JP2003284324A - 降圧型ｄｃ／ｄｃコンバータ - Google Patents
降圧型ｄｃ／ｄｃコンバータInfo
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- JP2003284324A JP2003284324A JP2002082678A JP2002082678A JP2003284324A JP 2003284324 A JP2003284324 A JP 2003284324A JP 2002082678 A JP2002082678 A JP 2002082678A JP 2002082678 A JP2002082678 A JP 2002082678A JP 2003284324 A JP2003284324 A JP 2003284324A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力電圧と出力電圧が大きく異なっても、損
失が小さな、また回路全体が小型化された降圧型ＤＣ／
ＤＣコンバータを得る。 【解決手段】 複数のコンデンサを直列に接続し、その
直列の順番を任意に変更することが可能である複数のス
イッチ手段と制御装置を有し、前記直列に接続した複数
のコンデンサ全体を入力とし、任意のコンデンサの直列
接続を出力とする降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとする。
失が小さな、また回路全体が小型化された降圧型ＤＣ／
ＤＣコンバータを得る。 【解決手段】 複数のコンデンサを直列に接続し、その
直列の順番を任意に変更することが可能である複数のス
イッチ手段と制御装置を有し、前記直列に接続した複数
のコンデンサ全体を入力とし、任意のコンデンサの直列
接続を出力とする降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として入力した
直流電流を電圧の異なる直流電流に変換して出力するコ
ンバータであって、出力電圧が入力電圧よりも低くなる
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
直流電流を電圧の異なる直流電流に変換して出力するコ
ンバータであって、出力電圧が入力電圧よりも低くなる
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとして、例
えば、図４に示すチョッパー回路のようなスイッチング
レギュレータがある。スイッチ手段を適当なデューティ
ー比で制御することにより、入力の電圧を任意に低くし
て出力することが可能である。
えば、図４に示すチョッパー回路のようなスイッチング
レギュレータがある。スイッチ手段を適当なデューティ
ー比で制御することにより、入力の電圧を任意に低くし
て出力することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】チョッパー回路などの
スイッチングレギュレータを用いた降圧型ＤＣ／ＤＣコ
ンバータでは、入力電圧と出力電圧が大きく異なってい
る場合、損失が大きくなるという問題点があった。ま
た、他の方式でもトランスやチョークコイルなどのイン
ダクタンスが必要なため、回路全体の小型化が難しいと
いう問題点があった。
スイッチングレギュレータを用いた降圧型ＤＣ／ＤＣコ
ンバータでは、入力電圧と出力電圧が大きく異なってい
る場合、損失が大きくなるという問題点があった。ま
た、他の方式でもトランスやチョークコイルなどのイン
ダクタンスが必要なため、回路全体の小型化が難しいと
いう問題点があった。
【０００４】従って、本発明の目的は、入力電圧と出力
電圧が大きく異なっても、損失が小さく、また回路全体
が小型化された降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供する
ことである。
電圧が大きく異なっても、損失が小さく、また回路全体
が小型化された降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、小型化が可能
で簡単な構成の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供する
ものであり、本発明によると、複数のコンデンサを直列
に接続し、任意の個数に直列接続されたコンデンサを出
力として設定し、前記複数のコンデンサの順番をスイッ
チ手段を用いて順次入れ替えることにより、常に出力に
は一定の電圧を保てるように制御を行うことを特徴とす
る降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供する。
で簡単な構成の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供する
ものであり、本発明によると、複数のコンデンサを直列
に接続し、任意の個数に直列接続されたコンデンサを出
力として設定し、前記複数のコンデンサの順番をスイッ
チ手段を用いて順次入れ替えることにより、常に出力に
は一定の電圧を保てるように制御を行うことを特徴とす
る降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供する。
【０００６】また、本発明によると、前記降圧型ＤＣ／
ＤＣコンバータのスイッチ手段を単極双投（ＳＰＤＴ）
にすることにより、部品点数を少なくし、回路構成を簡
単にしたことを特徴とする降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ
を提供する。
ＤＣコンバータのスイッチ手段を単極双投（ＳＰＤＴ）
にすることにより、部品点数を少なくし、回路構成を簡
単にしたことを特徴とする降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ
を提供する。
【０００７】さらに、本発明によると、前記降圧型ＤＣ
／ＤＣコンバータのスイッチ手段をマルチプレクサにす
ることにより、部品点数を少なくし、回路構成を簡単に
したことを特徴とする降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提
供する。
／ＤＣコンバータのスイッチ手段をマルチプレクサにす
ることにより、部品点数を少なくし、回路構成を簡単に
したことを特徴とする降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提
供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態による降圧型
ＤＣ／ＤＣコンバータについて、以下に説明する。
ＤＣ／ＤＣコンバータについて、以下に説明する。
【０００９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１による降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの説明図であ
る。図１の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにて、３個のコ
ンデンサ１１〜１３については、静電容量、ＥＳＲとも
に、ほぼ等しいものを用意する。全てのスイッチは、表
１に示すような動作（Ｔ１→Ｔ３）を高速で繰り返し切
り替える。入力側は、常に全体に電力を供給し、全体の
電圧は入力電圧と等しくなるようにスイッチされる。出
力側は、常に２個のコンデンサから電力を出力し、出力
電圧は全体の２／３の電圧と等しくなるようにスイッチ
される。電力を出力側に供給するコンデンサ２個を順番
に交替させることにより、出力は常に同じ電圧を保つこ
とができる。
形態１による降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの説明図であ
る。図１の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにて、３個のコ
ンデンサ１１〜１３については、静電容量、ＥＳＲとも
に、ほぼ等しいものを用意する。全てのスイッチは、表
１に示すような動作（Ｔ１→Ｔ３）を高速で繰り返し切
り替える。入力側は、常に全体に電力を供給し、全体の
電圧は入力電圧と等しくなるようにスイッチされる。出
力側は、常に２個のコンデンサから電力を出力し、出力
電圧は全体の２／３の電圧と等しくなるようにスイッチ
される。電力を出力側に供給するコンデンサ２個を順番
に交替させることにより、出力は常に同じ電圧を保つこ
とができる。
【００１０】
【表１】
【００１１】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２による降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの説明図であ
る。図２の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにて全てのスイ
ッチは、表２に示すような動作（Ｔ１→Ｔ３）を高速で
繰り返し切り替える。基本的な動作は、実施の形態１と
同じであるが、スイッチに単極双投（ＳＰＤＴ）を用い
ることにより部品点数を大幅に削減できる。
形態２による降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの説明図であ
る。図２の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにて全てのスイ
ッチは、表２に示すような動作（Ｔ１→Ｔ３）を高速で
繰り返し切り替える。基本的な動作は、実施の形態１と
同じであるが、スイッチに単極双投（ＳＰＤＴ）を用い
ることにより部品点数を大幅に削減できる。
【００１２】
【表２】
【００１３】（実施の形態３）図３は、本発明の実施の
形態３による降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの説明図であ
る。図３の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにて、全てのス
イッチは、表３に示すような動作（Ｔ１→Ｔ３）を高速
で繰り返し切り替える。基本的な動作は、実施の形態と
同じであるが、スイッチにマルチプレクサを用いること
により、コンデンサの数が多い場合には、部品点数を大
幅に削減できる。
形態３による降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの説明図であ
る。図３の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにて、全てのス
イッチは、表３に示すような動作（Ｔ１→Ｔ３）を高速
で繰り返し切り替える。基本的な動作は、実施の形態と
同じであるが、スイッチにマルチプレクサを用いること
により、コンデンサの数が多い場合には、部品点数を大
幅に削減できる。
【００１４】
【表３】
【００１５】上記実施の形態では、出力電圧は入力電圧
の２／３であったが、出力電圧が入力電圧に対して整数
／整数（但し、出力電圧＜入力電圧）となるようであれ
ば、任意の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータに本回路構成は
適用可能である。このようにすれば、例えば、出力電圧
が入力電圧の１／１０と大幅に差があっても、ほとんど
損失にはならない。
の２／３であったが、出力電圧が入力電圧に対して整数
／整数（但し、出力電圧＜入力電圧）となるようであれ
ば、任意の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータに本回路構成は
適用可能である。このようにすれば、例えば、出力電圧
が入力電圧の１／１０と大幅に差があっても、ほとんど
損失にはならない。
【００１６】
【発明の効果】以上、本発明によれば、入力電圧と出力
電圧が大きく異なっても、損失が小さく、また回路全体
が小型化された降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供でき
る。
電圧が大きく異なっても、損失が小さく、また回路全体
が小型化された降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを提供でき
る。
【図１】本発明の実施の形態１による降圧型ＤＣ／ＤＣ
コンバータの説明図。
コンバータの説明図。
【図２】本発明の実施の形態２による降圧型ＤＣ／ＤＣ
コンバータの説明図。
コンバータの説明図。
【図３】本発明の実施の形態３による降圧型ＤＣ／ＤＣ
コンバータの説明図。
コンバータの説明図。
【図４】従来の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの説明図。
１，１１，１２，１３ コンデンサ
２ スイッチ
３ 入カ
４ 出力
５ チョークコイル
６ ダイオード
２６，２７，２８ マルチプレクサ
２１１，２１２，２１３，２２１，２２２，２２３
スイッチ ２３１，２３２，２３３，２４１，２４２，２４３
スイッチ ２５１，２５２，２５３ 単極双投スイッチ
スイッチ ２３１，２３２，２３３，２４１，２４２，２４３
スイッチ ２５１，２５２，２５３ 単極双投スイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のコンデンサを直列に接続し、その
直列の順番を任意に変更することが可能である複数のス
イッチ手段と制御装置とを有し、前記直列に接続した複
数のコンデンサ全体を入力とし、任意のコンデンサの直
列接続を出力とすることを特徴とする降圧型ＤＣ／ＤＣ
コンバータ。 - 【請求項２】 前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにおい
て、スイッチ手段を単極双投にすることを特徴とする請
求項１に記載の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】 前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにおい
て、スイッチ手段をマルチプレクサにすることを特徴と
する請求項１または２に記載の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002082678A JP2003284324A (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 降圧型ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002082678A JP2003284324A (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 降圧型ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003284324A true JP2003284324A (ja) | 2003-10-03 |
