JP2003304686A - Switching power circuit - Google Patents

Switching power circuit

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JP2003304686A
JP2003304686A JP2002104427A JP2002104427A JP2003304686A JP 2003304686 A JP2003304686 A JP 2003304686A JP 2002104427 A JP2002104427 A JP 2002104427A JP 2002104427 A JP2002104427 A JP 2002104427A JP 2003304686 A JP2003304686 A JP 2003304686A
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JP
Japan
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switch element
power supply
mosfet
resistor
diode
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JP2002104427A
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Japanese (ja)
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Toru Watanabe
徹 渡邉
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Yutaka Electric Mfg Co Ltd
Original Assignee
Yutaka Electric Mfg Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply which is of simple circuit configuration, consumes less power at standby, and produces less noise. <P>SOLUTION: The self-oscillation switching power supply is so constituted that a direct-current voltage is switched by a main switching element 37, connected with the primary winding 15 of a transformer 14; energy is transferred to a secondary winding 16; output voltage detection information from a feedback portion 39 is fed back to a switching control portion 38 which is coupled with the tertiary winding 17; and thereby turn-on/off the main switching element 37 is controlled. The switching element 37 comprises MOSFET. A drive signal line, connecting the gate of the switch element 37 and one end of the tertiary winding 17, is connected with the power supply side of the switching control portion 38. Thus, the energy for driving the switch element 37 is used as a control signal for the switching control portion 38. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、入力電圧を常時印
加したままで使用するか、使用する可能性の高い電子機
器に搭載されたスイッチング電源回路において、待機時
(無負荷又は微小負荷の状態にある時)に、自己消費す
る電力を最小限にとどめ、消費されるエネルギーの無駄
を可能な限り省くことを可能にしたスイッチング電源回
路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 power supply circuit which is used while an input voltage is always applied or which is highly likely to be used, in a standby state (in a no-load state or a minute load state). The present invention relates to a switching power supply circuit capable of minimizing the self-consumed electric power and minimizing the waste of the consumed energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5に示す電気回路図は、従来から多く
用いられているRCC(Ringing Choke Convertor)
方式のスイッチング電源回路例である。このスイッチン
グ電源回路の入力端子10とグランド端子11の前段に
は、一般に、AC電源が整流されて入力されるが、図示
を省略している。
2. Description of the Related Art The electric circuit diagram shown in FIG. 5 is an RCC (Ringing Choke Convertor) which has been widely used in the past.
It is an example of a switching power supply circuit of a system. AC power is generally rectified and input to the preceding stage of the input terminal 10 and the ground terminal 11 of this switching power supply circuit, but is not shown.

【0003】先ず、トランス14を境界とした1次側回
路について説明する。入力端子10とグランド端子11
のすぐ後段には、平滑コンデンサ23が接続され、この
平滑コンデンサ23のプラス側にトランス14の1次巻
線15、ダイポール型トランジスタなどのメインのスイ
ッチ素子18のコレクタ、エミッタ、抵抗31を経てグ
ランド端子11に順次直列に接続されている。また、前
記入力端子10は、抵抗28を介してメインのスイッチ
素子18のベースと制御用のスイッチ素子19のコレク
タに接続されている。このスイッチ素子19のエミッタ
は、グランド端子11に接続され、ベースは、抵抗30
を介してスイッチ素子18のエミッタに接続されてい
る。
First, the primary side circuit with the transformer 14 as a boundary will be described. Input terminal 10 and ground terminal 11
A smoothing capacitor 23 is connected to a stage immediately after the capacitor, and the positive side of the smoothing capacitor 23 is connected to the primary winding 15 of the transformer 14, the collector of the main switch element 18 such as a dipole transistor, the emitter, the resistor 31, and the ground. The terminals 11 are sequentially connected in series. The input terminal 10 is connected to the base of the main switch element 18 and the collector of the control switch element 19 via a resistor 28. The emitter of the switch element 19 is connected to the ground terminal 11, and the base of the switch element 19 is a resistor 30.
It is connected to the emitter of the switch element 18 via.

【0004】電圧源としての前記トランス14の3次巻
線17は、前記1次巻線15と同極性で、その一端は、
抵抗29、コンデンサ25を順次直列に介して前記スイ
ッチ素子18のベースに接続され、他端は、グランド端
子11に接続されている。抵抗29とコンデンサ25と
の接続点には、ダイオード35のアノード側が接続さ
れ、このダイオード35のカソード側は、フォトカプラ
の受光部21を介して前記スイッチ素子19のベースに
接続され、前記ダイオード35のカソード側とグランド
端子11の間にコンデンサ27が接続されている。これ
らのダイオード35、コンデンサ27、フォトカプラの
受光部21及びスイッチ素子19によりスイッチング制
御部38が構成されている。また、前記トランス14の
1次巻線15と並列に、ダイオード34、抵抗32、コ
ンデンサ26からなるスナバ回路が接続されている。
The tertiary winding 17 of the transformer 14 as a voltage source has the same polarity as the primary winding 15, and one end thereof is
A resistor 29 and a capacitor 25 are sequentially connected in series to the base of the switch element 18, and the other end is connected to the ground terminal 11. The anode side of the diode 35 is connected to the connection point between the resistor 29 and the capacitor 25, and the cathode side of the diode 35 is connected to the base of the switch element 19 via the light receiving section 21 of the photocoupler. A capacitor 27 is connected between the cathode side of and the ground terminal 11. The diode 35, the capacitor 27, the light receiving section 21 of the photocoupler, and the switch element 19 constitute a switching control section 38. A snubber circuit including a diode 34, a resistor 32, and a capacitor 26 is connected in parallel with the primary winding 15 of the transformer 14.

【0005】次に、トランス14を境界とした2次側回
路について説明する。前記トランス14の2次巻線16
は、1次巻線15と逆極性で、ダイオード33を介して
並列にコンデンサ24が接続され、このコンデンサ24
のプラス側は、一方の出力端子12に接続され、マイナ
ス側は、グランド端子13に接続されている。さらに、
これらの端子12,13間には、フォトカプラの発光部
20と出力電圧検出回路22からなるフィードバック部
39が接続されている。
Next, a secondary side circuit with the transformer 14 as a boundary will be described. Secondary winding 16 of the transformer 14
Has a polarity opposite to that of the primary winding 15, and a capacitor 24 is connected in parallel via a diode 33.
The positive side of is connected to one output terminal 12, and the negative side is connected to the ground terminal 13. further,
A feedback unit 39 including a light emitting unit 20 of the photocoupler and an output voltage detection circuit 22 is connected between the terminals 12 and 13.

【0006】このような回路構成における作用について
説明する。入力端子10とグランド端子11の間に脈流
などの直流入力電圧Viが印加されると、コンデンサ2
3によって平滑化され、抵抗28を通じてスイッチ素子
18のベースに電流が流れてスイッチ素子18はオン状
態になる。すると、トランス14の1次巻線15に入力
電圧が印加されてエネルギーが蓄積されるともに、同極
性である3次巻線17に電圧が発生する。この3次巻線
17に発生した電圧によって、抵抗29とコンデンサ2
5を介して流れるスイッチ素子18のベース電流が流
れ、同時に、ダイオード35を介してコンデンサ27に
電荷が蓄積される。
The operation of such a circuit configuration will be described. When a DC input voltage Vi such as a pulsating current is applied between the input terminal 10 and the ground terminal 11, the capacitor 2
3 is smoothed, a current flows through the base of the switch element 18 through the resistor 28, and the switch element 18 is turned on. Then, an input voltage is applied to the primary winding 15 of the transformer 14 to accumulate energy, and a voltage is generated in the tertiary winding 17 having the same polarity. Due to the voltage generated in the tertiary winding 17, the resistor 29 and the capacitor 2
The base current of the switch element 18 flowing through the capacitor 5 flows, and at the same time, the charge is accumulated in the capacitor 27 via the diode 35.

