JP2755612B2 - スイツチング電源回路 - Google Patents

スイツチング電源回路

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JP2755612B2 JP63233869A JP23386988A JP2755612B2 JP 2755612 B2 JP2755612 B2 JP 2755612B2 JP 63233869 A JP63233869 A JP 63233869A JP 23386988 A JP23386988 A JP 23386988A JP 2755612 B2 JP2755612 B2 JP 2755612B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電源電圧から種々の作動電圧を発生するた
めの、殊にテレビジヨン受信機、ビデオレコーダ、パー
ソナルコンピユータ等用のスイツチング電源回路に関す
る。
従来の技術 スイツチング電源回路は一般に、電圧変換及び電源分
離のために用いられるトランスの動作巻線を介して電源
電圧から取出される作動電圧に接続されているスイツチ
ングトランジスタを含んでいる。このスイツチングトラ
ンジスタは制御電圧によつて周期的に導通制御されかつ
遮断される。制御電圧は例えば、１次側に設けられてい
る発振器から到来するかまたは２次側からトランスとは
分離されている中継コイルを介して１次側に伝送され
る。制御電圧は有利には２次側に発生された作動電圧の
振幅に依存して、スイツチングトランジスタを流れる電
流が変化しかつ作動電圧が安定化されるように、パルス
幅変調（PWM）される。
発明が解決しようとする問題点 この形式のスイツチング電源回路では、障害時、例え
ば２次側の整流器回路の負荷が著しく大きい場合、短絡
の際、素子の故障時または調整回路の中断の際にスイツ
チングトランジスタおよびトランスに許容出来ない高い
電流および電圧が発生することがあり、素子、殊にスイ
ツチングトランジスタおよびトランスが損傷されること
になる。
動作巻線およびスイツチングトランジスタを電流が流
れる間、トランスには貫流する電流の形のエネルギーが
蓄積される。スイツチングトランジスタの遮断後このエ
ネルギーは２次巻線に誘起されたパルスおよび相応の充
電電流によつて２次側の整流器回路の充電コンデンサに
伝送される。従つてトランスはこの時間の間、トランス
での電流が零に減衰するまで“放電される”。その後ス
イツチングトランジスタは再び導通制御されかつトラン
スは新たに動作巻線を流れる電形の形のエネルギーによ
つて新たに“放電される”。すなわち申し分のない作動
法において、トランスがスイツチングトランジスタの投
入接続によつて新たに充電されるときその都度トランス
は充電される。障害の発生時には、トランスの充電電流
が比較的長く流れかつ所望の期間の間に零まで低下しな
いことが起こり得る。この場合、スイツチングトランジ
スタの投入時点でトランスはそれがまだ放電されていな
いにも拘わらず、新たに充電されることになる。この状
態は不都合でありかつ、トランスに著しく高い電流およ
び電圧が発生するおそれがあるという理由から危険です
らある。既述の形式のその他の障害例によつても、同様
素子を危険に導く極めて高い電流および電圧が発生する
可能性がある。
本発明の課題は、簡単な回路手段で、障害時に殊にト
ランスおよびスイツチングトランジスタのような素子の
確実な保護が実現されるように、スイツチング電源回路
を構成することである。
問題点を解決するための手段、発明の作用および発明の
効果 この課題は本発明により、請求項１の特徴部分に記載
の構成によつて解決される。
本発明は次の思想に基いている。トランスにおいてパ
ルス電圧から取出される調整電圧は障害時にはトランス
における崩壊するパルス振幅のため小さくなる。それ故
にそれ自体発生される作動電圧の安定化のために用いら
れるこの調整電圧は付加的に、スイツチングトランジス
タを投入接続しかつ遮断する制御電圧、すなわちスイツ
チング電源回路部の動作周波数を低減するために利用さ
れる。周波数が低くなれば、周期持続時間が一層長くな
り、従つてスイツチングトランジスタが新たに投入接続
される時点間の間隔が一層大きくなる。従つて、障害時
にはトランスの放電が比較的長く持続するという事実が
有利にも、スイツチングトランスの制御の周期持続時間
が比較的長くなることで補償される。これによりスイツ
チングトランジスタが不都合にも、トランスが放電され
る以前に再び投入接続されることがないようにすること
ができる。有利には動作周波数を変化するための調整電
圧として、発生される作動電圧の安定化のためにスイツ
チングトランジスタの投入接続持続時間を例えば制御電
圧のパルス幅変調によつて調節する既存の調整電圧が利
用される。それ故に余分にかかる回路技術コストは僅か
でありかつ実質的には、調整電圧を導く回路点を制御電
圧を発生する発振器の周波数制御端子に付加的に接続し
さえすればよい。
実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に
説明する。
図において、90Vおよび260Vの間を変化することがで
きる電源電圧UNから、電源整流器１によつて回路点ａお
よびｂの間に作動電圧UBが取出され、作動電圧はトラン
スTrの動作巻線２を介してスイツチングトランジスタT1
に印加される。スイツチングトランジスタT1のエミツタ
は低オーミツク抵抗３を介して１次側のアースに接続さ
れている。スイツチングトランジスタT1はトランジスタ
T2,T3を有するドライバ回路によつて回路網４を介して
制御される。１次側において発振器Ｏを備えた制御回路
５が設けられている。制御回路は端子ｃに、巻線６に生
じるパルス電圧の、整流器７およびコンデンサ８を用い
た整流によつて得られる作動電圧が供給される。制御回
路５は、回路網10を介してトランジスタT2,T3を制御し
かつこれによりスイツチングトランジスタT1を周期的に
導通制御しかつ阻止する制御電圧９を送出する。これに
よりトランスTrに電圧パルスが発生され、これら電圧パ
ルスから１つまたは複数の２次巻線11および接続されて
いる整流器回路によつて種々の大きさおよび異なつた極
性の作動電圧が発生される。
巻線６に生じるパルス電圧の整流器回路12を用いた整
流によつて回路点ｄに、トランスTrにおけるパルス電圧
の大きさに対する尺度となる調整電圧Urが取出される。
この調整電圧は制御回路５の端子ｅに達しかつそこで２
次側に発生される作動電圧の安定化のために制御電圧９
をパルス幅変調する作用をする。ここまで説明してきた
回路は公知である。
調整電圧Urは付加的に抵抗13を介して制御回路５の端
子ｆに加えられる。端子ｆに加わる電圧は制御回路５内
の発振器の周波数、ひいては制御電圧９を、調整電圧Ur
が低下すると制御電圧９の周波数が低減されるように変
化する作用をする。例えば２次側の整流器回路における
短絡、この回路の高すぎる負荷、素子の故障、トランス
Trにおける巻線の断線等の既述の形式の障害の発生時
に、トランスTrに作用するパルス電圧の振幅は小さくな
る。これにより調整電圧Urは低くなり、すなわち正の値
が小さくなる。これにより制御電圧９の周期持続時間は
相応に延長され、その結果所望通りにスイツチングトラ
ンジスタT1は0.4msの比較的長い時間後にようやく投入
接続される。一方回路の障害のない作動時ではこの時間
は約20μｓである。障害時およびトランスTrの延長され
る放電時間に整合して制御電圧９の周期持続時間をこの
ように長くすることによつて、スイツチングトランジス
タTrがトランスTrの完全な放電の前に既に新たに投入接
続されかつ殊にTr及びT1のような素子が損傷される危険
が回避される。制御電圧９の周波数の変化は有利には調
整電圧Urによつて連続的に行われかつ50kHzに相応する2
0μｓの最小周期持続時間と障害時に生じる、2,5kHzに
相応する0,4msの最大周期持続時間との間のすべての中
間値をとることができる。
最後に本発明の請求項１記載のスイツチング電源回路
の実施態様によれば、調整電圧Urは付加的にスイツチン
グトランジスタT1の投入接続持続時間を調整しかつ発生
された作動電圧を安定化するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明のスイツチング電源回路の１次側の回路略
図である。 UN……電源電圧、UB……作動電圧、Ur……調整電圧、T
r,2,6,11……トランス、T1……スイツチングトランジス
タ、T2,T3……ドライバトランジスタ、Ｏ……発振器、
５……制御回路、９……制御電圧、12……整流器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−178167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−35171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−19926（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】トランス（Tr）と、該トランス（Tr）の１
    次巻線（２）に直列に接続されるスイッチングトランジ
    スタ（T1）とを有するスイッチング電源回路であって、 前記スイッチングトランジスタ（T1）は、発振器（Ｏ）
    を含む制御回路（５）からの制御電圧（９）によって導
    通制御及び遮断され、 前記トランス（Tr）の１次側の他の巻線（６）における
    パルス電圧から整流器（12）を介して調整電圧（Ur）が
    取り出され、 該調整電圧（Ur）は、この調整電圧（Ur）によりパルス
    幅変調された前記制御電圧（９）を発生するために、前
    記制御回路（５）の制御端子（ｅ）に印加されるスイッ
    チング電源回路において、 障害時には過負荷のために低下する前記調整電圧（Ur）
    によって前記制御電圧（９）の周波数が低減されるよう
    に、前記調整電圧（Ur）は付加的に前記発振器（Ｏ）の
    周波数を制御する前記制御回路（５）の周波数制御端子
    （ｆ）に印加されることを特徴とするスイッチング電源
    回路。
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