JPH09308233A - Ｄｃ／ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ／ｄｃコンバータInfo
- Publication number
- JPH09308233A JPH09308233A JP12131696A JP12131696A JPH09308233A JP H09308233 A JPH09308233 A JP H09308233A JP 12131696 A JP12131696 A JP 12131696A JP 12131696 A JP12131696 A JP 12131696A JP H09308233 A JPH09308233 A JP H09308233A
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- JP
- Japan
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- load current
- resistor
- switching
- transistor
- converter
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- Withdrawn
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 10
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダミー抵抗によるパワーロスが存在するこ
と。 【解決手段】 負荷電流を抵抗１５で検出し、負荷電流
が大きい場合はトランジスタ１５がオン、トランジスタ
１４がオン、トランジスタ８がオフとなるため、時定数
設定用抵抗６，７と同コンデンサ５とでスイッチングト
ランジスタ３の発振周波数が設定される。負荷電流が小
さい場合は、トランジスタ１５がオフ、トランジスタ１
４がオフ、トランジスタ８がオンとなるため、時定数設
定用抵抗６と同コンデンサ５とでスイッチングトランジ
スタ３の発振周波数が設定され、発振周波数は高くな
る。これにより、負荷電流が小さい場合でも負荷電流で
不連続モードが発生するのを防止できる。また、ダミー
抵抗は使用しないのでダミー抵抗によるパワーロスは発
生しない。
と。 【解決手段】 負荷電流を抵抗１５で検出し、負荷電流
が大きい場合はトランジスタ１５がオン、トランジスタ
１４がオン、トランジスタ８がオフとなるため、時定数
設定用抵抗６，７と同コンデンサ５とでスイッチングト
ランジスタ３の発振周波数が設定される。負荷電流が小
さい場合は、トランジスタ１５がオフ、トランジスタ１
４がオフ、トランジスタ８がオンとなるため、時定数設
定用抵抗６と同コンデンサ５とでスイッチングトランジ
スタ３の発振周波数が設定され、発振周波数は高くな
る。これにより、負荷電流が小さい場合でも負荷電流で
不連続モードが発生するのを防止できる。また、ダミー
抵抗は使用しないのでダミー抵抗によるパワーロスは発
生しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＤＣ／ＤＣコンバー
タに関し、特に平滑用コイルに流れる電流が不連続にな
るのを防止する機能を有するＤＣ／ＤＣコンバータに関
する。
タに関し、特に平滑用コイルに流れる電流が不連続にな
るのを防止する機能を有するＤＣ／ＤＣコンバータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＤＣ／ＤＣコンバータは、負荷電
流が小さくなると負荷電流がゼロとなる期間（ｔ：不連
続モード）が発生し、発振が不安定となり、出力リップ
ル電圧が大きくなるという欠点を有していた。
流が小さくなると負荷電流がゼロとなる期間（ｔ：不連
続モード）が発生し、発振が不安定となり、出力リップ
ル電圧が大きくなるという欠点を有していた。
【０００３】そこで、負荷と並列にダミー抵抗を接続
し、このダミー抵抗に常時電流を流すことにより、見掛
け上負荷電流が一定値より小さくならないようにする技
術が知られている。
し、このダミー抵抗に常時電流を流すことにより、見掛
け上負荷電流が一定値より小さくならないようにする技
術が知られている。
【０００４】しかし、この技術ではダミー抵抗に常時電
流が流れるためその分だけパワーロスが大きくなるとい
う欠点があった。
流が流れるためその分だけパワーロスが大きくなるとい
う欠点があった。
【０００５】そこで、このダミー抵抗によるパワーロス
を減少させる技術が特開平１−１５７２６７号公報に開
示されている。
を減少させる技術が特開平１−１５７２６７号公報に開
示されている。
