JP3031168B2

JP3031168B2 - 共振型スイッチング電源装置

Info

Publication number: JP3031168B2
Application number: JP6121947A
Authority: JP
Inventors: 裕細谷
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JPH07308063A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出力トランスの１次巻
線のインダクタンスとこれに直列接続されたコンデンサ
との共振を使用した共振型スイッチング電源装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１は可飽和トランスの１種である磁気
増幅器（以下、マグアンプと呼ぶ）を使用した従来の共
振型スイッチング電源装置を示す。このスイッチング電
源装置は、直流電源１の一端と他端との間に接続された
第１及び第２のスイッチング素子としてのトランジスタ
Ｑ1 、Ｑ2 の直列回路と、マグアンプＴ1 と、出力トラ
ンスＴ2 と、この出力トランスＴ2 の１次巻線Ｎ1 に直
列に接続された共振用の第１のコンデンサＣ1 と、第１
及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 に並列接続された第
２及び第３のコンデンサＣ2 、Ｃ3 と、第１及び第２の
トランジスタＱ1、Ｑ2 に逆方向並列に接続された第１
及び第２のクランプ用ダイオードＤ1 、Ｄ2 と、第１及
び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 のベース（制御端子）
に接続された第４及び第５のコンデンサＣ4 、Ｃ5 と、
第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 のコレクタ・ベ
ース間に接続された第１及び第２の起動抵抗Ｒ1 、Ｒ2
と、第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 のエミッタ
・ベース間に接続されたダイオードＤ3 、Ｄ4 と、出力
トランスＴ2 の２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bと、この２次巻線Ｎ
2a、Ｎ2bに接続されたダイオードＤ5 、Ｄ6 と平滑用コ
ンデンサＣ6 とから成る整流平滑回路と、制御巻線Ｎc
に制御電流Ｉc を供給する制御回路２とを有する。

【０００３】マグアンプＴ1 は可飽和磁心３に対して１
次巻線Ｎ11、制御巻線Ｎc 、第１及び第２の２次巻線Ｎ
21、Ｎ22を巻き回すことによって構成されている。マグ
アンプＴ1 の１次巻線Ｎ11は第１及び第２のトランジス
タＱ1 、Ｑ2 の接続中点と出力トランスＴ2 の１次巻線
Ｎ1 の一端（共振回路の一端）との間に接続されてい
る。１次巻線Ｎ1 と第１のコンデンサＣ1 とから成る共
振回路の他端は直流電源１の他端即ち第１及び第２のト
ランジスタＱ1 、Ｑ2 の直列回路の下端に接続されてい
る。

【０００４】マグアンプＴ1 の第１及び第２の２次巻線
Ｎ21、Ｎ22は共振用コンデンサＣ4、Ｃ5 を介して第１
及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 のベース・エミッタ
間に接続されている。

【０００５】制御巻線Ｎc の一端は電流制限抵抗Ｒ3 を
介して出力端子４に接続され、この他端は制御回路２の
誤差増幅器５に接続されている。誤差増幅器５の一方の
入力端子は出力端子４に接続され、他方の入力端子は基
準電圧源６に接続されている。

【０００６】

【動作】図１のスイッチング電源装置において、直流電
源１をオンにすると、起動抵抗Ｒ1 又はＲ2 を介して第
１又は第２のトランジスタＱ1 又はＱ2 がオンになる。
今、トランジスタＱ1 がオンの時には、電源１と第１の
トランジスタＱ1 とマグアンプＴ1 の１次巻線Ｎ11と出
力トランスＴ2 の１次巻線Ｎ1 とコンデンサＣ1とから
成る回路に電流が流れる。この電流は１次巻線Ｎ1 とコ
ンデンサＣ1 との直列共振に基づく電流であって、正弦
波に近似した波形となり、ターンオン時のゼロ電流スイ
ッチングが可能になり、スイッチング損失が小さくな
る。ところで、第１のトランジスタＱ1 のベース駆動回
路もコンデンサＣ4 と２次巻線Ｎ21のインダクタンスＬ
との共振回路で構成されており、ここでも共振が生じ
る。第１のトランジスタＱ1 はベース駆動回路の共振動
作でベース電流が供給されている間のみオンを維持し、
この後オフになる。第１のトランジスタＱ1 がオフにな
ると、これに代って第２のトランジスタＱ2 がオンにな
り、コンデンサＣ1 と出力トランスＴ2 の１次巻線Ｎ1
とマグアンプＴ1 の１次巻線Ｎ11と第２のトランジスタ
Ｑ2 とから成る回路に共振電流が流れる。これと共に、
第２のトランジスタＱ2 のベース駆動回路のコンデンサ
Ｃ5 と２次巻線Ｎ22との共振動作が生じ、これによって
第２のトランジスタＱ2 が駆動される。上述の動作の繰
返しによって出力トランスＴ2 の１次巻線Ｎ1 に第１及
び第２の方向の電流が交互に流れ、２次巻線Ｎ2a、Ｎ2b
にこれに対応した出力電圧が得られ、これがダイオード
Ｄ5 、Ｄ6 とコンデンサＣ6 で整流平滑される。

【０００７】ところで、図１の装置では制御巻線Ｎc に
比較的大きな制御電流Ｉc を流している。即ち、図２に
示すＢＨ曲線の飽和領域の磁束密度が得られるレベルま
で制御電流Ｉc が流されている。磁心３の透磁率μは図
２に示すように磁心３の飽和領域においては磁界の強さ
Ｈが大きくなると逆に小さくなる。マグアンプＴ1 の２
次巻線Ｎ21、Ｎ22のインダクタンスＬは透磁率μにほぼ
比例して変化するので、制御電流Ｉc を変えることによ
って２次巻線Ｎ21、Ｎ22のインダクタンスＬを制御でき
る。

【０００８】図１の装置において出力端子４の電圧が所
定値よりも高くなった時には、制御巻線Ｎc の電流Ｉc
が増加し、２次巻線Ｎ21、Ｎ22のインダクタンスＬ1 、
Ｌ2が小さくなり、Ｌ1 、Ｌ2 とＣ4 、Ｃ5 との各共振
回路の共振周波数ｆ2 が高くなり、第１及び第２のトラ
ンジスタＱ1 、Ｑ2 のオン・オフ繰返し周波数が高くな
る。

【０００９】出力トランスＴ2 の１次巻線Ｎ1 の電圧Ｖ
n1の振幅は第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 のオ
ン・オフ周波数ｆ2 に依存して変化する。図３は１次巻
線Ｎ1 のインダクタンスＬn1とコンデンサＣ1 との共振
回路のレスポンスを示す。Ｌn1とＣ1 とで決定される固
有の共振周波数ｆ1 よりも高い周波数でトランジスタＱ
1 、Ｑ2 がオン・オフすると、レスポンスが低下する。
図４はこれを説明するためのものであり、図４の前半分
に示すｆ2 が低い場合には１次巻線Ｎ1 の電圧Ｖn1の振
幅が大きいが、後半分に示すｆ2 が高い場合には電圧Ｖ
n1の振幅が低下する。この結果、制御電流Ｉc の増加に
よって出力電圧が低下し、電圧制御が達成される。

【００１０】図１の電源装置では、トランジスタＱ1 、
Ｑ2 の駆動回路の共振周波数をインダクタンスＬ1 、Ｌ
2 に依存して変える構成であるために、図２から明らか
なように大きな制御電流Ｉc を流すことが必要になる。
この結果、誤差増幅器５の電流容量も大きくしなければ
ならず、必然的にコストの上昇を招いた。

【００１１】この欠点を解決するために、本件出願人は
図５に示すスイッチング電源装置を試作した。次に、図
５の共振型スイッチング電源装置を説明する。但し、図
５において図１と共通する部分には同一の符号を付して
その説明を省略する。図５においてはマグアンプＴ1 に
第１及び第２の１次巻線Ｎ11a 、Ｎ11b が設けられてい
る。第１の１次巻線Ｎ11a は第１の逆流阻止用ダイオー
ドＤ7 を介して第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2
の相互接続点と出力トランスＴ2 の１次巻線Ｎ1 との間
に接続されている。第２の１次巻線Ｎ11b は第２の逆流
阻止用ダイオードＤ8 を介して出力トランスＴ2 の１次
巻線Ｎ1 と第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 の接
続点との間に接続されている。図５においては図１の共
振用コンデンサＣ4 、Ｃ5 の代りにベース電流制限用抵
抗Ｒb1、Ｒb2が接続されている。また、図５の装置では
制御巻線Ｎc の電流Ｉc が磁心３の飽和レベルよりも低
く設定されている。図５において上記以外は図１と実質
的に同一である。

【００１２】図６は図５のマグアンプＴ1 の構成を示
す。三脚型可飽和磁心３は第１、第２及び第３の脚３
ａ、３ｂ、３ｃを有し、中央脚３ａに制御巻線Ｎc が巻
回され、第１の外脚３ｂに第１の１次巻線Ｎ11a と第１
の２次巻線Ｎ21が巻回され、第３の外脚３ｃに第２の１
次巻線Ｎ11b と第２の２次巻線Ｎ22が巻回されている。
図６の各線の端子ａ〜ｊは図５のａ〜ｊ点に対応してい
る。

【００１３】図７は制御電流Ｉc とＢＨ曲線との関係を
示す。制御電流Ｉc は飽和磁束密度を得るための磁界の
強さＨ2 よりも低いＨ1 を得るレベルに設定されてい
る。従って、磁心３を飽和に至らしめるためには１次巻
線Ｎ11a 又はＮ11b の電流Ｉ1又はＩ2 を流さなければ
ならない。制御電流Ｉc のレベルを変えると、第１又は
第２のトランジスタＱ1 又はＱ2 がオンしてから飽和に
至るまでの時間幅が変化する。即ち、図５の回路におい
ては、２次巻線Ｎ21、Ｎ22のインダクタンスを制御して
第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 をオン・オフ制
御するのではなく、１次巻線Ｎ11a 、Ｎ11b による自己
帰還によって磁心３が飽和に至るまでの時間を制御電流
Ｉc で制御することによって第１及び第２のトランジス
タＱ1 、Ｑ2 をオン・オフ制御している。例えば、第１
の１次巻線Ｎ11a による帰還で磁心３が飽和すると、第
１のトランジスタＱ1 を駆動する電圧が得られなくな
り、第１のトランジスタＱ1 がターンオフする。これと
共に、今迄オフ状態にあった第２のトランジスタＱ2 を
オンにする向きの電圧が発生し、第２のトランジスタＱ
2 がオンになる。図８は第１及び第２のトランジスタＱ
1 、Ｑ2 のコレクタ・エミッタ間電圧ＶCE1 、ＶCE2 、
コレクタ電流Ｉc1、Ｉc2及び出力トランスＴ2 の１次巻
線Ｎ1 の電流Ｉn1を示す。図８（Ｅ）の電流Ｉn1の領域
Ｅ1 の電流は、直流電源１とコンデンサＣ2 とマグアン
プ１次巻線Ｎ11a とダイオ−ドＤ7 と出力トランス１次
巻線Ｎ1 とコンデンサＣ1 からなる共振回路とコンデン
サＣ1 とコンデンサＣ3 とマグアンプ１次巻線Ｎ11a と
ダイオードＤ7 と出力トランス１次巻線Ｎ1 とから成る
並列共振回路に基づいて流れる。電流Ｉn1の領域Ｅ2 の
電流は上記の共振回路のコンデンサＣ3 の代りにダイオ
ードＤ2 を通って流れる。負の半波における領域Ｅ3 、
Ｅ4 の電流は、コンデンサＣ1 と出力トランス１次巻線
Ｎ1 とダイオ−ドＤ8 とマグアンプ１次巻線Ｎ11b とコ
ンデンサＣ2 及びＣ3を通って流れ、その後、コンデン
サＣ2 の代わりにダイオ−ドＤ1 を通って流れる。

【００１４】第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 の
オン時間幅即ちオン・オフの繰返し周波数を変えること
によって出力電圧を制御する原理は、図３及び図４に示
した原理と同一である。図５の回路では制御電流Ｉc が
小さくなるので、誤差増幅器５の電流容量の小さい安価
なものにすることができる。

【００１５】図５のスイッチング電源装置は、上述から
明らかなように、制御電流を低減できるという効果を有
するが、制御巻線Ｎｃ又はこの接続線が断線した時に、
出力電圧が異常に高くなるという欠点がある。即ち、制
御巻線Ｎｃが断線すると、制御巻線Ｎｃによる磁束が発
生しなくなるために、第１の１次巻線Ｎ11a 又は第２の
１次巻線Ｎ11b によって磁心３が飽和するまで、第１又
は第２のトランジスタＱ1 又はＱ2 がオンを継続し、図
４の左半分に示すように高い出力電圧が発生し、出力端
子４に接続する負荷が破損する恐れがある。この種の問
題を解決するために、異常出力電圧を抑制するための特
別な回路を設けることができるが、このように構成する
と必然的にコスト高になる。

【００１６】上述のような欠点を解決するために本件出
願人は図９に示す共振型スイッチング電源装置を試作し
た。次に、共振型スイッチング電源装置を説明する。但
し、図９において図１及び図５と共通する部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。

【００１７】図９のスイッチング電源装置は、図５の回
路において第１及び第２の１次巻線Ｎ11a 、Ｎ11b の接
続を変更し、且つ逆流阻止用ダイオ−ドＤ7 、Ｄ8 を省
いたものであって、その他は図５と同一に構成されてい
る。即ち、図９では、第１のトランジスタＱ1 と第１の
１次巻線Ｎ11a と第２の１次巻線Ｎ11b と第２のトラン
ジスタＱ2 とが直列に接続され、この直列回路が電源１
の一端と他端との間に接続されている。出力トランスＴ
2 の１次巻線Ｎ1 とコンデンサＣ1 との共振回路は第２
の１次巻線Ｎ11b と第２のトランジスタＱ2 との直列回
路に対して並列に接続されている。

【００１８】図９の装置の正常時の動作は図５とほぼ同
一である。即ち、第１のトランジスタＱ1 のオン時に
は、第１のトランジスタＱ1 と第１の１次巻線Ｎ1 と出
力トランスの１次巻線Ｎ1 と共振用コンデンサＣ1 の回
路に電流が流れる。これにより、第１の１次巻線Ｎ11a
に基づく自己帰還が生じ、第１の２次巻線に第１のスイ
ッチング素子Ｑ1 をオンにする電圧が発生する。第１の
１次巻線Ｎ11a の電流に基づいて図６に示す磁心３の第
１の外脚３ｂに発生する磁束φ₁は中央脚３ａと第２の
外脚３ｃを通る。この磁束φ₁は第２の外脚３ｃの第２
の２次巻線Ｎ22に第２のトランジスタＱ2 を逆バアスす
る向きの電圧を誘起させるように作用する。これによ
り、第２の１次巻線Ｎ11b と第２の起動抵抗Ｒ2 とを通
して第２のトランジスタＱ2 をオンする動作が禁止され
る。第１のトランジスタＱ1 のオンの継続によって第１
の外脚３ｂが飽和した時には、第１の２次巻線Ｎ21に第
１のトランジスタＱ1 をオン駆動する電圧が発生しなく
なり、第１のトランジスタＱ1はオフに転換する。しか
る後、コンデンサＣ1 を電源として図１及び図５と同様
に、コンデンサＣ1 と出力トランスの１次巻線Ｎ1 と第
２の１次巻線Ｎ11b と第２のトランジスタＱ2 の回路に
電流が流れる。

【００１９】制御巻線Ｎｃ又はこれに電流を流す配線が
断線すると、可飽和磁心３に制御磁束φ_cを与えること
ができなくなる。今、第１のトランジスタＱ1 のオン期
間であるとすれば、磁心３の第１の外脚３ｂが直ちに飽
和しなくなり、共振用コンデンサＣ1 が所定値まで充電
された後に第２の１次巻線Ｎ11b と第２の抵抗Ｒ2 とを
通って第２のトランジスタＱ2 のベ−ス電流が流れ、第
２のトランジスタＱ2がオンになる。これにより、第１
のトランジスタＱ1 と第１の１次巻線Ｎ11a と第２の１
次巻線Ｎ11b と第２のトランジスタＱ2 との直列回路に
電流が流れ、第１及び第２の２次巻線Ｎ21、Ｎ22に第１
及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 をオンにするための
電圧が発生し、この直列回路に過大な電流が流れ、第１
及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 のいずれか一方又は
両方が破壊するか、電源１に直列に接続するヒュ−ズ
（図示せず）が溶断し、出力端子４から負荷に過電圧が
印加される状態を防ぐことができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１、図５
及び図９に示すようにマグアンプを使用する共振型スイ
ッチング電源装置においては、制御巻線Ｎc の電流が出
力トランスＴ2 の２次側の整流平滑回路から供給され
る。このため、共振型スイッチング電源装置の起動時に
は制御巻線Ｎc に直ちに制御電流を供給することができ
ず、スイッチング素子としてのトランジスタＱ1 、Ｑ2
のオン時間幅が長くなる。また、起動時においては出力
トランスＴ2 の２次側が平滑コンデンサＣ6 によって短
絡状態にある。従って、起動時には定常時の１０倍以上
のラッシュ電流が流れる。共振型スッチング電源装置を
このラッシュ電流に耐えるように作製すると必然的にコ
ストが高くなる。また、ラッシュ電流は電源１に別の負
荷が接続されている場合には別の負荷の電圧変動が生じ
る。

【００２１】そこで、本発明の目的は起動時のラッシュ
電流を低減させることができる共振型スイッチング電源
装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、直流電源の一端と他端との間に接続された
第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、前記第
２のスイッチング素子に対して並列に接続された出力ト
ランスのインダクタンスを有する１次巻線と共振用コン
デンサとの直列回路と、前記出力トランスの２次巻線に
接続された整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力電
圧を一定にするように前記制御巻線の電流を制御する出
力電圧制御回路と、可飽和磁心と、この可飽和磁心に巻
き回され第１及び第２の１次巻線と第１及び第２の２次
巻線と制御巻線とを備え、前記第１及び第２の１次巻線
が前記第１及び第２のスイッチング素子と直列に接続さ
れ、前記第１及び第２の２次巻線が前記第１及び第２の
スイッチング素子の制御端子に接続され、前記制御巻線
が前記整流平滑回路の一方の出力端子と前記出力電圧制
御回路の出力端子との間に接続された可飽和トランス
と、を備えた共振型スイッチング電源装置において、前
記出力トランスの前記１次巻線に電磁結合されたソフト
スタート用巻線が設けられ、前記ソフトスタート用巻線
にソフトスタート電源用整流回路が接続され、前記ソフ
トスタート電源用整流回路がこの出力ラインに直列に接
続されたソフトスタート用コンデンサを介して前記制御
巻線に接続されていることを特徴とする共振型スイッチ
ング電源装置に係わるものである。

【００２３】

【発明の作用及び効果】本発明に係わるソフトスタート
用巻線およびソフトスタ−ト電源用整流回路は起動時の
制御巻線の電流供給源として機能する。ソフトスタート
用コンデンサはソフトスタート電源用整流回路の出力ラ
インに直列に接続されているので、微分用コンデンサと
して作用し、起動時に制御電流を制御巻線に供給するが
定常時には制御電流を供給しない。起動時に制御電流が
供給されると、スイッチング素子のオン時間幅が制限さ
れ、ラッシュ電流も抑制される。

【００２４】

【実施例】次に、図１０及び図１１を参照して本発明の
実施例に係わる共振型スイッチング電源装置を説明す
る。但し、図１０において、図１、図５及び図９と実質
的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略
する。

【００２５】図１０の回路は、図９の回路にソフトスタ
ート用巻線Ｎ2cと、ソフトスタート電源用整流回路ＲＦ
と、ソフトスタート電源用平滑コンデンサＣ7 とソフト
スタート用コンデンサＣ8 と、放電用抵抗Ｒ4 と、逆流
阻止用ダイオードＤ7 とを付加したものであり、その他
は図９と同一に構成されている。

【００２６】ソフトスタート用巻線Ｎ2cは出力トランス
Ｔ2 の１次巻線Ｎ1 に対して２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bよりも
密に電磁結合されている。この密の電磁結合を達成する
ために、出力トランスＴ2 は図１１に示すように、磁性
体コア１０を囲む非磁性体ボビン１１の第１の部分１２
に１次巻線Ｎ1 とソフトスタート用巻線Ｎ2cとを重ねて
配置し、第１の部分１２と分離されている第２の部分１
３に第１及び第２の２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bが配置されてい
る。これにより、１次巻線Ｎ1 は漏洩インダクタンスを
有して２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bに粗結合され、一方、ソフト
スタート用巻線Ｎ2cに対しては２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bより
も密に結合されている。

【００２７】ソフトスタート用巻線Ｎ2cに接続されたブ
リッジ型整流回路ＲＦはソフトスタート用巻線Ｎ2cに誘
起した電圧を整流して出力する。平滑用コンデンサＣ7
は整流回路ＲＦの一対の出力端子間に接続されている。
整流回路ＲＦと平滑用コンデンサＣ7 とから成る整流平
滑回路１４に接続されている第１の出力ライン１５はソ
フトスタート用コンデンサＣ8 と電流制限抵抗Ｒ3 とを
介して制御巻線Ｎc の一端に接続され、第２の出力ライ
ン１６は制御巻線Ｎc の他端に接続されている。ソフト
スタート用コンデンサＣ8 には並列に放電用抵抗Ｒ4 が
接続されている。定常時の制御電流を制御するための制
御回路２は逆流阻止用ダイオードＤ7 を介して制御巻線
Ｎc の他端に接続されている。なお、誤差増幅器５の電
源端子は直流出力端子４に接続されている。

【００２８】

【動作】図示が省略されている電源スイッチのオンによ
って電源１から電力供給を開始すると、起動抵抗Ｒ1 に
よって第１のスイッチング素子としての第１のトランジ
スタＱ1 がオンになる。これにより、出力トランスＴ2
の１次巻線Ｎ1 に電流が流れ、ソフトスタート用巻線Ｎ
2cに電圧が誘起し、整流平滑回路１４の出力ライン１
５、１６間に電圧が得られる。ソフトスタート用巻線Ｎ
2cは２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bよりも１次巻線Ｎ1 に密に電磁
結合されているので、起動時に２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bが短
絡状態にあってもソフトスタート用巻線Ｎ2cに電圧が得
られる。整流平滑回路１４の電圧によってソフトスター
ト用コンデンサＣ8 を介して制御巻線Ｎc に電流が流れ
る。コンデンサＣ8 はライン１５に直列に接続されてい
るので微分回路として動作し、この充電が飽和するまで
ここを通って電流が流れる。起動時に制御巻線Ｎc に電
流が流れると、マグアンプの飽和までの時間が短くな
り、結局、第１及び第２のトランジスタＱ1 、Ｑ2 のオ
ン時間幅が短くなり、起動時のラッシュ電流が従来より
も小さくなる。起動後においてはコンデンサＣ8 を通し
て電流が流れなくなるため、２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bの電圧
によって充電された平滑用コンデンサＣ6 の電圧によっ
て抵抗Ｒ3 、制御巻線Ｎc 、ダイオードＤ7、誤差増幅
器５の経路で制御電流が流れる。なお、起動時から定常
時への移行期間においてはソフトスタート用巻線Ｎ2cと
２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bとの両方から制御巻線Ｎc に電流が
供給される。

【００２９】上述から明らかなように、本実施例によれ
ば起動時の過大電流が制限され、トランジスタＱ1 、Ｑ
2 等の電流容量を低くしてコストの低減を図ることがで
きる。また、電源１に別に負荷（図示せず）が接続され
ている場合には、起動時における別の負荷の電圧変動が
抑制される。また、第１及び第２のトランジスタＱ1、
Ｑ2 のターンオン及びターンオフ時の電流のオーバーシ
ュートを抑制することができる。

【００３０】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。（１）制御マグアンプの飽和を利用しているため、図
１０の抵抗Ｒb1、Ｒb2の代わりにコンデンサ又はダイオ
−ドを接続することができ、また場合によってはＲb1、
Ｒb2を省くことができる。また、図１０の抵抗Ｒb1、Ｒ
b2に直列に逆流阻止用ダイオ−ドを接続すること、及び
これ等に並列にスピ−ドアップコンデンサを接続するこ
とができる。（２）図１、図５の回路にも本願発明を適用すること
ができる。（３）２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bの巻数を変えて２つの異な
った出力をとることができる。また、出力トランスＴ2
の２次巻線Ｎ2a、Ｎ2bの一方を省く構成にすることがで
きる。（４）トランジスタＱ１、Ｑ2 を電界効果トランジス
タ等の他の半導体スイッチング素子に置き換えることが
できる。（５）第１の１次巻線Ｎ11a を第１のスイッチング素
子Ｑ1 のコレクタ側に直列に接続すること、第２の１次
巻線Ｎ11b を第２のトランジスタＱ2 のエミッタ側に直
列に接続することができる。（６）コンデンサＣ8 を自然放電できる場合は抵抗Ｒ
4 を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。

【図２】図１のマグアンプのＢＨ曲線及び透磁率μと制
御電流との関係を示す図である。

【図３】図１及び図５及び図９及び図１０のＱ1 、Ｑ2
のオン・オフ周波数とＮ1 とＣ1 の共振回路のレスポン
スとの関係を説明するための図である。

【図４】Ｑ1 、Ｑ2 のオン・オフ周波数と１次巻線Ｎ1
の電圧との関係を示す図である。

【図５】本件出願人が試作した従来のスイッチング電源
装置を示す回路図である。

【図６】図５及び図９のマグアンプを示す斜視図であ
る。

【図７】図５のマグアンプのＢＨ曲線と制御電流の関係
を示す図である。

【図８】図５の各部の状態を示す波形図である。

【図９】本件出願人が試作した別のスイッチング電源装
置を示す回路図である。

【図１０】本発明の実施例のスイッチング電源装置を示
す回路図である。

【図１１】図１０の出力トランスを一部切断して示す図
である。

【符号の説明】

Ｔ1 マグアンプＴ2 出力トランスＮ11a 、Ｎ11b １次巻線Ｎ2c ソフトスタ−ト用巻線Ｃ1 共振用コンデンサＣ8 ソフトスタ−ト用コンデンサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源の一端と他端との間に接続され
た第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、前記第２のスイッチング素子に対して並列に接続された
出力トランスのインダクタンスを有する１次巻線と共振
用コンデンサとの直列回路と、前記出力トランスの２次巻線に接続された整流平滑回路
と、前記整流平滑回路の出力電圧を一定にするように前記制
御巻線の電流を制御する出力電圧制御回路と、可飽和磁心と、この可飽和磁心に巻き回され第１及び第
２の１次巻線と第１及び第２の２次巻線と制御巻線とを
備え、前記第１及び第２の１次巻線が前記第１及び第２
のスイッチング素子と直列に接続され、前記第１及び第
２の２次巻線が前記第１及び第２のスイッチング素子の
制御端子に接続され、前記制御巻線が前記整流平滑回路
の一方の出力端子と前記出力電圧制御回路の出力端子と
の間に接続された可飽和トランスと、を備えた共振型スイッチング電源装置において、前記出力トランスの前記１次巻線に電磁結合されたソフ
トスタート用巻線が設けられ、前記ソフトスタート用巻線にソフトスタート電源用整流
回路が接続され、前記ソフトスタート電源用整流回路がこの出力ラインに
直列に接続されたソフトスタート用コンデンサを介して
前記制御巻線に接続されていることを特徴とする共振型
スイッチング電源装置。