JPH0833320A - Auxiliary power supply circuit - Google Patents
Auxiliary power supply circuitInfo
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- JPH0833320A JPH0833320A JP16093994A JP16093994A JPH0833320A JP H0833320 A JPH0833320 A JP H0833320A JP 16093994 A JP16093994 A JP 16093994A JP 16093994 A JP16093994 A JP 16093994A JP H0833320 A JPH0833320 A JP H0833320A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータ
の補助電源回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary power supply circuit for a DC / DC converter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＤＣ／ＤＣコンバータの制御回路
用補助電源回路として、例えば、「スイッチング・レギ
ュレータ設計ノウハウ」（ＣＱ出版社 １９８９年８月
１０日発行のＰ１２６〜１２９）に開示されている回路
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an auxiliary power supply circuit for a control circuit of a DC / DC converter, it has been disclosed, for example, in "Switching Regulator Design Know-how" (CQ Publishing Company, P126-129, issued August 10, 1989). The circuit is known.
【０００３】図３は前記従来技術の「スイッチング・レ
ギュレータ設計ノウハウ」に開示されている補助電源回
路の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the auxiliary power supply circuit disclosed in the "switching regulator design know-how" of the prior art.
【０００４】図３（Ａ）に示す補助電源回路は、直流電
源３１からの入力電圧を、抵抗３２とコンデンサ３３と
で分割し、該分割点の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ３０
内の制御回路（図示していない）に給電するものであ
る。In the auxiliary power supply circuit shown in FIG. 3A, the input voltage from the DC power supply 31 is divided by a resistor 32 and a capacitor 33, and the voltage at the dividing point is DC / DC converter 30.
Power is supplied to a control circuit (not shown) therein.
【０００５】図３（Ａ）に示す昇圧チョッパ回路では、
例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０がＤＣ２７０Ｖ入
力、出力１００Ｗであり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの
制御回路に出力電圧１０Ｖ、出力電流２０ｍＡ、電力
０．２Ｗの補助電源が必要な場合を考えると、抵抗３２
で２７０Ｖ−１０Ｖ＝２６０Ｖの電圧降下をさせなけれ
ばならないので、抵抗３２で消費される電力は、２６０
Ｖ×２０ｍＡ＝５．２Ｗとなり、これは入力電力の約５
％に相当する。In the boost chopper circuit shown in FIG. 3 (A),
For example, considering that the DC / DC converter 30 has a DC270V input and an output of 100W, and a control circuit of the DC / DC converter requires an auxiliary power source with an output voltage of 10V, an output current of 20mA and an electric power of 0.2W, the resistor 32 is used.
Since a voltage drop of 270V-10V = 260V has to be performed at the time, the power consumed by the resistor 32 is 260
V × 20mA = 5.2W, which is about 5 of input power
Equivalent to%.
【０００６】図３（Ｂ）に示す補助電源回路は、交流電
源３４の電圧を商用変圧器３５で変圧し、整流回路３６
で整流し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０内の制御回路（図
示していない）に給電するものである。In the auxiliary power supply circuit shown in FIG. 3B, the voltage of the AC power supply 34 is transformed by the commercial transformer 35, and the rectifier circuit 36 is used.
The power is supplied to a control circuit (not shown) in the DC / DC converter 30 after being rectified by.
【０００７】図３（Ｃ）に示す補助電源回路は、直流電
源３１の電圧を分岐してＤＣ／ＡＣインバータ３７で高
周波交流電圧に変換し、変圧器３８で減圧し、整流回路
３９で整流してＤＣ／ＤＣコンバータ３０内の制御回路
（図示していない）に給電するものである。In the auxiliary power supply circuit shown in FIG. 3C, the voltage of the DC power supply 31 is branched, converted into a high frequency AC voltage by the DC / AC inverter 37, reduced by the transformer 38, and rectified by the rectification circuit 39. Power is supplied to a control circuit (not shown) in the DC / DC converter 30.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術において、図３（Ａ）に示した補助電源回路で
は、補助電源回路を構成するために使用する分圧抵抗に
大電力形の抵抗が必要となるため、電源装置全体が大き
くなるという問題があった。また、分圧抵抗の損失が大
きいため、電源装置全体の効率が悪化するという問題が
あった。However, in the above-mentioned prior art, in the auxiliary power supply circuit shown in FIG. 3 (A), a high power type resistor is required as the voltage dividing resistor used to form the auxiliary power supply circuit. Therefore, there is a problem that the entire power supply device becomes large. Further, since the loss of the voltage dividing resistor is large, there is a problem that the efficiency of the entire power supply device deteriorates.
