JPS6218970A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPS6218970A JPS6218970A JP60157275A JP15727585A JPS6218970A JP S6218970 A JPS6218970 A JP S6218970A JP 60157275 A JP60157275 A JP 60157275A JP 15727585 A JP15727585 A JP 15727585A JP S6218970 A JPS6218970 A JP S6218970A
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- Japan
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- chopper
- input voltage
- circuit
- transistor
- power supply
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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
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion 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
- H02M3/145—Conversion 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
- H02M3/155—Conversion 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
- H02M3/156—Conversion 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
- H02M3/158—Conversion 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 including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
- H02M3/1582—Buck-boost converters
Landscapes
- 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
本発明は、テレビジョン受像機、ＶＴＲ等の安定化電源
回路を必要とする機器に利用されるチョッパ方式の電源
装置に関するものであり、特にバッテリ電圧で駆動する
場合の様に入力電圧の変動範囲が大きい場合に有効な電
ｇ装置に関する。
回路を必要とする機器に利用されるチョッパ方式の電源
装置に関するものであり、特にバッテリ電圧で駆動する
場合の様に入力電圧の変動範囲が大きい場合に有効な電
ｇ装置に関する。
従来の技術
一般に、チョッパ方式安定化電源は、入力直流電圧に対
し出力電圧を降圧するものと昇圧するものに大別できる
が、これらは回路構成が異なるため、同一回路で両者を
満足することはできない。
し出力電圧を降圧するものと昇圧するものに大別できる
が、これらは回路構成が異なるため、同一回路で両者を
満足することはできない。
第２図に従来の降圧型、第４図に従来の昇圧型のチョッ
パ方式安定化電源を示す。
パ方式安定化電源を示す。
まず降圧型について説明すると、第２図において降圧用
チョッパトランジスターがＯＮすると入力電圧ＶＩＴＩ
はチョークコイル２を介して平滑コンデンサ３及び負荷
４へ供給される。この時チョークコイル２を流れる電流
Ｉ＋、と入力電圧ＶＩＴ＋、出力電圧Ｖ。ｕｔの関係は
下式で示される。
チョッパトランジスターがＯＮすると入力電圧ＶＩＴＩ
はチョークコイル２を介して平滑コンデンサ３及び負荷
４へ供給される。この時チョークコイル２を流れる電流
Ｉ＋、と入力電圧ＶＩＴ＋、出力電圧Ｖ。ｕｔの関係は
下式で示される。
±が
Ｖｌｎ Ｖｓ ７ｏｕ、＝ Ｌ ”””■
ｔ 但し ｖｓ；トランジスターのＯＮ時のＶ（：Ｈ（Ｓａ
ｔ）電圧Ｌ；チョークコイル２のインダクタンス値０式
より、ＩＬは下式に示される様に増加する。
ｔ 但し ｖｓ；トランジスターのＯＮ時のＶ（：Ｈ（Ｓａ
ｔ）電圧Ｌ；チョークコイル２のインダクタンス値０式
より、ＩＬは下式に示される様に増加する。
、＝Ｖ −Ｖｓ−Ｖ・・ｔ＋に、−１１，■但しに□
；積分定数（一定値） 次にトランジスタ１がＯＦＦすれば、０６時にチョーク
コイル２に蓄積された磁束のエネルギーが、フライホイ
ールダイオード５の導通によりチョークコイル２を介し
て、平滑コンデンサ３、負荷４へ供給される。この場合
も同様にして、Ｉｔ、は下式の様に算出される。
；積分定数（一定値） 次にトランジスタ１がＯＦＦすれば、０６時にチョーク
コイル２に蓄積された磁束のエネルギーが、フライホイ
ールダイオード５の導通によりチョークコイル２を介し
て、平滑コンデンサ３、負荷４へ供給される。この場合
も同様にして、Ｉｔ、は下式の様に算出される。
但しｖｎ；フライホイールダイオード５の０６時の電圧
降下但しに２；積分定数 以上の算出されたＩＬを各部波形と共に第３図に示す。
降下但しに２；積分定数 以上の算出されたＩＬを各部波形と共に第３図に示す。
この図に示した様に、磁束の連続性により、ＩＩ、波形
は０６時、ＯＦＦ時で連続となる。従って、図中に示し
た１しのリップル成分工しについて、■式より算出され
る値と０式より算出される値は等しくなる。■式よりＩ
ｔ、を算出すると、但しｔｏＴｌ；トランジスタ１のＯ
ＮＮ時間式式り■しを算出すると 但しｔｏｔｒ；トランジスタ１のＯＦＦ時間■、■より ここでＶｓ＜ＶｏｕｔｙＶｏ（ＶＯｕｔとすれば、上式
は次式の様になる。
は０６時、ＯＦＦ時で連続となる。従って、図中に示し
た１しのリップル成分工しについて、■式より算出され
る値と０式より算出される値は等しくなる。■式よりＩ
ｔ、を算出すると、但しｔｏＴｌ；トランジスタ１のＯ
ＮＮ時間式式り■しを算出すると 但しｔｏｔｒ；トランジスタ１のＯＦＦ時間■、■より ここでＶｓ＜ＶｏｕｔｙＶｏ（ＶＯｕｔとすれば、上式
は次式の様になる。
■式かられかる様に、入力電圧Ｖｌｎが変動した場合に
、トランジスタｌのオンデユーテイを制御すれば、出力
電圧ｖｏｕｔを一定に保つことができる。
、トランジスタｌのオンデユーテイを制御すれば、出力
電圧ｖｏｕｔを一定に保つことができる。
一方、第４図に示した昇圧型についても同様に、出力電
圧ＶＯｕｔを入力電圧Ｖｌｎと”−０ｎｒ ｔＯｒｔで
表わすことができる。
圧ＶＯｕｔを入力電圧Ｖｌｎと”−０ｎｒ ｔＯｒｔで
表わすことができる。
なお、第４図において６は昇圧用チョッパトランジスタ
、７は整流ダイオードである。
、７は整流ダイオードである。
発明が解決しようとする問題点
ところが、第２図、第４図で示した回路は、それぞれ■
式、■式かられかる様に、■式ではＶ。Ｕ（≦Ｖ Ｉ
Ｔｌ ｒ■式ではＶＯｕＬ≧ｖｉ、ｌｌとなるため、そ
れぞれ入力電圧に対して出力電圧を降圧、昇圧すること
しかできない。従って、例えば入力電圧の変動範囲が９
ｖ〜１６Ｖであるのに対し、常に１２Ｖ安定化出力を得
たい場合は、従来の降圧型チョッパ方式、降圧型チョッ
パ方式のいずれかのみを用いただけではこれを実現する
ことができない。
式、■式かられかる様に、■式ではＶ。Ｕ（≦Ｖ Ｉ
Ｔｌ ｒ■式ではＶＯｕＬ≧ｖｉ、ｌｌとなるため、そ
れぞれ入力電圧に対して出力電圧を降圧、昇圧すること
しかできない。従って、例えば入力電圧の変動範囲が９
ｖ〜１６Ｖであるのに対し、常に１２Ｖ安定化出力を得
たい場合は、従来の降圧型チョッパ方式、降圧型チョッ
パ方式のいずれかのみを用いただけではこれを実現する
ことができない。
次にコストの点から述べると、フライバック方式に代表
されるコンバータトランスを用いたスイッチング電源は
、入力に対し任意の出力電圧を得ることができるため、
前述の例を実現する方法として従来用いられてきた。し
かしながら、チョッパ方式で用いるチョークコイルに対
し、コンバータトランスが大幅なコストアップの原因と
なっていた。
されるコンバータトランスを用いたスイッチング電源は
、入力に対し任意の出力電圧を得ることができるため、
前述の例を実現する方法として従来用いられてきた。し
かしながら、チョッパ方式で用いるチョークコイルに対
し、コンバータトランスが大幅なコストアップの原因と
なっていた。
本発明はこの様な問題点を解決するものであり、従来の
降圧型、昇圧型チョッパ方式電源を同一の回路で実現す
ることによって、他のコンバータトランスを用いたスイ
ッチング電源より安価にこれを実現するものである。
降圧型、昇圧型チョッパ方式電源を同一の回路で実現す
ることによって、他のコンバータトランスを用いたスイ
ッチング電源より安価にこれを実現するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するため本発明は、同一のチョークコ
イルにそれぞれ接続される降圧用チョッパトランジスタ
および昇圧用チョッパトランジスタと、入力電圧と所要
出力電圧との大小を比較判別する入力電圧判別回路と、
この入力電圧判別回路からの出力に応じて前記降圧用お
よび昇圧用チョッパトランジスタを択一的に動作させる
切替回路と髪備えたものである。
イルにそれぞれ接続される降圧用チョッパトランジスタ
および昇圧用チョッパトランジスタと、入力電圧と所要
出力電圧との大小を比較判別する入力電圧判別回路と、
この入力電圧判別回路からの出力に応じて前記降圧用お
よび昇圧用チョッパトランジスタを択一的に動作させる
切替回路と髪備えたものである。
作用
以上の様な手段を用い、入力電圧に応じて、Ｖ１ｎ≧Ｖ
ｏｕｔの場合は発振デユーティ制御回路からの信号を降
圧用チョッパトランジスタに伝え、Ｖ＋ｎ≦Ｖ Ｏｕ
Ｌの場合は逆に昇圧用チョッパトランジスタに伝えるも
ので、自動的にＶｌｎに応じて降圧型電源、昇圧型電源
として切替え動作するものである。
ｏｕｔの場合は発振デユーティ制御回路からの信号を降
圧用チョッパトランジスタに伝え、Ｖ＋ｎ≦Ｖ Ｏｕ
Ｌの場合は逆に昇圧用チョッパトランジスタに伝えるも
ので、自動的にＶｌｎに応じて降圧型電源、昇圧型電源
として切替え動作するものである。
実施例
本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１図は一
つの実施例であるが１回路構成は、従来の降圧型チョッ
パ方式の構成要素、即ち降圧用チョッパｌ−ランジスタ
１、チョークコイル２、平滑コンデンサ３、フライホイ
ールダイオード５、及び誤差増幅回路９、パルス幅変調
回路１０、駆動回路１１に対して、新たに昇圧用チョッ
パトランジスタ６、整流ダイオード７、入力電圧判別回
路８、切替回路としての切替スイッチ１２を加えたもの
となっている。
つの実施例であるが１回路構成は、従来の降圧型チョッ
パ方式の構成要素、即ち降圧用チョッパｌ−ランジスタ
１、チョークコイル２、平滑コンデンサ３、フライホイ
ールダイオード５、及び誤差増幅回路９、パルス幅変調
回路１０、駆動回路１１に対して、新たに昇圧用チョッ
パトランジスタ６、整流ダイオード７、入力電圧判別回
路８、切替回路としての切替スイッチ１２を加えたもの
となっている。
以下、本回路の動作について説明する。まず入力電圧Ｖ
ｌｎが出力電圧ＶＯｕｔ以上の時は、降圧型チョッパ電
源として動作する。即ち、この時入力電圧判別回路８に
よりＶｌｎ≧ＶＯｕＬが検出され、切替スイッチ１２は
トランジスタ１の側へ切替えられる。従って、トランジ
スタ１のみが、出力電圧の誤差増幅に応じたデユーティ
制御信号で駆動される。またこの時、トランジスタ６ベ
ースは抵抗１４で接地されるため、カットオフとなる。
ｌｎが出力電圧ＶＯｕｔ以上の時は、降圧型チョッパ電
源として動作する。即ち、この時入力電圧判別回路８に
よりＶｌｎ≧ＶＯｕＬが検出され、切替スイッチ１２は
トランジスタ１の側へ切替えられる。従って、トランジ
スタ１のみが、出力電圧の誤差増幅に応じたデユーティ
制御信号で駆動される。またこの時、トランジスタ６ベ
ースは抵抗１４で接地されるため、カットオフとなる。
以上の状態での回路動作は、第２図で説明した従来の降
圧型チョッパ電源と基本的に等しい。
圧型チョッパ電源と基本的に等しい。
次に、入力電圧Ｖｌｎが出力電圧ＶＯｕｔ以下の時は、
本回路は昇圧型チョッパ電源として動作する。
本回路は昇圧型チョッパ電源として動作する。
即ち、入力電圧判別回路８によりｖＩＴｌ≦ＶＯｕＬが
検出され、切替スイッチ１２はトランジスタ６の側へ切
替えられる。従って、トランジスタ６のみがデユーティ
制御信号で駆動される。この時トランジスタ１のベース
は抵抗１３でＶｌｎに接続されているためオンとなって
おり、またそのためにダイオード５は逆バイアスとなり
カットオフとなっている。以上の状態は第４図で示した
従来の昇圧型チョッパ電源と基本的に等しい。この様に
して入力電圧ｖ１ｎに応じて降圧型、昇圧型に自動的に
切替わり、出力電圧ＶＯｕｔを一定に保っごとができる
。
検出され、切替スイッチ１２はトランジスタ６の側へ切
替えられる。従って、トランジスタ６のみがデユーティ
制御信号で駆動される。この時トランジスタ１のベース
は抵抗１３でＶｌｎに接続されているためオンとなって
おり、またそのためにダイオード５は逆バイアスとなり
カットオフとなっている。以上の状態は第４図で示した
従来の昇圧型チョッパ電源と基本的に等しい。この様に
して入力電圧ｖ１ｎに応じて降圧型、昇圧型に自動的に
切替わり、出力電圧ＶＯｕｔを一定に保っごとができる
。
発明の効果
以−１−の様に本発明によると、降圧型、昇圧型チョッ
パ方式電源を一つの回路で実現することができる。また
回路構成は従来の降圧型チョッパ方式電源に昇圧用チョ
ッパトランジスタ、整流ダイオード、入力電圧判別回路
、および切替回路を追加するだけで実現が可能であり、
他のコンバータトランスを使用した方式のスイッチング
電源に比べ安いコストで実現することができる。
パ方式電源を一つの回路で実現することができる。また
回路構成は従来の降圧型チョッパ方式電源に昇圧用チョ
ッパトランジスタ、整流ダイオード、入力電圧判別回路
、および切替回路を追加するだけで実現が可能であり、
他のコンバータトランスを使用した方式のスイッチング
電源に比べ安いコストで実現することができる。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は従来の降
圧型チョッパ方式電源の回路図、第３図は従来の降圧型
チョッパ方式電源の各部動作波形の原理図、第４図は従
来の昇圧型チョッパ方式電源の回路図である。 １・・・降圧用チョッパトランジスタ、２・・・チョー
クコイル、６・・昇圧用チョッパトランジスタ、８・・
・入力電圧判別回路、１２・・・切替スイッチ（切替回
路）、Ｖｌｎ・・・入力電圧、ＶＯｕＬ・・・出カ電圧
代理人 森 本 義 弘 第を図 ｆ−戸１−［唱＋〕・ンへ°トランシバスフ２−・−今
ヨ−７：Ｉ ４ ＋Ｌ− ４−！ＬＪ”Ｈ＋ヨーツバ外ランシ”スダβ−４−人力
も圧ナリ男１１回裏各、 ｆ２−一一νｎ窄トスイン４（切１ダトロ厨９）Ｖｉ八
−−−、メ、刀電氏 νｏｕ、ｉ−・−上刃電瓜
圧型チョッパ方式電源の回路図、第３図は従来の降圧型
チョッパ方式電源の各部動作波形の原理図、第４図は従
来の昇圧型チョッパ方式電源の回路図である。 １・・・降圧用チョッパトランジスタ、２・・・チョー
クコイル、６・・昇圧用チョッパトランジスタ、８・・
・入力電圧判別回路、１２・・・切替スイッチ（切替回
路）、Ｖｌｎ・・・入力電圧、ＶＯｕＬ・・・出カ電圧
代理人 森 本 義 弘 第を図 ｆ−戸１−［唱＋〕・ンへ°トランシバスフ２−・−今
ヨ−７：Ｉ ４ ＋Ｌ− ４−！ＬＪ”Ｈ＋ヨーツバ外ランシ”スダβ−４−人力
も圧ナリ男１１回裏各、 ｆ２−一一νｎ窄トスイン４（切１ダトロ厨９）Ｖｉ八
−−−、メ、刀電氏 νｏｕ、ｉ−・−上刃電瓜
Claims (1)
- １、同一のチョークコイルにそれぞれ接続される降圧用
チョッパトランジスタおよび昇圧用チョッパトランジス
タと、入力電圧と所要出力電圧との大小を比較判別する
入力電圧判別回路と、この入力電圧判別回路からの出力
に応じて前記降圧用および昇圧用チョッパトランジスタ
を択一的に動作させる切替回路とを備えたことを特徴と
する電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157275A JPS6218970A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157275A JPS6218970A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218970A true JPS6218970A (ja) | 1987-01-27 |
Family
ID=15646090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60157275A Pending JPS6218970A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6218970A (ja) |
Cited By (13)
| 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 |
| KR100539853B1 (ko) * | 2002-02-21 | 2005-12-28 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 전원 회로 및 그 제어 방법 |
| JP2006074965A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Honda Motor Co Ltd | 電源装置 |
| JP2010098840A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Koito Mfg Co Ltd | 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2010104161A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Koito Mfg Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| EP2337207A2 (en) | 2009-12-16 | 2011-06-22 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Step-up and step-down DC-DC converter |
| JP2011172321A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Koito Mfg Co Ltd | 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータ及び車両用灯具 |
| JP2012018845A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Sodick Co Ltd | Ｌｅｄ照明装置 |
| JP2013256211A (ja) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Piaa Corp | 車両用照明装置 |
| WO2014185240A1 (ja) | 2013-05-13 | 2014-11-20 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電圧変換装置 |
| JP2016082647A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 変圧装置 |
| US9800155B2 (en) | 2014-12-15 | 2017-10-24 | Denso Corporation | DC-DC converter |
| JP2021136705A (ja) * | 2020-02-21 | 2021-09-13 | 三菱電機株式会社 | 点灯装置および照明器具 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60157275A patent/JPS6218970A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100539853B1 (ko) * | 2002-02-21 | 2005-12-28 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 전원 회로 및 그 제어 방법 |
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| JP2016082647A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 変圧装置 |
| US10224815B2 (en) | 2014-10-14 | 2019-03-05 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Voltage converter having a step-up and step-down adjustment circuit |
| US9800155B2 (en) | 2014-12-15 | 2017-10-24 | Denso Corporation | DC-DC converter |
| JP2021136705A (ja) * | 2020-02-21 | 2021-09-13 | 三菱電機株式会社 | 点灯装置および照明器具 |
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