JPS59106877A - スイツチング電源回路 - Google Patents
スイツチング電源回路Info
- Publication number
- JPS59106877A JPS59106877A JP21547882A JP21547882A JPS59106877A JP S59106877 A JPS59106877 A JP S59106877A JP 21547882 A JP21547882 A JP 21547882A JP 21547882 A JP21547882 A JP 21547882A JP S59106877 A JPS59106877 A JP S59106877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- voltage
- power supply
- autotransformer
- switching
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
- H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
- H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、特に電池を電源とし、この電源から電圧値
の異なる任意の直流電圧を発生するためのスイッチング
電源回路に関するものである。
の異なる任意の直流電圧を発生するためのスイッチング
電源回路に関するものである。
定′亀圧電源としてスイッチング電源回路を採用すると
、変換効率が優れ、軽曖化された直流宵、源が得られる
。
、変換効率が優れ、軽曖化された直流宵、源が得られる
。
第１図はか〜るスイッチング′電源回路の原理図の一例
を示したもので、Ｅはパンテリ等からなる直流電源、Ｔ
ｌｌはスイツチンクパルス発生器ＰＧによってオン・オ
フ制御されるスイッチングトランジスタ、■は１次コイ
ルＬ１，２次コイルＬ２からなるトランス、Ｄは整流ダ
イオード、Ｃは平滑コンデンサを示す。
を示したもので、Ｅはパンテリ等からなる直流電源、Ｔ
ｌｌはスイツチンクパルス発生器ＰＧによってオン・オ
フ制御されるスイッチングトランジスタ、■は１次コイ
ルＬ１，２次コイルＬ２からなるトランス、Ｄは整流ダ
イオード、Ｃは平滑コンデンサを示す。
このスイッチング電源回路はよく知られているように、
スイッチングトランジスタＴｓの開閉によって、２次コ
イルＬ２に発生する交番電圧を整流ダイオードＤ、及び
平滑コンデンサＣにより直流電圧ｖｎｃとすることがで
きるので、トランスＴの巻線比を設定することにより任
意の１１流屯圧ＶＯＣが得られる。
スイッチングトランジスタＴｓの開閉によって、２次コ
イルＬ２に発生する交番電圧を整流ダイオードＤ、及び
平滑コンデンサＣにより直流電圧ｖｎｃとすることがで
きるので、トランスＴの巻線比を設定することにより任
意の１１流屯圧ＶＯＣが得られる。
又、トランスＴによって１次側と２次１Ｉｌｌｌが絶縁
されているので、直流電圧ＶＯＣの極性も■、ｅのいず
れにも設定できるという利点がある。
されているので、直流電圧ＶＯＣの極性も■、ｅのいず
れにも設定できるという利点がある。
しかしながら、１次コイルＬ、、２次コイルＬ ２を設
けた絶縁形のトランスＴはフィルの総巻数が増加するこ
と、絶縁層を設ける必要があることなどのために、必然
的に大形となり、又、コストが高（なるという欠点があ
る。
けた絶縁形のトランスＴはフィルの総巻数が増加するこ
と、絶縁層を設ける必要があることなどのために、必然
的に大形となり、又、コストが高（なるという欠点があ
る。
そこで、第２図に示すようにトランスＴの代わりにチョ
ークコイル（単巻トランス）ｃｈを使用したオン・オフ
形のスイッチング電源回路が考えられる。
ークコイル（単巻トランス）ｃｈを使用したオン・オフ
形のスイッチング電源回路が考えられる。
この回路は、スイッチングトランジスタＴａのオン期間
に単巻トランスａｈに流入したエネルギ（−Ｌ Ｉ”）
をオフ期間に整流タイオードＤを介して平滑コンデンサ
Ｃ９＆び負荷に供給するように構成したものでスイッチ
ングトランジスタのオン・オフ比で直流電圧ＶＤＣＯ値
を変化させることができる。そして単巻トランスｃｈに
より小形・軽量化が促進されるが、単巻トランスｃｈＫ
流れる電流の方向から理解されるように直流電源Ｅ（＋
）と逆極性の直流電圧ＶＯＣＯが発生することになる。
に単巻トランスａｈに流入したエネルギ（−Ｌ Ｉ”）
をオフ期間に整流タイオードＤを介して平滑コンデンサ
Ｃ９＆び負荷に供給するように構成したものでスイッチ
ングトランジスタのオン・オフ比で直流電圧ＶＤＣＯ値
を変化させることができる。そして単巻トランスｃｈに
より小形・軽量化が促進されるが、単巻トランスｃｈＫ
流れる電流の方向から理解されるように直流電源Ｅ（＋
）と逆極性の直流電圧ＶＯＣＯが発生することになる。
すると、このスイッチング電源回路で駆動される電子機
器が自動車のバラ子りを電源とする場合は、自動車のジ
ャーシイ（アース点）が−極となっているのに対し、電
子機器のラヤーシイは十極となるので都合が悪いという
欠点がある。
器が自動車のバラ子りを電源とする場合は、自動車のジ
ャーシイ（アース点）が−極となっているのに対し、電
子機器のラヤーシイは十極となるので都合が悪いという
欠点がある。
この発明は、か〜る実状にかんがみてなされたもので、
スイッチング′電源回路にチョークフィル（以下、単巻
トランスという）を使用して小形軽址とするとともに、
その直流出力電圧の極性が直流電源と同一極性になるよ
うに構成したスイッチング電源回路を提供するものであ
る。
スイッチング′電源回路にチョークフィル（以下、単巻
トランスという）を使用して小形軽址とするとともに、
その直流出力電圧の極性が直流電源と同一極性になるよ
うに構成したスイッチング電源回路を提供するものであ
る。
この発明は、上記の目的を達成するために単巻トランス
に発生する交番電圧を整流するダイオード及び平滑コン
デンサに加えて、整流ダイオードがオフ期間にオンとな
るトランジスタを設け、該トランジスタによって平滑コ
ンデンサに蓄積された直流電圧を反転し、その極性が逆
になるように第２のコンデンサを充電することによって
直流電源と直流出力電圧の極性が一致するようにしたも
のである。
に発生する交番電圧を整流するダイオード及び平滑コン
デンサに加えて、整流ダイオードがオフ期間にオンとな
るトランジスタを設け、該トランジスタによって平滑コ
ンデンサに蓄積された直流電圧を反転し、その極性が逆
になるように第２のコンデンサを充電することによって
直流電源と直流出力電圧の極性が一致するようにしたも
のである。
第３図はこの発明の一実施例を示すスイッチング電源回
路を示す。
路を示す。
この図において、Ｅはバラ干す等からなる直流電源、Ｔ
、、はパルス幅変調されたスイッチングパルス発生器Ｐ
ＷＭの出力によってオン・オフ制御されるスイッチング
トランジスタ、Ｃｈは単巻トランス、Ｄは整流ダイオー
ド、ｃｌは平滑コンデンサを示す。
、、はパルス幅変調されたスイッチングパルス発生器Ｐ
ＷＭの出力によってオン・オフ制御されるスイッチング
トランジスタ、Ｃｈは単巻トランス、Ｄは整流ダイオー
ド、ｃｌは平滑コンデンサを示す。
ＴＩ２は前記スイッチングトランジスタＴｉｌ＋と同期
してオン・オフ制御される転流トランジスタで、例えば
図示のようにスイッチングパルス発生器ＰＷＭの出力で
駆動される。なお、ダイオードＤ２＋コンデンサＣ２は
前記転流トランジスタＴ。によって充電される回路であ
り、ダイオードＤ、は逆流防止用のタイオードを示す。
してオン・オフ制御される転流トランジスタで、例えば
図示のようにスイッチングパルス発生器ＰＷＭの出力で
駆動される。なお、ダイオードＤ２＋コンデンサＣ２は
前記転流トランジスタＴ。によって充電される回路であ
り、ダイオードＤ、は逆流防止用のタイオードを示す。
この発明のスイッチング電源回路は上述したように構成
されているので、第４図（ａｌ、 （ｂＬ （Ｃ１に示
すように、まずスイッチングトランジスタＴｓ１がオン
になると直流電源Ｅから１．なる電流が矢印の方向に流
れ単巻トランスｃｈにＬＩ２に比例するパワーが蓄積さ
れる。
されているので、第４図（ａｌ、 （ｂＬ （Ｃ１に示
すように、まずスイッチングトランジスタＴｓ１がオン
になると直流電源Ｅから１．なる電流が矢印の方向に流
れ単巻トランスｃｈにＬＩ２に比例するパワーが蓄積さ
れる。
次に、スイッチングトランジスタＴ８１がオフに駆動さ
れると、第４図（ｂｌに示すように単巻トランスＣｈに
蓄積されたパワーがクイオードＤ１＋平滑コンテンサＣ
１＋ 整流ダイオードＤを介して流れ、平滑コンデンサ
Ｃ１は図示極性で充電される。
れると、第４図（ｂｌに示すように単巻トランスＣｈに
蓄積されたパワーがクイオードＤ１＋平滑コンテンサＣ
１＋ 整流ダイオードＤを介して流れ、平滑コンデンサ
Ｃ１は図示極性で充電される。
さらに、再びスイッチングトランジスタＴｇｌがオンに
制御されると、第４図（ｃ）に示すように直流電源Ｅか
ら■１なる電流が単巻トランスＣｈに供給され、パワー
が蓄積されるが、整流ダイオードＤは逆１＋ｊｊ性に付
勢されるのでオフとなる。
制御されると、第４図（ｃ）に示すように直流電源Ｅか
ら■１なる電流が単巻トランスＣｈに供給され、パワー
が蓄積されるが、整流ダイオードＤは逆１＋ｊｊ性に付
勢されるのでオフとなる。
しかし、前記スイッチングトランジスタＴ８．と同期し
てオン・オフ制御されている転流トランジスタＴｌＩ２
がオンとなるので、平滑コンデンサＣ１に蓄積されてい
た電荷は矢印で示すようにダイオ−ドＤ２．コンデンサ
Ｃ２を介して電流■、となり、コンデンサＣ２を図示極
性で充電する。
てオン・オフ制御されている転流トランジスタＴｌＩ２
がオンとなるので、平滑コンデンサＣ１に蓄積されてい
た電荷は矢印で示すようにダイオ−ドＤ２．コンデンサ
Ｃ２を介して電流■、となり、コンデンサＣ２を図示極
性で充電する。
したがって、直流出力電圧王は十樹、アース端子が一極
となる直流電圧ＶＤＣが発生する。
となる直流電圧ＶＤＣが発生する。
この１α流電圧Ｖｔ＋ｃは、直流電源Ｅと同一極性で得
られるので、前述したように車載用の電子機器（ＶＴＲ
，ＴＶ）等をバッテリで駆動する場合は。
られるので、前述したように車載用の電子機器（ＶＴＲ
，ＴＶ）等をバッテリで駆動する場合は。
自動車のシレーシイ、及び電子機器のジャーシイともに
（＠極となり、トラブルが生じることがない。
（＠極となり、トラブルが生じることがない。
なお、第３図でスイッチングパルス発生器ＰＷＭの説明
を省略したが、このスイッチングパルス発生器ＰＷＭは
レギュレータ回路としてよ（知られているように直流′
電圧ＶＤＣの電圧値によってパルス幅が制御され、一定
の直流出力電圧が得られるようにコントロールされるも
のである。
を省略したが、このスイッチングパルス発生器ＰＷＭは
レギュレータ回路としてよ（知られているように直流′
電圧ＶＤＣの電圧値によってパルス幅が制御され、一定
の直流出力電圧が得られるようにコントロールされるも
のである。
第５図はこの発明の他の実施例を示すスイッチング電源
回路を示す。
回路を示す。
この図で、第３図と同一部分は同一記号で示しであるが
、単巻トランスｃｈは中間タップ点が設けてあり、その
一端はＰＮＰ形の転流トランジスタこの回路では、スイ
ッチングトランジスタＴ１１１がオンに制御された時、
単巻トランスｃｈの一端はアース電位に対して（＠電位
となるので、この時、転流トランジスタＴ、２も同時に
オンに制御され、前述した動作説明と同様に端子Ｔ１に
直流′に源Ｅと同極性の電圧が得られる。
、単巻トランスｃｈは中間タップ点が設けてあり、その
一端はＰＮＰ形の転流トランジスタこの回路では、スイ
ッチングトランジスタＴ１１１がオンに制御された時、
単巻トランスｃｈの一端はアース電位に対して（＠電位
となるので、この時、転流トランジスタＴ、２も同時に
オンに制御され、前述した動作説明と同様に端子Ｔ１に
直流′に源Ｅと同極性の電圧が得られる。
第６図はこの発明のさらに他の実施例を示したもので、
単巻トランスｃｈによって２つの直流出力電圧が端子Ｔ
、、Ｔ２に得られるようにしたものである。すなわち、
単巻トランスｃｈの中間タップ点Ｑに第２の整流ダイオ
ードＤｂ＋平滑コンデンサＣ，ｂを接続し、さらに極性
反転のためのダイオードＤＢ） 、、＋ Ｃ２ｂ ＊及
びコンデンサＣ２ｂを転流トランジスタＴ、□で作動さ
せるようにしである。
単巻トランスｃｈによって２つの直流出力電圧が端子Ｔ
、、Ｔ２に得られるようにしたものである。すなわち、
単巻トランスｃｈの中間タップ点Ｑに第２の整流ダイオ
ードＤｂ＋平滑コンデンサＣ，ｂを接続し、さらに極性
反転のためのダイオードＤＢ） 、、＋ Ｃ２ｂ ＊及
びコンデンサＣ２ｂを転流トランジスタＴ、□で作動さ
せるようにしである。
この場合は、端子Ｔ２から得られる直流出力電Ｔ、、の
利用効率がよ（なり、変換効率が増加する。
利用効率がよ（なり、変換効率が増加する。
したがって、直流電源Ｅより高い直流出力電圧を出力し
たい場合は、単巻トランスｃｈのコイルを巻き上げた点
線のＰ点に第３の整流ダイオードＤＣ及び平滑コンデン
サＣＩｃ（図示せず）を接続するようにすれば変換効率
が向上する。
たい場合は、単巻トランスｃｈのコイルを巻き上げた点
線のＰ点に第３の整流ダイオードＤＣ及び平滑コンデン
サＣＩｃ（図示せず）を接続するようにすれば変換効率
が向上する。
なお、スイッチングトランジスタＴ、１に代えて、他の
半導体スイッチング水子を使用できることはいうまでも
ない。
半導体スイッチング水子を使用できることはいうまでも
ない。
この発明は上述したように、転流トランジスタと若干の
ダイオード及びコンデンサを付加することによって単巻
トランスで任意の直流出力電圧を得るとともに、その直
流出力電圧が直流電源と同一極性で得られるので、時に
自動車のバソ子りで動作するスイッチング電源回路とし
て有用である。
ダイオード及びコンデンサを付加することによって単巻
トランスで任意の直流出力電圧を得るとともに、その直
流出力電圧が直流電源と同一極性で得られるので、時に
自動車のバソ子りで動作するスイッチング電源回路とし
て有用である。
第１図、第２図は従来のスイッチング電源回路図、第３
図はこの発明の一実施例な示すスイッチング電源回路図
、第４図（ａｌ、 （ｂｌ、 （Ｃ１は第３図の動作説
明図、第５図、第６図はこの発明の他の実施例を示す回
路図である。 図中、Ｅは直流電源、Ｔｉｌ＋はスイッチングトランジ
スタ、ｃｈは単巻トランス、Ｄは整流ダイオード、Ｃ１
は平滑コンデンサ、Ｔｌ１２は転流トランジスタ、Ｄ、
、Ｃ２はダイオード、Ｃ２はコンデンサを示す。 第１図 第２図 矩 弓 Ｍ 第３図 第４図
図はこの発明の一実施例な示すスイッチング電源回路図
、第４図（ａｌ、 （ｂｌ、 （Ｃ１は第３図の動作説
明図、第５図、第６図はこの発明の他の実施例を示す回
路図である。 図中、Ｅは直流電源、Ｔｉｌ＋はスイッチングトランジ
スタ、ｃｈは単巻トランス、Ｄは整流ダイオード、Ｃ１
は平滑コンデンサ、Ｔｌ１２は転流トランジスタ、Ｄ、
、Ｃ２はダイオード、Ｃ２はコンデンサを示す。 第１図 第２図 矩 弓 Ｍ 第３図 第４図
Claims (1)
- 直流電源を半導体スイッチング素子を介して単巻トラン
スに供給し、該単巻トランスに発生する交番電圧を整流
ダイオードと平滑コンデンサ圧より直流電圧に変換する
オン・オフ形のスイッチング′電源回路において、前記
直流電圧の出力端子と接地間に前記整流ダイオードのオ
フ期間にオンに制御されるトランジスタを接続し、前記
平滑コンデンサのアース側端子と接地間に、前記平滑コ
ンデンサが充電される方向に接続された第１のダイオー
ド及び前記平滑コンデンサが放電される方向に接続され
た第２のダイオードとコンデンサの直列回路を接続した
ことを特徴とするスイッチング電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21547882A JPS59106877A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | スイツチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21547882A JPS59106877A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | スイツチング電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106877A true JPS59106877A (ja) | 1984-06-20 |
Family
ID=16673037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21547882A Pending JPS59106877A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | スイツチング電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59106877A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164656A (en) * | 1989-08-14 | 1992-11-17 | Zdzislaw Gulczynski | Switching power supply with constant or sinusoidal input current |
| JP2005245128A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Sanken Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP21547882A patent/JPS59106877A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164656A (en) * | 1989-08-14 | 1992-11-17 | Zdzislaw Gulczynski | Switching power supply with constant or sinusoidal input current |
| JP2005245128A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Sanken Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
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