【０００６】図４は従来のＤＣ／ＤＣコンバータ（特開
平１−１５７２６７号公報記載の）の回路図、図５は同
ＤＣ／ＤＣコンバータの平滑用コイルに流れる電流波形
図である。
平１−１５７２６７号公報記載の）の回路図、図５は同
ＤＣ／ＤＣコンバータの平滑用コイルに流れる電流波形
図である。
【０００７】図４を参照して、従来のＤＣ／ＤＣコンバ
ータは、直流電源１と、コンデンサ２と、スイッチング
用ＮＰＮトランジスタ３と、ドライブ回路４と、ダイオ
ード９と、平滑用コイル１０と、コンデンサ１１と、ス
イッチング用ＰＮＰトランジスタ１６，３１と、ダミー
抵抗３２と、バイアス用抵抗３３〜３６と、負荷電流検
出用抵抗１５と、負荷抵抗１９とからなる。
ータは、直流電源１と、コンデンサ２と、スイッチング
用ＮＰＮトランジスタ３と、ドライブ回路４と、ダイオ
ード９と、平滑用コイル１０と、コンデンサ１１と、ス
イッチング用ＰＮＰトランジスタ１６，３１と、ダミー
抵抗３２と、バイアス用抵抗３３〜３６と、負荷電流検
出用抵抗１５と、負荷抵抗１９とからなる。
【０００８】この構成により、負荷抵抗１９に流れる負
荷電流が大きい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の
電圧降下が大きくなることからＰＮＰトランジスタ１６
がオンとなり、これによりＰＮＰトランジスタ３１がオ
フとなる。
荷電流が大きい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の
電圧降下が大きくなることからＰＮＰトランジスタ１６
がオンとなり、これによりＰＮＰトランジスタ３１がオ
フとなる。
【０００９】一方、負荷抵抗１９に流れる負荷電流が小
さい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の電圧降下が
小さくなるためＰＮＰトランジスタ１６がオフとなり、
これによりＰＮＰトランジスタ３１がオンとなる。従っ
て、ダミー抵抗３２にダミー電流が流れる。
さい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の電圧降下が
小さくなるためＰＮＰトランジスタ１６がオフとなり、
これによりＰＮＰトランジスタ３１がオンとなる。従っ
て、ダミー抵抗３２にダミー電流が流れる。
【００１０】従って、以上の動作により、図５に示すよ
うに、平滑用コイル１０に流れる電流は、負荷電流が大
きい場合はＡの波形となり、負荷電流が小さい場合はダ
ミー電流が流れるためＣの波形となる。これにより、負
荷電流が小さい場合でも負荷電流がゼロとなることはな
い。
うに、平滑用コイル１０に流れる電流は、負荷電流が大
きい場合はＡの波形となり、負荷電流が小さい場合はダ
ミー電流が流れるためＣの波形となる。これにより、負
荷電流が小さい場合でも負荷電流がゼロとなることはな
い。
【００１１】一方、負荷電流が小さい場合で、かつダミ
ー電流を流さない場合は、波形Ｂのように負荷電流がゼ
ロとなる期間（ｔ：不連続モード）が存在する。
ー電流を流さない場合は、波形Ｂのように負荷電流がゼ
ロとなる期間（ｔ：不連続モード）が存在する。
【００１２】また、この従来のＤＣ／ＤＣコンバータと
同様の技術が特開昭６２−２５８７２号公報および特開
平４−３７９１３号公報に開示されている。
同様の技術が特開昭６２−２５８７２号公報および特開
平４−３７９１３号公報に開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】特に入力側がバッテリ
給電の場合、負荷電流が小さい場合でも効率を上げてバ
ッテリの寿命を延ばす必要がある。
給電の場合、負荷電流が小さい場合でも効率を上げてバ
ッテリの寿命を延ばす必要がある。
【００１４】しかし、従来のＤＣ／ＤＣコンバータで
は、負荷電流が小さい場合、抵抗にてダミー電流を流し
不連続モードをなくしているものの、依然としてダミー
抵抗によるパワーロスが存在するという欠点があった。
は、負荷電流が小さい場合、抵抗にてダミー電流を流し
不連続モードをなくしているものの、依然としてダミー
抵抗によるパワーロスが存在するという欠点があった。
【００１５】そこで本発明の目的は、ダミー抵抗による
パワーロスをなくしたＤＣ／ＤＣコンバータを提供する
ことにある。
パワーロスをなくしたＤＣ／ＤＣコンバータを提供する
ことにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、直流入力電圧をスイッチング制御して、所
定の直流出力電圧を負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバー
タであって、負荷電流の大きさに応じて前記直流入力電
