JPH0697837B2 - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバータInfo
- Publication number
- JPH0697837B2 JPH0697837B2 JP63286460A JP28646088A JPH0697837B2 JP H0697837 B2 JPH0697837 B2 JP H0697837B2 JP 63286460 A JP63286460 A JP 63286460A JP 28646088 A JP28646088 A JP 28646088A JP H0697837 B2 JPH0697837 B2 JP H0697837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- voltage
- switching means
- turned
- surge energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はDC−DCコンバータに係り、特に低電圧入力から
高電圧出力を得る際に、その昇圧効率を上げることので
きるDC−DCコンバータに関する。
高電圧出力を得る際に、その昇圧効率を上げることので
きるDC−DCコンバータに関する。
従来、この種のDC−DCコンバータにおいては第２図に示
すように、負荷Ｌを流れる電流を断続させることによ
り、負荷Ｌの電流が断たれた瞬間に負荷Ｌの両端に発生
するサージエネルギーを利用し、低電圧入力から一定の
高電圧出力を得るようにしている。そして、この負荷Ｌ
の電流を断続する周期は、負荷Ｌに流れる電流が一定値
に達する時間と内部発振回路の発振周波数によって決定
されている。
すように、負荷Ｌを流れる電流を断続させることによ
り、負荷Ｌの電流が断たれた瞬間に負荷Ｌの両端に発生
するサージエネルギーを利用し、低電圧入力から一定の
高電圧出力を得るようにしている。そして、この負荷Ｌ
の電流を断続する周期は、負荷Ｌに流れる電流が一定値
に達する時間と内部発振回路の発振周波数によって決定
されている。
しかしながら、この従来の方式では負荷Ｌの両端に発生
するサージエネルギーの大小に関係なく、発振周波数が
常に一定であるために、サージエネルギーが大きい場合
は、全てのエネルギーを出力側に放出し終わる前に、再
び負荷Ｌに電流が流れるため、出力として得られるエネ
ルギーの効率が悪いという問題点を有していた。
するサージエネルギーの大小に関係なく、発振周波数が
常に一定であるために、サージエネルギーが大きい場合
は、全てのエネルギーを出力側に放出し終わる前に、再
び負荷Ｌに電流が流れるため、出力として得られるエネ
ルギーの効率が悪いという問題点を有していた。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、サージ
エネルギーの損失を少なくして、効率の高い昇圧を行う
ことのできるDC−DCコンバータを提供することを目的と
している。
エネルギーの損失を少なくして、効率の高い昇圧を行う
ことのできるDC−DCコンバータを提供することを目的と
している。
上記目的を達成するために、本発明においては、 直流電源の入力電圧を、コイルの断続によって発生する
サージエネルギーを利用して昇圧し、入力電圧よりも高
い出力電圧を得るDC−DCコンバータにおいて、 前記コイルの電位を検出して、前記コイルの両端にサー
ジエネルギーが発生している間はオン状態となる第１の
スイッチング手段と、 該第１のスイッチング手段の電位と基準電位とを比較し
て、前記第１のスイッチング手段がオン状態の時にはオ
ン状態となる比較手段と、 前記コイルと直列に接続され、前記比較手段がオン状態
の時にはオフ状態となって前記コイルへの通電を停止さ
せる第２のスイッチング手段と を備え、 前記コイルの両端におけるサージエネルギーの発生が終
了すると、前記第１のスイッチング手段はオフ状態とな
り、前記比較手段はオフ状態となり、前記第２のスイッ
チング手段はオン状態となって、前記コイルへの通電を
開始させる構成としている。
サージエネルギーを利用して昇圧し、入力電圧よりも高
い出力電圧を得るDC−DCコンバータにおいて、 前記コイルの電位を検出して、前記コイルの両端にサー
ジエネルギーが発生している間はオン状態となる第１の
スイッチング手段と、 該第１のスイッチング手段の電位と基準電位とを比較し
て、前記第１のスイッチング手段がオン状態の時にはオ
ン状態となる比較手段と、 前記コイルと直列に接続され、前記比較手段がオン状態
の時にはオフ状態となって前記コイルへの通電を停止さ
せる第２のスイッチング手段と を備え、 前記コイルの両端におけるサージエネルギーの発生が終
了すると、前記第１のスイッチング手段はオフ状態とな
り、前記比較手段はオフ状態となり、前記第２のスイッ
チング手段はオン状態となって、前記コイルへの通電を
開始させる構成としている。
上記のように構成されたDC−DCコンバータにおいては、
