JP2002312041A - Switching regulator - Google Patents
Switching regulatorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、スイッチングレ
ギュレータに関するものであり、特に、効率の向上を図
った降圧型のスイッチングレギュレータに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching regulator, and more particularly, to a step-down switching regulator with improved efficiency.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】スイッ
チングレギュレータを、スイッチング素子とトランスを
組合わせた絶縁型のものとトランスを使用しないチョッ
パー式非絶縁型のものとに大別すると、トランスを使用
するものは電力効率や安全性などに利点があるものの、
スイッチングレギュレータの電気的仕様に応じてトラン
スを製造或いは専門メーカーに発注することになって高
コストとなる。2. Description of the Related Art Switching regulators are roughly classified into an insulation type in which a switching element and a transformer are combined and a chopper type non-insulation type in which a transformer is not used. Although there are advantages in power efficiency and safety,
According to the electrical specifications of the switching regulator, the transformer is manufactured or ordered from a specialized manufacturer, resulting in high cost.
【0003】また、チョッパー式スイッチングレギュレ
ータにおいてICレギュレータを使用したものは、高精度
且つ小型に構成できるが、スイッチング素子、基準電圧
発生器、発振器、電圧比較器、論理回路等を1パッケー
ジに収めたICレギュレータは高価であり、トランス式の
ものと同様に高コストとなる。したがって、レギュレー
タのコストを抑える場合は、トランスやICレギュレータ
を使用せずにより簡素な回路でレギュレータを構成する
ことになる。A chopper type switching regulator using an IC regulator can be constructed with high precision and small size, but includes a switching element, a reference voltage generator, an oscillator, a voltage comparator, a logic circuit and the like in one package. IC regulators are expensive and cost as much as transformers. Therefore, in order to reduce the cost of the regulator, the regulator is configured with a simpler circuit without using a transformer or an IC regulator.
【0004】図3は従来の降圧型レギュレータ1を示し、
2は直流電源、3は負荷、C1は平滑用コンデンサであり、
分圧抵抗R3, R4により検出される出力電圧によりトラン
ジスタQ2の電流を制御し、トランジスタQ2によってトラ
ンジスタQ1の導通を制御して負荷へ一定電圧を供給する
ように構成している。FIG. 3 shows a conventional step-down regulator 1.
2 is a DC power supply, 3 is a load, C1 is a smoothing capacitor,
The configuration is such that the current of the transistor Q2 is controlled by the output voltage detected by the voltage dividing resistors R3 and R4, and the conduction of the transistor Q1 is controlled by the transistor Q2 to supply a constant voltage to the load.
【0005】この降圧型レギュレータは、出力側回路か
らトランジスタQ2にベース電圧をかけて負荷側に一定の
電圧を供給するので、トランジスタQ1の電流が少ないと
きも電力が消費され、電流が多いときはより大きな電力
が消費されて損失が多く効率が悪いという問題がある。In this step-down regulator, a base voltage is applied to the transistor Q2 from the output side circuit to supply a constant voltage to the load side. Therefore, even when the current of the transistor Q1 is small, power is consumed, and when the current is large, There is a problem that more power is consumed, loss is large, and efficiency is low.
【0006】そこで、低コスト且つ低損失のレギュレー
タを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくる
のであり、本発明は上記課題を解決することを目的とす
る。Therefore, there arises a technical problem to be solved in order to provide a low-cost and low-loss regulator, and an object of the present invention is to solve the above problem.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、直流電源を開閉す
る第一のトランジスタまたはFETと、第一のトランジス
タのベース電圧またはFETのゲート電圧を制御する第二
のトランジスタと、第一のトランジスタのベース電圧ま
たはFETのゲート電圧ならびに第二のトランジスタのベ
ース電圧を制御する第三のトランジスタとを備え、入力
回路側から第一のトランジスタのベースまたはFETのゲ
ートと、第二のトランジスタのベースとへ制御電圧を供
給し、出力回路側から分圧回路を介して第三のトランジ
スタのベースへ制御電圧を供給する回路構成のスイッチ
ングレギュレータを提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention proposes a first transistor or FET for opening and closing a DC power supply, and a base voltage of the first transistor or a gate of the first transistor. A second transistor that controls the voltage, a third transistor that controls the base voltage of the first transistor or the gate voltage of the FET and the base voltage of the second transistor, and the first transistor Provides a switching regulator with a circuit configuration that supplies a control voltage to the base or the gate of the FET and the base of the second transistor, and supplies a control voltage from the output circuit side to the base of the third transistor via the voltage dividing circuit. Is what you do.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図に従って詳述する。図1において11は降圧型のスイッ
チングレギュレータ、12は直流電源、13は負荷であり、
スイッチングレギュレータ11は直流電源に接続されるFE
T Q1のゲートをトランジスタTr2, Tr3によりスイッチン
グして負荷13への供給電圧を一定に制御する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, 11 is a step-down switching regulator, 12 is a DC power supply, 13 is a load,
The switching regulator 11 is connected to a DC power supply.
