JPH10248249A - Ｄｃ／ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ／ｄｃコンバータInfo
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- JPH10248249A JPH10248249A JP4793097A JP4793097A JPH10248249A JP H10248249 A JPH10248249 A JP H10248249A JP 4793097 A JP4793097 A JP 4793097A JP 4793097 A JP4793097 A JP 4793097A JP H10248249 A JPH10248249 A JP H10248249A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体スイッチングのオフ動作時、二次側の
電力損失を低減しかつ発熱の少ないＤＣ／ＤＣコンバー
タを得ること。 【解決手段】 半導体スイッチ２のオフ動作によりチョ
ークトランス１０のチョークコイル６に逆起電力が発生
すると、その逆起電力により二次巻線１１，１２に電圧
が発生し、該二次巻線１１，１２の電圧で各ＦＥＴ８，
９を動作させるので、ダイオード４に電流が流れ、。従
って、半導体スイッチ２のオフ動作によりダイオード
４，５が電圧降下しても、ＦＥＴ８，９のそれぞれを一
括的に動作させるので、オフ動作によって出力平滑用の
ダイオード４，５に発生する電力損失を確実に低減する
ことができ、トランス二次側の発熱を抑えることができ
る。
電力損失を低減しかつ発熱の少ないＤＣ／ＤＣコンバー
タを得ること。 【解決手段】 半導体スイッチ２のオフ動作によりチョ
ークトランス１０のチョークコイル６に逆起電力が発生
すると、その逆起電力により二次巻線１１，１２に電圧
が発生し、該二次巻線１１，１２の電圧で各ＦＥＴ８，
９を動作させるので、ダイオード４に電流が流れ、。従
って、半導体スイッチ２のオフ動作によりダイオード
４，５が電圧降下しても、ＦＥＴ８，９のそれぞれを一
括的に動作させるので、オフ動作によって出力平滑用の
ダイオード４，５に発生する電力損失を確実に低減する
ことができ、トランス二次側の発熱を抑えることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源を直流電
圧に降下させるＤＣ／ＤＣコンバータに係り、特にスイ
ッチングレギュレータ等に使用するのに好適なコンバー
タ回路の改良に関するものである。
圧に降下させるＤＣ／ＤＣコンバータに係り、特にスイ
ッチングレギュレータ等に使用するのに好適なコンバー
タ回路の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流電源を直流電圧に降下させるＤＣ／
ＤＣコンバータ、例えば数十ボルトの入力電圧を数ボル
トに下げて出力するＤＣ／ＤＣコンバータの従来技術と
しては、直流入力電圧をスイッチング素子により矩形波
パルス電圧に変換し、その変換した矩形波パルス電圧を
トランスの一次巻線に印加し、該トランスの二次巻線で
取り出された所望の電圧パルスを、ダイオード，チョー
クコイル，コンデンサなどからなる出力平滑回路で整流
・平滑することにより出力する、ＤＣ／ＤＣコンバータ
がある。
ＤＣコンバータ、例えば数十ボルトの入力電圧を数ボル
トに下げて出力するＤＣ／ＤＣコンバータの従来技術と
しては、直流入力電圧をスイッチング素子により矩形波
パルス電圧に変換し、その変換した矩形波パルス電圧を
トランスの一次巻線に印加し、該トランスの二次巻線で
取り出された所望の電圧パルスを、ダイオード，チョー
クコイル，コンデンサなどからなる出力平滑回路で整流
・平滑することにより出力する、ＤＣ／ＤＣコンバータ
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術のＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチング素子のスイ
ッチが入力状態からオフしたとき、トランスの二次側に
設けられている平滑用ダイオードが電圧降下するので、
二次側の電力損失が大きくなり、発熱する問題がある。
術のＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチング素子のスイ
ッチが入力状態からオフしたとき、トランスの二次側に
