JPH09327171A - 昇降圧型チョッパの駆動方法 - Google Patents
昇降圧型チョッパの駆動方法Info
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- JPH09327171A JPH09327171A JP22025396A JP22025396A JPH09327171A JP H09327171 A JPH09327171 A JP H09327171A JP 22025396 A JP22025396 A JP 22025396A JP 22025396 A JP22025396 A JP 22025396A JP H09327171 A JPH09327171 A JP H09327171A
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- chopper
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Abstract
(57)【要約】
【課題】昇降圧型チョッパにおける入出力の電力変換効
率を良好にする。 【解決手段】入力側に直流電源を接続したトランジスタ
と該トランジスタの出力側にダイオードとチョークコイ
ルを接続してなる降圧部と、前記チョークコイルと、前
記チョークコイルの出力端を入力側とするトランジスタ
と、該トランジスタの出力側に接続されたダイオードと
コンデンサからなる昇圧部とで構成された昇降圧型チョ
ッパにおいて、前記各トランジスタの動作を制御する駆
動部の動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記降
圧部と昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない側
の回路動作を停止させるようにした。
率を良好にする。 【解決手段】入力側に直流電源を接続したトランジスタ
と該トランジスタの出力側にダイオードとチョークコイ
ルを接続してなる降圧部と、前記チョークコイルと、前
記チョークコイルの出力端を入力側とするトランジスタ
と、該トランジスタの出力側に接続されたダイオードと
コンデンサからなる昇圧部とで構成された昇降圧型チョ
ッパにおいて、前記各トランジスタの動作を制御する駆
動部の動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記降
圧部と昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない側
の回路動作を停止させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は各種の電子機器の電
源装置に用いられる昇降圧型チョッパに関するものであ
る。
源装置に用いられる昇降圧型チョッパに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の多様化、ＩＣ（半導体
集積回路）等の半導体装置の多様化に伴って直流電源の
電源電圧と異なる直流出力電圧を得なければならないこ
とがあり、このような場合、ＤＣ−ＤＣコンバータが用
いられている。上記ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、直
流電源電圧より低い直流出力電圧を得る場合は降圧型チ
ョッパが用いられ、逆に直流電源電圧より高い直流出力
電圧を得る場合は昇圧型チョッパが用いられており、ま
た、直流電源電圧がある範囲で変化し、直流出力電圧が
前記電源電圧の変化の範囲内の一定値に設定される場合
には前記降圧型チョッパと昇圧型チョッパの機能を兼ね
備えた昇降圧型チョッパが用いられている。
集積回路）等の半導体装置の多様化に伴って直流電源の
電源電圧と異なる直流出力電圧を得なければならないこ
とがあり、このような場合、ＤＣ−ＤＣコンバータが用
いられている。上記ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、直
流電源電圧より低い直流出力電圧を得る場合は降圧型チ
ョッパが用いられ、逆に直流電源電圧より高い直流出力
電圧を得る場合は昇圧型チョッパが用いられており、ま
た、直流電源電圧がある範囲で変化し、直流出力電圧が
前記電源電圧の変化の範囲内の一定値に設定される場合
には前記降圧型チョッパと昇圧型チョッパの機能を兼ね
