JP3433429B2 - Switching regulator - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【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）方式のスイッチングレギュレー
タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のリンギング・チョーク・コ
ンバータ方式のスイッチングレギュレータの具体回路図
を示している。トランスＴは入力側巻線である一次巻線
Ｎ1 と、出力側巻線である二次巻線Ｎ2 と、正帰還巻線
Ｎ3 とで構成されている。トランスＴの一次巻線Ｎ1 の
一端は電源１に接続されており、一次巻線Ｎ1 の他端は
スイッチングトランジスタＱ1 のコレクタに接続されて
いる。また、トランスＴの二次巻線Ｎ2 には、ダイオー
ドＤ2 と平滑用のコンデンサＣ2 からなる整流平滑回路
が接続されていて、負荷Ｌには定電圧化された直流電圧
が供給されるようになっている。
【０００３】トランスＴの正帰還巻線Ｎ3 の一端は、ダ
イオードＤ1 及びコンデンサＣ1 の並列回路と、ベース
抵抗Ｒ2 とを介して上記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。また、スイッチングトラン
ジスタＱ1 のベースには起動用の抵抗Ｒ1 が接続されて
いる。上記スイッチングトランジスタＱ1 のベース・エ
ミッタ間には、該スイッチングトランジスタＱ1 の発振
周波数を可変させるべくオン期間制御用のトランジスタ
Ｑ2 が接続してある。また、トランスＴの正帰還巻線Ｎ
3 の他端は、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 のエミッタが接続
されて、電源１の負極側に接続されている。
【０００４】更に、出力電圧の定電圧制御や、過電流制
御を行うべく、負荷Ｌ側の出力電圧を検出して、上記ト
ランジスタＱ2 のベースに帰還させて、ベース電流を制
御しスイッチングトランジスタＱ1 のオン期間を制御す
る制御回路２が設けてある。
【０００５】次に、図５に示すスイッチングレギュレー
タの動作について説明する。電源１が投入されると、起
動用の抵抗Ｒ1 を介してスイッチングトランジスタＱ1
にベース電流が流れる。このベース電流が流れると、ス
イッチングトランジスタＱ1はオンして、コレクタ電流
ＩｃがトランスＴの一次巻線Ｎ1 を介して流れるため、
該一次巻線Ｎ1 の両端には電圧が誘起される。この時、
トランスＴの正帰還巻線Ｎ3 にはスイッチングトランジ
スタＱ1 のベース電流を増す方向に電圧が誘起されるた
めに、一次巻線Ｎ1 を流れるコレクタ電流Ｉｃは更に増
加することになる。このコレクタ電流Ｉｃが図６（ａ）
に示すように直線的に増加してトランスＴの一次巻線Ｎ
1 にエネルギーが蓄えられる。
【０００６】しかし、スイッチングトランジスタＱ1 の
ベース電流は、正帰還巻線Ｎ3 の誘起電圧Ｖ2 とベース
抵抗Ｒ2 によって決定される一定の電流値で制限され
る。そのため、ベース電流が一定のためスイッチングト
ランジスタＱ1 のコレクタ電流Ｉｃはある値に達すると
それ以上増加できなくなり、それ以降は一次巻線Ｎ1 に
誘起される電圧が減少する。従って、スイッチングトラ
ンジスタＱ1 のベース電流も減少し、スイッチングトラ
ンジスタＱ1 は急激にカットオフとなる。
【０００７】スイッチングトランジスタＱ1 がカットオ
フとなると、トランスＴの二次巻線Ｎ2 にはダイオード
Ｄ2 をオンさせる方向に電圧が誘起し、一次巻線Ｎ1 に
蓄えられていたエネルギーがダイオードＤ2 を介してコ
ンデンサＣ2 及び負荷Ｌに供給される。トランスＴに蓄
えられていたエネルギーが放出され尽くすと、再びスイ
ッチングトランジスタＱ1 にベース電流が流れ、トラン
スＴの一次巻線Ｎ1 、正帰還巻線Ｎ3 にはスイッチング
トランジスタＱ1 をオン状態にさせる電圧が誘起され
る。なお、この時、ダイオードＤ2 は遮断状態となる
が、負荷ＬにはコンデンサＣ2 の放電により電流供給が
持続される。上記のような動作を繰り返すことにより、
所定の周波数で発振を持続し、負荷Ｌ側にエネルギーが
供給される。
【０００８】尚、上記制御回路２は以下のように制御を
行っている。すなわち、定電圧制御において、出力電圧
が大きくなると、制御回路２がトランジスタＱ2 を駆動
してスイッチングトランジスタＱ1 に流れるベース電流
を減少させ、オン期間を少なくして発振周波数を高くし
て出力電圧が小さくなるように制御する。また、逆に出
力電圧が小さくなると、スイッチングトランジスタＱ1
のベース電流が多くなるようにトランジスタＱ2 を制御
し、発振周波数を低くして出力電圧を増加させるように
制御し、出力電圧を定電圧化している。
【０００９】また、出力電流が変化した場合において
も、スイッチングトランジスタＱ1 のオン期間を制御、
つまり出力電流が増加した場合には入力電流も比例して
増加させるべくスイッチングトランジスタＱ1 のオン期
間が長くなるようにトランジスタＱ2 を制御回路２にて
制御している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図６（ａ）は
スイッチングトランジスタＱ1 のコレクタ電流Ｉｃの波
形を、同図（ｂ）はベース電流ＩB の波形をそれぞれ示
している。また、ＩCPはコレクタ電流Ｉｃのピーク値で
ある。そして、上述のようにスイッチングトランジスタ
Ｑ1 にコレクタ電流のピーク値ＩCPが流せるようにベー
ス抵抗Ｒ2 を次式のようにして決めている。
Ｒ2 ＝（Ｖ2 −ＶBE−ＶD1）／ＩB
上式において、ＶBEはスイッチングトランジスタＱ1 の
ベース・エミッタ間電圧であり、また、ＶD1はダイオー
ドＤ1 の順方向降下電圧である。
【００１１】ここで、コレクタ電流Ｉｃのピーク値ＩCP
と必要なベース電流ＩB が比例する。そして、コレクタ
電流Ｉｃのピーク値ＩCPは、負荷が軽いと小さくて良
い。これに伴いベース電流ＩB も小さくして良いが、ベ
ース電流ＩB が変えられないため、不要に多いベース電
流ＩB が供給されることになる。このため、ベース抵抗
Ｒ2 に不要な電力が消費され、効率が低下するという問
題がある。また、入力電圧Ｖ1 が上昇すると、正帰還巻
線Ｎ3 の電圧Ｖ2 が上昇し、ベース抵抗Ｒ2 の損失が多
くなるという問題があった。
【００１２】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、負荷が軽い時や入力電圧が上昇した時に、スイ
ッチングトランジスタへ供給されるベース電流を減少さ
せ、効率を向上させることを目的としたスイッチングレ
ギュレータを提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、一次巻線、二
次巻線及び正帰還巻線を有するトランスと、上記トラン
スの一次巻線の一端に接続され該一次巻線をスイッチン
グ駆動するスイッチングトランジスタと、上記トランス
の二次巻線側に接続され負荷に電力を供給する整流平滑
回路と、上記スイッチングトランジスタのベースに接続
された制御用のトランジスタと、上記トランスの正帰還
巻線に発生する電圧をスイッチングトランジスタのベー
スにベース電流として供給するベース抵抗と、負荷側の
状態を検出して上記制御用トランジスタを駆動しスイッ
チングトランジスタのオン期間を可変させる制御回路と
を備えたスイッチングレギュレータにおいて、スイッチ
ング素子とベース電流供給用の第２のベース抵抗との直
列回路を上記ベース抵抗に並列に接続し、上記スイッチ
ングトランジスタがオンしてから所定の時間まで上記ス
イッチング素子のオフ状態を維持させる制御手段を設け
たものである。
【００１４】
【作用】本発明は、軽負荷時あるいは入力電圧が高い時
は、スイッチングトランジスタのオン期間が短いため
に、上記制御手段によりスイッチング素子をオンさせる
ことができず、スイッチングトランジスタのベース電流
はベース抵抗によるベース電流だけとなる。また、重負
荷時あるいは入力電圧が低い場合には、スイッチングト
ランジスタのオン期間が長くなるため、このオン期間の
途中で制御手段によりスイッチング素子がオンして、ス
イッチングトランジスタのベース電流は、ベース抵抗と
第２のベース抵抗による和のベース電流となる。従っ
て、軽負荷時あるいは入力電圧が高い時は、ベース抵抗
から供給されたベース電流だけとなる。このため、従来
の常時、重負荷時あるいは入力電圧が低い時に必要とさ
れる多くのベース電流を流すスイッチングレギュレータ
に比べて、不要なベース電流を流さない分だけ、効率を
向上させることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、スイッチングレギュレータ全体の構成は従来
例と同じなので、同じ部分の説明は省略し、本発明の要
旨の部分について支持する。図１は本発明の具体回路図
を示し、ベース抵抗Ｒ2 と並列に、ＮＰＮ型のトランジ
スタＱ3 と第２のベース抵抗Ｒ3 との直列回路を接続
し、上記トランジスタＱ3 のベースにコンデンサＣt と
抵抗Ｒt とからなる時定数回路を設けたものである。
尚、上記コンデンサＣt と抵抗Ｒt とで制御手段を構成
している。上記時定数回路のコンデンサＣt は、スイッ
チングトランジスタＱ1 のオン時にトランスＴの正帰還
巻線Ｎ3 に発生する電圧により充電するようにし、スイ
ッチングトランジスタＱ1 のオフ時に抵抗Ｒt 、コンデ
ンサＣ1 およびトランジスタＱ3 のベース・エミッタ、
ベース抵抗Ｒ2 、コンデンサＣ1 を介して正帰還巻線Ｎ
3 に発生する電圧により放電するようにしている。この
コンデンサＣt が充電される所定の期間トランジスタＱ
3 をオフとし、負荷が重い場合には、上記所定の期間経
過後にオンとなるように、コンデンサＣt及び抵抗Ｒt
とで時定数を設定している。
【００１６】次に、動作について説明する。尚、図２は
負荷が重い場合の動作波形図を示し、図３は負荷が軽い
場合の動作波形図を示している。図２において、ｔONは
スイッチングトランジスタＱ1 のオン期間を示し、ｔは
上記コンデンサＣt と抵抗Ｒt とからなる時定数回路で
決定されるトランジスタＱ3 がオンするまでの時間であ
る。図２（ａ）はスイッチングトランジスタＱ1 のコレ
クタ電流Ｉｃの波形を示し、同図（ｂ）はベース抵抗Ｒ
2 に流れるベース電流ＩB1の波形を示し、同図（ｃ）は
トランジスタＱ3 のコレクタに接続した第２のベース抵
抗Ｒ3 に流れるベース電流ＩB2の波形を示している。
【００１７】負荷が重い場合、或いは入力電圧が低い場
合には、図２に示すように、それに比例して入力電流を
多くさせるために、スイッチングトランジスタＱ1 のオ
ン期間ｔONが長くなる。そして、スイッチングトランジ
スタＱ1 のベース抵抗Ｒ2 によるベース電流ＩB1は、図
２（ｂ）に示すように、スイッチングトランジスタＱ1
をオンすべく流れている。ここで、トランジスタＱ
3 は、コンデンサＣt が抵抗Ｒt を介して充電されてい
き、トランジスタＱ3 をオンさせるまでの時間ｔの間は
オフの状態である。従って、時間ｔが経過するまでは、
トランジスタＱ3 はオフのままである。スイッチングト
ランジスタＱ1 のベース電流はＩB1のみである。そし
て、時間ｔが経過すると、コンデンサＣt の充電電圧の
上昇によりトランジスタＱ3 がオンし、図２（ｃ）に示
すように、第２のベース抵抗Ｒ3 によるベース電流ＩB2
がトランジスタＱ3 を介してスイッチングトランジスタ
Ｑ1 のベースに流れる。
【００１８】すなわち、重負荷時、あるいは入力電圧が
低い時は、ｔ≦ｔONとなり、時間ｔ経過後にトランジス
タＱ3 がオンし、スイッチングトランジスタＱ1 へのベ
ース電流は、ＩB1＋ＩB2となり、必要なコレクタ電流Ｉ
ｃのピーク値ＩCPを流すだけのベース電流がスイッチン
グトランジスタＱ1 に供給される。
【００１９】次に、軽負荷時、或いは入力電圧が高い時
は、コレクタ電流Ｉｃのピーク値ＩCPは小さくて良い。
このため、図３（ａ）に示すように、制御回路２により
スイッチングトランジスタＱ1 のオン期間ｔONが小さく
なる。この状態においては、コレクタ電流Ｉｃのピーク
値ＩCPを流すためのスイッチングトランジスタＱ1 への
ベース電流は、ベース抵抗Ｒ2 からのＩB1だけとしてい
る（図３（ｂ），（ｃ）参照）。これは、スイッチング
トランジスタＱ1 のオン期間ｔONの間、抵抗Ｒt を通じ
てコンデンサＣt を充電するが、トランジスタＱ3 をオ
ンさせる電圧に至るまでの時間ｔが、ｔ＞ｔONとなって
いるために、トランジスタＱ3 がオンしないためであ
る。
【００２０】このようにして、軽負荷時あるいは入力電
圧が高い時は、ベース抵抗Ｒ2 から供給されるＩB1のベ
ース電流だけとなる。このため、従来の常時、重負荷時
に必要とされるベース電流（ＩB1＋ＩB2に相当）を流す
ＲＣＣスイッチングレギュレータに比して、不要なＩB2
のベース電流が流れない分だけ効率が向上するものであ
る。
【００２１】（実施例２）実施例２を図４に示す。この
実施例では上記コンデンサＣt と並列に放電用の抵抗Ｒ
4 を接続したものである。すなわち、スイッチングトラ
ンジスタＱ1 のオン時、トランスＴの正帰還巻線Ｎ3 に
発生する電圧の抵抗Ｒt とＲ4 の分圧で行われ、コンデ
ンサＣt の放電は、スイッチングトランジスタＱ1 のオ
フ時に図１で説明した放電ルートに加え、抵抗Ｒ4 でも
行われる。尚、目的は充電，放電時間を微調整するもの
である。尚、動作自体は先の実施例と同様なので説明は
省略する。
【００２２】尚、上記電源１は、電池電源の構成とした
が、交流電源を整流・平滑した直流電源を用いるように
しても良い。また、本発明の思想は、リンギング・チョ
ーク・コンバータに限らず、フォワード型のコンバータ
にも適用して、スイッチングトランジスタのベース電流
を制御することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明は上述のように、一次巻線、二次
巻線及び正帰還巻線を有するトランスと、上記トランス
の一次巻線の一端に接続され該一次巻線をスイッチング
駆動するスイッチングトランジスタと、上記トランスの
二次巻線側に接続され負荷に電力を供給する整流平滑回
路と、上記スイッチングトランジスタのベースに接続さ
れた制御用のトランジスタと、上記トランスの正帰還巻
線に発生する電圧をスイッチングトランジスタのベース
にベース電流として供給するベース抵抗と、負荷側の状
態を検出して上記制御用トランジスタを駆動しスイッチ
ングトランジスタのオン期間を可変させる制御回路とを
備えたスイッチングレギュレータにおいて、スイッチン
グ素子とベース電流供給用の第２のベース抵抗との直列
回路を上記ベース抵抗に並列に接続し、上記スイッチン
グトランジスタがオンしてから所定の時間まで上記スイ
ッチング素子のオフ状態を維持させる制御手段を設けた
ものであるから、軽負荷時あるいは入力電圧が高い時
は、スイッチングトランジスタのオン期間が短いため
に、上記制御手段によりスイッチング素子をオンさせる
ことができず、スイッチングトランジスタのベース電流
はベース抵抗によるベース電流だけとなる。また、重負
荷時あるいは入力電圧が低い場合には、スイッチングト
ランジスタのオン期間が長くなるため、このオン期間の
途中で制御手段によりスイッチング素子がオンして、ス
イッチングトランジスタのベース電流は、ベース抵抗と
第２のベース抵抗による和のベース電流となる。このた
め、従来の常時、重負荷時あるいは入力電圧が低い時に
必要とされる多くのベース電流を流すスイッチングレギ
ュレータに比べて、不要なベース電流を流さない分だ
け、効率を向上させることができる効果を奏するもので
ある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ringing choke converter (RCC) type switching regulator. 2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a specific circuit diagram of a conventional ringing choke converter type switching regulator. Transformer T from the primary winding N 1 is an input-side winding, a secondary winding N 2, which is the output winding, and a positive feedback winding N 3. One end of the primary winding N 1 of the transformer T is connected to the power supply 1, the other end of the primary winding N 1 is connected to the collector of the switching transistor Q 1. Further, a rectifying / smoothing circuit including a diode D 2 and a smoothing capacitor C 2 is connected to the secondary winding N 2 of the transformer T, and a constant DC voltage is supplied to the load L. It has become. One end of the positive feedback winding N 3 of the transformer T is connected to the switching transistor Q 1 via a parallel circuit of a diode D 1 and a capacitor C 1 and a base resistor R 2.
Connected to the base. Further, to the base of the switching transistor Q 1 is the resistance R 1 for starting is connected. Between the base and emitter of the switching transistor Q 1, the transistor Q 2 for the on-period control in order to vary the oscillation frequency of the switching transistor Q 1 is is connected. The positive feedback winding N of the transformer T
The other end of the transistor 3 is connected to the emitters of the transistors Q 1 and Q 2 and is connected to the negative electrode of the power supply 1. [0004] Additionally, or constant voltage control of the output voltage, in order to perform the overcurrent control, by detecting the output voltage of the load L side, is fed back to the base of the transistor Q 2, and controls the base current switching transistor Q A control circuit 2 for controlling the ON period of 1 is provided. Next, the operation of the switching regulator shown in FIG. 5 will be described. When the power 1 is turned on, the switching transistor Q 1 via the resistor R 1 for starting
, The base current flows. Flows the base current, the switching transistor Q 1 is turned on, the collector current Ic flows through the primary winding N 1 of the transformer T,
A voltage is induced at both ends of the primary winding N 1. At this time,
For voltage in a direction to increase the base current of the switching transistor Q 1 is in the positive feedback winding N 3 of the transformer T is induced, the collector current Ic flowing through the primary winding N 1 will be further increased. This collector current Ic is shown in FIG.
The primary winding N of the transformer T increases linearly as shown in FIG.
Energy is stored in the 1. However, the base current of the switching transistor Q 1 is limited by the constant current value determined by the induced voltage V 2 and the base resistance R 2 of the positive feedback winding N 3. Therefore, it becomes impossible increased more base current reaches a certain value is the collector current Ic of the switching transistor Q 1 for a constant, thereafter voltage induced in the primary winding N 1 is reduced. Therefore, also decreases the base current of the switching transistor Q 1, a switching transistor Q 1 is rapidly becomes cutoff. [0007] When the switching transistor Q 1 is a cut-off, and induced voltage in a direction to turn on the diode D 2 to the secondary winding N 2 of the transformer T, the energy stored in the primary winding N 1 is diode It is supplied to the capacitor C 2 and the load L via D 2 . When the energy stored in the transformer T is consuming is released, the base current flows to the switching transistor Q 1 again, the primary winding N 1 of the transformer T, the positive feedback winding N 3 to turn on the switching transistors Q 1 The induced voltage is induced. At this time, the diode D 2 is turned off, but the current is continuously supplied to the load L by discharging the capacitor C 2 . By repeating the above operation,
Oscillation is continued at a predetermined frequency, and energy is supplied to the load L side. The control circuit 2 performs control as follows. That is, in the constant voltage control, the output voltage increases, the control circuit 2 reduces the base current flowing through the switching transistor Q 1 drives the transistor Q 2, less the on period is high and output voltage oscillation frequency Is controlled to be small. Conversely, when the output voltage decreases, the switching transistor Q 1
The control transistor Q 2 so that the base current increases, and the control to increase the output voltage to lower the oscillation frequency, the output voltage is a constant voltage. Further, when the output current is changed even control the ON period of the switching transistors Q 1,
That is when the output current increases input current on period of the switching transistor Q 1 in order to increase proportionally is to control the transistor Q 2 in the control circuit 2 is longer. [0010] [INVENTION Problems to be Solved] Here, FIG. 6 (a) the waveform of the collector current Ic of the switching transistors Q 1, FIG. (B) shows the waveform of base current I B, respectively . Further, I CP is the peak value of the collector current Ic. Then, the determined the base resistance R 2 as flown peak value I CP of the collector current to the switching transistor Q 1 as described above as follows. In R 2 = (V 2 -V BE -V D1) / I B above equation, V BE is the base-emitter voltage of the switching transistor Q 1, also, V D1 is the forward drop voltage of the diode D 1 is there. Here, the peak value I CP of the collector current Ic
The necessary base current I B is proportional. The peak value I CP of the collector current Ic may be small if the load is light. It may be smaller base current I B due to this, since the base current I B is not changed, so that unnecessary large base current I B supplied. Therefore, consumes unnecessary power to the base resistor R 2, the efficiency is lowered. Further, when the input voltages V 1 rises, and the voltage V 2 of the positive feedback winding N 3 is increased, there is a problem that the loss of the base resistor R 2 increases. The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to reduce the base current supplied to the switching transistor when the load is light or the input voltage increases, and to improve the efficiency. A switching regulator is provided. According to the present invention, there is provided a transformer having a primary winding, a secondary winding, and a positive feedback winding, and a primary winding connected to one end of the primary winding of the transformer. A switching transistor for switching driving, a rectifying / smoothing circuit connected to the secondary winding side of the transformer and supplying power to a load, a control transistor connected to a base of the switching transistor, and a positive feedback winding of the transformer; A switching circuit comprising: a base resistor that supplies a voltage generated in a line to a base of a switching transistor as a base current; and a control circuit that detects a state on a load side and drives the control transistor to vary an ON period of the switching transistor. In a regulator, a series circuit of a switching element and a second base resistor for supplying a base current is provided. And a control means for connecting a path in parallel with the base resistor and maintaining the off state of the switching element until a predetermined time from when the switching transistor is turned on. According to the present invention, when the load is light or the input voltage is high, the switching element cannot be turned on by the control means because the ON period of the switching transistor is short. Is only the base current due to the base resistance. Further, when the load is heavy or the input voltage is low, the ON period of the switching transistor becomes longer. Therefore, the switching element is turned on by the control means during the ON period, and the base current of the switching transistor becomes equal to the base resistance. It becomes the base current of the sum due to the second base resistance. Therefore, when the load is light or the input voltage is high, only the base current supplied from the base resistor is used. For this reason, compared with the conventional switching regulator which always supplies a large amount of base current required when the load is heavy or the input voltage is low, the efficiency can be improved by the amount that the unnecessary base current does not flow. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the configuration of the entire switching regulator is the same as that of the conventional example, the description of the same parts will be omitted, and only the essential part of the present invention will be supported. FIG. 1 shows a specific circuit diagram of the present invention. A series circuit of an NPN transistor Q 3 and a second base resistor R 3 is connected in parallel with a base resistor R 2, and a capacitor is connected to the base of the transistor Q 3. A time constant circuit comprising C t and a resistor R t is provided.
The control means is constituted by the capacitor C t and the resistor R t . Capacitor C t of the time constant circuit includes a switching transistor Q at 1 ON so as to charge the voltage generated in the positive feedback winding N 3 of the transformer T, switching transistor Q 1 to turn off, the resistance R t, the capacitor C 1 and the base and the emitter of the transistor Q 3,
Positive feedback winding N via base resistor R 2 and capacitor C 1
It discharges by the voltage generated in 3 . The transistor Q is charged for a predetermined period during which the capacitor Ct is charged.
3 was turned off, when the load is heavy, so that turned on after elapse of the predetermined time period, the capacitor C t and a resistor R t
And set the time constant. Next, the operation will be described. 2 shows an operation waveform diagram when the load is heavy, and FIG. 3 shows an operation waveform diagram when the load is light. In FIG. 2, t ON indicates an ON period of the switching transistor Q 1 , and t indicates a time until the transistor Q 3 is turned on, which is determined by a time constant circuit including the capacitor C t and the resistor R t . 2 (a) shows a waveform of the collector current Ic of the switching transistors Q 1, FIG. (B) a base resistor R
2 shows the waveform of the base current I B1 flowing through the transistor 2, and FIG. 3C shows the waveform of the base current I B2 flowing through the second base resistor R 3 connected to the collector of the transistor Q 3 . When the load is heavy or the input voltage is low, as shown in FIG. 2, the on-period t ON of the switching transistor Q 1 becomes long in order to increase the input current in proportion thereto. Then, the base current I B1 by the base resistance R 2 of the switching transistor Q 1 is, as shown in FIG. 2 (b), the switching transistor Q 1
It is flowing to turn on. Here, the transistor Q
3 is off during the time t until the capacitor C t is charged via the resistor R t and turns on the transistor Q 3 . Therefore, until time t elapses,
Transistor Q 3 remains off. The base current of the switching transistor Q 1 is only I B1. When the time t has elapsed, the transistor Q 3 is turned on by the rise of the charging voltage of the capacitor C t, as shown in FIG. 2 (c), the base current of the second base resistor R 3 I B2
There flows to the base of the switching transistor Q 1 via the transistor Q 3. That is, when the load is heavy or the input voltage is low, t ≦ t ON , the transistor Q 3 is turned on after the elapse of the time t, and the base current to the switching transistor Q 1 is I B1 + I B2 , Required collector current I
base current enough to supply the peak value I CP of c is supplied to the switching transistors Q 1. Next, when the load is light, or when the input voltage is high, the peak value I CP of the collector current Ic may be small.
Therefore, as shown in FIG. 3 (a), the on-period t ON the switching transistor Q 1 is reduced by the control circuit 2. In this state, the base current to the switching transistor to Q 1 for feeding a peak value I CP of the collector current Ic is directed to only I B1 from base resistance R 2 (FIG. 3 (b), the reference (c)) . This is during the on-period t ON the switching transistors Q 1, it is to charge the capacitor C t through the resistor R t, the time t up to the voltage for turning on the transistor Q 3 has a t> t ON in order, it is because the transistor Q 3 is not turned on. [0020] In this manner, when a light load or a high input voltage becomes only the base current of I B1 supplied from the base resistor R 2. For this reason, compared with the conventional RCC switching regulator which always supplies a base current (equivalent to I B1 + I B2 ) required under heavy load, unnecessary I B2
The efficiency is improved by the amount that the base current does not flow. (Embodiment 2) Embodiment 2 is shown in FIG. Resistor R for discharge in parallel with the capacitor C t in this embodiment
4 is connected. That is, when the ON switching transistors Q 1, carried out at a partial pressure of the resistance R t and R 4 of the voltage generated in the positive feedback winding N 3 of the transformer T, the discharge of the capacitor C t is off of the switching transistor Q 1 sometimes in addition to the discharge route described in FIG. 1, it is performed even resistance R 4. The purpose is to finely adjust the charging and discharging times. Note that the operation itself is the same as that of the previous embodiment, and the description is omitted. Although the power supply 1 is a battery power supply, a DC power supply obtained by rectifying and smoothing an AC power supply may be used. Further, the idea of the present invention is not limited to the ringing choke converter, but can be applied to a forward type converter to control the base current of the switching transistor. As described above, the present invention provides a transformer having a primary winding, a secondary winding, and a positive feedback winding, and a primary winding connected to one end of the primary winding of the transformer. A switching transistor for switching driving, a rectifying / smoothing circuit connected to the secondary winding side of the transformer and supplying power to a load, a control transistor connected to a base of the switching transistor, and a positive feedback winding of the transformer; A switching circuit comprising: a base resistor that supplies a voltage generated in a line to a base of a switching transistor as a base current; and a control circuit that detects a state on a load side and drives the control transistor to vary an ON period of the switching transistor. In a regulator, a series circuit of a switching element and a second base resistor for supplying a base current Are connected in parallel to the base resistor, and control means for maintaining the off state of the switching element until a predetermined time after the switching transistor is turned on is provided. Since the ON period of the switching transistor is short, the switching element cannot be turned on by the control means, and the base current of the switching transistor is only the base current due to the base resistance. Further, when the load is heavy or the input voltage is low, the ON period of the switching transistor becomes longer. Therefore, the switching element is turned on by the control means during the ON period, and the base current of the switching transistor becomes equal to the base resistance. It becomes the base current of the sum due to the second base resistance. For this reason, compared to the conventional switching regulator that always supplies a large amount of base current required under heavy load or when the input voltage is low, the effect that the unnecessary base current does not flow can be improved in efficiency. Is played.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のスイッチングレギュレータの
回路図である。
【図２】本発明の実施例の重負荷時の場合の動作波形図
である。
【図３】本発明の実施例の軽負荷時の場合の動作波形図
である。
【図４】本発明の実施例２の回路図である。
【図５】従来例のスイッチングレギュレータの回路図で
ある。
【図６】従来例の動作波形図である。
【符号の説明】
１ 電源
２ 制御回路
Ｑ1 スイッチングトランジスタ
Ｑ2 制御用のトランジスタ
Ｑ3 トランジスタ（スイッチング素子）
Ｔ トランス
Ｎ1 一次巻線
Ｎ2 二次巻線
Ｎ3 正帰還巻線
Ｌ 負荷
Ｒ1 起動用抵抗
Ｒ2 ベース抵抗
Ｒ3 第２のベース抵抗BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of a switching regulator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an operation waveform diagram at the time of heavy load according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an operation waveform diagram in the case of a light load according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional switching regulator. FIG. 6 is an operation waveform diagram of a conventional example. [Description of Signs] 1 Power supply 2 Control circuit Q 1 Switching transistor Q 2 Controlling transistor Q 3 Transistor (switching element) T Transformer N 1 Primary winding N 2 Secondary winding N 3 Positive feedback winding L Load R 1 Starting resistor R 2 Base resistor R 3 Second base resistor
Claims (1)
するトランスと、上記トランスの一次巻線の一端に接続
され該一次巻線をスイッチング駆動するスイッチングト
ランジスタと、上記トランスの二次巻線側に接続され負
荷に電力を供給する整流平滑回路と、上記スイッチング
トランジスタのベース間に接続された制御用のトランジ
スタと、上記トランスの正帰還巻線に発生する電圧をス
イッチングトランジスタのベースにベース電流として供
給するベース抵抗と、負荷側の状態を検出して上記制御
用トランジスタを駆動しスイッチングトランジスタのオ
ン期間を可変させる制御回路とを備えたスイッチングレ
ギュレータにおいて、スイッチング素子とベース電流供
給用の第２のベース抵抗との直列回路を上記ベース抵抗
に並列に接続し、上記スイッチングトランジスタがオン
してから所定の時間まで上記スイッチング素子のオフ状
態を維持させる制御手段を設けたことを特徴とするスイ
ッチングレギュレータ。(57) Claims 1. A transformer having a primary winding, a secondary winding, and a positive feedback winding, and connected to one end of the transformer primary winding to drive the primary winding by switching. A switching transistor, a rectifying / smoothing circuit connected to the secondary winding of the transformer and supplying power to a load, a control transistor connected between the bases of the switching transistor, and a positive feedback winding of the transformer. Switching regulator comprising: a base resistor for supplying a voltage generated at the base as a base current to a base of the switching transistor; and a control circuit for detecting the state of the load and driving the control transistor to vary the ON period of the switching transistor. Wherein a series circuit of a switching element and a second base resistor for supplying a base current is connected to the base circuit. Switching regulator connected in parallel with the anti, characterized in that a control means for maintaining the off state of the switching element the switching transistor from ON to a predetermined time.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21840192A JP3433429B2 (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP21840192A JP3433429B2 (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Switching regulator |
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| JPH0654534A JPH0654534A (en) | 1994-02-25 |
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| JP2015133860A (en) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | コーセル株式会社 | Switching power supply apparatus |
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- 1992-07-24 JP JP21840192A patent/JP3433429B2/en not_active Expired - Lifetime
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