JP3043320U

JP3043320U - RCC type switching power supply

Info

Publication number: JP3043320U
Application number: JP1997003776U
Authority: JP
Inventors: 一宮本
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1997-11-18
Anticipated expiration: 2003-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ｈｆｅの小さい制御トランジスタと、ＣＴＲ値
の小さいフォトカプラとを用いたときにも、軽負荷時の
直流出力の電圧上昇を抑制する。【課題解決手段】一次コイル２の電流をスイッチングす
るスイッチングトランジスタＱ１のベースには、ベース
電流を制御する制御トランジスタＱ２のコレクタが接続
されると共に、出力電圧の誤差を一次側に帰還するフォ
トカプラ４の出力素子Ｑ３の出力が制御トランジスタＱ
２のベースに導かれ、起動抵抗（Ｒ１，Ｒ２）の側から
見たときの制御トランジスタＱ２のベースの時定数を、
スイッチングトランジスタＱ１のベースの時定数より長
くした構成に適用し、スイッチングトランジスタＱ１が
オン状態となるときとオフ状態となるときとの双方の状
態において電圧値が近似した直流電圧を、出力素子Ｑ３
に供給する。 (57) Abstract: Even when a control transistor having a small hfe and a photocoupler having a small CTR value are used, a voltage increase of a DC output at a light load is suppressed. A collector of a control transistor Q2 that controls a base current is connected to a base of a switching transistor Q1 that switches a current of a primary coil 2, and a photocoupler 4 that returns an error of an output voltage to a primary side. Output of the output element Q3 of the control transistor Q
The time constant of the base of the control transistor Q2 when viewed from the starting resistance (R1, R2) side, which is guided to the base of
The present invention is applied to a configuration in which the time constant of the base of the switching transistor Q1 is made longer, and a DC voltage whose voltage value is approximated in both the ON state and the OFF state of the switching transistor Q1 is applied to the output element Q3.
To supply.

Description

[Detailed description of the invention]

【０００１】[0001]

[Technical field to which the invention belongs]

本考案は、制御トランジスタのベースの時定数を、スイッチングトランジスタのベースの時定数より長くすることによって、電源投入時の過電流からスイッチングトランジスタを保護するＲＣＣ方式スイッチング電源に関する。 The present invention relates to an RCC type switching power supply that protects a switching transistor from an overcurrent at power-on by making a time constant of a base of a control transistor longer than a time constant of a base of a switching transistor.

【０００２】[0002]

[Prior art]

商用電源から直流出力を得るＲＣＣ方式スイッチング電源では、直流出力の誤差を一次側に帰還する素子に、フォトカプラを用いている（特開昭６３−４４６９２号の第３図）。また、フォトカプラの出力素子であるフォトトランジスタのコレクタには、安定化された直流電圧Ｖｃｃが供給されている。しかし、同構成では、スイッチングトランジスタに過電流が流れることを防止できない。このため、電源投入時に、スイッチングトランジスタが破壊される恐れがあり、実用性に乏しいという問題がある。 In an RCC type switching power supply that obtains a DC output from a commercial power supply, a photocoupler is used as an element for returning an error in the DC output to the primary side (Fig. 3 of JP-A-63-44692). The stabilized DC voltage Vcc is supplied to the collector of the phototransistor, which is the output element of the photocoupler. However, the same configuration cannot prevent overcurrent from flowing through the switching transistor. For this reason, the switching transistor may be destroyed when the power is turned on, which is not practical.

【０００３】このため、図２に示す従来技術が提案されている。すなわち、起動抵抗Ｒ２１の側から見たときの制御トランジスタＱ６のベースの時定数が、起動抵抗Ｒ２１の側から見たときのスイッチングトランジスタＱ８のベースの時定数より、長くなるように設定されている。また、スイッチングトランジスタＱ８のコレクタ電流が、スイッチングトランジスタＱ８を破壊する恐れを生じる電流値まで増加する以前に、制御トランジスタＱ６のベースに電流が流れるように、制御トランジスタＱ６のベースの時定数は設定されている。一方、直流出力の誤差を一次側に帰還するフォトトランジスタＱ７のコレクタには、補助コイル２１に発生した電圧を、抵抗Ｒ２２を介して与えている。すなわち、制御トランジスタＱ６を用いて、スイッチングトランジスタＱ８のベース電流を制御する必要のある期間にのみ、フォトトランジスタＱ７のコレクタにプラス電圧を供給する構成としている。このため、スイッチングトランジスタＱ８がオフとなる期間では、フォトトランジスタＱ７には電流が流れない。従って、一次側の電力損失が少なくなる。つまり、制御トランジスタＱ６のベースの時定数を、スイッチングトランジスタＱ８のベースの時定数より長くすることによって、スイッチングトランジスタＱ８の破壊を防止するＲＣＣ方式スイッチング電源では、補助コイル２１に発生する電圧を、フォトトランジスタＱ７のコレクタに供給する構成としている。Therefore, the conventional technique shown in FIG. 2 has been proposed. That is, the time constant of the base of the control transistor Q6 when viewed from the starting resistance R21 side is set to be longer than the time constant of the base of the switching transistor Q8 when viewed from the starting resistance R21 side. . Also, the time constant of the base of the control transistor Q6 is set so that the current flows to the base of the control transistor Q6 before the collector current of the switching transistor Q8 increases to a current value that may damage the switching transistor Q8. Is set. On the other hand, the voltage generated in the auxiliary coil 21 is applied to the collector of the phototransistor Q7 which feeds back the error of the DC output to the primary side via the resistor R22. That is, the control transistor Q6 is used to supply the plus voltage to the collector of the phototransistor Q7 only during the period when the base current of the switching transistor Q8 needs to be controlled. Therefore, no current flows through the phototransistor Q7 during the period when the switching transistor Q8 is off. Therefore, the power loss on the primary side is reduced. That is, in the RCC type switching power supply which prevents the destruction of the switching transistor Q8 by making the time constant of the base of the control transistor Q6 longer than the time constant of the base of the switching transistor Q8, the voltage generated in the auxiliary coil 21 is The configuration is such that it is supplied to the collector of the phototransistor Q7.

【０００４】[0004]

[Problems to be solved by the device]

しかしながら、補助コイル２１に発生する電圧を、フォトトランジスタＱ７のコレクタに供給する構成とした場合では、以下に示す問題が生じていた。すなわち、負荷電力が極めて少なくなる場合では、スイッチングトランジスタＱ８がオンする期間は極めて短くなる。一方、補助コイル２１に発生する電圧の立ち上がり特性には、なまりがある。従って、スイッチングトランジスタＱ８のオン期間が極めて短くなった場合、補助コイル２１に発生する電圧波形は、レベルの上昇途上において、レベルの下降が始まる電圧波形となる。このため、フォトトランジスタＱ７のコレクタには、充分なレベルの電圧が供給されないという問題が生じる。その結果、制御トランジスタＱ６のベース電流が不充分となって、スイッチングトランジスタＱ８のベース電流が、理想値より大きくなる。このため、負荷が軽くなったときには、直流出力のレベルが設定値より高くなる。つまり、電圧の安定度が悪くなる。従って、電圧の安定度の悪化を防止するには、制御トランジスタＱ６を、内部でダーリントン接続されたトランジスタ等の、ｈｆｅの大きい素子とする必要がある。あるいは、ＣＴＲ値の大きいフォトカプラ２２を用い、制御トランジスタＱ６に、充分なベース電流を供給する必要がある。しかし、ｈｆｅの大きい素子、あるいはＣＴＲ値の大きいフォトカプラは高価なため、部品原価が上昇するという問題を生じていた。 However, when the voltage generated in the auxiliary coil 21 is supplied to the collector of the phototransistor Q7, the following problems occur. That is, when the load power becomes extremely small, the period in which the switching transistor Q8 is on becomes extremely short. On the other hand, the rising characteristic of the voltage generated in the auxiliary coil 21 has a dullness. Therefore, when the ON period of the switching transistor Q8 becomes extremely short, the voltage waveform generated in the auxiliary coil 21 becomes a voltage waveform in which the level starts decreasing while the level is increasing. Therefore, the collector of the phototransistor Q7 is not supplied with a sufficient level of voltage. As a result, the base current of the control transistor Q6 becomes insufficient, and the base current of the switching transistor Q8 becomes larger than the ideal value. Therefore, when the load becomes lighter, the DC output level becomes higher than the set value. That is, the stability of the voltage becomes poor. Therefore, in order to prevent the deterioration of the voltage stability, the control transistor Q6 needs to be an element having a large hfe such as a transistor internally connected in Darlington. Alternatively, it is necessary to supply a sufficient base current to the control transistor Q6 by using the photocoupler 22 having a large CTR value. However, since an element having a large hfe or a photocoupler having a large CTR value is expensive, there has been a problem that the cost of parts is increased.

【０００５】本考案は上記課題を解決するため創案されたものであって、請求項１記載の考案の目的は、ｈｆｅの小さい制御トランジスタと、ＣＴＲ値の小さいフォトカプラとを用いたときにも、軽負荷時の直流出力の電圧上昇を抑制することのできるＲＣＣ方式スイッチング電源を提供することにある。また請求項２記載の考案の目的は、上記目的に加え、フォトカプラのフォトトランジスタに供給する電圧の発生回路を、安価な素子でもって構成することのできるＲＣＣ方式スイッチング電源を提供することにある。また請求項３記載の考案の目的は、上記目的に加え、一次側の電力損失の増加を抑制することのできるＲＣＣ方式スイッチング電源を提供することにある。The present invention was conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a control transistor having a small hfe and a photocoupler having a small CTR value. Another object of the present invention is to provide an RCC type switching power supply capable of suppressing a DC output voltage rise at a light load. In addition to the above object, an object of the invention according to claim 2 is to provide an RCC type switching power supply in which a circuit for generating a voltage to be supplied to a phototransistor of a photocoupler can be configured by an inexpensive element. . In addition to the above object, an object of the invention according to claim 3 is to provide an RCC type switching power supply capable of suppressing an increase in power loss on the primary side.

【０００６】[0006]

[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するため請求項１記載の考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源は、一次コイルに流れる電流をスイッチングするスイッチングトランジスタのベースには、スイッチングトランジスタのベース電流を制御する制御トランジスタのコレクタが接続されると共に、出力電圧の誤差を一次側に帰還するフォトカプラの出力素子の出力が制御トランジスタのベースに導かれ、起動抵抗の側から見たときの制御トランジスタのベースの時定数を、起動抵抗の側から見たときのスイッチングトランジスタのベースの時定数より長くしたＲＣＣ方式スイッチング電源に適用し、スイッチングトランジスタがオン状態となるときとオフ状態となるときとの双方の状態において電圧値が近似した直流電圧を、前記出力素子に供給する構成としている。すなわち、出力電圧の誤差を一次側に帰還するフォトカプラの出力素子には、スイッチングトランジスタのスイッチング状態に関わりなく、略一定の電圧が供給される。従って、フォトカプラのＣＴＲ値と制御トランジスタのｈｆｅ値とに関わりなく、制御トランジスタのベースには、出力電圧の誤差に対応する電流が、常時流れることになる。その結果、スイッチングトランジスタがオン状態に移行し始める瞬間においても、制御トランジスタは、スイッチングトランジスタのベース電流を、出力電圧の誤差に対応する電流値に制限する。このため、負荷が軽くなり、スイッチングトランジスタがオンとなる期間が極めて短くなったときにも、スイッチングトランジスタのベース電流は、出力電圧の誤差に対応する電流値に制御される。 In order to solve the above-mentioned problems, the RCC type switching power supply according to the invention of claim 1 has a collector of a control transistor for controlling the base current of the switching transistor at the base of the switching transistor for switching the current flowing through the primary coil. When connected, the output of the output element of the photocoupler that feeds back the output voltage error to the primary side is guided to the base of the control transistor, and the time constant of the base of the control transistor when viewed from the start resistance side is started. It is applied to the switching power supply of the RCC method that is longer than the time constant of the base of the switching transistor when viewed from the resistance side, and the voltage value in both states when the switching transistor is in the ON state and when it is in the OFF state. Is supplied to the output element with a DC voltage approximated by To have. That is, a substantially constant voltage is supplied to the output element of the photocoupler that feeds back the output voltage error to the primary side, regardless of the switching state of the switching transistor. Therefore, regardless of the CTR value of the photocoupler and the hfe value of the control transistor, a current corresponding to the error of the output voltage always flows through the base of the control transistor. As a result, the control transistor limits the base current of the switching transistor to a current value corresponding to the error in the output voltage even at the moment when the switching transistor starts to shift to the ON state. Therefore, even when the load becomes light and the period when the switching transistor is turned on becomes extremely short, the base current of the switching transistor is controlled to the current value corresponding to the error in the output voltage.

【０００７】また請求項２記載の考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源は、上記構成に加え、前記出力素子に供給する直流電圧を、一次側直流源の電圧を分圧する分圧回路によって生成する構成としている。すなわち、分圧回路は、最少の素子の組み合わせとする場合では、２つの抵抗により構成される。In addition to the above configuration, the RCC type switching power supply according to a second aspect of the present invention generates a DC voltage to be supplied to the output element by a voltage dividing circuit that divides the voltage of the primary side DC source. It is configured. That is, the voltage dividing circuit is composed of two resistors when the combination of the minimum number of elements is used.

【０００８】また請求項３記載の考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源は、上記構成に加え、前記分圧回路の接地レベルに対応する端子を、前記スイッチングトランジスタのベースに接続した構成としている。すなわち、起動抵抗により供給される電流と、分圧回路に流れる電流とが、起動電流として、スイッチングトランジスタのベースに供給される。従って、分圧回路に流れる電流は、スイッチング動作に有効な電流として作用し、無効電流とはならない。In addition to the above configuration, the RCC type switching power supply according to the third aspect of the present invention has a configuration in which a terminal corresponding to the ground level of the voltage dividing circuit is connected to the base of the switching transistor. That is, the current supplied by the starting resistor and the current flowing through the voltage dividing circuit are supplied as the starting current to the base of the switching transistor. Therefore, the current flowing through the voltage dividing circuit acts as a current effective for the switching operation and does not become a reactive current.

【０００９】[0009]

[Embodiment of the invention]

以下に本考案の実施例の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、本考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源の一実施形態の電気的接続を示す回路図である。なお、二次側のブロックは、図示が省略されている。図において、一次側直流源のプラスレベル５は、トランス１の一次コイル２の一方の端子に導かれている。また、一次側直流源のマイナスレベル６は、補助コイル３の一方の端子に導かれている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical connection of an embodiment of an RCC type switching power supply according to the present invention. The blocks on the secondary side are not shown. In the figure, a positive level 5 of the primary side DC source is led to one terminal of the primary coil 2 of the transformer 1. Further, the negative level 6 of the primary side DC source is led to one terminal of the auxiliary coil 3.

【００１０】そのコレクタが一次コイル２の他方の端子に接続され、そのエミッタがマイナスレベル６に接続されたスイッチングトランジスタＱ１は、一次コイル２に流れる電流をスイッチングするための素子となっている。また、一方の端子がプラスレベル５に接続された抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１に直列に接続された抵抗Ｒ２とは、スイッチングトランジスタＱ１に起動電流を供給する起動抵抗となっている。The switching transistor Q 1 whose collector is connected to the other terminal of the primary coil 2 and whose emitter is connected to the negative level 6 is an element for switching the current flowing through the primary coil 2. Further, the resistor R1 having one terminal connected to the plus level 5 and the resistor R2 connected in series to the resistor R1 serve as a starting resistor that supplies a starting current to the switching transistor Q1.

【００１１】また、スイッチングトランジスタＱ１のベースと、抵抗Ｒ２との間に挿入された２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４は、スイッチングトランジスタＱ１がオン状態となるとき、補助コイル３からスイッチングトランジスタＱ１のベースに供給される電流を制限するための素子となっている。また、スイッチングトランジスタＱ１のベースとマイナスレベル６との間に接続されたコンデンサＣ１は、パルス状のノイズを吸収するための素子となっていて、スイッチングトランジスタＱ１の誤動作を防止する。Two resistors R3 and R4 inserted between the base of the switching transistor Q1 and the resistor R2 are supplied from the auxiliary coil 3 to the base of the switching transistor Q1 when the switching transistor Q1 is turned on. It is an element for limiting the generated current. Further, the capacitor C1 connected between the base of the switching transistor Q1 and the minus level 6 is an element for absorbing pulse noise, and prevents malfunction of the switching transistor Q1.

【００１２】抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点に一方の端子が接続され、制御トランジスタＱ２のベースに他方の端子が接続された抵抗Ｒ７は、制御トランジスタＱ２のベースに、起動時の補助電流を供給する素子となっている。また、制御トランジスタＱ２のベースとマイナスレベル６との間に接続されたコンデンサＣ２は、抵抗Ｒ７との組み合わせによって、制御トランジスタＱ２のベース電圧の上昇を遅らせる素子となっている。また、コンデンサＣ２に並列に接続された抵抗Ｒ８は、コンデンサＣ２に充電された電荷を放出させるための素子となっている。One terminal is connected to the connection point of the resistors R3 and R4, and the other terminal is connected to the base of the control transistor Q2. It is an element that supplies current. The capacitor C2 connected between the base of the control transistor Q2 and the minus level 6 is an element that delays the rise of the base voltage of the control transistor Q2 in combination with the resistor R7. The resistor R8 connected in parallel with the capacitor C2 is an element for releasing the electric charge charged in the capacitor C2.

【００１３】抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点に一方の端子が接続された抵抗Ｒ５と、一方の端子が、抵抗Ｒ５の他方の端子に接続された抵抗Ｒ６とは、一次側直流源の電圧（厳密には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点と、マイナスレベル６との間の電圧）を分圧する分圧回路となっている。また、抵抗Ｒ６の他方の端子は、スイッチングトランジスタＱ１のベースに接続されている。従って、分圧回路としての動作時に、抵抗Ｒ６に流れる電流は、スイッチングトランジスタＱ１の起動電流の一部となる。A resistor R5 having one terminal connected to a connection point of the resistors R1 and R2 and a resistor R6 having one terminal connected to the other terminal of the resistor R5 are the voltage of the primary side DC source. (Strictly speaking, it is a voltage dividing circuit for dividing the voltage between the connection point of the resistors R1 and R2 and the minus level 6). The other terminal of the resistor R6 is connected to the base of the switching transistor Q1. Therefore, when operating as the voltage dividing circuit, the current flowing through the resistor R6 becomes a part of the starting current of the switching transistor Q1.

【００１４】すなわち、本実施形態では、分圧回路の電流を有効に用いるため、分圧回路の接地レベルに対応する端子（抵抗Ｒ６の他方の端子）を、スイッチングトランジスタＱ１のベースに接続した構成としている。一方、スイッチングトランジスタＱ１のベース電圧は、常時、０．７Ｖ以下となっていて、電圧変動の幅が小さい。このため、スイッチングトランジスタＱ１がスイッチング動作を行うときにも、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点の電圧（分圧電圧）は、略一定の電圧に維持されることになる。That is, in this embodiment, since the current of the voltage dividing circuit is effectively used, the terminal (the other terminal of the resistor R6) corresponding to the ground level of the voltage dividing circuit is connected to the base of the switching transistor Q1. It is configured. On the other hand, the base voltage of the switching transistor Q1 is always 0.7 V or less, and the fluctuation range of the voltage is small. Therefore, even when the switching transistor Q1 performs the switching operation, the voltage (divided voltage) at the connection point between the resistors R5 and R6 is maintained at a substantially constant voltage.

【００１５】抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とにより分圧された電圧は、出力電圧の誤差を一次側に帰還するフォトカプラ４の出力素子に供給されている。つまり、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とにより分圧された電圧は、フォトトランジスタＱ３のコレクタに導かれている。また、フォトトランジスタＱ３のエミッタは、制御トランジスタＱ２のベースに接続されている。なお、抵抗Ｒ９とコンデンサＣ３とにより構成され、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点とマイナスレベル６との間に接続された直列回路は、分圧電圧の電圧変動を抑制するための回路となっている。The voltage divided by the resistors R5 and R6 is supplied to the output element of the photocoupler 4 which returns the error of the output voltage to the primary side. That is, the voltage divided by the resistors R5 and R6 is guided to the collector of the phototransistor Q3. The emitter of the phototransistor Q3 is connected to the base of the control transistor Q2. The series circuit formed by the resistor R9 and the capacitor C3 and connected between the connection point of the resistors R5 and R6 and the negative level 6 is a circuit for suppressing the voltage fluctuation of the divided voltage. ing.

【００１６】ダイオードＤ１のアノードは、補助コイル３の他方の端子に接続されている。また、ダイオードＤ１のカソードは、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点に導かれている。つまり、ダイオードＤ１は、スイッチングトランジスタＱ１がオンとなるときには、補助コイル３に発生する電流を、スイッチングトランジスタＱ１のベースに供給する。また、ダイオードＤ１に並列に接続されたコンデンサＣ４は、スイッチングトランジスタＱ１がオフに移行するときには、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷と、スイッチングトランジスタＱ１のベースに蓄えられた電荷とを、急激に放電させるための素子となっている。The anode of the diode D 1 is connected to the other terminal of the auxiliary coil 3. The cathode of the diode D1 is led to the connection point between the resistors R2 and R3. That is, the diode D1 supplies the current generated in the auxiliary coil 3 to the base of the switching transistor Q1 when the switching transistor Q1 is turned on. Further, the capacitor C4 connected in parallel with the diode D1 rapidly discharges the electric charge stored in the capacitor C1 and the electric charge stored in the base of the switching transistor Q1 when the switching transistor Q1 is turned off. It is an element for making it.

【００１７】なお、起動抵抗Ｒ１，Ｒ２の側から見たときには、スイッチングトランジスタＱ１のベースの時定数は、制御トランジスタＱ２のベースの時定数より短い値となっている。このため、電源投入時では、先ず、スイッチングトランジスタＱ１がオン状態となる。そして、スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ電流が増加する途上において、制御トランジスタＱ２のベースに電流が流れ、スイッチングトランジスタＱ１のベース電流を、所定値に制限する。その結果、スイッチングトランジスタＱ１は、コレクタ電流が、破壊の恐れのある過大な電流値まで増加する以前において、オン状態からオフ状態に移行する。When viewed from the side of the starting resistors R1 and R2, the time constant of the base of the switching transistor Q1 is a value shorter than the time constant of the base of the control transistor Q2. Therefore, when the power is turned on, first, the switching transistor Q1 is turned on. Then, while the collector current of the switching transistor Q1 increases, a current flows through the base of the control transistor Q2, limiting the base current of the switching transistor Q1 to a predetermined value. As a result, the switching transistor Q1 shifts from the ON state to the OFF state before the collector current increases to an excessively large current value that may be destroyed.

【００１８】上記構成からなる実施形態の動作を説明する。出力電圧が所定電圧となったため、スイッチング動作が定常状態になると、フォトトランジスタＱ３は、出力電圧の誤差に対応した電流を出力可能な状態となる。この状態においては、フォトトランジスタＱ３は、所定値以上のレベルの電圧がコレクタに印加されると、出力電圧の誤差に対応した電流をエミッタから出力する。The operation of the embodiment having the above configuration will be described. When the switching operation reaches a steady state because the output voltage has reached the predetermined voltage, the phototransistor Q3 is in a state capable of outputting a current corresponding to the error in the output voltage. In this state, the phototransistor Q3 outputs a current corresponding to the error of the output voltage from the emitter, when a voltage of a predetermined value or higher is applied to the collector.

【００１９】一方、フォトトランジスタＱ３のコレクタには、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とからなる分圧回路により分圧された電圧が、常時印加されている。従って、フォトトランジスタＱ３のエミッタからは、出力電圧の誤差に対応した電流が、常時、出力されることになる。このため、フォトカプラ４のＣＴＲ値と制御トランジスタＱ２のｈｆｅ値とに関わりなく、制御トランジスタＱ２のベースには、出力電圧の誤差に対応する電流が、常時流れることになる。On the other hand, the voltage divided by the voltage dividing circuit including the resistors R5 and R6 is constantly applied to the collector of the phototransistor Q3. Therefore, the current corresponding to the error in the output voltage is always output from the emitter of the phototransistor Q3. Therefore, regardless of the CTR value of the photocoupler 4 and the hfe value of the control transistor Q2, the current corresponding to the error in the output voltage always flows through the base of the control transistor Q2.

【００２０】その結果、スイッチングトランジスタＱ１が、オフ状態からオン状態に移行し始める瞬間においても、制御トランジスタＱ２は、スイッチングトランジスタＱ１のベース電流を、出力電圧の誤差に対応する電流値に制御することが可能な状態にある。すなわち、制御トランジスタＱ２は、補助コイル３に、所定極性（ダイオードＤ１のアノードの側がプラスとなる極性）の電圧が発生する以前から、スイッチングトランジスタＱ１のベース電流を、出力電圧の誤差に対応した電流値に制御することが可能な状態に維持される。As a result, the control transistor Q2 controls the base current of the switching transistor Q1 to a current value corresponding to the error of the output voltage even at the moment when the switching transistor Q1 starts to shift from the off state to the on state. It is in a possible state. That is, the control transistor Q2 responds to the error in the output voltage by the base current of the switching transistor Q1 before the voltage of the predetermined polarity (the polarity where the anode side of the diode D1 becomes positive) is generated in the auxiliary coil 3. It is maintained in a state in which the current value can be controlled.

【００２１】一方、二次側の負荷が極めて軽くなった場合、スイッチングトランジスタＱ１がオンする期間は、極めて短くなる。このため、スイッチングトランジスタＱ１は、オン状態に移行する移行途上において、オフ状態に戻る動作を繰り返すことになる。しかし、この状態においても、フォトトランジスタＱ３のコレクタには、常時、略一定の電圧が印加されているので、制御トランジスタＱ２のベースには、常時、出力電圧の誤差に正確に対応する電流が供給される。つまり、制御トランジスタＱ２は、補助コイル３に発生する電圧に影響されることなく、スイッチングトランジスタＱ１のベース電流を、極めて軽い負荷に対応する電流値に制御可能な状態にある。On the other hand, when the load on the secondary side becomes extremely light, the period during which the switching transistor Q1 is turned on becomes extremely short. Therefore, the switching transistor Q1 repeats the operation of returning to the OFF state during the transition to the ON state. However, even in this state, since a substantially constant voltage is always applied to the collector of the phototransistor Q3, the base of the control transistor Q2 is always supplied with a current that accurately corresponds to the error in the output voltage. To be done. That is, the control transistor Q2 is in a state in which the base current of the switching transistor Q1 can be controlled to a current value corresponding to an extremely light load without being affected by the voltage generated in the auxiliary coil 3.

【００２２】従って、スイッチングトランジスタＱ１は、オン状態に移行する途上（補助コイル３には不充分なレベルの電圧しか発生しない状態）においても、ベース電流値が、出力電圧の誤差に対応する電流値に制御される。このため、スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ電流が、軽負荷に対応する電流値に達したときには、補助コイル３に発生する電圧値が低い値であったとしても、直ちにオフ状態に戻ることになる。その結果、軽負荷時においても、出力電圧は所定電圧に維持され、出力電圧の安定度が悪化しない。Therefore, the switching transistor Q1 has a base current value corresponding to the output voltage error even when the switching transistor Q1 is in the ON state (a state in which the auxiliary coil 3 generates a voltage of an insufficient level). Controlled by value. Therefore, when the collector current of the switching transistor Q1 reaches the current value corresponding to the light load, even if the voltage value generated in the auxiliary coil 3 is a low value, it immediately returns to the off state. As a result, the output voltage is maintained at the predetermined voltage even when the load is light, and the stability of the output voltage does not deteriorate.

【００２３】なお、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とからなる分圧回路は、電源の投入直後、等のように、フォトトランジスタＱ３がオフ状態にあるときにのみ、分圧電圧を、フォトトランジスタＱ３のコレクタに印加する回路として動作する。従って、分圧電圧は、フォトトランジスタＱ３のコレクタ・エミッタ耐圧（略３５Ｖ）を越えない値に設定される。そして、二次側の出力電圧が送出されるときでは、フォトトランジスタＱ３に電流が流れるので、抵抗Ｒ５は、フォトトランジスタＱ３のコレクタに接続された電流制限用の抵抗となる。つまり、厳密な意味では、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とからなる分圧回路は、極めて内部抵抗値が大きい分圧回路として動作することになる。It should be noted that the voltage dividing circuit including the resistors R5 and R6 outputs the divided voltage to the collector of the phototransistor Q3 only when the phototransistor Q3 is in an off state, such as immediately after the power is turned on. It operates as a circuit to apply to. Therefore, the divided voltage is set to a value that does not exceed the collector-emitter breakdown voltage (about 35 V) of the phototransistor Q3. Then, when the output voltage on the secondary side is sent, a current flows through the phototransistor Q3, so that the resistor R5 becomes a current limiting resistor connected to the collector of the phototransistor Q3. That is, in a strict sense, the voltage dividing circuit including the resistors R5 and R6 operates as a voltage dividing circuit having an extremely large internal resistance value.

【００２４】[0024]

[Effect of the invention]

請求項１記載の考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源は、一次コイルに流れる電流をスイッチングするスイッチングトランジスタのベースには、スイッチングトランジスタのベース電流を制御する制御トランジスタのコレクタが接続されると共に、出力電圧の誤差を一次側に帰還するフォトカプラの出力素子の出力が制御トランジスタのベースに導かれ、起動抵抗の側から見たときの制御トランジスタのベースの時定数を、起動抵抗の側から見たときのスイッチングトランジスタのベースの時定数より長くしたＲＣＣ方式スイッチング電源に適用し、スイッチングトランジスタがオン状態となるときとオフ状態となるときとの双方の状態において電圧値が近似した直流電圧を、前記出力素子に供給する構成としている。このため、制御トランジスタのベースには、出力電圧の誤差に対応する電流が、常時流れる。その結果、スイッチングトランジスタがオン状態に移行し始める瞬間においても、制御トランジスタは、スイッチングトランジスタのベース電流を、出力電圧の誤差に対応する電流値に制御する。従って、負荷が軽くなり、スイッチングトランジスタがオンとなる期間が極めて短くなったときにも、スイッチングトランジスタのベース電流は、出力電圧の誤差に対応する電流値に制御されるので、ｈｆｅの小さい制御トランジスタと、ＣＴＲ値の小さいフォトカプラとを用いたときにも、軽負荷時の直流出力の電圧上昇を抑制することが可能となっている。 In the RCC type switching power supply according to the invention of claim 1, the collector of the control transistor for controlling the base current of the switching transistor is connected to the base of the switching transistor for switching the current flowing in the primary coil. The output of the output element of the photocoupler that returns the error of the output voltage to the primary side is guided to the base of the control transistor, and the time constant of the base of the control transistor when viewed from the starting resistance side is calculated from the starting resistance side. It was applied to an RCC type switching power supply with a longer time constant than the base time constant of the switching transistor as seen, and a DC voltage with a voltage value approximated in both the ON and OFF states of the switching transistor. A voltage is supplied to the output element. Therefore, the current corresponding to the error in the output voltage always flows through the base of the control transistor. As a result, the control transistor controls the base current of the switching transistor to a current value corresponding to the error of the output voltage even at the moment when the switching transistor starts to turn on. Therefore, even when the load becomes light and the period when the switching transistor is turned on becomes extremely short, the base current of the switching transistor is controlled to the current value corresponding to the error of the output voltage, so that hfe is small. Even when a control transistor and a photocoupler with a small CTR value are used, it is possible to suppress the voltage rise of the DC output at a light load.

【００２５】また請求項２記載の考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源は、上記構成に加え、前記出力素子に供給する直流電圧を、一次側直流源の電圧を分圧する分圧回路によって生成する構成としている。すなわち、分圧回路は、最少の素子の組み合わせとする場合では、２つの抵抗により構成されるので、フォトカプラのフォトトランジスタに供給する電圧の発生回路を、安価な素子でもって構成することが可能となっている。In addition to the above configuration, an RCC type switching power supply according to a second aspect of the present invention generates a DC voltage to be supplied to the output element by a voltage dividing circuit that divides the voltage of a primary side DC source. It is configured. In other words, the voltage divider circuit is composed of two resistors when the combination of the minimum number of elements is used. Therefore, the voltage generator circuit that supplies the voltage to the phototransistor of the photocoupler should be composed of inexpensive elements. Is possible.

【００２６】また請求項３記載の考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源は、上記構成に加え、前記分圧回路の接地レベルに対応する端子を、前記スイッチングトランジスタのベースに接続した構成としている。すなわち、起動抵抗により供給される電流と、分圧回路に流れる電流とが、起動電流としてスイッチングトランジスタのベースに供給される。従って、分圧回路に流れる電流は、スイッチング動作に有効な電流として作用し、無効電流とはならない。このため、一次側の電力損失の増加を抑制することが可能となっている。In addition to the above configuration, the RCC type switching power supply according to the invention of claim 3 has a configuration in which a terminal corresponding to the ground level of the voltage dividing circuit is connected to the base of the switching transistor. That is, the current supplied by the starting resistor and the current flowing in the voltage dividing circuit are supplied as the starting current to the base of the switching transistor. Therefore, the current flowing through the voltage dividing circuit acts as a current effective for the switching operation and does not become a reactive current. Therefore, it is possible to suppress the increase in power loss on the primary side.

[Brief description of the drawings]

【図１】本考案に係るＲＣＣ方式スイッチング電源の一
実施形態の電気的接続を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing electrical connection of an embodiment of an RCC type switching power supply according to the present invention.

【図２】ＲＣＣ方式スイッチング電源の従来技術の電気
的接続を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional electrical connection of an RCC type switching power supply.

[Explanation of symbols]

２一次コイル４フォトカプラ５一次側直流源のプラスレベル６一次側直流源のマイナスレベルＣ１，Ｃ２時定数を与えるコンデンサＱ１スイッチングトランジスタＱ２制御トランジスタＲ１，Ｒ２起動抵抗Ｒ５，Ｒ６分圧回路を構成する抵抗 2 Primary coil 4 Photocoupler 5 Positive level of primary side DC source 6 Negative level of primary side DC source C1, C2 Capacitor that gives time constant Q1 Switching transistor Q2 Control transistor R1, R2 Start resistance R5, R6 Configure voltage divider circuit resistance

Claims

[Utility model registration claims]

1. A photocoupler for connecting an collector of a control transistor for controlling a base current of the switching transistor to a base of a switching transistor for switching a current flowing through the primary coil, and for feeding back an error of an output voltage to the primary side. The output of the output element is guided to the base of the control transistor, and the time constant of the base of the control transistor when viewed from the starting resistance side is longer than the time constant of the base of the switching transistor when viewed from the starting resistance side. In the RCC type switching power supply, the RCC type switching power supply is characterized in that the output element is supplied with a DC voltage having a voltage value which is approximated in both the ON state and the OFF state of the switching transistor. Power supply.

2. The RCC type switching power supply according to claim 1, wherein the DC voltage supplied to the output element is generated by a voltage dividing circuit that divides the voltage of the primary side DC source.

3. The RCC type switching power supply according to claim 2, wherein a terminal corresponding to the ground level of the voltage dividing circuit is connected to the base of the switching transistor.