備えた昇降圧型チョッパが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の昇降圧型チョッ
パは、図５に示すように、エミッタを直流電圧源２１に
接続したトランジスタ２２と、一端を前記トランジスタ
２２のコレクタに接続し、他端を接地したダイオード２
３と、一端をトランジスタ２２のコレクタに接続し、他
端をトランジスタ２５のコレクタに接続したチョークコ
イル２４とで構成される降圧部２６と、前記チョークコ
イル２４と、エミッタを接地したトランジスタ２５と前
記トランジスタ２５のコレクタと接地間に直列に接続し
たダイオード２７とコンデンサ２８とで構成した昇圧部
２９と、前記降圧部２６と昇圧部２９のトランジスタ２
２および２５の各々のベースに接続された制御部３０と
で構成されており、降圧部２６および昇圧部２９のトラ
ンジスタ２２および２５はそれぞれ制御部３０によって
同期して動作するようにしてある。このように、従来の
昇降圧型チョッパにおいては、降圧部２６と昇圧部２９
とが常に同時に動作しているため入出力の電力変換効率
が非常に悪い欠点がある。今、降圧部および昇圧部の個
々の電力変換効率をそれぞれηｄ，ηｕとし、チョッパ
全体の総合電力変換効率をηｏとすれば、ηｏはηｄお
よびηｕのそれぞれの積、即ち、ηｏ＝ηｄ×ηｕとし
て表すことができる。ここで、ηｄ＝ηｕとした場合、
ηｏはηｏ＝ηｄ２＝ηｕ２となり、√ηｏ＝ηｄ＝η
ｕとなる。即ち、ηｏはηｄまたはηｕの１／２乗に低
下する。従って、ηｄ≠ηｕの場合、総合電力変換効率
ηｏを高くするためには、降圧部の電力変換効率ηｄと
昇圧部の電力変換効率ηｕがそれぞれ√ηｏ≦ηｄで、
かつ、√ηｏ≦ηｕの条件を同時に満足する必要があ
る。しかし、上記構成で降圧部２６または昇圧部２９は
直流電源２１の電圧変化に対して出力電圧を一定に保つ
ように動作するが、上述したように降圧部２６と昇圧部
２９のトランジスタ２２と２５が共に動作しているため
常に一方の損失が他方に影響を与えることになり、上記
の条件を満足するのは困難であった。
パは、図５に示すように、エミッタを直流電圧源２１に
接続したトランジスタ２２と、一端を前記トランジスタ
２２のコレクタに接続し、他端を接地したダイオード２
３と、一端をトランジスタ２２のコレクタに接続し、他
端をトランジスタ２５のコレクタに接続したチョークコ
イル２４とで構成される降圧部２６と、前記チョークコ
イル２４と、エミッタを接地したトランジスタ２５と前
記トランジスタ２５のコレクタと接地間に直列に接続し
たダイオード２７とコンデンサ２８とで構成した昇圧部
２９と、前記降圧部２６と昇圧部２９のトランジスタ２
２および２５の各々のベースに接続された制御部３０と
で構成されており、降圧部２６および昇圧部２９のトラ
ンジスタ２２および２５はそれぞれ制御部３０によって
同期して動作するようにしてある。このように、従来の
昇降圧型チョッパにおいては、降圧部２６と昇圧部２９
とが常に同時に動作しているため入出力の電力変換効率
が非常に悪い欠点がある。今、降圧部および昇圧部の個
々の電力変換効率をそれぞれηｄ，ηｕとし、チョッパ
全体の総合電力変換効率をηｏとすれば、ηｏはηｄお
よびηｕのそれぞれの積、即ち、ηｏ＝ηｄ×ηｕとし
て表すことができる。ここで、ηｄ＝ηｕとした場合、
ηｏはηｏ＝ηｄ２＝ηｕ２となり、√ηｏ＝ηｄ＝η
ｕとなる。即ち、ηｏはηｄまたはηｕの１／２乗に低
下する。従って、ηｄ≠ηｕの場合、総合電力変換効率
ηｏを高くするためには、降圧部の電力変換効率ηｄと
昇圧部の電力変換効率ηｕがそれぞれ√ηｏ≦ηｄで、
かつ、√ηｏ≦ηｕの条件を同時に満足する必要があ
る。しかし、上記構成で降圧部２６または昇圧部２９は
直流電源２１の電圧変化に対して出力電圧を一定に保つ
ように動作するが、上述したように降圧部２６と昇圧部
２９のトランジスタ２２と２５が共に動作しているため
常に一方の損失が他方に影響を与えることになり、上記
の条件を満足するのは困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の欠
点を除去し、電力変換効率の良好な昇降圧型チョッパを
得るため、直流電源の電圧変化に対応して降圧部または
昇圧部の何れか一方のみを動作させ、または、直流電源
の電圧変化に対応して降圧部と昇圧部を同時に停止させ
ることにより、常に高い電力変換効率を得るようにした
ものである。
点を除去し、電力変換効率の良好な昇降圧型チョッパを
得るため、直流電源の電圧変化に対応して降圧部または
昇圧部の何れか一方のみを動作させ、または、直流電源
の電圧変化に対応して降圧部と昇圧部を同時に停止させ
ることにより、常に高い電力変換効率を得るようにした
ものである。
【０００５】
【実施の形態】入力側に直流電源を接続したトランジス
タと該トランジスタの出力側にダイオードとチョークコ
イルを接続してなる降圧部と、前記チョークコイルと、
前記チョークコイルの出力端を入力側とするトランジス
タと、該トランジスタの出力側に接続されたダイオード
とコンデンサからなる昇圧部とで構成された昇降圧型チ
ョッパにおいて、前記各トランジスタの動作を制御する
駆動部の動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記
降圧部と昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない
側の回路動作を停止させるようにしたものである。
タと該トランジスタの出力側にダイオードとチョークコ
イルを接続してなる降圧部と、前記チョークコイルと、
前記チョークコイルの出力端を入力側とするトランジス
タと、該トランジスタの出力側に接続されたダイオード
とコンデンサからなる昇圧部とで構成された昇降圧型チ
ョッパにおいて、前記各トランジスタの動作を制御する
駆動部の動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記
降圧部と昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない
側の回路動作を停止させるようにしたものである。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の昇降圧型チョッパの実施例回
路図で、１は直流電圧源、２はエミッタを直流電源１に
接続し、コレクタにダイオード３の一端とチョークコイ
ル４の一端を接続したトランジスタで、前記ダイオード
３の他端は接地され、また、チョークコイル４の他端は
トランジスタ５のコレクタに接続されている。６は前記
トランジスタ２と、ダイオード３、およびチョークコイ
ル４とで構成された降圧部、９は昇圧部で、前記チョー
クコイル４と、エミッタを接地したトランジスタ５と前
記トランジスタ５のコレクタと接地間に直列に接続した
ダイオード７およびコンデンサ８とで構成されている。
１０，１１はトランジスタ２および５のスイッチング動
作を制御する駆動部で、前記降圧部６のトランジスタ２
と昇圧部９のトランジスタ５の各々のベースに接続され
ており、各トランジスタは前記駆動部１０，１１によっ
てそれぞれ独立して動作するようにしてある。
路図で、１は直流電圧源、２はエミッタを直流電源１に
接続し、コレクタにダイオード３の一端とチョークコイ
ル４の一端を接続したトランジスタで、前記ダイオード
３の他端は接地され、また、チョークコイル４の他端は
トランジスタ５のコレクタに接続されている。６は前記
トランジスタ２と、ダイオード３、およびチョークコイ
ル４とで構成された降圧部、９は昇圧部で、前記チョー
クコイル４と、エミッタを接地したトランジスタ５と前
記トランジスタ５のコレクタと接地間に直列に接続した
ダイオード７およびコンデンサ８とで構成されている。
１０，１１はトランジスタ２および５のスイッチング動
作を制御する駆動部で、前記降圧部６のトランジスタ２
と昇圧部９のトランジスタ５の各々のベースに接続され
ており、各トランジスタは前記駆動部１０，１１によっ
てそれぞれ独立して動作するようにしてある。
【０００７】この構成で出力電圧の基準値をＶｏ，入力
電圧をＶｉとしたとき、出力電圧が入力電圧より低い場
合（Ｖｉ＞Ｖｏ）は、駆動部１１により昇圧部９のみが
動作し、このとき降圧部６は停止している。また、出力
電圧が入力電圧より高い場合（Ｖｉ＜Ｖｏ）は、駆動部
１０により降圧部６のみが動作し、昇圧部９は動作を停
止している。また、入力電圧と出力電圧が等しいとき
（Ｖｉ＝Ｖｏ）は、駆動部１０，１１は、降圧部６およ
び昇圧部９の動作が共に停止するように作用する。
電圧をＶｉとしたとき、出力電圧が入力電圧より低い場
合（Ｖｉ＞Ｖｏ）は、駆動部１１により昇圧部９のみが
動作し、このとき降圧部６は停止している。また、出力
電圧が入力電圧より高い場合（Ｖｉ＜Ｖｏ）は、駆動部
１０により降圧部６のみが動作し、昇圧部９は動作を停
止している。また、入力電圧と出力電圧が等しいとき
（Ｖｉ＝Ｖｏ）は、駆動部１０，１１は、降圧部６およ
び昇圧部９の動作が共に停止するように作用する。
【０００８】
【効果】図２は出力電圧の基準値を３．３ボルトとした
ときの入力電圧Ｖｉｎの変化に対する出力電圧および電
力変換効率の変化を実験により測定した測定結果を示
し、図２（ａ）は従来の昇降圧型チョッパのもので、Ｖ
ｏａは出力電圧を、ηｏａは電力変換効率を表してい
る。図２（ｂ）は本発明昇降圧型チョッパのものでＶｏ
ｂは出力電圧を、ηｏｂは電力変換効率を表している。
図３は前記図２（ａ）および図２（ｂ）における電力変
換効率ηｏａ，ηｏｂを比較するための図、図４は同じ
く出力電圧Ｖｏａ，Ｖｏｂを比較するための図である。
なお、図３および図４において、区間Ａは本発明昇降圧
型チョッパの昇圧部のみが動作している区間、区間Ｂは
降圧部および昇圧部が同時に停止している区間、区間Ｃ
は降圧部のみが動作している区間で、区間Ｂにおいては
出力電圧Ｖｏｂが限りなく基準値に近づき、また、この
区間では電力変換効率ηｏｂも上昇している。これに対
して、従来のものは電力変換効率ηｏａは入力電圧が出
力電圧の基準値付近で最大となるが入力電圧の上昇とと
もに減少する。上述のように、本発明においては、降圧
部と昇圧部の各トランジスタの動作を制御する駆動部の
動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記降圧部と
昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない側の回路
動作を停止させるようにしたから電力損失が少なく、降
圧部と昇圧部でそれぞれ単独に設定した値に近い電力変
換効率を得ることができ、したがって、熱損失も小さく
できるから装置を小型化することができる利点がある。
ときの入力電圧Ｖｉｎの変化に対する出力電圧および電
力変換効率の変化を実験により測定した測定結果を示
し、図２（ａ）は従来の昇降圧型チョッパのもので、Ｖ
ｏａは出力電圧を、ηｏａは電力変換効率を表してい
る。図２（ｂ）は本発明昇降圧型チョッパのものでＶｏ
ｂは出力電圧を、ηｏｂは電力変換効率を表している。
図３は前記図２（ａ）および図２（ｂ）における電力変
換効率ηｏａ，ηｏｂを比較するための図、図４は同じ
く出力電圧Ｖｏａ，Ｖｏｂを比較するための図である。
なお、図３および図４において、区間Ａは本発明昇降圧
型チョッパの昇圧部のみが動作している区間、区間Ｂは
降圧部および昇圧部が同時に停止している区間、区間Ｃ
は降圧部のみが動作している区間で、区間Ｂにおいては
出力電圧Ｖｏｂが限りなく基準値に近づき、また、この
区間では電力変換効率ηｏｂも上昇している。これに対
して、従来のものは電力変換効率ηｏａは入力電圧が出
力電圧の基準値付近で最大となるが入力電圧の上昇とと
もに減少する。上述のように、本発明においては、降圧
部と昇圧部の各トランジスタの動作を制御する駆動部の
動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記降圧部と
昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない側の回路
動作を停止させるようにしたから電力損失が少なく、降
圧部と昇圧部でそれぞれ単独に設定した値に近い電力変
換効率を得ることができ、したがって、熱損失も小さく
できるから装置を小型化することができる利点がある。
図１は本発明昇降圧型チョッパの実施例回路図、図２
（ａ）および図２（ｂ）は従来の昇降圧型チョッパと本
発明昇降圧型チョッパの特性を比較するための測定値、
図３は電力変換効率を比較した図、図４は出力電圧を比
較した図、図５は従来の昇降圧型チョッパの回路図
（ａ）および図２（ｂ）は従来の昇降圧型チョッパと本
発明昇降圧型チョッパの特性を比較するための測定値、
図３は電力変換効率を比較した図、図４は出力電圧を比
較した図、図５は従来の昇降圧型チョッパの回路図
１・・・直流電圧源 ２，５・・・トランジスタ ３，７・・・ダイオード ４・・・チョークコイル ６・・・降圧部 ８・・・コンデンサ ９・・・昇圧部 １０，１１・・・駆動部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 昇降圧型チョッパの駆動方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は各種の電子機器の電
源装置に用いられる昇降圧型チョッパに関するものであ
る。
源装置に用いられる昇降圧型チョッパに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の多様化、ＩＣ（半導体
集積回路）等の半導体装置の多様化に伴って直流電源の
電源電圧と異なる直流出力電圧を得なければならないこ
とがあり、このような場合、ＤＣ−ＤＣコンバータが用
いられている。上記ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、直
流電源電圧より低い直流出力電圧を得る場合は降圧型チ
ョッパが用いられ、逆に直流電源電圧より高い直流出力
電圧を得る場合は昇圧型チョッパが用いられており、ま
た、直流電源電圧がある範囲で変化し、直流出力電圧が
前記電源電圧の変化の範囲内の一定値に設定される場合
には前記降圧型チョッパと昇圧型チョッパの機能を兼ね
備えた昇降圧型チョッパが用いられている。
集積回路）等の半導体装置の多様化に伴って直流電源の
電源電圧と異なる直流出力電圧を得なければならないこ
とがあり、このような場合、ＤＣ−ＤＣコンバータが用
いられている。上記ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、直
流電源電圧より低い直流出力電圧を得る場合は降圧型チ
ョッパが用いられ、逆に直流電源電圧より高い直流出力
電圧を得る場合は昇圧型チョッパが用いられており、ま
た、直流電源電圧がある範囲で変化し、直流出力電圧が
前記電源電圧の変化の範囲内の一定値に設定される場合
には前記降圧型チョッパと昇圧型チョッパの機能を兼ね
備えた昇降圧型チョッパが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の昇降圧型チョッ
パは、図６に示すように、エミッタを直流電圧源２１に
接続したトランジスタ２２と、一端を前記トランジスタ
２２のコレクタに接続し、他端を接地したダイオード２
３と、一端をトランジスタ２２のコレクタに接続し、他
端をトランジスタ２５のコレクタに接続したチョークコ
イル２４とで構成される降圧部２６と、前記チョークコ
イル２４と、エミッタを接地したトランジスタ２５と前
記トランジスタ２５のコレクタと接地間に直列に接続し
たダイオード２７とコンデンサ２８とで構成した昇圧部
２９と、前記降圧部２６と昇圧部２９のトランジスタ２
２および２５の各々のベースに接続された制御部３０と
で構成されており、降圧部２６および昇圧部２９のトラ
ンジスタ２２および２５はそれぞれ制御部３０によつて
同期して動作するようにしてある。このように、従来の
昇降圧型チョッパにおいては、降圧部２６と昇圧部２９
とが常に同時に動作しているため入出力の電力変換効率
が非常に悪い欠点がある。今、降圧部および昇圧部の個
々の電力変換効率をそれぞれηｄ，ηｕとし、チョッパ
全体の総合電力変換効率をηｏとすれば、ηｏはηｄお
よびηｕのそれぞれの積、即ち、ηｏ＝ηｄ×ηｕとし
て表すことができる。ここで、ηｄ＝ηｕとした場合、
ηｏはηｏ＝ηｄ２＝ηｕ２となり、√ηｏ＝ηｄ＝η
ｕとなる。即ち、ηｏはηｄまたはηｕの１／２乗に低
下する。従って、ηｄ≠ηｕの場合、総合電力変換効率
ηｏを高くするためには、降圧部の電力変換効率ηｄと
昇圧部の電力変換効率ηｕがそれぞれ√ηｏ≦ηｄで、
かつ、√ηｏ≦ηｕの条件を同時に満足する必要があ
る。しかし、上記構成で降圧部２６または昇圧部２９は
直流電源２１の電圧変化に対して出力電圧を一定に保つ
ように動作するが、上述したように降圧部２６と昇圧部
２９のトランジスタ２２と２５が共に動作しているため
常に一方の損失が他方に影響を与えることになり、上記
の条件を満足するのは困難であった。
パは、図６に示すように、エミッタを直流電圧源２１に
接続したトランジスタ２２と、一端を前記トランジスタ
２２のコレクタに接続し、他端を接地したダイオード２
３と、一端をトランジスタ２２のコレクタに接続し、他
端をトランジスタ２５のコレクタに接続したチョークコ
イル２４とで構成される降圧部２６と、前記チョークコ
イル２４と、エミッタを接地したトランジスタ２５と前
記トランジスタ２５のコレクタと接地間に直列に接続し
たダイオード２７とコンデンサ２８とで構成した昇圧部
２９と、前記降圧部２６と昇圧部２９のトランジスタ２
２および２５の各々のベースに接続された制御部３０と
で構成されており、降圧部２６および昇圧部２９のトラ
ンジスタ２２および２５はそれぞれ制御部３０によつて
同期して動作するようにしてある。このように、従来の
昇降圧型チョッパにおいては、降圧部２６と昇圧部２９
とが常に同時に動作しているため入出力の電力変換効率
が非常に悪い欠点がある。今、降圧部および昇圧部の個
々の電力変換効率をそれぞれηｄ，ηｕとし、チョッパ
全体の総合電力変換効率をηｏとすれば、ηｏはηｄお
よびηｕのそれぞれの積、即ち、ηｏ＝ηｄ×ηｕとし
て表すことができる。ここで、ηｄ＝ηｕとした場合、
ηｏはηｏ＝ηｄ２＝ηｕ２となり、√ηｏ＝ηｄ＝η
ｕとなる。即ち、ηｏはηｄまたはηｕの１／２乗に低
下する。従って、ηｄ≠ηｕの場合、総合電力変換効率
ηｏを高くするためには、降圧部の電力変換効率ηｄと
昇圧部の電力変換効率ηｕがそれぞれ√ηｏ≦ηｄで、
かつ、√ηｏ≦ηｕの条件を同時に満足する必要があ
る。しかし、上記構成で降圧部２６または昇圧部２９は
直流電源２１の電圧変化に対して出力電圧を一定に保つ
ように動作するが、上述したように降圧部２６と昇圧部
２９のトランジスタ２２と２５が共に動作しているため
常に一方の損失が他方に影響を与えることになり、上記
の条件を満足するのは困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の欠
点を除去し、電力変換効率の良好な昇降圧型チョッパを
得るため、直流電源の電圧変化に対応して降圧部または
昇圧部の何れか一方のみを動作させ、または、直流電源
の電圧変化に対応して降圧部と昇圧部を同時に停止させ
ることにより、常に高い電力変換効率を得るようにした
ものである。
点を除去し、電力変換効率の良好な昇降圧型チョッパを
得るため、直流電源の電圧変化に対応して降圧部または
昇圧部の何れか一方のみを動作させ、または、直流電源
の電圧変化に対応して降圧部と昇圧部を同時に停止させ
ることにより、常に高い電力変換効率を得るようにした
ものである。
【０００５】
【実施の形態】入力側に直流電源を接続したトランジス
タと該トランジスタの出力側にダイオードとチョークコ
イルを接続してなる降圧部と、前記チョークコイルと、
前記チョークコイルの出力端を入力側とするトランジス
タと、該トランジスタの出力側に接続されたダイオード
とコンデンサからなる昇圧部とで構成された昇降圧型チ
ョッパにおいて、前記各トランジスタの動作を制御する
駆動部の動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記
降圧部と昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない
側の回路動作を停止させるようにしたものである。
タと該トランジスタの出力側にダイオードとチョークコ
イルを接続してなる降圧部と、前記チョークコイルと、
前記チョークコイルの出力端を入力側とするトランジス
タと、該トランジスタの出力側に接続されたダイオード
とコンデンサからなる昇圧部とで構成された昇降圧型チ
ョッパにおいて、前記各トランジスタの動作を制御する
駆動部の動作を独立させ、入力電圧の変化に応じて前記
降圧部と昇圧部の降圧動作または昇圧動作に必要のない
側の回路動作を停止させるようにしたものである。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の昇降圧型チョッパの実施例回
路図で、１は直流電圧源、２はエミッタを直流電源１に
接続し、コレクタにダイオード３の一端とチョークコイ
ル４の一端を接続したトランジスタで、前記ダイオード
３の他端は接地され、また、チョークコイル４の他端は
トランジスタ５のコレクタに接続されている。６は前記
トランジスタ２と、ダイオード３、およびチョークコイ
ル４とで構成された降圧部、９は昇圧部で、前記チョー
クコイル４と、エミッタを接地したトランジスタ５と前
記トランジスタ５のコレクタと接地間に直列に接続した
ダイオード７およびコンデンサ８とで構成されている。
１０，１１はトランジスタ２および５のスイッチング動
作を制御する駆動部で、前記降圧部６のトランジスタ２
と昇圧部９のトランジスタ５の各々のベースに接続され
ており、各トランジスタは前記駆動部１０，１１によっ
てそれぞれ独立して動作するようにしてある。
路図で、１は直流電圧源、２はエミッタを直流電源１に
接続し、コレクタにダイオード３の一端とチョークコイ
ル４の一端を接続したトランジスタで、前記ダイオード
３の他端は接地され、また、チョークコイル４の他端は
トランジスタ５のコレクタに接続されている。６は前記
トランジスタ２と、ダイオード３、およびチョークコイ
ル４とで構成された降圧部、９は昇圧部で、前記チョー
クコイル４と、エミッタを接地したトランジスタ５と前
記トランジスタ５のコレクタと接地間に直列に接続した
ダイオード７およびコンデンサ８とで構成されている。
１０，１１はトランジスタ２および５のスイッチング動
作を制御する駆動部で、前記降圧部６のトランジスタ２
と昇圧部９のトランジスタ５の各々のベースに接続され
ており、各トランジスタは前記駆動部１０，１１によっ
てそれぞれ独立して動作するようにしてある。
【０００７】この構成で出力電圧の基準値をＶｏ，入力
電圧をＶｉとしたとき、出力電圧が入力電圧より低い場
合（Ｖｉ＞Ｖｏ）は、駆動部１１により昇圧部９のみが
動作し、このとき降圧部６は停止している。また、出力
電圧が入力電圧より高い場合（Ｖｉ＜Ｖｏ）は、駆動部
１０により降圧部６のみが動作し、昇圧部９は動作を停
止している。また、入力電圧と出力電圧が等しいとき
（Ｖｉ＝Ｖｏ）は、駆動部１０，１１は、降圧部６およ
び昇圧部９の動作が共に停止するように作用する。
電圧をＶｉとしたとき、出力電圧が入力電圧より低い場
合（Ｖｉ＞Ｖｏ）は、駆動部１１により昇圧部９のみが
動作し、このとき降圧部６は停止している。また、出力
電圧が入力電圧より高い場合（Ｖｉ＜Ｖｏ）は、駆動部
１０により降圧部６のみが動作し、昇圧部９は動作を停
止している。また、入力電圧と出力電圧が等しいとき
（Ｖｉ＝Ｖｏ）は、駆動部１０，１１は、降圧部６およ
び昇圧部９の動作が共に停止するように作用する。
【０００８】
【効果】図２および図３は出力電圧の基準値を３．３ボ
ルトとしたときの入力電圧Ｖｉｎの変化に対する出力電
圧および電力変換効率の変化を実験により測定した測定
結果を示し、図２は従来の昇降圧型チョッパのもので、
Ｖｏａは出力電圧を、ηｏａは電力変換効率を表してい
る。図３は本発明昇降圧型チョッパのものでＶｏｂは出
力電圧を、ηｏｂは電力変換効率を表している。図４は
前記図２および図３における電力変換効率ηｏａ，ηｏ
ｂを比較するための図、図５は同じく出力電圧Ｖｏａ，
Ｖｏｂを比較するための図である。なお、図４および図
５において、区間Ａは本発明昇降圧型チョッパの昇圧部
のみが動作している区間、区間Ｂは降圧部および昇圧部
が同時に停止している区間、区間Ｃは降圧部のみが動作
している区間で、区間Ｂにおいては出力電圧Ｖｏｂが限
りなく基準値に近づき、また、この区間では電力変換効
率ηｏｂも上昇している。これに対して、従来のものは
電力変換効率ηｏａは入力電圧が出力電圧の基準値付近
で最大となるが入力電圧の上昇とともに減少する。上述
のように、本発明においては、降圧部と昇圧部の各トラ
ンジスタの動作を制御する駆動部の動作を独立させ、入
力電圧の変化に応じて前記降圧部と昇圧部の降圧動作ま
たは昇圧動作に必要のない側の回路動作を停止させるよ
うにしたから電力損失が少なく、降圧部と昇圧部でそれ
ぞれ単独に設定した値に近い電力変換効率を得ることが
でき、したがって、熱損失も小さくできるから装置を小
型化することができる利点がある。
ルトとしたときの入力電圧Ｖｉｎの変化に対する出力電
圧および電力変換効率の変化を実験により測定した測定
結果を示し、図２は従来の昇降圧型チョッパのもので、
Ｖｏａは出力電圧を、ηｏａは電力変換効率を表してい
る。図３は本発明昇降圧型チョッパのものでＶｏｂは出
力電圧を、ηｏｂは電力変換効率を表している。図４は
前記図２および図３における電力変換効率ηｏａ，ηｏ
ｂを比較するための図、図５は同じく出力電圧Ｖｏａ，
Ｖｏｂを比較するための図である。なお、図４および図
５において、区間Ａは本発明昇降圧型チョッパの昇圧部
のみが動作している区間、区間Ｂは降圧部および昇圧部
が同時に停止している区間、区間Ｃは降圧部のみが動作
している区間で、区間Ｂにおいては出力電圧Ｖｏｂが限
りなく基準値に近づき、また、この区間では電力変換効
率ηｏｂも上昇している。これに対して、従来のものは
電力変換効率ηｏａは入力電圧が出力電圧の基準値付近
で最大となるが入力電圧の上昇とともに減少する。上述
のように、本発明においては、降圧部と昇圧部の各トラ
ンジスタの動作を制御する駆動部の動作を独立させ、入
力電圧の変化に応じて前記降圧部と昇圧部の降圧動作ま
たは昇圧動作に必要のない側の回路動作を停止させるよ
うにしたから電力損失が少なく、降圧部と昇圧部でそれ
ぞれ単独に設定した値に近い電力変換効率を得ることが
でき、したがって、熱損失も小さくできるから装置を小
型化することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明昇降圧型チョッパの実施例回路図、
【図２】は従来の昇降圧型チョッパにおける出力電圧と
電力変換効率の測定値を示す図、
電力変換効率の測定値を示す図、
【図３】は本発明の昇降圧型チョッパにおける出力電圧
と電力変換効率の測定値を示す図、
と電力変換効率の測定値を示す図、
【図４】は従来の昇降圧型チョッパと本発明昇降圧型チ
ョッパにおける電力変換効率を比較するための図
ョッパにおける電力変換効率を比較するための図
【図５】は従来の昇降圧型チョッパと本発明昇降圧型チ
ョッパにおける出力電圧を比較するための図
ョッパにおける出力電圧を比較するための図
【図６】は従来の昇降圧型チョッパの回路図、
【符号の説明】 １・・・直流電圧源 ２，５・・・トランジスタ ３，７・・・ダイオード ４・・・チョークコイル ６・・・降圧部 ８・・・コンデンサ ９・・・昇圧部 １０，１１・・・駆動部
Claims (1)
- 【請求項１】 トランジスタの入力側に直流電源を接続
し、出力側にダイオードとチョークコイルを接続してな
る降圧部と、入力側が前記チョークコイルと直列に接続
されたトランジスタと、該トランジスタの出力側に接続
されたダイオードとコンデンサからなる昇圧部と、前記
各トランジスタの動作を制御する駆動部で構成される昇
降圧型チョッパにおいて、各トランジスタを別々に駆動
させ、入力電圧に応じて前記降圧部と昇圧部の降圧また
は昇圧動作に必要のない側の回路動作を停止させるよう
にしたことを特徴とする昇降圧型チョッパの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22025396A JPH09327171A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 昇降圧型チョッパの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22025396A JPH09327171A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 昇降圧型チョッパの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09327171A true JPH09327171A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=16748298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22025396A Pending JPH09327171A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 昇降圧型チョッパの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09327171A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005045943A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2017022804A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | キヤノン株式会社 | 送電装置及びその制御方法 |
-
1996
- 1996-06-05 JP JP22025396A patent/JPH09327171A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005045943A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2017022804A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | キヤノン株式会社 | 送電装置及びその制御方法 |
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