【０００９】また、図３（Ｂ）に示した補助電源回路で
は、商用変圧器を使用すると物理的な容量が大きいた
め、電源装置全体が大きくなり、価格が上昇するという
問題があった。Further, in the auxiliary power supply circuit shown in FIG. 3B, when a commercial transformer is used, since the physical capacity is large, there is a problem that the entire power supply device becomes large and the price rises.
【００１０】また、図３（Ｃ）に示した補助電源回路で
は、ＤＣ／ＡＣインバータを使用することにより、部品
点数が多くなり、電源装置全体が大きくなり、価格が上
昇し、信頼性が低下するという問題があった。Further, in the auxiliary power supply circuit shown in FIG. 3 (C), by using the DC / AC inverter, the number of parts is increased, the size of the entire power supply device is increased, the price is increased, and the reliability is lowered. There was a problem of doing.
【００１１】本発明の目的は、商用変圧器などの部品を
増加することなく、電源装置全体の小型化に好適な補助
電源回路を提供することにある。An object of the present invention is to provide an auxiliary power supply circuit suitable for downsizing of the entire power supply device without increasing the number of parts such as a commercial transformer.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本願で開示される発明の
うち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の
通りである。The following is a brief description of the outline of the typical inventions among the inventions disclosed in the present application.
【００１３】すなわち、所定の電圧を有する直流電源に
並列に分割抵抗と分割コンデンサからなる電圧分割手段
を接続し、該電圧分割手段の前記分割抵抗と分割コンデ
ンサとの接続点の直流電圧が予め設定した電圧値に達し
た時に前記直流電源の直流電圧を脈流電圧に変換する変
換手段を第１のコイルを介して前記直流電源に接続し、
該変換手段に前記脈流電圧の電圧シフトを行う第１のコ
ンデンサおよび第２のコイルからなる電圧シフト手段を
並列に接続し、前記第２のコイルに前記電圧シフトされ
た脈流電圧を整流する第１のダイオードと第２のコンデ
ンサからなる整流手段を並列に接続し、前記第１のダイ
オードと第２のコンデンサとの接続点の電圧を前記変換
手段の動作を制御する制御手段へ供給する第２のダイオ
ードを備えたものである。That is, a voltage dividing means composed of a dividing resistor and a dividing capacitor is connected in parallel to a DC power source having a predetermined voltage, and a DC voltage at a connection point of the dividing resistor and the dividing capacitor of the voltage dividing means is preset. Connecting a conversion means for converting the DC voltage of the DC power supply to a pulsating voltage when the voltage value reaches the DC power supply via the first coil,
A voltage shift means composed of a first capacitor and a second coil for performing the voltage shift of the pulsating voltage is connected in parallel to the converting means, and the voltage-shifted pulsating voltage is rectified to the second coil. Rectifying means composed of a first diode and a second capacitor are connected in parallel, and the voltage at the connection point of the first diode and the second capacitor is supplied to control means for controlling the operation of the converting means. It is equipped with two diodes.
【００１４】[0014]
【作用】前記手段によれば、前記電圧分割手段が所定の
電圧を有する前記直流電源の直流電圧を分割し、該分割
点の直流電圧が予め設定した直流電圧に達した時、前記
変換手段が前記直流電源の直流電圧を脈流電圧に変換
し、該変換された脈流電圧を前記電圧シフト手段が電圧
シフトを行い、該シフトされた前記脈流電圧を前記整流
手段が整流し、前記第２のダイオードが前記整流手段に
よって整流された電圧を前記変換手段の動作を制御する
制御手段に供給するので、商用変圧器を使用することな
く、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するために必要な所定
の直流電圧を得ることができる。According to the above means, the voltage dividing means divides the DC voltage of the DC power source having a predetermined voltage, and when the DC voltage at the dividing point reaches a preset DC voltage, the converting means The DC voltage of the DC power supply is converted into a pulsating voltage, the converted pulsating voltage is voltage-shifted by the voltage shift means, the shifted pulsating voltage is rectified by the rectifying means, and Since the second diode supplies the voltage rectified by the rectifying means to the control means for controlling the operation of the converting means, it is possible to control the DC / DC converter without using a commercial transformer. DC voltage can be obtained.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１６】図１は本発明に係る補助電源回路および被
制御ＤＣ／ＤＣコンバータの一実施例の全体構成を示す
全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of an embodiment of an auxiliary power supply circuit and a controlled DC / DC converter according to the present invention.
