JPH066715Y2 - リンギングチョークコンバータのドライブ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、スイッチングトランジスタのオン・オフ動作
に基づきそのコンバータ機能を得るリンギングチョーク
コンバータのドライブ回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のリンギングチョークコンバータのドラ
イブ回路を示す図である。同図において、４はそのコレ
クタがトランス８の主巻線８ａの一端に接続されたスイ
ッチングトランジスタであり、このスイッチングトラン
ジスタ４へのベースの電流は、トランス８のベース帰還
巻線８ｂより抵抗器７とコンデンサ６との並列接続回路
（インピーダンス回路）Ｚを介して供給される。ここ
で、コンデンサ６は、一般にスピードアップコンデンサ
と呼ばれ、スイッチングトランジスタ４のスイッチング
動作時の立ち上がり立ち下がり時間を短縮し、スイッチ
ングロスを軽減させる役割を果たす。抵抗器７は、スイ
ッチングトランジスタ４においてそのオン状態に於ける
飽和を維持するために必要なベース電流を供給する役目
を果たす。また、トランス８のベース帰還巻線８ｂの極
性は、スイッチングトランジスタ４のコレクタに流れる
電流によって正帰還作用を生ずるように決定される。

なお、同図において、１及び２は入力端子、３は抵抗
器、５は制御回路、８ｃはトランス８の出力巻線、９は
ダイオード、１０はコンデンサ、１１及び１２は出力端
子である。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような従来のリンギングチョークコン
バータのドライブ回路によると、端子１及び２を介する
入力電圧が上昇すると、インピーダンス回路Ｚで消費さ
れる電力が急増するため、効率が悪化するという問題が
生ずるものであった。すなわち、トランス８の各巻線に
発生する電圧は、スイッチングトランジスタ４がオフで
ある期間は安定化されているものの、スイッチングトラ
ンジスタ４がオンである期間はその入力電圧によって変
化する。このため、入力電圧が上昇すると、インピーダ
ンス回路Ｚで消費される電力が急増し、効率が悪化する
という問題が生じてしまう。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本考案は、主巻線の一
端にそのコレクタを、帰還巻線の一端にインピーダンス
回路を介してそのベースを、帰還巻線の他端にそのエミ
ッタを接続してなる主スイッチングトランジスタを備え
たリンギングチョークコンバータのドライブ回路におい
て、帰還巻線の他端にその一端を接続してなる追加巻線
と、この追加巻線の他端にそのアノードを接続してなる
ダイオードと、このダイオードのカソードと追加巻線の
一端との間に挿入接続されたコンデンサと、このコンデ
ンサとダイオードのカソードとの接続点に第２のインピ
ーダンス回路を介してそのコレクタを接続し、且つその
エミッタを主スイッチングトランジスタのベースに接続
してなるドライブトランジスタと、このドライブトラン
ジスタのベースに主巻線への供給電流に基づく誘起電圧
を分圧して印加するブリーダ回路とを備えてリンギング
チョークコンバータのドライブ回路を構成したものであ
る。

〔作用〕

したがってこの考案によれば、主スイッチングトランジ
スタのオン期間にブリーダ回路を介して印加される分圧
電圧に基づきドライブトランジスタがオン駆動され、主
スイッチングトランジスタのオフ期間に追加巻線に誘起
されダイオードを介して充電されるコンデンサの充電々
圧に基づき、第２のインピーダンス回路及びドライブト
ランジスタを介して主スイッチングトランジスタへベー
ス電流が供給されるようになる。