【0007】スイッチ素子18のコレクタ電流が上昇
し、ある値まで達すると、スイッチ素子18はオフ状態
に移行し、同時にトランス14の2次巻線16に逆起電
力が発生し、出力端子12、13間に電力を放出する。
このような動作を繰り返して2次側回路に電力を伝達す
る。出力電圧が設定値を超えると、出力電圧検出回路2
2でそれを検出して、フォトカプラの発光部20に電流
が流れて発光し、1次側回路のフォトカプラの受光部2
1で受光して電流が流れ、これによってスイッチ素子1
9にベース電流が流れて、スイッチ素子19はオン状態
になる。このスイッチ素子19がオン状態になると、ス
イッチ素子18のベースに抵抗28を通じて流れていた
電流は、スイッチ素子19のコレクタ、エミッタを流れ
るようになり、この期間、スイッチ素子18は、短絡さ
れてオフ状態を維持する。トランス14の2次巻線16
の逆起電力が放出されると、わずかな残留エネルギーが
3次巻線17に逆起電力を発生させ、これによってスイ
ッチ素子18にベース電流が流れ、再びスイッチ素子1
8はオン状態となる。このような動作を繰り返して安定
化した電力を伝達する。
When the collector current of the switch element 18 rises and reaches a certain value, the switch element 18 shifts to an off state, and at the same time, a counter electromotive force is generated in the secondary winding 16 of the transformer 14 and the output terminal 12, Power is released during 13.
Electric power is transmitted to the secondary side circuit by repeating such operations. When the output voltage exceeds the set value, the output voltage detection circuit 2
2 detects it, a current flows through the light emitting portion 20 of the photocoupler to emit light, and the light receiving portion 2 of the photocoupler of the primary side circuit
The light is received by 1 and a current flows, which causes the switch element 1
A base current flows through the switch element 9, and the switch element 19 is turned on. When the switch element 19 is turned on, the current flowing through the resistor 28 to the base of the switch element 18 flows through the collector and the emitter of the switch element 19, and the switch element 18 is short-circuited and turned off during this period. Stay in the state. Secondary winding 16 of transformer 14
When the counter electromotive force is released, a slight residual energy generates a counter electromotive force in the tertiary winding 17, which causes a base current to flow in the switch element 18 and the switch element 1 again.
8 is turned on. By repeating such operation, stabilized electric power is transmitted.

【0008】上記のようなスイッチング電源回路を用い
ることで安定した電源を確保することができ、また、異
なる電圧の交流電源に対して用いることが可能な構成と
なっている。しかし、近年、いつでも瞬時に動作可能な
状態とするためには、入力電圧を常時印加したままで使
用したり、使用する可能性の大きい電子機器に搭載され
たスイッチング電源回路において、省エネルギー対策の
必要性がより一層迫られ、特に、電子機器等の非使用時
におけるスイッチング電源回路の電力消費を削減するこ
とが必要とされてきた。
By using the switching power supply circuit as described above, a stable power supply can be secured, and it can be used for AC power supplies of different voltages. However, in recent years, in order to be able to operate instantaneously at any time, it is necessary to use energy-saving measures in switching power supply circuits installed in electronic devices that have a high possibility of being used with input voltage always applied. Therefore, it has been required to reduce the power consumption of the switching power supply circuit when the electronic device or the like is not used.

【0009】非使用時、つまり待機時は、スイッチング
電源回路の出力電圧Voの負荷がゼロか微小な場合であ
り、このような場合、トランス14を介して2次側への
エネルギー供給を継続的なスイッチング動作により連続
的に行うと供給過剰となり出力電圧Voは上昇してしま
う。実際には、出力電圧検出回路22により出力電圧V
oが設定値を超えないようにするための情報として、出
力電圧検出信号を絶縁して伝達するフォトカプラの発光
部20と受光部21を介して1次側へフィードバックさ
れ、出力電圧検出回路22が出力電圧Voの低下を検出
するまでスイッチ素子18をオフ状態に保持してエネル
ギー供給を停止する。しかし、スイッチ素子18をオフ
状態に保持する為には、スイッチ素子19がオンし続け
る必要があり、その為には、コンデンサ27を電圧源と
してフォトカプラの受光部21を介してスイッチ素子1
9のベースに電流を供給し続けなければならない。従来
の回路では、スイッチ素子19のベースに電流を供給す
る為に、コンデンサ27の電圧をそれに必要な時間だけ
保持させていた。
When not in use, that is, in standby, the load of the output voltage Vo of the switching power supply circuit is zero or very small. In such a case, energy supply to the secondary side via the transformer 14 is continued. If continuously performed by such a switching operation, the supply voltage becomes excessive and the output voltage Vo rises. Actually, the output voltage V
Information for preventing o from exceeding the set value is fed back to the primary side through the light emitting unit 20 and the light receiving unit 21 of the photocoupler that insulates and transmits the output voltage detection signal, and the output voltage detection circuit 22 The switch element 18 is kept in the OFF state until the output voltage Vo is detected to decrease, and the energy supply is stopped. However, in order to hold the switch element 18 in the off state, the switch element 19 needs to continue to be turned on. Therefore, the capacitor 27 is used as a voltage source via the light receiving section 21 of the photocoupler to switch the switch element 1.
It must continue to supply current to the base of 9. In the conventional circuit, in order to supply a current to the base of the switch element 19, the voltage of the capacitor 27 is held for a necessary time.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスイッチン
グ電源回路における問題点と本発明が解決しようとする
課題を以下に述べる。 (1)第1の問題点と解決課題 従来の回路では、メインのスイッチ素子18をオフ状態
に保持するには、スイッチ素子19がオンし続ける必要
があり、それに必要な時間だけコンデンサ27を電圧源
としてをフォトカプラの受光部21を介してスイッチ素
子19のベースへ電流を供給しなければならない。その
ため、およそ(コンデンサ27の電圧)×(フォトカプ
ラの受光部21を介してスイッチ素子19のベース及び
抵抗30、31へ供給する電流)の電力消費が、待機時
においても発生してしまう。また、交流入力電圧を整流
平滑化した脈流又はこれに相当する直流電圧源Viが高
くなると、1次巻線15と3次巻線17が同相の関係に
ある為、コンデンサ27の電圧もこれに比例して高くな
り、結果的にその電力消費も大きくなってしまう、とい
う問題があった。スイッチ素子18としてバイポーラト
ランジスタをMOSFETに替えればやや改善される
が、それでも依然として待機時の電力消費が大きかっ
た。本発明が解決しようとする第1の課題は、待機時に
自己消費する電力を最小限にとどめることを可能にした
スイッチング電源回路を提供することである。
The problems in the above conventional switching power supply circuit and the problems to be solved by the present invention will be described below. (1) First Problem and Solution Problem In the conventional circuit, in order to keep the main switch element 18 in the off state, the switch element 19 must continue to be turned on, and the capacitor 27 must be turned on for the time required for that. As a source, a current must be supplied to the base of the switch element 19 via the light receiving portion 21 of the photocoupler. Therefore, power consumption of about (voltage of the capacitor 27) × (current supplied to the base of the switch element 19 and the resistors 30 and 31 via the light receiving portion 21 of the photocoupler) occurs even during standby. When the pulsating current obtained by rectifying and smoothing the AC input voltage or the DC voltage source Vi corresponding to the pulsating current becomes high, the primary winding 15 and the tertiary winding 17 have the same phase relationship. There is a problem that the power consumption increases in proportion to the power consumption, and as a result, the power consumption also increases. Although a slight improvement can be achieved by replacing the bipolar transistor as the switch element 18 with a MOSFET, the power consumption during standby is still large. A first problem to be solved by the present invention is to provide a switching power supply circuit capable of minimizing the power consumed by itself during standby.

【0011】(2)第2の問題点と解決課題 1次巻線15に発生する電圧により順方向にバイアスさ
れていたダイオード34は、メインのスイッチ素子18
がオフからオンへと移行する時、急激に逆バイアスされ
る事になり、瞬間的にリカバリ電流が流れてしまう。こ
れがそのままスイッチ素子18のコレクタ電流として流
れてしまい、この電流によって大きなスイッチング損失
が発生してしまうとともに、大きなノイズが発生してし
まう。この、瞬間的に流れるコレクタ電流は、交流入力
電圧を整流平滑した脈流又はこれに相当する直流電圧源
Viが高くなればこれに比例して大きくなってしまう、
という問題があった。本発明が解決しようとする第2の
課題は、上記リカバリ電流を小さくし、スイッチング損
失を減少させるとともに、ノイズの発生を抑制しようと
することである。
(2) Second Problem and Solution Problem The diode 34, which has been forward biased by the voltage generated in the primary winding 15, has the main switching element 18
When turns from off to on, it is suddenly reverse-biased and a recovery current flows instantaneously. This flows as it is as a collector current of the switch element 18, and this current causes a large switching loss and a large noise. This instantaneously flowing collector current becomes proportionally large if the pulsating current obtained by rectifying and smoothing the AC input voltage or the DC voltage source Vi corresponding thereto rises.
There was a problem. A second problem to be solved by the present invention is to reduce the recovery current, reduce switching loss, and suppress noise generation.

