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JPH11187648A - Boosting circuit - Google Patents

Boosting circuit

Info

Publication number
JPH11187648A
JPH11187648A JP36391997A JP36391997A JPH11187648A JP H11187648 A JPH11187648 A JP H11187648A JP 36391997 A JP36391997 A JP 36391997A JP 36391997 A JP36391997 A JP 36391997A JP H11187648 A JPH11187648 A JP H11187648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
level
capacitor
fet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP36391997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masuhiro Otsuka
益弘 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Corp filed Critical Zexel Corp
Priority to JP36391997A priority Critical patent/JPH11187648A/en
Publication of JPH11187648A publication Critical patent/JPH11187648A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the optimum on-off control of a switching FET without providing a boosting circuit with a resistor for detecting a coil current for boosting. SOLUTION: A boosting circuit 1 is arranged so as to take out a high-voltage VH by turning on and off a current flowing from a DC power source E to the boosting circuit 1. In this case, this circuit is provided with a first circuit 50 which outputs an on-control signal S1 for keeping an FET 12 on until a charge voltage of a capacitor charged via a resistor by the DC power source E exceeds the level of a first voltage V1, and a second circuit 60 for resetting the charge condition of a capacitor 52 when a drain voltage VDR of the FET 12 falls under the level of a second voltage V2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、昇圧回路の昇圧用
コイルに流れる電流をモニタすることなしに昇圧回路を
効率よく作動させることができるようにした昇圧回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a booster circuit capable of operating a booster circuit efficiently without monitoring a current flowing through a booster coil of the booster circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種の電子装置において用いられている
従来の昇圧回路は、直流電源からコイルに流れる電流を
電界効果トランジスタ(FET)によりオン、オフし、
これによりコイルに生じた高レベルのサージ電圧をコン
デンサに蓄積することにより高圧電圧を得るようにした
構成が一般的である。
2. Description of the Related Art A conventional booster circuit used in various electronic devices turns on and off a current flowing from a DC power supply to a coil by a field effect transistor (FET).
In general, a high-level voltage is obtained by storing a high-level surge voltage generated in a coil in a capacitor.

【0003】図6には、昇圧コイル101をスイッチン
グFET102によりオン、オフさせることにより昇圧
コイル101に生じる高レベルのサージ電圧をダイオー
ド103を介してコンデンサ104に蓄積するようにし
た従来の昇圧回路の構成例が示されている。この従来の
昇圧回路では、発振回路105からのパルス信号に応答
してFETドライブ回路106を作動させ、スイッチン
グFET102を所定の一定パターンでオン、オフさせ
ることになるため、回路構成が簡単であるという利点を
有しているが、昇圧時間が遅いという問題点を有してい
る。
FIG. 6 shows a conventional booster circuit in which a high-level surge voltage generated in the booster coil 101 is stored in a capacitor 104 via a diode 103 by turning on and off the booster coil 101 by a switching FET 102. A configuration example is shown. In this conventional booster circuit, the FET drive circuit 106 is operated in response to a pulse signal from the oscillation circuit 105, and the switching FET 102 is turned on and off in a predetermined constant pattern, so that the circuit configuration is simple. Although it has an advantage, it has a problem that the boosting time is slow.

【0004】すなわち、スイッチングFET102のオ
フ時に昇圧コイルに流れるコイル電流の減少速度はサー
ジ電圧の大きさに依存しており、且つサージ電圧はコン
デンサ104から得られる高圧電圧VHよりもダイオー
ド103での電圧降下分だけ高くなるので、高圧電圧V
Hが高くなるに従ってサージ電圧も大きくなる。この結
果、コイル電流の減少速度は高圧電圧VHが高くなるに
つれて速くなっていくのである。
That is, the rate of decrease of the coil current flowing through the booster coil when the switching FET 102 is turned off depends on the magnitude of the surge voltage, and the surge voltage is higher than the high voltage VH obtained from the capacitor 104 at the diode 103. Since it becomes higher by the amount of the drop, the high voltage V
As H increases, the surge voltage also increases. As a result, the decreasing speed of the coil current increases as the high voltage VH increases.

【0005】以上の理由により、図6に示す昇圧回路に
よると、図7に示されるように、スイッチングFET1
02がオフの期間中においてコイル電流が流れない時間
t1、t2、・・・が高圧電圧VHのレベル上昇につれ
て長くなり、回路の効率が悪くなるという問題を生じ
る。
For the above reasons, according to the booster circuit shown in FIG. 6, as shown in FIG.
.. During which the coil current does not flow becomes longer as the level of the high voltage VH rises, causing a problem that the efficiency of the circuit deteriorates.

【0006】この問題を解決するため、コイルに流れる
電流のレベルが適切になるようにFETのオン、オフ切
り換えを制御するようにした昇圧回路の従来例が図8に
示されている。図8に示した従来の昇圧回路は、例えば
電源電圧VBを抵抗器107を介して昇圧コイル101
の一端に印加し、昇圧コイル101の他端とアースとの
間に設けられたスイッチングFET102をFETドラ
イブ回路106でオン、オフし、これにより生じたサー
ジ電圧をダイオード103を介してコンデンサ104に
蓄積し、出力端子100から所望の高圧電圧VHを得る
ようにした回路において、電流値モニタ回路108によ
って抵抗器107を流れる電流のレベルを常時モニタ
し、抵抗器107を流れる電流レベルが所定値以上とな
ったときにスイッチングFET102をオフとし、抵抗
器107を流れる電流レベルが所定値以下となったとき
にスイッチングFET102をオンとするようにFET
ドライブ回路106を制御する構成である。この構成に
よると、過電流の心配がなく、スイッチングFET10
2の無駄なオフ時間動作を防止することができる。
In order to solve this problem, FIG. 8 shows a conventional example of a booster circuit in which the on / off switching of the FET is controlled so that the level of the current flowing through the coil becomes appropriate. In the conventional booster circuit shown in FIG. 8, for example, a power supply voltage VB is applied via a resistor 107 to a booster coil 101
And the switching FET 102 provided between the other end of the step-up coil 101 and the ground is turned on and off by the FET drive circuit 106, and the surge voltage generated by this is stored in the capacitor 104 via the diode 103. Then, in a circuit in which a desired high voltage VH is obtained from the output terminal 100, the level of the current flowing through the resistor 107 is constantly monitored by the current value monitoring circuit 108, and the level of the current flowing through the resistor 107 is not less than a predetermined value. The switching FET 102 is turned off when the current is flowing, and the switching FET 102 is turned on when the current level flowing through the resistor 107 falls below a predetermined value.
This is a configuration for controlling the drive circuit 106. According to this configuration, there is no fear of overcurrent and the switching FET 10
2 can be avoided.

【0007】このため、たとえば筒内ガソリン噴射シス
テムに用いられるインジェクタの高速動作のためにイン
ジェクタの駆動初期段階で電源電圧よりも高い電圧を印
加するために用いられる昇圧回路において、1つの昇圧
回路からの高圧電圧出力で多数のインジェクタを賄うこ
とによりコストダウンを図ろうとする場合のように、昇
圧回路の負荷が大きくなった場合には、図8に示した昇
圧回路は極めて好都合である。
For this reason, for example, in a booster circuit used to apply a voltage higher than the power supply voltage at the initial stage of driving the injector for high-speed operation of the injector used in the in-cylinder gasoline injection system, one booster circuit is used. When the load on the boosting circuit is increased, as in the case where the cost is reduced by supplying a large number of injectors with the high voltage output of the above, the boosting circuit shown in FIG. 8 is extremely convenient.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、昇圧コイル1
01と直列に抵抗器107を接続する構成によると、抵
抗器107で電力損失が生じるために回路全体としての
効率が悪くなる上に回路規模が大きくなるという別の問
題を生じる。
However, the booster coil 1
According to the configuration in which the resistor 107 is connected in series with the resistor 01, another problem arises in that power loss occurs in the resistor 107, thereby lowering the efficiency of the entire circuit and increasing the circuit scale.

【0009】本発明の目的は、昇圧用のコイルに流れる
電流を検出するための抵抗器を設けることなしにスイッ
チングFETの最適なオン、オフ制御が行われるように
した昇圧回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a booster circuit in which optimum on / off control of a switching FET is performed without providing a resistor for detecting a current flowing through a booster coil. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、一端が直流電源に接続された昇圧コ
イルと、該昇圧コイルの他端とアースとの間にドレイン
−ソース回路が接続され該昇圧コイルに流す電流をオ
ン、オフ制御するための電界効果トランジスタとを含ん
で成り、前記昇圧コイルに生じた高圧電圧を取り出すよ
うにした昇圧回路において、前記直流電源により抵抗器
を介して充電されるコンデンサを含み該コンデンサの充
電電圧が所定の第1レベルを超えるまで前記電界効果ト
ランジスタをオンにしておくためのオン制御信号を出力
する第1回路と、前記電界効果トランジスタのドレイン
電圧に応答し前記ドレイン電圧が所定の第2レベル以下
になった場合に前記コンデンサの充電状態をリセットす
るための第2回路とを設けた点にある。
A feature of the present invention to solve the above-mentioned problem is that a booster coil having one end connected to a DC power supply and a drain-source circuit connected between the other end of the booster coil and ground. And a field-effect transistor for controlling on / off of a current flowing through the booster coil, and configured to take out a high-voltage generated in the booster coil. A first circuit that includes a capacitor that is charged through the first circuit and outputs an ON control signal for keeping the field effect transistor on until the charged voltage of the capacitor exceeds a predetermined first level; and a drain of the field effect transistor. A second circuit for resetting a state of charge of the capacitor when the drain voltage falls below a predetermined second level in response to a voltage; Lies in the fact provided.

【0011】例えば電源投入によりコンデンサの充電電
圧が0Vから上昇しはじめ、第1レベルを超えるまでの
間はオン制御信号によって電界効果トランジスタがオン
となり、昇圧コイルに電流が流れる。コンデンサの容量
と抵抗器の値とで定まる時定数に従う時間の経過後、電
界効果トランジスタがオン制御信号によりオフ状態とさ
れる。
For example, when the power supply is turned on, the charging voltage of the capacitor starts to rise from 0 V, and until the voltage exceeds the first level, the field effect transistor is turned on by the on control signal, and a current flows through the booster coil. After a lapse of time according to a time constant determined by the capacitance of the capacitor and the value of the resistor, the field effect transistor is turned off by the on control signal.

【0012】電界効果トランジスタがオフとなると、そ
のドレイン電圧は低下しようとするが、このとき昇圧コ
イルに生じる逆起電力のためにドレイン電圧は一旦上昇
した後急激に低下する。このドレイン電圧の急激な上昇
により生じた高電圧エネルギーは別のコンデンサに蓄え
られる。ドレイン電圧の降下によりそのレベルが第2レ
ベルよりも小さくなると、第2回路によりコンデンサの
充電状態がリセットされる。この結果、電界効果トラン
ジスタが再びオンとなり、コンデンサは再び抵抗器を介
して充電される。以後このようにして電界効果トランジ
スタが繰り返しオン、オフ制御される。
When the field effect transistor is turned off, its drain voltage tends to decrease. At this time, the drain voltage once rises and then falls sharply due to the back electromotive force generated in the boosting coil. The high voltage energy generated by this rapid rise in drain voltage is stored in another capacitor. When the level becomes lower than the second level due to the drop of the drain voltage, the charge state of the capacitor is reset by the second circuit. As a result, the field effect transistor is turned on again, and the capacitor is charged again via the resistor. Thereafter, the field effect transistor is repeatedly turned on and off in this manner.

【0013】すなわち、第1及び第2回路によって、コ
ンデンサの充電状態がリセットされてからコンデンサの
充電電圧が第1レベルを超えるまで電界効果トランジス
タがオンとされ、一方、コンデンサの充電電圧が第1レ
ベルを超えてからドレイン電圧が第2レベルより小さく
なるまでの間は電界効果トランジスタがオフとされる。
この結果、特に、電界効果トランジスタのオフ時間が常
に最適な状態に制御され、昇圧回路を極めて効率よく動
作させることができる。
That is, the field effect transistor is turned on by the first and second circuits until the charged voltage of the capacitor exceeds the first level after the state of charge of the capacitor is reset, while the charged voltage of the capacitor is reduced to the first level. The field effect transistor is turned off until the drain voltage becomes lower than the second level after exceeding the level.
As a result, in particular, the off time of the field effect transistor is always controlled to an optimum state, and the booster circuit can be operated extremely efficiently.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明による昇圧回路の実施の形
態の一例を示す回路図である。昇圧回路1は、その電源
端子2に直流電源Eから印加される直流電圧VBを昇圧
して、例えば、数十V程度の直流高圧電圧を出力端子3
から供給するための回路であり、昇圧部10を有してい
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an embodiment of a booster circuit according to the present invention. The booster circuit 1 boosts the DC voltage VB applied from the DC power supply E to the power supply terminal 2 and outputs a DC high voltage of, for example, about several tens of volts to the output terminal 3.
And a booster 10.

【0016】昇圧部10は、昇圧コイル11と、スイッ
チング用の電界効果トランジスタ(FET)12とが図
示の如く接続されて成り、FET12をオン、オフする
ことにより直流電源Eから昇圧コイル11に流れる電流
を断続させ、これにより昇圧コイル11に生じた高圧電
圧をダイオード13を介して高圧蓄積用コンデンサ14
に蓄積するようにした公知の回路構成である。ここで、
15は高圧蓄積用コンデンサ14を直流電圧VBにより
充電できるようにするためのダイオードである。16、
17はトランジスタ、18、19は抵抗器であり、これ
らはFET12のゲート駆動回路20を構成している。
The step-up unit 10 is composed of a step-up coil 11 and a switching field-effect transistor (FET) 12 connected as shown in the figure. The FET 12 is turned on and off to flow from the DC power source E to the step-up coil 11. The current is interrupted, and the high voltage generated in the step-up coil 11 by the high voltage storage capacitor 14
This is a known circuit configuration that is stored in a memory. here,
Reference numeral 15 denotes a diode for enabling the high-voltage storage capacitor 14 to be charged with the DC voltage VB. 16,
17 is a transistor, 18 and 19 are resistors, and these constitute a gate drive circuit 20 of the FET 12.

【0017】図1で符号30で示されるのは、高圧蓄積
用コンデンサ14に蓄えられた高圧電圧のレベルをモニ
タするための昇圧電圧モニタ回路である。
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a boosted voltage monitor circuit for monitoring the level of the high voltage stored in the high voltage storage capacitor 14.

【0018】昇圧電圧モニタ回路30は、図2に詳細に
示されるように、高圧蓄積用コンデンサ14に充電され
る高圧電圧VHを抵抗器31、32で分圧し、この分圧
電圧VDを、5V程度の安定化電圧VSを抵抗器33、
34で分圧して成る基準電圧VRと電圧比較器35によ
ってレベル比較する構成となっている。36はプルアッ
プ抵抗器、37は平滑用のコンデンサである。
As shown in detail in FIG. 2, the boosted voltage monitor circuit 30 divides the high voltage VH charged in the high voltage storage capacitor 14 by resistors 31 and 32, and divides the divided voltage VD by 5V. The stabilized voltage VS of about
The level is compared by a voltage comparator 35 with a reference voltage VR divided at 34. 36 is a pull-up resistor, and 37 is a smoothing capacitor.

【0019】この構成によると、基準電圧VRの値を適
切に設定することにより高圧電圧VHが所望のレベルに
達したのか否かを判別することができる。電圧比較器3
5からはその判別結果を示すモニタ出力MNが取り出さ
れ、制御回路40に入力されている。
According to this configuration, it is possible to determine whether the high voltage VH has reached a desired level by appropriately setting the value of the reference voltage VR. Voltage comparator 3
5, a monitor output MN indicating the result of the determination is extracted and input to the control circuit 40.

【0020】図1に戻ると、制御回路40は、昇圧部1
0を効率よく動作させるため、FET12のオン時間と
オフ時間とを制御するための回路であり、FET12の
オン動作時間を定めるためのオン制御信号S1を出力す
る第1回路50と、FET12のオフ動作時間を定める
ために第1回路50の動作をリセットするための第2回
路60とから成っている。
Returning to FIG. 1, the control circuit 40 operates the booster 1
0 is a circuit for controlling the ON time and the OFF time of the FET 12 in order to operate the FET 12 efficiently, a first circuit 50 that outputs an ON control signal S1 for determining the ON operation time of the FET 12, And a second circuit 60 for resetting the operation of the first circuit 50 to determine the operation time.

【0021】図3を参照すると、第1回路50は、抵抗
器51を介して直流電圧VBにより充電されるコンデン
サ52を有している。コンデンサ52の充電電圧VC
は、安定化電圧VSを抵抗器53、54で分圧して成る
第1電圧V1と電圧比較器55でレベル比較され、電圧
比較器55の出力がオン制御信号S1として出力され、
昇圧部10のトランジスタ16、17の各ベースに印加
される構成となっている。ここで、56はプルアップ抵
抗器である。
Referring to FIG. 3, the first circuit 50 has a capacitor 52 charged by a DC voltage VB via a resistor 51. Charge voltage VC of capacitor 52
Is compared by a voltage comparator 55 with a first voltage V1 obtained by dividing the stabilized voltage VS by resistors 53 and 54, and an output of the voltage comparator 55 is output as an ON control signal S1.
The voltage is applied to each base of the transistors 16 and 17 of the booster 10. Here, 56 is a pull-up resistor.

【0022】電圧比較器55は、VC≦V1の場合には
その出力が高レベル状態であり、これによりFET12
がオン状態となる。一方、VC>V1となると抵抗器5
3の出力は低レベル状態となりFET12がオフ状態と
なる。
When VC ≦ V1, the output of the voltage comparator 55 is at a high level.
Is turned on. On the other hand, when VC> V1, the resistor 5
The output of No. 3 becomes low level, and the FET 12 is turned off.

【0023】図4を参照すると、第2回路60は、直流
電圧VBを抵抗器61、62で分圧して成る第2電圧V
2とFET12のドレイン電圧VDR(図1参照)をレ
ベル比較するための電圧比較器63を備えている。ドレ
イン電圧VDRはダイオード64を介して抵抗器65、
66から成る分圧回路に与えられており、この分圧回路
によって分圧された分圧ドレイン電圧DVDRが電圧比
較器63の+入力端子に印加されている。電圧比較器6
3の+入力端子には、さらに、モニタ出力MNがダイオ
ード67を介して印加されるほか、オン制御信号S1
が、抵抗器71とコンデンサ72から成るタイマ回路7
0及びダイオード68を介して印加されている。
Referring to FIG. 4, a second circuit 60 includes a second voltage V formed by dividing a DC voltage VB by resistors 61 and 62.
2 and a voltage comparator 63 for comparing the level of the drain voltage VDR of the FET 12 (see FIG. 1). The drain voltage VDR is connected to a resistor 65 via a diode 64,
The divided drain voltage DVDR divided by the voltage dividing circuit is applied to the + input terminal of the voltage comparator 63. Voltage comparator 6
3, a monitor output MN is applied via a diode 67 to the + input terminal, and an ON control signal S1
Is a timer circuit 7 including a resistor 71 and a capacitor 72.
0 and a diode 68.

【0024】次に、図1〜図4に示されている昇圧回路
1の動作につき、図5を参照しながら説明する。図5に
おいて、(A)は充電電圧VCの波形図、(B)はFE
T12のオン、オフ状態を示す図、(C)はドレイン電
圧VDRの波形図であり(C)中にはVHのレベル値も
示されている。(D)はFET12の電流波形図、
(E)は高圧蓄積用コンデンサ14の充電電流ICの波
形図、(F)は電圧比較器63の+入力端子の電圧波形
図である。
Next, the operation of the booster circuit 1 shown in FIGS. 1 to 4 will be described with reference to FIG. 5A is a waveform diagram of the charging voltage VC, and FIG.
FIG. 4C is a diagram showing the ON / OFF state of T12, and FIG. 4C is a waveform diagram of the drain voltage VDR, and FIG. (D) is a current waveform diagram of the FET 12,
(E) is a waveform diagram of the charging current IC of the high-voltage storage capacitor 14, and (F) is a voltage waveform diagram of the + input terminal of the voltage comparator 63.

【0025】タイミングT=T1において電源電圧が印
加された場合を考えると、T=T1においてはVC<V
1であるから、電圧比較器55の出力であるオン制御信
号S1は高レベルとなり、ゲート駆動回路20がこれに
応答してFET12をオン状態とする。この結果、昇圧
コイル11に直流電源Eから電流が流入する。オン制御
信号S1はタイマ回路70を介して電圧比較器63の+
入力端子に時間をずらして印加される。第2電圧V2の
レベルはドレイン電圧VDRの値が高圧蓄積用コンデン
サ14の充電に寄与しなくなったか否かを判別するため
に用いられる基準電圧である。
Considering the case where the power supply voltage is applied at timing T = T1, VC <V at T = T1.
Since it is 1, the ON control signal S1, which is the output of the voltage comparator 55, goes high, and the gate drive circuit 20 turns on the FET 12 in response to this. As a result, a current flows from the DC power supply E into the booster coil 11. The ON control signal S1 is supplied to the +
It is applied to the input terminal with a time delay. The level of the second voltage V2 is a reference voltage used to determine whether or not the value of the drain voltage VDR does not contribute to charging of the high-voltage storage capacitor 14.

【0026】FET12がオンとなるとドレイン電圧V
DRのレベルは略零になるが、オン制御信号S1がタイ
マ回路を介して電圧比較器63の+入力端子に印加され
るので、電圧比較器63の出力はオープンとなり、コン
デンサ52が電圧比較器63から出力される地気信号で
あるリセット信号S2によりリセットされることがな
い。
When the FET 12 is turned on, the drain voltage V
Although the level of DR becomes substantially zero, the ON control signal S1 is applied to the + input terminal of the voltage comparator 63 via the timer circuit, so that the output of the voltage comparator 63 is open and the capacitor 52 is connected to the voltage comparator. There is no resetting by the reset signal S2 which is the ground signal output from 63.

【0027】時間の経過により充電電圧VCのレベルが
徐々に上昇し、T=T2でVC≧V1となると、電圧比
較器55の出力が低レベルとなり、FET12がオフと
される。
As the time elapses, the level of the charging voltage VC gradually increases, and when VC = V1 at T = T2, the output of the voltage comparator 55 goes low, and the FET 12 is turned off.

【0028】電圧比較器63の+入力端子の電位は、こ
れにより低下しようとするが、FET12がオフとなる
ことにより昇圧コイル11に生じる逆起電力のためにド
レイン電圧VDRのレベルが上昇する(図5(C)参
照)。したがって、この時点においては、電圧比較器6
3の+入力端子の電位は昇圧コイル11のサージ電圧に
応じたレベルとなっている。
Although the potential of the + input terminal of the voltage comparator 63 tends to decrease as a result, the level of the drain voltage VDR increases due to the back electromotive force generated in the booster coil 11 when the FET 12 is turned off ( FIG. 5 (C)). Therefore, at this point, the voltage comparator 6
The potential of the positive input terminal 3 is at a level corresponding to the surge voltage of the booster coil 11.

【0029】昇圧コイル11に生じるサージ電圧によっ
て高圧蓄積用コンデンサ14が充電されて高圧電圧VH
が得られる。サージ電圧による高圧蓄積用コンデンサ1
4への充電が終了すると、サージ電圧、すなわちドレイ
ン電圧VDRのレベルは急激に低下する。この結果、分
圧ドレイン電圧DVDRのレベルが第2電圧V2のレベ
ルより小さくなる。T=T3のタイミングで電圧比較器
63の出力が低インピーダンス状態となり、この状態を
反映して出力されるリセット信号S2によりコンデンサ
52の充電電荷が抜かれ、充電電圧VCの値は略零とな
る。
The high-voltage accumulating capacitor 14 is charged by the surge voltage generated in the booster coil 11, and the high-voltage storage capacitor 14 is charged.
Is obtained. High voltage storage capacitor 1 due to surge voltage
When the charging to No. 4 is completed, the surge voltage, that is, the level of the drain voltage VDR sharply decreases. As a result, the level of the divided drain voltage DVDR becomes lower than the level of the second voltage V2. At the timing of T = T3, the output of the voltage comparator 63 enters the low impedance state, and the reset signal S2 output reflecting this state removes the charge of the capacitor 52, and the value of the charge voltage VC becomes substantially zero.

【0030】この結果、第1回路50はT=T1のとき
と同様の回路状態となり、FET12が再びオン状態と
なる。したがって、第2回路60もまたT=T1の時と
同様に電圧比較器63の出力がオープン状態となり、コ
ンデンサ52に直流電源Eから充電電流が流入し、充電
電圧VCのレベルは所定の時定数に従って徐々に上昇す
る。
As a result, the first circuit 50 is in the same circuit state as when T = T1, and the FET 12 is turned on again. Therefore, also in the second circuit 60, the output of the voltage comparator 63 becomes open as in the case of T = T1, the charging current flows from the DC power supply E into the capacitor 52, and the level of the charging voltage VC becomes a predetermined time constant. Ascend gradually.

【0031】以上のようにして、FET12のオン、オ
フが繰り返され、高圧蓄積用コンデンサ14へ高圧電圧
が充電される。上記説明から判るように、第2回路60
はドレイン電圧VDRのレベルをモニタしており、ドレ
イン電圧VDRのレベルが小さくなって高圧蓄積用コン
デンサ14への充電が実質的に停止したタイミングでリ
セット信号を出力して第1回路50をリセットし、FE
T12を直ちにオン状態に戻すことができる。この結
果、高圧蓄積用コンデンサ14への充電のためのFET
12のオン、オフ動作が極めて適切に実行され、昇圧部
10における昇圧動作が効率よく行われる。
As described above, the FET 12 is repeatedly turned on and off, and the high-voltage storage capacitor 14 is charged with the high-voltage. As can be seen from the above description, the second circuit 60
Monitors the level of the drain voltage VDR, resets the first circuit 50 by outputting a reset signal at the timing when the level of the drain voltage VDR decreases and the charging of the high-voltage storage capacitor 14 is substantially stopped. , FE
T12 can be immediately returned to the on state. As a result, the FET for charging the high-voltage storage capacitor 14
The on and off operations of the step 12 are performed extremely appropriately, and the step-up operation in the step-up unit 10 is efficiently performed.

【0032】なお、図示の実施の形態では、モニタ出力
MNが電圧比較器63の+入力端子に印加されており、
高圧蓄積用コンデンサ14に充分なレベルの高圧電圧が
蓄積された場合、モニタ出力MNにより電圧比較器63
の出力が高レベルにロックされ、FET12をオフ状態
に保つようになっている。
In the illustrated embodiment, the monitor output MN is applied to the + input terminal of the voltage comparator 63,
When a high voltage of a sufficient level is stored in the high voltage storage capacitor 14, the voltage comparator 63 is output from the monitor output MN.
Is locked to a high level to keep the FET 12 in the off state.

【0033】昇圧回路1によれば、FET12のドレイ
ン電圧をモニタするという簡単な構成でFET12の最
適オン、オフ動作を容易に実現することができる。この
構成では従来の回路のように電流値をモニタするための
シャント抵抗器を昇圧コイルに直列に接続する必要がな
いので、昇圧回路における無駄な電力の消費がなく、高
効率である。
According to the booster circuit 1, the optimum on / off operation of the FET 12 can be easily realized with a simple structure of monitoring the drain voltage of the FET 12. In this configuration, there is no need to connect a shunt resistor for monitoring the current value in series with the boosting coil unlike the conventional circuit, so that there is no wasteful power consumption in the boosting circuit and high efficiency.

【0034】このようにして、FET12が適切にオ
ン、オフ動作するため、昇圧に要する時間が短くなり、
負荷が大きい場合であっても負荷に必要な高圧エネルギ
ーを応答性よく供給することができる。又、FET12
の無駄なオフ時間を生じさせないから、FET12がオ
フの場合に生じ易い、サージ終了後の共振現象によるノ
イズの影響を有効に回避することができるという利点も
有している。
As described above, since the FET 12 appropriately turns on and off, the time required for boosting is reduced,
Even when the load is large, high-pressure energy required for the load can be supplied with good responsiveness. Also, FET12
Since the unnecessary off time is not generated, there is also an advantage that the influence of noise due to the resonance phenomenon after the end of the surge, which is likely to occur when the FET 12 is turned off, can be effectively avoided.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、昇圧コイルに流れる電
流をオン、オフ制御するための電界効果トランジスタの
ドレイン電圧をモニタするという簡単な構成で電界効果
トランジスタの最適オン、オフ動作を容易に実現するこ
とができる。この結果、従来の回路のように昇圧コイル
に流れる電流値をモニタするためのシャント抵抗器を設
ける必要がないので、昇圧回路における無駄な電力の消
費がなく、高効率で昇圧回路を動作させることができ
る。
According to the present invention, the optimum on / off operation of the field effect transistor can be easily performed with a simple structure of monitoring the drain voltage of the field effect transistor for controlling on / off of the current flowing through the booster coil. Can be realized. As a result, there is no need to provide a shunt resistor for monitoring the value of the current flowing through the booster coil as in the conventional circuit, so that the booster circuit can be operated with high efficiency without wasteful power consumption. Can be.

【0034】さらに、上述の如く電界効果トランジスタ
を適切にオン、オフ動作させることができるので、昇圧
に要する時間が短くなり、負荷が大きい場合であっても
負荷に必要な高圧エネルギーを応答性よく供給すること
ができる。又、電界効果トランジスタの無駄なオフ時間
を生じさせないから、電界効果トランジスタがオフの場
合に生じ易い、サージ終了後の共振現象によるノイズの
影響を有効に回避することができる。
Furthermore, since the field-effect transistor can be appropriately turned on and off as described above, the time required for boosting is shortened, and even when the load is large, the high-pressure energy required for the load is responsive. Can be supplied. Further, since no unnecessary off time of the field effect transistor is generated, the influence of noise due to the resonance phenomenon after the end of the surge, which is likely to occur when the field effect transistor is turned off, can be effectively avoided.

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

【図1】本発明による昇圧回路の実施の形態の一例を示
す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an embodiment of a booster circuit according to the present invention.

【図2】図1の昇圧電圧モニタ回路の詳細回路図。FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the boosted voltage monitor circuit of FIG.

【図3】図1の第1回路の詳細回路図。FIG. 3 is a detailed circuit diagram of a first circuit in FIG. 1;

【図4】図1の第2回路の詳細回路図。FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a second circuit in FIG. 1;

【図5】図1に示した昇圧回路の動作を説明するための
各部の波形図。
FIG. 5 is a waveform chart of each part for explaining the operation of the booster circuit shown in FIG. 1;

【図6】従来の昇圧回路を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional booster circuit.

【図7】図6に示した従来の昇圧回路の動作を説明する
ための各部の波形図。
FIG. 7 is a waveform chart of each part for explaining the operation of the conventional booster circuit shown in FIG.

【図8】他の従来の昇圧回路を示す回路図。FIG. 8 is a circuit diagram showing another conventional booster circuit.

【符号の説明】 1 昇圧回路 2 電源端子 10 昇圧部 11 昇圧コイル 12 FET 14 高圧蓄積用コンデンサ 40 制御回路 50 第1回路 60 第2回路 E 直流電源 S1 オン制御信号 S2 リセット信号 V1 第1電圧 V2 第2電圧 VB 直流電圧 VC 充電電圧 VDR ドレイン電圧 VH 高圧電圧[Description of Signs] 1 Step-up circuit 2 Power supply terminal 10 Step-up unit 11 Step-up coil 12 FET 14 High-voltage storage capacitor 40 Control circuit 50 First circuit 60 Second circuit E DC power supply S1 ON control signal S2 Reset signal V1 First voltage V2 Second voltage VB DC voltage VC Charging voltage VDR Drain voltage VH High voltage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端が直流電源に接続された昇圧コイル
と、該昇圧コイルの他端とアースとの間にドレイン−ソ
ース回路が接続され該昇圧コイルに流す電流をオン、オ
フ制御するための電界効果トランジスタとを含んで成
り、前記昇圧コイルに生じた高圧電圧を取り出すように
した昇圧回路において、 前記直流電源により抵抗器を介して充電されるコンデン
サを含み該コンデンサの充電電圧が所定の第1レベルを
超えるまで前記電界効果トランジスタをオンにしておく
ためのオン制御信号を出力する第1回路と、 前記電界効果トランジスタのドレイン電圧に応答し前記
ドレイン電圧が所定の第2レベル以下になった場合に前
記コンデンサの充電状態をリセットするための第2回路
とを設けたことを特徴とする昇圧回路。
1. A booster coil having one end connected to a DC power supply, and a drain-source circuit connected between the other end of the booster coil and ground for controlling on / off of a current flowing through the booster coil. A booster circuit configured to extract a high-voltage generated in the booster coil, the capacitor comprising a capacitor charged by the DC power supply via a resistor, wherein a charging voltage of the capacitor is a predetermined voltage. A first circuit that outputs an on-control signal for keeping the field-effect transistor on until the level exceeds one level; and the drain voltage falls below a predetermined second level in response to a drain voltage of the field-effect transistor. And a second circuit for resetting the state of charge of the capacitor in a case.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100424642B1 (en) * 2001-07-13 2004-03-24 삼성에스디아이 주식회사 Efficient power control method and system in periodic pulsed-load
KR100560338B1 (en) 2004-07-09 2006-03-14 한국전기연구원 Boost circuit

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KR100424642B1 (en) * 2001-07-13 2004-03-24 삼성에스디아이 주식회사 Efficient power control method and system in periodic pulsed-load
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