(57)【要約】  【課題】直流電源の出力電圧を外部から入力される出力電圧指令値に応じて希望する出力電圧に降圧又は昇圧する簡単な構成で確実に動作する直流電源の昇降圧装置を提供する。  【解決手段】直流電源１２および負荷１４間に直列接続され、それぞれ降圧トランジスタ２１および昇圧とランジスタ３１を含む降圧部２０および昇圧部３０、降圧トランジスタ２１および昇圧トランジスタ３１のオン・オフ動作を制御する制御部４０を備え、制御部４０は、誤差増幅器４３からの誤差信号Ｖcと、それぞれ第１鋸歯状は発生回路４４および第２鋸歯状波発生回路４５の相互に位相がずれた第１鋸歯状波電圧および第２鋸歯状波電圧に基づいて降圧トランジスタ駆動信号Ｌcおよび昇圧トランジスタ駆動信号Ｈcを発生する論理回路５０を含んでいる。【選択図】図１
2006304481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と負荷間にそれぞれ降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタを含む降圧部および昇圧部が直列接続され、それぞれ前記降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタのオン・オフ動作を、前記負荷に出力される出力電圧と出力電圧指令器からの指令値との差信号に応じて制御する制御部を備える直流電源の昇降圧装置において、
前記制御部は、論理回路を含み、該論理回路の論理出力によりそれぞれ降圧トランジスタ駆動回路および昇圧トランジスタ駆動回路を介して、前記降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタを駆動することを特徴とする直流電源の昇降圧装置。
【請求項２】
前記論理回路は、それぞれ前記差信号を第１および第２傾斜波電圧と比較する第１および第２比較器と、該第１および第２比較器の出力の論理積および論理和を求める論理積および論理和回路により構成されることを特徴とする請求項１に記載の直流電源の昇降圧装置。
【請求項３】
前記傾斜波電圧は、鋸歯状波電圧であることを特徴とする請求項２に記載の直流電源の昇降圧装置。
【請求項４】
前記傾斜波電圧は、三角波電圧であることを特徴とする請求項２に記載の直流電源の昇降圧装置。
【請求項５】
前記第１および第２傾斜波電圧は、相互に位相が半周期ずれていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の直流電源の昇降圧装置。
【請求項６】
直流電源に降圧トランジスタを介してダイオードおよびリアクトルの一端を接続してなる降圧部と、前記リアクトルの他端に接続されるダイオードおよび平滑コンデンサの直列回路および昇圧トランジスタの並列回路よりなる昇圧部と、前記降圧トランジスタおよび前記昇圧トランジスタを制御する制御部を備える直流電源の昇降圧装置において、
前記制御部は、前記昇圧部の出力電圧を検出する出力電圧検出器と、該出力電圧検出器の出力および出力電圧指令値の差信号を増幅する誤差増幅器と、第１鋸歯状波出力を発生する第１鋸歯状波発生回路と、該第１鋸歯状波出力に対して１８０°の位相差の第２鋸歯状波出力を発生する第２鋸歯状波発生回路と、それぞれ前記誤差増幅器の誤差出力と前記第１鋸歯状波出力および第２鋸歯状波出力を比較する第１および第２比較器と、前記第１および第２比較器の出力の論理積をとる論理積回路と、該論理積回路の出力で前記昇圧トランジスタを駆動する昇圧トランジスタ駆動回路と、前記第１および第２比較器の出力の論理和をとる論理和回路と、該論理和回路の出力で前記降圧トランジスタを駆動する降圧トランジスタ駆動回路とを備えることを特徴とする直流電源の昇降圧装置。
【請求項７】
前記第１の比較器からは、前記第１の鋸歯状波発生回路の出力と前記誤差増幅器の出力のレベル交差点に基づいてパルス幅制御された出力信号を出力し、
