JP2927902B2 - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JP2927902B2 JP2927902B2 JP19195590A JP19195590A JP2927902B2 JP 2927902 B2 JP2927902 B2 JP 2927902B2 JP 19195590 A JP19195590 A JP 19195590A JP 19195590 A JP19195590 A JP 19195590A JP 2927902 B2 JP2927902 B2 JP 2927902B2
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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、スイッチング電源に関し、特にスイッチン
グ電源起動時における主トランスの磁気飽和を防止する
スイッチング電源に関する。
グ電源起動時における主トランスの磁気飽和を防止する
スイッチング電源に関する。
この種のスイッチング電源には、主トランスのインダ
クタンスに蓄積されるエネルギーをスイッチングトラン
ジスタがオフしている期間に消費して、主トランスのリ
セットを行い、磁気飽和を防止するために一次巻線の両
端にスナバが接続されている。そして、このようなスイ
ッチング電源では、主トランスのリセット動作を行うた
めに、主トランスの一次巻線の両端に接続したスナバの
コンデンサは、起動時において放電状態になっている。
クタンスに蓄積されるエネルギーをスイッチングトラン
ジスタがオフしている期間に消費して、主トランスのリ
セットを行い、磁気飽和を防止するために一次巻線の両
端にスナバが接続されている。そして、このようなスイ
ッチング電源では、主トランスのリセット動作を行うた
めに、主トランスの一次巻線の両端に接続したスナバの
コンデンサは、起動時において放電状態になっている。
上述した従来のスイッチング電源では、主トランスの
インダクタンスに蓄積されるエネルギーをスイッチング
トランジスタがオフしている期間に消費して主トランス
のリセットを行い、磁気飽和を防止するために一次巻線
の両端にスナバが接続されているが、起動時はスナバの
コンデンサは放電状態になっているが、このため、コン
デンサが充電されている場合と比べ、主トランスに蓄積
されたエネルギーがスナバのダイオードを通じコンデン
サに放出される時間が長くなる。したがって、起動時の
最大導通時間においてスイッチングトランジスタのオフ
期間に蓄積されたエネルギーが放出しきれないうちに、
スイッチングトランジスタが次のオン期間になり、前の
スイッチングトランジスタのオン期間の蓄積エネルギー
が重畳され、主トランスが磁気飽和を起こす問題が生じ
る。そのため、上述した問題点を防止するために、次に
示すような対策が考案、実施されている。
インダクタンスに蓄積されるエネルギーをスイッチング
トランジスタがオフしている期間に消費して主トランス
のリセットを行い、磁気飽和を防止するために一次巻線
の両端にスナバが接続されているが、起動時はスナバの
コンデンサは放電状態になっているが、このため、コン
デンサが充電されている場合と比べ、主トランスに蓄積
されたエネルギーがスナバのダイオードを通じコンデン
サに放出される時間が長くなる。したがって、起動時の
最大導通時間においてスイッチングトランジスタのオフ
期間に蓄積されたエネルギーが放出しきれないうちに、
スイッチングトランジスタが次のオン期間になり、前の
スイッチングトランジスタのオン期間の蓄積エネルギー
が重畳され、主トランスが磁気飽和を起こす問題が生じ
る。そのため、上述した問題点を防止するために、次に
示すような対策が考案、実施されている。
（イ）主トランスに蓄積されるエネルギーが増加しても
磁気飽和しないように、１ランク大型のコア材を用い
る。
磁気飽和しないように、１ランク大型のコア材を用い
る。
（ロ）ソフトスタート回路を付加し、起動時の最大導通
時間を制限する。
時間を制限する。
しかし、このような対策には、次のような欠点があ
る。すなわち、対策（イ）は、スイッチング電源が大型
になり高価格となる欠点がある。また、対策（ロ）は、
回路が複雑になるため対策（イ）と同様に高価格となる
欠点がある。
る。すなわち、対策（イ）は、スイッチング電源が大型
になり高価格となる欠点がある。また、対策（ロ）は、
回路が複雑になるため対策（イ）と同様に高価格となる
欠点がある。
本発明の目的は、このような欠点を除去し、小型化，
低価格化を可能にするスイッチング電源を提供すること
にある。
低価格化を可能にするスイッチング電源を提供すること
にある。
本発明は、主トランスの励磁エネルギーをスイッチン
グトランジスタがオフしている期間に消費して主トラン
スのリセットを行い、磁気飽和を防止するために主トラ
ンスの一次巻線の両端に接続されたスナバ回路を持つス
イッチング電源において、 電源起動時から所定の時間、リレーコイルを用いてス
イッチングトランジスタをオフするタイミング部と、 電源起動時からスイッチングトランジスタがオフにな
っている間、前記タイミング部の指示によりスナバ回路
のコンデンサを充電する充電部とを有することを特徴と
している。
グトランジスタがオフしている期間に消費して主トラン
スのリセットを行い、磁気飽和を防止するために主トラ
ンスの一次巻線の両端に接続されたスナバ回路を持つス
イッチング電源において、 電源起動時から所定の時間、リレーコイルを用いてス
イッチングトランジスタをオフするタイミング部と、 電源起動時からスイッチングトランジスタがオフにな
っている間、前記タイミング部の指示によりスナバ回路
のコンデンサを充電する充電部とを有することを特徴と
している。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。第
１図のスイッチング電源は、入力電源１の電圧を変換し
て、出力電圧を負荷32に加える。
１図のスイッチング電源は、入力電源１の電圧を変換し
て、出力電圧を負荷32に加える。
このスイッチング電源は、リレーコイル５と、リレー
接点6,14と、起動タイミング回路12と、入力平滑コンデ
ンサ13と、スナバコンデンサ15と、スナバ抵抗16と、ス
ナバダイオード17と、駆動回路18と、コンバータ回路25
と、コンパレータ26と、発振器27と、誤差増幅器28と、
基準電圧29と、抵抗30,31とで構成されている。
接点6,14と、起動タイミング回路12と、入力平滑コンデ
ンサ13と、スナバコンデンサ15と、スナバ抵抗16と、ス
ナバダイオード17と、駆動回路18と、コンバータ回路25
と、コンパレータ26と、発振器27と、誤差増幅器28と、
基準電圧29と、抵抗30,31とで構成されている。
このような構成のスイッチ電源において、入力電源１
は、起動タイミング回路12および主トランス19の一次巻
線とスイッチングトランジスタ20の直列回路と入力平滑
コンデンサ13との並列回路に接続されている。
は、起動タイミング回路12および主トランス19の一次巻
線とスイッチングトランジスタ20の直列回路と入力平滑
コンデンサ13との並列回路に接続されている。
起動タイミング回路12は、コンデンサ2,7と、抵抗3,
8,9,11と、トランジスタ4,10とで構成されている。コン
デンサ２は、トランジスタのベース・コレクタ間に接続
されている。抵抗３は、トランジスタ４のベースに接続
されている。また、トランジスタ４のコレクタには、リ
レーコイル５が接続されている。トランジスタ10のベー
ス・エミッタ間には、コンデンサ７、抵抗８とリレー接
点６の並列回路が接続され、トランジスタ10のベースに
抵抗９が接続されている。また、トランジスタ10のコレ
クタには抵抗11が接続されている。
8,9,11と、トランジスタ4,10とで構成されている。コン
デンサ２は、トランジスタのベース・コレクタ間に接続
されている。抵抗３は、トランジスタ４のベースに接続
されている。また、トランジスタ４のコレクタには、リ
レーコイル５が接続されている。トランジスタ10のベー
ス・エミッタ間には、コンデンサ７、抵抗８とリレー接
点６の並列回路が接続され、トランジスタ10のベースに
抵抗９が接続されている。また、トランジスタ10のコレ
クタには抵抗11が接続されている。
リレー接点14のブレーク接点は、スナバコンデンサ15
を通じスナバ抵抗16と並列接続され、スナバダイオード
17と直列接続されて主トランス19の一次巻線の両端に接
続されている。リレー接点14のメーク接点は、スイッチ
ングトランジスタ20のエミッタに接続されている。スイ
ッチングトランジスタ20のエミッタは、入力電源１の負
側に接続されている。
を通じスナバ抵抗16と並列接続され、スナバダイオード
17と直列接続されて主トランス19の一次巻線の両端に接
続されている。リレー接点14のメーク接点は、スイッチ
ングトランジスタ20のエミッタに接続されている。スイ
ッチングトランジスタ20のエミッタは、入力電源１の負
側に接続されている。
コンバータ回路25は、主トランス19、スイッチングト
ランジスタ20、整流ダイオード21、フィルタ回路24で構
成されており、フィルタ回路24は、出力チョークコイル
22,出力平滑コンデンサ23で構成されている。
ランジスタ20、整流ダイオード21、フィルタ回路24で構
成されており、フィルタ回路24は、出力チョークコイル
22,出力平滑コンデンサ23で構成されている。
主トランス19の二次巻線は、整流ダイオード21を介し
てフィルタ回路24に接続され、負荷32に接続されてい
る。
てフィルタ回路24に接続され、負荷32に接続されてい
る。
抵抗30と抵抗31の直列回路は、フィルタ回路24の出力
に接続され、抵抗30と抵抗31の接続点は誤差増幅器28の
入力に接続される。誤差増幅器28の一方の入力には基準
電圧29が接続され、コンパレータ26の２つの入力には誤
差増幅器28の出力と発振器27の出力が接続されている。
コンパレータ26の出力は、スイッチングトランジスタ20
と起動タイミング回路12に接続された駆動回路18に入力
される。
に接続され、抵抗30と抵抗31の接続点は誤差増幅器28の
入力に接続される。誤差増幅器28の一方の入力には基準
電圧29が接続され、コンパレータ26の２つの入力には誤
差増幅器28の出力と発振器27の出力が接続されている。
コンパレータ26の出力は、スイッチングトランジスタ20
と起動タイミング回路12に接続された駆動回路18に入力
される。
次に、本実施例の動作を、第２図の波形図を用いて説
明する。
明する。
スイッチング電源に、第２図に示されるような、電圧
VINの入力電源１が投入されると、まず起動タイミング
回路12のコンデンサ２が抵抗３を通じて充電されている
期間にトランジスタ４がオンし、リレーコイル５を通電
してリレー接点６をメークし、リレー接点14をメーク接
点側に切り替える。リレー接点14がメーク接点側に切り
替わり、スナバコンデンサ15がスイッチングトランジス
タ20のエミッタ側に接続される。スナバコンデンサ15
は、主トランス19の１次巻線とスナバダイオード17を通
じて充電される。スナバコンデンサ15の充電時間は、ス
ナバコンデンサ15の容量に応じた時間に設定する。すな
わち、スナバコンデンサ15の充電時間は、起動タイミン
グ回路12のコンデンサ２と抵抗３の時定数で設定され、
この時定数はスナバコンデンサ15の充電に必要な時間、
リレーコイル５が導通できる値に設定されている。
VINの入力電源１が投入されると、まず起動タイミング
回路12のコンデンサ２が抵抗３を通じて充電されている
期間にトランジスタ４がオンし、リレーコイル５を通電
してリレー接点６をメークし、リレー接点14をメーク接
点側に切り替える。リレー接点14がメーク接点側に切り
替わり、スナバコンデンサ15がスイッチングトランジス
タ20のエミッタ側に接続される。スナバコンデンサ15
は、主トランス19の１次巻線とスナバダイオード17を通
じて充電される。スナバコンデンサ15の充電時間は、ス
ナバコンデンサ15の容量に応じた時間に設定する。すな
わち、スナバコンデンサ15の充電時間は、起動タイミン
グ回路12のコンデンサ２と抵抗３の時定数で設定され、
この時定数はスナバコンデンサ15の充電に必要な時間、
リレーコイル５が導通できる値に設定されている。
また、充電期間中はリレー接点６がメークするため、
トランジスタ10のベースはエミッタに接続され、トラン
ジスタ10がオフする。これにより、起動タイミング回路
12は、第２図に示されるような“L"の出力信号を送り出
す。この“L"の出力信号は、駆動回路18の動作を停止さ
せる。スナバコンデンサ15の充電が完了し、コンデンサ
２と抵抗３の時定数で設定される時間が経過すると、ト
ランジスタ４がオフし、第２図に示されるように、リレ
ーコイル５の電圧が“L"となる。これにより、リレーコ
イル５の導通が遮断され、リレー接点６がブレークし、
コンデンサ７と抵抗８の並列回路がトランジスタ10のベ
ース−エミッタ間に接続される。また、リレー接点14は
ブレーク接点側に切り替わり、スナバコンデンサ15はス
ナバ抵抗16に並列接続される。
トランジスタ10のベースはエミッタに接続され、トラン
ジスタ10がオフする。これにより、起動タイミング回路
12は、第２図に示されるような“L"の出力信号を送り出
す。この“L"の出力信号は、駆動回路18の動作を停止さ
せる。スナバコンデンサ15の充電が完了し、コンデンサ
２と抵抗３の時定数で設定される時間が経過すると、ト
ランジスタ４がオフし、第２図に示されるように、リレ
ーコイル５の電圧が“L"となる。これにより、リレーコ
イル５の導通が遮断され、リレー接点６がブレークし、
コンデンサ７と抵抗８の並列回路がトランジスタ10のベ
ース−エミッタ間に接続される。また、リレー接点14は
ブレーク接点側に切り替わり、スナバコンデンサ15はス
ナバ抵抗16に並列接続される。
コンパレータ26、発振器17、誤差増幅器28、基準電圧
29は、入力電源１の投入時から動作を開始するが、起動
タイミング回路12から駆動回路18への入力が“L"でスイ
ッチングトランジスタ20が駆動されないため、コンバー
タ回路から出力は現れない。
29は、入力電源１の投入時から動作を開始するが、起動
タイミング回路12から駆動回路18への入力が“L"でスイ
ッチングトランジスタ20が駆動されないため、コンバー
タ回路から出力は現れない。
コンバータ回路25の動作開始は起動タイミング回路12
から駆動回路18への入力を“H"にして行うが、“L"から
“H"への移行は、リレーコイル５の導通が遮断されてリ
レー接点６がブレークし、コンデンサ７と抵抗９の時定
数で設定される時間が経過した後、トランジスタ10をオ
ンすることで行う。駆動回路18が起動タイミング回路か
らの“H"の入力を受けてコンバータ回路25のスイッチン
グトランジスタ20を駆動し、スイッチング動作を開始す
る。これにより、負荷32には、第２図に示されるよう
に、“V0"の出力電圧が加えられる。
から駆動回路18への入力を“H"にして行うが、“L"から
“H"への移行は、リレーコイル５の導通が遮断されてリ
レー接点６がブレークし、コンデンサ７と抵抗９の時定
数で設定される時間が経過した後、トランジスタ10をオ
ンすることで行う。駆動回路18が起動タイミング回路か
らの“H"の入力を受けてコンバータ回路25のスイッチン
グトランジスタ20を駆動し、スイッチング動作を開始す
る。これにより、負荷32には、第２図に示されるよう
に、“V0"の出力電圧が加えられる。
このとき、すなわちスイッチング動作を開始し、スイ
ッチングトランジスタ20がオンすると、主トランス19に
励磁電流が流れる。また、スイッチングトランジスタ20
がオフすると、主トランス19に蓄えられた励磁エネルギ
ーがスナバダイオード17を通じてスナバコンデンサ15に
放出される。スイッチング電源起動時は、スナバコンデ
ンサ15の充電が行われているため、主トランス19の励磁
エネルギーを放出するリセット動作は短時間で終了す
る。したがって、次のスイッチングトランジスタ20のオ
ン期間に移行しても、主トランス19の励磁エネルギーが
増加しないため、リセット動作不良による主トランスの
磁気飽和を防止できる。
ッチングトランジスタ20がオンすると、主トランス19に
励磁電流が流れる。また、スイッチングトランジスタ20
がオフすると、主トランス19に蓄えられた励磁エネルギ
ーがスナバダイオード17を通じてスナバコンデンサ15に
放出される。スイッチング電源起動時は、スナバコンデ
ンサ15の充電が行われているため、主トランス19の励磁
エネルギーを放出するリセット動作は短時間で終了す
る。したがって、次のスイッチングトランジスタ20のオ
ン期間に移行しても、主トランス19の励磁エネルギーが
増加しないため、リセット動作不良による主トランスの
磁気飽和を防止できる。
以上説明したように本発明は、スイッチング電源の起
動時において主トランスの一次巻線の両端に接続された
スナバ回路のコンデンサをあらかじめ充電することによ
り、スイッチング電源起動時の最大導通時間における主
トランスのリセット動作不良が原因による磁気飽和を防
止できるため、従来技術に比べ小型の主トランスを使用
でき、スイッチング電源の小型化、低価格化を実現でき
る効果がある。
動時において主トランスの一次巻線の両端に接続された
スナバ回路のコンデンサをあらかじめ充電することによ
り、スイッチング電源起動時の最大導通時間における主
トランスのリセット動作不良が原因による磁気飽和を防
止できるため、従来技術に比べ小型の主トランスを使用
でき、スイッチング電源の小型化、低価格化を実現でき
る効果がある。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、 第２図は、第１図の実施例の波形図である。 １……入力電源 2,7……コンデンサ 3,8,9,11,30,31……抵抗 4,10……トランジスタ ５……リレーコイル 6,14……リレー接点 12……起動タイミング回路 13……入力平滑コンデンサ 15……スナバコンデンサ 16……スナバ抵抗 17……スナバダイオード 18……駆動回路 19……主トランス 20……スイッチングトランジスタ 21……整流ダイオード 22……出力チョークコイル 23……出力平滑コンデンサ 24……出力フィルタ回路 25……コンバータ回路 26……コンパレータ 27……発振器 28……誤差増幅器 29……基準電圧 32……負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−164268（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−45162（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 3/00 - 3/44
Claims (1)
- 【請求項１】主トランスの励磁エネルギーをスイッチン
グトランジスタがオフしている期間に消費して主トラン
スのリセットを行い、磁気飽和を防止するために主トラ
ンスの一次巻線の両端に接続されたスナバ回路を持つス
イッチング電源において、 電源起動時から所定の時間、リレーコイルを用いてスイ
ッチングトランジスタをオフするタイミング部と、 電源起動時からスイッチングトランジスタがオフになっ
ている間、前記タイミング部の指示によりスナバ回路の
コンデンサを充電する充電部とを有することを特徴とす
るスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19195590A JP2927902B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19195590A JP2927902B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479765A JPH0479765A (ja) | 1992-03-13 |
| JP2927902B2 true JP2927902B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16283232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19195590A Expired - Fee Related JP2927902B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2927902B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4849971B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2012-01-11 | 川崎重工業株式会社 | 連結緩衝装置の取り付け構造 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19195590A patent/JP2927902B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479765A (ja) | 1992-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |