JPH10108452A - 一方の直流電圧を、他方の直流電圧に変換し、それと同時に、取り出すことができる電圧を所定値に調整するための回路装置 - Google Patents

一方の直流電圧を、他方の直流電圧に変換し、それと同時に、取り出すことができる電圧を所定値に調整するための回路装置

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JPH10108452A
JPH10108452A JP9204420A JP20442097A JPH10108452A JP H10108452 A JPH10108452 A JP H10108452A JP 9204420 A JP9204420 A JP 9204420A JP 20442097 A JP20442097 A JP 20442097A JP H10108452 A JPH10108452 A JP H10108452A
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JP
Japan
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voltage
circuit device
switching transistor
circuit
resistor
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JP9204420A
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Price Karl-Heinrich
プライス カール−ハインリヒ
Decker Gerhard
デッカー ゲルハルト
Reiman Thomas
リーエマン トーマス
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/1563Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators without using an external clock

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 一方の直流電圧を、他方の直流電圧に変
換し、それと同時に、取り出すことができる電圧を所定
値に調整するため、逓昇及び逓降変圧器の組み合わせ
が、少なくとも1つのスイッチングトランジスタと、共
通の蓄積チョークコイル、並びに、出力側負荷に対して
並列に接続された平滑コンデンサと共に設けられてお
り、時限素子を用いて、蓄積チョークコイルは、所定時
間の間、給電電圧に接続されることができ、蓄積チョー
クコイルは、直接、給電電圧源の陽極に接続されてお
り、電流制限部が直列分路内に設けられており、電流制
限部は、直列分路内に回路装置の出力側の手前に設けら
れたスイッチングトランジスタを制御する。 【効果】 高い効率と有効な電流制限を達成することが
でき、それにより、所定の各構成素子が危険に晒される
ことを回避することができ、比較的簡単且つコスト上比
較的有利な各構成素子を使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方の直流電圧
を、他方の直流電圧に変換し、それと同時に、取り出す
ことができる電圧を所定値に調整するための回路装置で
あって、逓昇及び逓降変圧器の組み合わせが、少なくと
も1つのスイッチングトランジスタと、共通の蓄積チョ
ークコイル、並びに、出力側負荷に対して並列に接続さ
れた平滑コンデンサと共に設けられており、時限素子を
用いて、蓄積チョークコイルは、所定時間の間、給電電
圧に接続されることができる回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許公開第43409
91号広報から公知の、この種の回路装置は、電圧変換
器、蓄積チョークコイル、及び、電力スイッチを有して
いる。この回路装置のスイッチオン、オフは、蓄積チョ
ークコイル内を流れる電流によって決められる。そのた
めに、比較器によって、蓄積チョークコイル内を流れる
電流が、所定の限界値と比較される。限界値を超過した
場合には、電力スイッチがスイッチングされる。既存の
時間センサによって、蓄積チョークコイルに跳躍的な電
圧変化が生じた後、電力スイッチは、時間センサによっ
て決められた時間の間、既存のスイッチング状態にされ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この公知の回路装置の
場合、電力スイッチは、給電直流電圧の端子と蓄積チョ
ークコイルとの間に設けられ、効率に関して不利になる