コイルの両端にサージエネルギーが発生している間は、
第１のスイッチング手段がオン状態となり、比較手段も
オン状態となり、第２のスイッチング手段はオフ状態と
なって、コイルへの通電は停止される。その後、コイル
の両端におけるサージエネルギーの発生が終了すると、
第１のスイッチング手段はオフ状態となり、比較手段は
オフ状態となり、第２のスイッチング手段はオン状態と
なって、コイルへの通電が開始される。
コイルの両端にサージエネルギーが発生している間は、
第１のスイッチング手段がオン状態となり、比較手段も
オン状態となり、第２のスイッチング手段はオフ状態と
なって、コイルへの通電は停止される。その後、コイル
の両端におけるサージエネルギーの発生が終了すると、
第１のスイッチング手段はオフ状態となり、比較手段は
オフ状態となり、第２のスイッチング手段はオン状態と
なって、コイルへの通電が開始される。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本実施例を示す電気回路図である。この第１図にお
いて、１は電源バイパスダイオード、２は電源供給ダイ
オードで、昇圧の必要がない、すなわち、入力電圧が出
力電圧より高い様な場合は、ダイオード１を通して電流
がバイパスされ、コイル27,28には電源が供給されな
い。３は入力電源電圧平滑用コンデンサである。４はコ
ンパレータの電源保護抵抗、５はコンパレータの電源平
滑コンデンサで４の抵抗と５のコンデンサによりコンパ
レータ10,13に電源を供給する。抵抗6,8,9とツェナーダ
イオード７は、定電圧回路を構成しており、ツェナーダ
イオード７の定電圧を抵抗8,9にて分圧し、それをコン
パレータ10,13の非反転入力端子10a,13aにそれぞれ接続
している。コンパレータ10は、コイル27,28に流れる電
流を一定量にてカットする。コンパレータ13は、出力端
に発生される電圧を一定電圧に制御するものである。抵
抗11,12はコンパレータ13にヒステリシスを与えるもの
である。抵抗14,15,17とトランジスタ16とダイオード18
は第１のスイッチング手段としてのスイッチング回路を
構成しており、ポイント28aにサージエネルギーが発生
している間は、トランジスタ16はオン状態となる。ダイ
オード18はトランジスタ16の逆バイアス防止用である。
抵抗19と30により分圧された出力電圧はコンパレータ13
の反転入力端子13bに接続され、出力電圧値制御の基準
電圧となる。抵抗21,22,25とトランジスタ23及び抵抗26
とトランジスタ24は第２のスイッチング手段としてのス
イッチング回路を構成し、この回路のオン・オフにより
コイル27,28の電流を断続させ、ポイント28aにサージエ
ネルギーを発生させる。抵抗26は電流検出用で、抵抗20
を介してコンパレータ10の反転入力端子10bに接続され
ている。27,28はサージエネルギー発生用コイルであ
る。ダイオード29は昇圧電圧の逆流を防ぐためのもの
で、コンデンサ32は出力電圧の蓄積と平滑を行ってい
る。ツェナーダイオード31は過昇出力防止用であり、回
路の故障等による過剰昇圧が行われ、過電圧が出力され
た場合に強制的に昇圧動作を停止させるものである。抵
抗33は出力負荷抵抗である。
図は本実施例を示す電気回路図である。この第１図にお
いて、１は電源バイパスダイオード、２は電源供給ダイ
オードで、昇圧の必要がない、すなわち、入力電圧が出
力電圧より高い様な場合は、ダイオード１を通して電流
がバイパスされ、コイル27,28には電源が供給されな
い。３は入力電源電圧平滑用コンデンサである。４はコ
ンパレータの電源保護抵抗、５はコンパレータの電源平
滑コンデンサで４の抵抗と５のコンデンサによりコンパ
レータ10,13に電源を供給する。抵抗6,8,9とツェナーダ
イオード７は、定電圧回路を構成しており、ツェナーダ
イオード７の定電圧を抵抗8,9にて分圧し、それをコン
パレータ10,13の非反転入力端子10a,13aにそれぞれ接続
している。コンパレータ10は、コイル27,28に流れる電
流を一定量にてカットする。コンパレータ13は、出力端
に発生される電圧を一定電圧に制御するものである。抵
抗11,12はコンパレータ13にヒステリシスを与えるもの
である。抵抗14,15,17とトランジスタ16とダイオード18
は第１のスイッチング手段としてのスイッチング回路を
構成しており、ポイント28aにサージエネルギーが発生
している間は、トランジスタ16はオン状態となる。ダイ
オード18はトランジスタ16の逆バイアス防止用である。
抵抗19と30により分圧された出力電圧はコンパレータ13
の反転入力端子13bに接続され、出力電圧値制御の基準
電圧となる。抵抗21,22,25とトランジスタ23及び抵抗26
とトランジスタ24は第２のスイッチング手段としてのス
イッチング回路を構成し、この回路のオン・オフにより
コイル27,28の電流を断続させ、ポイント28aにサージエ
ネルギーを発生させる。抵抗26は電流検出用で、抵抗20