【００１７】図１において、１は直流電源、２は抵抗、
３、７、１１はコンデンサ、４、８はコイル、５はスイ
ッチ素子としてのＭＯＳＦＥＴ、６は制御回路、９、１
０はダイオードおよび１２は被制御側のＤＣ／ＤＣコン
バータである。In FIG. 1, 1 is a DC power source, 2 is a resistor,
3, 7 and 11 are capacitors, 4 and 8 are coils, 5 is a MOSFET as a switching element, 6 is a control circuit, and 9 and 1
Reference numeral 0 is a diode and 12 is a DC / DC converter on the controlled side.
【００１８】図１に示すように、本実施例の補助電源回
路は、コイル４、ＭＯＳＦＥＴ５、ダイオード９、平滑
用コンデンサ１１からなる昇圧チョッパ回路のコイル４
とＭＯＳＦＥＴ５の接続点とダイオード９の間に、コン
デンサ７を接続し、更にこのコンデンサ７とダイオード
９の接続点とＭＯＳＦＥＴ５のもう一方の端子の間にコ
イル８を接続し、入力の直流電源１から抵抗２を通して
コンデンサ３に接続し、抵抗２とコンデンサ３の接続点
から制御回路６へ接続し、補助電源の出力端からダイオ
ード１０を通して制御回路６に接続した回路から構成さ
れる。As shown in FIG. 1, the auxiliary power supply circuit of this embodiment is a coil 4 of a boost chopper circuit including a coil 4, a MOSFET 5, a diode 9 and a smoothing capacitor 11.
A capacitor 7 is connected between the connection point of the MOSFET 5 and the diode 9 and a coil 8 is further connected between the connection point of the capacitor 7 and the diode 9 and the other terminal of the MOSFET 5 to connect the input DC power supply 1 It is composed of a circuit in which the resistor 2 is connected to the capacitor 3, the connecting point of the resistor 2 and the capacitor 3 is connected to the control circuit 6, and the output terminal of the auxiliary power source is connected to the control circuit 6 through the diode 10.
【００１９】なお、ここで前記コイル８と直列に、コン
デンサ７とダイオード９の接続点をカソード側とするダ
イオードを追加しても動作可能である。It should be noted that it is possible to operate even if a diode whose cathode side is the connection point of the capacitor 7 and the diode 9 is added in series with the coil 8.
【００２０】図２は図１に示す補助電源回路の各部の電
圧波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing voltage waveforms at various parts of the auxiliary power supply circuit shown in FIG.
【００２１】図２（Ａ）は、図１に示す補助電源回路内
の電圧Ｖ１を、図２（Ｂ）は、図１に示す補助電源回路
内の電圧Ｖ２を、それぞれ示す図である。FIG. 2A is a diagram showing the voltage V1 in the auxiliary power supply circuit shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing the voltage V2 in the auxiliary power supply circuit shown in FIG.
【００２２】以下、図１および図２を用いて、本実施例
の補助電源回路の動作について説明する。The operation of the auxiliary power supply circuit of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
【００２３】図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２の起動時、直流電源１から抵抗２を通してコンデン
サ３に充電した電圧が上昇し、予め設定されている閾値
を越えると、制御回路６が動作し、ＭＯＳＦＥＴ５の両
端に図２のＶ１で示す脈流電圧が生じる。As shown in FIG. 1, when the DC / DC converter 12 is activated, the voltage charged in the capacitor 3 from the DC power source 1 through the resistor 2 rises and exceeds a preset threshold value. It operates, and a pulsating current voltage indicated by V1 in FIG. 2 is generated across the MOSFET 5.
【００２４】この脈流電圧Ｖ１を、コンデンサ７、コイ
ル８で図２に示す脈流電圧Ｖ２に変換し（すなわち、電
圧シフトを行い）、ダイオード９およびコンデンサ１１
で整流し、直流電圧Ｖ３（図示していない）に変換して
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２内の制御回路（図示していな
い）に給電するものである。The pulsating current voltage V1 is converted into the pulsating current voltage V2 shown in FIG. 2 by the capacitor 7 and the coil 8 (that is, the voltage is shifted), and the diode 9 and the capacitor 11 are used.
