JP3155004B2 - スイッチング電源回路 - Google Patents

スイッチング電源回路

Info

Publication number
JP3155004B2
JP3155004B2 JP50371591A JP50371591A JP3155004B2 JP 3155004 B2 JP3155004 B2 JP 3155004B2 JP 50371591 A JP50371591 A JP 50371591A JP 50371591 A JP50371591 A JP 50371591A JP 3155004 B2 JP3155004 B2 JP 3155004B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
power supply
supply circuit
switching power
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP50371591A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05504251A (ja
Inventor
リリー,ゲラルト
ロドリゲス―ドゥラン,ホセ
カー,キム―リー
Original Assignee
ドイチエ トムソン―ブラント ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ドイチエ トムソン―ブラント ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング filed Critical ドイチエ トムソン―ブラント ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
Publication of JPH05504251A publication Critical patent/JPH05504251A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3155004B2 publication Critical patent/JP3155004B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F19/00Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
    • H01F19/04Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range
    • H01F19/08Transformers having magnetic bias, e.g. for handling pulses
    • H01F2019/085Transformer for galvanic isolation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項1の上位概念記載のスイッチング電
源回路から出発している。
この形式のスイッチング電源回路では1次側のスイッ
チングトランジスタの導通時間の制御によって2次側に
発生される作動電圧の高さが安定化される。このため
に、2次側の作動電圧のその都度の高さに関する調整情
報を1次側に伝送することが必要である。しかしこの伝
送の際に1次側と2次側の間の電気的な分離を維持して
いなければならない。それ故に、2次側から1次側への
調整情報の伝送に対して例えば絶縁トランスまたはホト
カップラのような付加的な回路手段を設けることが公知
である。
本発明の課題は、回路技術的に簡単な方法でかつ付加
的な回路手段なしに、電気的な分離を維持しつつ2次側
から1次側への調整情報の伝送を実施可能にすることで
ある。
この課題は本発明によれば請求項1の特徴部分に記載
の構成によって解決される。本発明の有利な実施例はそ
の他の請求項に記載されている。
本発明では、本来電気的な分離のために必要とされ
る、電力を1次側から2次側に伝送するトランスが付加
的に、調整情報を2次側から1次側に伝送するために利
用される。情報の伝送は、1次巻線を流れる電流がパワ
ースイッチ(スイッチングトランジスタ)によって遮断
されている、トランスの休止期間に行われる。その際情
報と同時に伝送されるかまたはトランスにフィードバッ
クされるエネルギーは比較的僅かに保持される。1次側
への調整電圧は、逆方向電流の大きさ、ひいては2次側
において発生される作動電圧の高さに依存している電圧
成分から取り出すことができる。休止期間における1次
側の電圧はパワースイッチ(スイッチングトランジス
タ)の遮断後の所定の時間ウィンドウによって評価され
る。その場合調整電圧はこの時間ウィンドウの電圧成分
からのみ取り出される。同様逆方向電流および2次側に
おいて発生される作動電圧に依存しているパルス側縁の
勾配または振幅から調整電圧を取り出すこともできる。
情報伝送のためにトランスに付加的な巻線は必要でな
い。情報伝送のために、整流器回路を用いて作動電圧を
発生するために用いられる2次巻線を使用することがで
きる。その場合この2次巻線は、動作期間にエネルギー
を整流器回路に供給しかつ休止期間に調整情報を1次側
に伝送する。即ちエネルギー伝送および情報伝送は同じ
巻線を介して行われるが、時間的にはずれておりしかも
反対方向において行われる。
従って、トランスにおけるパルス電圧の所定の成分を
調整量に対する尺度とすることが実現される。しかし調
整量を取り出すためのこのパルス部分の評価に対して種
々の方法がある。
第1の解決法では、トランスにおけるパルス電圧は時
間ウィンドウ期間に切換パルスによってキーイング操作
される。切換パルスはスイッチング電源回路を制御する
プロセッサから到来する。プロセッサは、動作期間のど
んな時間に調整情報を含んでいる電圧成分が存在してい
るかの情報を含んでいる。その場合この電圧成分は時間
ウィンドウによってキーイング操作されかつ調整電圧を
取り出すために整流される。第2の解決法では、キーイ
ングパルスはパルス電圧自体から取り出される。微分素
子によって個々のパルス側縁が評価される。その場合、
時間ウィンドウの始めをマーキングするパルスが取り出
される。それからこのパルスからパルス形成器におい
て、時間ウィンドウの持続時間にわたって延在する、所
望のキーイングパルスを発生することができる。
次に、上述の解決法に対する種々の実施例を図面を用
いて説明する。
第1図は、第1の解決法を有するスイッチング電源回
路の回路略図であり、 第2図は、第2の解決法の1回路例を示す回路略図で
あり、 第3図は、第1図および第2図における電圧および電
流の経過を示す線図である。
第1図において端子1に、電源交流電圧の整流によっ
て取り出された正の作動電圧+Ubが加わる。Ubは、トラ
ンスTrの1次巻線W1を介してスイッチとして動作するパ
ワートランジスタT1に印加されている。トランジスタT1
はプロセッサPによってパルス幅変調された電圧2によ
って制御される。複数の2次巻線およびそれに接続され
ている整流器を介して、作動電圧U1,U2,U3,U4,U5が発生
される。1次巻線W1に並列に、“スナバ”回路とも称さ
れるRCD減衰素子3が接続されている。この減衰素子
は、トランジスタT1における電圧のパルスピークおよび
側縁峻度を制限するために用いられる。
作動電圧U5を発生するダイオードD1に並列に、D1とは
逆方向の極性でトランジスタT2が接続されており、この
トランジスタのベースは比較回路Vによって制御され
る。この作用を第3図と関連して説明する。時点t1−t2
において電流i1が1次巻線W1およびトランジスタT1を通
って流れる。時点t2−t3において電流iDがダイオードD1
を通って充電コンデンサ4を充電するために流れる。時
点t3においてトランジスタT2は導通状態になりかつ所謂
逆方向電流iT2を充電コンデンサ4からトランスTrに戻
し供給する。その際伝送されるエネルギーは比較的僅か
である。逆方向電流iT2によってパルス電圧USにおいて
時点t4−t5の電圧U2が生じる。U2の振幅はiT2に依存し
ている。比較回路Vにおいて作動電圧U5がツェナーダイ
オード5における一定の基準電圧Ref.と比較される。こ
の比較結果に依存してトランジスタT2は導通制御され、
その結果iT2およびU2もU5に依存している。
このようにして調整情報を含んでいる電圧U2は、USと
は逆相である、1次巻線W2における電圧UPにおいても現
れる。プロセッサPにおいて、トランジスタT1を周期的
に導通制御しかつ遮断する電圧UBからパルス形成器6に
おいてキーイングパルスUTが取り出される。このキーイ
ングパルスUTはスイッチ7を時間ウィンドウのように操
作するので、UPから成分U2のみが評価される。時間選択
的にキーイング操作された電圧U2から整流器8によって
コンデンサ15において調整電圧Ur1が取り出される。従
ってこの調整電圧は、U5の、目標電圧からのその都度の
偏差に対する尺度である。Ur1は比較段9において電圧
源10の基準電圧と比較される。これにより得られる調整
電圧Ur2はパルス幅変調器11を、作動電圧U1−U5が安定
化される方向に調整されるように、制御する。即ち調整
電圧に対する判断基準は時間ウィンドウt4−t5期間のUS
またはUPの電圧成分の振幅である。時間ウィンドウt4−
t5は、トランジスタT1の導通時間の約10−20%である。
キーイングパルスUTは時間間隔t4−t5にわたって延在し
ていなければならない。キーイングパルスは第3図によ
れば比較的長く、即ちt2−t5にわたって示されている。
その理由はこのパルスは回路からより良好に導出される
からである。t2−t4のUPからの成分もスイッチ7によっ
て導通接続される。しかしこの負の成分はダイオード8
の作用によって抑圧されるので、最終的にt4−t5の電圧
U2のみがダイオード8を介してUr1の形成のために引き
続き伝送される。回路は更に次の利点を有している:一
般に充電コンデンサ4に並列に更に、“ブリーダ”とも
称されかつコンデンサに対する放電路を成している分路
抵抗が必要である。第1図の回路ではこの分路抵抗は比
