(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と出力端子間に介在させた降圧スイッチと、この降圧スイッチと出力端子間に接続した平滑コンデンサと、前記降圧スイッチの開閉制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段の出力電圧検出端子を出力端子に接続し、前記制御手段の制御端子を駆動回路を介して降圧スイッチに接続し、前記制御手段の電源供給端子は定電圧手段を介して入力端子に接続し、前記定電圧手段と前記電源供給端子の接続点を出力端子に接続し、前記駆動回路の前記降圧スイッチがオンした際に流れる電流経路を、前記定電圧手段と電源供給端子の接続点に接続したＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
定電圧手段は入力端子とアース間に入力端子側からアースに向けて直列接続した抵抗と定電圧素子の直列接続体と、これらの抵抗と定電圧素子の接続点にその制御部を接続した半導体素子とにより構成し、前記半導体素子の入力部を入力端子、出力部を制御手段の電源供給端子にそれぞれ接続した請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に電源用として用いられるＤＣ／ＤＣコンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のＤＣ／ＤＣコンバータを図２に示す。図２に示すように従来のＤＣ／ＤＣコンバータは入力端子１と出力端子２間に、降圧スイッチ３が介在させられている。また降圧スイッチ３と出力端子２間には平滑コンデンサ４が接続されている。さらに降圧スイッチ３にはその開閉制御を行う制御手段５が接続されている。またこの制御手段５の出力電圧検出端子５ａは出力端子２に接続され、さらにこの制御手段５の制御端子５ｂは降圧スイッチ３に接続され、さらにこの制御手段５の電源供給端子５ｃは入力端子１に接続されている。すなわちこのＤＣ／ＤＣコンバータは、例えばその入力端子１に１２Ｖの電源６が接続された場合に、出力端子２に例えば５Ｖを発生させるものであり、この５Ｖを負荷７に供給するようにしている。このように１２Ｖを５Ｖに降圧させるために、降圧スイッチ３の開閉を行うようになっており、この降圧スイッチ３の開閉は、出力端子２の電圧を制御手段５の出力電圧検出端子５ａを介して接続し、この制御手段５内で比較を行い、前記制御端子５ｂを介して降圧スイッチ３の開閉を行うことにより実現しているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例において問題となるのは、その制御手段５部分における損失が大きくなってしまうということであった。具体的には、この制御手段５の電源供給端子５ｃは入力端子１にそのまま接続された状態になっている。この制御手段５は、その制御動作を行わせるためには、例えば２．５Ｖの電源が必要となり、そのためには１２Ｖが供給される入力端子１にこれを接続した場合、この制御手段５では９．５Ｖの電圧を降下させることにより、上記２．５Ｖの必要電源を得るようにするものであるが、上記９．５Ｖはここではただ単に無駄に消費されてしまうものとなり、これがこの部分における効率を低下させる原因であった。そこで本発明は、特に制御手段部分における無駄な電力消費を少なくすることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために本発明は、入力端子と出力端子間に介在させた降圧スイッチと、この降圧スイッチと出力端子間に接続した平滑コンデンサと、前記降圧スイッチの開閉制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段の出力電圧検出端子を出力端子に接続し、前記制御手段の制御端子を駆動回路を介して降圧スイッチに接続し、前記制御手段の電源供給端子は定電圧手段を介して入力端子に接続し、前記定電圧手段と前記電源供給端子の接続点を出力端子に接続し、前記駆動回路の前記降圧スイッチがオンした際に流れる電流経路を、前記定電圧手段と電源供給端子の接続点に接続したものである。すなわち上記構成によれば、このＤＣ／ＤＣコンバータが定常動作に入った状態、すなわち平滑コンデンサにおいて十分な電圧が出力されるような状態となった場合には、この平滑コンデンサに生ずる電圧を制御手段に供給出来るようになる。この場合平滑コンデンサに生ずる電圧は、降圧スイッチの下流における電圧であるので、入力端子に接続される電圧よりは十分に低い電圧となっている。