Family
ID=29230777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002082678A Pending JP2003284324A (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 降圧型ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003284324A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060699A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-14 | Ricoh Company, Ltd. | Operation control method of charge pump circuit |
| WO2014150354A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Arctic Sand Technologies, Inc. | Efficient gate drivers for switched capacitor converters |
| JP2017022953A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | シチズン時計株式会社 | 降圧回路及びこれを用いた降圧充電回路 |
| WO2019164181A1 (ko) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 삼성전자 주식회사 | 전력 변환 장치 및 방법 |
| US11901817B2 (en) | 2013-03-15 | 2024-02-13 | Psemi Corporation | Protection of switched capacitor power converter |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002082678A patent/JP2003284324A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060699A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-14 | Ricoh Company, Ltd. | Operation control method of charge pump circuit |
| JP2009118592A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Ricoh Co Ltd | チャージポンプ回路の動作制御方法 |
| US8295064B2 (en) | 2007-11-05 | 2012-10-23 | Ricoh Company, Ltd. | Operation control method of charge pump circuit |
| US9847715B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-12-19 | Peregrine Semiconductor Corporation | Switched-capacitor converters with low-voltage gate drivers |
| US10644590B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-05-05 | Psemi Corporation | Power supply for gate driver in switched-capacitor circuit |
| CN105393445A (zh) * | 2013-03-15 | 2016-03-09 | 北极砂技术有限公司 | 用于开关电容转换器的高效率栅极驱动器 |
| US9502968B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-11-22 | Arctic Sand Technologies, Inc. | Switched-capacitor converters with low-voltage gate drivers |
| WO2014150354A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Arctic Sand Technologies, Inc. | Efficient gate drivers for switched capacitor converters |
| US10263512B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-16 | Psemi Corporation | Driving switches in a dual-phase series-parallel switched-capacitor circuit |
| GB2527447A (en) * | 2013-03-15 | 2015-12-23 | Artic Sand Technologies Inc | Efficient gate drivers for switched capacitor converters |
| US11901817B2 (en) | 2013-03-15 | 2024-02-13 | Psemi Corporation | Protection of switched capacitor power converter |
| JP2017022953A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | シチズン時計株式会社 | 降圧回路及びこれを用いた降圧充電回路 |
| WO2019164181A1 (ko) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 삼성전자 주식회사 | 전력 변환 장치 및 방법 |
| CN111819778A (zh) * | 2018-02-22 | 2020-10-23 | 三星电子株式会社 | 功率转换装置和方法 |
| US11489442B2 (en) | 2018-02-22 | 2022-11-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power conversion device and method |
| KR102553587B1 (ko) | 2018-02-22 | 2023-07-10 | 삼성전자 주식회사 | 전력 변환 장치 및 방법 |
| KR20190101249A (ko) * | 2018-02-22 | 2019-08-30 | 삼성전자주식회사 | 전력 변환 장치 및 방법 |
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