〔実施例〕

以下、本考案に係るリンギングチョークコンバータを詳
細に説明する。

第１図はこのリンギングチョークコンバータのドライブ
回路の一実施例を示す図であり、第２図と同一符号は同
一構成要素を示しその説明は省略する。図において、１
９はトランス８のベース帰還巻線８ｂの他端にその一端
を接続してなる追加巻線、１４はこの追加巻線１９の他
端にそのアノードを接続してなるダイオード、１５はこ
のダイオード１４のカソードと追加巻線１９の一端との
間にその正極をダイオード１４側にして接続されてなる
コンデンサ、１７はこのコンデンサ１５とダイオード１
４のカソードとの接続点にインピーダンス回路１６を介
してそのコレクタを接続し、且つそのエミッタを主スイ
ッチングトランジスタ４のベースに接続してなるドライ
ブトランジスタ、１８はベース帰還巻線８ｂに並列に接
続されこのベース帰還巻線８ｂに誘起される電圧を分圧
するブリーダ回路である。ドライブトランジスタ１７の
ベースには、ブリーダ回路１８の中点に生ずる分圧電圧
が印加されるものとなっており、ベース帰還巻線８ｂの
一端と主スイッチングトランジスタ４のベースとの間に
はインピーダンス回路１３が接続されている。

今、このリンギングチョークコンバータのドライブ回路
において、その入力端子１，２間に電圧を印加すると、
抵抗器３を介して微小電流がスイッチングトランジスタ
４のベースに供給され、この微小ベース電流のh_FE倍の
電流が、スイッチングトランジスタ４へのコレクタ電流
として、トランス８の主巻線８ａを経由して流れる。ト
ランス８の主巻線８ａに電流が流れると、ベース帰還巻
線８ｂに電圧が誘起され、このベース帰還巻線８ｂに誘
起される電圧に基づき、インピーダンス回路１３を介し
てスイッチングトランジスタ４のベースにさらに電流が
流れ込むようにする。すなわち、主巻線８ａに電流が流
れることによって、インピーダンス回路１３を介してス
イッチングトランジスタ４のベースにさらに電流を流す
ように、ベース帰還巻線８ｂに電圧が誘起され、これに
よってスイッチングトランジスタ４は完全にオンとな
る。

一方、スイッチングトランジスタ４へのコレクタ電流
は、トランス８の主巻線８ａのインダクタンスにより直
線的に増加するが、スイッチングトランジスタ４におい
てそのコレクタ電流がこのコレクタ電流を流せる能力の
上限すなわちI_CP＝h_FE・Ｉ_Ｂに達すると（I_CP：コレク
タ電流のピーク値、h_FE：増幅率、Ｉ_Ｂ：ベース電
流）、スイッチングトランジスタ４は制御回路５によっ
て急激にカット・オフされる。

スイッチングトランジスタ４がオフとなると、出力巻線
８ｃ及び追加巻線１９に誘起される電圧に基づき、ダイ
オード９及び１４を介してコンデンサ１０及び１５が充
電されるようになる。すなわち、スイッチングトランジ
スタ４がオンである期間は、ダイオード９及び１４によ
り阻止されるので、出力巻線８ｃ及び追加巻線１９に誘
起される電圧に基づくコンデンサ１０及び１５の充電は
行われないが、スイッチングトランジスタ４がオフとな
ると、出力巻線８ｃ及び追加巻線１９に誘起される電圧
に基づき、ダイオード９及び１４を介してコンデンサ１
０及び１５に充電々流が流れ込むようになる。

一定時間後、制御回路５の動作に基づき、再度スイッチ
ングトランジスタ４がオンとされると、主巻線８ａへの
供給電流に基づきベース帰還巻線８ｂに誘起される電圧
が、ブリーダ回路１８の中点を介する分圧電圧として、
ドライブトランジスタ１７のベースに印加される。この
ブリーダ回路１８の中点を介する分圧電圧によって、ド
ライブトランジスタ１７がオン駆動され、スイッチング
トランジスタ４のオフ期間にダイオード１４を介して充
電されたコンデンサ１５の充電々圧に基づき、インピー
ダンス回路１６及びドライブトランジスタ１７を介して
スイッチングトランジスタ４へベース電流が供給される
ようになる。

このような動作の繰り返しにより、コンデンサ１０とダ
イオード９とにより整流平滑された直流電圧が、出力端
子１１及び１２を介して図示せぬ負荷へ供給されるよう
になる。

以上説明したように本実施例によるリンギングチョーク
コンバータのドライブ回路によると、スイッチングトラ
ンジスタ４がオフである期間に追加巻線１９に誘起され
る電圧を、ダイオード１４とコンデンサ１５で整流平滑
したうえ、インピーダンス回路１６及びドライブトラン
ジスタ１７を介してスイッチングトランジスタ４のベー
スに接続し、ドライブトランジスタ１７のベースをベー
ス帰還巻線８ｂに並列に接続したブリーダ回路１８の中
点に接続するようにしたので、ドライブトランジスタ１
７を介して常に一定の電圧でスイッチングトランジスタ
４にベース電流を供給することが可能となり、入力電圧
の上昇に伴うドライブ回路の損失を略一定に保つことが
できるようになり、入力電圧の上昇に伴うドライブ回路
の消費電力の急増を抑制し、その効率の悪化を防止する
ことができるようになる。また、入力電圧の変化に対し
てもスイッチングトランジスタ４に一定のベース電流を
供給できるため、制御回路５のダイナミックレンジに余
裕を持たせることができるといった効果も生ずる。

なお、本実施例においては、ブリーダ回路１８をベース
帰還巻線８ｂに並列に接続するものとしたが、追加巻線
１９に並列に接続するようになし、その中点に生ずる分
圧電圧をドライブトランジスタ１７のベースに印加する
ように構成してもよいことは言うまでもない。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によるリンギングチョークコ
ンバータのドライブ回路によると、主巻線の一端にその
コレクタを、帰還巻線の一端にインピーダンス回路を介
してそのベースを、帰還巻線の他端にそのエミッタを接
続してなる主スイッチングトランジスタを備えたリンギ
ングチョークコンバータのドライブ回路において、帰還
巻線の他端にその一端を接続してなる追加巻線と、この
追加巻線の他端にそのアノードを接続してなるダイオー
ドと、このダイオードのカソードと追加巻線の一端との
間に挿入接続されたコンデンサと、このコンデンサとダ
イオードのカソードとの接続点に第２のインピーダンス
回路を介してそのコレクタを接続し、且つそのエミッタ
を主スイッチングトランジスタのベースに接続してなる
ドライブトランジスタと、このドライブトランジスタの
ベースに主巻線への供給電流に基づく誘起電圧を分圧し
て印加するブリーダ回路とを備えたので、主スイッチン
グトランジスタのオン期間にブリーダ回路を介して印加
される分圧電圧に基づきドライブトランジスタがオン駆
動され、主スイッチングトランジスタのオフ期間に追加
巻線に誘起されダイオードを介して充電されるコンデン
サの充電々圧に基づき、第２のインピーダンス回路及び
ドライブトランジスタを介して主スイッチングトランジ
スタへベース電流が供給されるようになり、入力電圧の
上昇に伴うドライブ回路の消費電力の急増を抑制し、効
率の悪化を防止することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るリンギングチョークコンバータの
ドライブ回路の一実施例を示す図、第２図は従来のリン
ギングチョークコンバータのドライブ回路を示す図であ
る。 ４……スイッチングトランジスタ、８……トランス、８
ａ……主巻線、８ｂ……ベース帰還巻線、１３……イン
ピーダンス回路、１４……ダイオード、１５……コンデ
ンサ、１６……インピーダンス回路、１７……ドライブ
トランジスタ、１８……ブリーダ回路、１９……追加巻
線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主巻線の一端にそのコレクタを、帰還巻線
   の一端にインピーダンス回路を介してそのベースを、帰
   還巻線の他端にそのエミッタを接続してなる主スイッチ
   ングトランジスタを備えたリンギングチョークコンバー
   タのドライブ回路において、前記帰還巻線の他端にその
   一端を接続してなる追加巻線と、この追加巻線の他端に
   そのアノードを接続してなるダイオードと、このダイオ
   ードのカソードと前記追加巻線の一端との間に挿入接続
   されたコンデンサと、このコンデンサと前記ダイオード
   のカソードとの接続点に第２のインピーダンス回路を介
   してそのコレクタを接続し、且つそのエミッタを前記主
   スイッチングトランジスタのベースに接続してなるドラ
   イブトランジスタと、このドライブトランジスタのベー
   スに前記主巻線への供給電流に基づく誘起電圧を分圧し
   て印加するブリーダ回路とを備えてなるリンギングチョ
   ークコンバータのドライブ回路。