JPH0318430B2 - - Google Patents
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- JPH0318430B2 JPH0318430B2 JP61002771A JP277186A JPH0318430B2 JP H0318430 B2 JPH0318430 B2 JP H0318430B2 JP 61002771 A JP61002771 A JP 61002771A JP 277186 A JP277186 A JP 277186A JP H0318430 B2 JPH0318430 B2 JP H0318430B2
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、トランス1次巻線に直列に接続され
たスイツチング素子をオン・オフ制御して直流−
直流変換する装置(DC−DCコンバータ)に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention controls on/off switching elements connected in series to the primary winding of a transformer to generate direct current.
This relates to a device that converts direct current (DC-DC converter).
[従来の技術]
直流電源にトランス1次巻線とトランジスタと
の直列回路を接続し、トランス2次巻線に出力整
流平滑回路を接続し、出力電圧に応答するパルス
幅変調(PWM)回路を設け、このパルス幅変調
回路の出力でトランジスタをオン・オフ制御する
方式は良く知られている。[Prior art] A series circuit of a transformer primary winding and a transistor is connected to a DC power supply, an output rectifying and smoothing circuit is connected to the transformer secondary winding, and a pulse width modulation (PWM) circuit that responds to the output voltage is installed. The method of controlling the transistors on and off using the output of this pulse width modulation circuit is well known.
[発明が解決しようとする課題]
直流回路にトランスを接続した場合には、トラ
ンスを磁気飽和させない様に使用しなければなら
ない。このため、、スナバー回路によつてトラン
スの残留磁気をリセツトする。もし、リセツトす
る前にスイツチングトランジスタにオン制御信号
を送ると、、トランスの磁気飽和が生じ、スイツ
チングトランジスタに過電流が流れる。従つて、
一般にはトランスのリセツト後にスイツチングト
ランジスタにオン制御信号を送る様にオフ期間が
十分に長く設定されている。この様に構成すれ
ば、定常動作時のトランスの磁気飽和は生じない
が、デユテイ比が小さくなり、電力容量が低下す
る。[Problems to be Solved by the Invention] When a transformer is connected to a DC circuit, it must be used so as not to cause magnetic saturation of the transformer. Therefore, the residual magnetism of the transformer is reset by a snubber circuit. If an ON control signal is sent to the switching transistor before resetting, magnetic saturation of the transformer will occur and an overcurrent will flow through the switching transistor. Therefore,
Generally, the off period is set to be long enough so that an on control signal is sent to the switching transistor after the transformer is reset. With this configuration, magnetic saturation of the transformer does not occur during steady operation, but the duty ratio decreases and the power capacity decreases.
そこで、本発明の目的は、トランスの磁気飽和
の発生を阻止し、且つオンパルス幅を広げること
ができる直流変換器を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a DC converter that can prevent magnetic saturation of a transformer and widen the on-pulse width.
[問題点を解決するための手段]
上記問題点を解決し、上記目的を達成するため
の本発明は、一方の直流電源端子と他方の直流電
源端子との間に接続されたトランスの1次巻線と
スイツチング素子との直列回路と、前記1次巻線
に電磁結合されたトランスの2次巻線と、前記2
次巻線に接続された出力整流平滑回路と、前記出
力整流平滑回路の出力電圧を検出する出力電圧検
出回路と、基準電圧源と、前記出力電圧検出回路
で検出した電圧と前記基準電圧源の基準電圧との
差に対応する電圧を形成する差動増幅器と、三角
波を発生する三角波発生回路と、前記三角波発生
回路から発生した三角波と前記差動増幅器の出力
とを比較してパルス幅変調波を形成して前記スイ
ツチング素子をオン・オフ制御する電圧比較器と
を備えた直流−直流変換器において、前記スイツ
チング素子のオフ期間に前記トランスにおいて発
生するフライバツク電圧又はこれに対応する電圧
を検出してフライバツク電圧発生期間を示す信号
を発生するフライバツク電圧検出回路と、前記フ
ライバツク電圧検出回路から得られるフライバツ
ク電圧発生期間を示す信号に応答して前記フライ
バツク電圧発生期間における前記三角波の発生を
禁止し、前記フライバツク電圧発生期間の終了に
同期して前記三角波を発生させるように前記三角
波発生回路を制御する遅延制御回路とが設けられ
ていることを特徴とする直流変換器に係わるもの
である。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems and achieve the above objects, the present invention is directed to a series circuit of a winding and a switching element; a secondary winding of a transformer electromagnetically coupled to the primary winding;
an output rectifying and smoothing circuit connected to the next winding; an output voltage detecting circuit that detects the output voltage of the output rectifying and smoothing circuit; a reference voltage source; and a voltage detected by the output voltage detecting circuit and the reference voltage source. A differential amplifier that forms a voltage corresponding to the difference from a reference voltage, a triangular wave generating circuit that generates a triangular wave, and a pulse width modulated wave that is generated by comparing the triangular wave generated from the triangular wave generating circuit and the output of the differential amplifier. and a voltage comparator that controls on/off of the switching element by detecting a flyback voltage generated in the transformer during an off period of the switching element or a voltage corresponding thereto. a flyback voltage detection circuit that generates a signal indicative of a flyback voltage generation period, and prohibiting generation of the triangular wave during the flyback voltage generation period in response to a signal indicative of the flyback voltage generation period obtained from the flyback voltage detection circuit; The present invention relates to a DC converter, further comprising a delay control circuit that controls the triangular wave generation circuit so as to generate the triangular wave in synchronization with the end of the flyback voltage generation period.
[作用]
上記発明において、三角波発生回路は一定周期
で三角波を発生せずに遅延制御回路の制御のもと
に三角波を発生する。遅延制御回路はフライバツ
ク電圧発生期間の終了に同期して三角波の発生を
トリガするので、トランスのリセツト前にスイツ
チング素子がオンになることを完全に阻止するこ
とができる。[Function] In the above invention, the triangular wave generation circuit does not generate a triangular wave at a constant period, but generates a triangular wave under the control of the delay control circuit. Since the delay control circuit triggers the generation of the triangular wave in synchronization with the end of the flyback voltage generation period, it is possible to completely prevent the switching element from turning on before the transformer is reset.
[実施例]
次に、第1図に示す本発明の実施例に係わる直
流変換器について説明する。第1図の1,2は一
方及び他方の直流電源端子である。この一対の電
源端子1,2間には、トランス3の1次巻線4と
スイツチング素子としてのトランジスタ5との直
列回路が接続されている。トランス3の2次巻線
6には、ダイオード7,8、リアクトル9、及び
コンデンサ10から成る出力整流平滑回路11が
接続されている。従つて、トランジスタ5をオ
ン・オフ制御すれば、電源端子1,2間の直流電
源電圧ESに基づいて安定化された直流出力電圧を
出力端子12,13間に得ることができる。[Example] Next, a DC converter according to an example of the present invention shown in FIG. 1 will be described. 1 and 2 in FIG. 1 are one and the other DC power supply terminals. A series circuit including a primary winding 4 of a transformer 3 and a transistor 5 as a switching element is connected between the pair of power supply terminals 1 and 2. An output rectifying and smoothing circuit 11 consisting of diodes 7 and 8, a reactor 9, and a capacitor 10 is connected to the secondary winding 6 of the transformer 3. Therefore, by controlling the transistor 5 on and off, a stabilized DC output voltage can be obtained between the output terminals 12 and 13 based on the DC power supply voltage E S between the power supply terminals 1 and 2.
14は電圧制御回路であり、出力端子12,1
3間に接続された電圧検出用分圧抵抗15,16
と、基準電圧源17と、分圧抵抗15,16の分
圧点に一方の入力端子が接続され、基準電圧源1
7に他方の入力端子が接続された差動増幅器18
と、三角波発生回路19と、三角波発生回路19
に一方の入力端子が接続され、差動増幅器18に
他方の入力端子が接続された電圧比較器20と、
比較器20に接続された駆動増幅器21と、遅延
制御回路32とから成る。この制御回路14は差
動増幅器18から誤差出力と三角波発生回路19
から得られる三角波電圧との比較に基づいてパル
ス幅変調(PWM)波を形成し、これによりトラ
ンジスタ5をオン・オフ制御する。 14 is a voltage control circuit, and output terminals 12, 1
Voltage detection voltage dividing resistors 15 and 16 connected between 3
, one input terminal is connected to the reference voltage source 17 and the voltage dividing point of the voltage dividing resistors 15 and 16, and the reference voltage source 1
A differential amplifier 18 whose other input terminal is connected to 7
, triangular wave generating circuit 19 , and triangular wave generating circuit 19
a voltage comparator 20 having one input terminal connected to the differential amplifier 18 and the other input terminal connected to the differential amplifier 18;
It consists of a drive amplifier 21 connected to a comparator 20 and a delay control circuit 32. This control circuit 14 receives an error output from a differential amplifier 18 and a triangular wave generation circuit 19.
A pulse width modulation (PWM) wave is formed based on the comparison with the triangular wave voltage obtained from the pulse width modulation (PWM) wave, thereby controlling the transistor 5 on and off.
ダイオード28、抵抗29、及びコンデンサ3
0は、スナバー回路を構成するものであり、抵抗
29は逆流阻止用ダイオード28を介して1次巻
線4に並列に接続され、電圧抑制用素子としての
コンデンサ30は抵抗29に並列に接続されてい
る。 Diode 28, resistor 29, and capacitor 3
0 constitutes a snubber circuit, a resistor 29 is connected in parallel to the primary winding 4 via a reverse current blocking diode 28, and a capacitor 30 as a voltage suppressing element is connected in parallel to the resistor 29. ing.
2次巻線6に接続されているフライバツク電圧
検出回路31は、トランジスタ5のオフ期間にト
ランス3に発生するフライバツク電圧を検出し、
遅延制御回路32に送るものである。 A flyback voltage detection circuit 31 connected to the secondary winding 6 detects the flyback voltage generated in the transformer 3 during the off period of the transistor 5, and
It is sent to the delay control circuit 32.
[動作]
第1図の回路の動作を第2図の波形を参照して
説明する。第2図Dに示す如く、t2〜t3期間に制
御回路14からトランジスタ5にベース電流IBを
流すと、トランジスタ5がオンになり、第2図C
に示すようにトランジスタ5のコレクタ・エミツ
タ間電圧が低くなり、電源電圧のほとんど全部が
1次巻線4に印加される。これにより、第2図B
に示すように2次巻線6に正方向の電圧が得られ
る。[Operation] The operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained with reference to the waveforms shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2D, when the base current I B is passed from the control circuit 14 to the transistor 5 during the period t2 to t3, the transistor 5 is turned on, and as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the collector-emitter voltage of the transistor 5 becomes low, and almost all of the power supply voltage is applied to the primary winding 4. As a result, Figure 2B
A positive voltage is obtained in the secondary winding 6 as shown in FIG.
t3時点でトランジスタ5がオンからオフに制御
されると、フライバツク電圧(復帰パルス電圧)
が発生する。このため、トランジスタ5のコレク
タ・エミツタ間電圧は第2図Cに示す如く電源電
圧ESよりも高くなる。1次巻線4のフライバツク
電圧は、ダイオード28を通つて抵抗29に加え
られ、1次巻線4に残留磁気リセツト電圧として
作用する。なお、コンデンサ30は、フライバツ
ク電圧が異常に上昇することを抑制する。t4時点
になつてトランス3の残留磁気が無くなり、トラ
ンス3が磁気的にリセツト状態になると、フライ
バツク電圧も消滅し、トランス3の各巻線4,6
の電圧が零になる。このため、トランジスタ5の
コレクタ・エミツタ間電圧は電源電圧ESとなる。 When transistor 5 is controlled from on to off at time t3 , the flyback voltage (return pulse voltage)
occurs. Therefore, the collector-emitter voltage of the transistor 5 becomes higher than the power supply voltage E S as shown in FIG. 2C. The flyback voltage of the primary winding 4 is applied to the resistor 29 through the diode 28 and acts on the primary winding 4 as a residual magnetic reset voltage. Note that the capacitor 30 suppresses the flyback voltage from increasing abnormally. At time t4, when the residual magnetism in the transformer 3 disappears and the transformer 3 enters the magnetically reset state, the flyback voltage also disappears, and each winding 4, 6 of the transformer 3
voltage becomes zero. Therefore, the voltage between the collector and emitter of the transistor 5 becomes the power supply voltage ES .