設けられている平滑用ダイオードが電圧降下するので、
二次側の電力損失が大きくなり、発熱する問題がある。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、スイッチング素子が入力状態からオフ動作して
も、二次側の電力損失を低減することができ、発熱の少
ないＤＣ／ＤＣコンバータを提供することにある。
鑑み、スイッチング素子が入力状態からオフ動作して
も、二次側の電力損失を低減することができ、発熱の少
ないＤＣ／ＤＣコンバータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、直流入力電
源をスイッチング素子により矩形波パルス電圧に変換し
てトランスの一次巻線に印加し、そのトランスの二次巻
線で取り出された所望の電圧パルスを、出力平滑用のダ
イオード，チョークコイル，コンデンサを有する整流・
平滑回路で整流・平滑して出力するＤＣ／ＤＣコンバー
タにおいて、スイッチング素子のオフ時、チョークコイ
ルに発生する逆起電力で電圧を発生させると共に、その
発生した電圧により出力平滑用のダイオードに電流を通
電させる転流制御手段をチョークトランスの二次巻線に
接続することを特徴とするものである。
源をスイッチング素子により矩形波パルス電圧に変換し
てトランスの一次巻線に印加し、そのトランスの二次巻
線で取り出された所望の電圧パルスを、出力平滑用のダ
イオード，チョークコイル，コンデンサを有する整流・
平滑回路で整流・平滑して出力するＤＣ／ＤＣコンバー
タにおいて、スイッチング素子のオフ時、チョークコイ
ルに発生する逆起電力で電圧を発生させると共に、その
発生した電圧により出力平滑用のダイオードに電流を通
電させる転流制御手段をチョークトランスの二次巻線に
接続することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１及び
図２により説明する。図１は本発明の第一実施例を示し
ている。この実施例のＤＣ／ＤＣコンバータは、図１に
示すように、直流入力電源１の直流電圧が半導体スイッ
チ２のスイッチング動作により矩形波パルス電圧に変換
され、この矩形波パルス電圧がトランス３によって所望
の電圧に変換される。トランス３は一次側と二次側とが
同極性をなしており、該トランス３の二次側には出力平
滑用のダイオード４・５，チョークコイル６，コンデン
サ７からなる出力平滑回路が接続されている。
図２により説明する。図１は本発明の第一実施例を示し
ている。この実施例のＤＣ／ＤＣコンバータは、図１に
示すように、直流入力電源１の直流電圧が半導体スイッ
チ２のスイッチング動作により矩形波パルス電圧に変換
され、この矩形波パルス電圧がトランス３によって所望
の電圧に変換される。トランス３は一次側と二次側とが
同極性をなしており、該トランス３の二次側には出力平
滑用のダイオード４・５，チョークコイル６，コンデン
サ７からなる出力平滑回路が接続されている。
【０００７】そして、半導体スイッチ２のオン動作によ
って矩形波パルス電圧がトランス３の一次側に印加され
ると、該トランス３の二次側には電圧が誘起されること
により電流が発生し、その電流がダイオード４，チョー
クコイル６，コンデンサ７を順方向に流れることにより
平滑・整流され、該平滑・整流された直流電流が、外部
に対する直流電源として出力される。
って矩形波パルス電圧がトランス３の一次側に印加され
ると、該トランス３の二次側には電圧が誘起されること
により電流が発生し、その電流がダイオード４，チョー
クコイル６，コンデンサ７を順方向に流れることにより
平滑・整流され、該平滑・整流された直流電流が、外部
に対する直流電源として出力される。
【０００８】一方、半導体スイッチ２がオフ動作する
と、トランス３の一次側からの電力の伝達がなくなり、
チョークコイル６の正，負が反転してチョークコイル６
に逆起電力が発生することから、不連続な電流がチョー
クコイル６，コンデンサ７，ダイオード５間で流れるこ
とにより、出力平滑用のダイオード４，５が発熱し、電
力損失を招く。
と、トランス３の一次側からの電力の伝達がなくなり、
チョークコイル６の正，負が反転してチョークコイル６
に逆起電力が発生することから、不連続な電流がチョー
クコイル６，コンデンサ７，ダイオード５間で流れるこ
とにより、出力平滑用のダイオード４，５が発熱し、電
力損失を招く。
【０００９】そこで実施例においては、トランス３の二
次側に、半導体スイッチ２のオフ時、チョークコイル６
に発生する逆起電力で電圧を発生させると共に、その発
生した電圧により出力平滑用のダイオード４，５に電流
を通電させる転流制御手段が接続されたものである。
次側に、半導体スイッチ２のオフ時、チョークコイル６
に発生する逆起電力で電圧を発生させると共に、その発
生した電圧により出力平滑用のダイオード４，５に電流
を通電させる転流制御手段が接続されたものである。
【００１０】該転流制御手段としては、例えば図１に示
すように、ダイオード４及び５に対し並列に、電界効果
半導体スイッチ素子（ＭＯＳ ＦＥＴ、以下単にＦＥＴ
と略称す）８，９が接続され。一方、チョークコイル６
には二つの二次巻線１１，１２が設けられることにより
チョークコイル６を一次巻線とするチョークトランス１
０を構成している。この場合、チョークトランス１０の
二次巻線１１はその一端がダイオード３，５とチョーク
コイル６との接続部間に接続されると共に、その他端が
ＦＥＴ８のゲート端子に接続されている。チョークトラ
ンス１０の二次巻線１２はその一端がＦＥＴ９のゲート
端子に接続されると共に、その他端がコンデンサ７とダ
イオード５との接続部間に接続され、これによって転流
制御手段が構成されている。
すように、ダイオード４及び５に対し並列に、電界効果
半導体スイッチ素子（ＭＯＳ ＦＥＴ、以下単にＦＥＴ
と略称す）８，９が接続され。一方、チョークコイル６
には二つの二次巻線１１，１２が設けられることにより
チョークコイル６を一次巻線とするチョークトランス１
０を構成している。この場合、チョークトランス１０の
二次巻線１１はその一端がダイオード３，５とチョーク
コイル６との接続部間に接続されると共に、その他端が
ＦＥＴ８のゲート端子に接続されている。チョークトラ
ンス１０の二次巻線１２はその一端がＦＥＴ９のゲート
端子に接続されると共に、その他端がコンデンサ７とダ
イオード５との接続部間に接続され、これによって転流
制御手段が構成されている。
【００１１】即ち、この実施例では、半導体スイッチ２
のオフ動作によりチョークトランス１０のチョークコイ
ル６に逆起電力が発生すると、その逆起電力により二次
巻線１１，１２に電圧が発生し、該二次巻線１１，１２
の電圧で各ＦＥＴ８，９を動作させるので、ダイオード
４に電流が流れることとなる。このとき、二次巻線１
１，１２はチョークコイル６の正・負が反転した時点
で、それに対応する極性で各ＦＥＴ８，９を動作させ
る。
のオフ動作によりチョークトランス１０のチョークコイ
ル６に逆起電力が発生すると、その逆起電力により二次
巻線１１，１２に電圧が発生し、該二次巻線１１，１２
の電圧で各ＦＥＴ８，９を動作させるので、ダイオード
４に電流が流れることとなる。このとき、二次巻線１
１，１２はチョークコイル６の正・負が反転した時点
で、それに対応する極性で各ＦＥＴ８，９を動作させ
る。
【００１２】従って、半導体スイッチ２のオフ動作によ
りダイオード４，５が電圧降下しても、ＦＥＴ８，９の
それぞれを一括的に動作させるので、オフ動作によって
出力平滑用のダイオード４，５に発生する電力損失を確
実に低減することができ、トランス二次側の発熱を抑え
ることができる。
りダイオード４，５が電圧降下しても、ＦＥＴ８，９の
それぞれを一括的に動作させるので、オフ動作によって
出力平滑用のダイオード４，５に発生する電力損失を確
実に低減することができ、トランス二次側の発熱を抑え
ることができる。
【００１３】また、ＦＥＴ８，９を用いると、トランジ
スタに比較し、小さいベース電圧で作動するので、二次
巻線１１，１２に発生する小さな電圧でも上述の如き転
流作用を確実に行うことかできる。しかも、ＦＥＴ８，
９はスイッチング動作が迅速であり、半導体スイッチ２
のオフ動作時に速やかに応動することができる。
スタに比較し、小さいベース電圧で作動するので、二次
巻線１１，１２に発生する小さな電圧でも上述の如き転
流作用を確実に行うことかできる。しかも、ＦＥＴ８，
９はスイッチング動作が迅速であり、半導体スイッチ２
のオフ動作時に速やかに応動することができる。
【００１４】図２は本発明の他の実施例を示している。
この実施例において前記第一実施例と異なるのは、ＤＣ
／ＤＣコンバータを出力電源に対し並列に接続したと
き、電流の逆流防止用としてのダイオード１４を用いた
ものに適用したものである。
この実施例において前記第一実施例と異なるのは、ＤＣ
／ＤＣコンバータを出力電源に対し並列に接続したと
き、電流の逆流防止用としてのダイオード１４を用いた
ものに適用したものである。
【００１５】即ち、この実施例においては、出力平滑用
のダイオード４・５及び逆流防止用のダイオード１４に
対し並列に電界効果半導体スイッチ素子（以下、ＦＥＴ
と云う）８，９及び１５が接続されている。一方、チョ
ークコイル６には三つの二次巻線１１，１２，１３が設
けられることによりチョークコイル６を一次巻線とする
チョークトランス１０を構成している。この場合、チョ
ークトランス１０の二次巻線１１及び１２は前述した実
施例と同様に接続される他、もう一つの二次巻線１３の
一端がチョークコイル６，コンデンサ７を結ぶ接続部と
ダイオード１４との間に接続され、その他端がＦＥＴ１
５のゲートに接続され、これによって転流制御手段が構
成されている。
のダイオード４・５及び逆流防止用のダイオード１４に
対し並列に電界効果半導体スイッチ素子（以下、ＦＥＴ
と云う）８，９及び１５が接続されている。一方、チョ
ークコイル６には三つの二次巻線１１，１２，１３が設
けられることによりチョークコイル６を一次巻線とする
チョークトランス１０を構成している。この場合、チョ
ークトランス１０の二次巻線１１及び１２は前述した実
施例と同様に接続される他、もう一つの二次巻線１３の
一端がチョークコイル６，コンデンサ７を結ぶ接続部と
ダイオード１４との間に接続され、その他端がＦＥＴ１
５のゲートに接続され、これによって転流制御手段が構
成されている。
【００１６】そして、半導体スイッチ２のオフ動作によ
り出力平滑用のダイオード４，５及び逆流防止用のダイ
オード１４が電圧降下しても、チョークコイル６の逆起
電力の発生によりＦＥＴ８，９，１５が動作するので、
ダイオード４，５，１４に発生する電力損失を確実に低
減することができ、トランス二次側の発熱を抑えること
ができる。
り出力平滑用のダイオード４，５及び逆流防止用のダイ
オード１４が電圧降下しても、チョークコイル６の逆起
電力の発生によりＦＥＴ８，９，１５が動作するので、
ダイオード４，５，１４に発生する電力損失を確実に低
減することができ、トランス二次側の発熱を抑えること
ができる。
【００１７】従って、この実施例によれば、基本的には
第一実施例と同様の作用効果を得ることができる。しか
も、チョークコイル６に三つの二次巻線１１〜１３を設
けることによってトランス１０を構成すれば、該トラン
ス１０によりＦＥＴ８，９，１５をそれぞれ独立的にか
つ一括的に動作させることができるので、全体としての
構成部品点数が増加するのを抑えることができ、小形か
つ安価で高効率を実現することができる。
第一実施例と同様の作用効果を得ることができる。しか
も、チョークコイル６に三つの二次巻線１１〜１３を設
けることによってトランス１０を構成すれば、該トラン
ス１０によりＦＥＴ８，９，１５をそれぞれ独立的にか
つ一括的に動作させることができるので、全体としての
構成部品点数が増加するのを抑えることができ、小形か
つ安価で高効率を実現することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よれば、チョークコイルに発生する逆起電力で出力平滑
用のダイオードに電流を通電させる転流制御手段を、ト
ランスの二次側に接続して構成したので、半導体スイッ
チング素子のオフ動作ＦＥＴ８，９のそれぞれを一括的
に動作させるので、半導体スイッチング素子のオフ動作
時、出力平滑用のダイオードに発生する電力損失を確実
に低減することができ、トランス二次側の発熱を抑える
ことができる効果がある。
よれば、チョークコイルに発生する逆起電力で出力平滑
用のダイオードに電流を通電させる転流制御手段を、ト
ランスの二次側に接続して構成したので、半導体スイッ
チング素子のオフ動作ＦＥＴ８，９のそれぞれを一括的
に動作させるので、半導体スイッチング素子のオフ動作
時、出力平滑用のダイオードに発生する電力損失を確実
に低減することができ、トランス二次側の発熱を抑える
ことができる効果がある。
【図１】本発明の第一の実施例を示す回路図。
【図２】本発明の他の実施例を示す回路図。
１…直流入力電源、２…半導体スイッチ、３…トラン
ス、４，５…出力平滑用のダイオード、６…チョークコ
イル、７…コンデンサ、８，９，１５…電界効果半導体
スイッチ（ＦＥＴ）、１０…チョークトランス、１１，
１２，１３…二次巻線、１４…逆流防止用のダイオー
ド。
ス、４，５…出力平滑用のダイオード、６…チョークコ
イル、７…コンデンサ、８，９，１５…電界効果半導体
スイッチ（ＦＥＴ）、１０…チョークトランス、１１，
１２，１３…二次巻線、１４…逆流防止用のダイオー
ド。
Claims (2)
- 【請求項１】 直流入力電源をスイッチング素子により
矩形波パルス電圧に変換してトランスの一次巻線に印加
し、そのトランスの二次巻線で取り出された所望の電圧
パルスを、出力平滑用のダイオード，チョークコイル，
コンデンサを有する整流・平滑回路で整流・平滑して出
力するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、スイッチング素
子のオフ時、チョークコイルに発生する逆起電力で電圧
を発生させると共に、その発生した電圧により出力平滑
用のダイオードに電流を通電させる転流制御手段をチョ
ークトランスの二次巻線に接続することを特徴とするＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】 直流入力電源をスイッチング素子により
矩形波パルス電圧に変換してトランスの一次巻線に印加
し、そのトランスの二次巻線で取り出された所望の電圧
パルスを、出力平滑用のダイオード，チョークコイル，
コンデンサを有する整流・平滑回路で整流・平滑して出
力するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、スイッチング素
子のオフ時、チョークトランスの逆起電力により電圧を
発生させると共に、その発生した電圧により出力平滑用
のダイオードに電流を通電させる転流制御手段をチョー
クトランスの二次巻線に接続し、かつ前記転流制御手段
は、出力平滑用のダイオードに並列に接続された半導体
スイッチ素子と、チョークコイルとともに第二のトラン
スをなし、かつチョークコイルの逆起電力で電圧を発生
させると共に、その発生した電圧で半導体スイッチ素子
を動作させる二次巻線とからなることを特徴とするＤＣ
／ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4793097A JPH10248249A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4793097A JPH10248249A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248249A true JPH10248249A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12789098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4793097A Pending JPH10248249A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10248249A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000341942A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Ntt Data Corp | スイッチング電源及び同期整流回路 |
| JP2007166795A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Origin Electric Co Ltd | 電源回路 |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP4793097A patent/JPH10248249A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000341942A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Ntt Data Corp | スイッチング電源及び同期整流回路 |
| JP2007166795A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Origin Electric Co Ltd | 電源回路 |
| JP4717621B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2011-07-06 | オリジン電気株式会社 | 電源回路 |
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