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JPH04344166A - DC-DC converter - Google Patents

DC-DC converter

Info

Publication number
JPH04344166A
JPH04344166A JP3115999A JP11599991A JPH04344166A JP H04344166 A JPH04344166 A JP H04344166A JP 3115999 A JP3115999 A JP 3115999A JP 11599991 A JP11599991 A JP 11599991A JP H04344166 A JPH04344166 A JP H04344166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
transformer
voltage
converter
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3115999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Hashimoto
敏雄 橋本
Nobuyoshi Osagata
信義 長潟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3115999A priority Critical patent/JPH04344166A/en
Publication of JPH04344166A publication Critical patent/JPH04344166A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a DC-DC converter which has high efficiency, a small size, and a simple circuit configuration and can supply a stabilized DC voltage to industrial equipment for information, communication, OA, etc., and electronic equipment of consumer appliances, such as VTR, TV, etc., by using a single-winding transformer which is well coupled as compared with insulated transformers and requires a less amount of winding. CONSTITUTION:This DC-DC converter is provided with a switching means 3, secondary winding 4b of a transformer 4 which is connected to the primary winding 4a of a transformer 4 and added to the winding 4a, and a rectifying and smoothing circuit which is composed of diodes 6 and 7, a choke transformer 8, and a capacitor 9 and transmits the output of the secondary winding 4b to a load and the switching means 1, winding 4b, and rectifying an smoothing circuit are connected in series with a DC power source 1. The converter is also provided with a reset circuit which resets the transformer 4 when a switching means 3 composed of resetting winding 4c and diode 5 is turned off and a control means 11 which controls the on/off ratio of the means 3 so that the voltage across both ends of the capacitor 9 can become constant. In addition, the converter is constituted so that an arbitrary output voltage can be outputted from the capacitor 9 by generating a high voltage by superimposing a voltage induced across the secondary winding 4b upon an input voltage applied across the primary winding 4a.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は情報,通信,OAなどの
産業用機器やVTR,TVなどの民生用機器の電子機器
に直流安定化電圧を供給するDC−DCコンバータに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter that supplies DC stabilized voltage to industrial equipment such as information, communication, and OA equipment, and electronic equipment such as consumer equipment such as VTRs and TVs.

【0002】0002

【従来の技術】近年、電子機器のポータブル化に伴い電
池駆動が増加しており、DC−DCコンバータは電子回
路に供給する電圧の変換や安定化を行うために用途が急
増している。ポータブル機器の用途では、小型化と高効
率化が強く求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become more portable, battery-powered devices have been increasing, and the use of DC-DC converters for converting and stabilizing voltages supplied to electronic circuits is rapidly increasing. For portable equipment applications, there is a strong demand for smaller size and higher efficiency.

【0003】以下に従来のDC−DCコンバータについ
て説明する。図3は従来のDC−DCコンバータの回路
構成図を示しており、いわゆる降圧型コンバータと呼ば
れるものである。図3において、1は電池などの直流電
源であり、入力端子2a−2bに入力電圧を供給し、正
電圧を入力端子2aに、負電圧を入力端子2bに接続し
ている。3はトランジスタなどのスイッチ手段であり、
一端を入力端子2aに接続し、他端をチョークトランス
8に接続し、制御回路11のオンオフパルスによりオン
オフ動作を行い、電流を導通遮断する。8は1巻線を有
したチョークトランスであり、一端をスイッチ手段3に
接続し、他端を出力端子10aに接続し、エネルギーの
蓄積と放出を行う。9は平滑コンデンサであり、出力端
子10a−10bの両端に接続し、脈流電圧を直流電圧
に平滑する。10a−10bは出力端子であり、負荷1
2に接続され出力電圧を供給し、出力端子10aに正電
圧、入力端子2bと接続された出力端子10bに負電圧
が供給されている。7はダイオードであり、カソードを
スイッチ手段3とチョークトランス8の接続点に接続し
、アノードを出力端子10bに接続し、チョークトラン
ス8の出力へのエネルギー放出時の電流ループになる。 11は制御回路であり、出力端子間の出力電圧を検出し
て出力電圧が一定になるように、決められた周期のオン
オフパルスを発生し、オンオフデューティー比を調整す
る。
A conventional DC-DC converter will be explained below. FIG. 3 shows a circuit diagram of a conventional DC-DC converter, which is called a step-down converter. In FIG. 3, 1 is a DC power source such as a battery, which supplies input voltage to input terminals 2a and 2b, and connects a positive voltage to the input terminal 2a and a negative voltage to the input terminal 2b. 3 is a switching means such as a transistor;
One end is connected to the input terminal 2a, the other end is connected to the choke transformer 8, and the on/off operation is performed by the on/off pulse of the control circuit 11 to conduct or cut off the current. 8 is a choke transformer having one winding, one end of which is connected to the switch means 3, the other end of which is connected to the output terminal 10a, and stores and releases energy. A smoothing capacitor 9 is connected to both ends of the output terminals 10a and 10b to smooth the pulsating voltage into a DC voltage. 10a-10b are output terminals, and load 1
A positive voltage is supplied to the output terminal 10a, and a negative voltage is supplied to the output terminal 10b connected to the input terminal 2b. A diode 7 has a cathode connected to the connection point between the switch means 3 and the choke transformer 8, and an anode connected to the output terminal 10b, forming a current loop when energy is released to the output of the choke transformer 8. Reference numeral 11 denotes a control circuit which detects the output voltage between the output terminals, generates on/off pulses with a predetermined cycle, and adjusts the on/off duty ratio so that the output voltage is constant.

【0004】以上のように構成されたDC−DCコンバ
ータについて、詳しく動作説明を行う。直流電圧1より
供給された入力電圧は、スイッチ手段3によりオンオフ
スイッチングされ、チョークトランス8に電圧を印加遮
断して電流を供給する。チョークトランス8に流れる電
流は、出力端子10a−10bを介して負荷12に供給
され、スイッチ手段3がオン時に直流電源1より、オフ
時はチョークトランス8に蓄えられたエネルギーがダイ
オード7を介して放出されることで、連続的に負荷12
に供給される。出力電圧は、制御回路11により絶えず
一定になるようにスイッチ手段3のオンオフ調整するた
め、 Vout=Vin×D……(1) で示される電圧値に固定される。
The operation of the DC-DC converter configured as described above will be explained in detail. The input voltage supplied from the DC voltage 1 is switched on and off by the switch means 3, and the choke transformer 8 is supplied with a voltage and cut off to supply a current. The current flowing through the choke transformer 8 is supplied to the load 12 via the output terminals 10a-10b, and the energy stored in the choke transformer 8 is supplied to the load 12 via the diode 7 when the switch means 3 is on and from the DC power supply 1 when the switch means 3 is off. By being released, the load 12 is continuously
supplied to The output voltage is fixed at a voltage value expressed as Vout=Vin×D (1) because the control circuit 11 constantly adjusts the on/off of the switch means 3 so that the output voltage is constant.

【0005】ここでVinは入力電圧値、Voutは出
力電圧値、Dはオンオフデューティー比である。上記式
(1)より、出力電圧値Voutはオンオフデューティ
ー比Dが1以下であるため、入力電圧値Vinより高く
なり得ない降圧型コンバータであることがわかる。した
がって入力範囲が、必要とする出力電圧値Voutより
入力電圧値Vinが低くなることがある場合は、このコ
ンバータは使用できない。
[0005] Here, Vin is an input voltage value, Vout is an output voltage value, and D is an on/off duty ratio. From the above equation (1), it can be seen that the output voltage value Vout is a step-down converter that cannot become higher than the input voltage value Vin because the on-off duty ratio D is less than 1. Therefore, if the input range is such that the input voltage value Vin is lower than the required output voltage value Vout, this converter cannot be used.

