JPH0670545A - 昇圧型スイッチングコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】昇圧型スイッチングコンバータにて、トランス
の昇圧比を過大にせずに高圧出力が得られるようにし、
小型化をはかる。 【構成】トルンス７の一次巻線に、直列接続したトラン
ジスタ６と並列接続したトランジスタ４とを交互にオン
・オフして、トランス７の一次巻線にピーク性の高いフ
ライバック電圧を印加するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は昇圧型スイッチングコン
バータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、直流高電圧を必要とする分野にお
いて、トランスによる絶縁を施した昇圧型スイッチング
コンバータでは、トランスの１次対２次巻数比を大きく
することによって、昇圧を行ない高圧を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の昇圧型
スイッチングコンバータでトランスによる絶縁を施して
直流数ＫＶの昇圧を行なう場合、巻数比だけで昇圧を行
なおうとすると、数千ターンの巻線を必要とするため、
トランスの大型化を招く。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の昇圧型スイッチ
ングコンバータは、一次巻線および二次巻線を有する昇
圧用のトランスと、前記一次巻線にエミッタ・コレクタ
間を直列接続した主スイッチ用のトランジスタと、前記
一次巻線に直列接続したインダクタンスと、前記一次巻
線に並列接続した補助スイッチ用のトランジスタと、前
記主スイッチ用および補助スイッチ用の両トランジスタ
を交互にオン・オフさせる駆動手段と、前記二次巻線に
生じる交流を整流する整流手段と、その整流出力を平滑
化する平滑手段とを備えている。

【０００５】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００６】図１は本発明の実施例の回路図である。同
図において、参照符号７は変圧器、２は入力端にその一
端を接続し、他端をダイオードを介して主トランスの一
次巻線に接続したインダクタ、３はインダクタ２にその
一端を接続し、他端を変圧器７に接続するダイオード、
６は変圧器７の一次巻線の一端に接続された主スイッチ
ング素子のトランジスタ、４は一端を変圧器７の一次巻
線に、他端をトランジスタ６に接続した補助スイッチン
グ素子のトランジスタ、５はトランジスタ４と並列に接
続されたコンデンサ、１８は一端をトランジスタ６のベ
ースに他端をトランジスタ４のベースに接続した補助巻
線、１は入力端子に接続されたコンデンサ、１５は発振
を開始するための起動抵抗、１７はトランジスタ４及び
６のドライブ条件を決定するための抵抗を、それぞれ示
す。

【０００７】次に本実施例の回路動作について説明す
る。

【０００８】まず、起動抵抗１５を通じて、補助スイッ
チング素子であるトランジスタ４のベースには電流ＩＢ
が流れ込み、トランジスタ４のコレクタに、 ＩＣ＝ｈＦＥ・ＩＢ に増幅された電流が流れると、コイル２のインダクタン
スにより、電流は一定の割合で増え続ける。この電流増
加に応じてコイル２が励磁され、これに応じて補助巻線
１８にはトランジスタ４をオンさせる向きに誘電電圧が
発生する。この電圧によって一定のベース電流ＩＢが流
れ、コレクタ電流がこのＩＢのｈＦＥ倍まで増加する
と、それ以上の増加はできず、補助巻線１８に印加され
ていた誘導電圧は無くなり、これに伴なってトランジス
タ４のベースに供給されていたベース電流ＩＢも無くな
るので、トランジスタ４は急速にターンオフする。

【０００９】そして、コイル２に発生していた磁束が急
速に減るので、補助巻線１８には、トランジスタ６をオ
ンする向きに誘導電圧が発生する。

【００１０】この様にして発振が繰り返され、オン時間
を一定にした周波数制御によって、定電圧制御がなされ
る。

【００１１】補助スイッチング素子であるトランジスタ
４がターンオンすると、（この時トランジスタ６はター
ンオフ状態）、インダクタ２は励磁される。次いで、ト
ランジスタ６がターンオンすると（この時トランジスタ
４はターンオフ状態）、インダクタ２に蓄積されたエネ
ルギーにより、変圧器７の一次巻線には、入力電圧をＥ
ｉ，コイル２のインダクタンスをＬ、コンデンサ５の容
量をＣとすると、

【００１２】

【００１３】のピーク性の高いふらいバック電圧が印加
されるため、このコンデンサ５のチャージ電圧を１次電
圧として利用することにより、高電圧の昇圧に必要な巻
線比を小さく抑える事ができ、二次側の巻数を低減する
ことが可能になる。

【００１４】トランス７の二次側に得られる高圧交流
は、ダイオード９，１０で整流されたあと、インダクタ
ンス１１およびコンデンサ１２で平滑され、出力され
る。この出力電圧を抵抗１３，１４で分圧してシャント
レギュレータ２３に印加してフォトカプラ２２から発光
させ、これをフォトカプラ１９で受光し、トランジスタ
４のベース・エミッタ間の安定化用のコンデンサ１６に
変換電圧を印加して、出力電圧の変動を抑えるよう制御
している。なお、トランジスタ６のベース・エミッタ間
のコンデンサも、駆動電圧安定化用である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ランスの巻線比のみによって、昇圧を行う従来回路と比
較して、トランス巻線数を大幅に低減することができ、
また、昇圧用インダクタンスをトランスと共通のコアを
用いて構成できるため、回路の小型化を計ることができ
る。また、磁励型であるため、余分な制御回路やその電
源用の補助巻線等も不要であり、経済性を求められる民
生機器用電源回路として、有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す回路図。

【符号の説明】

１，５，１２，１６，２０ コンデンサ ２，１１ インダクタンス ３，９，１０ ダイオード ４，６ トランジスタ ７ トランス １３，１４，１５，１７，２１ 抵抗 １８ 補助巻線 １９，２２ フォトカプラ ２３ シャントレギュレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次巻線および二次巻線を有する昇圧用
   のトランスと、前記一次巻線にエミッタ・コレクタ間を
   直列接続した主スイッチ用のトランジスタと、前記一次
   巻線に直列接続したインダクタンスと、前記一次巻線に
   並列接続した補助スイッチ用のトランジスタと、前記主
   スイッチ用および補助スイッチ用の両トランジスタを交
   互にオン・オフさせる駆動手段と、前記二次巻線に生じ
   る交流を整流する整流手段と、その整流出力を平滑化す
   る平滑手段とを備えていることを特徴とする昇圧型スイ
   ッチングコンバータ。