従ってこのように低くなった電圧を制御手段に接続してその動作電圧を得るようにした場合には、この制御手段において無駄な電力消費をすることが無くなり、その効率を高くすることが出来るとともに、平滑コンデンサから出力端子側に適切な電流を流すことが出来るようになるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、入力端子と出力端子間に介在させた降圧スイッチと、この降圧スイッチと出力端子間に接続した平滑コンデンサと、前記降圧スイッチの開閉制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段の出力電圧検出端子を出力端子に接続し、前記制御手段の制御端子を駆動回路を介して降圧スイッチに接続し、前記制御手段の電源供給端子を定電圧手段を介して入力端子に接続し、前記定電圧手段と前記電源供給端子の接続点を出力端子に接続し、前記駆動回路の前記降圧スイッチがオンした際に流れる電流経路を、前記定電圧手段と電源供給端子の接続点に接続したＤＣ／ＤＣコンバータであって、前記平滑コンデンサに生ずる電圧を制御手段に接続して、その動作電圧を得るようにした場合には、この制御手段において無駄な電力消費をすることが無くなり、その効率を高くすることが出来るようになるものである。そして同時に、降圧スイッチがオンした際に流れる電流を、制御手段にその駆動用として供給することが出来るようになり、平滑コンデンサから出力端子に本来流すべき電流が、この制御手段用として一部流用されていた電流を少なくすることが出来るため、平滑コンデンサから出力端子側に適切な電流を流すことが出来るようになるものでもある。
【０００６】
次に本発明の請求項２記載の発明は、定電圧手段は入力端子とアース間に入力端子側からアースに向けて直列接続した抵抗と定電圧素子の直列接続体と、これらの抵抗と定電圧素子の接続点にその制御部を接続した半導体素子とにより構成し、前記半導体素子の入力部を入力端子、出力部を制御手段の電源供給端子にそれぞれ接続した請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータであって、定電圧手段として定電圧素子を用いることにより、容易に定電圧を形成することができ、またこの定電圧素子に半導体素子を接続し、この半導体素子の出力部に出力端子を接続することにより、平滑コンデンサに所定の電圧が供給されたときには、この半導体素子を開放することにより制御手段への電源供給を平滑コンデンサ側からスムーズに移行出来るようにするものである。
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。
【０００９】
図１において、８は入力端子で、この入力端子８と出力端子９の間には、降圧スイッチの一例として用いたトランジスタ１０とチョークコイル１１が接続されている。また、チョークコイル１１と出力端子９の間にはアース間に介在するように平滑コンデンサ１２が接続されている。また、トランジスタ１０とチョークコイル１１の間にはアース間に接続されるようにダイオード１３が接続されている。
【００１０】
すなわち、これらのチョークコイル１１、平滑コンデンサ１２、ダイオード１３で平滑手段が構成されているものである。また、出力端子９には制御手段１４の出力電圧検出端子１４ａが接続され、さらにこの制御手段１４の制御端子１４ｂには駆動回路１５を介して前記トランジスタ１０のベースが接続されている。また、この制御手段１４の電源供給端子１４ｃは定電圧手段１６を介して入力端子８が接続されている。さらに、制御手段１４のアース端子１４ｄはアースに接続されている。
【００１１】
上記駆動回路１５は、入力端子８とアース間に入力端子８側から直列に接続された抵抗１７とトランジスタ１８との直列接続体を備えている。また、抵抗１７と入力端子８間にはトランジスタ１９のベースを接続している。このトランジスタ１９のコレクタは、トランジスタ１０のエミッタに接続し、さらにトランジスタ１９のエミッタは抵抗２０を介してトランジスタ２１のエミッタに接続している。このトランジスタ２１のコレクタは、ダイオード２２を介してこの制御手段１４の電源供給端子１４ｃに接続している。
【００１２】
またこの電源供給端子１４ｃには、出力端子９がダイオード２３を介して接続している。さらに上記定電圧手段１６は、入力端子８側からアース間に向けて直列接続した抵抗２４と、定電圧素子２５の直列接続体を備えている。またこの抵抗２４と定電圧素子２５の接続点には、トランジスタ２６のベースが接続され、コレクタは入力端子８に、エミッタは制御手段１４の電源供給端子１４ｃに接続されている。
【００１３】
上記構成において、入力端子８には電源スイッチ（図示せず）を介して、例えば１２Ｖの電源２７が接続されるようになっている。また出力端子９には、例えば５Ｖ用の負荷２８が接続されている。つまり、１２Ｖの電源２７を５Ｖに降圧させて出力端子９から負荷２８に供給するようになっており、そのような降圧は降圧スイッチの一例として用いたトランジスタ１０の開閉により行うようになっている。
