JPH08149800A - Voltage converter - Google Patents
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- JPH08149800A JPH08149800A JP31250794A JP31250794A JPH08149800A JP H08149800 A JPH08149800 A JP H08149800A JP 31250794 A JP31250794 A JP 31250794A JP 31250794 A JP31250794 A JP 31250794A JP H08149800 A JPH08149800 A JP H08149800A
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- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は直流電源線間にスイッチ
ング素子またはコンデンサーとn倍電圧回路を組合わせ
て電圧を変換する電圧変換装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage converter for converting a voltage by combining a switching element or a capacitor and an n-fold voltage circuit between DC power lines.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、交流電圧を変換するには、鉄心に
コイルを巻回したとトランスが用いられていた。これは
交流電流を変換するもので直流電流を変換することがで
きなかった。このため直流電流の電圧を変換する場合に
は、一旦直流を交流に変換してから電圧を変換し、この
後、整流して直流に変換しなければならなかった。この
電圧変換に用いるトランスは鉄心にフェライトコアを使
用しているので高価になると共に、重量が重く、コイル
を巻回するため大型化し、しかも鉄損により変換効率が
85%程度と極めて低い欠点があった。また交流電流の電
圧を変換する場合にもトランスを用いるため同様の問題
があった。2. Description of the Related Art Conventionally, a transformer having a coil wound around an iron core has been used to convert an AC voltage. This is for converting alternating current, but not for converting direct current. For this reason, when converting the voltage of the direct current, it is necessary to convert the direct current into the alternating current first, convert the voltage, and then rectify the direct current to convert it into the direct current. The transformer used for this voltage conversion is expensive because it uses a ferrite core for the iron core, and it is heavy and large because the coil is wound.
It had a very low defect of about 85%. Further, there is a similar problem because a transformer is used when converting the voltage of the alternating current.
【0003】このため本発明者は先にトランスを用いず
にコンデンサーとスイッチング素子を組み合わせて直流
の電圧を変換し、変換効率を大幅に向上させると共に、
装置を小型化した電圧変換装置を提案した(特開平6ー
133542の図4)。For this reason, the present inventor first combined a capacitor and a switching element to convert a DC voltage without using a transformer to significantly improve the conversion efficiency, and
A voltage conversion device having a smaller device has been proposed (Fig. 4 of JP-A-6-133542).
【0004】この電圧変換装置は図17に示すように直
流電源線AB間に、非安定マルチバイブレーター1が設
けられ、直列に接続され交互にオンオフする2個のスイ
ッチング素子となるトランジスタTa 、Tb と、直列に
接続され交互にオンオフする2個のスイッチング素子と
なるトランジスタTc 、Td とが前記直流電源線AB間
に2組並列に接続されている。トランジスタTb 、Tc
のベースはトランジスタT3 を介して前記非安定マルチ
バイブレーター1のトランジスタT2 側に接続されてい
る。またトランジスタTa 、Td のベースはトランジス
タT4 を介して前記非安定マルチバイブレーター1のト
ランジスタT1 側に接続され、これらトランジスタTa
とTd 、Tb とTc は対角状に交互にオンオフするよう
になっている。In this voltage converter, as shown in FIG. 17, an astable multivibrator 1 is provided between DC power supply lines AB, and transistors Ta and Tb which are two switching elements connected in series and turned on and off alternately are provided. , Two sets of transistors Tc and Td, which are connected in series and are alternately turned on and off, are connected in parallel between the DC power supply lines AB. Transistors Tb, Tc
The base of is connected to the transistor T 2 side of the astable multivibrator 1 through the transistor T 3 . The bases of the transistors Ta and Td are connected to the transistor T 1 side of the astable multivibrator 1 through the transistor T 4 and these transistors Ta and Td are connected to each other.
And Td, and Tb and Tc are alternately turned on and off diagonally.
【0005】更に、直列に接続されたトランジスタTa
、Tb の中間点をXとし、直列に接続されたトランジ
スタTc 、Td の中間点をYとすると、このXーYの間
に2個のダイオードD1 、D2 とコンデンサーC1 、C
2 をブリッジに接続した倍電圧整流回路2が接続され、
この直流出力側接点が負荷側に接続されている。Further, a transistor Ta connected in series is provided.
, Tb is X, and the intermediate point of the transistors Tc and Td connected in series is Y. Two diodes D 1 and D 2 and capacitors C 1 and C are provided between X and Y.
The voltage doubler rectifier circuit 2 in which 2 is connected to the bridge is connected,
This DC output side contact is connected to the load side.
【0006】上記昇圧回路では、直流電源線AB間に入
力電圧E(V)を印加すると、非安定マルチバイブレー
ター1により交互に信号a、bが発信される。信号bが
スイッチング素子となる一方のトランジスタTb のベー
スに印加されるとこれがオン状態となり、対角状に配置
されたトランジスタTc もオンする。この場合、信号a
の出力がないのでトランジスタTa 、Td はオフ状態の
ままである。この状態で、直流電源線Aから電圧E
(V)の電流がトランジスタTc 、中間点Y、コンデン
サーC2 、ダイオードD2 、トランジスタTb を流れ
る。このとき中間点Yの電位はE(V)となり、マイナ
ス側に接続された中間点Xはで0(V)であるので、中
間点XーY間の電位差は0−E=−E(V)となる。In the booster circuit, when the input voltage E (V) is applied between the DC power supply lines AB, the astable multivibrator 1 alternately emits the signals a and b. When the signal b is applied to the base of one of the transistors Tb which serves as a switching element, it is turned on and the transistors Tc arranged diagonally are also turned on. In this case, the signal a
, The transistors Ta and Td remain off. In this state, the voltage E from the DC power line A
The current of (V) flows through the transistor Tc, the intermediate point Y, the capacitor C 2 , the diode D 2 , and the transistor Tb. At this time, the potential of the intermediate point Y becomes E (V), and the intermediate point X connected to the minus side is 0 (V), so that the potential difference between the intermediate points XY is 0−E = −E (V ).
【0007】次に信号aが発信されるとトランジスタT
a 、Td がオン状態となり、トランジスタTb 、Tc は
オフ状態となる。この状態で直流電流がトランジスタT
a から中間点X、ダイオードD1 、コンデンサーC1 、
トランジスタTd を流れる。このとき中間点Xの電位は
E(V)となり、マイナス側に接続された中間点Yは0
(V)となるので中間点XーY間の電位差はE−0=E
(V)となる。従って中間点XーY間にE(V)の交流
電圧が発生し、これを2個のダイオードD1 、D2 とコ
ンデンサーC1 、C2 をブリッジに接続した倍電圧整流
回路2で倍電圧整流することにより直流出力側接点から
負荷側に2E(V)の直流電流が流れるようになってい
る。Next, when the signal a is transmitted, the transistor T
a and Td are turned on, and the transistors Tb and Tc are turned off. In this state, the direct current is
From a to midpoint X, diode D 1 , capacitor C 1 ,
It flows through the transistor Td. At this time, the potential of the intermediate point X becomes E (V), and the intermediate point Y connected to the minus side is 0.
(V), the potential difference between the intermediate points X and Y is E-0 = E
(V). Therefore, an AC voltage of E (V) is generated between the intermediate points X and Y, and this voltage is doubled by the voltage doubler rectifier circuit 2 in which two diodes D 1 and D 2 and capacitors C 1 and C 2 are connected to the bridge. By rectifying, a DC current of 2E (V) flows from the DC output side contact to the load side.
【0008】しかしながら従来の電圧変換装置は、中間
点XーY間に交流を出力する場合、トランジスタTa と
Td 、またはTb とTc 各々2個のトランジスタが直列
の動作するため、各々のトランジスタの損失が全て加算
されてしまう問題があった。また入力側のマイナスと出
力側のマイナスを共にアースすると、トランジスタTd
がオンした時に、コンデンサーC2 のプラスの電荷が、
中間点YからトランジスタTd 、アースを経て出力側の
マイナスに流れてしまうため、アースが不可能となり、
自動車の電装品のように、入力出力側共通アースを必要
とする場合には使用できない問題があった。However, in the conventional voltage conversion device, when outputting an alternating current between the intermediate points X and Y, two transistors Ta and Td or two transistors Tb and Tc operate in series, so that the loss of each transistor is lost. There was a problem that all were added. If both the input minus and the output minus are grounded, the transistor Td
When is turned on, the positive charge of the capacitor C 2 becomes
Since it flows from the intermediate point Y through the transistor Td and the ground to the minus side of the output side, grounding becomes impossible,
There is a problem that it cannot be used when a common ground on the input / output side is required as in the case of electric components of automobiles.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、トランスを用いずにコンデンサーとスイッチング
素子を組合わせて直流電流の電圧を変換して、変換効率
を大幅に向上させることができると共に装置を小型化
し、出力側のマイナスをアースすることができる電圧変
換装置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks and can convert the voltage of a direct current by combining a capacitor and a switching element without using a transformer to greatly improve the conversion efficiency. At the same time, the device is downsized, and a voltage converter capable of grounding the minus on the output side is provided.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
電圧変換装置は、直流電源線間に、直流電流を任意の周
波数に変換して2つの信号を交互に発信する非安定マル
チバイブレーターを設けると共に、前記直流電源線間
に、2個のスイッチング素子またはコンデンサーを直列
に接続してこの中間点をXとし、これと並列に2個のス
イッチング素子またはコンデンサーを直列に接続してこ
の中間点をYとし、X側の一方のスイッチング素子がオ
ンした時に、Y側の他方のスイッチング素子がオンする
ように前記非安定マルチバイブレーターを接続し、且つ
XとYとの間にダイオードとコンデンサーを複数個組合
せたn倍電圧回路を1段以上設けると共に、出力側の電
源線間に、n倍電圧回路の最終段のコンデンサーを設け
たことを特徴とするものである。A voltage converter according to claim 1 of the present invention is an astable multivibrator for converting a direct current into an arbitrary frequency and alternately transmitting two signals between direct current power lines. In addition, two switching elements or capacitors are connected in series between the DC power supply lines and the intermediate point is defined as X, and two switching elements or capacitors are connected in series in parallel with this Let the point be Y, connect the above-mentioned non-stable multivibrator so that the other switching element on the Y side turns on when one switching element on the X side turns on, and connect a diode and a capacitor between X and Y. One or more stages of n-fold voltage circuits combined are provided, and the final stage capacitor of the n-fold voltage circuit is provided between the power lines on the output side. Than it is.
【0011】請求項2記載の電圧変換装置は、上記回路
において、入力側のプラス電源線を、n倍電圧回路の初
段のダイオードに接続し、且つ出力側の電源線間に、n
倍電圧回路の最終段のコンデンサーを設けたことを特徴
とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the above circuit, the positive power supply line on the input side is connected to the diode at the first stage of the n-fold voltage circuit, and n is provided between the power supply lines on the output side.
It is characterized in that a capacitor at the final stage of the voltage doubler circuit is provided.
【0012】請求項3記載の電圧変換装置は、直流電源
線間に、直流電流を任意の周波数に変換して2つの信号
を交互に発信する非安定マルチバイブレーターを設ける
と共に、前記直流電源線間に、2個のスイッチング素子
を直列に接続すると共に、一方のスイッチング素子がオ
ンした時に、他方のスイッチング素子がオフするように
前記非安定マルチバイブレーターを接続し、両スイッチ
ング素子の中間点とプラス側電源線との間にダイオード
とコンデンサーを複数個組合せたn倍電圧回路を1段以
上設けると共に、出力側の電源線間に、n倍電圧回路の
最終段のコンデンサーを設けたことを特徴とするもので
ある。According to another aspect of the voltage converter of the present invention, an astable multivibrator which converts direct current into an arbitrary frequency and alternately emits two signals is provided between the direct current power supply lines, and the direct current power supply lines are connected between the direct current power supply lines. In addition to connecting two switching elements in series, the astable multivibrator is connected so that when one switching element is turned on, the other switching element is turned off. One or more n-fold voltage circuit in which a plurality of diodes and capacitors are combined with the power supply line is provided, and a final-stage capacitor of the n-fold voltage circuit is provided between the output power lines. It is a thing.
【0013】更に請求項4記載の電圧変換装置は、請求
項3の回路においてn倍電圧回路をダイオードとコンデ
ンサーを2個づつ組合せて構成すると共に、各n倍電圧
回路の後側のコンデンサーを、前側のコンデンサーに充
電された電荷を一旦保持してから、次段のn倍電圧回路
の前側のコンデンサーに放電する保持用コンデンサーと
し、出力側の電源線間に、最終段のn倍電圧回路のコン
デンサーを設けたことを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the voltage conversion device according to the third aspect of the present invention, wherein the n-fold voltage circuit is formed by combining two diodes and two capacitors, and each of the n-fold voltage circuits has a rear capacitor. After holding the electric charge charged in the front side capacitor once, it is used as a holding capacitor that discharges to the front side capacitor of the next stage n-fold voltage circuit. It is characterized by having a condenser.
【0014】[0014]
【作用】請求項1記載の発明は、スイッチング素子がオ
ンオフを繰り返すことにより、コンデンサーの充電電圧
は順次上昇していき、安定状態では最終段のコンデンサ
ーにはnE(V)の電荷が充電され、これが負荷側に出
力されることになる。ここの時、マイナス側出電源線側
に設けたスイッチング素子がオンした時に、最終段コン
デンサーへの充電電流が前記スイッチング素子を通過し
ないため、スイッチング素子での損失がない。またコン
デンサーのプラスの電荷が、アースを経て出力側のマイ
ナスに流れないため、出力側のマイナスをアースするこ
とができる。According to the first aspect of the present invention, the switching element is repeatedly turned on and off, so that the charging voltage of the capacitor sequentially increases, and in the stable state, the final stage capacitor is charged with nE (V). This will be output to the load side. At this time, when the switching element provided on the minus side output power line side is turned on, the charging current to the final stage capacitor does not pass through the switching element, so that there is no loss in the switching element. Moreover, since the positive charge of the capacitor does not flow to the negative side of the output side through the ground, the negative side of the output side can be grounded.
【0015】請求項2記載の発明は、請求項1の発明に
おいて、入力側のプラス電源線をn倍電圧回路の初段の
ダイオードに接続することにより、初段のダイオードは
一方のスイッチング素子を通過しないで直接、プラス電
源線から電圧が供給されるのでn倍電圧回路の出力損失
を軽減させることができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the positive power supply line on the input side is connected to the first stage diode of the n-fold voltage circuit, so that the first stage diode does not pass through one switching element. Since the voltage is directly supplied from the positive power line, the output loss of the n-fold voltage circuit can be reduced.
【0016】請求項3記載の発明は、一方のスイッチン
グ素子がオフの状態で、入力電圧がn倍電圧回路のダイ
オード、コンデンサー、スイッチング素子を経てマイナ
ス側電源線に流れ、この時コンデンサーにE(V)が充
電される。次に一方のスイッチング素子がオンとなる
と、入力電圧E(V)がスイッチング素子、コンデンサ
ー、ダイオードの経路を流れて、最終段のコンデンサー
に2E(V)が出力されるようになっている。According to a third aspect of the present invention, when one of the switching elements is off, the input voltage flows through the diode of the n-fold voltage circuit, the capacitor and the switching element to the negative side power supply line, and at this time, E ( V) is charged. Next, when one of the switching elements is turned on, the input voltage E (V) flows through the path of the switching element, the capacitor and the diode, and 2E (V) is output to the final stage capacitor.
【0017】請求項4記載の発明は、一方のスイッチン
グ素子がオフの状態で、入力電圧がn倍電圧回路のダイ
オード、中間点Xに接続する1段目の前側コンデンサ
ー、スイッチング素子を経てマイナス側電源線に流れ、
この時、1段目の前側コンデンサーにE(V)が充電さ
れる。次に一方のスイッチング素子がオンとなると、1
段目の前側コンデンサーに充電されていたE(V)が、
ダイオードを経て1段目の後側にある保持用コンデンサ
ーに放電されて、ここに一旦保持される。According to a fourth aspect of the invention, one of the switching elements is in an off state, the input voltage is a diode of an n-fold voltage circuit, the first-stage front side capacitor connected to the intermediate point X, and the negative side via the switching element. Flow to the power line,
At this time, E (V) is charged in the front condenser of the first stage. Next, when one of the switching elements is turned on, 1
The E (V) that was charged in the front condenser of the stage is
After passing through the diode, it is discharged to the holding capacitor on the rear side of the first stage and temporarily held there.
【0018】次に一方のスイッチング素子がオフになる
と、入力電圧E(V)が1段目の保持用コンデンサーに
加算され、ここから2段目のダイオードを経て、2段目
の前側コンデンサーに2E(V)が充電される。更に一
方のスイッチング素子がオンとなり、2段目の前側コン
デンサーからダイオードを経て、2段目の後側にある保
持用コンデンサーに2E(V)が充電保持される。以下
同様にスイッチング素子のオンオフに伴って、前側コン
デンサーから後側にある保持用コンデンサーに充電され
る。更にここから入力電圧E(V)が加算されて、次段
の前側コンデンサーに順次、充電されて最終的にn倍の
電圧が出力されるようになっている。Next, when one of the switching elements is turned off, the input voltage E (V) is added to the first-stage holding capacitor, and from there, through the second-stage diode, the second-stage front-side capacitor receives 2E. (V) is charged. Further, one switching element is turned on, and 2E (V) is charged and held in the holding capacitor on the rear side of the second stage through the diode from the front side condenser of the second stage. Similarly, when the switching element is turned on and off, the front side capacitor is charged to the rear side holding capacitor. Further, the input voltage E (V) is added from here, and the front side condenser of the next stage is sequentially charged to finally output an n-fold voltage.
【0019】[0019]
【実施例】以下本発明を図1を参照して詳細に説明す
る。図1は直流電流の2倍の昇圧回路を示すもので、入
力出力ともマイナス側をアースした直流電源線AB間
に、非安定マルチバイブレーター1が設けられ、直列に
接続され交互にオンオフする2個のスイッチング素子と
なるトランジスタTa 、Tb が直流電源線AB間に並列
に接続されて、その中間点をXとする。更にこれと並列
に、交互にオンオフする2個のスイッチング素子となる
トランジスタTc 、Td が直流電源線AB間に接続さ
れ、その中間点をYとする。また3はn倍電圧回路で、
2個のダイオードD1 、D2 と2個のコンデンサーC
1 、C2 を組合せて構成されて、この最終段のコンデン
サーC2 は出力側の電源線間AB間に並列に接続されて
いる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to FIG. FIG. 1 shows a step-up circuit for doubling the DC current. An unstable multivibrator 1 is provided between the DC power supply line AB whose input and output are both grounded on the negative side, and which are connected in series and alternately turn on and off. The transistors Ta and Tb, which are the switching elements of, are connected in parallel between the DC power supply lines AB, and the intermediate point thereof is designated as X. Further, in parallel with this, transistors Tc and Td, which are two switching elements which are alternately turned on and off, are connected between the DC power supply lines AB, and the intermediate point thereof is designated as Y. 3 is an n-fold voltage circuit,
Two diodes D 1 and D 2 and two capacitors C
The capacitor C 2 at the final stage is formed by combining 1 and C 2, and is connected in parallel between the power supply lines AB on the output side.
【0020】前記非安定マルチバイブレーター1は、2
個のトランジスタT1 、T2 を並列に接続し、プラス側
の直流電源線Aを交差させてベースに接続し、一方のト
ランジスタT1 がオン状態で、他方のトランジスタT2
がオフとなり、次に逆の状態を交互に繰り返して信号
a、bを出力する発信回路である。The astable multivibrator 1 has 2
Transistors T 1 and T 2 are connected in parallel, the positive side DC power supply line A is crossed and connected to the base, and one transistor T 1 is in the ON state and the other transistor T 2
Is turned off, and then the reverse state is alternately repeated to output the signals a and b.
【0021】また前記スイッチング素子となるトランジ
スタTa 、Td のベースは、トランジスタT4 を介して
非安定マルチバイブレーター1の信号aに接続されてい
る。またこれと対角状に配置されたスイッチング素子と
なるトランジスタTb 、TcのベースはトランジスタT3
を介して非安定マルチバイブレーター1の信号bに接
続されている。The bases of the transistors Ta and Td, which are the switching elements, are connected to the signal a of the unstable multivibrator 1 via the transistor T 4 . The bases of the transistors Tb and Tc, which are diagonally arranged and serve as switching elements, are based on the transistor T 3.
Is connected to the signal b of the astable multivibrator 1 via.
【0022】また前記n倍電圧回路3は、直列に接続し
たダイオードD1 とコンデンサーC1 を中間点XーYの
間に接続すると共に、このダイオードD1 とコンデンサ
ーC1 の中間点Mから出力側のプラス電源線Aを引き出
して、ここにダイオードD2を直列に接続すると共に、
このプラス電源線Aと、出力側のマイナス電源線Bとの
間に最終段のコンデンサーC2 を並列に接続したもので
ある。The n-fold voltage circuit 3 connects the diode D 1 and the capacitor C 1 connected in series between the intermediate points X and Y, and outputs from the intermediate point M between the diode D 1 and the capacitor C 1. Pull out the positive power supply line A on the side, connect the diode D 2 in series here, and
A final stage capacitor C 2 is connected in parallel between the plus power source line A and the minus power source line B on the output side.
【0023】上記昇圧回路において、直流電源線AB間
に入力電圧E(V)を印加すると非安定マルチバイブレ
ーター1の一方のトランジスタT1 がオン状態で、他方
のトランジスタT2 がオフとなり、これを交互に繰り返
して信号a、bが交互に発信される。先ず、一方のトラ
ンジスタT2 のベースに電圧が印加されオン状態になっ
て信号aが出力される。この信号aが、トランジスタT
4 を介してスイッチング素子となる一方のトランジスタ
Ta 、Td のベースに印加されると、これがオン状態と
なる。この場合、信号bの出力はないので他方のトラン
ジスタTb 、Tc はオフ状態のままである。In the booster circuit, when the input voltage E (V) is applied between the DC power supply lines AB, one transistor T 1 of the unstable multivibrator 1 is in the ON state and the other transistor T 2 is in the OFF state. The signals a and b are alternately transmitted by repeating alternately. First, a voltage is applied to the base of one of the transistors T 2 to turn it on, and the signal a is output. This signal a is the transistor T
When it is applied to the bases of one of the transistors Ta and Td, which are switching elements, via 4 , the transistor is turned on. In this case, since the signal b is not output, the other transistors Tb and Tc remain off.
【0024】この状態で入力電圧E(V)がプラス側の
直流電源線Aからオン状態にあるトランジスタTa 、中
間点Xを通り、更に直列に接続されたn倍電圧回路3の
ダイオードD1 とコンデンサーC1 を通り、中間点Yか
らトランジスタTd を経て、マイナス側の直流電源線B
に電流が流れる。この時、X側はE(V)、Y側は0
(V)であるので前記コンデンサーC1 には、E(V)
の電荷が充電される。In this state, the input voltage E (V) passes from the positive side DC power supply line A through the transistor Ta in the ON state, the intermediate point X, and the diode D 1 of the n-fold voltage circuit 3 connected in series. The negative side DC power supply line B passing through the capacitor C 1 , the intermediate point Y and the transistor Td.
Current flows through. At this time, E (V) on the X side and 0 on the Y side
Since it is (V), the condenser C 1 has E (V)
Is charged.
【0025】次に非安定マルチバイブレーター1の他方
のトランジスタT1 がオン状態になるとトランジスタT
2 がオフとなり信号bが出力される。この信号bがトラ
ンジスタT3 を介してスイッチング素子となる他方のト
ランジスタTb 、Tc のベースに印加されると、これが
オン状態となる。この場合、信号aの出力がないので他
方のトランジスタTa 、Td はオフとなる。Next, when the other transistor T 1 of the unstable multivibrator 1 is turned on, the transistor T 1 is turned on.
2 is turned off and the signal b is output. When this signal b is applied via the transistor T 3 to the bases of the other transistors Tb and Tc, which are switching elements, it is turned on. In this case, since the signal a is not output, the other transistors Ta and Td are turned off.
【0026】この状態で、入力電圧E(V)がプラス側
の直流電源線Aからオン状態にあるトランジスタTc 、
中間点Y、n倍電圧回路3のコンデンサーC1 、中間点
Mを通り、ダイオードD2 を経て、プラス側の直流電源
線Aに電流が流れる。この時、前記コンデンサーC1 に
はすでに、E(V)の電荷が充電されているので、出力
側の電源線AB間に設けた最終段のコンデンサーC2 に
入力電圧E(V)の2倍の2E(V)が充電され、ここ
から負荷側に2E(V)の電圧が出力される。従って2
E(V)はトランジスタTb 、Td 何れも通過せずダイ
オードD2 へ出力となりトランジスタでの損失がない。
またトランジスタTd がオンした時に、コンデンサーC
1 のプラスの電荷が、アースを経て出力側のマイナスに
流れず、入力側のマイナスと共通であるため、出力側の
マイナスをアースすることができる。In this state, the transistor Tc whose input voltage E (V) is in the ON state from the positive side DC power supply line A,
A current flows through the intermediate point Y, the capacitor C 1 of the n-fold voltage circuit 3, the intermediate point M, the diode D 2, and the DC power supply line A on the plus side. At this time, since the capacitor C 1 has already been charged with electric charge of E (V), the capacitor C 2 at the final stage provided between the power supply lines AB on the output side has twice the input voltage E (V). 2E (V) is charged, and a voltage of 2E (V) is output from here to the load side. Therefore 2
E (V) does not pass through any of the transistors Tb and Td, is output to the diode D 2 , and there is no loss in the transistor.
When the transistor Td is turned on, the capacitor C
The positive charge of 1 does not flow to the minus side of the output side via the ground, but is common to the minus side of the input side, so the minus side of the output side can be grounded.
【0027】図2は図1の回路において、n倍電圧回路
3の前側のダイオードD1 を、直接入力側のプラス電源
線Aに接続したものである。この回路では、トランジス
タTa 、Td がオン状態となると、入力電圧E(V)が
プラス側の直流電源線Aから直接、前側のダイオードD
1 を経てコンデンサーC1 に充電されるので、トランジ
スタTa による出力損失を軽減させることができる。FIG. 2 shows the circuit of FIG. 1 in which the diode D 1 on the front side of the n-fold voltage circuit 3 is directly connected to the positive power supply line A on the input side. In this circuit, when the transistors Ta and Td are turned on, the input voltage E (V) is directly applied from the positive side DC power supply line A to the diode D on the front side.
Since the capacitor C 1 is charged through 1 , the output loss due to the transistor Ta can be reduced.
【0028】図3はn倍に電圧を昇圧する電圧変換装置
を示すものである。図1の回路において、中間点XーY
の間にn倍電圧回路3を設け、この最終段のダイオード
Dnを出力側のプラス電源線Aに接続すると共に、この
コンデンサーCn を出力側の電源線AB間に並列に接続
したものである。なおこの場合、出力電圧として入力電
圧の10倍の電圧を得る場合には、n=10となり、n倍
電圧回路3を構成するダイオードD1 〜D10とコンデン
サーC1 〜C10までの組合せとなる。FIG. 3 shows a voltage converter which boosts the voltage by n times. In the circuit of FIG. 1, the intermediate point XY
An n-fold voltage circuit 3 is provided between the two, the diode D n at the final stage is connected to the positive power supply line A on the output side, and the capacitor C n is connected in parallel between the power supply line AB on the output side. is there. In this case, when a voltage 10 times as high as the input voltage is obtained as the output voltage, n = 10, which is a combination of the diodes D 1 to D 10 and the capacitors C 1 to C 10 forming the n-fold voltage circuit 3. Become.
【0029】この接続構造は、直列に接続したダイオー
ドD1 とコンデンサーC1 の中間点Mから、出力側のプ
ラス電源線Aを引き出して、ここにダイオードD2 〜D
n を直列に接続する。このダイオードD2 、D3 の間と
中間点X側との間に、コンデンサーC2 を並列に接続
し、更にダイオードD3 、D4 の間と中間点Y側との間
に、コンデンサーC3 を並列に接続し、ダイオードD
4 、D5 の間と中間点X側との間に、コンデンサーC4
を並列に接続する。以下同様にコンデンサーC5 …C
n-1 を千鳥状に接続する。なお他の構成は図1と同様で
あるのでその説明を省略する。In this connection structure, the positive power supply line A on the output side is drawn out from the midpoint M between the diode D 1 and the capacitor C 1 connected in series, and the diodes D 2 to D
Connect n in series. Between the diode D 2, midpoint X side and between the D 3, between the connecting a capacitor C 2 in parallel, further a diode D 3, the midpoint Y side and between the D 4, the capacitor C 3 Are connected in parallel and diode D
A condenser C 4 is placed between the point 4 and D 5 and the side of the intermediate point X.
Are connected in parallel. Similarly, condensers C 5 ... C
Connect n-1 in a staggered fashion. The other structure is similar to that of FIG.
【0030】上記装置において、非安定マルチバイブレ
ーター1から信号aが出力されて一方のトランジスタT
a 、Td のベースに印加されると、これがオン状態とな
り、信号bの出力はないので他方のトランジスタTb 、
Tc はオフ状態のままである。この状態で、入力電圧E
(V)がプラス側の直流電源線Aからオン状態にあるト
ランジスタTa を経て、中間点をXを通り、更に直列に
接続されたn倍電圧回路3のダイオードD1 とコンデン
サーC1 を通り、中間点YからトランジスタTd を経
て、マイナス側の直流電源線Bに電流が流れる。In the above device, the signal a is output from the non-stable multivibrator 1 and one of the transistors T
When applied to the bases of a and Td, it is turned on and there is no output of signal b, so the other transistor T b ,
Tc remains off. In this state, input voltage E
(V) passes from the positive side DC power supply line A through the transistor Ta in the ON state, passes through the intermediate point through X, and further passes through the diode D 1 and the capacitor C 1 of the n-fold voltage circuit 3 connected in series, A current flows from the intermediate point Y to the negative side DC power supply line B through the transistor Td.
【0031】この時、X側はE(V)、Y側は0(V)
であるので前記コンデンサーC1 には、図4に示すよう
にE(V)の電荷が充電される。またこの時、中間点M
に接続されたダイオードD2 〜Dn の両端は全てE
(V)であるので、中間点X側に並列に接続されたコン
デンサーC2 、C4 、C6 …は充電されないが、これと
反対のダイオードD2 〜Dn 側と0(V)の中間点Y側
と間に並列に接続されたコンデンサーC3 、C5 …C
n-1 には夫々E(V)の電荷が充電され、図4の波形図
のようになる。At this time, the X side is E (V) and the Y side is 0 (V).
Therefore, the capacitor C 1 is charged with the electric charge of E (V) as shown in FIG. At this time, the middle point M
Both ends of the diodes D 2 to D n connected to
Since it is (V), the capacitors C 2 , C 4 , C 6 ... Connected in parallel on the side of the intermediate point X are not charged, but are opposite to the middle of the diode D 2 -D n side and 0 (V). Capacitors C 3 , C 5 ... C connected in parallel with the point Y side
Electric charges of E (V) are charged in n-1 respectively, and the waveform becomes as shown in the waveform diagram of FIG.
【0032】次に非安定マルチバイブレーター1の他方
のトランジスタT1 がオン状態になるとトランジスタT
2 がオフとなり信号bが出力される。この信号bがトラ
ンジスタT3 を介してスイッチング素子となる他方のト
ランジスタTb 、Tc のベースに印加されると、これが
オン状態となり、信号aの出力はないので他方のトラン
ジスタTa 、Td はオフとなる。Next, when the other transistor T 1 of the astable multivibrator 1 is turned on, the transistor T 1 is turned on.
2 is turned off and the signal b is output. When this signal b is applied via the transistor T 3 to the bases of the other transistors Tb and Tc which serve as switching elements, it is turned on, and since the signal a is not output, the other transistors Ta and Td are turned off. .
【0033】この状態で、入力電圧E(V)がプラス側
の直流電源線Aからオン状態にあるトランジスタTc 、
中間点Y、n倍電圧回路3のコンデンサーC1 、中間点
Mを通り、ダイオードD2 、コンデンサーC2 、中間点
X、トランジスタTb を経て、マイナス側の直流電源線
Bに電流が流れる。この経路では、前記コンデンサーC
1 にはすでに、E(V)の電荷が充電されているので、
コンデンサーC2 には入力電圧E(V)の2倍の2E
(V)が充電される。In this state, the transistor Tc whose input voltage E (V) is in the ON state from the positive side DC power supply line A,
A current flows through the negative point DC power supply line B through the intermediate point Y, the capacitor C 1 and the intermediate point M of the n-fold voltage circuit 3, the diode D 2 , the capacitor C 2 , the intermediate point X, and the transistor Tb. In this path, the condenser C
Since 1 has already been charged with E (V),
The capacitor C 2 has 2E, which is twice the input voltage E (V).
(V) is charged.
【0034】同様にトランジスタTc から、中間点Y、
コンデンサーC3 を通り、ダイオードD4 、コンデンサ
ーC4 、中間点X、トランジスタTb を経て、マイナス
側の直流電源線Bにも電流が流れ、すでにコンデンサー
C3 にはE(V)の電荷が充電されているので、コンデ
ンサーC4 には2E(V)が充電される。同様にコンデ
ンサーC5 からコンデンサーC6 に、コンデンサーC7
からコンデンサーC8に夫々2E(V)の電荷が充電さ
れ、一方、コンデンサーC1 、C3 、C5 …Cn-1 には
夫々E(V)の電荷が充電されて図4の波形図のように
なる。Similarly, from the transistor Tc to the midpoint Y,
A current also flows to the negative side DC power supply line B through the capacitor C 3 , the diode D 4 , the capacitor C 4 , the intermediate point X, and the transistor Tb, and the capacitor C 3 is already charged with E (V). Therefore, the capacitor C 4 is charged with 2E (V). Similarly, from condenser C 5 to condenser C 6 , condenser C 7
From the capacitor C 8 is charged with electric charge of 2E (V), while the capacitors C 1 , C 3 , C 5 ... C n-1 are charged with electric charge of E (V) respectively, and the waveform diagram of FIG. become that way.
【0035】次に再び信号aが出力されて一方のトラン
ジスタTa 、Td がオン状態となり、トランジスタT
b 、Tc がオフとなると、入力電圧E(V)がプラス側
の直流電源線Aからオン状態にあるトランジスタTa を
経て、中間点をXを通り、更にダイオードD1 とコンデ
ンサーC1 を通り、中間点YからトランジスタTd を経
て、マイナス側の直流電源線Bに電流が流れ、コンデン
サーC1 にE(V)が再充電される。Next, the signal a is output again and one of the transistors Ta and Td is turned on, and the transistor T is turned on.
When b and Tc are turned off, the input voltage E (V) passes from the positive side DC power supply line A through the transistor Ta in the ON state, passes through the intermediate point through X, and further passes through the diode D 1 and the capacitor C 1 . A current flows from the intermediate point Y through the transistor Td to the negative side DC power supply line B, and E (V) is recharged in the capacitor C 1 .
【0036】一方、トランジスタTa を経て、コンデン
サーC2 、ダイオードD3 、コンデンサーC3 、中間点
Y、トランジスタTd を経て、マイナス側の直流電源線
Bにも電流が流れるが、コンデンサーC2 はすでに2E
(V)の電荷が充電されているので、コンデンサーC3
にはこれが加算されて3E(V)が充電されることにな
る。同様にコンデンサーC4 からコンデンサーC5 に、
コンデンサーC6 からコンデンサーC7 に充電され、コ
ンデンサーC5 、C7 …Cn-1 には3E(V)の電荷が
充電され、コンデンサーC2 、C4 …は2E(V)のま
まで図4の波形図のようになる。On the other hand, a current also flows through the DC power supply line B on the minus side through the transistor Ta, the capacitor C 2 , the diode D 3 , the capacitor C 3 , the intermediate point Y, and the transistor Td, but the capacitor C 2 is already in use. 2E
Since the electric charge of (V) is charged, the capacitor C 3
Is added to charge 3E (V). Similarly, from condenser C 4 to condenser C 5 ,
The capacitors C 6 to C 7 are charged, the capacitors C 5 , C 7 ... C n-1 are charged with 3E (V), and the capacitors C 2 , C 4 ... Are kept at 2E (V). It becomes like the waveform chart of 4.
【0037】次に再び信号bが出力さてトランジスタT
b 、Tc がオン、他方のトランジスタTa 、Td はオフ
となると、入力電圧E(V)がプラス側の直流電源線A
からオン状態にあるトランジスタTc 、中間点Y、コン
デンサーC1 、中間点Mを通り、ダイオードD2 、コン
デンサーC2 、中間点X、トランジスタTb を経て、マ
イナス側の直流電源線Bに電流が流れる。前記コンデン
サーC1 にはすでに、E(V)の電荷が充電されている
が、これが加算されてもコンデンサーC2 にはすでに2
E(V)の電荷が充電されているので、充電電圧は変わ
らない。Next, the signal b is output again and the transistor T
When b and Tc are turned on and the other transistors Ta and Td are turned off, the input voltage E (V) is the positive side DC power supply line A.
From the transistor Tc in the ON state, the intermediate point Y, the capacitor C 1 , the intermediate point M, the diode D 2 , the capacitor C 2 , the intermediate point X, and the transistor Tb to the negative side DC power supply line B. . The capacitor C 1 is already charged with the electric charge of E (V), but even if this is added, the capacitor C 2 is already charged with 2
Since the electric charge of E (V) is charged, the charging voltage does not change.
【0038】同様にトランジスタTc から、中間点Y、
コンデンサーC3 を通り、ダイオードD4 、コンデンサ
ーC4 、トランジスタTb を経て、マイナス側の直流電
源線Bにも電流が流れるが、この経路ではすでにコンデ
ンサーC3 には3E(V)の電荷が充電されているので
これが加算されて、コンデンサーC4 には4E(V)が
充電される。以下同様にコンデンサーC5 からコンデン
サーC6 に、コンデンサーC7 からコンデンサーC8 に
夫々4E(V)の電荷が充電され、この結果コンデンサ
ーC4 、C6 、C8 …は4E(V)が充電され、これに
接続された最終段のコンデンサーCn も4E(V)とな
る。Similarly, from the transistor Tc to the midpoint Y,
A current also flows through the capacitor C 3 , the diode D 4 , the capacitor C 4 , and the transistor Tb to the negative side DC power supply line B, but in this route, the capacitor C 3 has already been charged with 3E (V) of electric charge. Therefore, this is added and the capacitor C 4 is charged with 4E (V). Similarly, the capacitors C 5 to C 6 and the capacitors C 7 to C 8 are charged with 4E (V), respectively, and as a result, the capacitors C 4 , C 6 , C 8 ... Are charged with 4E (V). Then, the final stage capacitor C n connected to this also becomes 4E (V).
【0039】この様に、トランジスタTa 、Td とトラ
ンジスタTb 、Tc のオンオフを繰り返すことにより図
4に示すように、コンデンサーCn の充電電圧は順次上
昇していき、最終的にはコンデンサーC1 にはE
(V)、コンデンサーC2 には2E(V)、コンデンサ
ーC3 には3E(V)、最終段のコンデンサーCn には
nE(V)の電荷が充電され、これが負荷側に出力され
ることになる。従って、トランジスタTd がオンした時
に、コンデンサーC1 のプラスの電荷が、アースを経て
出力側のマイナスに流れないため、出力側のマイナスを
アースすることができる。As described above, by repeatedly turning on / off the transistors Ta and Td and the transistors Tb and Tc, the charging voltage of the capacitor C n is gradually increased, and finally the capacitor C 1 is charged. Is E
(V), the capacitor C 2 is charged with 2E (V), the capacitor C 3 is charged with 3E (V), and the final stage capacitor C n is charged with nE (V), which is output to the load side. become. Therefore, when the transistor Td is turned on, the positive charge of the capacitor C 1 does not flow to the negative side of the output side through the ground, and the negative side of the output side can be grounded.
【0040】図5は図3の回路において、初段のn倍電
圧回路3の前側のダイオードD1 を、直接入力側のプラ
ス電源線Aに接続したものである。この回路では、トラ
ンジスタTa 、Td がオン状態となると、入力電圧E
(V)がプラス側の直流電源線Aから直接、初段のダイ
オードD1 を経てコンデンサーC1 に充電されるので、
トランジスタTa による損失を軽減させることができ
る。FIG. 5 shows the circuit of FIG. 3 in which the diode D 1 on the front side of the n-fold voltage circuit 3 in the first stage is directly connected to the positive power supply line A on the input side. In this circuit, when the transistors Ta and Td are turned on, the input voltage E
Since (V) is directly charged from the positive side DC power supply line A through the first-stage diode D 1 to the capacitor C 1 ,
The loss due to the transistor Ta can be reduced.
【0041】図6は他の実施例を示すもので、中間点Y
側のトランジスタTc 、Td を2個の同容量のコンデン
サーCa 、Cb に置き換えたものである。直流電源線A
B間に電圧E(V)が加わると、2個のコンデンサーC
a 、Cb の中間点Yの電位は入力電圧E(V)の半分の
E/2(V)となる。また直列に接続されたトランジス
タTa 、Tb の中間点Xの電位は、トランジスタTa が
オン、トランジスタTb がオフとなり、入力電圧E
(V)がプラス側の直流電源線Aからオン状態にあるト
ランジスタTa を経て、中間点をXを通り、更に直列に
接続されたn倍電圧回路3のダイオードD1 とコンデン
サーC1 を通り、中間点YからコンデンサーCb を経
て、マイナス側の直流電源線Bに電流が流れる。FIG. 6 shows another embodiment, in which the intermediate point Y
Side transistor Tc, the capacitor C a two equal volume of Td, is replaced with a C b. DC power line A
When voltage E (V) is applied between B, two capacitors C
a, the potential of the midpoint Y of the C b is the half of the input voltage E (V) E / 2 ( V). The potential at the midpoint X of the transistors Ta and Tb connected in series is such that the transistor Ta is on and the transistor Tb is off, and the input voltage E
(V) passes from the positive side DC power supply line A through the transistor Ta in the ON state, passes through the intermediate point through X, and further passes through the diode D 1 and the capacitor C 1 of the n-fold voltage circuit 3 connected in series, A current flows from the intermediate point Y to the minus side DC power supply line B through the capacitor C b .
【0042】この時、X側の電位はE(V)、Y側はE
/2(V)であるので、中間点XーY間の電位差はE−
E/2=E/2(V)となり、コンデンサーC1 にはE
/2(V)の電荷が充電される。またこの時、中間点M
に接続されたダイオードD2〜Dn の両端は全てE
(V)であるので、ここと中間点Y間の電位差はE−E
/2= E/2(V)となり、ここに並列に接続された
コンデンサーC3 、C5 …Cn-1 には夫々E/2(V)
の電荷が充電される。At this time, the electric potential on the X side is E (V), and the electric potential on the Y side is E (V).
/ (V), the potential difference between the intermediate points X and Y is E-
E / 2 = E / 2 (V), and E for the capacitor C 1.
A charge of / 2 (V) is charged. At this time, the middle point M
Both ends of the diodes D 2 to D n connected to
(V), the potential difference between this point and the intermediate point Y is EE
/ 2 = E / 2 (V), and the capacitors C 3 , C 5 ... C n-1 connected in parallel here have E / 2 (V), respectively.
Is charged.
【0043】次に信号bが出力されるとトランジスタT
b がオンとなり、他方のトランジスタTa はオフとな
る。この状態で、入力電圧E(V)がプラス側の直流電
源線AからコンデンサーCa 、中間点Y、n倍電圧回路
3のコンデンサーC1 、中間点Mを通り、ダイオードD
2 、コンデンサーC2 、中間点X、トランジスタTb を
経て、マイナス側の直流電源線Bに電流が流れる。この
経路では、前記コンデンサーC1 にはすでに、E/2
(V)の電荷が充電されているので、コンデンサーC2
にはの2倍のE(V)が充電される。同様にコンデンサ
ーC4 、C6 …にもE(V)が充電される。以下図3の
実施例と同様に動作により、最終的には最終段のコンデ
ンサーCn にはnE/2(V)の電荷が充電され、これ
が負荷側に出力されることになり、例えば入力電圧が10
(V)の場合に、出力電圧を15(V)、25(V)、35
(V)のように調整することができる。Next, when the signal b is output, the transistor T
b is turned on and the other transistor Ta is turned off. In this state, the input voltage E (V) passes from the positive DC power supply line A through the capacitor C a , the intermediate point Y, the capacitor C 1 of the n-fold voltage circuit 3, the intermediate point M, and the diode D.
2 , a current flows through the negative side DC power supply line B through the capacitor C 2 , the intermediate point X, and the transistor Tb. In this path, the condenser C 1 already has E / 2
Since the electric charge of (V) is charged, the capacitor C 2
Is charged with twice as much E (V). Similarly, the capacitors C 4 , C 6, ... Are charged with E (V). By the same operation as in the embodiment of FIG. 3 below, finally the capacitor C n at the final stage is charged with nE / 2 (V), and this is output to the load side. Is 10
In case of (V), output voltage is 15 (V), 25 (V), 35
It can be adjusted as in (V).
