JPH09312970A - Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電圧の異なる電池電源に対して、入力電流の
定電流化と、回路部品の大形化を防ぐ一方、回路動作の
安定化を図ることができるＤＣ−ＤＣコンバ−タを提供
すること。 【解決手段】 電池電源６の直流電圧を発振トランジス
タ１５の発振動作にしたがって昇圧するフライバック形
の昇圧トランス１を備えたＤＣ−ＤＣコンバ−タにおい
て、発振トランジスタ１５のベ−スに起動電流を入力さ
せる定電流回路（７、８、９、１０）と、電池電源６と
して定格電圧の高い電池が装備されることにより、上昇
した電池電圧に応じたて上記起動電流を分流し、発振ト
ランジスタ１５の入力電流を減少させて入力電流の定電
流化を図る電流制御回路（５１、５２）とを備えた構成
としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＤＣ−ＤＣコンバ−
タに関し、例えば、写真撮影に使用する閃光放電発光器
の電源回路として利用するところのＤＣ−ＤＣコンバ−
タに係る。

【０００２】

【従来の技術】図４は閃光放電発光器に使用するＤＣ−
ＤＣコンバ−タの回路例を示したもので、昇圧トランス
１は、入力コイル２、フィ−ドバックコイル３、出力コ
イル４を備えたフライバックタイプのトランスとなって
いる。

【０００３】５は発振制御トランジスタで、エミッタが
閃光放電発光器の電源として備えた電池電源６に接続さ
れている。この発振制御トランジスタ５のコレクタとフ
ィ−ドバックコイル３との間には抵抗７、８、定電流ダ
イオ−ド９、トランジスタ１０からなる定電流回路が備
えられている。

【０００４】抵抗１１、１２とトランジスタ１３の直列
回路体は、電池電源６に並列に接続され、また、入力コ
イル２の一端側がこの電池電源６の正極側に接続されて
いる。上記したトランジスタ１３は、ベ−スを入力端子
１４に接続し、入力端子１４から送られるスタ−ト信号
によってＯＮするようになっている。

【０００５】一端側が上記した電池電源６に接続した入
力コイル２は、他端側が発振トランジスタ１５のコレク
タに接続され、また、一端側が定電流回路に接続したフ
ィ−ドバックコイル３は他端側が上記発振トランジスタ
１５のベ−スに接続されている。

【０００６】出力コイル４は、高電位側が整流用ダイオ
−ド１６を介してメインコンデンサ１７の正極側に接続
し、低圧電位側がトランスコアの磁気リセット用のトラ
ンジスタ１８のエミッタに接続されている。

【０００７】１９はツエナ−ダイオ−ドで、このツエナ
−ダイオ−ド１９は、メインコンデンサ１７が所定の電
圧まで充電されたときに導通し、この導通信号は保護ダ
イオ−ド２０を介して発振停止用のトランジスタ２１に
入力され、上記トランジスタ２１はこの導通信号を入力
してＯＮし、発振トランジスタ１５のＯＦＦを継続さ
せ、発振を停止させる。その他、この回路において、２
２は動作安定用のコンデンサ、２３は時定数回路を形成
するコンデンサである。

【０００８】上記したＤＣ−ＤＣコンバ−タは、スタ−
ト信号が入力端子１４より入力してトランジスタ１４が
ＯＮすると、発振制御トランジスタ５がＯＮし、このト
ランジスタ５のＯＮによってトランジスタ１０がＯＮ
し、フィ−ドバックコイル３を介して発振トランジスタ
１５のベ−スに起動電流が流れ、このトランジスタ１０
がＯＮする。これより、電池電源６、入力コイル２、発
振トランジスタ１５の回路に電源電流が流れて発振を開
始する。

【０００９】また、発振トランジスタ１５はトランジス
タ特性とトランスの磁気飽和によってＯＮからＯＦＦに
切換わり、その後、起動電流を入力してＯＮし、以後同
様にＯＮ、ＯＦＦを繰り返して発振する。また、この発
振動作過程は、発振トランジスタ１５がＯＦＦする毎に
出力コイル３、ダイオ−ド１６、メインコンデンサ１
７、トランジスタ１８の充電回路でメインコンデンサ１
７が充電される。

【００１０】なお、トランジスタ１８がメインコンデン
サ１７に流れる充電々流が零または零に近くなるまでＯ
Ｎし、この充電々流が流れている間発振トランジスタ１
５をＯＦＦ状態に保持するものである。

【００１１】上記発振動作によってメインコンデンサ１
７の充電が進み、その充電々圧が所定の電圧に達する
と、ツエナダイオ−ド１９が導通し、発振停止用のトラ
ンジスタ２１がＯＮし、発振トランジスタ１５のベ−ス
〜エミッタ間が短絡され、これより、発振トランジスタ
１５のＯＦＦが継続し、発振が停止する。

【００１２】また、メインコンデンサ１７は自己放電に
よって電圧降下し、この電圧が僅かに降下することによ
り、ツエナ−ダイオ−ド１９が非導通となり、発振停止
用のトランジスタ２１がＯＦＦする。これによって、発
振トランジスタ１５がＯＮするようになり発振を開始
し、メインコンデンサ１７を充電する。

【００１３】メインコンデンサ１７が所定の充電々圧に
達した状態では、カメラシャッタ動作にしたがって図示
しないトリガ−回路が動作し、キセノン放電管がメイン
コンデンサ１７の充電々荷を放電させて発光する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】近年の閃光放電発光器
は、８Ｖ〜１５Ｖの電池を電源として使用できるように
設計されており、このため、この電池の直流電圧を昇圧
してメインコンデンサを充電するＤＣ−ＤＣコンバ−タ
も８Ｖ〜１５Ｖの入力電圧に対応できるように回路設計
されている。具体的には、８Ｖの電池電源で所定の充電
時間を満たすように回路が構成されている。

【００１５】このように回路構成されたＤＣ−ＤＣコン
バ−タは、最低電池電圧よりも高い電圧が入力される
と、発振トランジスタのベ−スに大きな電流が流れ込
む。つまり、定電流回路に備えた定電流ダイオ−ドから
流出する電流Ｉｏは、定電流ダイオ−ド９の電流をＩ
ｐ、トランジスタ１０のベ−ス〜エミッタ間電圧をＶｂ
ｅ、抵抗７、８の各々の値をＲｉ、Ｒｃとすると、流出
電流ＩｏはＩｏ＝｛Ｉｐ（Ｒｉ＋Ｒｃ）−Ｖｂｅ｝／Ｒ
ｉで定められることから、入力電圧が高くなるにしたが
って流出電流Ｉｏも大きくなる。

【００１６】このことから、発振トランジスタ１５のコ
レクタ電流許容値を増大させなければならなくなり、発
振トランジスタ１５が大形化しコスト高となる。また、
入力電流が増加すると、昇圧トランス１の入力電流のピ
−ク値も増加するので、コアの磁気飽和を招き、このた
め、より大きなコアを使用しなければならなくなり、昇
圧トランス１が大形化する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
点を解決するため開発したもので、入力側に電池電源
を、出力側にメインコンデンサを各々接続したフライバ
ック形の昇圧トランスと、自励発振する発振トランジス
タとを備え、上記トランジスタがオン、オフして発振動
作して電池電源の直流電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバ
−タにおいて、上記発振トランジスタのベ−スに起動電
流を供給する定電流回路を設けると共に、抵抗を有する
電流制御回路を設け、この電流制御回路が電池電源の電
圧に応じて上記発振トランジスタのベ−スに入力する起
動電流を上記抵抗を介して分流する構成としたことを特
徴とするＤＣ−ＤＣコンバ−タを提案する。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明のＤＣ−ＤＣコンバ
−タを閃光放電発光器の電源回路として利用した実施形
態について図面に沿って説明する。図１はＤＣ−ＤＣコ
ンバ−タの回路図で、このコンバ−タはカメラ内蔵用閃
光放電発光器の電源回路となっている。なお、この実施
形態の説明の中で、従来例と同一部材については同一符
号を付してその説明を省略する。

【００１９】図示する如く、定電流回路に備えた電圧検
出用の抵抗８には定電圧ダイオ−ド５１と抵抗５２から
なる電流制御回路が接続してある。この電流制御回路を
設けると、抵抗５２の値をＲｒ、定電圧ダイオ−ド５１
の電圧をＶｚｄとして、定電圧ダイオ−ド９から流出す
る電流Ｉｏは、

