JP3129036B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP3129036B2
JP3129036B2 JP05169707A JP16970793A JP3129036B2 JP 3129036 B2 JP3129036 B2 JP 3129036B2 JP 05169707 A JP05169707 A JP 05169707A JP 16970793 A JP16970793 A JP 16970793A JP 3129036 B2 JP3129036 B2 JP 3129036B2
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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、リンギング・チョーク
・コンバータ(RCC)方式を用いたスイッチング電源
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply using a ringing choke converter (RCC).

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は従来のFET式のリンギング・チ
ョーク・コンバータ(RCC)方式のスイッチング電源
装置の具体回路図を示すものである。尚、この種の従来
例としては、例えば、特公平4−9033号公報が挙げ
られる。交流電源ACがヒューズF及びラインフィルタ
LPFを介して整流用のダイオードブリッジDB1 の入
力端に接続されており、このダイオードブリッジDB1
の出力端には平滑用のコンデンサC1 が接続されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a specific circuit diagram of a conventional FET type ringing choke converter (RCC) type switching power supply. As a conventional example of this type, for example, Japanese Patent Publication No. Hei 4-9033 is cited. AC power source AC is connected to an input terminal of the diode bridge DB 1 for rectification via a fuse F and line filter LPF, the diode bridge DB 1
Capacitor C 1 for smoothing is connected to the output end.

【0003】インバータ回路は、出力トランスT、FE
Tからなるスイッチング素子Q1 、起動用の抵抗R1
2 等で構成されている。また、出力トランスTの出力
巻線N2 の両端には、整流用のダイオードD1 、平滑用
のコンデンサC3 が接続されている。
The inverter circuit comprises output transformers T, FE
A switching element Q 1 made of T, a resistor R 1 for starting,
R 2 and the like. A rectifying diode D 1 and a smoothing capacitor C 3 are connected to both ends of the output winding N 2 of the output transformer T.

【0004】更に、出力電圧の安定制御及び過電流保護
回路としての電圧検出回路及び制御回路が設けてある。
インバータ回路の出力側に設けた電圧検出回路は、出力
電圧を分圧して検出する抵抗R7 ,R8 、フォトカプラ
PC1 の発光側の発光ダイオードPD、シャントレギュ
レータIC1 等で構成されている。また、インバータ回
路の出力トランスTの帰還巻線NB 側に設けた制御回路
は、上記フォトカプラPC1 の発光ダイオードPDと対
となるフォトトランジスタPT、抵抗R3 〜R5 、ダイ
オードD2 、スイッチング素子Q1 のゲート・ソース間
に並列に接続したトランジスタQ2 、このトランジスタ
2 のベース・エミッタ間に接続したコンデンサC2
で構成されている。
Further, a voltage detection circuit and a control circuit are provided as a circuit for stably controlling the output voltage and as an overcurrent protection circuit.
The voltage detection circuit provided on the output side of the inverter circuit includes resistors R 7 and R 8 for dividing the output voltage and detecting the voltage, a light emitting diode PD on the light emitting side of the photocoupler PC 1 , a shunt regulator IC 1, and the like. . The control circuit provided in the feedback winding N B side of the output transformer T of the inverter circuit, the phototransistor PT, the resistance R 3 to R 5, the diode D 2 which is a light-emitting diode PD paired the photocoupler PC 1, It comprises a transistor Q 2 connected in parallel between the gate and source of the switching element Q 1 , a capacitor C 2 connected between the base and emitter of the transistor Q 2 , and the like.

【0005】次に、図3に示す回路の動作について説明
する。まず、電源が投入された起動時においては、抵抗
1 ,R2 を介してスイッチング素子Q1 のゲートに電
圧が印加されて、該スイッチング素子Q1 がオンする。
このスイッチング素子Q1 がオンすると、出力トランス
Tの1次巻線NP に電源電圧が印加されて、帰還巻線N
B に1次巻線NP と同方向に電圧が発生する。この発生
した電圧により抵抗R3 を介してコンデンサC2 を充電
する。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 3 will be described. First, at the time of startup when the power is turned on, the voltage to the gate of the switching element Q 1 via the resistor R 1, R 2 is applied, the switching element Q 1 is turned on.
When the switching element Q 1 is turned on, the supply voltage is applied to the primary winding N P of the output transformer T, the feedback winding N
Voltage is generated in the primary winding N P in the same direction B. This generated voltage through a resistor R 3 to charge the capacitor C 2.