【0006】そこで、このような場合に一般的に使用さ
れる、絶縁トランスタイプのフィードフォワードコンバ
ータと呼ばれるものについて、図4を参照して説明する
。図4において図3と同じものは、同一の符号を記し説
明を省略する。1は直流電源、2a−2bは入力端子、
7はダイオード、8はチョークトランス、9は平滑コン
デンサ、10a−10bは出力端子、11は制御回路、
12は負荷である。3はスイッチ手段であり、一端を入
力端子2bに接続し、他端をトランス4の一次巻4aに
接続し、制御回路11のオンオフパルスによりオンオフ
動作を行い、電流を導通遮断する。4はトランスであり
、1次巻線4a,2次巻線4b,リセット巻線4cを有
している。1次巻線4aは一端を入力端子2aに接続し
、他端をスイッチ手段3に接続し、エネルギーを2次巻
線4bへ伝達する。2次巻線4bは、一端をダイオード
6を介してチョークトランス8に接続し、他端を10b
に接続し、ダイオード6を介してエネルギーを負荷側に
供給する。リセット巻線4cは、一端を入力端子2aに
接続し、他端をダイオード5を介して入力端子2bに接
続し、トランス4のリセットを行う。
A so-called isolation transformer type feedforward converter, which is generally used in such cases, will be explained with reference to FIG. 4. In FIG. 4, the same parts as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 1 is a DC power supply, 2a-2b are input terminals,
7 is a diode, 8 is a choke transformer, 9 is a smoothing capacitor, 10a-10b are output terminals, 11 is a control circuit,
12 is a load. Reference numeral 3 denotes a switch means, one end of which is connected to the input terminal 2b and the other end connected to the primary winding 4a of the transformer 4, and is turned on and off by on/off pulses from the control circuit 11 to conduct or cut off current. A transformer 4 has a primary winding 4a, a secondary winding 4b, and a reset winding 4c. The primary winding 4a has one end connected to the input terminal 2a, the other end connected to the switch means 3, and transmits energy to the secondary winding 4b. The secondary winding 4b has one end connected to the choke transformer 8 via the diode 6, and the other end connected to the choke transformer 8 through the diode 6.
and supplies energy to the load side via the diode 6. The reset winding 4 c has one end connected to the input terminal 2 a and the other end connected to the input terminal 2 b via the diode 5 to reset the transformer 4 .

【0007】以上のように構成されたDC−DCコンバ
ータについて、コンバータとしての動作は図3で説明し
たものと同一なため省略し、ここではトランス4の動作
について説明する。スイッチ手段3のオン時に1次巻線
4aに入力電圧が印加され、2次巻線4bに電圧が誘起
し、ダイオード6を介してチョークトランス8に電流を
供給する。またスイッチ手段3のオフ時に、リセット巻
線4cは励磁エネルギーを入力端子2bからダイオード
5を介して入力端子2aに放出し、トランス4のオン時
に発生した磁束をリセットする。この場合出力電圧は、
Vout=Vin×D(Ns/Np)……(2)で示さ
れる電圧値に固定される。
The operation of the DC-DC converter configured as described above is the same as that explained with reference to FIG. 3, so the explanation thereof will be omitted, and the operation of the transformer 4 will be explained here. When the switch means 3 is turned on, an input voltage is applied to the primary winding 4a, a voltage is induced in the secondary winding 4b, and current is supplied to the choke transformer 8 via the diode 6. Further, when the switch means 3 is turned off, the reset winding 4c releases excitation energy from the input terminal 2b through the diode 5 to the input terminal 2a, and resets the magnetic flux generated when the transformer 4 is turned on. In this case, the output voltage is
Vout=Vin×D(Ns/Np)...It is fixed at the voltage value shown by (2).

【0008】ここで、Nsは1次巻線4aの巻数、Np
は2次巻線4bの巻数である。上記式(2)より、1次
巻線4aの巻数Nsと2次巻線4bの巻数Npの比によ
り、入力電圧値Vinに関係なく任意の出力電圧値Vo
utが得られることがわかる。しかしトランス4などの
絶縁トランスを使用する場合、1次巻線4aと2次巻線
4bの結合が悪くリーケージインダクタンスが大きくな
り、1次巻線4aから2次巻線4bに伝達されるエネル
ギーが少なくなり、効率が悪化するという難点がある。
Here, Ns is the number of turns of the primary winding 4a, Np
is the number of turns of the secondary winding 4b. From the above formula (2), depending on the ratio of the number of turns Ns of the primary winding 4a and the number of turns Np of the secondary winding 4b, any output voltage value Vo can be determined regardless of the input voltage value Vin.
It can be seen that ut can be obtained. However, when using an isolation transformer such as the transformer 4, the coupling between the primary winding 4a and the secondary winding 4b is poor, resulting in a large leakage inductance and the energy transferred from the primary winding 4a to the secondary winding 4b. There is a problem that the amount decreases and the efficiency deteriorates.

【0009】そこで従来の方式である、複数のスイッチ
手段を利用した昇降圧コンバータと呼ばれるものについ
て図5を参照して説明する。図5において図3と同じ物
は同一の符号を記し省略する。1は直流電源、2a−2
bは入力端子、3はスイッチ手段、7はダイオード、8
はチョークトランス、9は平滑コンデンサ、10a−1
0bは出力端子、11は制御回路、12は負荷である。 ダイオード14は、カソードを出力端子10aに接続し
、アノードをスイッチ手段15とチョークトランス8の
接続点に接続し、ダイオード7と同様にチョークトラン
ス8の出力へのエネルギー放出時の電流ループになる。 15はスイッチ手段であり、一端を入力端子2aに接続
し、他端をチョークトランス8とダイオード14の接続
点に接続し、制御回路11のオンオフパルスにより、ス
イッチ手段3と同期してオンオフを行い電流の導通遮断
を行う。
A conventional system called a buck-boost converter that utilizes a plurality of switch means will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same parts as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and omitted. 1 is DC power supply, 2a-2
b is an input terminal, 3 is a switch means, 7 is a diode, 8
is a choke transformer, 9 is a smoothing capacitor, 10a-1
0b is an output terminal, 11 is a control circuit, and 12 is a load. The diode 14 has a cathode connected to the output terminal 10a and an anode connected to the connection point between the switch means 15 and the choke transformer 8, and forms a current loop when energy is released to the output of the choke transformer 8, similar to the diode 7. Reference numeral 15 denotes a switch means, one end of which is connected to the input terminal 2a and the other end connected to the connection point between the choke transformer 8 and the diode 14, and is turned on and off in synchronization with the switch means 3 by the on/off pulse of the control circuit 11. Cuts off current conduction.

【0010】以上のように構成されたDC−DCコンバ
ータについて、動作説明を行う。直流電源1より供給さ
れた入力電圧は、スイッチ手段3と15によりオンオフ
スイッチングされ、チョークトランス8に電圧を印加遮
断して電流を供給する。スイッチ手段3と15のオンと
同時にチョークトランス8にエネルギーが蓄えられる。 次に、スイッチ手段3と15のオフと同時に、チョーク
トランス8に蓄えられたエネルギーがダイオード7とダ
イオード14を介して放出され、負荷12に供給される
。出力電圧は、制御回路11により絶えず一定になるよ
うに同時にオンオフするスイッチ手段7,15のオンオ
フを調整するため、 Vout=Vin×{D/(1−D)}……(3)で示
される電圧値に固定される。
The operation of the DC-DC converter configured as described above will be explained. The input voltage supplied from the DC power supply 1 is switched on and off by the switch means 3 and 15, and the voltage is cut off from being applied to the choke transformer 8 to supply current. Energy is stored in the choke transformer 8 at the same time as the switch means 3 and 15 are turned on. Next, at the same time as the switch means 3 and 15 are turned off, the energy stored in the choke transformer 8 is released via the diode 7 and the diode 14, and is supplied to the load 12. Since the control circuit 11 adjusts the on/off of the switch means 7 and 15, which are turned on and off at the same time, so that the output voltage remains constant, the output voltage is expressed as Vout=Vin×{D/(1-D)} (3). Fixed to voltage value.

