JP2777574B2 - Switching power supply - Google Patents
Switching power supplyInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフライバックコンバータ回路を有するスイッ
チング電源に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a switching power supply having a flyback converter circuit.
従来の技術 一般に出力トランスの１次側に制御回路を設けた１次
制御型のフライバックコンバータ回路を有するスイッチ
ング電源において、その出力電流と出力電圧の関係を示
すレギュレーション特性は第５図曲線ｂのようにへの字
と称せられる特性を有しているのが通例で、第６図また
は第７図に示す回路が従来一般に用いられているフライ
バックコンバータ回路である。2. Description of the Related Art Generally, in a switching power supply having a primary control type flyback converter circuit in which a control circuit is provided on a primary side of an output transformer, a regulation characteristic showing a relation between an output current and an output voltage is shown by a curve b in FIG. Thus, the circuit shown in FIG. 6 or FIG. 7 is a flyback converter circuit which is generally used in the prior art.
第６図、第７図において、41、52は、コンバータトラ
ンス、42、53はインバータ（FET）、43、54は過電流検
出抵抗、44はトランジスタ、45、56は制御回路、55はコ
ンパレータIC、46、49、57、59はダイオード、47、50、
58、60はコンデンサ、48、62はフィードバック回路、5
1、61は出力電圧検出回路である。6 and 7, 41 and 52 are converter transformers, 42 and 53 are inverters (FETs), 43 and 54 are overcurrent detection resistors, 44 is a transistor, 45 and 56 are control circuits, and 55 is a comparator IC. , 46, 49, 57, 59 are diodes, 47, 50,
58 and 60 are capacitors, 48 and 62 are feedback circuits, 5
Reference numerals 1 and 61 are output voltage detection circuits.
発明が解決しようとする問題点 上述のように、従来の１次制御型のフライバックコン
バータ回路を有するスイッチング電源は、そのレギュレ
ーション特性が第５図曲線ｂのように出力電流が所定の
値を超えると、出力電圧が徐々に下降するへの字の特性
であるために、インバータに用いるトランジスタ（また
はFET）は最大定格電流値の大きいものを選択して使用
しなければならず、コスト高となる欠点があった。Problems to be Solved by the Invention As described above, a conventional switching power supply having a primary control type flyback converter circuit has a regulation characteristic whose output current exceeds a predetermined value as shown by a curve b in FIG. Since the output voltage gradually decreases, the transistor (or FET) used for the inverter must be selected and used with a large maximum rated current value, increasing the cost. There were drawbacks.
問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題を解消したもので、１次制御型の
フライバックコンバータ回路を有するスイッチング電源
において、インバータ２の制御回路電圧として供給され
るコンバータトランス１の出力巻線電圧を抵抗５と抵抗
６によって分圧し、この分圧電圧を過電流検出回路のト
ランジスタ４に逆バイアス電圧として与え、所定の出力
電流に達したとき、抵抗５により出力電圧が垂下するよ
う構成したことを特徴とするスイッチング電源であり、
上記コンバータトランス１の出力巻線電圧を抵抗５と抵
抗６によって分圧し、この分圧電圧を過電流検出回路の
コンパレータIC19に逆バイアス電圧として与えたことを
特徴とする上記したスイッチング電源であり、上記コン
バータトランス１の出力巻線電圧を整流した出力を抵抗
５と抵抗６によって分圧する分圧回路と、該分圧回路の
抵抗５によって逆バイアス電圧を与え、他方の抵抗６と
平滑用コンデンサの出力側の間にツェナーダイオード33
を直列接続したことを特徴とする上記構成のスイッチン
グ電源である。Means for Solving the Problems The present invention has solved the above-mentioned problem. In a switching power supply having a primary control type flyback converter circuit, an output of a converter transformer 1 supplied as a control circuit voltage of an inverter 2 is provided. The winding voltage is divided by the resistors 5 and 6 and the divided voltage is applied to the transistor 4 of the overcurrent detection circuit as a reverse bias voltage. When the output voltage reaches a predetermined output current, the output voltage drops by the resistor 5. A switching power supply characterized by comprising
The switching power supply as described above, wherein the output winding voltage of the converter transformer 1 is divided by a resistor 5 and a resistor 6, and the divided voltage is supplied as a reverse bias voltage to a comparator IC 19 of an overcurrent detection circuit. A voltage dividing circuit for dividing the output obtained by rectifying the output winding voltage of the converter transformer 1 by resistors 5 and 6; a reverse bias voltage is applied by the resistor 5 of the voltage dividing circuit; Zener diode 33 between output side
Are connected in series.
作用 従来におけるへの字のレギュレーション特性を上述の
構成によって垂下特性にすることにより、インバータお
よび出力ダイオードの最大定格電流値を小さくできる作
用があり、電流が押さえられることから過電流（異常
時）の信頼性を高め、部品価格を低減できる。Function By making the conventional U-shape regulation characteristic a drooping characteristic by the above-described configuration, the maximum rated current value of the inverter and the output diode can be reduced, and the current is suppressed. Increases reliability and reduces component costs.
実施例 以下、本発明を第１図、第２図および第３図に示すス
イッチング電源の実施例により説明する。１、14、27は
コンバータトランス、２、15、28はインバータ（FE
T）、３、16、29は過電流検出抵抗、４、30はトランジ
スタ、５、６、17、18、31、32は抵抗器、７、20、34は
制御回路、８、11、21、24、35、38はダイオード、９、
12、22、25、36、39はコンデンサ、10、23、37はフィー
ドバック回路、13、26、40は出力電圧検出回路、19はコ
ンパレータIC、33はツェナーダイオードである。Embodiments Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments of the switching power supply shown in FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1, 14, 27 are converter transformers, 2, 15, 28 are inverters (FE
T) 3, 16, 29 are overcurrent detection resistors, 4, 30 are transistors, 5, 6, 17, 18, 31, 32 are resistors, 7, 20, 34 are control circuits, 8, 11, 21, 24, 35, 38 are diodes, 9,
12, 22, 25, 36, and 39 are capacitors, 10, 23, and 37 are feedback circuits, 13, 26, and 40 are output voltage detection circuits, 19 is a comparator IC, and 33 is a Zener diode.
第１図は過電流検出のためのトランジスタ４のエミッ
タに抵抗５および６を接続し、この抵抗５、６によって
制御回路電圧を分圧し、逆バイアス電圧を与え、所定の
出力電流に到達したとき、抵抗５により出力電圧が垂下
するよう構成したものである。第２図は過電流検出のた
めのコンパレータIC19の端子に抵抗17、18を接続し、
この抵抗17、18によって制御回路電圧を分圧し、逆バイ
アス電圧を与え、所定の出力電流に達したとき、抵抗17
により出力電圧が垂下するよう構成したものである。第
３図は分圧電圧を得るための抵抗31、32の直列回路にツ
ェナーダイオード33を挿入したもので、第１図の変形で
あり、抵抗31と抵抗32およびツェナーダイオード33とに
より制御回路電圧を分圧し、逆バイアス電圧を与え、所
定の出力電圧に到達したとき、抵抗31により出力電圧が
垂下するよう構成したものである。これらの実施例の他
に様々な変形が考えられるが、本発明はコンバータトラ
ンスの出力電圧（実施例では制御回路電圧であるが別の
巻線電圧を使用しても同じである）を使って過電流検出
回路を構成するトランジスタ４、30またはコンパレータ
IC19に逆バイアス電圧を加えることを特徴としている。FIG. 1 shows a case where resistors 5 and 6 are connected to the emitter of a transistor 4 for detecting an overcurrent, the control circuit voltage is divided by the resistors 5 and 6, a reverse bias voltage is applied, and a predetermined output current is reached. , And the resistance 5 causes the output voltage to droop. FIG. 2 shows that the resistors 17 and 18 are connected to the terminal of the comparator IC19 for overcurrent detection.
The control circuit voltage is divided by the resistors 17 and 18, a reverse bias voltage is applied, and when a predetermined output current is reached, the resistor 17
Thus, the output voltage drops. FIG. 3 is a modification of FIG. 1 in which a zener diode 33 is inserted in a series circuit of resistors 31 and 32 for obtaining a divided voltage. The control circuit voltage is controlled by the resistor 31, the resistor 32 and the zener diode 33. , A reverse bias voltage is applied, and when the output voltage reaches a predetermined output voltage, the output voltage is drooped by the resistor 31. Although various modifications are conceivable in addition to these embodiments, the present invention uses the output voltage of the converter transformer (in the embodiment, the control circuit voltage is used, but the same applies even if another winding voltage is used). Transistors 4, 30 or comparator that constitutes overcurrent detection circuit
It is characterized by applying a reverse bias voltage to IC19.
このようにコンバータトランスの出力電圧を分圧して
過電流検出回路に逆バイアス電圧を加えることにより、
過電流検出回路が作動して、２次側の出力電圧が低下す
ると制御回路電圧も低下するため、制御回路電圧の分圧
電圧である逆バイアス電圧も低下する。検出回路の逆バ
イアス電圧が低下すると言うことは、見かけ上より過電
流が進んだのと等価の現象であるため、従来への字の特
性であったレギュレーション特性が第５図の曲線ａのよ
うに垂下特性に近づくことを示す現象である。In this way, by dividing the output voltage of the converter transformer and applying a reverse bias voltage to the overcurrent detection circuit,
When the overcurrent detection circuit operates and the output voltage on the secondary side drops, the control circuit voltage also drops, so the reverse bias voltage, which is a divided voltage of the control circuit voltage, also drops. A decrease in the reverse bias voltage of the detection circuit is a phenomenon equivalent to an overcurrent that has apparently advanced, so that the regulation characteristic, which has been a character in the related art, changes to a curve a in FIG. This is a phenomenon indicating that the characteristic approaches the drooping characteristic.
このことについて、理解しやすくするため、過電流検
出部のトランジスタ回路要部を抜き出したものが第４図
で、以下この図を用いて説明する。For easy understanding, FIG. 4 shows a main part of the transistor circuit of the overcurrent detecting section, which will be described below with reference to FIG.
第４図において、VEBはトランジスタ４または30のベ
ース・エミッタ間の電圧、R1は過電流検出抵抗、R2、R3
は分圧抵抗、ｉは検出すべき電流、Vccは制御回路電圧
（コンバータトランスの出力電圧）とすると、次の式が
成立する。但し、ここでは理解しやすくするためにベー
ス電流は無視している。In FIG. 4, V EB is a voltage between the base and the emitter of the transistor 4 or 30, R 1 is an overcurrent detection resistor, R 2 , R 3
Is the voltage dividing resistor, i is the current to be detected, and Vcc is the control circuit voltage (output voltage of the converter transformer). However, the base current is ignored here for easy understanding.
過電流ｉが検出されて出力電圧Vccが下がると言うこ
とはｉがΔｉ増加すると、VccはΔVcc減少することであ
るから、式（１）より次式が得られる。 When saying that overcurrent i is the detected output voltage V cc is reduced in i increases .DELTA.i, Vcc is because that it reduces DerutaVcc, the following equation from the equation (1) is obtained.
この式（２）から式（１）を減算すると次の式（３）
が成立する。 Subtracting equation (1) from equation (2) gives the following equation (3)
Holds.
この式（３）より同じ電流値に対して、従来よりも逆
バイアス電圧の分だけ、トランジスタのVEBの変化量が
大きく、従って検出がより促進されるために、への字で
あったレギュレーション特性が垂下特性に近づくことが
充分理解できる。 From the equation (3), for the same current value, the amount of change in VEB of the transistor is larger by the amount of the reverse bias voltage than in the conventional case, and therefore, the detection is more facilitated. It can be fully understood that the characteristics approach the drooping characteristics.
発明の効果 以上のように本発明のスイッチング電源は、フライバ
ックコンバータ回路のレギュレーション特性を垂下特性
にすることができることから、インバータに使用するト
ランジスタまたはFETおよび出力の整流用のダイオード
の最大定格電流値を低く押さえることができることか
ら、スイッチング電源の材料費を下げ、かつ信頼性を高
めることができるなど顕著な効果を有し、工業的ならび
に実用的価値の大なるものである。Effect of the Invention As described above, the switching power supply of the present invention can make the regulation characteristic of the flyback converter circuit a drooping characteristic, so that the maximum rated current value of the transistor or FET used for the inverter and the diode for rectifying the output is used. , The remarkable effects such as the reduction of the material cost of the switching power supply and the improvement of the reliability can be obtained, and the industrial and practical value is great.
第１図、第２図および第３図は本発明のスイッチング電
源における実施例のフライバックコンバータ回路の説明
図、第４図は本発明に係る過電流検出部のトランジスタ
回路要部の説明図、第５図はスイッチング電源の出力電
流−出力電圧特性図、第６図および第７図は従来のスイ
ッチング電源におけるフライバックコンバータ回路の説
明図である。 １、14、27:コンバータトランス ５、６、17、18、31、32:抵抗 33:ツェナーダイオード ３、16、29:過電流検出抵抗1, 2 and 3 are explanatory diagrams of a flyback converter circuit of an embodiment in a switching power supply according to the present invention, FIG. 4 is an explanatory diagram of a main part of a transistor circuit of an overcurrent detection unit according to the present invention, FIG. 5 is an output current-output voltage characteristic diagram of a switching power supply, and FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams of a flyback converter circuit in a conventional switching power supply. 1, 14, 27: Converter transformer 5, 6, 17, 18, 31, 32: Resistor 33: Zener diode 3, 16, 29: Overcurrent detection resistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−85368（ＪＰ，Ａ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-54-85368 (JP, A)
Claims (3)
を有するスイッチング電源において、インバータ（２）
の制御回路電圧として供給されるコンバータトランス
（１）の出力巻線電圧を抵抗（５）と抵抗（６）によっ
て分圧し、この分圧電圧を過電流検出回路のトランジス
タ（４）に逆バイアス電圧として与え、所定の出力電流
に達したとき、抵抗（５）により出力電圧が垂下するよ
う構成したことを特徴とするスイッチング電源。In a switching power supply having a primary control type flyback converter circuit, an inverter is provided.
The output winding voltage of the converter transformer (1) supplied as the control circuit voltage is divided by the resistors (5) and (6), and the divided voltage is supplied to the transistor (4) of the overcurrent detection circuit by the reverse bias voltage. A switching power supply characterized in that the output voltage is drooped by a resistor (5) when a predetermined output current is reached.
を抵抗（５）と抵抗（６）によって分圧し、この分圧電
圧を過電流検出回路のコンパレータIC（19）に逆バイア
ス電圧として与えたことを特徴とする請求項１記載のス
イッチング電源。2. An output winding voltage of a converter transformer (1) is divided by resistors (5) and (6), and the divided voltage is supplied to a comparator IC (19) of an overcurrent detection circuit as a reverse bias voltage. The switching power supply according to claim 1, wherein
を整流した出力を抵抗（５）と抵抗（６）によって分圧
する分圧回路と、該分圧回路の抵抗（５）によって逆バ
イアス電圧を与え、他方の抵抗（６）と平滑用コンデン
サの出力側の間にツェナーダイオード（33）を直列接続
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。3. A voltage dividing circuit for dividing the output obtained by rectifying the output winding voltage of the converter transformer (1) by resistors (5) and (6), and a reverse bias voltage by the resistor (5) of the voltage dividing circuit. The switching power supply according to claim 1 or 2, wherein a Zener diode (33) is connected in series between the other resistor (6) and the output side of the smoothing capacitor.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63114398A JP2777574B2 (en) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Switching power supply |
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| JPH01286774A JPH01286774A (en) | 1989-11-17 |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5485368A (en) * | 1977-12-20 | 1979-07-06 | Sony Corp | Switching power circuit |
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1988
- 1988-05-11 JP JP63114398A patent/JP2777574B2/en not_active Expired - Fee Related
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