The gate of TQ1 is switched by transistors Tr2 and Tr3 to control the supply voltage to load 13 constant.
【0009】スイッチングレギュレータ11の入力側回路
は、抵抗R2、トランジスタTr3及びショットキーバリア
ダイオードD1を介して接地し、FET Q1のゲートは抵抗R3
を介して入力側回路に接続するとともに、抵抗R4を介し
てトランジスタTr2のコレクタに接続している。トラン
ジスタTr2のベースは抵抗R2とトランジスタTr3との間に
接続しており、トランジスタTr2, Tr3のエミッタは抵抗
R1を介して入力側回路へ接続している。FET Q1の出力電
圧は、分圧抵抗R5, R6を介してトランジスタTr3のベー
スに印加される。The input side circuit of the switching regulator 11 is grounded via the resistor R2, the transistor Tr3 and the Schottky barrier diode D1, and the gate of the FET Q1 is connected to the resistor R3.
And to the collector of the transistor Tr2 via a resistor R4. The base of the transistor Tr2 is connected between the resistor R2 and the transistor Tr3, and the emitters of the transistors Tr2 and Tr3 are resistors.
Connected to the input side circuit via R1. The output voltage of the FET Q1 is applied to the base of the transistor Tr3 via the voltage dividing resistors R5 and R6.
【0010】直流電源12がオンすると、抵抗R3を通じて
FET Q1のゲートに電圧が印加され、FET Q1のソースから
ドレインへ電流が流れ、分圧抵抗R5, R6を介して検出さ
れる出力電圧に応じてトランジスタTr3がオンオフし、
トランジスタTr2がトランジスタTr3とは反対にオンオフ
してFET Q1を高速スイッチングし、負荷変動にかかわら
ず出力電圧を一定に維持するように動作する。尚、C2は
平滑コンデンサであり、C1についても従来の降圧型レギ
ュレータと同様の平滑コンデンサである。When the DC power supply 12 is turned on, through the resistor R3
A voltage is applied to the gate of the FET Q1, a current flows from the source to the drain of the FET Q1, and the transistor Tr3 is turned on and off according to the output voltage detected via the voltage dividing resistors R5 and R6.
The transistor Tr2 is turned on and off in the opposite direction to the transistor Tr3, so that the FET Q1 is switched at high speed, and operates so as to keep the output voltage constant regardless of the load change. Note that C2 is a smoothing capacitor, and C1 is a smoothing capacitor similar to a conventional step-down regulator.
【0011】出力電圧が規定値以下のときは、トランジ
スタTr3はオフしていて、入力側回路から抵抗R2, R3を
通じて供給される電圧によりトランジスタTr2とFET Q1
はオンし、FET Q1から負荷13及び平滑コンデンサC2に電
流が供給される。When the output voltage is equal to or lower than the specified value, the transistor Tr3 is off and the transistor Tr2 and the FET Q1 are turned on by the voltage supplied from the input side circuit through the resistors R2 and R3.
Is turned on, and current is supplied from the FET Q1 to the load 13 and the smoothing capacitor C2.
【0012】出力電圧が規定値に達してトランジスタTr
3がオンすると、トランジスタTr2とFET Q1はオフし、ト
ランジスタTr2がオフすることによりFET Q1のゲート側
回路からトランジスタTr2を通じて電流が流れることが
なく、FET Q1がオフのときの電力損失が極めて少ない。When the output voltage reaches a specified value and the transistor Tr
When transistor 3 turns on, transistor Tr2 and FET Q1 turn off, and transistor Tr2 turns off, so that no current flows from the gate side circuit of FET Q1 through transistor Tr2, and power loss when FET Q1 is off is extremely small. .
【0013】また、トランジスタTr2のベース電流は入
力側回路から供給されるので、図3に示したように出力
側回路からベース電流を供給する従来の降圧型スイッチ
ングレギュレータとは異なり、FET Q1ならびにトランジ
スタTr2がオンのときに出力側回路の電流をトランジス
タTr2が消費することがなく、出力損失及び損失にかか
わる出力変動が軽減される。Since the base current of the transistor Tr2 is supplied from the input side circuit, unlike the conventional step-down switching regulator which supplies the base current from the output side circuit as shown in FIG. 3, the FET Q1 and the transistor When the transistor Tr2 is on, the current of the output side circuit is not consumed by the transistor Tr2, so that the output loss and the output fluctuation related to the loss are reduced.
【0014】また、図2に示すように、スイッチング素
子としてFET Q1に代えてトランジスタTr1を用いても上
述した回路と同様の作用及び効果が得られる。Also, as shown in FIG. 2, the same operation and effect as the above-described circuit can be obtained by using a transistor Tr1 instead of the FET Q1 as a switching element.
【0015】尚、この発明は上記の実施形態に限定する
ものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の
改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたもの
に及ぶことは当然である。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within the technical scope of the present invention, and it goes without saying that the present invention extends to those modifications. is there.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスイッチ
ングレギュレータは、トランスやICレギュレータ等の高
価な部品を使用しないので低コストであるとともに、ト
ランスを使用しない従来型の降圧型レギュレータに比較
して損失が少なく、電力変換効率が向上する。As described above, the switching regulator of the present invention does not use expensive components such as a transformer and an IC regulator, so that the cost is low and the switching regulator is compared with a conventional step-down regulator which does not use a transformer. Loss is small, and the power conversion efficiency is improved.
【図1】本発明の実施の一形態を示し、スイッチングレ
ギュレータの回路図。FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention and is a circuit diagram of a switching regulator.
【図2】他の実施形態を示し、スイッチングレギュレー
タの回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a switching regulator according to another embodiment.
【図3】従来例を示し、降圧型レギュレータの回路図。FIG. 3 shows a conventional example, and is a circuit diagram of a step-down regulator.
11 スイッチングレギュレータ 12 直流電源 13 負荷 Q1 FET Tr2 トランジスタ Tr3 トランジスタ 11 Switching regulator 12 DC power supply 13 Load Q1 FET Tr2 transistor Tr3 transistor
フロントページの続き Fターム(参考) 5H430 BB01 BB11 EE06 FF02 FF13 GG02 HH02 5H730 AA14 AA15 AS05 BB03 BB52 DD04 DD27 EE07 EE59 FD03 FG01 Continued on the front page F term (reference) 5H430 BB01 BB11 EE06 FF02 FF13 GG02 HH02 5H730 AA14 AA15 AS05 BB03 BB52 DD04 DD27 EE07 EE59 FD03 FG01
Claims (1)
またはFETと、第一のトランジスタのベース電圧またはF
ETのゲート電圧を制御する第二のトランジスタと、第一
のトランジスタのベース電圧またはFETのゲート電圧な
らびに第二のトランジスタのベース電圧を制御する第三
のトランジスタとを備え、入力回路側から第一のトラン
ジスタのベースまたはFETのゲートと、第二のトランジ
スタのベースとへ制御電圧を供給し、出力回路側から分
圧回路を介して第三のトランジスタのベースへ制御電圧
を供給する回路構成のスイッチングレギュレータ。1. A first transistor or FET for opening and closing a DC power supply, and a base voltage or F of the first transistor.
A second transistor for controlling the gate voltage of the ET, and a third transistor for controlling the base voltage of the first transistor or the gate voltage of the FET and the base voltage of the second transistor; Circuit configuration that supplies a control voltage to the base of the transistor or the gate of the FET and the base of the second transistor, and supplies the control voltage from the output circuit side to the base of the third transistor via the voltage dividing circuit regulator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001111036A JP2002312041A (en) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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ID=18962711
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JP2001111036A Abandoned JP2002312041A (en) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Switching regulator |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008198033A (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Adjusting circuit |
CN102820780A (en) * | 2012-05-17 | 2012-12-12 | 浙江工业大学 | Bipolar junction transistor (BJT) auto-excitation type Zeta convertor with low main switch tube drive loss |
CN104038058A (en) * | 2014-06-10 | 2014-09-10 | 浙江日风电气有限公司 | Input adaptive auto-excitation type Buck-boost converter |
CN104038057A (en) * | 2014-06-10 | 2014-09-10 | 浙江工业大学 | Input adaptive auto-excitation type Zeta converter |
-
2001
- 2001-04-10 JP JP2001111036A patent/JP2002312041A/en not_active Abandoned
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