【0006】ここで、起動時においては、出力電圧はゼ
ロに近くフォトカプラPC1 のフォトトランジスタPT
は遮断状態であり、コンデンサC2 は抵抗R3 を流れる
電流のみで充電される。また、この時コンデンサC2
は電荷が充電されていないために、短時間で充電され
る。そして、トランジスタQ2 のベース・エミッタ間の
順方向電圧を越えると、トランジスタQ2 がオンする。
[0006] In this case, at the time of start-up, the output voltage phototransistor nearby photo-coupler PC 1 to zero PT
Is cut-off state, it is charged only by the current capacitor C 2 are flowing through the resistor R 3. Also, in order for this case the capacitor C 2 is not charged charge is charged in a short time. When exceeding the forward voltage between the base and emitter of the transistor Q 2, the transistor Q 2 is turned on.

【0007】トランジスタQ2 がオンすると、トランジ
スタQ2 のコレクタ電位がLレベルとなって、スイッチ
ング素子Q1 のゲートをLレベルとして、該スイッチン
グ素子Q1 をオフさせる。従って、起動時においては、
スイッチング素子Q1 のオン期間は小さく抑えられる。
[0007] When the transistor Q 2 is turned on, the collector potential of the transistor Q 2 becomes the L level, the gate of the switching element Q 1 is L level, turns off the switching element Q 1. Therefore, at startup,
ON period of the switching element Q 1 is kept small.

【0008】スイッチング素子Q1 がオフすると、該ス
イッチング素子Q1 のオン時に出力トランスTに蓄積さ
れていたエネルギーは出力巻線N2 を介して放出され
る。このエネルギーである電圧がダイオードD1 で整流
され、また、コンデンサC3 にて平滑されて、負荷に電
力が供給されることになる。
[0008] When the switching element Q 1 is turned off, the energy accumulated in the output transformer T during the ON the switching element Q 1 is emitted through the output winding N 2. The voltage, which is this energy, is rectified by the diode D 1 and smoothed by the capacitor C 3 to supply power to the load.

【0009】コンデンサC2 の電荷が抵抗R3 を介して
放電していくと、トランジスタQ2はオフし、スイッチ
ング素子Q1 がオンする。スイッチング素子Q1 がオン
すると、再び出力トランスTの1次巻線NP に電圧が印
加されて、出力トランスTにエネルギーを蓄積する。
When the electric charge of the capacitor C 2 is discharged through the resistor R 3 , the transistor Q 2 turns off and the switching element Q 1 turns on. When the switching element Q 1 is turned on, it is applied a voltage to the primary winding N P of the output transformer T again, to store energy in the output transformer T.

【0010】このような発振動作を繰り返して出力電圧
が立ち上がってくると、コンデンサC2 はスイッチング
素子Q1 のオフ期間に出力トランスTの帰還巻線NB
発生する電圧により電荷が逆方向に充電される。そのた
め、電荷が空っぽのときよりも長い充電時間が必要とな
り、スイッチング素子Q1 のオン期間は長くなる。そし
て、出力電圧が立ち上がった後は、フォトカプラPC1
のフォトトランジスタPTも遮断状態から能動状態にな
って、フォトトランジスタPTのコレクタ電流がコンデ
ンサC2 の充電時間を制御し、所定の出力電圧に応じた
スイッチング素子Q1 のオン期間を得るようになる。
[0010] Such oscillation operation of repeatedly coming risen output voltage, the capacitor C 2 in the reverse direction charge by voltage generated in the feedback winding N B of the output transformer T off period of the switching element Q 1 Charged. Therefore, the charge is long charging time is required than when empty, the ON period of the switching element Q 1 is longer. After the output voltage rises, the photocoupler PC 1
Be made from the cutoff state to the active state, the collector current of the phototransistor PT controls the charging time of the capacitor C 2, so obtaining the ON period of the switching element Q 1 corresponding to a predetermined output voltage of the phototransistor PT .

【0011】ここで、定常状態において、負荷側の出力
電圧は、抵抗R7 とR8 とで常時分圧して検出されてお
り、この分圧した検出電圧とシャントレギュレータIC
1 が有する基準電圧とを比較している。そして、出力電
圧の変動量をシャントレギュレータIC1 で増幅し、フ
ォトカプラPC1 の発光ダイオードPDに流す電流を変
化させて、発光ダイオードPDの発光量に応じてフォト
カプラPC1 のフォトトランジスタPTのインピーダン
スを変化させ、コンデンサC2 の充電時定数を変えるこ
とで、出力電圧が一定となるように制御を行う。
[0011] Here, in the steady state, the output voltage of the load side, the resistor R 7 and R 8 are detected by applying constantly content in this dividing the detected voltage and the shunt regulator IC
1 is compared with the reference voltage. Then, the amount of variation of the output voltage amplified by the shunt regulator IC 1, by changing the current applied to the light-emitting diode PD of the photocoupler PC 1, depending on the amount of light emission of the light-emitting diode PD of the photo coupler PC 1 of the phototransistor PT changing the impedance by changing the charging time constant of the capacitor C 2, performs control so that the output voltage becomes constant.

【0012】定常状態において、コンデンサC2 の充電
は主に抵抗R5 、ダイオードD2 、フォトカプラPC1
のフォトトランジスタPTを介して充電される。また、
コンデンサC2 の充電電荷は、抵抗R3 を介して放電さ
れる。
[0012] In the steady state, the charging of the capacitor C 2 is mainly resistor R 5, the diode D 2, the photocoupler PC 1
Is charged through the phototransistor PT. Also,
It charges the capacitor C 2 is discharged through the resistor R 3.

【0013】ここで、出力電圧が上昇すると、フォトカ
プラPC1 の発光ダイオードPDに電流が多く流れて、
フォトトランジスタPTのインピーダンスが下がるため
に、コンデンサC2 の充電時定数が短くなり、トランジ
スタQ2 を早くオンさせて、スイッチング素子Q1 をオ
フとして該スイッチング素子Q1 のオン期間を短くし、
出力電圧を低下させるように制御する。また、出力電圧
が低下した場合には、上記の逆の動作を行って、出力電
圧を上昇させるように制御を行い、出力電圧が一定とな
るように定電圧制御をする。
[0013] Here, when the output voltage rises, a current flow more in the light-emitting diode PD of the photocoupler PC 1,
For the impedance of the phototransistor PT is lowered, the shorter the charge time constant of the capacitor C 2, are turned on quickly transistor Q 2, the on-period of the switching element Q 1 to shorten the switching element Q 1 as an off,
Control to lower the output voltage. When the output voltage decreases, the reverse operation is performed to control the output voltage to increase, and to perform the constant voltage control so that the output voltage becomes constant.

【0014】また、過電流や短絡電流のような異常電流
の場合の制御は以下のようにして行われる。すなわち、
出力電流が増加していくと、フォトカプラPC1 の発光
ダイオードPDに流れる電流が絞られていく。そのた
め、フォトトランジスタPTに流れる電流も絞られて、
コンデンサC2の充電時間が長くなる。従って、トラン
ジスタQ2 をオンさせるまでの時間が長くなってスイッ
チング素子Q1 のオン期間が大きくなり、出力電流を多
く流そうとする。
The control in the case of an abnormal current such as an overcurrent or a short-circuit current is performed as follows. That is,
When the output current increases, the current flowing through the light-emitting diode PD of the photo coupler PC 1 is gradually narrowed. Therefore, the current flowing through the phototransistor PT is also reduced,
Charging time of the capacitor C 2 becomes longer. Accordingly, the on period of the switching element Q 1 is increased longer time to turn on the transistor Q 2, attempts to pass a lot of output current.

【0015】しかし、フォトトランジスタPTに流れる
電流がゼロとなって遮断状態となった後は、コンデンサ
2 の充電は抵抗R3 側のみとなり、スイッチング素子
1のオン期間はコンデンサC2 と抵抗R3 による時定
数により決まる値以上に増大することができず、出力電
流は限界となる。また、コンデンサC2 の電荷の放電も
抵抗R3 を介して行われる。更に負荷インピーダンスが
下がると出力電圧も下がり始めるが、出力電圧が下がる
と、スイッチング素子Q1 のオフ期間に出力トランスT
の帰還巻線NB に発生する電圧も下がる。そのため、コ
ンデンサC2 に逆方向に蓄積される電荷が減って、スイ
ッチング素子Q1 のオン時のコンデンサC2 の充電時間
が短くなり、スイッチング素子Q1 のオン期間が短くな
る。
[0015] However, after the current flowing through the phototransistor PT becomes blocked state becomes zero, the charging of the capacitor C 2 is only the resistance R 3 side, the ON period of the switching element Q 1 is a capacitor C 2 resistors It cannot increase beyond the value determined by the time constant of R 3 , and the output current is limited. The discharge of the charge in the capacitor C 2 is also performed via the resistor R 3. Furthermore the load impedance decreases output voltage begins to drop, but when the output voltage drops, the output transformer T off period of the switching element Q 1
Also decreases the voltage generated in the feedback winding N B of. Therefore, decreases the charge accumulated in the opposite direction to the capacitor C 2, the charging time of the capacitor C 2 at the time of the on-switching element Q 1 is shortened, the ON period of the switching element Q 1 is shortened.

【0016】このように、負荷インピーダンスが最終的
にゼロ(短絡)になるまで、スイッチング素子Q1 のオ
ン期間が短くなり続けるので、出力電流に対する出力電
圧は抑制されて、所謂フの字カーブを描いて過電流保護
制御が働く。
[0016] Thus, until the load impedance is finally zero (short circuit), the on period of the switching element Q 1 is continuously shortened, the output voltage to the output current is suppressed, the shape curve of Tokoroifu The overcurrent protection control works.

【0017】かかる従来例(特公平4−9033号公
報)においては、インバータ回路の入力電圧V1 の変動
により過電流保護の動作点が比例してシフトするという
問題がある。これは、スイッチング素子Q1 のオン期間
中のコンデンサC2 の充電経路と、スイッチング素子Q
1 のオフ期間中のコンデンサC2 の放電経路とが、共に
抵抗R3 を介して行っているためである。つまり、コン
デンサC2 の充電経路と放電経路とが同一の構成として
いるからである。
[0017] In the conventional example (KOKOKU 4-9033 discloses) has a problem that the operating point of the overcurrent protection by variation of the input voltage V 1 of the inverter circuit is shifted in proportion. This is because the charging path of the capacitor C 2 in the ON period switching element Q 1, a switching element Q
1 of the discharge path of the capacitor C 2 in the off period, because the have gone together through a resistor R 3. That is because the charge path and the discharge path capacitor C 2 is the same structure.

【0018】そこで、かかる従来例を改良したのが図4
に示す回路である。この回路の例として、特公平4−9
034号公報が挙げられる。すなわち、図4に示すよう
に、抵抗R3 と並列に、抵抗R9 とツエナーダイオード
3 との直列回路を接続したものである。このように従
来の回路に、抵抗R9 とツエナーダイオードD3 との直
列回路を追加することで、スイッチング素子Q1 のオン
期間中のコンデンサC2 の充電経路を抵抗R3 とし、ま
た、スイッチング素子Q1 のオフ期間中のコンデンサC
2の放電経路を抵抗R9 、ツエナーダイオードD3 とし
ている。
FIG. 4 shows an improvement of the prior art.
The circuit shown in FIG. As an example of this circuit,
No. 034. That is, as shown in FIG. 4, in parallel with the resistor R 3, in which a series circuit of a resistor R 9 and the Zener diode D 3 is connected. Thus, by adding a series circuit of the resistor R 9 and the Zener diode D 3 to the conventional circuit, the charging path of the capacitor C 2 during the ON period of the switching element Q 1 is set to the resistor R 3, and capacitor C during the oFF period of the element Q 1
The discharge path of No. 2 is a resistor R 9 and a Zener diode D 3 .

【0019】このように、スイッチング素子Q1 のオン
期間中のコンデンサC2 の充電経路と、スイッチング素
子Q1 のオフ期間中のコンデンサC2 の放電経路を変え
ることで、インピーダンスを変え、特に放電を充分に行
うようにして、入力電圧V1の大小の差による過電流保
護の動作点の差を調整している。
[0019] Thus, changing the charging path of the capacitor C 2 in the ON period switching elements Q 1, by changing the discharge path of the capacitor C 2 in the OFF period of the switching element Q 1, the impedance, particularly discharge the was sufficiently performed as is adjusted to the difference in operating point of the overcurrent protection according to the difference in magnitude of the input voltage V 1.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図4に示す
回路においては、コンデンサC2 の放電を充分に行う経
路(抵抗R9 、ツエナーダイオードD3 )がある為に、
スイッチング素子Q1 のスイッチング動作や、過電流保
護の動作に要する電流が大きく、同時にスイッチング素
子Q1 のスイッチングに要する時間が大きいので、スイ
ッチング素子Q1のドレイン・ソース間の電圧VDSの波
形がなまり、スイッチングロスの原因となっている。ま
た、負荷短絡時の損失が大きい等の問題があるために、
コンデンサC4 ,C2 の選定が非常に困難であるという
問題があった。
However, in the circuit shown in FIG. 4, since there is a path (resistor R 9 and Zener diode D 3 ) for sufficiently discharging the capacitor C 2 ,
Of the switching operation and the switching element Q 1, a large current required for the operation of the overcurrent protection, since at the same time the time required for the switching of the switching element Q 1 is large, the waveform of the voltage V DS between the drain and source of the switching element Q 1 That is, it causes switching loss. In addition, because there is a problem such as a large loss at the time of load short circuit,
There is a problem that it is very difficult to select the capacitors C 4 and C 2 .

【0021】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、スイッチング素子のオフ期間中にコンデンサの
放電をあえて自然に行わせることで、入力電圧の差によ
る過電流保護の動作点の差を自在に調整することを目的
としたスイッチング電源装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned point, and it is intended to discharge the capacitor naturally during the OFF period of the switching element, thereby reducing the operating point of the overcurrent protection due to the difference in input voltage. An object of the present invention is to provide a switching power supply device for adjusting a difference freely.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、1次巻線、出
力巻線及び帰還巻線を有する出力トランスと、上記出力
トランスの1次巻線に一端が接続され帰還巻線に制御端
子を接続した発振用のスイッチング素子と、出力トラン
スの出力巻線に接続された整流回路と、この整流回路の
出力側に設けられ出力電圧を検出する電圧検出回路と、
この電圧検出回路からの信号を受けて出力電圧の定電圧
制御と出力電流の過電流制御を行う制御回路とを備え、
該制御回路を、上記スイッチング素子の制御端子とアー
ス間に並列に接続した制御用トランジスタと、上記電圧
検出回路の信号量に応じてインピーダンスを変化させる
インピーダンス要素と、上記制御用トランジスタのベー
ス・エミッタ間に接続され、上記インピーダンス要素の
充電時定数によりスイッチング素子のオン時に充電され
て上記制御用トランジスタをオンしてスイッチング素子
をオフさせると共に、該スイッチング素子のオフ時には
上記出力トランスの帰還巻線により発生する電圧により
上記充電方向とは逆方向に充電されるコンデンサと、出
力電流の過電流時において上記インピーダンス要素の値
が大となった時にスイッチング素子のオン、オフ時に応
じて上記コンデンサを所定の時定数で充電する第1の抵
抗と、この第1の抵抗と並列に接続され、正方向と逆方
向でインピーダンスが変わるツエナーダイオード及び第
2の抵抗との直列回路とで構成したリンギング・チョー
ク・コンバータ方式のスイッチング電源装置において、
上記第1の抵抗及び、第2の抵抗とツエナーダイオード
との直列回路を介してコンデンサの電荷がそれぞれ放電
される放電経路に該放電を阻止する方向にダイオードを
設けたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an output transformer having a primary winding, an output winding and a feedback winding, and one end connected to the primary winding of the output transformer and a control terminal connected to the feedback winding. A switching element for oscillation to which is connected, a rectifier circuit connected to the output winding of the output transformer, a voltage detection circuit provided on the output side of the rectifier circuit and detecting an output voltage,
A control circuit that receives a signal from the voltage detection circuit and performs constant voltage control of the output voltage and overcurrent control of the output current;
A control transistor having the control circuit connected in parallel between a control terminal of the switching element and ground; an impedance element for changing impedance according to a signal amount of the voltage detection circuit; and a base / emitter of the control transistor. The switching element is charged when the switching element is turned on by the charging time constant of the impedance element to turn on the control transistor, thereby turning off the switching element.When the switching element is turned off, the feedback winding of the output transformer turns off the switching element. A capacitor that is charged in a direction opposite to the charging direction by the generated voltage, and a capacitor that is turned on and off when the switching element is turned on and off when the value of the impedance element becomes large during an overcurrent of the output current. a first resistor to charge with the time constant, the first Is connected in parallel with anti, in the switching power supply of ringing choke converter system and configured by a series circuit of the positive direction and the impedance is changed in the reverse direction Zener diode and a second resistor,
A diode is provided in a discharge path through which a charge of the capacitor is discharged through a series circuit of the first resistor, the second resistor, and the Zener diode, in a direction for preventing the discharge.

【0023】[0023]

【作用】本発明によれば、過電流保護の動作開始付近に
おいては、スイッチング素子のオン期間中のコンデンサ
の充電経路は、ダイオードを介して第1の抵抗及び、第
2の抵抗とツエナーダイオードの2経路となり、スイッ
チング素子のオフ期間中のコンデンサの放電経路は、上
記ダイオードにより第1の抵抗や、第2の抵抗及びツエ
ナーダイオードを介しての放電はできず、自然放電とし
ている。このように、スイッチング素子のオン期間中
に、ダイオードを介して第1の抵抗及び、第2の抵抗と
ツエナーダイオードの回路でコンデンサの充電を行うこ
とのみで入力電圧の大小の差による過電流保護の動作点
の差を自在に調整することができるものである。また、
過電流保護は、スイッチング素子のオン期間にコンデン
サを充電することのみで調整しているので、コンデンサ
の強制的な放電は必要なく、コンデンサには電荷が残っ
ているのでスイッチング素子のスイッチング動作や過電
流保護の動作には微少電流で充分である。そして、スイ
ッチング素子のターンオフが従来に比較して急峻にな
る。以上の2点によりスイッチング電源の高効率化を図
ることができる。また、以上の効果を保ちつつ従来通
り、第1の抵抗や第2の抵抗の値を適宜設定すること
で、過電流保護の動作点の調整は自由に行うことができ
る。
According to the present invention, in the vicinity of the start of the operation of the overcurrent protection, the charging path of the capacitor during the ON period of the switching element is connected between the first resistor and the second resistor via the diode and the Zener diode. There are two paths, and the discharge path of the capacitor during the off period of the switching element is a spontaneous discharge because the diode cannot discharge through the first resistance, the second resistance, and the Zener diode. As described above, during the ON period of the switching element, the overcurrent protection due to the difference in the input voltage is achieved only by charging the capacitor by the circuit of the first resistor and the second resistor and the Zener diode via the diode. Can be freely adjusted. Also,
Overcurrent protection is adjusted only by charging the capacitor during the ON period of the switching element.Therefore, there is no need to forcibly discharge the capacitor, and since the charge remains in the capacitor, the switching operation of the switching element and the overcurrent A very small current is sufficient for the current protection operation. Then, the turn-off of the switching element becomes steeper than in the related art. From the above two points, the efficiency of the switching power supply can be improved. In addition, the operating point of the overcurrent protection can be freely adjusted by appropriately setting the values of the first resistor and the second resistor while maintaining the above-described effects.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1に本発明のスイッチング電源装置の具体回路
図を示す。尚、図4に示す従来と同じ要素には同一の記
号を付して説明を省略し、本発明の要旨の部分について
詳述する。また、定電圧制御の動作も従来と同じなの
で、その動作の説明は省略し、過電流保護の動作点付近
の動作について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a specific circuit diagram of the switching power supply of the present invention. Note that the same elements as those in the related art shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, since the operation of the constant voltage control is the same as the conventional one, the description of the operation is omitted, and the operation near the operating point of the overcurrent protection will be described.

【0025】本発明は、図1に示すように、図4の従来
の回路にダイオードD4 とD5 とを追加したものであ
る。すなわち、抵抗R9 側にダイオードD4 のカソード
を接続し、ダイオードD4、抵抗R9 (第2の抵抗)、
ツエナーダイオードD3 からなる直列回路によりコンデ
ンサC2 を充電するようにし、ダイオードD4 によりコ
ンデンサC2 の電荷の放電は阻止している。
In the present invention, as shown in FIG. 1, diodes D 4 and D 5 are added to the conventional circuit of FIG. That is, the cathode of the resistor R 9 side diode D 4 connected, a diode D 4, the resistance R 9 (second resistor),
So as to charge the capacitor C 2 by the series circuit consisting of a Zener diode D 3, discharging of the capacitor C 2 is blocked by the diode D 4.

【0026】また、抵抗R3 側にダイオードD5 のカソ
ードを接続し、ダイオードD5 と抵抗R3 (第1の抵
抗)の直列回路によりコンデンサC2 を充電するように
し、コンデンサC2 の電荷の放電はダイオードD5 によ
り阻止している。このようにダイオードD4 ,D5 を追
加することで、スイッチング素子Q1 のオフ期間中のコ
ンデンサC2 の放電経路は作らないようにしている。
Further, the cathode of the diode D 5 to the resistor R 3 side connected, so as to charge the capacitor C 2 by the series circuit of the diode D 5 and the resistor R 3 (first resistor), the charge of capacitor C 2 the discharge is blocked by the diode D 5. By adding the diodes D 4 and D 5 in this manner, a discharge path for the capacitor C 2 during the off period of the switching element Q 1 is prevented.

【0027】ここで、フォトカプラPC1 のフォトトラ
ンジスタPTが遮断状態となった過電流保護の動作開始
付近においては、スイッチング素子Q1 のオン期間中の
コンデンサC2 の充電経路は、ダイオードD5 、抵抗R
3 の直列回路、及びダイオードD4 、抵抗R9 、ツエナ
ーダイオードD3 の直列回路の2経路となる。そして、
スイッチング素子Q1 のオフ期間中のコンデンサC2
放電経路は、上記ダイオードD4 ,D5 の存在により上
記直列回路を介しての放電はできず、自然放電としてい
る。
[0027] Here, in the vicinity of the start of operation of the overcurrent protection phototransistor PT of the photocoupler PC 1 becomes cut-off state, the charging path of the capacitor C 2 in the ON period switching element Q 1 is a diode D 5 , Resistance R
3 and a series circuit of a diode D 4 , a resistor R 9 , and a Zener diode D 3 . And
Discharge path of the capacitor C 2 in the OFF period of the switching element Q 1 is, can not discharge through the series circuit by the presence of the diode D 4, D 5, and a natural discharge.

【0028】このように、スイッチング素子Q1 のオン
期間中に、ダイオードD5 、抵抗R3 の直列回路、及び
ダイオードD4 、抵抗R9 、ツエナーダイオードD3
直列回路でコンデンサC2 の充電を行うことのみで(抵
抗R3 ,R9 の値を適宜設定することで)、入力電圧の
大小の差による過電流保護の動作点の差を自在に調整す
ることができる。
[0028] Thus, during the on-period switching element Q 1, a diode D 5, a series circuit of a resistor R 3, and the diode D 4, resistor R 9, charging of the capacitor C 2 in series circuit of the Zener diode D 3 Only by performing the above (by appropriately setting the values of the resistors R 3 and R 9 ), it is possible to freely adjust the difference in the operating point of the overcurrent protection due to the difference in the input voltage.

【0029】また、過電流保護は、スイッチング素子Q
1 のオン期間にコンデンサC2 を充電することのみで調
整しているので、コンデンサC2 の強制的な放電は必要
なく、コンデンサC2 には電荷が残っているのでスイッ
チング素子Q1 のスイッチング動作や過電流保護の動作
には微少電流で充分である。そして、スイッチング素子
1 のターンオフが従来に比較して急峻になる。以上の
2点によりスイッチング電源の高効率化を図ることがで
きる。また、以上の効果を保ちつつ従来通り、抵抗
3 ,R9 の値を適宜設定することで、過電流保護の動
作点の調整は自由に行うことができる。
The overcurrent protection is performed by the switching element Q
Since only adjusted by charging the capacitor C 2 to the first on period, forced discharge is not required of the capacitor C 2, the switching operation of the switching element Q 1 so that electric charge remains in the capacitor C 2 A small current is sufficient for the operation of overcurrent protection. Then, turn off of the switching element Q 1 is steeper as compared with the prior art. From the above two points, the efficiency of the switching power supply can be improved. Further, the operating point of the overcurrent protection can be freely adjusted by appropriately setting the values of the resistors R 3 and R 9 as in the related art while maintaining the above effects.

【0030】(実施例2)図2に実施例2を示す。本実
施例では、抵抗R3 とR9 の一端を共通接続して、この
共通接続点とダイオードD4 のカソードとを接続して、
ダイオードを1つにしたものである。本実施例において
も、スイッチング素子Q1 のオン期間中のコンデンサC
2 の充電経路は、ダイオードD4 、抵抗R3 と、ダイオ
ードD4 、抵抗R9 、ツエナーダイオードD3 の2経路
であり、スイッチング素子Q1 のオフ期間中のコンデン
サC2 の放電はダイオードD4 により阻止して自然放電
を行わせている。このようにダイオードD4 を1つとし
ても、先の実施例と同様の効果を得ることができる。
Second Embodiment FIG. 2 shows a second embodiment. In this embodiment, one ends of the resistors R 3 and R 9 are commonly connected, and the common connection point is connected to the cathode of the diode D 4 .
This is a single diode. In this embodiment, the capacitor C in the on-period switching element Q 1
2 is a diode D 4 , a resistor R 3 , a diode D 4 , a resistor R 9 , and a Zener diode D 3. The discharging of the capacitor C 2 during the OFF period of the switching element Q 1 is performed by the diode D 4. 4 to prevent spontaneous discharge. In this way, the diode D 4 as one, it is possible to obtain the same effect as the previous embodiment.

【0031】尚、上記各実施例においては、スイッチン
グ素子Q1 としてFETを用いた場合について説明した
が、スイッチング素子にトランジスタを用いたRCC方
式のスイッチング電源回路にも本発明を適用することが
できるものである。
[0031] In the above embodiments has described the case of using an FET as the switching element Q 1, it is also possible to apply the present invention to the switching power supply circuit of the RCC system using the transistor switching element Things.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、過電流保護の動作開始
付近においては、スイッチング素子のオン期間中のコン
デンサの充電経路は、ダイオードを介して第1の抵抗及
び、第2の抵抗とツエナーダイオードの2経路となり、
スイッチング素子のオフ期間中のコンデンサの放電経路
は、上記ダイオードにより第1の抵抗や、第2の抵抗及
びツエナーダイオードを介しての放電はできず、自然放
電としている。このように、スイッチング素子のオン期
間中に、ダイオードを介して第1の抵抗及び、第2の抵
抗とツエナーダイオードの回路でコンデンサの充電を行
うことのみで入力電圧の大小の差による過電流保護の動
作点の差を自在に調整することができるものである。ま
た、過電流保護は、スイッチング素子のオン期間にコン
デンサを充電することのみで調整しているので、コンデ
ンサの強制的な放電は必要なく、コンデンサには電荷が
残っているのでスイッチング素子のスイッチング動作や
過電流保護の動作には微少電流で充分である。そして、
スイッチング素子のターンオフが従来に比較して急峻に
なる。以上の2点によりスイッチング電源の高効率化を
図ることができる。また、以上の効果を保ちつつ従来通
り、第1の抵抗や第2の抵抗の値を適宜設定すること
で、過電流保護の動作点の調整は自由に行うことができ
るという効果を奏するものである。
According to the present invention, in the vicinity of the start of the operation of the overcurrent protection, the charging path of the capacitor during the ON period of the switching element is connected to the first resistor and the second resistor via the diode and the Zener. It becomes two paths of the diode,
The discharge path of the capacitor during the off-period of the switching element cannot be discharged through the first resistor, the second resistor, and the Zener diode by the diode, but is a natural discharge. As described above, during the ON period of the switching element, the overcurrent protection due to the difference in the input voltage is achieved only by charging the capacitor by the circuit of the first resistor and the second resistor and the Zener diode via the diode. Can be freely adjusted. In addition, overcurrent protection is adjusted only by charging the capacitor during the ON period of the switching element, so there is no need to forcibly discharge the capacitor, and since the charge remains in the capacitor, the switching operation of the switching element is performed. A small current is sufficient for the operation of overcurrent protection. And
The turn-off of the switching element becomes steeper than in the related art. From the above two points, the efficiency of the switching power supply can be improved. In addition, the operation point of the overcurrent protection can be freely adjusted by appropriately setting the values of the first resistor and the second resistor while maintaining the above effects. is there.

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

【図1】本発明の実施例のスイッチング電源装置の具体
回路図である。
FIG. 1 is a specific circuit diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2のスイッチング電源装置の具
体回路図である。
FIG. 2 is a specific circuit diagram of a switching power supply according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】従来例のスイッチング電源装置の具体回路図で
ある。
FIG. 3 is a specific circuit diagram of a conventional switching power supply device.

【図4】他の従来例のスイッチング電源装置の具体回路
図である。
FIG. 4 is a specific circuit diagram of another conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T 出力トランス NP 1次巻線 N2 出力巻線 NB 帰還巻線 Q1 スイッチング素子 Q2 制御用トランジスタ C2 コンデンサ PC1 フォトカプラ R3 抵抗(第1の抵抗) R9 抵抗(第2の抵抗) D3 ツエナーダイオード D4 ダイオード D5 ダイオードT output transformer N P 1 winding N 2 output windings N B feedback winding Q 1 switching element Q 2 control transistor C 2 capacitors PC 1 photocoupler R 3 resistor (first resistor) R 9 resistor (second resistor) D 3 Zener diode D 4 the diode D 5 diodes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−46562(JP,A) 特開 平4−200272(JP,A) 特開 昭63−87170(JP,A) 実開 昭63−100993(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/338 H02M 3/28 H02M 7/537 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-46562 (JP, A) JP-A-4-200272 (JP, A) JP-A-63-87170 (JP, A) 100993 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 3/338 H02M 3/28 H02M 7/537

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1次巻線、出力巻線及び帰還巻線を有す
る出力トランスと、上記出力トランスの1次巻線に一端
が接続され帰還巻線に制御端子を接続した発振用のスイ
ッチング素子と、出力トランスの出力巻線に接続された
整流回路と、この整流回路の出力側に設けられ出力電圧
を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路からの信
号を受けて出力電圧の定電圧制御と出力電流の過電流制
御を行う制御回路とを備え、該制御回路を、上記スイッ
チング素子の制御端子とアース間に並列に接続した制御
用トランジスタと、上記電圧検出回路の信号量に応じて
インピーダンスを変化させるインピーダンス要素と、上
記制御用トランジスタのベース・エミッタ間に接続さ
れ、上記インピーダンス要素の充電時定数によりスイッ
チング素子のオン時に充電されて上記制御用トランジス
タをオンしてスイッチング素子をオフさせると共に、該
スイッチング素子のオフ時には上記出力トランスの帰還
巻線により発生する電圧により上記充電方向とは逆方向
に充電されるコンデンサと、出力電流の過電流時におい
て上記インピーダンス要素の値が大となった時にスイッ
チング素子のオン、オフ時に応じて上記コンデンサを所
定の時定数で充電する第1の抵抗と、この第1の抵抗と
並列に接続され、正方向と逆方向でインピーダンスが変
わるツエナーダイオード及び第2の抵抗との直列回路と
で構成したリンギング・チョーク・コンバータ方式のス
イッチング電源装置において、上記第1の抵抗及び、第
2の抵抗とツエナーダイオードとの直列回路を介してコ
ンデンサの電荷がそれぞれ放電される放電経路に該放電
を阻止する方向にダイオードを設けたことを特徴とする
スイッチング電源装置。
An output transformer having a primary winding, an output winding and a feedback winding, and an oscillation switching element having one end connected to the primary winding of the output transformer and a control terminal connected to the feedback winding. A rectifier circuit connected to the output winding of the output transformer; a voltage detection circuit provided on the output side of the rectifier circuit for detecting an output voltage; and a constant voltage output voltage receiving a signal from the voltage detection circuit. A control circuit for performing control and overcurrent control of the output current, wherein the control circuit is connected in parallel between a control terminal of the switching element and ground and a control transistor in accordance with a signal amount of the voltage detection circuit. When the switching element is turned on by the charging time constant of the impedance element, the impedance element that changes the impedance is connected between the base and the emitter of the control transistor. A capacitor that is charged to turn on the control transistor to turn off the switching element, and that when the switching element is turned off, the capacitor is charged in a direction opposite to the charging direction by a voltage generated by a feedback winding of the output transformer; on the switching element when the value of the impedance element during overcurrent of the output current becomes large, a first resistor to charge time constant of the capacitor of a predetermined in accordance with the oFF state, and the first resistor In a ringing choke converter type switching power supply device, which is configured in parallel with a Zener diode whose impedance changes in a forward direction and a reverse direction and a series circuit of a second resistor, the first resistor and the second resistor The capacitor discharges through a series circuit of a resistor and a Zener diode. Switching power supply device is characterized by providing a diode in a direction to prevent the discharge to the path.
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