ことがある。更に、どのような作動状態及び作動状況で
も、簡単な手段を用いて最適な状態にすることはできな
い。
【0004】本発明の課題は、この従来技術の欠点を克
服することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
ると、蓄積チョークコイルは、直接、給電電圧源の陽極
に接続されており、電流制限部が直列分路内に設けられ
ており、該電流制限部は、前記直列分路内に回路装置の
出力側の手前に設けられたスイッチングトランジスタを
制御するように構成されていることにより解決される。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の、特に有利な実施例で
は、抵抗は、スイッチングトランジスタのコレクタ−エ
ミッタ区間に直列に接続されていて、回路装置の出力側
の一方の端子と接続されており、他方の端子は、スイッ
チングトランジスタとも電流制限部のトランジスタのベ
ースとも接続されており、前記トランジスタのコレクタ
−エミッタ区間は、前記スイッチングトランジスタのベ
ースと前記回路装置の出力側との間に接続されている。
そうすることによって、特に有効な電流制限を簡単に実
現することができ、この電流制限によって、殊に、スイ
ッチオン時点で、且つ、短絡した場合に、電流を、用い
られている各構成素子にとって許容される各値に制限す
ることができる。従って、回路定数を相応に選定するこ
とにより、比較的小さな各許容値を持った各構成素子を
使用することもできるようになり、それに応じて、コス
ト上有利である。
【0007】本発明の回路装置の、特に有利な実施例に
よると、スイッチングトランジスタのコレクタには、抵
抗とツェナーダイオードとの直列接続から構成された電
圧制限素子が接続されており、共通接続点は、前記スイ
ッチングトランジスタのベースに接続されている。殊に
有利には、電圧制限素子は、逓昇調整器にも逓降調整器
にも使用される。
【0008】本発明の回路装置の、殊に有利な実施例で
は、抵抗とツェナーダイオードとの直列回路からなる電
圧制限素子の区間に対して並列に、同様に抵抗とツェナ
ーダイオードとの直列回路からなる付加的な電圧制限素
子が設けられており、前記ツェナーダイオードの電圧値
は、偏移されていて、殊に、比較的高く選定されてい
る。付加的な電圧制限の形態での、この実施例により、
短絡した場合でも、有効な電圧制限を行うことができ
る。と言うのは、逓昇調整器並びに逓降調整器によって
共通に使用される、逓昇変圧器に対する電圧制限素子
は、この場合作動しないからである。
【0009】本発明の回路装置は、殊に有利な用途によ
ると、自動車に使用することができる。その際、例え
ば、5〜25Vの間で変動する入力電圧から、ほぼ13
Vに安定化される出力電圧を形成することができ、この
出力電圧は、殊に、高圧放電ランプの電圧及び電流給電
に必要である。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の回路装置の回路図を示す。
【0011】本発明によると、蓄積チョークコイル1
は、直接、給電電圧源UBatの陽極+に接続されてい
る。蓄積チョークコイル1と直列に、電圧変圧器の直列
分路内には、出力側Aの方向に極性付けられたダイオー
ド2、例えば、npnトランジスタとして構成されたス
イッチングトランジスタ3のコレクタ−エミッタ区間及
び抵抗4が接続されて、出力側Aに至っている。調整さ
れるべき、安定化される出力電圧Uが印加されている
出力側Aとの間には、並列回路で、平滑コンデンサ5と
負荷抵抗6とが接続されている。平滑コンデンサ5は、
通常のように、大きなキャパシタンスを有しており、例
えば、タンタル電界コンデンサとして構成することがで
きる。
【0012】図示の回路装置は、複数の並列分路を有し
ている。先ず、蓄積チョークコイル1の入力側には、抵
抗7と、npnトランジスタ8のコレクタ−エミッタ区
間との直列回路が、給電電圧源の陽極+とアースMとの
間に設けられている。蓄積チョークコイル1の出力側に
は、抵抗9とコンデンサ10の直列回路が接続されてお
り、トランジスタ8のベースと接続されている。更に、
蓄積チョークコイル1の出力側とダイオード2の陽極端
子とは、npnトランジスタ11のコレクタ−エミッタ
区間と抵抗12との直列回路を介してアースMと接続さ
れている。トランジスタ8のペースは、ダイオード13
の陰極−陽極区間を介してトランジスタ11のコレクタ
−エミッタ区間と抵抗12の接続点と、同様にコンデン
サ10と接続されている。ダイオード2の陰極端子とア
ースMとの間には、小さなキャパシタンスの平滑コンデ
ンサ14が設けられている。
【0013】スイッチングトランジスタ3のベースと出
力側との間には、npnトランジスタ15のコレクタ−
エミッタ区間が設けられており、そのベースは、スイッ
チングトランジスタ3のエミッタと抵抗4との接続点と
接続されている。トランジスタ15と抵抗4とは、直列
分路内の電流制限部を構成し、それにより、所属の構成
部品の回路定数を相応に選択すると、簡単且つ有効に、
電流を許容値に制限することができるようになる。こう
することによって、又、特に効率良く、平滑コンデンサ
5用の負荷電流を制限することができる。これは、殊
に、スイッチインの場合であり、短絡の場合、極めて有
効である。
【0014】出力電圧Uの調整のためには、電圧制限
器として抵抗16とツェナーダイオード17との直列回
路が設けられており、この直列回路は、一方では、ダイ
オード2の陰極乃至スイッチングトランジスタ3のコレ
クタと接続されており、他方では、ツェナーダイオード
17の陽極端子がトランジスタ8のベースに接続されて
いる。この直列回路の接続点、つまり、ツェナーダイオ
ード17の陰極は、スイッチングトランジスタ3のベー
スと接続されている。
【0015】短絡した場合に非常に有効である、本発明
の回路装置の特別な実施例に相応して、直前で既述した
電圧制限器に対して並列に、別の電圧制限素子が接続さ
れている。これは、同様に、抵抗18とツェナーダイオ
ード19のと直列回路から構成されている。その際、ツ
ェナーダイオード19の値は、ツェナーダイオード17
の値とは異なって選定されている(実施例では、比較的
高い)。従って、短絡した場合、抵抗16とツェナーダ
イオード17とから構成されている電圧制限器が逓昇変
圧器に対して作動しない際には、有効な電圧制限が可能
である。ツェナーダイオード17の降伏電圧は、例え
ば、出力電圧Uが約13Vであって、安定化されてい
る場合には、13Vであり、ツェナーダイオード19の
降伏電圧は、15Vである。
【0016】回路装置のリセットのために、トランジス
タ8のベースは、リセット回路と接続されている。これ
は、pnpトランジスタ20から構成されており、この
トランジスタのエミッタは、抵抗21を介して補助電圧
に接続されている。これは、例えば、5Vである。
トランジスタ20のベースは、抵抗22を介して信号入
力側Rによって、リセット信号を用いて制御される。ト
ランジスタ20のコレクタは、トランジスタ8のベース
と接続されている。
【0017】本発明により構成された回路装置は、逓昇
変圧器として作動する逓昇調整器と、直流高電圧を、所
望の、安定化された比較的低い出力値に降下する逓降変
圧器との組み合わせから構成される。逓昇調整器には、
図示の実施例の場合、参照番号1,2,7,8,9,1
0,11,12,13,14で示された各構成素子並び
に抵抗16及びツェナーダイオード17とから構成され
ている電圧制限器が属している。この電圧制限器は、共
通に利用される蓄積チョークコイル1と並んで逓昇調整
器の構成要素でもある。この電圧制限器には、更に、
3,4,5,15で示された各構成素子が属している。
短絡した場合に付加的に設けられる電圧制限器18,1
9は、逓昇調整器に予め加えることができる。
【0018】本発明により構成された回路装置は、比較
的少ない構成素子と共に、コスト上有利で信頼性高く電
圧給電することができる。これは、殊に、自動車におい
てであり、そこでは、有利には、例えば、高圧放電ラン
プの電流及び電圧給電に使用することができる。所定の
電流及び電圧制限によって、特に臨界的なスイッチオン
及び短絡の場合でも衝撃を緩和することができる。こう
することにより、許容し得ないスイッチオンスパイク及
びそれから生じる過電圧ピークに対して保護することが
できる。給電電圧源の陽極での蓄積チョークコイルの直
接回路により、構成部品の総個数を減らしても、持続的
に効率を高めることができる。
【0019】
【発明の効果】本発明の回路装置は、高い効率と有効な
電流制限を達成することができ、それにより、所定の各
構成素子が危険に晒されることを回避することができ、
比較的簡単且つコスト上比較的有利な各構成素子を使用
することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路装置の回路図
【符号の説明】
1 蓄積チョークコイル 4,18 抵抗 5 平滑コンデンサ 6 出力側負荷 9,10 時限素子 14 平滑コンデンサ 15 トランジスタ 17,19 ツェナーダイオード 20,22 トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト デッカー ドイツ連邦共和国 アーヒェルン グリュ ーナー ヴァーゼン 18 (72)発明者 トーマス リーエマン ドイツ連邦共和国 ビューラータール イ ム ランゲンボッシュ 12

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の直流電圧を、他方の直流電圧に変
    換し、それと同時に、取り出すことができる電圧
    (U)を所定値に調整するための回路装置であって、
    逓昇及び逓降変圧器の組み合わせが、少なくとも1つの
    スイッチングトランジスタ(3)と、共通の蓄積チョー
    クコイル(1)、並びに、出力側負荷(6)に対して並
    列に接続された平滑コンデンサ(5)と共に設けられて
    おり、時限素子(9,10)を用いて、蓄積チョークコ
    イル(1)は、所定時間の間、給電電圧(U at)に
    接続されることができる回路装置において、蓄積チョー
    クコイル(1)は、直接、給電電圧源(U at)の陽
    極(+)に接続されており、電流制限部が直列分路内に
    設けられており、該電流制限部は、前記直列分路内に回
    路装置の出力側の手前に設けられたスイッチングトラン
    ジスタ(3)を制御するように構成されていることを特
    徴とする回路装置。
  2. 【請求項2】 電流制限部は、抵抗(4)及びトランジ
    スタ(15)とから構成されている請求項1記載の回路
    装置。
  3. 【請求項3】 抵抗(4)は、スイッチングトランジス
    タ(3)のコレクタ−エミッタ区間に直列に接続されて
    いて、回路装置の出力側(A)の一方の端子と接続され
    ており、他方の端子は、スイッチングトランジスタ
    (3)とも電流制限部のトランジスタ(15)のベース
    とも接続されており、前記トランジスタ(15)のコレ
    クタ−エミッタ区間は、前記スイッチングトランジスタ
    (3)のベースと前記回路装置の出力側(A)との間に
    接続されている請求項2記載の回路装置。
  4. 【請求項4】 スイッチングトランジスタ(3)のコレ
    クタには、抵抗(16)とツェナーダイオード(17)
    との直列接続から構成された電圧制限素子が接続されて
    おり、共通接続点は、前記スイッチングトランジスタ
    (3)のベースに接続されている請求項1〜3までの何
    れか1記載の回路装置。
  5. 【請求項5】 抵抗(16)とツェナーダイオード(1
    7)との直列回路からなる電圧制限素子の区間に対して
    並列に、同様に抵抗(18)とツェナーダイオード(1
    9)との直列回路からなる付加的な電圧制限素子が設け
    られており、前記ツェナーダイオード(19)の電圧値
    は、偏移されている請求項4記載の回路装置。
  6. 【請求項6】 ツェナーダイオード(19)の電圧値
    は、比較的高く選定されている請求項4記載の回路装
    置。
  7. 【請求項7】 自動車内で使用される請求項1〜6まで
    の何れか1記載の回路装置。
JP9204420A 1996-09-23 1997-07-30 一方の直流電圧を、他方の直流電圧に変換し、それと同時に、取り出すことができる電圧を所定値に調整するための回路装置 Pending JPH10108452A (ja)

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DE29616457.7 1996-09-23
DE29616457U DE29616457U1 (de) 1996-09-23 1996-09-23 Schaltungsanordnung zur Wandlung einer Gleichspannung in eine andere Gleichspannung bei gleichzeitiger Regelung der abgebbaren Spannung auf einen vorgegebenen Wert

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JPH10108452A true JPH10108452A (ja) 1998-04-24

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JP9204420A Pending JPH10108452A (ja) 1996-09-23 1997-07-30 一方の直流電圧を、他方の直流電圧に変換し、それと同時に、取り出すことができる電圧を所定値に調整するための回路装置

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JP (1) JPH10108452A (ja)
DE (1) DE29616457U1 (ja)

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