を介してコンパレータ10の反転入力端子10bに接続され
ている。27,28はサージエネルギー発生用コイルであ
る。ダイオード29は昇圧電圧の逆流を防ぐためのもの
で、コンデンサ32は出力電圧の蓄積と平滑を行ってい
る。ツェナーダイオード31は過昇出力防止用であり、回
路の故障等による過剰昇圧が行われ、過電圧が出力され
た場合に強制的に昇圧動作を停止させるものである。抵
抗33は出力負荷抵抗である。
次に、上記構成とした本実施例において、その作動を説
明する。
明する。
入力端子側に電源が供給され、それが昇圧を必要としな
い一定電圧以上の場合、すなわち入力電圧が出力電圧よ
り高い様な場合は、出力端子側には入力電圧からダイオ
ード１の順方向降下電圧を引いた電圧が出力される。一
方、入力電圧が低く、得ようとする出力電圧に満たない
場合は以下の昇圧動作を行う。まず、コンパレータ10,1
3はオープンコレクタ出力であり、電圧入力時は共にオ
フである。そのため、トランジスタ23及び24がオン状態
となり、コイル27,28を通じて電流が流れ、抵抗26に電
圧降下が生じ、抵抗20により分圧された電圧値がコンパ
レータ10の反転入力端子10bにかかる。抵抗26の電圧降
下は過渡的に上昇し、あらかじめ一定値に設定されたコ
ンパレータ10の非反転入力端子10aの電圧値を超える
と、コンパレータ10がオンし、コンパレータの出力端子
がLoレベルとなり、トランジスタ23及び24がオフする。
トランジスタ24がオフすると、コイル27,28の性質によ
りポイント28aに正極性のサージエネルギーが発生し、
ダイオード29を通じて、負荷にて消費又はコンデンサ32
に蓄積される。特にサージエネルギーが発生中はトラン
ジスタ16がオンし、コンパレータ10の反転入力端子10b
をHiレベルにし、非反転入力端子10aよりも電位が高く
なる為にこの間は強制的にコンパレータ10をオンにし、
トランジスタ24をオフにしている。サージエネルギーが
全て放出されると、トランジスタ16がオフし、それに伴
いコンパレータ10がオフする。それにより、トランジス
タ23及び24が再びオン状態となり、コイル27,28に電流
が流れる。以後、この一連の動作を繰り返して昇圧す
る。
い一定電圧以上の場合、すなわち入力電圧が出力電圧よ
り高い様な場合は、出力端子側には入力電圧からダイオ
ード１の順方向降下電圧を引いた電圧が出力される。一
方、入力電圧が低く、得ようとする出力電圧に満たない
場合は以下の昇圧動作を行う。まず、コンパレータ10,1
3はオープンコレクタ出力であり、電圧入力時は共にオ
フである。そのため、トランジスタ23及び24がオン状態
となり、コイル27,28を通じて電流が流れ、抵抗26に電
圧降下が生じ、抵抗20により分圧された電圧値がコンパ
レータ10の反転入力端子10bにかかる。抵抗26の電圧降
下は過渡的に上昇し、あらかじめ一定値に設定されたコ
ンパレータ10の非反転入力端子10aの電圧値を超える
と、コンパレータ10がオンし、コンパレータの出力端子
がLoレベルとなり、トランジスタ23及び24がオフする。
トランジスタ24がオフすると、コイル27,28の性質によ
りポイント28aに正極性のサージエネルギーが発生し、
ダイオード29を通じて、負荷にて消費又はコンデンサ32
に蓄積される。特にサージエネルギーが発生中はトラン
ジスタ16がオンし、コンパレータ10の反転入力端子10b
をHiレベルにし、非反転入力端子10aよりも電位が高く
なる為にこの間は強制的にコンパレータ10をオンにし、
トランジスタ24をオフにしている。サージエネルギーが
全て放出されると、トランジスタ16がオフし、それに伴
いコンパレータ10がオフする。それにより、トランジス
タ23及び24が再びオン状態となり、コイル27,28に電流
が流れる。以後、この一連の動作を繰り返して昇圧す
る。
尚、ツェナーダイオード31は、仮に回路が故障した場合
にも異常な高電圧が発生することを防ぐ、安全のための
過昇出力防止用であり、回路の故障により出力電圧がツ
ェナー電圧以上になったときに、コンパレータ10の反転
入力を非反転入力より高くすることにより、発振を停止
させるものである。
にも異常な高電圧が発生することを防ぐ、安全のための
過昇出力防止用であり、回路の故障により出力電圧がツ
ェナー電圧以上になったときに、コンパレータ10の反転
入力を非反転入力より高くすることにより、発振を停止
させるものである。
以上説明したように、本実施例によれば、サージエネル
ギーが発生中は第１及び第２のスイッチング手段によっ
て、強制的にコイルへの通電を停止させているため、全
てのサージエネルギーを出力側に放出し終わる前にコイ
ルに電流が流れ、エネルギーの損失が起こるという問題
がなくなる。また、コンパレータ13は出力電圧の抵抗1
9,30による分圧電圧が、抵抗8,9によって定められた電
圧以上になると回路を遮断し、エネルギー放出を止める
ことによって電圧を制御しているので、異常な高電圧を
発生することもない。