【0044】なお図6において、コンデンサCn-2 には
(n−2)E/2(V)、コンデンサCn-1 には(n−
1)E/2が充電されることになるが、nが偶数の場
合、トランジスタTa がオンの時、E(V)となったX
点からコンデンサCn-2 の充電電圧(n−2)E/2
(V)が加算されE+(n−2)E/2=nE/2
(V)がダイオードDn へ出力される。一方トランジス
タTb がオンの時はX点はO(V)となりY点のE/2
(V)とコンデンサCn-1 の充電電圧(n−1)E/2
が加算されE/2+(n−1)E/2=nE/2がダイ
オードDn へ出力される。従ってnが偶数の場合には、
トランジスタTa 、Tb どちらがオンの時も図8の
(A)に示すように、nE/2の等しい平滑な出力電圧
が得られる。In FIG. 6, the capacitor C n-2 is (n-2) E / 2 (V), and the capacitor C n-1 is (n-
1) E / 2 is charged, but when n is an even number, X becomes E (V) when the transistor Ta is on.
From the point, the charging voltage of the capacitor C n-2 (n-2) E / 2
(V) is added and E + (n-2) E / 2 = nE / 2
(V) is output to the diode D n . On the other hand, when the transistor Tb is on, the point X becomes O (V) and the point E / 2 becomes E / 2.
(V) and the charging voltage of the capacitor C n-1 (n-1) E / 2
Is added and E / 2 + (n-1) E / 2 = nE / 2 is output to the diode D n . Therefore, if n is even,
When both the transistors Ta and Tb are turned on, a smooth output voltage equal to nE / 2 can be obtained as shown in FIG.
【0045】またnが奇数の場合は、トランジスタTa
がオンの時、E(V)となったX点からコンデンサC
n-1 の充電電圧(n−1)E/2(V)が加算されE+
(n−1)E/2=(n+1)E/2(V)がダイオー
ドDn へ出力される。一方トランジスタTb がオンの時
はX点はO(V)となりY点のE/2(V)とコンデン
サCn-2 の充電電圧(n−2)E/2が加算され、E/
2+(n−2)E/2=(n−1)E/2(V)がコン
デンサCn-1 とダイオードDn へ出力されるが、既にコ
ンデンサCn-1 には(n−1)E/2(V)が充電され
ているので発生した(n−1)E/2はダイオードDn
へ出力されることになる。When n is an odd number, the transistor Ta
When the capacitor is on, the capacitor C is connected from the X point which becomes E (V)
n-1 charging voltage (n-1) E / 2 (V) is added and E +
(N-1) E / 2 = (n + 1) E / 2 (V) is outputted to the diode D n. On the other hand, when the transistor Tb is on, the X point becomes O (V), and E / 2 (V) at the Y point and the charging voltage (n-2) E / 2 of the capacitor C n- 2 are added to obtain E /
2+ (n−2) E / 2 = (n−1) E / 2 (V) is output to the capacitor C n−1 and the diode D n , but the capacitor C n−1 already has (n−1). (N-1) E / 2 generated because E / 2 (V) is charged is diode D n
Will be output to.
【0046】従ってnが奇数の場合は、トランジスタT
a がオンの時のダイオードDn への出力電圧(n+1)
E/2(V)とトンジスタTb がオンの時の出力電圧
(n−1)E/2(V)の差をみると(n+1)E/2
−(n−1)E/2=E(V)となり、図8の(A)に
示すように、トランジスタTa がオンの方がトランジス
タTb がオンの時よりE(V)高い矩形波状の出力電圧
となる。Therefore, when n is an odd number, the transistor T
Output voltage (n + 1) to diode D n when a is on
Looking at the difference between E / 2 (V) and the output voltage (n-1) E / 2 (V) when the transistor Tb is on, (n + 1) E / 2
-(N-1) E / 2 = E (V), and as shown in FIG. 8 (A), a rectangular wave-shaped output in which the transistor Ta is on is higher by E (V) than when the transistor Tb is on. It becomes a voltage.
【0047】このため図7に示すように、トランジスタ
Ta とコンデンサCa の位置を変え、トランジスタTb
とコンデンサCb の位置を交換することにより初段のダ
イオードD1 をコンデンサCa とCb の中間点X側に接
続し、コンデンサCn-1 のマイナス側を同様に中間点X
側に接続するn倍電圧回路構成とすることによりnが奇
数の場合に平滑な出力電圧を得ることができる。なおこ
の場合コンデンサCaと並列にトランジスタTとツェナ
ーダイオードZD が接続されている。Therefore, as shown in FIG. 7, the positions of the transistor Ta and the capacitor Ca are changed to change the transistor Tb.
By replacing the positions of the capacitor Cb and the capacitor Cb, the first-stage diode D 1 is connected to the intermediate point X side of the capacitors Ca and Cb, and the negative side of the capacitor C n-1 is similarly changed to the intermediate point X.
With the n-fold voltage circuit configuration connected to the side, a smooth output voltage can be obtained when n is an odd number. In this case, the transistor T and the Zener diode ZD are connected in parallel with the capacitor Ca.
【0048】図7においてもコンデンサCn-2 には(n
−2)E/2(V)、コンデンサCn-1 には(n−1)
E/2(V)が充電される。nが偶数の場合、トランジ
スタTc がオンの時、E(V)となったY点からコンデ
ンサCn-1 の充電電圧(n−1)E/2(V)が加算さ
れてE+(n−1)E/2=(n+1)E/2(V)が
ダイオードDn へ出力される。一方トランジスタTd が
オンの時はY点はO(V)となりX点のE/2(V)と
コンデンサCn-2 の充電圧(n−2)E/2(V)が加
算されて、E/2+(n−2)E/2=(n−1)E/
2(V)がコンデンサCn-1 及びダイオードDn へと出
力される。従って、トランジスタTcがオンの時とトラ
ンジスタTd がオンの時の出力電圧の差は(n+1)E
/2ー(n−1)E/2=E(V)となり図8の(B)
に示すように、トランジスタTc がオンの時の方がE
(V)高い矩形波状の出力電圧となる。Also in FIG. 7, the capacitor C n-2 has (n
-2) E / 2 (V), the capacitor C n-1 has (n-1)
E / 2 (V) is charged. When n is an even number, when the transistor Tc is on, the charging voltage (n-1) E / 2 (V) of the capacitor C n-1 is added from the Y point at which E (V) is reached, and E + (n- 1) E / 2 = (n + 1) E / 2 (V) is output to the diode D n . On the other hand, when the transistor Td is on, the Y point becomes O (V) and the E / 2 (V) at the X point and the charging pressure (n-2) E / 2 (V) of the capacitor C n-2 are added, E / 2 + (n-2) E / 2 = (n-1) E /
2 (V) is output to the capacitor C n-1 and the diode D n . Therefore, the difference between the output voltages when the transistor Tc is on and when the transistor Td is on is (n + 1) E.
/ 2− (n−1) E / 2 = E (V) and (B) of FIG.
As shown in, when the transistor Tc is on, E is more
(V) A high rectangular wave output voltage is obtained.
【0049】逆にnが奇数の場合はトランジスタTc が
オンの時、E(V)となったY点からコンデンサCn-2
の充電電圧(n−2)E/2E(V)が加算されてE+
(n−2)E/2=nE/2がコンデンサCn-1 及びダ
イオードDn へ出力される。ここでコンデンサCn-1 に
は既に充電されている(n−1)E/2(V)とX点の
電位E/2があるので、(n−1)E/2+E/2=n
E/2(V)となり同電位だから実質的にはダイオード
Dn へnE/2(V)出力されることになる。なお図7
において、負荷が大きくなるほど中間点Xの電位が下が
り、コンデンサCa の両端電圧が上昇するため、E/2
(V)で動作するツェナーダイオードZD でトランジス
タTを動作させ中間点Xの電位をE/2(V)に維持す
る必要がある。On the contrary, when n is an odd number, when the transistor Tc is turned on, the capacitor C n-2 starts from the point Y when it becomes E (V).
Charging voltage (n-2) E / 2E (V) is added to E +
(N-2) E / 2 = nE / 2 is output to the capacitor C n-1 and the diode D n . Since the capacitor C n-1 has (n-1) E / 2 (V) already charged and the potential E / 2 at the point X, (n-1) E / 2 + E / 2 = n
Since it is E / 2 (V) and has the same potential, nE / 2 (V) is practically output to the diode D n . FIG. 7
, The potential at the intermediate point X decreases as the load increases, and the voltage across the capacitor Ca increases, so E / 2
It is necessary to operate the transistor T with the Zener diode ZD operating at (V) to maintain the potential at the intermediate point X at E / 2 (V).
【0050】一方、トランジスタTd がオンの時はY点
がO(V)となりE/2のX点からコンデンサCn-1 の
充電電圧(n−1)E/2(V)が加算されE/2+
(n−1)E/2=nE/2(V)がダイオードDn へ
出力される。従って、nが奇数の場合は、図8の(B)
に示すように、トランジスタTc 、Td どちらがオンの
時もnE/2の平滑な出力電圧が得られる。On the other hand, when the transistor Td is on, the Y point becomes O (V) and the charging voltage (n-1) E / 2 (V) of the capacitor C n-1 is added from the X point of E / 2 to E. / 2 +
(N-1) E / 2 = nE / 2 (V) is outputted to the diode D n. Therefore, when n is an odd number, (B) in FIG.
As shown in FIG. 5, a smooth output voltage of nE / 2 can be obtained when both the transistors Tc and Td are on.
【0051】つまりnE/2の全波整流を出力する場
合、nが偶数であれば図6の如く初段のn倍電圧回路3
のダイオードD1 をトランジスタTa とTb の中間点X
の側に接続し、コンデンサCn-1 のマイナス側をコンデ
ンサCa とCb の中間点Yに接続するようなn倍電圧回
路構成とし、nが奇数であれば図7の如く初段のダイオ
ードD1 をコンデンサCa とCb の中間点Xの側に接続
し、コンデンサCn-1 のマイナス側を同様に中間点X側
に接続するn倍電圧回路構成とすると良い。That is, when outputting full wave rectification of nE / 2, if n is an even number, the n-fold voltage circuit 3 of the first stage as shown in FIG.
Of the diode D 1 of the transistor Ta and Tb at the midpoint X
, And the negative side of the capacitor C n-1 is connected to the intermediate point Y between the capacitors Ca and Cb. If n is an odd number, then the first stage diode D 1 as shown in FIG. Is connected to the side of the intermediate point X between the capacitors Ca and Cb, and the negative side of the capacitor C n-1 is similarly connected to the side of the intermediate point X, so that an n-fold voltage circuit configuration is preferable.