較的高オーミックに形成することができるので、この抵
抗では比較的に電力損失が僅かである。この分路抵抗は
要求次第で、トランジスタT2の作用によって完全に省略
することもできる。
第2図にはキーイングパルスUTを発生するための別の
実施例が示されている。電圧UPから微分素子12によって
電圧UP′が取り出される。微分素子13によってT1のベー
スにおける電圧UBから電圧UB′が取り出される。UP′お
よびUB′は加算段14において加算され、これにより電圧
Ud1が生じる。t1およびt5における負のパルスUP′およ
びt1およびt5における正のパルスUB′は加算されかつ相
互に部分的に相殺され、一方t4におけるUP′の負のパル
スはそのままである。ダイオードD16によって電圧Ud1か
ら、時点t4における負のピークしか有していない電圧Ud
2が取り出される。この電圧Ud2はパルス形成器または単
安定マルチバイブレータ回路において時間ウィンドウt4
−t5の期間のキーイングパルスUTを発生するために使用
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロドリゲス―ドゥラン,ホセ ドイツ連邦共和国 D―7730 ファウエ ス―フィリンゲン ブレントヴェーク 16 (72)発明者 カー,キム―リー フランス国 F―25170 ルコローグ シェ クランス ショーサンヌ (番地 なし) (56)参考文献 特開 平1−206868(JP,A) 実開 昭60−99890(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フライバックモードにおいて動作するスイ
    ッチング電源回路であって、 第1の1次巻線(W1)および2次巻線を備えたトランス
    (Tr)を有し、該トランスは、ダイオード(D1)を介し
    て充電電流(iD)を充電コンデンサ(4)に供給し、該
    充電コンデンサは作動電圧(U5)を発生し、これにより
    1次側においてスイッチングトランジスタ(T1)の動作
    期間を調整するための調整電圧(Ur)が、2次側の前記
    作動電圧(U5)に依存して得られ、 前記ダイオード(D1)に並列に、前記充電電流(iD)の
    減衰後、前記スイッチングトランジスタ(T1)の動作期
    間の一部の間、前記作動電圧(U5)に依存して導通制御
    されかつ前記充電電流(iD)とは反対方向に流れる逆方
    向電流(iT2)によって前記充電コンデンサ(4)から
    エネルギーを前記トランス(Tr)に戻すトランジスタ
    (T2)が設けられている形式のものにおいて、 1次側において、前記調整電圧(Ur)は第2の1次巻線
    (W2)における電圧(U2)からスイッチ(7)を介して
    得られるようになっており、該スイッチは、前記スイッ
    チングトランジスタ(T1)の遮断後の時間ウィンドウ
    (t4〜t5)の期間中切換パルス(UT)によって操作され
    るようになっており、ここで前記第2の1次巻線(W2)
    における電圧(U2)は前記逆方向電流(iT2)によって
    誘起されるものである ことを特徴とするスイッチング電源回路。
  2. 【請求項2】切換パルス(UT)はスイッチング電源回路
    を制御するプロセッサ(P)から導出されかつ該切換パ
    ルスは動作周期内の所定の時間位置を有している 請求項1記載のスイッチング電源回路。
  3. 【請求項3】前記第2の1次巻線(W2)および前記スイ
    ッチ(7)は、コンデンサ(15)を介して前記プロセッ
    サ(P)に前記調整電圧(Ur1)を発生する整流器
    (8)に接続されている 請求項2記載のスイッチング電源回路。
  4. 【請求項4】トランジスタ(T2)は、作動電圧(U5)が
    基準電圧(Ref.)と比較される比較回路(V)によって
    制御される 請求項1記載のスイッチング電源回路。
  5. 【請求項5】前記切換パルス(UT)は、前記トランス
    (Tr)の1次巻線または2次巻線における電圧のパルス
    側縁から導出される 請求項1記載のスイッチング電源回路。
  6. 【請求項6】前記一部とは約10〜20%である 請求項1記載のスイッチング電源回路。
JP50371591A 1990-02-15 1991-02-06 スイッチング電源回路 Expired - Fee Related JP3155004B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4004707A DE4004707A1 (de) 1990-02-15 1990-02-15 Schaltnetzteil
DE4004707.5 1990-02-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05504251A JPH05504251A (ja) 1993-07-01
JP3155004B2 true JP3155004B2 (ja) 2001-04-09

Family

ID=6400224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50371591A Expired - Fee Related JP3155004B2 (ja) 1990-02-15 1991-02-06 スイッチング電源回路

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0515421B1 (ja)
JP (1) JP3155004B2 (ja)
CN (1) CN1048122C (ja)
AT (1) ATE121875T1 (ja)
AU (1) AU7215891A (ja)
DE (2) DE4004707A1 (ja)
ES (1) ES2073738T3 (ja)
HK (1) HK67996A (ja)
MY (1) MY105958A (ja)
PT (1) PT96763B (ja)
TR (1) TR24696A (ja)
WO (1) WO1991012649A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003038838A1 (fr) 2001-10-31 2003-05-08 Fujikura Kasei Co., Ltd. Pate a compose ag

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19652604A1 (de) * 1996-04-23 1997-10-30 Thomson Brandt Gmbh Netzteil für ein Gerät mit Standby-Betrieb
CN1059988C (zh) * 1998-08-20 2000-12-27 深圳市华为电气股份有限公司 高效率多路输出电源
DE10001866A1 (de) * 2000-01-18 2001-08-02 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Steuern eines Schaltnetzteiles sowie Schaltnetzteil
CA2901951C (en) * 2013-02-21 2017-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Power supplies having multi-tap voltage attenuators and methods of power supply assembly
CN107294506B (zh) * 2016-03-30 2020-08-07 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶体振荡器电路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564393A (en) * 1969-03-12 1971-02-16 North American Rockwell Circuit using capacitor and switch on primary winding of transformer for regulating voltage on secondary winding of transformer
CA1317369C (en) * 1988-03-10 1993-05-04 Giovanni Michele Leonardi Switch-mode power supply
JP2773195B2 (ja) * 1988-04-05 1998-07-09 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003038838A1 (fr) 2001-10-31 2003-05-08 Fujikura Kasei Co., Ltd. Pate a compose ag

Also Published As

Publication number Publication date
AU7215891A (en) 1991-09-03
JPH05504251A (ja) 1993-07-01
DE4004707A1 (de) 1991-08-22
CN1055451A (zh) 1991-10-16
EP0515421A1 (de) 1992-12-02
ATE121875T1 (de) 1995-05-15
ES2073738T3 (es) 1995-08-16
PT96763A (pt) 1992-11-30
HK67996A (en) 1996-04-26
EP0515421B1 (de) 1995-04-26
CN1048122C (zh) 2000-01-05
PT96763B (pt) 1998-08-31
WO1991012649A1 (de) 1991-08-22
TR24696A (tr) 1992-03-01
MY105958A (en) 1995-02-28
DE59105330D1 (de) 1995-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5448469A (en) Switch mode power supply with output feedback isolation
US4941078A (en) Synchronized switch-mode power supply
US4368409A (en) Switching regulator power supply device combined with the horizontal deflection circuit of a television receiver which it supplies
US4253137A (en) Switched-mode power supply
US4282460A (en) Deflection and power supply circuit with reduced start-up drive
US5689409A (en) Switched-mode power supply
JP3155004B2 (ja) スイッチング電源回路
CA2011229C (en) Switch-mode power supply with burst mode standby operation
JP2840850B2 (ja) スイッチング型電源
US4930060A (en) Switch-mode power supply
JP2783286B2 (ja) スイツチング電源回路装置
US5841642A (en) Tuned switch-mode power supply with current mode control
US4301394A (en) Horizontal deflection circuit and power supply with regulation by horizontal output transistor turn-off delay control
JP4059942B2 (ja) スイッチング電源
GB2230114A (en) A switch-mode power supply
US3967182A (en) Regulated switched mode multiple output power supply
JPS5857946B2 (ja) テレビジヨン装置用切換調整器
US4209732A (en) Regulated deflection circuit
US4298830A (en) Horizontal deflection generator and driver circuit
GB1431043A (en) Boosted voltage source in a deflection system
GB2032658A (en) Regulated deflection system e.g. for television receivers
JP2742955B2 (ja) 同期スイッチモード電源
JPH066714Y2 (ja) テレビジョン受像機のサイリスタ電源回路
KR840000342B1 (ko) 텔레비젼 장치용 절환 조정기
GB2319907A (en) Dc-dc converter with protection circuit

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees