JPH0242074Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、DC−DCコンバータ回路、特に低電
源に適するDC−DCコンバータ回路に関するもの
である。

〔背景技術とその問題点〕

例えば1.5V以下の低電源を使用するDC−DCコ
ンバータ回路としては、従来第１図に示すような
ものがある。図の回路は、電源電圧＋Ｂが1.5V
で出力電圧が2.5Vのものである。図において、
１，２は電源入力端子であり、これらと一対の出
力端子３，４との間に一対の主ライン５，６が設
けられている。L₁は発振用の１次コイルであり、
電源ライン５に直列に接続されている。Q₁は起
動用トランジスタであり、エミツタが電源ライン
５に接続され、ベースは抵抗R₁と起動スイツチ
Ｓを介して接地ライン６に接続されている。ま
た、このトランジスタQ₁のコレクタは２次コイ
ルL₂と抵抗R₃，R₄を介して接地ライン６に接続
されている。。なお、この抵抗R₃にはコンデンサ
C₁と抵抗R₂との直列回路が並列に接続されてい
る。D₁は電源ライン上に設けられた整流用ダイ
オードであり、アノードは１次コイルの一端に接
続され、カソードは出力端子３に接続されてい
る。Q₃はオン・オフ用スイツチング・トランジ
スタであり、ベースが抵抗R₃，R₄の接続点に接
続されるとともに安定化用トランジスタのコレク
タ・エミツタを介して接地ライン６に接続されて
いる。また、トランジスタQ₃のコレクタはダイ
オードD₁と１次コイルL₁間の電源ライン５に接
続され、エミツタは接地ラインに接続されてい
る。D₂は安定化用ツエナーダイオードであり、
カソードが出力端子３に接続され、アノードがコ
ンデンサC₂を介して接地ライン６に接続され、
このツエナーダイオードD₂とコンデンサC₂の接
続点にトランジスタQ₂のベースが接続されてい
る。また、出力端子３，４間にはコンデンサC₃
が接続されている。

第１図に示したDC−DCコンバータ回路の動作
は次のとおりである。

起動スイツチＳを入れると、起動用トランジス
タQ₁がオンし、オン・オフ用スイツチング・ト
ランジスタQ₃がオンする。よつて、発振用の１
次コイルL₁に電流が流れ、この１次コイルL₁に
流れる電流によつてトランジスタQ₃のコレクタ
に逆起電圧が発生するが、２次コイルL₂に逆起
電力が発生してトランジスタQ₃のベース電位が
下がるので、トランジスタQ₃は直ちにオフとな
る。すると、２次コイルL₂の逆起電力が減少し、
再びトランジスタQ₃はオンとなる。こうして、
スイツチング・トランジスタQ₃はオン・オフを
繰返す。ツエナー・ダイオードD₂及びトランジ
スタQ₂は、出力電圧を安定化するためのもので
ある。

ところが、第１図のような回路では、２次電圧
すなわち出力電圧が２〜3Vと比較的低い場合、
僅かなダイオードD₁の順方向電圧V_fによる損失
が相対的に大となりそれだけダイオードD₁のア
ノード側の電圧を高くする必要があるため、回路
の変換効率が低下する。また、トランジスタQ₃
を起動するとき、電源電圧＋Ｂが低いので抵抗
R₃の抵抗値を小さくする必要があり、どうして
も２次側定電圧化のためにツエナー・ダイオード
D₂等が欠かせず簡略化できない。

〔考案の目的〕

本考案は、上述の点に鑑み、整流用ダイオード
による損失を除去し、安定化用ツエナー・ダイオ
ードを省略できるDC−DCコンバータ回路を得る
ことを目的とするものである。

〔考案の概要〕

上記目的を達成するために本考案は、例えば第
１図に示すように、直流電源に接続される一対の
入力端１，２と、一方が一対の入力端の他方２に
接続されるとともに接地された一対の出力端４，
３と、一端が入力端の一方１に接続された１次及
び２次コイルL₁，L₂と、１次コイルL₁の他端に
エミツタが接続されコレクタが一対の出力端の他
方３に接続された整流用トランジスタQ₄と、コ
レクタが整流用トランジスタQ₄のベースに接続
されベースがコンデンサC₄と抵抗R₆の並列接続
を介して１次コイルL₁の他端に接続された制御
用トランジスタQ₅と、コンデンサC₁′を介してベ
ースが２次コイルL₂の他端に接続されコレクタ
が１次コイルL₁の他端に接続されエミツタが接
地されたスイツチング・トランジスタQ₃′と、コ
レクタが制御用トランジスタQ₅のエミツタに接
続されベースが抵抗R₁と起動スイツチＳを介し
て一対の入力端の一方１に接続されエミツタが接
地された起動用トランジスタQ₁′と、抵抗R₇を介
してコレクタが整流用トランジスタQ₄のコレク
タに接続されるとともにスイツチング・トランジ
スタQ₃′のベースに接続されエミツタが接地され
た安定化用トランジスタQ₂′と、一対の出力端４，
３の間に接続され分圧点が安定化トランジスタ
Q₂′のベースに接続された分圧抵抗R₈，R₉と、両
端が一対の出力端４，３に接続された蓄積用コン
デンサC₃とから成り、スイツチング・トランジ
スタQ₃′のコレクタ電圧の高低に応じて制御トラ
ンジスタQ₅をオン・オフさせるとともに整流用
トランジスタQ₄のコレクタ側よりスイツチン
グ・トランジスタQ₃′のベースに電流を供給する
ようしたので、従来より大きに抵抗を電圧安定の
ために使用することができるため、定電圧回路の
簡略化、つまり安定化用ツエナー・ダイオードを
省略できるのである。

〔実施例〕

第２図は、本考案の好適な実施例を示す回路図
である。本例も、入力電圧が1.5Vで出力電圧が
2.5V程度のものである。図において、第１図と
対応する部分には同一又は類似の符号を付してあ
る。

Q₄は整流用トランジスタであり、このエミツ
タ・コレクタが１次コイルL₁と直列に電源ライ
ン５に接続されている。Q₅は制御用トランジス
タであり、コレクタがトランジスタQ₄のベース
に接続され、エミツタは起動用トランジスタ
Q₁′のコレクタ・エミツタを介して接地ライン６
に接続されている。また、トランジスタQ₅のベ
ースはコンデンサC₄とこれに並列に接続された
抵抗R₆を介してトランジスタQ₄のエミツタに接
続され、トランジスタQ₁′のベースは抵抗R₁と起
動スイツチＳを介して入力端子１に接続されてい
る。スイツチング・トランジスタQ₃′のコレクタ
は、１次コイルL₁とトランジスタQ₄のエミツタ
との接続点に接続され、エミツタは接地ライン６
に接続されている。また、このトランジスタ
Q₃′のベースは、コンデンサC₁′と２次コイルL₂を
介して入力端子１に接続されている。R₈，R₉は
分圧用抵抗であり、出力端子３，４間に直列に接
続されており、この分圧点が安定化トランジスタ
Q₂′のベースに接続されている。R₇はベース抵抗
であり、一端がトランジスタQ₄のコレクタに接
続され、他端はトランジスタQ₃′のベースに接続
されるとともにトランジスタQ₂′のコレクタ・エ
ミツタを介して接地ライン６に接続されている。
さらに、コンデンサC₃が出力端子３，４間に設
けられている。 この第２図の動作は次のとおり
である。

起動スイツチＳを閉じると、抵抗R₁を通して
起動用トランジスタQ₁′のベースへ電流が流れ、
トランジスタQ₁′と同時にトランジスタQ₅及びQ₄
がオンする。トランジスタQ₄がオンすると、抵
抗R₇を通してスイツチング・トランジスタQ₃′の
ベースに電流が流れ、スイツチング・トランジス
タQ₃′がオンする。発振用の１次コイルL₁に電流
が流れると、トランジスタQ₃′のコレクタに逆起
電圧が発生する。２次コイルL₂に発生する逆起
電力によりトランジスタQ₃′のベース電位が下が
るようにしておけば、トランジスタQ₃′は第１図
の場合と同様にオン・オフのスイツチング動作を
繰返す。このスイツチング動作によりトランジス
タQ₃′のコレクタに繰返し発生する正負のパルス
電圧を、トランジスタQ₄，Q₅、コンデンサC₄、
抵抗R₆で整流してコンデンサC₃に蓄える。

ここで、トランジスタQ₃′のコレクタ電圧が上
述のようにパルス的に動作している場合は、トラ
ンジスタQ₃′のコレクタ電圧が瞬時に「高」にな
るため、コンデンサC₄及び抵抗R₆を通してトラ
ンジスタQ₅も瞬時にオンする。したがつて、ト
ランジスタQ₄もオンする。逆に、トランジスタ
Q₃′のコレクタ電圧が「低」になると、C₄及びR₆
により瞬時にトランジスタQ₅がオフし、トラン
ジスタQ₅によつて制御されているトランジスタ
Q₄も瞬時にオフする。こうして、トランジスタ
Q₄は整流作用を行なう。なお、トランジスタQ₅
を単なる抵抗で置き換えると、トランジスタ
Q₃′のコレクタが「低」になつたとき、トランジ
スタQ₄の逆h_feによりコンデンサC₃は放電してし
まう。

トランジスタQ₂′は、第１図のトランジスタQ₂
と同様の安定化用である。第２図の回路では、ス
イツチング・トランジスタQ₃′のベース電流を２
次側すなわち出力側より取れるので、それだけベ
ース抵抗R₇を大きくすることができ、トランジ
スタQ₂′を含む定電圧回路を簡略化しうる。すな
わち、ツエナー・ダイオードを省略できる。

なお、トランジスタQ₁′はトランジスタQ₅を起
動用に兼用させて省略してもよく、各トランジス
タの極性を逆にしても同様である。

〔考案の効果〕

本考案の効果は、次のとおりである。

(イ) 従来の整流用ダイオードがないから起電圧が
小さくてよく効率が５〜10％向上する。しか
も、負荷が大きい程効率は改善される。

(ロ) 定電圧回路の簡略化が可能となり、安定化用
ツエナー・ダイオードを使用しなくて済む。

(ハ) トランジスタQ₄に完全な整流作用を行なわ
せるので、逆流による出力低下を防止しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は本考案
の実施例を示す回路図である。 １，２……入力端、L₁……１次コイル、L₂…
…２次コイル、Q₃′……スイツチング・トランジ
スタ、C₁′……コンデンサ、３，４……出力端、
Q₄……整流用トランジスタ、Q₅……制御用トラ
ンジスタ、C₄……コンデンサ、R₆，R₇……抵抗、
Q₂′……安定化用トランジスタ、R₈，R₉……分圧
抵抗、C₃……蓄積用トランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 直流電源に接続される一対の入力端と、 一方が上記一対の入力端の他方に接続されると
   ともに接地された一対の出力端と、 一端が上記入力端の一方に接続された１次及び
   ２次コイルと、 上記１次コイルの他端にエミツタが接続され、
   コレクタが上記一対の出力端の他方に接続された
   整流用トランジスタと、 コレクタが上記整流用トランジスタのベースに
   接続され、ベースがコンデンサと抵抗の並列接続
   を介して上記１次コイルの他端に接続された制御
   用トランジスタと、 コンデンサを介してベースが上記２次コイルの
   他端に接続され、コレクタが上記１次コイルの他
   端に接続され、エミツタが接地されたスイツチン
   グ・トランジスタと、 コレクタが上記制御用トランジスタのエミツタ
   に接続され、ベースが抵抗と起動スイツチを介し
   て上記一対の入力端の一方に接続され、エミツタ
   が接地された起動用トランジスタと、 抵抗を介してコレクタが上記整流用トランジス
   タのコレクタに接続されるとともに、上記スイツ
   チング・トランジスタのベースに接続され、エミ
   ツタが接地された安定化用トランジスタと、 上記一対の出力端の間に接続され、分圧点が上
   記安定化トランジスタのベースに接続された分圧
   抵抗と、 両端が上記一対の出力端に接続された蓄積用コ
   ンデンサとから成り、 上記スイツチング・トランジスタのコレクタ電
   圧の高低に応じて上記制御用トランジスタをオ
   ン・オフさせるとともに上記整流用トランジスタ
   のコレクタ側より上記スイツチング・トランジス
   タのベースに電流を供給するようにしたことを特
   徴とするDC−DCコンバータ回路。