【００２０】

【数１】 から算出される。この式のうち、

【００２１】

【数２】 は入力電圧を高くすることによって、その値が増加し、
この結果、Ｉｏの値は図２で示す点Ｐから点Ｑに向かう
ように変化する。

【００２２】これによって、電池電源を高くするほど発
振トランジスタ１５のベ−スに流れる電流が降下し、コ
レクタ電流のピ−ク値も下がる。

【００２３】一つの実験例について説明する。電圧９Ｖ
〜１５Ｖに変化できる電源を使用し、２００μＦのメイ
ンコンデンサ１７を３５０Ｖに充電し、４秒間隔にて発
光させ、入力電流を０．９Ａ以下に制限するコンバ−タ
回路を設計した場合、昇圧トランス１のコアサイズを１
３ｍｍ、コアのＢｍａｘを４９００ガウス、一次コイル
のインダクタンスを５０μＨ、一次コイル巻線を２１Ｔ
としてそのＡＬ値を約１１８μＨ／Ｎ²とすると、入力
電圧９．０Ｖ、入力電流０．８Ａにて３．５秒でメイン
コンデンサ１７を充電することが可能であった。

【００２４】このとき、定電圧ダイオ−ド５１と抵抗５
２とからなる電流制御回路を備えないで、昇圧トランス
１の入力電圧のみを増加していくと、入力電圧１１．５
Ｖにて入力電流は０．９Ａに達し、同時に発振トランジ
スタ１５のコレクタピ−ク電流は３Ａを超え、また、電
流波形の観測からコアの磁気特性に飽和現象が生じ始め
ていることが認められた。この場合、定電流ダイオ−ド
９の電流Ｉｏが図２のＰ〜Ｒのように上昇する。

【００２５】したがって、これ以上の入力電圧の上昇は
困難となり、この回路のまま充電するためには、コレク
タ電流許容値の大きな発振トランスに替え、かつ、大形
のトランス用コアを使用する必要が生じる。

【００２６】一方、電流制御回路を備えると、昇圧トラ
ンス１の入力電圧の上昇に伴って発振トランジスタ１５
のバイアス抵抗値が上昇するので、バイアス電流が降下
すると共にコレクタ電流のピ−ク値も下がることが判明
した。

【００２７】すなわち、９Ｖ〜１５Ｖの入力電圧の範囲
で入力電流は０．７５〜０．９Ａとなり、また、コレク
タピ−ク電流は２．２Ａ以上となり、入力電流と充電時
間は共に安定して１３ｍｍのコアサイズの小形トランス
で安全に連続使用が可能となった。

【００２８】図３は本発明の回路の動作特性図で、９
Ｖ、１２Ｖ、１５Ｖの電池電源を使用し、メインコンデ
ンサ１７を３５０Ｖまで充電したときの、昇圧トランス
１の出力電圧と入力電流との関係を示した図である。

【００２９】上記した実施形態では、電流制御回路に定
電圧ダイオ−ド５１を備えてあるが、定電圧ダイオ−ド
５１を備えずに抵抗５２のみで構成することも可能であ
る。この場合、定電流ダイオ−ド９からの流出電流Ｉｏ
は数２で定められ、図２に示す点Ｐから点Ｑに向かう下
降変化が緩やかなものとなる。

【００３０】

【発明の効果】上記した通り、本発明に係るＤＣ−ＤＣ
コンバ−タは、自励発振トランジスタのベ−スに供給す
る電流が入力電圧の上昇に伴って減少するように構成し
てあるので、入力電圧が変化しても充電動作が安定し、
定格電圧の異なる各々の電池を電源として使用する閃光
放電発光器に有利なＤＣ−ＤＣコンバ−タとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すＤＣ−ＤＣコンバ−タ
の回路図である。

【図２】この回路に備えた定電流回路から流出する流出
電流と入力電圧の関係を示した図である。

【図３】本発明の回路の動作特性図である。

【図４】従来のＤＣ−ＤＣコンバ−タの回路図である。

【符号の説明】

１ 昇圧トランス ２ 入力コイル ３ フィ−ドバックコイル ４ 出力コイル ５ 発振制御トランジスタ ７、８ 抵抗 ９ 定電流ダイオ−ド １５ 発振トランジスタ １７ メインコンデンサ ５１ 定電圧ダイオ−ド ５２ 抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力側に電池電源を、出力側にメインコ
   ンデンサを各々接続したフライバック形の昇圧トランス
   と、自励発振する発振トランジスタとを備え、上記トラ
   ンジスタがオン、オフして発振動作して電池電源の直流
   電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバ−タにおいて、上記発
   振トランジスタのベ−スに起動電流を供給する定電流回
   路を設けると共に、抵抗を有する電流制御回路を設け、
   この電流制御回路が電池電源の電圧に応じて上記発振ト
   ランジスタのベ−スに入力する起動電流を上記抵抗を介
   して分流する構成としたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコ
   ンバ−タ。