ギーが発生中は第１及び第２のスイッチング手段によっ
て、強制的にコイルへの通電を停止させているため、全
てのサージエネルギーを出力側に放出し終わる前にコイ
ルに電流が流れ、エネルギーの損失が起こるという問題
がなくなる。また、コンパレータ13は出力電圧の抵抗1
9,30による分圧電圧が、抵抗8,9によって定められた電
圧以上になると回路を遮断し、エネルギー放出を止める
ことによって電圧を制御しているので、異常な高電圧を
発生することもない。
尚、上記実施例においては、サージエネルギー発生中に
コンパレータ10の出力をオンにする第１のスイッチング
手段としてトランジスタを用いているが、これに限ら
ず、例えばコンパレータによるサージエネルギーの有無
の判定回路であってもよい。また、第１図において、ト
ランジスタをFETに置き換えてもよく、コンパレータ10,
13をトランジスタ及びFETで構成するようにしてもよ
い。
コンパレータ10の出力をオンにする第１のスイッチング
手段としてトランジスタを用いているが、これに限ら
ず、例えばコンパレータによるサージエネルギーの有無
の判定回路であってもよい。また、第１図において、ト
ランジスタをFETに置き換えてもよく、コンパレータ10,
13をトランジスタ及びFETで構成するようにしてもよ
い。
以上説明したように本発明によれば、サージエネルギー
の損失を少なくして、効率の高い昇圧を行うことができ
るという優れた効果を奏する。
の損失を少なくして、効率の高い昇圧を行うことができ
るという優れた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第２図は
従来のDC−DCコンバータを示す図である。 10,13……コンパレータ,14,15,17……抵抗,16……トラ
ンジスタ,18……ダイオード,19,20……抵抗,23,24……
トランジスタ,27,28……コイル。
従来のDC−DCコンバータを示す図である。 10,13……コンパレータ,14,15,17……抵抗,16……トラ
ンジスタ,18……ダイオード,19,20……抵抗,23,24……
トランジスタ,27,28……コイル。
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源の入力電圧を、コイルの断続によ
って発生するサージエネルギーを利用して昇圧し、入力
電圧よりも高い出力電圧を得るDC−DCコンバータにおい
て、 前記コイルの電位を検出して、前記コイルの両端にサー
ジエネルギーが発生している間はオン状態となる第１の
スイッチング手段と、 該第１のスイッチング手段の電位と基準電位とを比較し
て、前記第１のスイッチング手段がオン状態の時にはオ
ン状態となる比較手段と、 前記コイルと直列に接続され、前記比較手段がオン状態
の時にはオフ状態となって前記コイルへの通電を停止さ
せる第２のスイッチング手段と を備え、 前記コイルの両端におけるサージエネルギーの発生が終
了すると、前記第１のスイッチング手段はオフ状態とな
り、前記比較手段はオフ状態となり、前記第２のスイッ
チング手段はオン状態となって、前記コイルへの通電を
開始させる ことを特徴とするDC−DCコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286460A JPH0697837B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286460A JPH0697837B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02133064A JPH02133064A (ja) | 1990-05-22 |
| JPH0697837B2 true JPH0697837B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=17704677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286460A Expired - Lifetime JPH0697837B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697837B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3719303B2 (ja) * | 1997-03-19 | 2005-11-24 | 株式会社デンソー | 車両用電源供給装置 |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63286460A patent/JPH0697837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02133064A (ja) | 1990-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |