JP3230475B2 - 制御電力供給回路 - Google Patents
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Description
ン・オフ動作によってトランスの出力電圧を整流平滑し
て出力する電源回路に備えられ上記スイッチ素子のオン
・オフ動作を制御する制御回路に電力を供給する制御電
力供給回路に関するものである。
回路である共振リセットフォワードコンバータに組み込
まれた状態で示されている。この図9に示す電源回路
は、直流の入力電源1と、トランス2と、チョークイン
プット整流回路3と、スイッチ素子SWと、制御回路4
と、制御電力供給回路5とを有して構成され、上記チョ
ークインプット整流回路3はダイオードD1、D2とチ
ョークコイルLと平滑コンデンサCとを有して構成さ
れ、制御回路4はスイッチ素子SW(図9の例ではMO
S−FET)のスイッチオン・オフを制御するためのパ
ルス形状の信号をスイッチ素子SWのゲートに加えてス
イッチ素子SWのスイッチング制御を行う回路構成を備
え、制御電力供給回路5は抵抗体6,7とトランジスタ
素子8(図9の例ではMOS−FET)とツェナーダイ
オード10と電源コンデンサ11とチョークコイル12
とダイオード13,14とを有して構成されている。
はトランス2の一次コイルN1の一端側が接続され、こ
の一次コイルN1の他端側にはスイッチ素子SWである
トランジスタ素子のドレイン側が接続され、スイッチ素
子SWのソース側は入力電源1の負極側に接続されてい
る。また、上記スイッチ素子SWのゲート側には制御回
路4が接続されている。
ダイオードD1のカソード側が接続され、このダイオー
ドD1のアノード側にはダイオードD2のアノード側が
接続され、ダイオードD2のカソード側は二次コイルN
2の他端側に接続されている。
にはチョークコイルLの一端側が接続され、このチョー
クコイルLの他端側は平滑コンデンサCの一端側に接続
され、この平滑コンデンサCの他端側は上記二次コイル
N2とダイオードD2の接続部に接続されている。上記
平滑コンデンサCに並列に負荷15が接続される。
けられており、この補助コイルN3の一端側にはダイオ
ード14のカソード側が接続され、このダイオード14
のアノード側にはダイオード13のアノード側が接続さ
れ、このダイオード13のカソード側が上記補助コイル
N3の他端側に接続されている。上記ダイオード13の
アノード側とダイオード14のアノード側との接続部に
はチョークコイル12の一端側が接続されている。
電源1の負極側とツェナーダイオード10のアノード側
と電源コンデンサ11の一端側とがそれぞれ接続され、
電源コンデンサ11の他端側はトランジスタ素子8のソ
ース側と前記ダイオード13のカソード側と制御回路4
とにそれぞれ接続されている。
にはトランジスタ素子8のゲート側と抵抗体7の一端側
がそれぞれ接続され、抵抗体7の他端側は入力電源1の
正極側に接続されている。また、トランジスタ素子8の
ドレイン側には抵抗体6の一端側が接続され、この抵抗
体6の他端側は入力電源1の正極側に接続されている。
成されており、周知のように、制御回路4のスイッチン
グ制御によってスイッチ素子SWがスイッチオンする
と、入力電源1の電力は正極側から一次コイルN1とス
イッチ素子SWを順に通って入力電源1の負極側に戻る
経路で通電してトランス2に電力を供給し、このように
トランス2に供給された電力に基づき二次コイルN2か
ら出力された電圧を上記チョークインプット整流回路3
が整流・平滑して負荷15に供給する。
5に出力される出力電圧Voutが予め定めた電圧Vstと
なるように、上記スイッチ素子SWに加える図5の
(b)に示すパルス信号のパルス幅tを制御する。すな
わち、上記パルス信号は予め定めた周期T毎に立ち上が
り、出力電圧Voutが上記設定の電圧Vstよりも低下し
たときにはパルス信号のパルス幅tを長くして(つま
り、上記周期Tに対するパルス幅tの割合(t/T(デ
ューティー))を大きくして)入力電源1からトランス
2に供給する電力量を増加させることでトランス2の出
力電圧を上昇させて上記設定電圧Vstに対する出力電圧
Voutの不足分を補償し、また反対に、出力電圧Voutが
設定電圧Vstよりも上昇したときには上記パルス信号の
パルス幅tを短くして(デューティーを小さくして)ト
ランス2から出力される電圧を低下させて設定電圧Vst
に対する出力電圧Voutの上昇分を補正して出力電圧Vo
utの安定化制御を行う。
安定的にスイッチ素子SWのスイッチング制御を行うこ
とができるように、予め定められた制御電圧Vseを持つ
電力を上記制御回路4に供給する構成を有し、制御電力
供給回路5の電源コンデンサ11とチョークコイル12
とダイオード13,14により補助コイルN3から出力
される電力を整流平滑して制御回路4に供給するメイン
の電力供給回路が構成され、制御電力供給回路5の抵抗
体6とトランジスタ素子8によって入力電源1の電力を
利用して制御電圧Vseを持つ電力を制御回路4に供給す
る起動回路が構成されている。
Wのスイッチング制御によって、通常時には安定した電
圧の電力を出力することから、通常時に上記設定の制御
電圧Vseを制御回路4に安定供給することができるよう
に制御電力供給回路5を構成する各構成要素の回路定数
を設定することで、通常時には、メインの電力供給回路
から制御回路4に制御電圧Vseを持つ電力が安定的に供
給できる。
子8のゲート側に上記制御電圧Vseと同様な電圧を印加
することが可能なものが採用されており、このことか
ら、上記の如くメインの電力供給回路から制御回路4に
ほぼ制御電圧Vseの電圧を安定供給しているときにはト
ランジスタ素子8は上記ツェナーダイオード10によっ
て導通オフ状態に制御され、起動回路からは電力が制御
回路4に供給されない。
や平滑コンデンサCに過剰な電圧が印加されたとき(過
電圧保護作動時)には、スイッチ素子SWが停止状態で
あることから、補助コイルN3から電力が出力されず、
この場合には、ツェナーダイオード10により制御され
てトランジスタ素子8が導通状態となり、入力電源1の
電力が抵抗体6とトランジスタ素子8を順に通って制御
回路4に供給される。
リーズレギュレータとして機能し、トランジスタ素子8
のゲート側には該トランジスタ素子8から制御回路4に
制御電圧Vseを持つ電力を供給するための予め定まる制
御端子電圧が前記したようにツェナーダイオード10に
よって安定的に印加されており、トランジスタ素子8か
ら前記制御電圧Vseを持つ電力を制御回路4に安定的に
供給することができる。
抵抗が大きくなって負荷15に供給される電流が非常に
低下する軽負荷時や、チョークインプット整流回路3を
流れる電流が異常発生により過剰となったとき(過電流
保護作動時)には、制御回路4からデューティーが非常
に小さいパルス信号がスイッチ素子SWに加えられるこ
ととなり、このことに起因して前記メインの電力供給回
路から制御回路4に供給される電圧が前記設定の制御電
圧Vseよりも大幅に低下してしまうという事態が発生す
る。
ンジスタ素子8がツェナーダイオード10によって制御
されて導通状態となり、入力電源1からトランジスタ素
子8を通った制御電圧Vseの電力を制御回路4に供給す
ることができる。
るトランジスタ素子8の通電時間が長くなるに従って、
また、トランジスタ素子8の入り側の電圧と出側の電圧
の差分が大きくなるに従って上記トランジスタ素子8の
導通損失が増加し、上記軽負荷状態や過電流状態の継続
期間は長く、また、通常、入力電源1の電圧は制御回路
4に供給する制御電圧Vseよりもかなり高く、トランジ
スタ素子8の入り側の電圧と出側の電圧の差分が大きい
ことから、軽負荷時や過電流保護作動時にはトランジス
タ素子8での導通損失が多く、回路効率が悪いという問
題がある。
トランジスタ素子8に生じることから、軽負荷時や過電
流保護作動時には大きな熱ストレスがトランジスタ素子
8に生じてしまう。このため、軽負荷時や過電流保護作
動時に生じる大きな熱ストレスを考慮した熱耐久性の高
いトランジスタ素子8が用いられることになるが、この
ような熱耐久性の高い素子は小型化が困難であり嵩張る
ものであることから、電源回路のパッケージが大型なも
のとなってしまうという問題がある。
れたものであり、その目的は、軽負荷時や過電流保護作
動時の回路効率の悪化を防止でき、かつ、素子に加えら
れる熱ストレスを抑制することができる制御電力供給回
路を提供することにある。
にこの発明は次のような構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第1の発明は、入力電源
の電力を利用したトランスの出力電圧をスイッチ素子の
スイッチオン・オフ動作によって整流平滑して出力する
電源回路に備えられ該電源回路の出力電圧を安定化すべ
く上記スイッチ素子のスイッチオン・オフ動作を制御す
る制御回路に予め定められた制御電圧を持つ電力を供給
する制御電力供給回路において、第1のトランジスタ素
子により構成されるシリーズレギュレータが備えられ上
記入力電源の電力を利用しシリーズレギュレータによっ
て上記制御電圧に安定化された電力を制御回路に供給す
る起動回路と;シリーズレギュレータが備えられておら
ず上記トランスに備えられた補助コイルから出力される
電力を整流平滑して上記制御回路に供給するメインの電
力供給回路と;第2のトランジスタ素子により構成され
るシリーズレギュレータを備え上記補助コイルの出力電
力を整流平滑しこのシリーズレギュレータによって上記
制御電圧に安定化された電力を上記制御回路に供給する
補助の電力供給回路と;上記メインの電力供給回路から
制御回路に供給される電力の電圧が上記制御電圧に安定
しているときにはメインの電力供給回路から制御回路に
電力を供給させ、上記メインの電力供給回路から制御回
路に供給される電力の電圧が上記制御電圧以下の予め定
められた電圧よりも低下したときには補助の電力供給回
路から制御回路に電力を供給させ、上記補助コイルから
電力が出力されないときには上記起動回路から制御回路
に電力を供給させる電力供給切り替え回路と;が設けら
れ、前記第1のトランジスタ素子と第2のトランジスタ
素子は直列に接続され、この第1のトランジスタ素子と
第2のトランジスタ素子のゲートには第1のトランジス
タ素子の導通のオン・オフ状態と第2のトランジスタ素
子の導通のオン・オフ状態を制御する共通のツェナーダ
イオードのカソード側が接続されている構成をもって前
記課題を解決する手段としている。
えたものにおいて、起動回路側から制御回路に至る電力
の供給経路に第1のトランジスタ素子を起動回路側とし
て第1のトランジスタ素子と第2のトランジスタ素子が
直列に接続され、前記第1のトランジスタ素子と第2の
トランジスタ素子との間の経路に補助の電力供給回路が
接続され、前記第2のトランジスタ素子と制御回路との
間の経路にメインの電力供給回路が接続されており、前
記第1のトランジスタ素子と第2のトランジスタ素子の
直列接続体を有して構成される電力供給切り替え回路
は、メインの電力供給回路から制御回路に供給される電
力の電圧が制御電圧に安定しているときには上記電力供
給切り替え回路の第1と第2の各トランジスタ素子は共
に導通オフ状態となり、メインの電力供給回路から上記
第1と第2の各トランジスタ素子を通さずに直接的に制
御回路に電力が供給され、メインの電力供給回路から制
御回路に供給される電力の電圧が制御電圧以下の予め定
められた電圧よりも低下したときには上記第1のトラン
ジスタ素子は導通オフ状態を維持したまま第2のトラン
ジスタ素子は導通状態となり、該第2のトランジスタ素
子を通った制御電圧の電力が補助の電力供給回路から制
御回路に供給され、補助コイルから電力が出力されない
ときには上記第1と第2の各トランジスタ素子は共に導
通状態となり、入力電源から上記第1と第2のトランジ
スタ素子を順に通った制御電圧の電力が起動回路から制
御回路に供給される構成をもって前記課題を解決する手
段としている。
する制御電圧を持つ電力をメインの電力供給回路から制
御回路に安定供給することができる場合には電力供給切
り替え回路はメインの電力供給回路から制御回路に電力
を供給させ、メインの電路力供給回路から出力される電
圧が制御電圧以下の予め定めた電圧よりも低下した場合
には補助の電力供給回路から制御回路に電力を供給さ
せ、メインと補助の両方の電力供給回路から制御回路に
電力を供給できない場合には起動回路から制御回路に電
力を供給させる。
ータを備えていないことから、メインの電力供給回路か
ら制御回路に電力を供給する場合には導通損失を非常に
低く抑えることが可能であり、また、起動回路はシリー
ズレギュレータを備えているが、起動回路から制御回路
に電力を供給する場合は起動時等の非常に短時間である
ことから、起動回路での導通損失は少なくて済む。
ュレータを備えているが、補助コイルから出力される電
圧と制御電圧の差分は入力電源の電圧と制御電圧との差
分よりも大幅に小さいことから、起動回路に比べて補助
の電力供給回路での導通損失は抑えられる。
助の電力供給回路と起動回路の何れの回路から制御回路
に電力を供給する場合にも導通損失を小さく抑えること
が可能である上に、回路を構成している各構成要素に生
じる熱ストレスを抑制することができ、このことから、
熱耐久性が高く大型な素子を用いる必要がなくなって、
回路の小型化を図ることが可能となり、前記課題が解決
される。
例を図面に基づき説明する。
が電源回路である共振リセットフォワードコンバータに
組み込まれた状態で示されている。この実施形態例にお
いて特徴的なことは、前記図9に示した回路構成に加え
て、補助の電力供給回路を設け、軽負荷時や過電流保護
作動時には上記補助の電力供給回路から制御回路に電力
を供給する構成を備えたことである。なお、この実施形
態例の説明において、前記図9に示す回路構成部分と共
通する部分の重複説明は省略する。
電源コンデンサ11の間にトランジスタ素子16がソー
ス側を電源コンデンサ11側に向けて設けられており、
電源コンデンサ11とトランジスタ素子16の接続部が
制御回路4に接続されている。上記トランジスタ素子1
6のゲート側はツェナーダイオード10のカソード側に
接続されている。
スタ素子16の接続部にコンデンサ17の一端側が接続
され、このコンデンサ17の他端側は入力電源1の負極
側に接続されている。さらに、上記トランジスタ素子1
6とコンデンサ17の接続部には補助コイルN3から出
力された電圧を整流する整流回路18が接続されてい
る。
6と整流回路18によって補助コイルN3の出力電圧を
整流平滑して制御回路4に制御電圧Vseの電力を供給す
る補助の電力供給回路が構成され、抵抗体7とトランジ
スタ素子8とツェナーダイオード10とトランジスタ素
子16によって、前記メインの電力供給回路と補助の電
力供給回路と起動回路のうちの唯1つの回路から制御回
路4に電力が供給されるように切り替える電力供給切り
替え回路が構成されている。
力供給回路からほぼ安定した制御電圧Vseの電力を制御
回路4に供給することができるとき(通常時)にはメイ
ンの電力供給回路から制御回路4に電力を供給させ、上
記メインの電力供給回路の出力電圧が制御電圧Vse以下
の予め定めた電圧よりも低下するとき(つまり、軽負荷
時や過電流保護作動時)には補助の電力供給回路から制
御回路4に電力を供給させ、補助コイルN3から電力が
出力されずメインと補助の両方の電力供給回路から電力
を出力することができないとき(つまり、起動時や過電
圧保護作動時)には起動回路から制御回路4に電力を供
給させるように構成されている。
素子8,16はツェナーダイオード10により制御され
て導通オフ状態となり、メインの電力供給回路から制御
回路4に電力が供給され、メインの電力供給回路から出
力される電圧が大幅に低下し制御電圧Vse以下の予め定
めた電圧よりも低下する軽負荷時や過電流保護作動時に
はトランジスタ素子8は導通オフ状態を維持したまま、
トランジスタ素子16が導通状態となって補助の電力供
給回路から制御回路4に電力が供給され、補助コイルN
3から電力が出力されない起動時や過電圧保護作動時に
はトランジスタ素子8,16が共に導通状態となって起
動回路から制御回路4に電力が供給されるように、抵抗
体6,7とトランジスタ素子8とツェナーダイオード1
0とトランジスタ素子16の回路定数が設定されてい
る。
整流回路であれば、どのような回路構成のものであって
もよい。上記条件とは、前述した電源コンデンサ11と
チョークコイル12とダイオード13,14とから成る
図2の(a)に示すメインの電力供給回路から出力され
る電圧が前記制御電圧Vseよりも低下してしまう範囲内
のデューティーでスイッチ素子SWが制御されるとき
に、つまり、メインの電力供給回路から出力される電圧
とデューティーの関係が図3の実線カーブAに示される
場合に図3に示すxよりも小さいデューティーでもって
スイッチ素子SWが制御されるときに、コンデンサ17
により平滑された整流回路18の出力電圧が、上記メイ
ンの電力供給回路から出力される電圧よりも大きくなる
ことである。
(c)、(d)に示され、これら整流回路とコンデンサ
17により整流平滑された出力電圧と、デューティーと
の関係を本発明者が実験により求めたデータが図3のグ
ラフに示されている。図3に示す実線カーブAは図2の
(a)に示すメインの電力供給回路に関するデータであ
り、図3の実線カーブBは図2の(b)に示す回路に関
するであり、図3の実線カーブB’は図2の(b)に示
す回路に補助コイルN3の出力電圧の1/2の電圧が入
力される場合のデータであり、図3の実線カーブCは図
2の(c)に示す回路に関するデータであり、また、図
2の(d)に示す回路の出力電圧とデューティーの関係
も上記図2の(c)の回路とほぼ同様であることから、
上記図3の実線カーブCは図2の(d)に関するデータ
でもあり、上記何れのデータとも、当然に、整流回路1
8の回路構成以外は同じ条件で求められたものである。
電圧が制御電圧Vseよりも低下するデューティーの範囲
は、図3の実線カーブAに基づき、デューティーxより
も小さい範囲であり、この範囲内では、上記図2の
(b)、(c)、(d)の全ての回路から出力される電
圧は、メインの電力供給回路の出力電圧よりも大きくな
ることが図3のグラフデータによって示されており、上
記図2の(b)、(c)、(d)に示す整流回路18は
上記条件を満たす回路であることが分かり、補助の電力
供給回路に組み込むことができる。
に示すSの位置にシリーズレギュレータを介設すること
で予め定めた電圧を持つ電力を出力することができる。
この実施形態例では、シリーズレギュレータとして機能
するトランジスタ素子16が上記各回路のSの位置に設
けられるように、図1に示す回路に組み込まれる。
18を制御電力供給回路5に組み込んだ電源回路の一例
が示され、図6には補助コイルN3の中間タップから電
力を取り出すように上記図2の(b)に示す整流回路1
8を制御電力供給回路5に組み込んだ電源回路の一例が
示され、図7には図2の(c)に示す整流回路18を制
御電力供給回路5に組み込んだ電源回路の一例が示さ
れ、図8には図2の(d)に示す整流回路18を制御電
力供給回路5に組み込んだ電源回路の一例が示されてい
る。
ード20により構成されており、このダイオード20は
アノード側が補助コイルN3とダイオード14のアノー
ド側との接続部に接続され、ダイオード20のカソード
側はトランジスタ素子16のドレイン側とコンデンサ1
7の接続部に接続されている。
路18と同様に整流回路18はダイオード20により構
成されているが、異なることはダイオード20のアノー
ド側は補助コイルN3に設けられた中間タップに接続さ
れている。
クコイル12とダイオード13,14,21,22とコ
ンデンサ23とを有して構成されており、上記チョーク
コイル12とダイオード13,14は前記メインの電力
供給回路を構成する構成要素を兼用する構成と成してい
る。上記ダイオード22のアノード側は補助コイルN3
とダイオード13の接続部に接続され、このダイオード
22のカノード側はダイオード21のアノード側とコン
デンサ23の一端側にそれぞれ接続され、コンデンサ2
3の他端側はダイオード13,14とチョークコイル1
2との接続部に接続されている。また、上記ダイオード
21のカノード側がトランジスタ素子16とコンデンサ
17の接続部に接続されている。
クコイル12とダイオード13,14,21,22とコ
ンデンサ23とを有して構成されており、上記チョーク
コイル12とダイオード13,14は前記メインの電力
供給回路を構成する構成要素を兼用する構成と成してい
る。上記ダイオード22のアノード側はツェナーダイオ
ード10とチョークコイル12の接続部に接続され、ダ
イオード22のカソード側はダイオード21とコンデン
サ23の一端側との接続部に接続され、コンデンサ23
の他端側はチョークコイル12とダイオード14の接続
部に接続されており、上記ダイオード21のカソード側
がトランジスタ素子16とコンデンサ17の接続部に接
続されている。
(d)の回路を図1の整流回路18として組み込むこと
が可能である。
給回路は構成されており、以下に、この実施形態例に示
す制御電力供給回路5の回路動作を図4に示す回路を例
にして簡単に説明する。
ッチ動作が制御されてほぼ安定した制御電圧Vseの電力
がメインの電力供給回路から制御回路4に供給されてい
る通常の状態では、上記電力供給切り替え回路のトラン
ジスタ素子8,16は共に導通オフ状態であり、補助コ
イルN3から出力された電力はメインの電力供給回路の
ダイオード13,14とチョークコイル12と電源コン
デンサ11によって整流・平滑され、メインの電力供給
回路から制御回路4にほぼ制御電圧Vseの電力が安定供
給される。
ない起動時や過電圧保護作動時には、電力供給切り替え
回路のトランジスタ素子8,16は導通状態となり、入
力電源1の電力が抵抗体6とトランジスタ素子8とトラ
ンジスタ素子16を順に通り、上記シリーズレギュレー
タとしてのトランジスタ素子8,16によって制御電圧
Vseに安定化された電力が制御回路4に供給される。
は、図5の(b)に示すように、スイッチ素子SWのゲ
ート側に印加されるパルス信号のパルス幅tが狭くなっ
て(デューティーが小さくなって)、このことに起因し
てメインの電力供給回路から出力される電圧が大幅に低
下したときには電力供給切り替え回路のトランジスタ素
子8は導通オフ状態のまま、トランジスタ素子16が導
通状態となり、スイッチ素子SWのゲート側にパルス信
号が加えられたときに補助コイルN3の出力電力がダイ
オード20を通って図5の(f)に示すようなピーク電
流がコンデンサ17に流れ込んでピーク充電され、この
コンデンサ17の充電電圧がトランジスタ素子16を通
り、シリーズレギュレータであるトランジスタ素子16
によって制御電圧Vseに安定化された電力が制御回路4
に供給される。
電流保護作動時に関するものであり、図5の(a)は図
4に示すスイッチ素子SWのドレイン電圧波形を示し、
同図の(b)はスイッチ素子SWのゲート電圧波形を示
し、同図の(c)はスイッチ素子SWのソースとドレイ
ン間を流れるドレイン電流波形を示し、同図の(d)は
チョークインプット整流回路3のチョークコイルLを流
れる電流波形を示し、同図の(e)は制御電力供給回路
5のチョークコイル12を流れる電流波形を示し、同図
の(f)は補助の電力供給回路のコンデンサ17を流れ
る電流波形を示している。
インの電力供給回路とに加えて、補助コイルN3から出
力される電力を利用してシリーズレギュレータによって
制御電圧Vseに制御された電力を制御回路4に供給する
補助の電力供給回路を設け、また、通常時にはメインの
電力供給回路から制御回路4に電力を供給させ、軽負荷
時や過電流保護作動時には補助の電力供給回路から制御
回路4に電力を供給させ、起動時や過電圧保護作動時に
は起動回路から制御回路4に電力を供給させるための電
力供給切り替え回路を設けたので、通常時、軽負荷時、
過電流保護作動時、起動時、過電圧保護作動時の何れの
場合も、回路の導通損失を小さく抑えることができ、回
路効率の悪化を防止することができる。
に電力を供給するのは起動時等の非常に短時間であり、
起動回路に備えられたシリーズレギュレータでの導通損
失を上記導通時間の短縮に起因して格段に小さく抑制す
ることができるし、補助の電力供給回路に備えられたシ
リーズレギュレータであるトランジスタ素子16の入り
側と出側の電圧差は、前記トランジスタ素子8の入り側
と出側の電圧差よりも格段に小さいことから、このこと
に起因して補助の電力供給回路での電圧損失は起動回路
に比べて大幅に抑制することができる。当然に、メイン
の電力供給回路での導通損失は小さいことから、制御電
力供給回路5の回路効率の悪化を防止することができ
る。
ができることから、回路を構成する各構成要素に生じる
最大の熱ストレスを小さく抑えることができ、このこと
から、各構成要素は熱耐久性が高く大型な素子を用いな
くても済み、回路の小型化を図ることができる。
されることはなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、上記実施形態例では、トランジスタ素子8のゲート
とトランジスタ素子16のゲートとは直接的に接続さ
れ、トランジスタ素子8のゲートに印加する電圧とトラ
ンジスタ素子16のゲートに印加するゲート電圧とが等
しくなるにように構成されていたが、トランジスタ素子
8のゲートとトランジスタ素子16のゲートの間に抵抗
体を介設し、トランジスタ素子8のゲートに印加する電
圧がトランジスタ素子16のゲートに印加するゲート電
圧よりも高くなるように構成してもよい。
圧とトランジスタ素子16のゲートに印加するゲート電
圧とが等しいときには、起動回路から制御回路4に供給
される電圧と補助の電力供給回路から制御回路4に供給
される電圧とが微妙に異なるのに対して、トランジスタ
素子8のゲートに印加する電圧がトランジスタ素子16
のゲートに印加する電圧よりも高くなるようにした場合
には、起動回路から制御回路4に供給される電圧と補助
の電力供給回路から制御回路4に供給される電圧とを等
しくすることができる。
に、トランジスタ素子8のゲートとトランジスタ素子1
6のゲートを直接的に接続し、トランジスタ素子8のゲ
ートに印加する電圧とトランジスタ素子16のゲートに
印加する電圧とが等しくなるにように構成しても、起動
回路から制御回路4に供給される電圧と補助の電力供給
回路から制御回路4に供給される電圧の差は非常に微妙
なものであり、支障なく回路を作動させることができ
る。
素子8,16はMOS−FETにより構成されていた
が、上記トランジスタ素子8と16の一方又は両方をバ
イポーラトランジスタにより構成してもよい。
トランジスタ素子8と補助の電力供給回路のトランジス
タ素子16はそれぞれ電力供給切り替え回路の構成要素
を兼用する構成であったが、上記電力供給切り替え回路
は、上記トランジスタ素子8,16を用いずに、上記実
施形態例に示したように、メインの電力供給回路と補助
の電力供給回路と起動回路との電力供給動作を切り替え
る回路構成を備えてもよい。
給回路を共振リセットフォワードコンバータに組み込む
例を示したが、この発明の制御電力供給回路は、入力電
源の電力を利用したトランスの出力電圧をスイッチ素子
のスイッチオン・オフ動作によって整流平滑して出力す
る電源回路における上記スイッチ素子のスイッチオン・
オフ動作を制御する制御回路を備えた電源回路であれ
ば、組み込むことができ、上記共振リセットフォワード
コンバータ以外の回路にも適用することができる。
力供給回路5はデューティー制御によってスイッチ素子
SWのスイッチング制御を行う制御回路4に接続してい
たが、この発明の制御電力供給回路は周波数制御により
スイッチ素子SWのスイッチング制御を行うタイプの制
御回路に接続することもできる。
用しシリーズレギュレータによって制御電圧に安定化さ
れた電力を制御回路に供給する起動回路と、シリーズレ
ギュレータを用いずに補助コイルの電力を利用して電力
を制御回路に供給するメインの電力供給回路とに加え
て、補助コイルの電力を利用してシリーズレギュレータ
によって制御電圧に安定化された電力を制御回路に供給
する補助の電力供給回路と、通常時にはメインの電力供
給回路から電力を制御回路に供給させ、軽負荷時と過電
流保護作動時には補助の電力供給回路から制御回路に電
力を供給させ、起動時と過電圧保護作動時には起動回路
から電力を供給させる電力供給切り替え回路とを設けた
ので、通常時には、メインの電力供給回路から制御回路
に電力が供給されることから導通損失は非常に小さく抑
制できるのはもちろんのこと、起動回路から制御回路に
電力が供給されるのは起動時等の非常に短時間の通電で
済む場合のみとなり、起動回路での導通損失は上記導通
時間の短縮に起因して大幅に削減できる。
助の電力供給回路から制御回路に電力が供給されること
となり、補助コイルの出力電圧は、通常、入力電源の出
力電圧よりも格段に低く、補助の電力供給回路の入り側
と出側の電圧差は起動回路の入り側と出側の電圧差より
も大幅に小さく、このことに起因して、起動回路から制
御回路に電力が供給される場合に比べて、補助の電力供
給回路から制御回路に電力を供給した場合の方が格段に
導通損失を抑制することができる。
んのこと、軽負荷時や過電流保護作動時における導通損
失も抑制することができることから、回路効率の悪化を
防止することができる。
とができることから、各回路構成素子に生じる導通損失
に応じた熱ストレスが小さくなり、このことから、熱耐
久性が高く大型な素子を用いる必要がなくなって、回路
の小型化を図ることができる。
タ素子と第2のトランジスタ素子の直列接続体を有して
構成されたものにあっては、上記第1のトランジスタ素
子は起動回路のシリーズレギュレータを兼用し、第2の
トランジスタ素子は補助の電力供給回路のシリーズレギ
ュレータを兼用する構成であるので、回路を構成する部
品点数の削減を図ることができ、また、回路の簡略化を
推し進めることができる。
れた電源回路の一例を示す回路図である。
した回路図と共に、図1に示す補助の電力供給回路に組
み込まれる整流回路の例を示す回路図である。
スイッチ素子SWを制御する信号のデューティーとの関
係をそれぞれ示すグラフである。
み込んだ回路例を示す回路図である。
流波形を示す波形図である。
み込んだその他の回路例を示す回路図である。
み込んだ回路例を示す回路図である。
み込んだ回路例を示す回路図である。
路の一例を示す回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力電源の電力を利用したトランスの出
力電圧をスイッチ素子のスイッチオン・オフ動作によっ
て整流平滑して出力する電源回路に備えられ該電源回路
の出力電圧を安定化すべく上記スイッチ素子のスイッチ
オン・オフ動作を制御する制御回路に予め定められた制
御電圧を持つ電力を供給する制御電力供給回路におい
て、第1のトランジスタ素子により構成されるシリーズ
レギュレータが備えられ上記入力電源の電力を利用しシ
リーズレギュレータによって上記制御電圧に安定化され
た電力を制御回路に供給する起動回路と;シリーズレギ
ュレータが備えられておらず上記トランスに備えられた
補助コイルから出力される電力を整流平滑して上記制御
回路に供給するメインの電力供給回路と;第2のトラン
ジスタ素子により構成されるシリーズレギュレータを備
え上記補助コイルの出力電力を整流平滑しこのシリーズ
レギュレータによって上記制御電圧に安定化された電力
を上記制御回路に供給する補助の電力供給回路と;上記
メインの電力供給回路から制御回路に供給される電力の
電圧が上記制御電圧に安定しているときにはメインの電
力供給回路から制御回路に電力を供給させ、上記メイン
の電力供給回路から制御回路に供給される電力の電圧が
上記制御電圧以下の予め定められた電圧よりも低下した
ときには補助の電力供給回路から制御回路に電力を供給
させ、上記補助コイルから電力が出力されないときには
上記起動回路から制御回路に電力を供給させる電力供給
切り替え回路と;が設けられ、前記第1のトランジスタ
素子と第2のトランジスタ素子は直列に接続され、この
第1のトランジスタ素子と第2のトランジスタ素子のゲ
ートには第1のトランジスタ素子の導通のオン・オフ状
態と第2のトランジスタ素子の導通のオン・オフ状態を
制御する共通のツェナーダイオードのカソード側が接続
されていることを特徴とする制御電力供給回路。 - 【請求項2】 起動回路側から制御回路に至る電力の供
給経路に第1のトランジスタ素子を起動回路側として第
1のトランジスタ素子と第2のトランジスタ素子が直列
に接続され、前記第1のトランジスタ素子と第2のトラ
ンジスタ素子との間の経路に補助の電力供給回路が接続
され、前記第2のトランジスタ素子と制御回路との間の
経路にメインの電力供給回路が接続されており、前記第
1のト ランジスタ素子と第2のトランジスタ素子の直列
接続体を有して構成される電力供給切り替え回路は、メ
インの電力供給回路から制御回路に供給される電力の電
圧が制御電圧に安定しているときには上記電力供給切り
替え回路の第1と第2の各トランジスタ素子は共に導通
オフ状態となり、メインの電力供給回路から上記第1と
第2の各トランジスタ素子を通さずに直接的に制御回路
に電力が供給され、メインの電力供給回路から制御回路
に供給される電力の電圧が制御電圧以下の予め定められ
た電圧よりも低下したときには上記第1のトランジスタ
素子は導通オフ状態を維持したまま第2のトランジスタ
素子は導通状態となり、該第2のトランジスタ素子を通
った制御電圧の電力が補助の電力供給回路から制御回路
に供給され、補助コイルから電力が出力されないときに
は上記第1と第2の各トランジスタ素子は共に導通状態
となり、入力電源から上記第1と第2のトランジスタ素
子を順に通った制御電圧の電力が起動回路から制御回路
に供給される構成となっていることを特徴とする請求項
1記載の制御電力供給回路。
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