【0052】図9は他の実施例を示すもので、中間点X
ーY間に、2組のn倍電圧回路3A、3Bを逆向きに組
み合わせて設けたものである。この構造では上側のn倍
電圧回路3Aにおいて、トランジスタTa 、Td がオン
の時、最終段のコンデンサーCn へ出力される電圧はn
E(V)であり、またトランジスタTb 、Tc がオンの
時、最終段のコンデンサーCn へ出力される電圧は(n
−1)E(V)となる。また下側のn倍電圧回路3Bに
おいて、トランジスタTa 、Td がオンの時、最終段の
コンデンサーCn へ出力される電圧は(n−1)E
(V)であり、トランジスタTb 、Tc がオンの時、最
終段のコンデンサーCn へ出力される電圧はnE(V)
となる。従って最終段のコンデンサーCn へ出力される
電圧は、上側と下側の合成電圧となり、図10に示す全
波n倍電圧状態でnE(V)を出力することになる。FIG. 9 shows another embodiment in which the intermediate point X
Between Y and Y, two sets of n-fold voltage circuits 3A and 3B are provided in reverse combination. In this structure, in the upper n-fold voltage circuit 3A, when the transistors Ta and Td are on, the voltage output to the final stage capacitor C n is n.
E (V), and when the transistors Tb and Tc are on, the voltage output to the final stage capacitor C n is (n
-1) E (V). In the lower n-fold voltage circuit 3B, when the transistors Ta and Td are on, the voltage output to the final stage capacitor C n is (n-1) E.
(V), and when the transistors Tb and Tc are on, the voltage output to the final stage capacitor C n is nE (V).
Becomes Therefore, the voltage output to the final-stage capacitor C n is a combined voltage of the upper side and the lower side, and nE (V) is output in the full-wave n-fold voltage state shown in FIG.
【0053】図11は図9の回路において、初段のn倍
電圧回路3の前側のダイオードD1を、直接入力側のプ
ラス電源線Aに接続したものである。この回路では、ト
ランジスタTa 、Td がオン状態となると、入力電圧E
(V)がプラス側の直流電源線Aから直接、前側のダイ
オードD1 を経てコンデンサーC1 に充電されるので、
トランジスタTa による出力損失を軽減させることがで
きる。FIG. 11 shows the circuit of FIG. 9 in which the diode D 1 on the front side of the n-fold voltage circuit 3 in the first stage is directly connected to the positive power supply line A on the input side. In this circuit, when the transistors Ta and Td are turned on, the input voltage E
(V) is directly charged from the positive side DC power supply line A through the diode D 1 on the front side to the capacitor C 1 ,
The output loss due to the transistor Ta can be reduced.
【0054】なお図1においてスイッチング素子となる
トランジスタTa 、Tc はPNP型(FETの場合はP
チャンネル)であるが、これを図12に示すようにトラ
ンジスタTb 、Td と同様にNPN型(FETの場合は
Nチャンネル)を用いた場合、トランジスタTa につい
て見ると、これををオンさせるためには、トランジスタ
Ta のベース電圧Eb はエミッター電圧Ee より高くな
ければならない。トランジスタTa がオン状態では、エ
ミッター電圧Ee と入力電圧Eは等しくなり、ベース電
圧Eb に入力電圧Eがそのまま加わると、ベース電圧E
b =入力電圧E=エミッター電圧Ee となって動作しな
い。In FIG. 1, transistors Ta and Tc, which are switching elements, are of PNP type (P in the case of FET).
However, when an NPN type (N channel in the case of FET) is used like the transistors T b and T d as shown in FIG. 12, looking at the transistor Ta, in order to turn it on. , The base voltage E b of the transistor Ta must be higher than the emitter voltage E e . When the transistor Ta is on, the emitter voltage E e and the input voltage E become equal, and when the input voltage E is directly added to the base voltage E b , the base voltage E e
b = input voltage E = emitter voltage E e, and it does not operate.
【0055】この点を改善するために、図12に示すよ
うに、直列に接続したダイオードDa 、コンデンサーC
a をトランジスタTa と並列に直流電源線Aと中間点X
との間に接続し、このダイオードDa 、コンデンサーC
a の中間点とトランジスタTa のベースとを抵抗Rを介
して接続する。更にこのベースと中間点Xとの間にトラ
ンジスタta を接続すると共に、このベースにフォトカ
プラーFa の出力側を接続する。またフォトカプラーF
a の入力側は非安定マルチバイブレーター1のトランジ
スタT1 と並列に直流電源線AB間に接続されている。
なおトランジスタTc についても同様の構成となってい
る。In order to improve this point, as shown in FIG. 12, a diode D a and a capacitor C connected in series are connected.
a in parallel with the transistor Ta and the DC power supply line A and the intermediate point X
This is connected between this diode D a and capacitor C
the base of the intermediate point and the transistor Ta of a connecting via a resistor R. Further with connecting transistors t a between the base and the intermediate point X, connects the output side of the photo coupler F a to the base. Also photo coupler F
input of a is connected between the DC power supply line AB in parallel with the transistor T 1 of the non-stable multivibrator 1.
The transistor Tc has the same structure.
【0056】またトランジスタTb のベースにはトラン
ジスタtb が接続されていると共に、このベースにはに
フォトカプラーFb の出力側が接続され、またフォトカ
プラーFb の入力側は非安定マルチバイブレーター1の
トランジスタT2 と並列に直流電源線AB間に接続され
ている。またトランジスタTd についても同様の構成と
なっている。A transistor t b is connected to the base of the transistor T b , the output side of the photocoupler F b is connected to this base, and the input side of the photocoupler F b is connected to the unstable multivibrator 1. It is connected between the DC power supply line AB in parallel with the transistor T 2 . The transistor T d has the same structure.
【0057】上記構造では、先ずトランジスタTa がオ
フ、トランジスタTb がオンの時、入力電圧Eがダイオ
ードDa を経てコンデンサーCa に充電される。次にト
ランジスタTa がオン、トランジスタTb がオフ、フォ
トカプラーFa がオン、トランジスタtb がオンになる
と、コンデンサーCa の充電電圧Ec が抵抗Rを経てト
ランジスタTa のベースに供給されてオンする。In the above structure, when the transistor Ta is off and the transistor Tb is on, the input voltage E is charged in the capacitor C a via the diode D a . Then the transistor Ta is turned on, the transistor Tb is turned off, the photo coupler F a is turned on, the transistor t b is turned on, the charging voltage E c of the capacitor C a is turned on is supplied to the base of the transistor Ta through resistor R .
【0058】このようにトランジスタTa がオンにな
り、入力電圧E=エミッター電圧Eeとなっても、ダイ
オードDa によりコンデンサーCa の充電電圧Ec =入
力電圧Eとはならず、充電電圧Ec はエミッター電圧E
e より高い電位となってベース電圧Eb が供給され続け
る。このため充電電圧Ec は放電により電圧が低下して
くるが、トランジスタTa にFETを使用したり、抵抗
Rを高抵抗にしたり、トランジスタTa 、Tb のオンオ
フのタイミングを高速化することにより、この低下は実
用上無視することができる。Thus, even if the transistor Ta is turned on and the input voltage E = the emitter voltage E e , the charging voltage E c does not become the charging voltage E c = input voltage E of the capacitor C a due to the diode D a. c is the emitter voltage E
The potential becomes higher than e and the base voltage E b is continuously supplied. For this reason, the charging voltage E c decreases due to discharging, but by using an FET for the transistor Ta, increasing the resistance of the resistor R, and speeding up the on / off timing of the transistors Ta and Tb, this The drop can be practically ignored.
【0059】図13は定電圧回路と組み合わせた場合の
他の実施例を示すものである。これは図3の回路に組み
合わせて、トランジスタTa と出力側のマイナス電源線
Bとの間に、コンデンサーCy 、ダイオードDy 、コン
デンサーCz を直列に接続する。またコンデンサーCy
とダイオードDy との間にダイオードDx を介してn倍
電圧回路3の最終段のダイオードDn を接続する。また
出力側のプラス側電源線Aに駆動用トランジスタTy を
接続すると共に、マイナス側電源線Bに制御用トランジ
スタTz を接続し、このコレクターを前記駆動用トラン
ジスタTz のベースに接続する。またこのベースは、抵
抗Rz を介して前記ダイオードDy に接続されている。
更に出力側の直流電源線AB間には、前記トランジスタ
Tz と並列に、所定のツェナー電圧Ez で作動するツェ
ナーダイオードZD が接続されている。FIG. 13 shows another embodiment when combined with a constant voltage circuit. This is combined with the circuit of FIG. 3 to connect a capacitor C y , a diode D y , and a capacitor C z in series between the transistor Ta and the minus power supply line B on the output side. Also condenser C y
And the diode D y , the diode D n at the final stage of the n-fold voltage circuit 3 is connected via the diode D x . Further, the driving transistor T y is connected to the plus side power supply line A on the output side, the control transistor T z is connected to the minus side power supply line B, and this collector is connected to the base of the driving transistor T z . The base is also connected to the diode D y via a resistor R z .
Furthermore between the DC power supply line AB on the output side, in parallel with the transistor T z, the Zener diode ZD which operates at a predetermined Zener voltage E z are connected.
【0060】上記装置において、最終段のコンデンサー
Cn には上記実施例と同様に、nEが充電される。また
駆動用トランジスタTy のベースに加わるベース電圧E
y は、コンデンサーCy に充電された電圧nEに入力電
圧Eが加算されたnE+Eとなる。出力電圧をEO とす
ると、ツェナー電圧Ez ≧出力電圧EO の場合、ツェナ
ーダイオードZD 側に流れる電流iZ が0で制御用トラ
ンジスタTz はオフとなる。一方、トランジスタTa が
オンの状態で、コンデンサーCz に充電されている電圧
nEと入力電圧Eが加算された制御電圧Ey は、抵抗R
z を介して駆動用トランジスタTy のベースに加わって
これがオンし、出力電圧nEそのまま負荷に出力され
る。ここでエミッター電圧nE=出力電圧EO であって
も、駆動用トランジスタTy のベース電圧Ey はnE+
Eとなっているので、駆動用トランジスタTy のエミッ
ター電圧nEよりEだけ高い電圧が供給されるので、完
全なオン状態を保持することができる。In the above device, the final stage capacitor C n is charged with nE as in the above embodiment. Also, the base voltage E applied to the base of the driving transistor T y
y becomes nE + E in which the input voltage E is added to the voltage nE charged in the capacitor C y . Assuming that the output voltage is E O , if the Zener voltage E z ≧ the output voltage E O , the current i Z flowing to the Zener diode ZD side is 0 and the control transistor T z is turned off. On the other hand, when the transistor Ta is on, the control voltage E y obtained by adding the voltage nE charged in the capacitor C z and the input voltage E is the resistance R
It is added to the base of the driving transistor T y via z to be turned on, and the output voltage nE is directly output to the load. Here even emitter voltage nE = the output voltage E O, the base voltage E y of the driving transistor T y is nE +
Since the voltage is E, a voltage higher than the emitter voltage nE of the driving transistor T y by E is supplied, so that a complete ON state can be maintained.
【0061】次にツェナー電圧Ez <出力電圧EO にな
った場合、ツェナーダイオードZD側に流れる電流iZ
>0となって制御用トランジスタTz がオンとなる。こ
のため駆動用トランジスタTy のベースに加わっていた
ベース電圧Ey は抵抗Rz 、制御用トランジスタTz を
経てマイナス側の直流電源線Bにバイパスして、駆動用
トランジスタTy はオフとなり、負荷側への電圧供給は
停止される。この結果、出力電圧EO が低下してEz ≧
EO となると、再び駆動用トランジスタTy にベース電
圧が加わってオンし、以下同様の動作を繰り返して負荷
側にはツェナー電圧Ez と同じ定電圧EO が出力される
ことになる。Next, when the Zener voltage E z <output voltage E O , the current i Z flowing to the Zener diode ZD side
> 0 and the control transistor T z is turned on. Thus the base voltage E y had joined the base of the driving transistor T y is the resistance R z, bypassing the DC power supply line B of the negative-side through the control transistor T z, the driving transistor T y is turned off, The voltage supply to the load side is stopped. As a result, the output voltage E O decreases and E z ≧
When it becomes E O , the base voltage is again applied to the driving transistor T y to turn it on, and the same operation is repeated thereafter, and the constant voltage E O same as the Zener voltage E z is output to the load side.
【0062】なお上記実施例ではコンデンサーCy から
ダイオードDy を通して、駆動用トランジスタTy のベ
ース電圧Ey を取り出しているが、n倍電圧回路3の中
間のコンデンサーCm (但しm<n)、ダイオードDm
から出力する電源も可能である。また図6を基本とする
nE/2回路を電源としても良い。[0062] Note that through the diode D y from the condenser C y in the above embodiment, although removed base voltage E y of the driving transistor T y, n times the voltage circuit 3 of the intermediate capacitor C m (where m <n) , Diode D m
A power supply output from is also possible. Further, the nE / 2 circuit based on FIG. 6 may be used as the power source.
【0063】図14は請求項3記載の発明の実施例を示
すもので、マイナス側をアースした直流電源線AB間
に、非安定マルチバイブレーター1を設けると共に、前
記直流電源線AB間に、2個のスイッチング素子となる
トランジスタTa 、Tb を直列に接続すると共に、一方
のトランジスタTa がオンした時に、他方のトランジス
タTb がオフするように前記非安定マルチバイブレー1
を接続し、両トランジスタTa 、Tb の中間点Xとプラ
ス側電源線A間との間にダイオードD1 、D2 とコンデ
ンサーC1 、C2 を組合せたn倍電圧回路1を設けると
共に、出力側の電源線AB間に、n倍電圧回路3の最終
出力側のコンデンサーC2 を設けたものである。FIG. 14 shows an embodiment of the present invention as set forth in claim 3, in which an astable multivibrator 1 is provided between the DC power supply lines AB whose minus side is grounded, and two DC power supply lines AB are connected. The transistors Ta and Tb serving as switching elements are connected in series, and when one transistor Ta is turned on, the other transistor Tb is turned off.
And an n-fold voltage circuit 1 in which diodes D 1 and D 2 and capacitors C 1 and C 2 are combined is provided between the midpoint X of both transistors Ta and Tb and the positive power supply line A, and the output The capacitor C 2 on the final output side of the n-fold voltage circuit 3 is provided between the power supply lines AB on the side.
【0064】上記装置では、トランジスタTa がオフ、
トランジスタTb がオンの状態で、入力電圧E(V)が
ダイオードD1 、コンデンサーC1 、トランジスタTb
を経てマイナス側電源線Bに流れ、この時コンデンサー
C1 にE(V)が充電される。次にトランジスタTa が
オン、トランジスタTb がオフとなると、入力電圧E
(V)がトランジスタTa 、コンデンサーC1 、ダイオ
ードD2 の経路を流れて、コンデンサーC2 に2E
(V)が出力されるようになっている。In the above device, the transistor Ta is off,
When the transistor Tb is on, the input voltage E (V) is the diode D 1 , the capacitor C 1 , and the transistor Tb.
Through the negative side power supply line B, and at this time, the capacitor C 1 is charged with E (V). Next, when the transistor Ta is turned on and the transistor Tb is turned off, the input voltage E
(V) flows through the transistor Ta, capacitors C 1, the path of the diode D 2, 2E to the capacitor C 2
(V) is output.
【0065】図15は請求項4記載の発明の実施例を示
すもので、トランジスタTa 、Tbの中間点Xとプラス
側電源線Aとの間にダイオードD1 、D' 1 とコンデン
サーC1 、C' 1 を2個づつ組合せたn倍電圧回路3を
複数段設けると共に、n倍電圧回路3の後側のコンデン
サーC' 1 を、前側のコンデンサーC1 に充電された電
荷を一旦保持してから、次段のn倍電圧回路3の前側の
コンデンサーC2 に放電する保持用コンデンサーとし、
以下同様に複数段のn倍電圧回路3を順次接続し、出力
側の電源線AB間に、最終段のn倍電圧回路3の出力側
のコンデンサーCn を設けたものである。[0065] Figure 15 is claim 4 shows an embodiment of the invention described, the transistors Ta, diodes D 1, D '1 and capacitor C 1 between the midpoint X and the plus-side power line A of Tb, C 'n times voltage circuit 3 1 combination two at a time with multiple stages provided, the capacitor C of the rear side of the n-times voltage circuit 3' to 1, and temporarily holds the charge stored on the front side of the capacitor C 1 To a holding capacitor that discharges to the capacitor C 2 on the front side of the n-fold voltage circuit 3 of the next stage,
Similarly, a plurality of stages of n-fold voltage circuits 3 are sequentially connected, and an output-side capacitor C n of the final-stage n-fold voltage circuit 3 is provided between output power lines AB.
【0066】上記装置では、トランジスタTa がオフ、
トランジスタTb がオンの状態で、入力電圧E(V)が
ダイオードD1 、コンデンサーC1 、トランジスタTb
を経てマイナス側電源線Bに流れ、この時コンデンサー
C1 にE(V)が充電される。次にトランジスタTa が
オン、トランジスタTb がオフとなると、コンデンサー
C1 、ダイオードD' 1 トランジスタTa の経路を流れ
て、後側の保持用コンデンサーC' 1にE(V)が出力さ
れて、ここに一旦保持される。In the above device, the transistor Ta is off,
When the transistor Tb is on, the input voltage E (V) is the diode D 1 , the capacitor C 1 , and the transistor Tb.
Through the negative side power supply line B, and at this time, the capacitor C 1 is charged with E (V). Then the transistor Ta is turned on, the transistor Tb is turned off, the capacitor C 1, 'flows through the path of the first transistor Ta, holding capacitor C of the rear' diode D E (V) to 1 is output, wherein Once held.
【0067】次にトランジスタTa がオフになると、初
段の保持用コンデンサーC' 1に保持されていたE(V)
に入力電圧E(V)が加算されて2E(V)が、ダイオ
ードD2 、2段目の前側のコンデンサーC2 、トランジ
スタTb を経て出力され、2段目のコンデンサーC2 に
2E(V)が充電される。更に、トランジスタTa がオ
ンになると、2段目のコンデンサーC2 に充電されてい
た2E(V)が、ダイオードD' 2、後側の保持用コンデ
ンサーC' 2に出力されて、ここに2E(V)が保持され
る。この後、トランジスタTb がオンになると2段目の
保持用コンデンサーC' 2に保持されていた2E(V)電
荷と入力電圧E(V)が加算され、ダイオードD3 を経
て、3段目の前側のコンデンサーC3 に3E(V)が充
電される。以下同様にトランジスタTa 、Tb のオンオ
フに伴って、前段の保持用コンデンサーC' 3…に充電さ
れていた電荷に、入力電圧E(V)が加算されて、次段
の前側コンデンサーC4 …に順次、充電されて最終的に
n倍の電圧が出力されるようになっている。[0067] Then the transistor Ta is turned off, has been held in the holding capacitor C '1 of the first stage E (V)
2E (V) is added to the input voltage E (V) and is output through the diode D 2 , the second-stage front side capacitor C 2 and the transistor Tb, and is output to the second-stage capacitor C 2 2E (V). Is charged. Further, the transistor Ta is turned on, the second stage of the condenser C 2 to 2E that is charged (V) is, the diode D '2, the rear of the holding capacitor C' is output to 2, wherein the 2E ( V) is retained. After that, when the transistor Tb is turned on, the 2E (V) charge held in the second-stage holding capacitor C ′ 2 and the input voltage E (V) are added, and the third stage via the diode D 3 is added. The front side capacitor C 3 is charged with 3E (V). Hereinafter similarly with the on-off of the transistors Ta, Tb, the electric charge stored in front of the holding capacitor C '3 ..., are added input voltage E (V) is, C 4 ... in the next stage of the front condenser The battery is sequentially charged and finally an n-fold voltage is output.
【0068】図16は図15の回路において、初段のコ
ンデンサーC1 をコンデンサーC1aとコンデンサーC1b
に分割し、この間にダイオードdが設けられている。こ
のダイオードdとコンデンサーC1aの中間点とダイオー
ドD2 との間にダイオードd2 が接続されて、更にダイ
オードdとコンデンサーC1bの中間点とトランジスタT
a 、Tb の中間点Xとの間にダイオードd1 が設けられ
ている。FIG. 16 is a circuit diagram of FIG. 15 in which the first stage capacitor C 1 is replaced with the capacitors C 1a and C 1b.
And a diode d is provided between them. A diode d 2 is connected between the intermediate point between the diode d and the capacitor C 1a and the diode D 2, and the intermediate point between the diode d and the capacitor C 1b and the transistor T 2.
A diode d 1 is provided between the intermediate point X of a and Tb.
【0069】上記装置では、トランジスタTa がオフ、
トランジスタTb がオンの状態で、入力電圧E(V)が
ダイオードD1 、コンデンサーC1b、ダイオードd、コ
ンデンサーC1aを経てトランジスタTb に流れ、この
時、分割したコンデンサーC1a、C1bに0.5 E(V)が
それぞれ充電される。次にトランジスタTa がオンにな
ると、入力電圧E(V)がトランジスタTa 、コンデン
サーC1a、ダイオードd2 の経路を流れて、後側の保持
用コンデンサーC' 1に0.5 E(V)が出力されて、ここ
に一旦保持される。同様にダイオードd1 、コンデンサ
ーC1b、ダイオードD' 1を経て保持用コンデンサーC' 1
に出力される。In the above device, the transistor Ta is off,
With the transistor Tb turned on, the input voltage E (V) flows to the transistor Tb through the diode D 1 , the capacitor C 1b , the diode d and the capacitor C 1a , and at this time, 0.5 E is applied to the divided capacitors C 1a and C 1b. (V) are charged respectively. Next, when the transistor Ta is turned on, the input voltage E (V) flows through the path of the transistor Ta, the capacitor C 1a and the diode d 2 and 0.5 E (V) is output to the holding capacitor C ′ 1 on the rear side. And is once held here. Similarly diode d 1, the capacitor C 1b, the diode D 'condenser maintained through 1 C' 1
Is output to
【0070】更にトランジスタTa がオフになると、初
段の保持用コンデンサーC' 1に保持されていた0.5 E
(V)に入力電圧E(V)が加算されて1.5 E(V)
が、ダイオードD2 を経て、2段目の前側コンデンサー
C2 に1.5 E(V)が充電される。この後、トランジス
タTa がオンになると、2段目のコンデンサーC2 に充
電されていた1.5 E(V)が、ダイオードD' 2、後側の
保持用コンデンサーC' 2に出力されて、ここに1.5 E
(V)が保持される。この後、前記実施例と同様にトラ
ンジスタTa 、Tb のオンオフに伴って、前段の保持用
コンデンサーC' 2…に充電されていた電荷に、入力電圧
E(V)が加算されて、次段の前側コンデンサーC3 …
に順次、充電されて最終的に(n−0.5 )倍の電圧が出
力されるようになっている。[0070] Further, when the transistor Ta is turned off, 0.5 E that has been held in the holding capacitor C '1 of the first stage
Input voltage E (V) is added to (V) to obtain 1.5 E (V)
However, 1.5 E (V) is charged in the second-stage front side capacitor C 2 through the diode D 2 . Thereafter, when the transistor Ta is turned on, the second stage of the condenser C 2 1.5 was charged to E (V) is, the diode D '2, the rear of the holding capacitor C' is output to 2, where 1.5 E
(V) is retained. Thereafter, the embodiment and the accompanying Similarly transistor Ta, on and off of the Tb, the electric charge stored in front of the holding capacitor C '2 ..., are summed input voltage E (V) is the next stage front capacitor C 3 ...
The battery is sequentially charged and finally (n-0.5) times the voltage is output.
【0071】[0071]
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る電圧変換
装置によれば、トランスを用いずにコンデンサーとスイ
ッチング素子を組合わせて直流電流の電圧を変換し、し
かもスイッチング素子の一部を通過しないで最終段のコ
ンデンサーに出力されるので、スイッチング素子自身の
損失がなく、変換効率を大幅に向上させることができる
と共に装置を小型化し、出力側のマイナスをアースする
ことができ特に自動車の電装品の電源設備として好適な
ものである。As described above, according to the voltage converter of the present invention, a DC voltage is converted by combining a capacitor and a switching element without using a transformer, and moreover, a part of the switching element is not passed. Since it is output to the final stage capacitor, there is no loss of the switching element itself, the conversion efficiency can be greatly improved, the device can be downsized, and the negative side of the output side can be grounded, especially for electrical components of automobiles. It is suitable as a power supply facility for.
【図1】本発明の一実施例による直流電流の2倍の昇圧
電圧変換装置を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a boosted voltage converter with double DC current according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の初段のダイオードを直接、プラス側電源
線に接続した昇圧電圧変換装置を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a boosted voltage conversion device in which the first-stage diode of FIG. 1 is directly connected to a positive power supply line.
【図3】本発明の他の実施例による直流電流のn倍の昇
圧電圧変換装置を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a boosted voltage conversion device for multiplying a direct current by n times according to another embodiment of the present invention.
【図4】図3に示す昇圧電圧変換装置の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of the boosted voltage converter shown in FIG.
【図5】図3の初段のダイオードを直接、プラス側電源
線に接続した昇圧電圧変換装置を示す回路図である。5 is a circuit diagram showing a boosted voltage conversion device in which the first-stage diode of FIG. 3 is directly connected to the positive power supply line.
【図6】本発明の他の実施例による2個トランジスタを
2個のコンデンサーに置き換えたn倍昇圧電圧変換装置
を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an n-fold boosted voltage conversion device in which two transistors are replaced with two capacitors according to another embodiment of the present invention.
【図7】図6のトランジスタとコンデンサーの位置を換
えたn倍昇圧電圧変換装置を示す回路図である。7 is a circuit diagram showing an n-fold boosted voltage conversion device in which the positions of the transistor and the capacitor in FIG. 6 are changed.
【図8】図6と図7に示す回路の波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram of the circuits shown in FIGS. 6 and 7.
【図9】2組のn倍電圧回路を組合せた昇圧電圧変換装
置を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a boost voltage conversion device in which two sets of n-fold voltage circuits are combined.
【図10】図9に示す回路の波形図である。10 is a waveform diagram of the circuit shown in FIG.
【図11】図9の初段のダイオードを直接、プラス側電
源線に接続した昇圧電圧変換装置を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing a boost voltage conversion device in which the first-stage diode of FIG. 9 is directly connected to the positive power supply line.
【図12】トランジスタにPNP型を用いた昇圧電圧変
換装置を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a boost voltage converter using a PNP type transistor.
【図13】昇圧回路を組合せた定電圧回路を示す回路図
である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a constant voltage circuit combined with a booster circuit.
【図14】本発明の他の実施例による2個トランジスタ
を組合せた昇圧電圧変換装置を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a boosted voltage conversion device in which two transistors are combined according to another embodiment of the present invention.
【図15】各n倍電圧回路をダイオードとコンデンサー
を2個づつ組合せて構成した昇圧電圧変換装置を示す回
路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing a boosted voltage converter in which each n-fold voltage circuit is configured by combining two diodes and two capacitors.
【図16】図15の初段の前側コンデンサーを2個のコ
ンデンサーに分割して構成した昇圧電圧変換装置を示す
回路図である。16 is a circuit diagram showing a boost voltage conversion device configured by dividing the front-side capacitor of the first stage of FIG. 15 into two capacitors.
【図17】従来の倍電圧整流回路を示す回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram showing a conventional voltage doubler rectifier circuit.
1 非安定マルチバイブレーター 2 倍電圧整流回路 3 n倍電圧回路 4 直流電源線 Ta トランジスタ Tb トランジスタ Tc トランジスタ Td トランジスタ C1 コンデンサー Cn コンデンサー D1 ダイオード Dn ダイオード X 中間点 Y 中間点1 Unstable multivibrator 2 Double voltage rectifier circuit 3 n Double voltage circuit 4 DC power supply line Ta transistor Tb transistor Tc transistor Td transistor C 1 capacitor C n capacitor D 1 diode D n diode X intermediate point Y intermediate point
Claims (4)
数に変換して2つの信号を交互に発信する非安定マルチ
バイブレーターを設けると共に、前記直流電源線間に、
2個のスイッチング素子またはコンデンサーを直列に接
続してこの中間点をXとし、これと並列に2個のスイッ
チング素子またはコンデンサーを直列に接続してこの中
間点をYとし、X側の一方のスイッチング素子がオンし
た時に、Y側の他方のスイッチング素子がオンするよう
に前記非安定マルチバイブレーターを接続し、且つXと
Yとの間にダイオードとコンデンサーを複数個組合せた
n倍電圧回路を1段以上設けると共に、出力側の電源線
間に、n倍電圧回路の最終段のコンデンサーを設けたこ
とを特徴とする電圧変換装置。1. A non-stable multivibrator for converting a direct current into an arbitrary frequency to alternately emit two signals is provided between the DC power supply lines, and between the DC power supply lines,
Two switching elements or capacitors are connected in series and this intermediate point is X, and two switching elements or capacitors are connected in series in parallel with this intermediate point is Y and one of the X side switchings The non-stable multivibrator is connected so that the other switching element on the Y side is turned on when the element is turned on, and one stage of an n-fold voltage circuit in which a plurality of diodes and capacitors are combined between X and Y is provided. In addition to the above, a voltage conversion device characterized in that a final stage capacitor of an n-fold voltage circuit is provided between power lines on the output side.
数に変換して2つの信号を交互に発信する非安定マルチ
バイブレーターを設けると共に、前記直流電源線間に、
2個のスイッチング素子またはコンデンサーを直列に接
続してこの中間点をXとし、これと並列に2個のスイッ
チング素子またはコンデンサーを直列に接続してこの中
間点をYとし、X側の一方のスイッチング素子がオンし
た時に、Y側の他方のスイッチング素子がオンするよう
に前記非安定マルチバイブレーターを接続し、且つXと
Yとの間にダイオードとコンデンサーを複数個組合せた
n倍電圧回路を1段以上の設けると共に、入力側のプラ
ス電源線を、n倍電圧回路の初段のダイオードに接続
し、且つ出力側の電源線間に、n倍電圧回路の最終段の
コンデンサーを設けたことを特徴とする電圧変換装置。2. A non-stable multivibrator for converting a direct current to an arbitrary frequency to alternately emit two signals is provided between the DC power supply lines, and between the DC power supply lines,
Two switching elements or capacitors are connected in series and this intermediate point is X, and two switching elements or capacitors are connected in series in parallel with this intermediate point is Y and one of the X side switchings The non-stable multivibrator is connected so that the other switching element on the Y side is turned on when the element is turned on, and one stage of an n-fold voltage circuit in which a plurality of diodes and capacitors are combined between X and Y is provided. In addition to the above, the positive power supply line on the input side is connected to the diode at the first stage of the n-fold voltage circuit, and the capacitor at the final stage of the n-fold voltage circuit is provided between the power lines on the output side. Voltage converter.
数に変換して2つの信号を交互に発信する非安定マルチ
バイブレーターを設けると共に、前記直流電源線間に、
2個のスイッチング素子を直列に接続すると共に、一方
のスイッチング素子がオンした時に、他方のスイッチン
グ素子がオフするように前記非安定マルチバイブレータ
ーを接続し、両スイッチング素子の中間点とプラス側電
源線との間にダイオードとコンデンサーを複数個組合せ
たn倍電圧回路を1段以上設けると共に、出力側の電源
線間に、n倍電圧回路の最終段のコンデンサーを設けた
ことを特徴とする電圧変換装置。3. An astable multivibrator for converting a direct current to an arbitrary frequency to alternately emit two signals is provided between the DC power supply lines, and between the DC power supply lines,
The two switching elements are connected in series, and the unstable multivibrator is connected so that the other switching element is turned off when one switching element is turned on. A voltage converter characterized in that at least one stage of an n-fold voltage circuit combining a plurality of diodes and capacitors is provided between the power supply line and the power line on the output side, and a capacitor at the final stage of the n-fold voltage circuit is provided between the power line on the output side. apparatus.
数に変換して2つの信号を交互に発信する非安定マルチ
バイブレーターを設けると共に、前記直流電源線間に、
2個のスイッチング素子を直列に接続すると共に、一方
のスイッチング素子がオンした時に、他方のスイッチン
グ素子がオフするように前記非安定マルチバイブレーを
接続し、両スイッチング素子の中間点とプラス側電源線
との間にダイオードとコンデンサーを2個づつ組合せた
n倍電圧回路を複数段設けると共に、各n倍電圧回路の
後側のコンデンサーを、前側のコンデンサーに充電され
た電荷を一旦保持してから、次段のn倍電圧回路の前側
のコンデンサーに放電する保持用コンデンサーとし、出
力側の電源線間に、最終段のn倍電圧回路のコンデンサ
ーを設けたことを特徴とする電圧変換装置。4. An astable multivibrator for converting a direct current to an arbitrary frequency to alternately emit two signals is provided between the direct current power lines, and the direct current power lines are provided between the direct current power lines.
Two switching elements are connected in series, and the unstable multivibrator is connected so that when one switching element is turned on, the other switching element is turned off. A plurality of stages of n-fold voltage circuits in which two diodes and capacitors are combined are provided between and, and the capacitors on the rear side of each n-fold voltage circuit temporarily hold the electric charge charged in the front-side capacitors, A voltage conversion device characterized in that a capacitor for holding is discharged to a capacitor on the front side of the n-fold voltage circuit of the next stage, and a capacitor for the n-fold voltage circuit of the final stage is provided between the power lines on the output side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31250794A JPH08149800A (en) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31250794A JPH08149800A (en) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08149800A true JPH08149800A (en) | 1996-06-07 |
Family
ID=18030057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31250794A Pending JPH08149800A (en) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08149800A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62144565A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Booster circuit |
JPH01243847A (en) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Yamaha Corp | Dc-dc boosting power source |
JPH04251559A (en) * | 1990-12-27 | 1992-09-07 | Sharp Corp | Dc power supply |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP31250794A patent/JPH08149800A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62144565A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Booster circuit |
JPH01243847A (en) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Yamaha Corp | Dc-dc boosting power source |
JPH04251559A (en) * | 1990-12-27 | 1992-09-07 | Sharp Corp | Dc power supply |
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