【００１４】
具体的にこの５Ｖはコンデンサ１２の電圧を検出し、それを制御手段１４の出力電圧検出端子１４ａにフィードバックし、ここで基準値と比較しこの基準動作に基づいて、この制御手段１４の制御端子１４ｂから駆動回路１５を介してトランジスタ１０の開閉を行うようになっているものである。具体的には平滑コンデンサ１２の電圧が５Ｖを設定値としていた場合には、５Ｖを超えるとトランジスタ１８をオフの割合が長くなり、それに伴いトランジスタ２１がオフの割合が長くなり、トランジスタ１０のオフの割合が長くなる。また、逆に平滑コンデンサ１２の電圧が５Ｖよりも低くなるとトランジスタ１０のオンの割合が長くなり、これによって平滑コンデンサ１２の電圧が５Ｖ一定になるようにしている。
【００１５】
さてこのような状況において、平滑コンデンサ１２の電圧が５Ｖに達した状態においては、この電圧はダイオード２３を介して電源供給端子１４ｃ側へ供給されるようになる。この場合、定電圧手段１６は定電圧素子２５の電圧を、例えば４Ｖとすれば、トランジスタ２６のエミッタは平滑コンデンサ１２側から、５Ｖが供給された場合にはこのトランジスタ２６はオフ即ち開放状態となってしまい、この状態となった以降はこの制御手段１４に対する電源供給は、平滑コンデンサ１２側から供給されることになる。
【００１６】
この制御手段１４は例えば２．５Ｖで駆動されるものであって、平滑コンデンサ１２から５Ｖが供給された場合には、２．５Ｖを降圧することにより駆動電圧とする。従ってこの制御手段１４における効率的な駆動が行われるようになる。
【００１７】
この点をいま少し具体的に説明しておくと、この平滑コンデンサ１２の電圧が例えば５Ｖになるまでの間は、この制御手段１４は定電圧手段１６を介して電源供給が行われている。この場合、定電圧素子２５によってトランジスタ２６がオンとなっている状態においては、この電源供給端子１４ｃにはトランジスタ２６のコレクタ、エミッタを介して入力端子８側から１２Ｖ電源が供給されるようになっている。この場合１２Ｖ電源が供給された場合には、この制御手段においては２．５Ｖを上回る大きな電圧がそこで降圧され、つまり無駄な電力消費をさせることによって駆動電源とするようにしているので、このような状態が継続されるとこの部分で大きな損失が生じることになるのであるが、本実施形態においては平滑コンデンサ１２の電圧が所定電圧に達すると、それ以降はこの平滑コンデンサ１２側からの電源供給によって制御手段１４を駆動することができ、非常に効率のよい駆動が行われるようになるものである。尚、降圧スイッチとしてのトランジスタ１０がオン状態となっているときに、トランジスタ１９、抵抗２０、トランジスタ２１のコレクタ、エミッタを介して流れる電流は、ダイオード２２を介して制御手段１４の電源供給端子１４ｃ側へ供給されるようになっており、つまり、この電源供給端子１４ｃ側へ供給される電流は、平滑コンデンサ１２からだけ行われるものでなく、この駆動回路１５側からも供給されることになる。このことは、平滑コンデンサ１２からの電流は、基本的には出力端子９を介して負荷２８側に供給するほうが好ましいものであるので、上述の如く駆動回路１５側からその一部を制御手段１４へと供給するようにしておけば、平滑コンデンサ１２側から出力端子９を介して負荷側へ供給する電流の減少を最小限にすることができ、このことからも適切なＤＣ／ＤＣコンバータという事が出来るようになる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、低くなった電圧を制御手段に接続してその動作電圧を得るようにしたので、この制御手段において無駄な電力消費をすることが少なくなり、その効率を高くすることが出来るとともに、平滑コンデンサから出力端子側に適切な電流を流すことが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回路図
【図２】従来例の回路図
【符号の説明】
８  入力端子
９  出力端子
１０  トランジスタ
１１  チョークコイル
１２  平滑コンデンサ
１３  ダイオード
１４  制御手段
１４ａ  出力電圧検出端子
１４ｂ  制御端子
１４ｃ  電源供給端子
１４ｄ  アース端子
１５  駆動回路
１６  定電圧手段
１７  抵抗
１８  トランジスタ
１９  トランジスタ
２０  抵抗
２１  トランジスタ
２２  ダイオード
２３  ダイオード
２４  抵抗
２５  定電圧素子
２６  トランジスタ
２７  電源
２８  負荷
【図１】
0004608755.tif 000002
【図２】
0004608755.tif 000003