圧のスイッチング周波数を変更する周波数制御手段を含
むことを特徴とする。
に本発明は、直流入力電圧をスイッチング制御して、所
定の直流出力電圧を負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバー
タであって、負荷電流の大きさに応じて前記直流入力電
圧のスイッチング周波数を変更する周波数制御手段を含
むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明によれば、負荷電流の大き
さに応じてスイッチング周波数が変更される。すなわ
ち、負荷電流が所定値より小さくなるとスイッチング周
波数が上げられるため、平滑用コイルを流れる電流の平
均値が小さくなる。これにより、負荷電流に不連続モー
ドが発生するのを防止することができる。
さに応じてスイッチング周波数が変更される。すなわ
ち、負荷電流が所定値より小さくなるとスイッチング周
波数が上げられるため、平滑用コイルを流れる電流の平
均値が小さくなる。これにより、負荷電流に不連続モー
ドが発生するのを防止することができる。
【００１８】また、ダミー抵抗は不要となるため、ダミ
ー抵抗によるパワーロスは発生しない。
ー抵抗によるパワーロスは発生しない。
【００１９】以下、本発明の実施の形態について添付図
面を参照しながら説明する。図１は本発明に係るＤＣ／
ＤＣコンバータの一例の回路図、図２は同ＤＣ／ＤＣコ
ンバータの平滑用コイルに流れる電流波形図、図３は同
電流波形図の説明図である。
面を参照しながら説明する。図１は本発明に係るＤＣ／
ＤＣコンバータの一例の回路図、図２は同ＤＣ／ＤＣコ
ンバータの平滑用コイルに流れる電流波形図、図３は同
電流波形図の説明図である。
【００２０】なお、従来例と同様の構成部分には同一番
号を付し、その説明を省略する。
号を付し、その説明を省略する。
【００２１】ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流電源１と、
コンデンサ２と、スイッチング用ＮＰＮトランジスタ３
と、ドライブ回路４と、ＮＰＮトランジスタ３のスイッ
チング周波数設定用のコンデンサ５及び抵抗６，７と、
スイッチング用ＮＰＮトランジスタ８と、ダイオード９
と、平滑用コイル１０と、コンデンサ１１と、スイッチ
ング用ＮＰＮトランジスタ１４，スイッチング用ＰＮＰ
トランジスタ１６と、バイアス用抵抗１２，１３，１
５，１７，１８と、負荷抵抗１９とからなる。
コンデンサ２と、スイッチング用ＮＰＮトランジスタ３
と、ドライブ回路４と、ＮＰＮトランジスタ３のスイッ
チング周波数設定用のコンデンサ５及び抵抗６，７と、
スイッチング用ＮＰＮトランジスタ８と、ダイオード９
と、平滑用コイル１０と、コンデンサ１１と、スイッチ
ング用ＮＰＮトランジスタ１４，スイッチング用ＰＮＰ
トランジスタ１６と、バイアス用抵抗１２，１３，１
５，１７，１８と、負荷抵抗１９とからなる。
【００２２】この構成により、負荷抵抗１９に流れる負
荷電流が大きい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の
電圧降下が大きくなるためＰＮＰトランジスタ１６がオ
ンとなり、これによりＮＰＮトランジスタ１４がオン、
ＮＰＮトランジスタ８がオフとなる。
荷電流が大きい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の
電圧降下が大きくなるためＰＮＰトランジスタ１６がオ
ンとなり、これによりＮＰＮトランジスタ１４がオン、
ＮＰＮトランジスタ８がオフとなる。
【００２３】従って、抵抗６，７の合成抵抗とコンデン
サ５の時定数によりスイッチング用ＮＰＮトランジスタ
３の発振周波数がドライブ回路４にて決定される。
サ５の時定数によりスイッチング用ＮＰＮトランジスタ
３の発振周波数がドライブ回路４にて決定される。
【００２４】一方、負荷抵抗１９に流れる負荷電流が小
さい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の電圧降下が
小さくなるためＰＮＰトランジスタ１６がオフとなり、
これによりＮＰＮトランジスタ１４がオフ、ＮＰＮトラ
ンジスタ８がオンとなる。
さい場合、負荷電流検出用抵抗１５の両端の電圧降下が
小さくなるためＰＮＰトランジスタ１６がオフとなり、
これによりＮＰＮトランジスタ１４がオフ、ＮＰＮトラ
ンジスタ８がオンとなる。
【００２５】従って、抵抗７が短絡されるため抵抗６と
コンデンサ５の時定数によりスイッチング用ＮＰＮトラ
ンジスタ３の発振周波数がドライブ回路４にて決定され
る。
コンデンサ５の時定数によりスイッチング用ＮＰＮトラ
ンジスタ３の発振周波数がドライブ回路４にて決定され
る。
【００２６】この場合、発振周波数を決める抵抗値が小
さくなるが、この抵抗値が小さくなると発振周波数が高
くなるようドライブ回路４は構成されている。
さくなるが、この抵抗値が小さくなると発振周波数が高
くなるようドライブ回路４は構成されている。
【００２７】このドライブ回路４の一例としてマルチバ
イブレータが考えられる。
イブレータが考えられる。
【００２８】従って、以上の動作により、図２に示すよ
うに、平滑用コイル１０に流れる電流は、負荷電流が大
きい場合はＡの波形となり、負荷電流が小さい場合には
発振周波数が高められたＤの波形（破線）となり、負荷
電流が小さい場合でも負荷電流がゼロとなることはな
い。
うに、平滑用コイル１０に流れる電流は、負荷電流が大
きい場合はＡの波形となり、負荷電流が小さい場合には
発振周波数が高められたＤの波形（破線）となり、負荷
電流が小さい場合でも負荷電流がゼロとなることはな
い。
【００２９】なお、負荷電流が小さく、かつダミー電流
のない従来の回路ではＢの波形となり、負荷電流がゼロ
となる期間（ｔ：不連続モード）が発生する。
のない従来の回路ではＢの波形となり、負荷電流がゼロ
となる期間（ｔ：不連続モード）が発生する。
【００３０】次に、平滑用コイル１０に流れる電流波形
について説明する。
について説明する。
【００３１】図３を参照して、Ｔｏｎ時（スイッチング
用ＮＰＮトランジスタ３がオンとなる期間）に平滑用コ
イル１０に流れる電流ｉL は、
用ＮＰＮトランジスタ３がオンとなる期間）に平滑用コ
イル１０に流れる電流ｉL は、
【００３２】
【数１】ｉL ＝（Ｖ１／Ｌ）×Ｔｏｎ＝（Ｖ１×Ｄ×
Ｔ）／Ｌ＝（Ｖ１×Ｄ）／（Ｌ×ｆ）
Ｔ）／Ｌ＝（Ｖ１×Ｄ）／（Ｌ×ｆ）
【００３３】
【数２】Ｄ＝Ｔｏｎ／Ｔ となる。ここに、Ｖ１は平滑用コイル１０の両端の電
圧、Ｌは平滑用コイル１０のインダクタンス、Ｔｏｎは
スイッチング用ＮＰＮトランジスタ３がオンの期間（時
間）、Ｔｏｆｆはスイッチング用ＮＰＮトランジスタ３
がオフの期間（時間）、Ｔは周期、Ｄは流通率、ｆはス
イッチング用ＮＰＮトランジスタ３の発振周波数を示
す。
圧、Ｌは平滑用コイル１０のインダクタンス、Ｔｏｎは
スイッチング用ＮＰＮトランジスタ３がオンの期間（時
間）、Ｔｏｆｆはスイッチング用ＮＰＮトランジスタ３
がオフの期間（時間）、Ｔは周期、Ｄは流通率、ｆはス
イッチング用ＮＰＮトランジスタ３の発振周波数を示
す。
【００３４】また、負荷電流Ｉｏは平滑用コイル１０に
流れる電流ｉL の平均値より、
流れる電流ｉL の平均値より、
【００３５】
【数３】Ｉｏ＝（Ｖ１×Ｄ）／（２×Ｌ×ｆ） となる。
【００３６】すなわち、負荷電流が大きい場合は同図Ｅ
に示す電流Ｉｏが負荷１９に流れるが、負荷電流が小さ
くなると同図Ｆに示すように電流Ｉｏ´は低下する。
に示す電流Ｉｏが負荷１９に流れるが、負荷電流が小さ
くなると同図Ｆに示すように電流Ｉｏ´は低下する。
【００３７】しかし、負荷電流が小さい場合は発振周波
数ｆが高くなるため、数３における負荷電流Ｉｏは小さ
くなる。
数ｆが高くなるため、数３における負荷電流Ｉｏは小さ
くなる。
【００３８】これは、負荷電流が大きい場合（同図Ｅ）
のＶ１よりも負荷電流が小さい場合（同図Ｆ）のＶ２の
方が小さくなることを意味する。
のＶ１よりも負荷電流が小さい場合（同図Ｆ）のＶ２の
方が小さくなることを意味する。
【００３９】従って、負荷電流が小さい場合でも負荷電
流の最小値をゼロより大きくすることができ、もって負
荷電流に不連続モードが発生するのを防止することがで
きる。
流の最小値をゼロより大きくすることができ、もって負
荷電流に不連続モードが発生するのを防止することがで
きる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、負荷電流の大きさに応
じて直流入力電圧のスイッチング周波数を変更する周波
数制御手段を含んで構成したため、負荷電流が所定値よ
り小さくなった場合はスイッチング周波数を高くするこ
とにより、負荷電流に不連続モードが発生するのを防止
することができる。
じて直流入力電圧のスイッチング周波数を変更する周波
数制御手段を含んで構成したため、負荷電流が所定値よ
り小さくなった場合はスイッチング周波数を高くするこ
とにより、負荷電流に不連続モードが発生するのを防止
することができる。
【００４１】従って、ダミー抵抗は不要となり、ダミー
抵抗によるパワーロスをなくすことができる。
抵抗によるパワーロスをなくすことができる。
【図１】本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータの一例の回
路図である。
路図である。
【図２】同ＤＣ／ＤＣコンバータの平滑用コイルに流れ
る電流波形図である。
る電流波形図である。
【図３】同電流波形図の説明図である。
【図４】従来のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図５】同ＤＣ／ＤＣコンバータの平滑用コイルに流れ
る電流波形図である。
る電流波形図である。
１ 直流電源 ３，８，１４ スイッチング用ＮＰＮトランジスタ ４ ドライブ回路 ５ スイッチング周波数設定用コンデンサ ６，７ スイッチング周波数設定用抵抗 １０ 平滑用コイル １５ 負荷電流検出用抵抗 １６ スイッチング用ＰＮＰトランジスタ １９ 負荷抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】 直流入力電圧をスイッチング制御して、
所定の直流出力電圧を負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバ
ータであって、 負荷電流の大きさに応じて前記直流入力電圧のスイッチ
ング周波数を変更する周波数制御手段を含むことを特徴
とするＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】 前記周波数制御手段は、前記負荷電流が
所定値より小さくなると前記スイッチング周波数を高く
する手段であることを特徴とする請求項１記載のＤＣ／
ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】 前記周波数制御手段は、前記直流入力電
圧をスイッチング制御するスイッチング回路の時定数を
切り替えることによりスイッチング周波数を変更する手
段であることを特徴とする請求項１または２記載のＤＣ
／ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12131696A JPH09308233A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12131696A JPH09308233A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09308233A true JPH09308233A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14808235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12131696A Withdrawn JPH09308233A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09308233A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002330581A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Hitachi Ltd | 直流電源装置 |
| JP2010088216A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Ricoh Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2017169417A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | アルパイン株式会社 | ダイオード整流型スイッチング電源装置、車載装置、及びリンギング抑制方法 |
-
1996
- 1996-05-16 JP JP12131696A patent/JPH09308233A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002330581A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Hitachi Ltd | 直流電源装置 |
| JP2010088216A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Ricoh Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2017169417A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | アルパイン株式会社 | ダイオード整流型スイッチング電源装置、車載装置、及びリンギング抑制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |