JPS627367A - １石式ｄｃ・ｄｃコンバ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 入力部及び出力部にコイルを有し、入出力のリップル電
流を少なくする１石式ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
出力側を全波整流出来るようにして、出力側のコイルを
小形化出来るようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電子２通信機器等に用いられる、入力部及び
出力部にコイルを有し、入出力のリップル電流を少なく
する１石式ＤＣ−ＤＣコンバータの改良に関する。

上記１石式ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、出力側が
全波整流出来、更にコイルが小形化出来ることが要望さ
れている。

〔従来の技術〕

１石式ＤＣ−ＤＣコンバータの基本回路には、パックブ
ースト回路、ホワード回路があるが、パックブースト回
路は入力出力側ともにコイルがないので入出力に大きな
リップル電流が流れ、ホワード回路には出力側にコイル
があり出力側の電流は連続となるが、入力側にはコイル
がなく入力側に大きなリップル電流が流れる欠点がある
。

この為、従来入出力側にコイルを有し、入出力電流共連
続になるチュークコンバータがある。

第５図は従来例のチュークコンバータの回路図、第６図
は第５図の等価回路図で（Ａ）はトランジスタ’Ｉ”　
ｒ　１オン時、（Ｂ）はトランジスタＴｒｉオフ時であ
り、第７図は第５図の各部の波形のタイムチャートであ
る。

図中ＬＬ、Ｌ２はコイル、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、Ｔ
はトランス、Ｄはダイオード、Ｔｒｉはスイッチングす
るトランジスタを示す。

動作を説明すると、トランジスタＴｒｉをオンオフする
クロックパルスが入力すると、トランジスタＴｒｉはオ
ンオフし、トランジスタＴｒｉのコレクタ・エミッタ間
の電圧ＶＣＥは第７図（Ａ）に示す如く変化する。

トランジスタＴｒｉがオンの時は、第６図（Ａ）に示す
等価回路となり、電源よりの電流にてコイルＬ１にエネ
ルギーが貯えられ、一方コンデンサＣ１に蓄えられてい
た電荷はトランスＴを介し又コンデンサＣ２に貯えられ
ていた電荷と共に、コイルＬ２にエネルギーを貯えると
共にエネルギーを負荷に供給する。

トランジスタＴｒｉがオフとなると、第６図（Ｂ）に示
す等価回路となり、電源及びコイルＬ１に貯えられてい
たエネ／Ｌ／ギーでコンデンサＣＩ。

Ｃ２に電荷を蓄え、一方コイルＬ２に貯えられていたエ
ネルギーは負荷に供給される。

従ってトランジスタＴｒｉがオンオフ時電源よりの電流
１１及び負荷への電流１２は、コイルＬ１、Ｌ２がある
為第７図（Ｂ）、　　（Ｃ）に示す如く連続した電流と
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このチュークコンバータでは出力側が全
波整流出来ない為、リップルを小さくする為には、コイ
ルＬ２のインダクタンスを太き（せねばならず大形にな
る問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、第１図において、入力電源とトランスＴ
１の１次捲線の一端の間に接続された第１のコイルＬ３
と、該第１のコイルＬ３と該１次捲線の接続点と該１次
捲線の他端間に接続されたスイッチＴｒ２と、該トラン
スの２次捲線に並列に接続された全波整流回路と、該全
波整流回路の出力側に、該全波整流回路に対し、並列に
接続されたコンデンサＣ４及び直列に接続された第２の
コイルＬ４を有する本発明の１石式ＤＣ−ＤＣコンバー
タにより解決される。

〔作用〕

本発明は、第１のコイルＬ３によってコンバータの入力
端子を連続にし、又全波整流回路と、コイルＬ４により
出力電流を連続にする。又コイルＬ３とコイルＬ４の値
は夫々電流の大きさで決定されるため、コイルＬ３とＬ
４の値は異なるため、リップルが発生する。本発明では
、コンデンサＣ４によってコイルＬ３とＬ４の値の違い
によるりップルを吸収することにより出力電流を平坦に
すると共に、出力側の第２のコイルＬ４の小形化を可能
としたものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は第１図の等
価回路で（Ａ）はトランジスタＴｒ２がオンの時（Ｂ）
はトランジスタＴｒ２がオフの時であり、第３図は第１
図の各部の波形のタイムチャートである。

図中、Ｌ３．Ｌ４はコイル、Ｃ３，Ｃ４はコンデンサ、
Ｔ１はトランス、Ｄ１〜Ｄ３はダイオード、Ｔｒ２はス
イッチングするトランジスタを示す。

動作を説明すると、トランジスタＴｒ２をオンオフする
クロックパルスが入力すると、トランジスタＴｒ２はオ
ンオフし、トランジスタＴｒ２のＶＣＥは第３図（Ａ）
に示す如く変化する。

トランジスタＴｒ２がオンの時は第２図（Ａ）に示す等
価回路となり、コイルＬ３に電源電圧が印可され入力電
流ｉ３ば第３図（Ｂ）に示す如く増加し、コイル上３内
に、エネルギーが貯えられる。

又コンデンサＣ３に第２図（Ａ）に示す極性に蓄積され
ていた電荷が、トランスＴ１のｎ１捲線を介し、ｎ３捲
線へ変換され、ダイオードＤ３とコイルＬ４により平均
値整流され、第３図（Ｄ）に示す電流ｉ５にて、負荷に
エネルギーが供給される。

又この期間トランスＴ１に励磁エネルギーを供給する。

トランジスタＴｒ２がオフとなると、第２図（Ｂ）に示
す等価回路となり、コイルＬ３及びトランスＴ１にエネ
ルギーが蓄積されているので、第３図（Ｂ）に示す如く
入力電流ｉ３は減少し、電源及びコイルＬ３に貯えられ
ていたエネルギーはコンデンサＣ３に電荷を蓄積すると
共にエネルギーはトランスＴ１のｎｉｌ線を介しｎ２捲
線に変換され、ダイオードＤｉ、　Ｄ２．コイルＬ４で
平均値整流され、又この期間トランスＴ１の励磁エネル
ギーもｎ２捲線より負荷に供給され、第３図（Ｅ）に示
す如き電流ｉ６にて負荷にエネルギーを供給する。

尚トランジスタＴ、ｒ　２がオフの期間、電流ｉ６と電
流ｉ４との差分をコンデンサＣ４にて吸収して電流ｉ４
を第３図（Ｃ）に示す如く連続にするようにしている。

このようにして、出力側は全波整流しているので、コイ
ルＬ４のインダクタンスは従来のチュークコンバータに
比して小さくてよくコイルＬ４を小形にすることが出来
る。

第４図は本発明の他の実施例の回路図である。

図中Ｔ２はトランス、Ｄ４．Ｄ５はダイオードを示し、
尚全図を通じ同一符号は同一機能のものを示す。

第４図で第１図の場合と異なる点は、トランスＴ　２の
２次側捲線を１つにし、ダイオードＤＩ。

Ｄ３．Ｄ４．０５をブリッチ接続して全波整流可能にし
、トランスの捲線が３捲線から２捲線にしたもので、動
作及び特性は同じである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明せる如く本発明によれば、出力側で全波
整流するので出力側のコイルを小形化出来る効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路図、 第２図は第１図の等価回路口、 第３図は第１図の各部の波形のタイムチャート、第４図
は本発明の他の実施例の回路図、第５図は従来例のチュ
ークコンバータの回路図、第６図は第５図の等価回路図
、 第７図は第５図の各部の波形のタイムチャートである。 図において、 Ｌ１〜Ｌ４はコイル、 Ｔ、Ｔｌ、Ｔ２はトランス、 Ｃｌ−Ｃ４はコンデンサ、 Ｄ、Ｄｉ〜Ｄ５はダイオード、 Ｔｒｉ、Ｔｒ２はスイッチングするトランジスタを示す
。 オ雇９羽の化の笈詰七／１佐工の可蓬到圀第４園 そｌ−／／へ＼〜／ ０−一一一−−−−−−−−−−−−−−（ｃ）７２〜
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力電源とトランス（Ｔ１）の１次捲線の一端の間に接
   続された第１のコイル（Ｌ３）と、該第１のコイル（Ｌ
   ３）と該１次捲線の接続点と該１次捲線の他端間に接続
   されたスイッチ（Ｔｒ２）と、 該トランスの２次捲線に並列に接続された全波整流回路
   と、 該全波整流回路の出力側に、該全波整流回路に対し、並
   列に接続されたコンデンサ（Ｃ４）及び直列に接続され
   た第２のコイル（Ｌ４）を有することを特徴とする１石
   式ＤＣ・ＤＣコンバータ。