次に、三角波による電圧制御及び遅延制御回路
32による三角波の制御を説明する。第2図のt1
〜t3で三角波電圧VSが発生し、差動増幅器18
から得られる誤差電圧VRと比較器20で比較さ
れ、t2〜t3で駆動増幅器21からトランジスタ5
のベースに第4図Dに示すベース電流IBが供給さ
れ、トランジスタ5がオンになり、t3でオフにな
ると、t3〜t4で第2図Bに示す如くフライバツク
電圧が発生する。この電圧を電圧検出回路31で
検出し、遅延制御回路32に供給する。遅延制御
回路32は、三角波電圧VSの傾斜電圧の発生開
始時点をフライバツク電圧の消滅時点t4まで遅延
させる。即ち、三角波発生回路19に内蔵されて
いるコンデンサの充電開始時点をフライバツク電
圧消滅時点に一致させる。この種の制御は、遅延
制御回路32をオシロスコープのホールドオフ回
路及び掃引ゲート回路と実質的に同一に構成する
ことにより達成される。 Next, voltage control using a triangular wave and control of the triangular wave by the delay control circuit 32 will be explained. t1 in Figure 2
A triangular wave voltage V S is generated at ~t3, and the differential amplifier 18
The comparator 20 compares the error voltage V R obtained from
When the base current I B shown in FIG. 4D is supplied to the base of the transistor 5, the transistor 5 is turned on and turned off at t3, and a flyback voltage is generated between t3 and t4 as shown in FIG. 2B. This voltage is detected by a voltage detection circuit 31 and supplied to a delay control circuit 32. The delay control circuit 32 delays the time point at which the ramp voltage of the triangular wave voltage V S starts to be generated until the time point t4 when the flyback voltage disappears. That is, the time point at which charging of the capacitor built in the triangular wave generating circuit 19 starts coincides with the time point at which the flyback voltage disappears. This type of control is achieved by configuring the delay control circuit 32 to be substantially identical to the holdoff and sweep gate circuits of an oscilloscope.
t5〜t6期間に示す如く、誤差出力電圧VRが低く
なり、オン期間が長くなると、フライバツク電圧
の発生期間t6〜t7が変化する。しかし、フライバ
ツク電圧が消滅する前に次の三角波電圧が発生す
ることはない。従つて、トランス3の飽和が防止
される。 As shown in the period t5 to t6, as the error output voltage V R becomes lower and the on period becomes longer, the flyback voltage generation period t6 to t7 changes. However, the next triangular wave voltage does not occur before the flyback voltage disappears. Therefore, saturation of the transformer 3 is prevented.
[変形例]
本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能能なものである。[Modifications] The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and for example, the following modifications are possible.
(a) 第1図のトランジスタ5を電界効果トランジ
スタにしてもよい。また、トランジスタ5を複
数のトランジスタの直列及び/又は並列接続し
た回路に置き換えてもよい。(a) The transistor 5 in FIG. 1 may be a field effect transistor. Further, the transistor 5 may be replaced with a circuit in which a plurality of transistors are connected in series and/or in parallel.
(b) コンデンサ30の代りにバリスタを接続する
場合にも適用可能である。(b) It is also applicable when connecting a varistor instead of the capacitor 30.
(c) フライバツク電圧に対応する電圧を、トラン
ジスタ5の両端電圧又は抵抗29の両端電圧等
に基づいて検出してもよい。(c) The voltage corresponding to the flyback voltage may be detected based on the voltage across the transistor 5 or the voltage across the resistor 29.
[発明の効果]
上述から明らかな如く、本発明によればい、フ
ライバツク電圧発生期間にスイツチング素子がオ
ンになることを容易に阻止することができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above, according to the present invention, it is possible to easily prevent the switching element from being turned on during the flyback voltage generation period.
第1図は本発明の実施例に係わる直流変換器を
示す回路図、第2図は第1図の各部の波形図であ
る。
1,2……電源端子、3……トランス、4……
1次巻線、5……トランジスタ、6……2次巻
線、11……出力整流平滑回路、14……制御回
路、19……三角波発生回路、32……遅延制御
回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a DC converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram of each part of FIG. 1. 1, 2...Power terminal, 3...Transformer, 4...
Primary winding, 5...Transistor, 6...Secondary winding, 11...Output rectification and smoothing circuit, 14...Control circuit, 19...Triangular wave generation circuit, 32...Delay control circuit.
Claims (1)
の間に接続されたトランスの1次巻線とスイツチ
ング素子との直列回路と、 前記1次巻線に電磁結合されたトランスの2次
巻線と、 前記2次巻線に接続された出力整流平滑回路
と、 前記出力整流平滑回路の出力電圧を検出する出
力電圧検出回路と、 基準電圧源と、 前記出力電圧検出回路で検出した電圧と前記基
準電圧源の基準電圧との差に対応する電圧を形成
する差動増幅器と、 三角波を発生する三角波発生回路と、 前記三角波発生回路から発生した三角波と前記
差動増幅器の出力とを比較してパルス幅変調波を
形成して前記スイツチング素子をオン・オフ制御
する電圧比較器と を備えた直流−直流変換器において、 前記スイツチング素子のオフ期間に前記トラン
スにおいて発生するフライバツク電圧又はこれに
対応する電圧を検出してフライバツク電圧発生期
間を示す信号を発生するフライバツク電圧検出回
路と、 前記フライバツク電圧検出回路から得られた前
記フライバツク電圧発生期間を示す信号に応答し
て前記フライバツク電圧発生期間における前記三
角波の発生を禁止し、前記フライバツク電圧発生
期間の終了に同期して前記三角波を発生させるよ
うに前記三角波発生回路を制御する遅延制御回路
と が設けられていることを特徴とする直流変換器。[Claims] 1. A series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element connected between one DC power terminal and the other DC power terminal, and a series circuit of a switching element, which is electromagnetically coupled to the primary winding. a secondary winding of a transformer; an output rectifying and smoothing circuit connected to the secondary winding; an output voltage detecting circuit that detects the output voltage of the output rectifying and smoothing circuit; a reference voltage source; and the output voltage detecting circuit. a differential amplifier that forms a voltage corresponding to the difference between the voltage detected by the reference voltage source and the reference voltage of the reference voltage source; a triangular wave generating circuit that generates a triangular wave; and a triangular wave generated from the triangular wave generating circuit and the differential amplifier. In the DC-DC converter, the DC-DC converter includes a voltage comparator that compares the voltage with the output to form a pulse width modulated wave to control on/off of the switching element, wherein flyback generated in the transformer during the off period of the switching element a flyback voltage detection circuit that detects a voltage or a voltage corresponding thereto and generates a signal indicating a flyback voltage generation period; and a flyback voltage detection circuit that detects a voltage or a voltage corresponding thereto and generates a signal indicating a flyback voltage generation period; A delay control circuit is provided for controlling the triangular wave generation circuit to prohibit generation of the triangular wave during the voltage generation period and to generate the triangular wave in synchronization with the end of the flyback voltage generation period. DC converter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP277186A JPS62163570A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Dc converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP277186A JPS62163570A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Dc converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62163570A JPS62163570A (en) | 1987-07-20 |
JPH0318430B2 true JPH0318430B2 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=11538598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP277186A Granted JPS62163570A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Dc converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62163570A (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03156878A (en) * | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd | High-frequency heating device |
JPH03156879A (en) * | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd | High-frequency heating circuit |
JPH03156887A (en) * | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd | High-frequency heating device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50156627A (en) * | 1974-06-10 | 1975-12-18 | ||
JPS52102518A (en) * | 1976-02-25 | 1977-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Dc converter |
JPS5827522B2 (en) * | 1976-06-25 | 1983-06-10 | 株式会社セコ−技研 | remote control device |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP277186A patent/JPS62163570A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62163570A (en) | 1987-07-20 |
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