JP2767782B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2767782B2 JP30752093A JP30752093A JP2767782B2 JP 2767782 B2 JP2767782 B2 JP 2767782B2 JP 30752093 A JP30752093 A JP 30752093A JP 30752093 A JP30752093 A JP 30752093A JP 2767782 B2 JP2767782 B2 JP 2767782B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、整流素子の導通時の損
失を少なくして電力変換効率を改善したスイッチング電
源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device in which loss during conduction of a rectifying element is reduced to improve power conversion efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】交番する電流、電圧を直流変換するため
の整流素子としては、ダイオードが専ら用いられている
が、ダイオードで整流を行うのに際しては、ダイオード
に存在する順方向電圧VF と電流の積に相当する損失が
ダイオードに発生することを念頭に入れておかなければ
ならない。これに対して整流素子の損失をなるべく小さ
くするという目的からすれば、オン状態にあるトランジ
スタのコレクタ、エミッタ間の飽和電圧は、ダイオード
の順方向電圧VF よりも小さいため、発生する損失が少
なくて済むことが知られている。そこで、スイッチング
電源装置の電力変換効率を向上させる一手段として、整
流素子にダイオードの代わりにトランジスタを使用する
ことが考えられている。このようなトランジスタ整流素
子を使用したスイッチング電源装置として、本発明者は
特願平4−105807号において、図3に示すような
スイッチング電源装置を提案した。
2. Description of the Related Art Diodes are exclusively used as rectifiers for converting alternating currents and voltages into direct currents. However, when rectification is performed by diodes, the forward voltage V F existing in the diodes and the current are reduced. It must be kept in mind that a loss corresponding to the product of. If the purpose of which minimize the loss of the rectifying element hand, the collector of the transistor in the on state, the saturation voltage between the emitter is smaller than the forward voltage V F of the diode, little loss generated It is known that it is necessary. Therefore, as one means for improving the power conversion efficiency of the switching power supply device, use of a transistor instead of a diode as the rectifying element has been considered. As a switching power supply using such a transistor rectifier, the present inventor has proposed a switching power supply as shown in FIG. 3 in Japanese Patent Application No. 4-105807.

【0003】図3に示す回路の構成と動作の詳細な説明
は省略するが、トランジスタ整流素子としてのトランジ
スタQ2の動作は以下のようになっていた。すなわち、
スイッチングトランジスタQ1がターンオフすると入力
端子1、チョークコイルL1、スイッチングトランジス
タQ1のコレクタ、エミッタの経路で流れていた電流が
遮断される。これにより、チョークコイルL1にフライ
バック電圧が発生し、スイッチングトランジスタQ1の
コレクタの電圧は、入力電圧VINにフライバック電圧が
加わった電圧まで上昇する。このフライバック電圧と入
力電圧VINが合わさった電圧がトランジスタQ2のエミ
ッタに加わると、トランジスタQ2はエミッタ、ベース
間が順バイアスされてオン状態となる。トランジスタQ
2がオン状態となることで、前述したフライバック電圧
と入力電圧VINが合わさった高い電圧がコンデンサC2
を充電し、また出力端子2を介して負荷RLに供給され
る。
Although the detailed description of the configuration and operation of the circuit shown in FIG. 3 is omitted, the operation of the transistor Q2 as a transistor rectifier is as follows. That is,
When the switching transistor Q1 turns off, the current flowing through the path of the input terminal 1, the choke coil L1, the collector and the emitter of the switching transistor Q1 is cut off. As a result, a flyback voltage is generated in the choke coil L1, and the voltage at the collector of the switching transistor Q1 rises to a voltage obtained by adding the flyback voltage to the input voltage VIN . When a voltage obtained by adding the flyback voltage and the input voltage V IN is applied to the emitter of the transistor Q2, the emitter and the base of the transistor Q2 are forward-biased and turned on. Transistor Q
2 is turned on, a high voltage, which is the sum of the flyback voltage and the input voltage VIN described above, is applied to the capacitor C2.
, And supplied to the load RL via the output terminal 2.

【0004】逆にスイッチングトランジスタQ1がター
ンオンすると、スイッチングトランジスタQ1のコレク
タの電圧及びトランジスタQ2のエミッタの電圧が低く
なり、トランジスタQ2はエミッタ、ベース間の順バイ
アスが解除されてオフ状態となる。このようにトランジ
スタQ2は、スイッチングトランジスタQ1がターンオ
フして、その出力であるコレクタの電圧が上昇すること
によりオン状態となり、逆に下がることによりオフ状態
となる。つまり、図3に示す回路においては、スイッチ
ングトランジスタQ1の出力がトランジスタQ2をオ
ン、オフする信号となっていた。
Conversely, when the switching transistor Q1 is turned on, the voltage at the collector of the switching transistor Q1 and the voltage at the emitter of the transistor Q2 decrease, and the forward bias between the emitter and the base is released, and the transistor Q2 is turned off. As described above, the transistor Q2 is turned on when the switching transistor Q1 is turned off and the output voltage of the collector increases, and conversely, the transistor Q2 is turned off when the switching transistor Q1 decreases. That is, in the circuit shown in FIG. 3, the output of the switching transistor Q1 is a signal for turning on and off the transistor Q2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】整流素子としてダイオ
ードの代わりにトランジスタを使用することで、スイッ
チング電源装置の電力変換効率を向上させることが可能
となるが、トランジスタはダイオードと異なり、オン、
オフ制御を行う必要がある。ここで、トランジスタ整流
素子にPNP型のトランジスタを使用すれば、トランジ
スタ整流素子のベースに特別な駆動回路を設けずとも、
ベースとアース間に電流路を確保するだけで、スイッチ
ングトランジスタの動作に応じてオン、オフ動作を行わ
せることができる。そのため回路構成が簡単であり、コ
ストの上昇を抑えつつも高効率のスイッチング電源装置
を実現することができた。
By using a transistor instead of a diode as a rectifying element, it is possible to improve the power conversion efficiency of the switching power supply device.
It is necessary to perform off control. Here, if a PNP transistor is used as the transistor rectifier, a special drive circuit is not required to be provided at the base of the transistor rectifier.
The ON / OFF operation can be performed according to the operation of the switching transistor only by securing a current path between the base and the ground. Therefore, the circuit configuration is simple, and a high-efficiency switching power supply device can be realized while suppressing an increase in cost.

【0006】しかしPNP型のトランジスタは、そのP
N接合の構造から、エミッタからベースの方向と、コレ
クタからベースの方向にダイオードを形成しているとも
考えられる。そのため、スイッチングトランジスタがオ
ン状態となり、トランジスタ整流素子のエミッタの電圧
が低下してトランジスタ整流素子がオフ状態となろうと
も、ベースとアース間に電流路を確保しただけの簡単な
回路構成では、トランジスタ整流素子のコレクタの電圧
がベースよりも高くなることによって、コレクタからベ
ースに向かって漏洩する電流が発生する。この漏洩電流
が流れることによりトランジスタ整流素子の損失が増加
し、ダイオードを整流素子として使用したスイッチング
電源よりは電力変換効率は高くとも、スイッチング電源
装置の電力変換効率を低下させる結果となった。従って
本発明は、PNP型のトランジスタ整流素子を用いたス
イッチング電源装置において、トランジスタ整流素子に
発生する損失をさらに減少させることにより、高い電力
変換効率を実現したスイッチング電源装置を得ることを
目的とする。
However, a PNP type transistor has its P
From the structure of the N-junction, it can be considered that diodes are formed in the direction from the emitter to the base and in the direction from the collector to the base. Therefore, even if the switching transistor is turned on and the voltage at the emitter of the transistor rectifier drops and the transistor rectifier is turned off, a simple circuit configuration that only secures a current path between the base and the ground requires a transistor. When the voltage of the collector of the rectifier becomes higher than that of the base, a current leaks from the collector toward the base. The leakage current causes an increase in the loss of the transistor rectifier, resulting in a decrease in the power conversion efficiency of the switching power supply device even though the power conversion efficiency is higher than that of a switching power supply using a diode as a rectifier. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a switching power supply device using a PNP transistor rectifier, in which a loss generated in the transistor rectifier is further reduced to realize a high power conversion efficiency. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、スイッチング
素子がターンオフした時にインダクタンス要素にフライ
バック電圧を発生させ、フライバック電圧と入力電圧が
合成された高い電圧を整流素子により整流し、さらに平
滑して所定の直流電圧を得るスイッチング電源装置にお
いて、PNP型のバイポーラトランジスタよりなり、イ
ンダクタンス要素と出力端子との間に設けられ、整流作
用を担うトランジスタ整流素子、NPN型のバイポーラ
トランジスタよりなり、トランジスタ整流素子のベース
とアース等の低電位点との間に接続され、トランジスタ
整流素子の動作を制御する駆動用トランジスタトランジ
スタ整流素子とインダクタンス要素の接続点と駆動用ト
ランジスタのベースとの間に接続され、駆動用トランジ
スタのベースへオン、オフ制御信号を導くコンデンサ及
び、駆動用トランジスタのベースとアース等の低電位点
との間に接続され、コンデンサの放電路を形成する回路
素子、を具備することを特徴とするスイッチング電源装
置である。
According to the present invention, a flyback voltage is generated in an inductance element when a switching element is turned off, a high voltage obtained by combining the flyback voltage and an input voltage is rectified by a rectifying element, and further smoothed. A switching power supply device for obtaining a predetermined DC voltage, comprising a PNP type bipolar transistor, a transistor rectifying element provided between an inductance element and an output terminal and having a rectifying function, and an NPN type bipolar transistor; A drive transistor that is connected between the base of the rectifier element and a low potential point such as the ground, and that is connected between the connection point of the drive transistor rectifier element and the inductance element and the base of the drive transistor that controls the operation of the transistor rectifier element. To the base of the driving transistor A switching power supply device comprising: a capacitor for guiding an off control signal; and a circuit element connected between a base of the driving transistor and a low potential point such as the ground to form a discharge path of the capacitor. is there.

【0008】[0008]

【実施例】トランジスタ整流素子の発生する損失を減少
させることにより高い電力変換効率を実現した、本発明
によるスイッチング電源装置の回路図を図1に示した。
なお、図1における図3と同一の構成要素には同一の符
号を付与してある。図1において、1、2はいずれも高
電位側の入力端子と出力端子を示しており、低電位側の
入、出力端子はアースと共通とした。入力端子1をチョ
ークコイルL1を介してNPN型のスイッチングトラン
ジスタQ1のコレクタに接続し、スイッチングトランジ
スタQ1のエミッタをアースと接続する。スイッチング
トランジスタQ1のコレクタとトランジスタ整流素子と
してのPNP型のトランジスタQ2のエミッタを接続
し、トランジスタQ2のコレクタを出力端子2と接続す
る。入力端子1及び出力端子2とアースの間に、それぞ
れコンデンサC1及びコンデンサC2を接続し、出力端
子2とアースの間には、さらに出力電圧分圧用の抵抗R
1と抵抗R2の直列回路を接続する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a circuit diagram of a switching power supply according to the present invention which realizes high power conversion efficiency by reducing the loss generated by a transistor rectifier.
Note that the same components in FIG. 1 as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote an input terminal and an output terminal on the high potential side, and the input and output terminals on the low potential side are common to the ground. The input terminal 1 is connected to the collector of an NPN-type switching transistor Q1 via a choke coil L1, and the emitter of the switching transistor Q1 is connected to the ground. The collector of the switching transistor Q1 is connected to the emitter of a PNP transistor Q2 as a transistor rectifier, and the collector of the transistor Q2 is connected to the output terminal 2. A capacitor C1 and a capacitor C2 are connected between the input terminal 1 and the output terminal 2 and the ground, respectively, and a resistor R for dividing the output voltage is further connected between the output terminal 2 and the ground.
1 and a series circuit of a resistor R2.

【0009】抵抗R1と抵抗R2の接続点を制御回路3
の電圧検出端子(FB)に接続し、制御回路3のパルス
出力端子(PO)をスイッチングトランジスタQ1のベ
ースと接続する。トランジスタQ2のベースを抵抗R3
とコンデンサC3の並列回路を介してNPN型トランジ
スタによる駆動用トランジスタQ3のコレクタに接続
し、駆動用トランジスタQ3のエミッタをアースに接続
する。トランジスタQ2のベースをさらにダイオードD
2のカソードに接続し、ダイオードD2のアノードをア
ースに接続する。トランジスタQ2のエミッタと駆動用
トランジスタQ3のベースの間に、抵抗R4とコンデン
サC4によるR−C直列回路を接続し、駆動用トランジ
スタQ3のベース、エミッタ(アース)間に、ベースと
カソードを接続するようにダイオードD3を接続する。
The connection point between the resistor R1 and the resistor R2 is determined by the control circuit 3
And the pulse output terminal (PO) of the control circuit 3 is connected to the base of the switching transistor Q1. The base of the transistor Q2 is connected to a resistor R3.
And a capacitor C3 connected in parallel to the collector of a driving transistor Q3 using an NPN transistor, and the emitter of the driving transistor Q3 is connected to ground. The diode D is further connected to the base of the transistor Q2.
2 and the anode of diode D2 to ground. An RC series circuit comprising a resistor R4 and a capacitor C4 is connected between the emitter of the transistor Q2 and the base of the driving transistor Q3, and the base and cathode are connected between the base and the emitter (earth) of the driving transistor Q3. The diode D3 is connected as described above.

【0010】以上のような回路の構成は、いわゆるチョ
ップアップ型のスイッチング電源装置を形成している
が、このスイッチング電源装置は特にコンデンサC4の
作用により昇降圧型のコンバータとして機能する。この
回路の動作を以下に説明する。先ず、必要とする出力電
圧VO に対して入力電圧VINが低い場合の回路の動作
は、以下のとおりである。制御回路3からの信号によっ
てスイッチングトランジスタQ1がターンオフすると、
チョークコイルL1にフライバック電圧が発生する。こ
のフライバック電圧は入力電圧VINに重畳され、重畳さ
れたことによる高い電圧がスイッチングトランジスタQ
1のコレクタ、トランジスタQ2のエミッタ、及び抵抗
R4とコンデンサC4の直列回路を介して駆動用トラン
ジスタQ3のベースに加わることになる。これにより駆
動用トランジスタQ3は、ベース、エミッタ間が正バイ
アスを受けることになり、ターンオンする。
The circuit configuration as described above forms a so-called chop-up type switching power supply. This switching power supply functions particularly as a step-up / step-down converter by the action of the capacitor C4. The operation of this circuit will be described below. First, the operation of the circuit when the input voltage V IN is lower than the required output voltage V O is as follows. When the switching transistor Q1 is turned off by a signal from the control circuit 3,
A flyback voltage is generated in the choke coil L1. This flyback voltage is superimposed on the input voltage V IN , and a high voltage resulting from the superimposition is applied to the switching transistor Q
1, the emitter of the transistor Q2, and the base of the driving transistor Q3 via the series circuit of the resistor R4 and the capacitor C4. As a result, the driving transistor Q3 receives a positive bias between the base and the emitter, and turns on.

【0011】駆動用トランジスタQ3がオン状態となる
ことにより、トランジスタQ2もまたエミッタ、ベース
間が正バイアスされてオン状態となり、入力電圧VIN
フライバック電圧が合わさった高い電圧がコンデンサC
2を充電し、そのエネルギーが負荷RLに供給されるこ
とになる。やがてスイッチングトランジスタQ1がター
ンオンすると、スイッチングトランジスタQ1のコレク
タ、トランジスタQ2のエミッタの電圧が低下し、同時
に駆動用トランジスタQ3のベースの電圧も低下する。
これにより駆動用トランジスタQ3はターンオフするこ
とになり、トランジスタQ2は駆動用トランジスタQ3
のターンオフによって、エミッタ、ベース間の正バイア
ス状態が解除されてオフ状態となる。このように、必要
とする出力電圧VO に対して入力電圧VINが低い場合に
は昇圧コンバータとして機能する。
When the driving transistor Q3 is turned on, the transistor Q2 is also turned on with a positive bias between the emitter and the base, and a high voltage, which is the sum of the input voltage V IN and the flyback voltage, is applied to the capacitor C2.
2 will be charged and the energy will be supplied to the load RL. When the switching transistor Q1 is turned on, the voltage at the collector of the switching transistor Q1 and the voltage at the emitter of the transistor Q2 decrease, and at the same time, the voltage at the base of the driving transistor Q3 also decreases.
As a result, the driving transistor Q3 is turned off, and the transistor Q2 is turned off.
Is turned off, the positive bias state between the emitter and the base is released, and the emitter is turned off. Thus, when the input voltage V IN is lower than the required output voltage V O , it functions as a boost converter.

【0012】次に必要とする出力電圧VO に対して入力
電圧VINが高い場合の動作は、以下のとおりである。出
力電圧VO が高くなれば、制御回路3はスイッチングト
ランジスタQ1のオン期間を短くすることになるが、ス
イッチング動作を停止することは無い。従って入力電圧
INが出力電圧VO より高い場合には、スイッチングト
ランジスタQ1はオン期間が非常に短いスイッチング動
作を継続することになる。ここで、コンデンサC4の存
在によって、駆動用トランジスタQ3のベースに直流成
分の電圧が加わるのが防止されており、スイッチングト
ランジスタQ1のオン、オフ動作による脈動成分のみが
駆動用トランジスタQ3のベースに印加されることにな
る。そのため、駆動用トランジスタQ3はスイッチング
トランジスタQ1がオフ状態の間、そのスイッチング動
作(:オンデューティあるいは出力電圧)に応じてトラ
ンジスタQ2のベース電流の流量を制御することにな
る。
The operation when the input voltage V IN is higher than the required output voltage V O is as follows. If the output voltage V O increases, the control circuit 3 shortens the ON period of the switching transistor Q1, but does not stop the switching operation. Therefore, when the input voltage V IN is higher than the output voltage V O , the switching transistor Q1 continues the switching operation whose ON period is very short. Here, the presence of the capacitor C4 prevents the DC component voltage from being applied to the base of the driving transistor Q3, and only the pulsating component due to the ON / OFF operation of the switching transistor Q1 is applied to the base of the driving transistor Q3. Will be done. Therefore, while the switching transistor Q1 is in the off state, the driving transistor Q3 controls the flow rate of the base current of the transistor Q2 according to its switching operation (on duty or output voltage).

【0013】これによりトランジスタQ2は非飽和領域
で動作し、シリーズレギュレータに似た動作で出力電圧
O を一定に保つよう機能する。従って、必要とする出
力電圧VO に対して入力電圧VINが高い場合には降圧コ
ンバータとして機能し、全体としては昇降圧型のスイッ
チング電源となる。以上に述べたことから分かるよう
に、図1に示す本発明の実施例では、必要とする出力電
圧VO に対して入力電圧VINが低い場合、トランジスタ
Q2は駆動用トランジスタQ3によって動作が制御さ
れ、PNP型トランジスタのPN接合構造に基づく漏洩
電流の発生が防止される。その結果、トランジスタQ2
(整流素子)に発生する損失を減少させることができ、
高い電力変換効率の昇圧型のスイッチング電源装置とす
ることができる。また、コンデンサC4の作用により昇
圧型のスイッチング電源装置を降圧型のスイッチング電
源装置として動作させることができ、簡単に、広い入力
電圧に対応できる昇降圧型のスイッチング電源とするこ
とができる。
As a result, the transistor Q2 operates in the non-saturation region, and functions to keep the output voltage V O constant by an operation similar to the series regulator. Therefore, when the input voltage V IN is higher than the required output voltage V O , it functions as a step-down converter, and as a whole, it becomes a step-up / step-down switching power supply. As can be seen from the above description, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, when the input voltage V IN is lower than the required output voltage V O , the operation of the transistor Q2 is controlled by the driving transistor Q3. Thus, generation of a leakage current based on the PN junction structure of the PNP transistor is prevented. As a result, the transistor Q2
(Rectifier element) loss can be reduced,
A step-up switching power supply device with high power conversion efficiency can be provided. In addition, the step-up switching power supply can be operated as a step-down switching power supply by the action of the capacitor C4, so that a step-up / step-down switching power supply that can easily handle a wide input voltage can be provided.

【0014】ここで、トランジスタQ2のベースに接続
される抵抗R3とコンデンサC3の並列回路は、トラン
ジスタQ2のベース電流を制限する機能を果たし、トラ
ンジスタQ2のベースとアースの間に存在すれば、駆動
用トランジスタQ3のコレクタ側でなくエミッタ側に設
けても構わない。また、ダイオードD2は、トランジス
タQ2がターンオフする時に、ベース領域に蓄積された
電荷の放電路を形成するものである。図1に示す回路に
おいては、ダイオードD2のカソードはトランジスタQ
2のベースに直接接続しているが駆動用トランジスタQ
3のコレクタに接続しても効果は同じであり、駆動用ト
ランジスタQ3のコレクタ、エミッタ間に対して並列の
電流路を構成するように設ければ良い。ただし、このダ
イオードD2は場合によっては回路から除かれることも
ある。
Here, the parallel circuit of the resistor R3 and the capacitor C3 connected to the base of the transistor Q2 performs the function of limiting the base current of the transistor Q2. May be provided not on the collector side of the transistor Q3 but on the emitter side. The diode D2 forms a discharge path for the electric charge accumulated in the base region when the transistor Q2 is turned off. In the circuit shown in FIG. 1, the cathode of the diode D2 is a transistor Q
2 directly connected to the base of the driving transistor Q
The effect is the same even if the collector is connected to the collector of the driving transistor Q3, and the current may be provided so as to form a parallel current path between the collector and the emitter of the driving transistor Q3. However, this diode D2 may be omitted from the circuit in some cases.

【0015】図2には、本発明の別の実施例を示した。
図2の回路は、図1の回路におけるダイオードD2に代
えて、コンデンサC5と抵抗R6の直列回路をトランジ
スタQ2のベースとアース間に設けている。その他の回
路構成は図1の回路と同一である。周知のように、トラ
ンジスタ素子のターンオンにはわずかな遅れ時間が存在
する。同様に、駆動用トランジスタQ3のターンオンに
遅れ時間が存在するため、スイッチングトランジスタQ
1がターンオフしてからトランジスタQ2がオン状態と
なるまでの時間差が大きくなってしまうことになる。こ
の時間差が大きくなると、スイッチングトランジスタQ
1のコレクタ、エミッタ間に入力電圧VINとフライバッ
ク電圧が合わさった高い電圧が加わるため、スイッチン
グトランジスタQ1の損失及び電圧負荷が大きくなる。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.
In the circuit of FIG. 2, a series circuit of a capacitor C5 and a resistor R6 is provided between the base of the transistor Q2 and the ground instead of the diode D2 in the circuit of FIG. Other circuit configurations are the same as those of the circuit of FIG. As is well known, there is a slight delay in turning on the transistor element. Similarly, since there is a delay time in turning on the driving transistor Q3, the switching transistor Q3
The time difference from when 1 is turned off to when the transistor Q2 is turned on becomes large. When this time difference increases, the switching transistor Q
Since a high voltage, which is the sum of the input voltage V IN and the flyback voltage, is applied between the collector and the emitter of No. 1, the loss of the switching transistor Q1 and the voltage load increase.

【0016】そこで、図2に示す回路ではトランジスタ
Q2のベースに、コンデンサC5と抵抗R6の直列回路
を設けた。こうすることにより、トランジスタQ2のエ
ミッタの電圧が上昇した時、駆動用トランジスタQ3が
オフ状態であってもごく短い期間だけトランジスタQ2
のベースが正バイアスされる。従って、スイッチングト
ランジスタQ1がターンオフしてからトランジスタQ2
がオン状態になるまでの時間差を縮小し、スイッチング
トランジスタQ1の損失を少なくしてスイッチング電源
装置の電力変換効率を向上させることができる。図2に
示す実施例において、コンデンサC5と抵抗R6の直列
回路の一端をトランジスタQ2のベースに接続している
が、その一端を駆動用トランジスタQ3のコレクタに接
続しても良い。
Therefore, in the circuit shown in FIG. 2, a series circuit of a capacitor C5 and a resistor R6 is provided at the base of the transistor Q2. By doing so, when the voltage at the emitter of the transistor Q2 rises, even if the driving transistor Q3 is off, the transistor Q2
Is positively biased. Therefore, after the switching transistor Q1 is turned off, the transistor Q2
Can be reduced, the loss of the switching transistor Q1 can be reduced, and the power conversion efficiency of the switching power supply can be improved. In the embodiment shown in FIG. 2, one end of the series circuit of the capacitor C5 and the resistor R6 is connected to the base of the transistor Q2, but one end may be connected to the collector of the driving transistor Q3.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上に述べたように本発明によるスイッ
チング電源装置は、整流素子にPNP型のトランジスタ
を使用し、そのトランジスタ整流素子は、トランジスタ
整流素子とチョークコイルの接続点からコンデンサを介
して制御信号を受け取る駆動用トランジスタによって、
オン、オフ制御されることを特徴としている。これによ
り整流素子としてのトランジスタの損失を減少させるこ
とができ、高い電力変換効率のスイッチング電源装置を
得ることができる。さらに回路構成としては昇圧チョッ
パ回路と同様でありながらも、容易に高効率の昇降圧型
のスイッチング電源装置とすることができる。
As described above, the switching power supply according to the present invention uses a PNP transistor as a rectifying element, and the transistor rectifying element is connected via a capacitor from a connection point between the transistor rectifying element and the choke coil. By the driving transistor that receives the control signal,
It is characterized by being controlled on and off. Thereby, the loss of the transistor as the rectifying element can be reduced, and a switching power supply with high power conversion efficiency can be obtained. Furthermore, although the circuit configuration is the same as that of the step-up chopper circuit, a highly efficient step-up / step-down switching power supply device can be easily obtained.

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

【図1】 本発明によるスイッチング電源装置の実施例
の回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a switching power supply according to the present invention.

【図2】 本発明によるスイッチング電源装置の別の実
施例の回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram of another embodiment of the switching power supply device according to the present invention.

【図3】 特願平4−105807号にて提案したスイ
ッチング電源装置の回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram of a switching power supply device proposed in Japanese Patent Application No. 4-105807.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 出力端子 3 制御回路 Q1 スイッチングトランジスタ Q2 整流素子としてのトランジスタ Q3 駆動用トランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2 Output terminal 3 Control circuit Q1 Switching transistor Q2 Transistor as a rectifying element Q3 Driving transistor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 スイッチング素子がターンオフした時に
インダクタンス要素にフライバック電圧を発生させ、該
フライバック電圧と入力電圧が合成された高い電圧を整
流素子により整流し、さらに平滑して所定の直流電圧を
得るスイッチング電源装置において、 PNP型のバイポーラトランジスタよりなり、該インダ
クタンス要素と出力端子との間に設けられ、整流作用を
担うトランジスタ整流素子、 NPN型のバイポーラトランジスタよりなり、該トラン
ジスタ整流素子のベースとアース等の低電位点との間に
接続され、該トランジスタ整流素子の動作を制御する駆
動用トランジスタ該トランジスタ整流素子と前記インダ
クタンス要素の接続点と該駆動用トランジスタのベース
との間に接続され、該駆動用トランジスタのベースへオ
ン、オフ制御信号を導くコンデンサ及び、 該駆動用トランジスタのベースとアース等の低電位点と
の間に接続され、該コンデンサの放電路を形成する回路
素子、 を具備することを特徴とするスイッチング電源装置。
When a switching element is turned off, a flyback voltage is generated in an inductance element, a high voltage obtained by combining the flyback voltage and an input voltage is rectified by a rectifying element, and smoothed to obtain a predetermined DC voltage. A switching power supply device to be obtained, comprising a PNP-type bipolar transistor, provided between the inductance element and an output terminal, and performing a rectifying action, comprising an NPN-type bipolar transistor, and a base of the transistor rectifying element. A driving transistor that is connected between a low-potential point such as the ground and controls the operation of the transistor rectifying element, is connected between a connection point between the transistor rectifying element and the inductance element and a base of the driving transistor, ON and OFF to the base of the driving transistor Capacitor leads control signals and is connected between the low potential point of the base and the ground or the like of the driving transistor, a switching power supply apparatus characterized by comprising a circuit element which forms a discharge path for the capacitor.
【請求項2】 前記回路素子が、アース等の低電位点か
ら前記駆動用トランジスタのベースの方向を順方向とし
たダイオード素子であることを特徴とする、請求項1に
記載したスイッチング電源装置。
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the circuit element is a diode element having a forward direction from a low potential point such as ground to a base of the driving transistor.
【請求項3】 前記トランジスタ整流素子のベースに、
抵抗とコンデンサの直列回路もしくはコンデンサによ
る、前記駆動用トランジスタの主電流路に並列する電流
路を設けたことを特徴とする、請求項1あるいは請求項
2に記載したスイッチング電源装置。
3. The method according to claim 1, further comprising:
3. The switching power supply device according to claim 1, wherein a current path is provided in parallel with a main current path of the driving transistor by a series circuit of a resistor and a capacitor or a capacitor.
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