前記第２の比較器からは、前記第２の鋸歯状波発生回路の出力と前記誤差増幅器の出力のレベル交差点に基づいてパルス幅制御され、前記第１の比較器出力と１８０度の位相差をもつ出力信号を出力し、
前記誤差増幅器の出力レベルが所定値に下がるまでは前記論理和回路の出力により前記降圧トランジスタを駆動し、前記誤差増幅器の出力レベルが前記所定値よりも低いときに、前記論理積回路波形の出力により前記昇圧トランジスタ５を駆動することを特徴とする請求項６に記載の直流電源の昇降圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は昇降圧装置に関し、特に所定出力電圧を有する直流電源および負荷抵抗間に直列接続された降圧部および昇圧部と、これら降圧部および昇圧部の降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタのオン・オフ（又はスイッチング）を制御する制御部を備え、外部から入力される指令値に応じて直流電源の電圧を降圧又は昇圧した出力電圧を負荷抵抗に出力する直流電源の昇降圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定（又は一定）の電圧を有する電池又はその他の直流電源から種々の異なる電圧を効率的に得たい場合がある。そのために、一般的にスイッチング素子およびリアクトルを使用する直流電源の昇降圧装置又は昇降圧チョッパが提案され広く実用化されている。斯かる分野の従来技術は、幾つかの技術文献に開示されている。例えば、降圧制御および昇圧制御の切替時でも特別な切替回路を必要とすることなく、昇降圧チョッパの制御部の部品点数を削減して、信頼性を向上する昇降圧チョッパの制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５０４４１号公報（第２頁、第４図）
【０００４】
図３は、従来の昇降圧チョッパの１例の構成を示すブロック図である。この昇降圧チョッパ回路は、直流電源および負荷抵抗間に直列（又はカスケード）接続された降圧部および昇圧部と、これら降圧部および昇圧部を制御する制御部とにより構成される。
【０００５】
直流電源１は、一定電圧Ｖｉを出力する電池等の電源である。降圧部は、スイッチングトランジスタ（又は降圧トランジスタ）２、ダイオード３およびリアクトル４により構成される。昇圧部は、スイッチングトランジスタ（又は昇圧トランジスタ）５、ダイオード６および平滑コンデンサ７により構成され、この平滑コンデンサ７の両端に負荷抵抗８が接続されている。一方、制御回路は、電圧比較回路１０１、切替回路１０２、出力電圧検出器１０３、出力電圧指令器１０４、誤差増幅器１０５、降圧トランジスタ駆動回路１０６および昇圧トランジスタ駆動回路１０７により構成される。
【０００６】
ここで、直流電源１の正極に降圧トランジスタ２のコレクタが接続され、この降圧トランジスタ２のエミッタにダイオード３のカソードおよびリアクトル４の一端が接続されている。ダイオード３のアノードは直流電源１の負極に接続されている。また、リアクトル４の他端には昇圧トランジスタ５のコレクタおよびダイオード６のアノードに接続されている。ダイオード６のカソードは、平滑コンデンサ７および負荷８の一端にそれぞれ接続されている。昇圧トランジスタ５のエミッタ、平滑コンデンサ７の他端および負荷抵抗８の他端は、直流電源１の負極に接続されている。
【０００７】
一方、制御回路において、電圧比較回路１０１は、直流電源１の正極および負荷抵抗８の出力端に接続され、直流電源１の電圧Ｖiおよび負荷抵抗８の出力電圧Ｖoの電圧差を比較する。切替回路１０２は、電圧比較回路１０１の出力側に接続され、昇降圧チョッパの昇圧動作と降圧動作を切り替えるため、降圧トランジスタ駆動回路１０６および昇圧トランジスタ駆動回路１０７に切替信号を出力する。出力電圧検出回路１０３は、負荷抵抗８の出力端に接続される。出力電圧指令器１０４は、出力電圧指令値Ｖrを誤差増幅器１０５に出力し、この誤差増幅器１０５により出力電圧検出器１０３の出力および出力電圧指令器１０４の出力Ｖrの差分を増幅する。そして、誤差増幅器１０５の出力は、降圧トランジスタ駆動回路１０６および昇圧トランジスタ駆動回路１０７へ供給され、それぞれのトランジスタ２および５を制御する。
【０００８】
ここで、電圧比較回路１０１により上述したＶｉおよびＶ０を比較し、その比較結果に基づいて切替回路１０２は、Ｖi≧Ｖoのとき、降圧動作を行う。一方、Ｖi≦Ｖoのとき、昇圧動作を行う。
【０００９】
以下、降圧動作および昇圧動作に分けて説明する。降圧動作時には、降圧トランジスタ２が出力電圧指令器１０４の出力Ｖrと出力電圧検出器１０３の出力との差を誤差増幅器１０５出力によりオン・オフ動作による制御を行う。このとき、昇圧トランジスタ５はオフ状態となっている。降圧動作時に降圧トランジスタ２がオンすると、直流電源１の正極→降圧トランジスタ２→リアクトル４→ダイオード６→平滑コンデンサ７→負荷抵抗８→直流電源１の負極へ電流が流れる。降圧動作時に降圧トランジスタ２がオフすると、リアクトル４→ダイオード６→平滑コンデンサ７→負荷抵抗８→ダイオード３→リアクトル４へ電流が流れる。
【００１０】
一方、昇圧動作時には、昇圧トランジスタ５は、出力電圧指令器１０４の出力Ｖrと出力電圧検出器１０３の出力との差を出力する誤差増幅器１０５によりオン・オフ動作による制御を行う。昇圧動作時には、降圧トランジスタ２は常時オン状態となっている。昇圧動作時に昇圧トランジスタ５がオンすると、直流電源１の正極→降圧トランジスタ２→リアクトル４→昇圧トランジスタ５→直流電源１の負極へ電流が流れる。昇圧動作時に昇圧トランジスタ５がオフすると、リアクトル４に蓄えられたエネルギーは、リアクトル４→ダイオード６→平滑コンデンサ７→
負荷抵抗８→直流電源１→降圧トランジスタ２→リアクトル４へ電流が流れる。
【００１１】
昇圧動作と降圧動作の切り換えは直流電源１の電圧Ｖiと負荷抵抗８の出力電圧Ｖoとの比較を電圧比較回路１０１で行い、切換回路１０２の切換信号で降圧トランジスタ駆動回路１０６と昇圧トランジスタ駆動回路１０７の動作を切り換えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の如き従来の昇降圧装置では、直流電源１の電圧Viと負荷抵抗８の出力電圧Ｖoとの比較により、Ｖi≧Ｖoのときに降圧動作、Ｖi≦Ｖoのときに昇圧動作と制御の切り換えが必要である。また、Ｖi≒Ｖoの近傍では、昇圧動作と降圧動作領域が混在し、制御が不安定となる欠点がある。これを解決する手段として、上述した特許文献には、直流電源１の最低電圧と昇降圧装置の出力電圧Ｖoの最大値との比である電圧昇圧率から決められる一定値を使用することにより、切換回路をなくす技術を開示している。しかし、この技術は、昇圧動作時に昇圧トランジスタ５と降圧トランジスタ２が１サイクル期間中に両方が動作するためにスイッチング損失が増加するという欠点がある。
【００１３】
本発明は、従来技術の上述の如き課題に鑑みなされたものであり、斯かる課題を解消又は軽減する直流電源の昇降圧装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述課題を解決するため、本発明の直流電源の昇降圧装置は、次のような特徴的な構成を備える。
【００１５】
（１）直流電源と負荷間にそれぞれ降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタを含む降圧部および昇圧部が直列接続され、それぞれ前記降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタのオン・オフ動作を、前記負荷に出力される出力電圧と出力電圧指令器からの指令値との差信号に応じて制御する制御部を備える直流電源の昇降圧装置において、
前記制御部は、論理回路を含み、該論理回路の論理出力によりそれぞれ降圧トランジスタ駆動回路および昇圧トランジスタ駆動回路を介して、前記降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタを駆動する直流電源の昇降圧装置。
（２）前記論理回路は、それぞれ前記差信号を第１および第２傾斜波電圧と比較する第１および第２比較器と、該第１および第２比較器の出力の論理積および論理和を求める論理積および論理和回路により構成される上記（１）の直流電源の昇降圧装置。
（３）前記傾斜波電圧は、鋸歯状波電圧である上記（２）の直流電源の昇降圧装置。
（４）前記傾斜波電圧は、三角波電圧である上記（２）の直流電源の昇降圧装置。
（５）前記第１および第２傾斜波電圧は、相互に位相が半周期ずれている上記（２）乃至（４）の何れかの直流電源の昇降圧装置。
（６）直流電源に降圧トランジスタを介してダイオードおよびリアクトルの一端を接続してなる降圧部と、前記リアクトルの他端に接続されるダイオードおよび平滑コンデンサの直列回路および昇圧トランジスタの並列回路よりなる昇圧部と、前記降圧トランジスタおよび前記昇圧トランジスタを制御する制御部を備える直流電源の昇降圧装置において、
前記制御部は、前記昇圧部の出力電圧を検出する出力電圧検出器と、該出力電圧検出器の出力および出力電圧指令値の差信号を増幅する誤差増幅器と、第１鋸歯状波出力を発生する第１鋸歯状波発生回路と、該第１鋸歯状波出力に対して１８０°の位相差の第２鋸歯状波出力を発生する第２鋸歯状波発生回路と、それぞれ前記誤差増幅器の誤差出力と前記第１鋸歯状波出力および第２鋸歯状波出力を比較する第１および第２比較器と、前記第１および第２比較器の出力の論理積をとる論理積回路と、該論理積回路の出力で前記昇圧トランジスタを駆動する昇圧トランジスタ駆動回路と、前記第１および第２比較器の出力の論理和をとる論理和回路と、該論理和回路の出力で前記降圧トランジスタを駆動する降圧トランジスタ駆動回路とを備える直流電源の昇降圧装置。
（７）前記第１の比較器からは前記第１の鋸歯状波発生回路の出力と前記誤差増幅器の出力のレベル交差点に基づいてパルス幅制御された出力信号を出力し、前記第２の比較器からは前記第２の鋸歯状波発生回路の出力と前記誤差増幅器の出力のレベル交差点に基づいてパルス幅制御され、前記第１の比較器出力と１８０度の位相差をもつ出力信号を出力し、前記誤差増幅器の出力レベルが所定値に下がるまでは前記論理和回路の出力により前記降圧トランジスタを駆動し、前記誤差増幅器の出力レベルが前記所定値よりも低いときに、前記論理積回路波形の出力により前記昇圧トランジスタ５を駆動する上記（６）の直流電源の昇降圧装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の直流電源の昇降圧装置によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。すなわち、降圧動作と昇圧動作の切換回路が不要で、降圧トランジスタおよび昇圧トランジスタは各々の駆動信号によって連続的に制御することができるので、制御回路の簡易化、部品点数の削減、小型化および信頼性の向上を図ることができるだけでなく、本発明を利用して双方向の昇降圧チョッパ回路の制御を行うこともできる。より具体的には、上述した特有の構成の論理回路を使用することにより、外部から入力される指令値に応じて不確実性（あいまいさ）を生じることなく且つ降圧および昇圧の切替をすることなく、直流電源の電圧を任意に降圧又は昇圧することが可能であるだけでなく、論理回路は、１対の比較器、ＡＮＤ（論理積）回路およびＯＲ（論理和）回路で済み少ない部品点数で簡単且つ安価に構成可能である。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明による直流電源の昇降圧装置の好適実施例の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
先ず、図１は、本発明による直流電源の昇降圧装置（以下、単に昇降圧装置という）の好適実施例の構成を示すブロック図である。この昇降圧装置１０は、降圧部２０、昇圧部３０および制御部４０により構成される。そして、降圧部２０および昇圧部３０は、直流電源１２および負荷抵抗１４間に直列又は縦続（又はカスケード）接続されている。即ち、降圧部２０は、電圧Ｖｉを有する直流電源１２に接続され、降圧部２０の出力側に昇圧部３０が直接接続されている。昇圧部３０の出力側には負荷抵抗１４が接続されている。そして、制御部４０は、これら降圧部２０および昇圧部３０を制御するように構成されている。
【００１９】
以下、各部２０、３０および４０について詳細に説明する。降圧部２０は、スイッチングトランジスタ（以下、降圧トランジスタという）２１、ダイオード２２およびリアクトル２３により構成される。そして、降圧トランジスタ２１のコレクタは直流電源１２の正極に接続され、エミッタはダイオード２２のカソードおよびリアクトル２３の一端に接続されている。また、ダイオード２２のアノードは、直流電源１２の負極に接続されている。
【００２０】
一方、昇圧部３０は、スイッチングトランジスタ（以下、昇圧トランジスタという）３１、ダイオード３２および平滑コンデンサ３３により構成される。そして、昇圧トランジスタ３１のコレクタは、ダイオード３３のアノードと共にリアクトル２３の他端に接続されている。ダイオード３２のカソードは、平滑コンデンサ３３の一端および負荷抵抗１４の一端に接続されている。これら平滑コンデンサ３３および負荷抵抗１４の他端は、昇圧とランジスタ３１のエミッタに接続されると共に直流電源１２の負極に接続されている。
【００２１】
次に、制御部４０は、出力電圧検出器４１、出力電圧指令器４２、誤差増幅器４３、第１鋸歯状波（又は傾斜波）発生回路４４、第２鋸歯状波発生回路４５、降圧トランジスタ駆動回路４６、昇圧トランジスタ駆動回路４７およびスイッチング制御部（論理回路）５０により構成される。スイッチング制御回路５０は、第１比較器５１、第２比較器５２、ＡＮＤ（論理積）回路５３およびＯＲ（論理和）回路５４を含んでいる。
【００２２】
制御部４０において、出力電圧検出器４１は、昇圧部３０の出力側に接続され、その出力電圧Ｖoを検出する。出力電圧指令器４２は、オペレータ（又は使用者）の指令に基づき、昇降圧装置１０の出力電圧Ｖoを外部から入力される希望する値に制御設定する指令値Ｖrを出力する。誤差増幅器４３は、出力電圧検出器４１および出力電圧指令器４２からの出力を受けて、これらの差である誤差信号Ｖcを、それぞれスイッチング制御部５０の第１比較器５１および第２比較器５２の一方の入力端子に出力する。第１鋸歯状波発生回路４４および第２鋸歯状波発生回路４５の出力は、それぞれ第１比較器５１および第２比較器５２の他方の入力端子に出力される。
【００２３】
スイッチング制御部５０において、第１比較器５１の出力信号は、それぞれＡＮＤ回路５３およびＯＲ回路５４の一方の入力端子に入力される。一方、第２比較器５２の出力信号は、それぞれＡＮＤ回路５３およびＯＲ回路５４の他方の入力端子に入力される。そして、ＯＲ回路５４の出力信号は、降圧トランジスタ駆動回路４６に入力され、この降圧トランジスタ駆動回路４６の出力は、上述した降圧部２０の降圧トランジスタ２１のベースに入力される。また、ＡＮＤ回路５３の出力信号は、昇圧トランジスタ駆動回路４７に入力され、この昇圧とランジスタ駆動回路４７の出力は、上述した昇圧部３０の昇圧トランジスタ３１のベースに入力される。
【００２４】
次に、以上の如く構成された本発明による昇降圧装置１０の動作を、図２に示す動作波形図を参照して説明する。図２において、（ａ）は、第１鋸歯状波発生回路４４の出力電圧波形である。（ｂ）は、誤差増幅器４３の出力信号Ｖcである。（ｃ）は、第２鋸歯状波発生回路４５の出力電圧波形である。（ｄ）は、第１比較器５１の出力信号である。（ｅ）は、第２比較器５２の出力信号である。（ｆ）は、ＯＲ回路５４から降圧トランジスタ駆動回路４６に出力される駆動信号Ｌcである。そして、（ｇ）は、ＡＮＤ回路５３から昇圧トランジスタ駆動回路４７に出力される駆動信号Ｈcである。
【００２５】
図２（ａ）および（ｃ）から明らかな如く、第１鋸歯状波発生回路４４および第２鋸歯状波発生回路４５は、相互に位相が半周期ずれた鋸歯状波信号を出力する。即ち、第１鋸歯状波発生回路４４の出力電圧が中間値のとき、第２鋸歯状波発生回路４５の出力電圧は最大値となり、第１鋸歯状波発生回路４４の出力電圧が最大値となるとき、第２鋸歯状波発生回路４５の出力電圧は中間値となる。
【００２６】
図２（ｂ）として図２（ａ）および（ｂ）中に細線で示す如く、誤差増幅器４３は、それぞれ出力電圧検出器４１および出力電圧指令器４２の出力信号の差に対応する電圧（差信号）Ｖcを出力する。そして、この差信号Ｖcは、第１比較器５１および第２比較器５２により、それぞれ第１鋸歯状波発生回路４４および第２鋸歯状波発生回路４５からの第１鋸歯状波電圧および第２鋸歯状波電圧と比較される。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、誤差増幅器４３から出力される誤差信号が、大きい値から徐々に減少すると、図２（ｄ）および図２（ｅ）に示す如く第１比較器５１および第２比較器５２は、徐々にパルス幅が増加するパルスを出力する。但し、第１比較器５１および第２比較器５２の出力パルスが発生する位置（即ち、位相）は相互にずれていることに留意されたい。
【００２８】
図２（ｆ）に示す降圧トランジスタ駆動信号Ｌｃは、図２（ｄ）および（ｅ）に示す第１比較器５１および第２比較器５２の出力のＯＲ（論理和）であるので、第１比較器５１と第２比較器５２の何れかが出力を発生している期間（図２（ｄ）および（ｅ）中に斜線で示す期間）中にＨ（高）レベルの出力を発生する。従って、誤差増幅器４３の出力信号Ｖｃが鋸歯状波電圧の実質的に中間値以下になると、連続してＨレベルが出力される。一方、図２（ｇ）に示す昇圧トランジスタ駆動信号Ｈcは、第１比較器５１および第２比較器５２の出力信号のＡＮＤ（論理積）に対応する、即ち両方の出力が共にＨレベルである期間中に出力パルスを出力する。即ち、誤差増幅器４３の誤差信号Ｖcが鋸歯状波電圧の中間値以下に低下するとき、徐々にパルス幅が増加するパルスを出力する。
【００２９】
降圧トランジスタ駆動回路４６は、図２（ｆ）に示す降圧トランジスタ駆動信号Ｌcを、所定振幅にレベル変換して、降圧トランジスタ２１のベースをオン・オフ駆動する。同様に、昇圧トランジスタ駆動回路４７は、図２（ｇ）に示す昇圧トランジスタ駆動信号Ｈcを、所定振幅にレベル変換して、昇圧とランジスタ３１のベースをオン・オフ駆動するようにする。
【００３０】
上述の如く構成された本発明による昇降圧装置１０によると、ユーザが直流電源１２の電圧を大幅に降圧して、低出力電圧を負荷抵抗１４に出力したい場合、即ち出力電圧指令器４２から入力される指令値Ｖrが低い場合には、誤差増幅器４３から出力される誤差信号Ｖcは大きい。従って、図２の動作波形図における左端近傍の状態となり、降圧トランジスタ２１のオン期間である図２（ｆ）中に斜線で示すパルス幅は狭い。従って、直流電源１２により降圧トランジスタ２１のコレクタ−エミッタを介してリアクトル２３に通電して磁化する期間は短期間である。次に、降圧トランジスタ２１がオフとなると、リアクトル２３に蓄えられたエネルギーは、ダイオード３２、平滑コンデンサ３３およびダイオード２２を介して流れて平滑コンデンサ３３に充電されるが、この充電量は少ないので、直流電源１２の電圧Ｖiに比較して低電圧が負荷抵抗１４に出力されることとなる。
【００３１】
しかし、出力電圧指令器４２からの指令値Ｖrが増加されると、誤差増幅器４３から出力される誤差信号Ｖcは減少する。そこで、降圧トランジスタ駆動信号Ｌcのパルス幅は増加する。これに応じて、降圧タランジスタ２１のオン期間が増加するので、リアクトル２３に蓄えられるエネルギーが増加する。その結果、降圧トランジスタ２１のオフ期間中にダイオード３２、平滑コンデンサ３３およびダイオード２２を介して流れる電流が増加して、平滑コンデンサ３３の充電量が増加し、一層高い電圧を負荷抵抗１４に出力する。
【００３２】
一方、図２中の中央部に示す如く、誤差増幅器４３の誤差信号Ｖcが鋸歯状波回路の出力の中間値以下になると、上述した如く降圧トランジスタ駆動信号Ｌcは連続する、即ち降圧トランジスタ２１を常時オンとする。そこで、直流電源１２の電圧Ｖiは、降圧トランジスタ２１のコレクタ−エミッタ、リアクトル２３、ダイオード３２および平滑コンデンサ３３を介して流れて、平滑コンデンサ３３を直流電源１２の電圧Ｖiと等しい電圧に充電する。
【００３３】
次に、出力電圧指令器４２から出力される指令値Ｖrを更に増加させると、それに応じて、図２（ｇ）に示す如く、昇圧トランジスタ駆動信号Ｈcのパルス幅は徐々に増加する。この昇圧トランジスタ駆動信号Ｈｃにより、昇圧部３０の昇圧トランジスタ３１がオンになると、直流電源１２からオン状態である降圧トランジスタ２１、昇圧トランジスタ３１を介してリアクトル２３が通電され、この通電期間に応じてエネルギーを蓄える。そして、昇圧トランジスタ３１がオフになると、リアクトル２３に蓄えられたエネルギーは、ダイオード３２、平滑コンデンサ３３、直流電源１２およびトランジスタ２１を介して流れる。従って、平滑コンデンサ３３は、直流電源１２の電圧Ｖiに加えて、リアクトル２３に蓄えられたエネルギーに対応する電圧に充電される。換言すると、直流電源１２の電圧Ｖiを昇圧することとなる。
【００３４】
以上、本発明による直流電源の昇降圧装置の好適実施例の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。例えば、鋸歯状波電圧は、２等辺三角形状の三角波であってもよい。また、降圧および昇圧トランジスタは、バイポーラトランジスタに代えてユニポーラ（又は電界効果）トランジスタであってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による直流電源の昇降圧装置の好適実施例の構成を示す図である。
【図２】図１に示す直流電源の昇降圧装置を構成する各部の動作を示す動作波形図である。
【図３】従来の直流電源の昇降圧装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０        直流電源の昇降圧装置
１２        直流電源
１４        負荷（負荷抵抗）
２０        降圧部
２１        降圧トランジスタ
２２、３２  ダイオード
２３        リアクトル
３０        昇圧部
３１        昇圧トランジスタ
３３        平滑コンデンサ
４０        制御部
４１        出力電圧検出器
４２        出力電圧指令器
４３        誤差増幅器
４４、４５  傾斜波発生回路（鋸歯状波発生回路）
４６        降圧トランジスタ駆動回路
４７        昇圧トランジスタ駆動回路
５０        論理回路
５１、５２  比較器
５３        ＡＮＤ（論理積）回路
５４        ＯＲ（論理和）回路
【図１】
2006304481.tif 000003
【図２】
2006304481.tif 000004
【図３】
2006304481.tif 000005