【0011】上記式(3)より、出力電圧値Voutは
オンオフデューティー比Dが1以下であるため、入力電
圧値Vinに関係なく任意の出力電圧値Voutが得ら
れる昇降圧型コンバータであることがわかる。
From the above equation (3), since the output voltage value Vout has an on-off duty ratio D of 1 or less, it can be seen that the converter is a buck-boost converter that can obtain any output voltage value Vout regardless of the input voltage value Vin. .

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、図3の降圧型コンバータでは、出力電圧
より入力電圧が低くなることがあるような入力範囲の広
い場合は使用できない。一方、図4のフィードフォワー
ドコンバータでは、トランスの1次巻線と2次巻線の結
合が悪く効率が悪化する。また、図5の昇降圧型コンバ
ータでは、出力に電流を供給するループにスイッチ手段
が直列に2段入り、さらにダイオードも直列に2段入る
ことから、損失が前記降圧型コンバータより増加して効
率が悪化し、回路構成も複雑化するなどの問題を有して
いる。
However, with the conventional configuration described above, the step-down converter shown in FIG. 3 cannot be used when the input range is wide, where the input voltage may be lower than the output voltage. On the other hand, in the feedforward converter shown in FIG. 4, the coupling between the primary winding and the secondary winding of the transformer is poor, resulting in poor efficiency. Furthermore, in the buck-boost converter shown in FIG. 5, two stages of switching means are connected in series in the loop that supplies current to the output, and two stages of diodes are also connected in series, so the loss is higher than that of the step-down converter, resulting in lower efficiency. This poses problems such as deterioration and the complexity of the circuit configuration.

【0013】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、絶縁トランスに比べ結合がよく、巻線が少なくて済
む単相巻き上げ構造のトランスを使用し、高効率化,小
型化が可能で回路構成が簡素となるDC−DCコンバー
タを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and uses a transformer with a single-phase winding structure that has better coupling than an isolation transformer and requires fewer windings, making it possible to achieve high efficiency and miniaturization. It is an object of the present invention to provide a DC-DC converter with a simple circuit configuration.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のDC−DCコンバータは、直流入力に直列に
スイッチ手段とトランスの1次巻線が接続され、前記ス
イッチ手段と前記1次巻線との接続点から前記トランス
の2次巻線を巻き足し、前記2次巻線よりダイオードと
チョークトランスとコンデンサの直列回路が入力端子と
前記1次巻線の接続点に接続され、前記ダイオードと前
記チョークトランスの接続点と前記入力端子と前記1次
巻線の接続点に接続した第2のダイオードと、前記コン
デンサの両端電圧が一定になるように前記スイッチ手段
のオンオフ比を制御する制御手段を備え、前記コンデン
サの両端電圧を負荷へ出力する構成を有している。
[Means for Solving the Problems] In order to solve this problem, the DC-DC converter of the present invention includes a switch means and a primary winding of a transformer connected in series to a DC input, and a switch means and a primary winding of a transformer connected in series to a DC input. A secondary winding of the transformer is added from the connection point with the winding, and a series circuit of a diode, a choke transformer, and a capacitor is connected from the secondary winding to the connection point of the input terminal and the primary winding. A second diode connected to a connection point between the diode and the choke transformer and a connection point between the input terminal and the primary winding, and an on-off ratio of the switch means are controlled so that voltages across the capacitor are constant. The device includes a control means and is configured to output the voltage across the capacitor to a load.

【0015】[0015]

【作用】この構成によってスイッチ手段のオン時に1次
巻線に印加された入力電圧に2次巻線に誘起された電圧
を重畳することで、スイッチング電圧を昇圧し入力電圧
よりも高い電圧を発生させ、この電圧を利用してチョー
クトランスに印加することにより、入力電圧より高い出
力電圧も得ることができるものである。
[Operation] With this configuration, when the switching means is turned on, the voltage induced in the secondary winding is superimposed on the input voltage applied to the primary winding, thereby boosting the switching voltage and generating a voltage higher than the input voltage. By applying this voltage to the choke transformer, it is possible to obtain an output voltage higher than the input voltage.

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明のDC−DCコンバータ
の回路構成図を示すものである。図1において図3と同
じものは同一の符号を記し説明を省略する。図1におい
て、1は直流電源、2a−2bは入力端子、3はスイッ
チ手段、7はダイオード、8はチョークトランス、9は
平滑コンデンサ、10a−10bは出力端子、11は制
御回路、12は負荷である。4はトランスであり、1次
巻線4a,2次巻線4b,リセット巻線4cを有してい
る。1次巻線4aは一端をスイッチ手段3に接続し、他
端を入力端子2bに接続し、エネルギーの蓄積と放出を
行う。1次巻線4aに巻き足された2次巻線4bは、一
端をダイオード6を介してチョークトランス8に接続し
、他端をスイッチ手段3に接続し、エネルギーの放出を
行う。リセット巻線4cは、一端をダイオード5を介し
て入力端子2aに接続し、他端を出力端子10bに接続
し、トランス4のリセットを行う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit diagram of a DC-DC converter according to the present invention. In FIG. 1, the same parts as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In Figure 1, 1 is a DC power supply, 2a and 2b are input terminals, 3 is a switch means, 7 is a diode, 8 is a choke transformer, 9 is a smoothing capacitor, 10a and 10b are output terminals, 11 is a control circuit, and 12 is a load It is. A transformer 4 has a primary winding 4a, a secondary winding 4b, and a reset winding 4c. The primary winding 4a has one end connected to the switch means 3 and the other end connected to the input terminal 2b to store and release energy. The secondary winding 4b wound around the primary winding 4a has one end connected to the choke transformer 8 via the diode 6, and the other end connected to the switch means 3 to release energy. The reset winding 4c has one end connected to the input terminal 2a via the diode 5, and the other end connected to the output terminal 10b, thereby resetting the transformer 4.

【0017】以上のように構成されたDC−DCコンバ
ータについて、コンバータとしての動作は図3で説明し
たものと同一なため省略し、ここではトランス4の動作
について説明する。スイッチ手段3のオン時に1次巻線
4aに直流入力電圧が印加され、この電圧に2次巻線4
bに誘起された電圧が重畳され、ダイオード6を介して
チョークトランス8に電流を供給する。また、スイッチ
手段3のオフ時にリセット巻線4cは、トランス4の励
磁エネルギーをダイオード5を介して入力端子2aに放
出し、磁束のリセットを行う。出力電圧はVout=V
in×D(1+Ns/Np)……(4)で示される電圧
値に固定される。
Regarding the DC-DC converter configured as described above, the operation as a converter is the same as that explained with reference to FIG. 3, so a description thereof will be omitted, and the operation of the transformer 4 will be explained here. When the switch means 3 is turned on, a DC input voltage is applied to the primary winding 4a, and this voltage is applied to the secondary winding 4.
The voltage induced in b is superimposed, and current is supplied to the choke transformer 8 via the diode 6. Furthermore, when the switch means 3 is turned off, the reset winding 4c releases the excitation energy of the transformer 4 to the input terminal 2a via the diode 5, thereby resetting the magnetic flux. The output voltage is Vout=V
in×D(1+Ns/Np)...(4) is fixed to the voltage value.

【0018】また、各部の動作波形は図2に示すように
なる。すなわち、図2(a)はスイッチ手段3の両端電
圧Vdsの波形を示し、図2(b)は同スイッチ手段3
の電流Idsの波形、図2(c)はダイオード5の電流
Idの波形、図2(d)は制御手段11のオンオフパル
スVgの波形を示している。
Further, the operating waveforms of each part are as shown in FIG. That is, FIG. 2(a) shows the waveform of the voltage Vds across the switching means 3, and FIG. 2(b) shows the waveform of the voltage Vds across the switching means 3.
2(c) shows the waveform of the current Id of the diode 5, and FIG. 2(d) shows the waveform of the on/off pulse Vg of the control means 11.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように本発明は、単相巻き上げ構
造のトランスを使用しスイッチング電圧を昇圧すること
により、入力電圧値Vinよりも高い出力電圧値Vou
tも得ることができ、1次巻線と2次巻線を絶縁したト
ランスに比べて、1次巻線の電圧に2次巻線の電圧を重
畳するため、2次巻線の巻数が少なくて済みトランスが
小型化でき、また1次巻線が2次巻線の一部に共有され
るため結合がよい。さらに回路構成も簡素であるため、
小型化と高効率化が可能となるDC−DCコンバータが
実現できるものである。
As described above, the present invention boosts the switching voltage by using a transformer with a single-phase winding structure, thereby increasing the output voltage value Vou higher than the input voltage value Vin.
Compared to a transformer that isolates the primary and secondary windings, the voltage of the secondary winding is superimposed on the voltage of the primary winding, so the number of turns in the secondary winding is small. The transformer can be made smaller, and since the primary winding is shared by a part of the secondary winding, coupling is good. Furthermore, since the circuit configuration is simple,
A DC-DC converter that can be downsized and highly efficient can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の実施例におけるコンバータの回路構成
[Fig. 1] Circuit configuration diagram of a converter in an embodiment of the present invention

【図2】(a)本発明の実施例におけるスイッチ手段の
両端電圧Vdsの波形図 (b)本発明の実施例におけるスイッチ手段の電流Id
sの波形図 (c)本発明の実施例におけるダイオードの電流Idの
波形図 (d)本発明の実施例における制御手段のオンオフパル
スVgの波形図
FIG. 2: (a) Waveform diagram of the voltage Vds across the switch means in the embodiment of the present invention; (b) Current Id of the switch means in the embodiment of the present invention;
s waveform diagram (c) Waveform diagram of the diode current Id in the embodiment of the present invention (d) Waveform diagram of the on-off pulse Vg of the control means in the embodiment of the present invention

【図3】従来の降圧型コンバータの回路構成図[Figure 3] Circuit configuration diagram of a conventional step-down converter

【図4】
従来のフィードフォワードコンバータの回路構成図
[Figure 4]
Circuit diagram of conventional feedforward converter

【図5】従来の昇降圧型コンバータの回路構成図[Figure 5] Circuit configuration diagram of a conventional buck-boost converter

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  直流電源 2a−2b  入力端子 3  スイッチ手段 4  トランス 4a  1次巻線 4b  2次巻線 4c  リセット巻線 5  ダイオード 6  ダイオード 7  ダイオード 8  チョークコイル 9  コンデンサ 10a−10b  出力端子 11  制御回路 12  負荷 1 DC power supply 2a-2b Input terminal 3 Switch means 4 Transformer 4a Primary winding 4b Secondary winding 4c Reset winding 5 Diode 6 Diode 7 Diode 8 Choke coil 9 Capacitor 10a-10b Output terminal 11 Control circuit 12 Load

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流入力に直列にスイッチ手段とトランス
の1次巻線が接続され、前記スイッチ手段と前記1次巻
線との接続点から前記トランスの2次巻線を巻き足し、
前記2次巻線よりダイオードとチョークトランスとコン
デンサの直列回路が入力端子と前記1次巻線の接続点に
接続され、前記ダイオードと前記チョークトランスの接
続点と前記入力端子と前記1次巻線の接続点に接続した
第2のダイオードと、前記コンデンサの両端電圧が一定
になるように前記スイッチ手段のオンオフ比を制御する
制御手段を備え、前記コンデンサの両端電圧を負荷へ出
力するDC−DCコンバータ。
1. A switch means and a primary winding of a transformer are connected in series to a DC input, and a secondary winding of the transformer is added from a connection point between the switch means and the primary winding,
A series circuit of a diode, a choke transformer, and a capacitor is connected to the connection point between the input terminal and the primary winding from the secondary winding, and the connection point between the diode and the choke transformer, the input terminal, and the primary winding. a second diode connected to a connection point of the capacitor, and a control means for controlling an on-off ratio of the switch means so that the voltage across the capacitor is constant, and outputs the voltage across the capacitor to a load. converter.
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