【0012】(3)第3の問題点と解決課題 メインのスイッチ素子18がオンからオフへと移行する
時、このスイッチ素子18のベースには、スイッチ素子
18がオンの間に3次巻線17に発生する電圧により抵
抗29に接続されている方を正に充電されたコンデンサ
25の電圧が、エミッタが正、ベースが負となるように
印加され、更にスイッチ素子18がオフする事によっ
て、3次巻線17に発生する抵抗29側が負となる電圧
もこれに上乗せされることから、瞬間的に大きな負電圧
が印加される事になる。これにより、コレクタ電流は急
激にゼロへと変化し、この急激なコレクタ電流の変化に
より大きなノイズが発生してしまう。また、制御用のス
イッチ素子19のコレクタとエミッタ間へも、メインの
スイッチ素子18のベースと同じ値の大きな逆電圧が印
加されてしまう、という問題があった。本発明が解決し
ようとする第3の課題は、制御用のスイッチ素子19の
コレクタとエミッタ間へ逆電圧が印加されることを防止
し、メインのスイッチ素子18がオンからオフへと移行
する時のベース電圧を一定条件のもとで放電し、ノイズ
の発生を抑制しようとすることである。
(3) Third Problem and Solution Problem When the main switch element 18 shifts from on to off, the base of this switch element 18 has a tertiary winding while the switch element 18 is on. The voltage of the capacitor 25 charged positively in the one connected to the resistor 29 by the voltage generated in 17 is applied so that the emitter becomes positive and the base becomes negative, and the switch element 18 is turned off. Since the voltage generated in the tertiary winding 17 on the side of the resistor 29 which becomes negative is also added to this, a large negative voltage is instantaneously applied. As a result, the collector current suddenly changes to zero, and this abrupt change in collector current causes large noise. Further, there is a problem that a large reverse voltage having the same value as that of the base of the main switch element 18 is applied between the collector and the emitter of the control switch element 19. A third problem to be solved by the present invention is to prevent a reverse voltage from being applied between the collector and the emitter of the control switch element 19 and to prevent the main switch element 18 from turning on. The base voltage is to be discharged under a certain condition to suppress the generation of noise.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、直流電圧をト
ランス14の1次巻線15に接続されたメインのスイッ
チ素子37によりスイッチングし、前記トランス14の
2次巻線16へエネルギーを伝達し、この2次巻線16
に結合されたフィードバック部39からの出力電圧検出
情報を、前記トランス14の3次巻線17に結合された
スイッチング制御部38に帰還し、前記メインのスイッ
チ素子37のオン/オフを制御するようにした自励発振
式のスイッチング電源において、前記スイッチ素子37
は、MOSFETからなり、このスイッチ素子37のゲ
ートと前記3次巻線17の一端とを結合したドライブ信
号ラインに、前記スイッチング制御部38の電源供給側
を接続し、前記スイッチ素子37をドライブするエネル
ギーを前記スイッチング制御部38の制御信号として用
いるようにしたことを特徴とするスイッチング電源回路
である。
According to the present invention, a DC voltage is switched by a main switch element 37 connected to a primary winding 15 of a transformer 14 to transfer energy to a secondary winding 16 of the transformer 14. This secondary winding 16
The output voltage detection information from the feedback unit 39 coupled to the above is fed back to the switching control unit 38 coupled to the tertiary winding 17 of the transformer 14 so as to control ON / OFF of the main switch element 37. In the switching power supply of the self-excited oscillation type, the switching element 37
Is a MOSFET, and the drive signal line connecting the gate of the switch element 37 and one end of the tertiary winding 17 is connected to the power supply side of the switching controller 38 to drive the switch element 37. The switching power supply circuit is characterized in that energy is used as a control signal of the switching control unit 38.

【0014】このような構成とすることで、従来回路で
用いていた電圧源としてのコンデンサ27を使用するこ
となくスイッチ素子37のオフ期間を維持することがで
き、従来のダイオード35とコンデンサ27が消費して
いた電力を省くことで、待機時における電力消費を抑え
ることができる。
With such a configuration, the off period of the switch element 37 can be maintained without using the capacitor 27 as a voltage source used in the conventional circuit, and the diode 35 and the capacitor 27 of the conventional circuit can be maintained. By saving the consumed power, it is possible to suppress the power consumption during standby.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】(1)第1の問題点を解決するた
めの本発明による実施例を図1に基づいて説明する。ト
ランス14を境界とした1次側回路において、図5に示
した従来回路と異なるところは、メインのスイッチ素子
37がMOSFETからなること、スイッチング制御部
38のフォトカプラの受光部としての受光トランジスタ
21のコレクタが起動用の抵抗28と電源供給用のコン
デンサ25とメインのスイッチ素子37のゲートとに直
接接続され、制御用のスイッチ素子19の電圧源となる
ダイオード35とコンデンサ27の回路が省略されてい
ることである。トランス14を境界とした2次側回路に
ついては、図5に示した従来回路と異なるところはな
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) An embodiment according to the present invention for solving the first problem will be described with reference to FIG. The primary side circuit with the transformer 14 as a boundary is different from the conventional circuit shown in FIG. 5 in that the main switch element 37 is composed of a MOSFET, and the light receiving transistor 21 as the light receiving section of the photocoupler of the switching control section 38. Is directly connected to the resistor 28 for starting, the capacitor 25 for supplying power, and the gate of the main switch element 37, and the circuit of the diode 35 and the capacitor 27 which are the voltage source of the switch element 19 for control is omitted. It is that. Regarding the secondary side circuit with the transformer 14 as the boundary, there is no difference from the conventional circuit shown in FIG.

【0016】このような回路構成における作用について
説明する。入力端子10とグランド端子11の間に整流
された脈流などの直流入力電圧Viが印加されると、コ
ンデンサ23によって平滑化された後、抵抗28を通じ
てスイッチ素子37のゲートに微小の電流が流れてスイ
ッチ素子37はオン状態になる。すると、トランスの1
次巻線15に入力電圧が印加されてエネルギーが蓄積さ
れるともに、同極性である3次巻線17に電圧が発生す
る。この電圧によって、3次巻線17側からも抵抗29
とコンデンサ25を介してメインのスイッチ素子37の
ゲートに電圧が印加され、オン状態が継続する。スイッ
チ素子37のドレイン電流がある値まで達すると、この
スイッチ素子37はオフ状態に移行し、同時にトランス
14の2次巻線16に逆起電力が発生し、出力端子1
2、13間に電力を放出する。同時にトランス14の2
次巻線16に逆起電力が発生し、ダイオード33を介し
てコンデンサ24に蓄積する。2次巻線16の逆起電力
が放出されると、わずかな残留エネルギーが3次巻線1
7に逆起電力を発生させ、これによってスイッチ素子3
7のゲート電圧が印加され、再びスイッチ素子37はオ
ン状態となる。このような動作を繰り返してスイッチン
グ動作を繰り返す。
The operation of such a circuit configuration will be described. When a DC input voltage Vi such as a rectified pulsating current is applied between the input terminal 10 and the ground terminal 11, after being smoothed by the capacitor 23, a minute current flows through the resistor 28 to the gate of the switch element 37. The switch element 37 is turned on. Then, the transformer 1
An input voltage is applied to the secondary winding 15 to accumulate energy, and a voltage is generated in the tertiary winding 17 having the same polarity. This voltage causes resistance 29 from the side of the tertiary winding 17 as well.
A voltage is applied to the gate of the main switch element 37 via the capacitor 25 and the ON state continues. When the drain current of the switch element 37 reaches a certain value, the switch element 37 shifts to the off state, and at the same time, the counter electromotive force is generated in the secondary winding 16 of the transformer 14, and the output terminal 1
Electric power is discharged between 2 and 13. 2 of transformer 14 at the same time
A back electromotive force is generated in the next winding 16 and is stored in the capacitor 24 via the diode 33. When the back electromotive force of the secondary winding 16 is released, a small amount of residual energy is generated in the tertiary winding 1.
A counter electromotive force is generated in the switch element 3
The gate voltage of 7 is applied, and the switch element 37 is turned on again. Such operation is repeated to repeat the switching operation.

【0017】このようにして、出力端子12,13間が
所定の電圧に達すると、出力電圧検出回路22でそれを
検出し、フォトカプラの発光部20に電流が流れて発光
し、1次側回路のフォトカプラの受光部21でこれを受
光してオンする。すると、3次巻線17側から抵抗29
とコンデンサ25を介して供給されるメインのスイッチ
素子37のドライブ電流がフォトカプラの受光部21を
通してスイッチ素子19のベース電流として流れて、ス
イッチ素子19がオン状態になる。スイッチ素子19が
オン状態になると、スイッチ素子37のベースに抵抗2
8を通じて流れていた電流もスイッチ素子19を流れる
ようになり、この期間はスイッチ素子37をオフ状態に
維持する。このようにしてスイッチ素子37はオフし、
トランス14の1次巻線15へのエネルギー供給量は制
限される。
In this way, when the voltage between the output terminals 12 and 13 reaches a predetermined voltage, the output voltage detection circuit 22 detects it and a current flows through the light emitting section 20 of the photocoupler to emit light. The light receiving unit 21 of the photocoupler of the circuit receives the light and turns it on. Then, the resistance 29 from the side of the tertiary winding 17
The drive current of the main switch element 37 supplied via the capacitor 25 flows as a base current of the switch element 19 through the light receiving portion 21 of the photocoupler, and the switch element 19 is turned on. When the switch element 19 is turned on, the resistor 2 is added to the base of the switch element 37.
The current flowing through 8 also flows through the switch element 19, and the switch element 37 is maintained in the OFF state during this period. In this way, the switch element 37 is turned off,
The amount of energy supplied to the primary winding 15 of the transformer 14 is limited.

【0018】ここで、待機時は、スイッチング電源回路
の出力電圧Voの負荷がゼロか微小な場合である。この
ような場合、トランス14を介して2次側へのエネルギ
ー供給を継続的なスイッチング動作により連続的に行う
と供給過剰となり出力電圧Voは上昇してしまうので、
出力電圧Voが設定値を超えないように出力電圧検出回
路22により検出し、情報としての出力電圧検出信号を
絶縁して伝達するフォトカプラの発光部20を介して1
次側回路へフィードバックして、出力電圧検出回路22
が出力電圧Voの低下を検出するまでスイッチ素子37
をオフ状態に保持してエネルギー供給を停止しなければ
ならない。
Here, the standby state is when the load of the output voltage Vo of the switching power supply circuit is zero or very small. In such a case, if the energy is continuously supplied to the secondary side through the transformer 14 by the continuous switching operation, the supply voltage becomes excessive and the output voltage Vo rises.
The output voltage Vo is detected by the output voltage detection circuit 22 so that the output voltage Vo does not exceed the set value, and the output voltage detection signal as information is insulated and transmitted.
The output voltage detection circuit 22 is fed back to the secondary circuit.
Until the switch detects the decrease of the output voltage Vo.
Must be kept off to stop the energy supply.

【0019】そこで、本発明回路では、スイッチ素子3
7をオフ状態に保持する為に、コンデンサ25と抵抗2
8との接続側にフォトカプラの発光部21を接続し、ス
イッチ素子37をオンするための起動電流がフォトカプ
ラの発光部21で吸収されてスイッチ素子19をオンし
続ける。そのため、2次側回路において出力電圧Voが
低下するまで、発振を確実に停止する。従来回路におい
ては、発振を停止するために用いたコンデンサ27が電
力消費量を増加させる原因であったが、本発明では、コ
ンデンサ27を使用せずに同様の発振の停止を行え、さ
らに、電力消費量を抑えることが可能である。同時に部
品点数を減らし、回路構成を簡単にし、安価に提供でき
る。なお、図1において、3次巻線17とスイッチ素子
37のゲートの間に、抵抗29とコンデンサ25の順に
接続したが、逆にしてコンデンサ25と抵抗29の順に
接続してもよい。
Therefore, in the circuit of the present invention, the switch element 3
In order to keep 7 turned off, capacitor 25 and resistor 2
The light emitting portion 21 of the photocoupler is connected to the connection side with 8, and the starting current for turning on the switch element 37 is absorbed by the light emitting portion 21 of the photocoupler and the switch element 19 is kept on. Therefore, the oscillation is surely stopped in the secondary side circuit until the output voltage Vo decreases. In the conventional circuit, the capacitor 27 used to stop the oscillation was the cause of increasing the power consumption, but in the present invention, the same oscillation can be stopped without using the capacitor 27, and further, the power consumption can be increased. It is possible to reduce the consumption. At the same time, the number of parts can be reduced, the circuit configuration can be simplified, and the cost can be provided at a low cost. Although the resistor 29 and the capacitor 25 are connected in this order between the tertiary winding 17 and the gate of the switch element 37 in FIG. 1, the capacitors 25 and 29 may be connected in that order.

【0020】(2)第2の問題点を解決するための本発
明による実施例を図2に基づいて説明する。図5に示し
た回路と異なるところは、メインのスイッチ素子37の
ゲートに抵抗40を挿入している。すなわち、この抵抗
40の一端Aを、抵抗28とコンデンサ25とフォトカ
プラの受光部21とスイッチ素子19のコレクタとの結
合点に接続し、抵抗40の他端Bを、スイッチ素子37
のゲートに接続した点である。なお、3次巻線17のグ
ランド端子11側と前記一端Aとの間にダイオード41
を挿入した点にも相違点があるが、これについては後述
する。
(2) An embodiment according to the present invention for solving the second problem will be described with reference to FIG. The difference from the circuit shown in FIG. 5 is that a resistor 40 is inserted in the gate of the main switch element 37. That is, one end A of the resistor 40 is connected to the connection point of the resistor 28, the capacitor 25, the light receiving portion 21 of the photocoupler, and the collector of the switch element 19, and the other end B of the resistor 40 is connected to the switch element 37.
It is the point connected to the gate. A diode 41 is provided between the ground terminal 11 side of the tertiary winding 17 and the one end A.
There is also a difference in inserting the, but this will be described later.

【0021】このような構成における作用について説明
する。図5に示した従来の回路では、スイッチ素子18
がオフからオンへと移行するとき、スイッチ素子18の
ベースには、スイッチ素子18がオフの間にトランス1
4の3次巻線17に発生する電圧により抵抗28に接続
されている方を正に充電されたコンデンサ25の電圧が
急激に印加される。これにより、スイッチ素子18は急
激にオンするため、トランス14の1次巻線15で発生
するサージ電圧を吸収するスナバ回路36のダイオード
34のリカバリ電流が流れてしまう。
The operation of such a configuration will be described. In the conventional circuit shown in FIG.
Is switched from off to on, the base of the switch element 18 has a transformer 1 while the switch element 18 is off.
Due to the voltage generated in the tertiary winding 17 of No. 4, the voltage of the capacitor 25, which is positively charged to the one connected to the resistor 28, is rapidly applied. As a result, the switch element 18 is rapidly turned on, so that the recovery current of the diode 34 of the snubber circuit 36 that absorbs the surge voltage generated in the primary winding 15 of the transformer 14 flows.

【0022】そこで、本発明では、図2に示すように、
抵抗40をドライブ信号ライン上のA点とB点の間に接
続することにより、スイッチ素子37のゲートへは緩や
かに上昇する電圧として印加される。その結果、スイッ
チ素子37は緩やかにオンすることとなりダイオード3
4のリカバリ電流も小さくなるので、スイッチ素子37
のスイッチング損失及びダイオード34のリカバリ電流
によって発生するノイズを低減することができる。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG.
By connecting the resistor 40 between the point A and the point B on the drive signal line, a voltage gradually increasing is applied to the gate of the switch element 37. As a result, the switch element 37 turns on gently and the diode 3
Since the recovery current of 4 also becomes small, the switching element 37
The noise generated by the switching loss and the recovery current of the diode 34 can be reduced.

【0023】また、スイッチ素子19のコレクタは、図
2の回路例では、A点に接続されているが、図2に点線
で示すように、A点からB点に接続変更してもよく、こ
のように接続することにより、上述の効果とともに、ス
イッチ素子37のゲート電圧制御ゲインを調整すること
ができるという効果を有する。
Although the collector of the switch element 19 is connected to the point A in the circuit example of FIG. 2, the connection may be changed from the point A to the point B as shown by the dotted line in FIG. By connecting in this manner, the gate voltage control gain of the switch element 37 can be adjusted in addition to the above-described effect.

【0024】(3)第3の問題点を解決するための本発
明による実施例を図2に基づいて説明する。図5に示し
た従来の回路では、スイッチ素子18がオンからオフへ
と移行するとき、スイッチ素子18のベースには、スイ
ッチ素子18がオンの間に3次巻線17に発生する電圧
により抵抗29に接続されている方を正に充電されたコ
ンデンサ25の電圧が、エミッタが正、ベースが負とな
るように急激に印加され、さらにスイッチ素子18がオ
フすることによって3次巻線17に発生する抵抗29側
が負となる電圧も上乗せされるために、瞬間的に大きな
負電圧が印加されることになる。
(3) An embodiment according to the present invention for solving the third problem will be described with reference to FIG. In the conventional circuit shown in FIG. 5, when the switch element 18 shifts from on to off, the resistance of the base of the switch element 18 is increased by the voltage generated in the tertiary winding 17 while the switch element 18 is on. The voltage of the capacitor 25, which is positively charged on the side connected to 29, is suddenly applied so that the emitter becomes positive and the base becomes negative, and the switch element 18 is turned off to turn the tertiary winding 17 on. Since the generated voltage which becomes negative on the resistance 29 side is also added, a large negative voltage is instantaneously applied.

【0025】そこで、図2に示すように、ダイオード4
1を、そのカソードが抵抗28とコンデンサ25の接続
するA点となり、そのアノードがスイッチ素子19のエ
ミッタとなるように接続すると、スイッチ素子37がオ
ンからオフへと移行するときに抵抗29に接続されてい
る方を正に充電されたコンデンサ25の電圧は、抵抗2
9、3次巻線17、ダイオード41の経路で放電され
る。このダイオード41は、アノード側がグランド端子
11側に接続されているため、カソード側は負の順方向
電圧でクランプされ、これによりスイッチ素子19のコ
レクタとエミッタの間へ瞬間的で大きな逆電圧が印加さ
れることを防止できるとともに、抵抗31、スイッチ素
子37のソース・ゲート及び抵抗40の直列接続回路が
ダイオード41と並列接続されていることから、スイッ
チ素子37のゲート電圧は、抵抗31、40を通して一
定条件で放電させることができる。ここで、抵抗40の
値を調整することにより、スイッチ素子37のドレイン
電流変化をノイズの発生を小さくするような任意の条件
に調整できる。
Therefore, as shown in FIG.
When 1 is connected so that its cathode becomes the point A where the resistor 28 and the capacitor 25 are connected and its anode becomes the emitter of the switch element 19, it is connected to the resistor 29 when the switch element 37 shifts from on to off. The voltage of the capacitor 25 charged positively is
9, discharged through the path of the tertiary winding 17 and the diode 41. Since the anode side of the diode 41 is connected to the ground terminal 11 side, the cathode side is clamped with a negative forward voltage, and thus a large instantaneous reverse voltage is applied between the collector and the emitter of the switch element 19. In addition, since the series connection circuit of the resistor 31, the source / gate of the switch element 37, and the resistor 40 is connected in parallel with the diode 41, the gate voltage of the switch element 37 passes through the resistors 31 and 40. It can be discharged under constant conditions. Here, by adjusting the value of the resistor 40, the change in the drain current of the switch element 37 can be adjusted to an arbitrary condition that reduces the generation of noise.

【0026】図2に示す実施例では、3次巻線17のグ
ランド端子11側と前記一端Aとの間に挿入したもの
は、ダイオード41であるが、このダイオード41の替
わりにツェナーダイオードを設けてもよい。ツェナーダ
イオードを設けることにより、交流入力電圧を整流平滑
した脈流又はこれに相当する直流電圧源Viが高いとき
に、スイッチ素子37のゲート、スイッチ素子19のコ
レクタ、フォトカプラの受光トランジスタ21のコレク
タへ印加される高い電圧を任意の値でクランプすること
ができる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the one inserted between the ground terminal 11 side of the tertiary winding 17 and the one end A is a diode 41, but a Zener diode is provided in place of this diode 41. May be. By providing the Zener diode, when the pulsating current obtained by rectifying and smoothing the AC input voltage or the DC voltage source Vi corresponding thereto is high, the gate of the switch element 37, the collector of the switch element 19, and the collector of the light receiving transistor 21 of the photocoupler. The high voltage applied to can be clamped to any value.

【0027】(4)前記第2、第3の問題点を解決する
ためのさらに効果的な本発明による実施例を図3に基づ
いて説明する。図2に示した実施例では、A点とB点の
間に抵抗40を接続して、ノイズの発生を低減させるよ
うにした。この効果は、抵抗40の値が大きくなるほど
顕著になる。しかしその反面、スイッチ素子37がオン
からオフへと移行するときのゲート電圧はゆっくりと変
化してしまい、ドレイン電流の減少も緩くなってしま
う。
(4) A more effective embodiment of the present invention for solving the second and third problems will be described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 2, the resistor 40 is connected between the points A and B to reduce the generation of noise. This effect becomes more remarkable as the value of the resistor 40 increases. On the other hand, however, the gate voltage when the switch element 37 shifts from on to off changes slowly, and the decrease in drain current also slows down.

【0028】そこで、図3に示すように、抵抗40に、
さらにダイオード42と抵抗43の直列回路を、ダイオ
ード42のアノード側がMOSFET37のゲート側と
なるように並列接続する。すると、スイッチ素子37が
オンからオフへと移行するときの電圧変化を任意の状態
に調整可能となる。すなわち、スイッチ素子37がオン
するときは、ゲートに抵抗40だけを通してチャージさ
れるが、ゲートがオフするときは、抵抗40の他にダイ
オード42と抵抗43の直列接続を通してディスチャー
ジされることになる。そのため、オフするときのドレイ
ン電流の減少速度は、抵抗40と抵抗43の値を調整す
ることで任意に設定することができる。また、この回路
においても、制御用スイッチ素子19のコレクタをA点
からB点に接続変更することにより、上述の効果ととも
にスイッチ素子37のゲート電圧制御ゲインを調整する
ことができる。
Therefore, as shown in FIG.
Further, a series circuit of the diode 42 and the resistor 43 is connected in parallel so that the anode side of the diode 42 is the gate side of the MOSFET 37. Then, the voltage change when the switch element 37 shifts from on to off can be adjusted to an arbitrary state. That is, when the switching element 37 is turned on, the gate is charged only through the resistor 40, but when the gate is turned off, it is discharged through the series connection of the diode 42 and the resistor 43 in addition to the resistor 40. Therefore, the decreasing rate of the drain current at the time of turning off can be arbitrarily set by adjusting the values of the resistors 40 and 43. Also in this circuit, by changing the connection of the collector of the control switch element 19 from the point A to the point B, the gate voltage control gain of the switch element 37 can be adjusted in addition to the above effects.

【0029】(5)前記第1、第2、第3の問題点を最
小限の部品で解決するための本発明による実施例が図4
に示されている。図4に示した回路が図2に示した回路
と異なるところは、スイッチ素子19のベースと3次巻
線17の一端との間に抵抗44を設けてなる点である。
すなわち、メインのスイッチ素子37の電流検出用抵抗
31と、この抵抗31により検出した電圧を制御用スイ
ッチ素子19に伝達するための抵抗30とに、さらに抵
抗44を組み合わせることにより、交流入力電圧を整流
平滑した脈流又はこれに相当する直流電圧源Viが変化
したときに、この変化に応じてスイッチ素子37の最大
電流値を補正し、前記第1、第2、第3の問題点を最小
限の部品で解決することができる。
(5) FIG. 4 shows an embodiment according to the present invention for solving the first, second and third problems with a minimum number of parts.
Is shown in. The circuit shown in FIG. 4 differs from the circuit shown in FIG. 2 in that a resistor 44 is provided between the base of the switch element 19 and one end of the tertiary winding 17.
That is, by combining the current detection resistor 31 of the main switch element 37 and the resistor 30 for transmitting the voltage detected by the resistor 31 to the control switch element 19 with the resistor 44, the AC input voltage is changed. When the rectified and smoothed pulsating current or the corresponding DC voltage source Vi changes, the maximum current value of the switch element 37 is corrected according to this change, and the first, second, and third problems are minimized. It can be solved with limited parts.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、自励発振
式のスイッチング電源において、スイッチ素子37は、
MOSFETからなり、このスイッチ素子37のゲート
と3次巻線17の一端とを結合したドライブ信号ライン
に、スイッチング制御部38の電源供給側を接続し、ス
イッチ素子37をドライブするエネルギーを前記スイッ
チング制御部38の制御信号として用いるようにしたの
で、従来回路で用いていたダイオード35とコンデンサ
27を使用することなくメインのスイッチ素子37のオ
フ期間を維持することができ、従来の回路に比較して大
幅に待機電力の消費を抑えることが可能となる。ちなみ
に、本発明回路と従来の回路を比較した実験結果によれ
ば、待機電力の消費を、従来のバイポーラトランジスタ
18を用いた場合よりはもちろんのこと、バイポーラト
ランジスタをMOSFETに替えた場合よりもさらに、
本発明回路では、1/3〜1/5程度まで大幅に抑える
ことができた。
According to the first aspect of the invention, in the self-oscillation type switching power supply, the switch element 37 is
A power supply side of a switching control unit 38 is connected to a drive signal line which is composed of a MOSFET and which connects the gate of the switching element 37 and one end of the tertiary winding 17, and the energy for driving the switching element 37 is controlled by the switching control. Since it is used as the control signal of the section 38, the off period of the main switch element 37 can be maintained without using the diode 35 and the capacitor 27 used in the conventional circuit, and compared with the conventional circuit. It is possible to significantly reduce the consumption of standby power. By the way, according to the experimental results comparing the circuit of the present invention and the conventional circuit, the standby power consumption is more than that of the case where the conventional bipolar transistor 18 is used and the case where the bipolar transistor is replaced with a MOSFET. ,
In the circuit of the present invention, it was possible to significantly reduce the amount to about 1/3 to 1/5.

【0031】請求項2記載の発明によれば、フィードバ
ック部39は、出力電圧検出回路22と、この出力電圧
検出回路22で検出した出力電圧検出情報を出力するフ
ォトカプラの発光部20とからなり、スイッチング制御
部は、出力電圧検出情報を受光するフォトカプラの受光
部21と、出力電圧検出情報の受光時にオンしてMOS
FET37をオフするバイポーラ型トランジスタからな
る制御用スイッチ素子19とからなり、3次巻線17の
一端から抵抗29とコンデンサ25を介してフォトカプ
ラの受光部21と制御用トランジスタ19のコレクタと
MOSFET37のゲートに接続してフォトカプラの受
光部20がオンしている間は、制御用トランジスタ19
を3次巻線17からのエネルギーでオンを維持してMO
SFET37のオフ期間を継続せしめるようにしたの
で、フォトカプラの受光部21と制御用トランジスタ1
9によって2次側の出力電圧を制御することができ、ま
た、トランジスタ19は、メインのスイッチ素子である
MOSFET37に供給されるゲートドライブ電流を、
制御用トランジスタ19へ直接ベース電流として吸収す
るため、電力消費を抑えることができる。
According to the second aspect of the invention, the feedback section 39 comprises the output voltage detection circuit 22 and the light emitting section 20 of the photocoupler for outputting the output voltage detection information detected by the output voltage detection circuit 22. The switching control unit is turned on when receiving the output voltage detection information and the light receiving unit 21 of the photocoupler that receives the output voltage detection information.
The control switch element 19 is formed of a bipolar transistor that turns off the FET 37. The photocoupler's light receiving portion 21 and the collector of the control transistor 19 and the MOSFET 37 are connected from one end of the tertiary winding 17 via a resistor 29 and a capacitor 25. While connected to the gate and the photodetector 20 of the photocoupler is on, the control transistor 19
Is kept on by the energy from the tertiary winding 17 and MO
Since the off period of the SFET 37 is made to continue, the light receiving portion 21 of the photocoupler and the control transistor 1 are
The output voltage on the secondary side can be controlled by 9, and the transistor 19 supplies the gate drive current supplied to the MOSFET 37, which is the main switch element,
Since the base current is directly absorbed by the control transistor 19, power consumption can be suppressed.

【0032】請求項3記載の発明によれば、MOSFE
T37のゲートドライブ信号ラインであって、スイッチ
ング制御部38の電源供給側がカソードで、グランド側
がアノードとなるように、逆電圧クランプと整流用のダ
イオード41を接続したので、スイッチ素子19のコレ
クタとエミッタの間へ瞬間的で大きな逆電圧が印加され
ることを防止できるとともに、抵抗31、スイッチ素子
37のソース・ゲート及び抵抗40の直列接続回路がダ
イオード41と並列接続されていることから、スイッチ
素子37のゲート電圧は、抵抗31、40を通して一定
条件で放電させることができる。また、抵抗40の値を
調整することにより、スイッチ素子37のドレイン電流
変化をノイズの発生を小さくするような任意の条件に調
整できる。
According to the invention of claim 3, the MOSFE
In the gate drive signal line of T37, the reverse voltage clamp and the rectifying diode 41 are connected so that the power supply side of the switching control unit 38 is the cathode and the ground side is the anode. It is possible to prevent a momentary and large reverse voltage from being applied between the two, and the series connection circuit of the resistor 31, the source / gate of the switch element 37 and the resistor 40 is connected in parallel with the diode 41. The gate voltage of 37 can be discharged under constant conditions through the resistors 31 and 40. Further, by adjusting the value of the resistor 40, the change in the drain current of the switch element 37 can be adjusted to an arbitrary condition that reduces the generation of noise.

【0033】請求項4記載の発明によれば、MOSFE
T37のゲートドライブ信号ラインであって、スイッチ
ング制御部38の電源供給側がカソードで、グランド側
がアノードとなるように、逆電圧クランプと整流用のツ
ェナーダイオード41を接続したので、交流入力電圧を
整流平滑した脈流又はこれに相当する直流電圧源Viが
高いときに、スイッチ素子37のゲート、スイッチ素子
19のコレクタ、フォトカプラの受光トランジスタ21
のコレクタへ印加される高い電圧を任意の値でクランプ
することができる。
According to the invention of claim 4, the MOSFE
In the gate drive signal line of T37, the reverse voltage clamp and the rectifying Zener diode 41 are connected so that the power supply side of the switching control unit 38 is the cathode and the ground side is the anode. Therefore, the AC input voltage is rectified and smoothed. When the pulsating current or the corresponding DC voltage source Vi is high, the gate of the switch element 37, the collector of the switch element 19, and the light receiving transistor 21 of the photocoupler.
The high voltage applied to the collector of can be clamped to any value.

【0034】請求項5記載の発明によれば、トランス1
4の1次巻線15と並列に、ダイオード34、抵抗3
2、コンデンサ26を具備したスナバ回路36を設け、
MOSFET37のゲートとダイオード41のカソード
との間のドライブ信号ラインに、ダイオード34のリカ
バリー電流を小さく抑えるためにMOSFET37のゲ
ート電圧変化を緩和する抵抗40を設けたので、MOS
FET37のゲートに加わる電圧の上昇が緩やかにな
り、スイッチ素子37は緩やかにオンすることとなる。
この結果、スイッチ素子37のスイッチング損失とダイ
オード34に流れるリカバリ電流によって発生するノイ
ズを低減することができる。この効果は、VCCI規格
に対して十分に余裕を持つものである。
According to the invention of claim 5, the transformer 1
In parallel with the primary winding 15 of 4, the diode 34, the resistor 3
2, the snubber circuit 36 including the capacitor 26 is provided,
The drive signal line between the gate of the MOSFET 37 and the cathode of the diode 41 is provided with the resistor 40 for reducing the gate voltage change of the MOSFET 37 in order to reduce the recovery current of the diode 34.
The increase in the voltage applied to the gate of the FET 37 becomes gentle, and the switch element 37 is gently turned on.
As a result, noise generated by the switching loss of the switch element 37 and the recovery current flowing through the diode 34 can be reduced. This effect has a sufficient margin with respect to the VCCI standard.

【0035】請求項6記載の発明によれば、ダイオード
34のリカバリー電流を小さく抑えるための抵抗40と
並列に、ダイオード42と抵抗43の直列回路を、ダイ
オード42のアノード側がMOSFET37のゲート側
となるように接続したので、スイッチ素子37がオンか
らオフへと移行するときの電圧変化を任意の状態に調整
可能となる。すなわち、スイッチ素子37がオンすると
きは、ゲートに抵抗40だけを通してチャージされる
が、ゲートがオフするときは、抵抗40の他にダイオー
ド42と抵抗43の直列接続を通してディスチャージさ
れることになる。そのため、オフするときのドレイン電
流の減少速度は、抵抗40と抵抗43の値を調整するこ
とで任意に設定することができる。
According to the sixth aspect of the invention, a series circuit of a diode 42 and a resistor 43 is provided in parallel with the resistor 40 for suppressing the recovery current of the diode 34, and the anode side of the diode 42 is the gate side of the MOSFET 37. Since the connection is made in this manner, it is possible to adjust the voltage change when the switch element 37 shifts from on to off to an arbitrary state. That is, when the switching element 37 is turned on, the gate is charged only through the resistor 40, but when the gate is turned off, it is discharged through the series connection of the diode 42 and the resistor 43 in addition to the resistor 40. Therefore, the decreasing rate of the drain current at the time of turning off can be arbitrarily set by adjusting the values of the resistors 40 and 43.

【0036】請求項7記載の発明によれば、ダイオード
34のリカバリー電流を小さく抑えるための抵抗40と
MOSFET37のゲートとの間に、スイッチング制御
部38の電源供給側を接続したので、請求項5または6
記載の効果とともにスイッチ素子37のゲート電圧制御
ゲインを調整することができる。
According to the seventh aspect of the invention, the power supply side of the switching control section 38 is connected between the resistor 40 for suppressing the recovery current of the diode 34 and the gate of the MOSFET 37. Or 6
The gate voltage control gain of the switch element 37 can be adjusted with the effect described.

【0037】請求項8記載の発明によれば、メインのス
イッチ素子37の電流検出用抵抗31と、この抵抗31
により検出した電圧を制御用スイッチ素子19に伝達す
るための抵抗30とに、さらに抵抗44を組み合わせた
ので、交流入力電圧を整流平滑した脈流又はこれに相当
する直流電圧源Viが変化したときに、この変化に応じ
てスイッチ素子37の最大電流値を補正し、前記第1、
第2、第3の問題点を最小限の部品で解決することがで
きる。
According to the eighth aspect of the invention, the current detecting resistor 31 of the main switch element 37 and the resistor 31 are provided.
When the pulsating current obtained by rectifying and smoothing the AC input voltage or the DC voltage source Vi corresponding to the rectifying and smoothing the AC input voltage is changed, the resistance 30 for transmitting the voltage detected by the control switch element 19 to the resistor 30 is further combined. In addition, the maximum current value of the switch element 37 is corrected according to this change,
The second and third problems can be solved with a minimum number of parts.

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

【図1】本発明によるスイッチング電源回路の第1実施
例を示した電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a first embodiment of a switching power supply circuit according to the present invention.

【図2】本発明によるスイッチング電源回路の第2実施
例を示した電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a second embodiment of the switching power supply circuit according to the present invention.

【図3】本発明によるスイッチング電源回路の第3実施
例を示した要部の電気回路図でである。
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a main part showing a third embodiment of the switching power supply circuit according to the present invention.

【図4】本発明によるスイッチング電源回路の第4実施
例を示した電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a fourth embodiment of the switching power supply circuit according to the present invention.

【図5】従来のスイッチング電源回路を示した電気回路
図である。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a conventional switching power supply circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Vi…交流入力電圧を整流平滑した脈流又はこれに相当
する直流電圧、Vo…出力電圧、10…入力端子、11
…グランド端子、12…出力端子、13…グランド端
子、14…トランス、15…トランスの1次巻線、16
…トランスの2次巻線、17…トランスの3次巻線、1
8…メインのスイッチ素子、19…制御用のスイッチ素
子、20…フォトカプラの発光部、21…フォトカプラ
の受光部、22…出力電圧検出回路、23〜27…コン
デンサ、28〜32、40,43,44…抵抗、33〜
35、41、42…ダイオード、36…スナバ回路、3
7…メインのスイッチ素子、38…スイッチング制御
部、39…フィードバック部。
Vi ... pulsating current obtained by rectifying and smoothing AC input voltage or DC voltage corresponding thereto, Vo ... Output voltage, 10 ... Input terminal, 11
... ground terminal, 12 ... output terminal, 13 ... ground terminal, 14 ... transformer, 15 ... transformer primary winding, 16
... secondary winding of transformer, 17 ... tertiary winding of transformer, 1
8 ... Main switch element, 19 ... Control switch element, 20 ... Photocoupler light emitting section, 21 ... Photocoupler light receiving section, 22 ... Output voltage detection circuit, 23-27 ... Capacitors, 28-32, 40, 43, 44 ... Resistance, 33-
35, 41, 42 ... Diode, 36 ... Snubber circuit, 3
7 ... Main switch element, 38 ... Switching control unit, 39 ... Feedback unit.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電圧をトランス14の1次巻線15
に接続されたメインのスイッチ素子37によりスイッチ
ングし、前記トランス14の2次巻線16へエネルギー
を伝達し、この2次巻線16に結合されたフィードバッ
ク部39からの出力電圧検出情報を、前記トランス14
の3次巻線17に結合されたスイッチング制御部38に
帰還し、前記メインのスイッチ素子37のオン/オフを
制御するようにした自励発振式のスイッチング電源にお
いて、前記スイッチ素子37は、MOSFETからな
り、このスイッチ素子37のゲートと前記3次巻線17
の一端とを結合したドライブ信号ラインに、前記スイッ
チング制御部38の電源供給側を接続し、前記スイッチ
素子37をドライブするエネルギーを前記スイッチング
制御部38の制御信号として用いるようにしたことを特
徴とするスイッチング電源回路。
1. A primary winding 15 of a transformer 14 for applying a DC voltage.
Is switched by the main switching element 37 connected to the secondary winding 16 of the transformer 14 to transfer energy, and the output voltage detection information from the feedback unit 39 coupled to the secondary winding 16 is transferred to the secondary winding 16 of the transformer 14. Transformer 14
In the self-excited oscillation type switching power source which is fed back to the switching control unit 38 coupled to the tertiary winding 17 and controls the on / off of the main switch element 37, the switch element 37 is a MOSFET. And the gate of the switch element 37 and the tertiary winding 17
The power supply side of the switching control unit 38 is connected to a drive signal line that is connected to one end of the switching control unit 38, and the energy for driving the switch element 37 is used as a control signal of the switching control unit 38. Switching power supply circuit.
【請求項2】 フィードバック部39は、出力電圧検出
回路22と、この出力電圧検出回路22で検出した出力
電圧検出情報を出力するフォトカプラの発光部20とか
らなり、スイッチング制御部は、前記出力電圧検出情報
を受光するフォトカプラの受光部21と、前記出力電圧
検出情報の受光時にオンしてMOSFET37をオフす
るバイポーラ型トランジスタからなる制御用スイッチ素
子19とからなり、前記3次巻線17の一端から抵抗2
9とコンデンサ25を介してフォトカプラの受光部21
と制御用トランジスタ19のコレクタとMOSFET3
7のゲートに接続してフォトカプラの受光部20がオン
している間は、制御用トランジスタ19を前記3次巻線
17からのエネルギーでオンを維持してMOSFET3
7のオフ期間を継続せしめるようにしたことを特徴とす
る請求項1記載のスイッチング電源回路。
2. The feedback section 39 comprises an output voltage detection circuit 22 and a photocoupler light emitting section 20 for outputting output voltage detection information detected by the output voltage detection circuit 22, and the switching control section outputs the output voltage. The photo-coupler light-receiving portion 21 receives the voltage detection information, and the control switch element 19 is formed of a bipolar transistor that is turned on when the output voltage detection information is received to turn off the MOSFET 37. Resistance 2 from one end
9 through the condenser 25 and the light receiving portion 21 of the photocoupler.
And collector of control transistor 19 and MOSFET 3
While the light receiving portion 20 of the photocoupler is turned on by being connected to the gate of the MOSFET 7, the control transistor 19 is kept on by the energy from the tertiary winding 17 and the MOSFET 3 is turned on.
7. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein the OFF period of No. 7 is continued.
【請求項3】 MOSFET37のゲートドライブ信号
ラインであって、スイッチング制御部38の電源供給側
がカソードで、グランド側がアノードとなるように、逆
電圧クランプと整流用のダイオード41を接続したこと
を特徴とする請求項1又は2記載のスイッチング電源回
路。
3. A gate drive signal line of the MOSFET 37, wherein a reverse voltage clamp and a rectifying diode 41 are connected so that the power supply side of the switching control section 38 is a cathode and the ground side is an anode. The switching power supply circuit according to claim 1 or 2.
【請求項4】 MOSFET37のゲートドライブ信号
ラインであって、スイッチング制御部38の電源供給側
がカソードで、グランド側がアノードとなるように、逆
電圧クランプと整流用のツェナーダイオード41を接続
したことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチン
グ電源回路。
4. The gate drive signal line of the MOSFET 37, wherein the reverse voltage clamp and the rectifying Zener diode 41 are connected so that the power supply side of the switching control unit 38 is the cathode and the ground side is the anode. The switching power supply circuit according to claim 1 or 2.
【請求項5】 トランス14の1次巻線15と並列に、
ダイオード34、抵抗32、コンデンサ26を具備した
スナバ回路36を設け、MOSFET37のゲートとダ
イオード41のカソードとの間のドライブ信号ライン
に、前記ダイオード34のリカバリー電流を小さく抑え
るために前記MOSFET37のゲート電圧変化を緩和
する抵抗40を設けたことを特徴とする請求項3又は4
記載のスイッチング電源回路。
5. The primary winding 15 of the transformer 14 in parallel,
A snubber circuit 36 including a diode 34, a resistor 32, and a capacitor 26 is provided, and a gate voltage of the MOSFET 37 is suppressed in the drive signal line between the gate of the MOSFET 37 and the cathode of the diode 41 in order to suppress the recovery current of the diode 34 to be small. 5. A resistor 40 for reducing the change is provided, and the resistor 40 is provided.
The switching power supply circuit described.
【請求項6】 リカバリー電流を小さく抑えるための抵
抗40と並列に、ダイオード42と抵抗43の直列回路
を、前記ダイオード42のアノード側がMOSFET3
7のゲート側となるように接続したことを特徴とする請
求項5記載のスイッチング電源回路。
6. A series circuit of a diode 42 and a resistor 43 is provided in parallel with a resistor 40 for suppressing a recovery current, and an anode side of the diode 42 has a MOSFET 3 therein.
7. The switching power supply circuit according to claim 5, wherein the switching power supply circuit is connected so as to be on the gate side of 7.
【請求項7】 リカバリー電流を小さく抑えるための抵
抗40とMOSFET37のゲートとの間に、スイッチ
ング制御部38の電源供給側を接続したことを特徴とす
る請求項5又は6記載のスイッチング電源回路。
7. The switching power supply circuit according to claim 5, wherein the power supply side of the switching control section 38 is connected between the resistor 40 for suppressing the recovery current and the gate of the MOSFET 37.
【請求項8】 交流入力電圧を整流平滑化した直流電圧
をトランス14の1次巻線15に接続されたメインのス
イッチ素子37によりスイッチングし、前記トランス1
4の2次巻線16へエネルギーを伝達し、この2次巻線
16に結合されたフィードバック部39からの出力電圧
検出情報を、前記トランス14の3次巻線17に結合さ
れたスイッチング制御部38に帰還し、前記メインのス
イッチ素子37のオン/オフを制御するようにした自励
発振式のスイッチング電源において、前記スイッチ素子
37は、MOSFETからなり、このMOSFET37
のドレインを前記1次巻線15を介して入力端子10に
接続し、ソースを抵抗31を介してグランド端子11に
接続し、前記フィードバック部39は、出力電圧検出回
路22と、この出力電圧検出回路22で検出した出力電
圧検出情報を出力するフォトカプラの発光部としての発
光ダイオード20とからなり、前記スイッチング制御部
38は、前記出力電圧検出情報を受光するフォトカプラ
の受光部としての受光トランジスタ21と、前記出力電
圧検出情報の受光時にオンして前記MOSFET37を
オフするバイポーラ型トランジスタからなる制御用スイ
ッチ素子19とからなり、前記受光トランジスタ21の
コレクタとエミッタをそれぞれ前記制御用トランジスタ
19のコレクタとベースに接続し、前記制御用トランジ
スタ19のベースを抵抗30を介して前記MOSFET
37のソースに接続するとともに、抵抗44を介して3
次巻線17の一端に接続し、この制御用トランジスタ1
9のエミッタをグランド端子11に接続し、前記トラン
ス14の1次巻線15と並列に、ダイオード34、抵抗
32、コンデンサ26を具備したスナバ回路36を設
け、前記MOSFET37のゲートとダイオード41の
カソードとの間のドライブ信号ラインに、前記ダイオー
ド34のリカバリー電流を小さく抑えるために前記MO
SFET37のゲート電圧変化を緩和する抵抗40を設
け、前記MOSFET37のゲートドライブ信号ライン
であって、スイッチング制御部38における電源供給側
である前記受光トランジスタ21のコレクタと前記制御
用トランジスタ19のコレクタとの接続点側がカソード
で、グランド側がアノードとなるように、逆電圧クラン
プと整流用のダイオード41を接続したことを特徴とす
るスイッチング電源回路。
8. A DC voltage obtained by rectifying and smoothing an AC input voltage is switched by a main switch element 37 connected to a primary winding 15 of a transformer 14, and the transformer 1
4 transmits the energy to the secondary winding 16 and outputs the output voltage detection information from the feedback section 39 coupled to the secondary winding 16 to the switching control section coupled to the tertiary winding 17 of the transformer 14. In the self-excited oscillation type switching power supply which is controlled by turning on / off the main switch element 37 by returning to 38, the switch element 37 is composed of a MOSFET.
Is connected to the input terminal 10 via the primary winding 15 and the source is connected to the ground terminal 11 via the resistor 31. The feedback section 39 detects the output voltage detecting circuit 22 and the output voltage detecting circuit 22. The switching control section 38 includes a light emitting diode 20 as a light emitting section of a photocoupler for outputting the output voltage detection information detected by the circuit 22, and the switching control section 38 serves as a light receiving transistor as a light receiving section of the photocoupler for receiving the output voltage detection information. 21 and a control switch element 19 composed of a bipolar transistor which is turned on when the output voltage detection information is received and turns off the MOSFET 37. The collector and the emitter of the light receiving transistor 21 are the collectors of the control transistor 19, respectively. And the base, and the base of the control transistor 19 Via said resistor 30 MOSFET
37 connected to the source of
This control transistor 1 is connected to one end of the next winding 17.
The emitter of 9 is connected to the ground terminal 11, a snubber circuit 36 including a diode 34, a resistor 32, and a capacitor 26 is provided in parallel with the primary winding 15 of the transformer 14, and the gate of the MOSFET 37 and the cathode of the diode 41 are provided. In order to suppress the recovery current of the diode 34 in the drive signal line between
A resistor 40 that alleviates a change in the gate voltage of the SFET 37 is provided, and the gate drive signal line of the MOSFET 37 is connected to the collector of the light receiving transistor 21 and the collector of the control transistor 19 which are the power supply side in the switching control unit 38. A switching power supply circuit characterized in that a reverse voltage clamp and a rectifying diode 41 are connected so that a connection point side is a cathode and a ground side is an anode.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013502195A (en) * 2009-08-14 2013-01-17 セットセットセロ アンパーツ ゼルスカブ Low power switch mode power supply

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03215170A (en) * 1990-01-18 1991-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Switching regulator
JPH0530744A (en) * 1991-07-19 1993-02-05 Kikusui Electron Corp Dc-dc converter
JPH08251919A (en) * 1995-03-07 1996-09-27 Sanken Electric Co Ltd Self-excited converter
JPH1023743A (en) * 1996-07-05 1998-01-23 Mitsubishi Electric Corp Drive circuit of semiconductor device
JP2001037219A (en) * 1999-07-14 2001-02-09 Canon Inc Power source unit and its control method
JP2001309656A (en) * 2000-04-24 2001-11-02 Canon Inc Ringing choke converter and overload detection method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03215170A (en) * 1990-01-18 1991-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Switching regulator
JPH0530744A (en) * 1991-07-19 1993-02-05 Kikusui Electron Corp Dc-dc converter
JPH08251919A (en) * 1995-03-07 1996-09-27 Sanken Electric Co Ltd Self-excited converter
JPH1023743A (en) * 1996-07-05 1998-01-23 Mitsubishi Electric Corp Drive circuit of semiconductor device
JP2001037219A (en) * 1999-07-14 2001-02-09 Canon Inc Power source unit and its control method
JP2001309656A (en) * 2000-04-24 2001-11-02 Canon Inc Ringing choke converter and overload detection method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013502195A (en) * 2009-08-14 2013-01-17 セットセットセロ アンパーツ ゼルスカブ Low power switch mode power supply

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