Is rectified, converted into a DC voltage V3 (not shown) and supplied to a control circuit (not shown) in the DC / DC converter 12.
【００２５】これにより、前記図３（Ｂ）、（Ｃ）に示
した従来技術における商用変圧器を必要とせずに、入力
電圧に比べて低い電圧を得ることができる。As a result, a voltage lower than the input voltage can be obtained without the need for the conventional commercial transformer shown in FIGS. 3 (B) and 3 (C).
【００２６】こうして発生された直流電圧Ｖ３は、ダイ
オード１０を通して制御回路６に加わる。The DC voltage V3 thus generated is applied to the control circuit 6 through the diode 10.
【００２７】従って、１度、補助電源回路がＤＣ／ＤＣ
コンバータ１２の起動のための直流電圧Ｖ３を出力する
と、このダイオード１０を通して電力を制御回路６に供
給するので、直流電源１の電圧Ｅｉが低下しても、ＤＣ
／ＤＣコンバータ１２の起動および制御のための直流電
圧Ｖ３を出力させることができる。Therefore, once the auxiliary power supply circuit is DC / DC
When the DC voltage V3 for starting the converter 12 is output, electric power is supplied to the control circuit 6 through the diode 10, so that even if the voltage Ei of the DC power supply 1 drops,
A DC voltage V3 for starting and controlling the / DC converter 12 can be output.
【００２８】以上、本実施例の説明から分かるように、
大型の商用変圧器を必要とせずに、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１２の起動および制御のための直流電圧Ｖ３を出力さ
せることができる。As can be seen from the description of this embodiment,
The DC voltage V3 for starting and controlling the DC / DC converter 12 can be output without the need for a large commercial transformer.
【００２９】なお、本実施例では、スイッチ素子として
ＭＯＳＦＥＴを使用したが、これはＭＯＳＦＥＴに限定
されるものではなく、他のスイッチングデバイス、例え
ば、スイッチングトランジスタでもよい。In this embodiment, the MOSFET is used as the switching element, but the switching element is not limited to the MOSFET, and another switching device such as a switching transistor may be used.
【００３０】また、このスイッチ素子の耐圧は、（入力
電圧＋出力電圧）にサージ電圧を加えた電圧で良く、発
明者の実験によれば、従来、８００〜１０００Ｖの耐圧
が必要であったのに対し、本実施例の補助電源回路に使
用したスイッチ素子の耐圧は、５００Ｖで済むことが確
認されている。The withstand voltage of this switch element may be a voltage obtained by adding a surge voltage to (input voltage + output voltage), and according to the experiments by the inventor, the withstand voltage of 800 to 1000 V was conventionally required. On the other hand, it has been confirmed that the withstand voltage of the switch element used in the auxiliary power supply circuit of this embodiment is 500V.
【００３１】また、ダイオード１０がない場合の入力電
圧低下に対する対策として、抵抗２の値を小さくしなけ
ればならないため、抵抗２に必要な電力が大きくなり、
入力電圧が正常な時の電力損失が大きくなることが確認
されている。また、このダイオード１０を抵抗に変えて
も動作可能である。Further, as a measure against the input voltage drop when the diode 10 is not provided, the value of the resistor 2 must be reduced, so that the power required for the resistor 2 becomes large,
It has been confirmed that the power loss increases when the input voltage is normal. Further, the diode 10 can be operated even if it is replaced with a resistor.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本願で開示される発明のうち、代表的な
ものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の
通りである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【００３３】（１）商用変圧器やＤＣ／ＡＣインバータ
を必要とせずに、所望の直流電圧を発生する補助電源回
路を構成することができる。(1) An auxiliary power supply circuit for generating a desired DC voltage can be constructed without the need for a commercial transformer or DC / AC inverter.
【００３４】（２）使用部品点数を低減することがで
き、分圧用部品の電力損失も低減できるので、当該補助
電源回路を含む電源装置全体の効率を向上させることが
できる。(2) Since the number of parts used can be reduced and the power loss of the voltage dividing parts can be reduced, the efficiency of the entire power supply device including the auxiliary power supply circuit can be improved.
【００３５】（３）（１）（２）により、電源装置全体
を小型化することが可能となり、信頼性が向上するとと
もに、価格を低減することができる。By (3), (1) and (2), the entire power supply device can be downsized, the reliability is improved, and the price can be reduced.
【図１】本発明に係る補助電源回路の一実施例の構成を
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of an auxiliary power supply circuit according to the present invention.
【図２】本実施例の補助電源回路の各部の電圧波形を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing a voltage waveform of each part of the auxiliary power supply circuit of the present embodiment.
【図３】従来の補助電源回路の構成を示す構成図であ
る。FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional auxiliary power supply circuit.
１、３１…直流電源、２、３２…抵抗、３、７、１１、
３３…コンデンサ、４、８…リアクトル、５…ＭＯＳＦ
ＥＴ、６…制御回路、９、１０…ダイオード、１２、３
２…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１３…交流電源、１４…商
用変圧器、１５…整流回路、１６…ＤＣ／ＡＣインバー
タ、１７…変圧器、Ｖ１…ＭＯＳＦＥＴ５のドレイン・
ソース間電圧、Ｖ２…リアクトル８の両端の電圧、Ｅｉ
…直流電源１の電圧、Ｖ３…直流電圧。1, 31 ... DC power supply, 2, 32 ... Resistance, 3, 7, 11,
33 ... Capacitor, 4, 8 ... Reactor, 5 ... MOSF
ET, 6 ... Control circuit, 9, 10 ... Diode, 12, 3
2 ... DC / DC converter, 13 ... AC power supply, 14 ... Commercial transformer, 15 ... Rectifier circuit, 16 ... DC / AC inverter, 17 ... Transformer, V1 ... Drain of MOSFET 5
Source voltage, V2 ... Voltage across reactor 8, Ei
... DC power supply 1 voltage, V3 ... DC voltage.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加賀谷 勇 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立コンピュータエレクトロニクス内 (72)発明者 森 宏之 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立コンピュータエレクトロニクス内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Isamu Kagaya 1 Horiyamashita, Hinoyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Pref., Inside Hitsuyama Computer Electronics, Inc. (72) Inventor Hiroyuki Mori 1st, Horiyamashita, Hadano, Kanagawa-pref. Within
Claims (1)
割抵抗と分割コンデンサからなる電圧分割手段を接続
し、該電圧分割手段の前記分割抵抗と分割コンデンサと
の接続点の直流電圧が予め設定した電圧値に達した時に
前記直流電源の直流電圧を脈流電圧に変換する変換手段
を第１のコイルを介して前記直流電源に接続し、該変換
手段に前記脈流電圧の電圧シフトを行う第１のコンデン
サおよび第２のコイルからなる電圧シフト手段を並列に
接続し、前記第２のコイルに前記電圧シフトされた脈流
電圧を整流する第１のダイオードと第２のコンデンサか
らなる整流手段を並列に接続し、前記第１のダイオード
と第２のコンデンサとの接続点の電圧を前記変換手段の
動作を制御する制御手段へ供給する第２のダイオードを
備えたことを特徴とする補助電源回路。1. A voltage dividing means comprising a dividing resistor and a dividing capacitor is connected in parallel to a DC power source having a predetermined voltage, and a DC voltage at a connection point of the dividing resistor and the dividing capacitor of the voltage dividing means is preset. When a predetermined voltage value is reached, a conversion means for converting the DC voltage of the DC power supply into a pulsating voltage is connected to the DC power supply via a first coil, and the converting means performs voltage shift of the pulsating voltage. Rectification means including a first diode and a second capacitor, which are connected in parallel to a voltage shift means including a first capacitor and a second coil, and which rectify the voltage-shifted pulsating current voltage into the second coil. And a second diode connected in parallel and supplying the voltage at the connection point of the first diode and the second capacitor to the control means for controlling the operation of the conversion means. Auxiliary power circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16093994A JPH0833320A (en) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Auxiliary power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16093994A JPH0833320A (en) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Auxiliary power supply circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833320A true JPH0833320A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15725502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16093994A Pending JPH0833320A (en) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Auxiliary power supply circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833320A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206291A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Densei Lambda Kk | Auxiliary power supply circuit |
| JP2016007092A (en) * | 2014-06-20 | 2016-01-14 | 市光工業株式会社 | Vehicular headlight device and constant voltage supply device |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP16093994A patent/JPH0833320A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206291A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Densei Lambda Kk | Auxiliary power supply circuit |
| JP2016007092A (en) * | 2014-06-20 | 2016-01-14 | 市光工業株式会社 | Vehicular headlight device and constant voltage supply device |
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