JP4110357B2

JP4110357B2 - 自励式スイッチングレギュレータ

Info

Publication number: JP4110357B2
Application number: JP2001106276A
Authority: JP
Inventors: 清司高松
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: JP2002315312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、降圧形の自励式スイッチングレギュレータに関し、出力電圧にリップルがなくても安定した動作を行うことができ、かつ主回路トランジスタの損失を低減することができる自励式スイッチングレギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自励式スイッチングレギュレータとして、図８に示す回路が知られている。図８において、スイッチングレギュレータ９のＤＣ入力端子ａ′，グランド端子ＧＮＤ′間には、直列接続された抵抗Ｒ_１′とツェナーダイオードＺＤ_１′とが、ＤＣ入力端子ａ′側にＲ_１′が位置し、グランド端子ＧＮＤ′側にＺＤ_１′が位置するように接続されている。
【０００３】
ＤＣ入力端子ａ′には、ＰＮＰ形の主回路トランジスタＱ_１′が、エミッタ端子Ｅがａ′側に位置するように接続され、エミッタ端子Ｅとベース端子Ｂ間には抵抗Ｒ_２′が接続され、コレクタ端子Ｃには帰還抵抗Ｒ_３′の一方の端子が接続されている。
【０００４】
抵抗Ｒ_１′とツェナーダイオードＺＤ_１′との接続点には、抵抗Ｒ_４′の一方の端子が接続され、抵抗Ｒ_４′の他方の端子には、抵抗Ｒ_５′の一方の端子および前記した帰還抵抗Ｒ_３′の他方の端子が接続され、抵抗Ｒ_５′の他方の端子はグランド端子ＧＮＤ′に接続されている。
【０００５】
ＮＰＮ形のトランジスタＱ_２′のコレクタ端子Ｃは主回路トランジスタＱ_１′のベース端子Ｂに接続され、トランジスタＱ_２′のベース端子Ｂは抵抗Ｒ_３′，Ｒ_４′，Ｒ_５′の接続点に接続されている。ＮＰＮ形のトランジスタＱ_３′は、トランジスタＱ_２′ともに比較回路を構成しており、トランジスタＱ_３′のコレクタ端子ＣはＤＣ出力端子ｂ′に接続されている。
【０００６】
トランジスタＱ_３′のベース端子Ｂは、後述する出力電圧検出用の直列接続抵抗Ｒ_７′，Ｒ_８′間に接続され、トランジスタＱ_２′およびＱ_３′の各エミッタ端子Ｅは抵抗Ｒ_６′の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ_５′の他方の端子はグランドに接続されている。
【０００７】
主回路トランジスタＱ_１′のコレクタ端子Ｃは、平滑用のインダクタＬ_１′の一方の端子に接続され、ンダクタＬ_１′の他端はＤＣ出力端子ｂ′に接続されている。
【０００８】
主回路トランジスタＱ_１′のコレクタ端子ＣとインダクタＬ_１′との接続点には、フライホイールダイオードＤ_１′の一方の端子が接続され、フライホールダイオードＤ_１′の他方の端子はグランド端子ＧＮＤ′に接続されている。
【０００９】
インダクタＬ_１′の他方の端子はＤＣ出力端子ｂ′に接続されている。ＤＣ出力端子ｂ′とグランド端子ＧＮＤ′間には、抵抗Ｒ_７′とＲ_８′の直列接続回路がＲ_７′がＤＣ出力端子ｂ′に位置するように接続されるとともに、平滑用のコンデンサＣ′が接続されている。抵抗Ｒ_７′とＲ_８′は、シャント回路を構成しており、前述したように抵抗Ｒ_７′とＲ_８′との接続点ｄがトランジスタＱ_２′のベース端子Ｂに接続されている。
【００１０】
図８の自励式スイッチングレギュレータ９の動作を以下に説明する。
【００１１】
入力電圧Ｖ_ｉｎが、ＤＣ入力端子ａ′，グランド端子ＧＮＤ′間に印加されると、抵抗Ｒ_１′，Ｒ_４′を介して、トランジスタＱ_２′のベース端子Ｂに電流が注入され、トランジスタＱ_２′がターンオンする。このとき、Ｒ_３′とＲ_４′とＲ_５′との接続点（ｒｅｆで示す）、すなわちトランジスタＱ_２′のベース端子Ｂには基準電圧が現われている。
【００１２】
トランジスタＱ_２′のターンオンにより、主回路トランジスタＱ_１′のベース端子Ｂに電流が流れ、主回路トランジスタＱ_１′はターンオンを開始する。主回路トランジスタＱ_１′のターンオンが開始すると、接続点ｒｅｆの電位が上昇し抵抗Ｒ_３′による正帰還がなされ、主回路トランジスタＱ_１′のターンオンが速やかに完了する。主回路トランジスタＱ_１′を流れる電流は、インダクタＬ_１′を介してＤＣ出力端子ｂ′側に供給される。ＤＣ出力端子ｂ′，グランド端子ＧＮＤ′間の電圧が上昇するとコンデンサＣ′が充電されるとともに、抵抗Ｒ_７′とＲ_８′との接続点ｄの電位が上昇する。
【００１３】
接続点ｄの電位がＲ_４′とＲ_５′との接続点ｒｅｆの電位に等しくなると、トランジスタＱ_３′がターンオンするとともに、トランジスタＱ_２′がターンオフする。トランジスタＱ_２′がターンオフすると、主回路トランジスタＱ_１′もターンオフする。この後、インダクタＬ_１′に蓄積されたエネルギーは、電流としてフライダイオードＤ_１′→インダクタＬ_１′の経由でＤＣ出力端子ｂ′側に流れる。
【００１４】
この後、ＤＣ出力端子ｂ′，グランド端子ＧＮＤ′間の電位が低下すると、トランジスタＱ_３′がターンオフするとともに、トランジスタＱ_２′がターンオンする。
【００１５】
以下、同様にして、主回路トランジスタＱ_１′のターンオン，ターンオフが繰り返される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
図８のスイッチングレギュレータ９ではトランジスタＱ_２′の安定したオン・オフ（すなわち、急峻なトランジスタＱ_２′のオン・オフ）を行うためには、Ｑ_３′のベース端子への急激な電流注入が必要となる。この電流注入は、出力のリップル電圧により行われる。したがって、図８のスイッチングレギュレータでは、ＤＣ出力電圧Ｖ_ｏｕｔのリップルを小さくすることが容易ではない。
【００１７】
また、図８のスイッチングレギュレータでは、主回路トランジスタＱ_１′のオン・オフは、トランジスタＱ_２′のオン・オフに頼っている。特に、図８では、主回路トランジスタＱ_１′のエミッタ端子Ｅとベース端子Ｂとの間には抵抗Ｒ_２′が設けられており、この抵抗Ｒ_２′と主回路トランジスタＱ_１′のエミッタベース間のＰＮ接合容量により、ＲＣ回路が形成される。このため、トランジスタＱ_２′がターンオンしても、主回路トランジスタＱ_１′は直ちにはターンオンできないし、トランジスタＱ_２′がターンオフしても、主回路トランジスタＱ_１′は直ちにはターンオフできない。
【００１８】
したがって、図９（Ａ）に示すように、主回路トランジスタＱ_１′のコレクタ端子Ｃの電圧の立上りおよび立下り時の波形は急峻とはならず、損失が無視できない場合が生じる。なお、図９（Ｂ）に理想的な主回路トランジスタの出力波形を示しておく。
【００１９】
本発明の目的は、ＤＣ出力電圧にリップルがなくても安定した動作が可能な自励式スイッチングレギュレータを提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、主回路トランジスタのターンオン，ターンオフ時の損失を低減することができる自励式スイッチングレギュレータを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の自励式スイッチングレギュレータは、主回路トランジスタのベース端子に与えられる信号により動作するＤＣ／ＤＣ変換部と、ＤＣ／ＤＣ変換部に駆動信号を送出する主回路駆動部とを有する。
【００２２】
本発明では、ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記した主回路トランジスタと、主回路トランジスタの出力側の主端子に接続された平滑用インダクタと、この平滑用インダクタの入力端子に一方の端子が接続され、他方の端子がグランド端子に接続されたフライホイールダイオードと、次に述べる主回路補助回路とからなる。
【００２３】
主回路補助回路は、平滑用インダクタの二次巻線を構成する補助インダクタ、およびこの補助インダクタに直列接続されたコンデンサと抵抗からなる。補助インダクタとコンデンサと抵抗の直列接続回路の一方の端子は、主回路トランジスタの入力端子に接続され、他方の端子が主回路トランジスタのベース端子に接続され、かつ、補助インダクタは、平滑用インダクタに流れる電流が増加するときに、主回路トランジスタのベース端子側が負、主回路トランジスタの入力端子側が正となるように巻回されている。
【００２４】
また、主回路駆動部は、前記主回路トランジスタのベース電流が流れる向きに前記コンデンサを充電する回路を備えている。
【００２５】
本発明の自励式スイッチングレギュレータは、主回路トランジスタをターンオンするに際して、当該主回路トランジスタのベース端子が順バイアスされるように充電したコンデンサの蓄積電荷をベース電流として供給するとともに、主回路トランジスタがターンオンを開始したときに、補助インダクタの起電力が、主回路トランジスタのベース端子を順バイアスするように作用する。
【００２６】
また、本発明の自励式スイッチングレギュレータは、主回路トランジスタのベース端子に電流が流れなくなるとき（主回路トランジスタがターンオフを開始したとき）に、補助インダクタの起電力が、主回路トランジスタのベース端子を逆バイアスするように作用する。
【００２７】
補助インダクタにより得られるベース電流は、微分波形であるので、高速かつ安定した主回路トランジスタのオン・オフを行うことができ、ＤＣ出力リップルを利用する必要はなくなる。また、主回路トランジスタの出力電圧の立上がりおよび立下りが急峻となり、当該主回路トランジスタでの損失は大幅に低減される。
【００２８】
本発明のスイッチングレギュレータでは、主回路駆動部は、主回路トランジスタを起動するときには、当該トランジスタのベース端子を電流リミッタを介してグランド端子に接続し、前記コンデンサをＤＣ入力端子に印加される電圧により充電するように構成できる。
【００２９】
この場合、主回路駆動部には、主回路駆動用トランジスタを備えることができる。主回路駆動用トランジスタのベース端子には、起動抵抗を介してＤＣ入力端子が接続され、主回路駆動用トランジスタの一方の主端子は前記主回路トランジスタのベース端子に接続されるとともに他方の端子はグランド端子に接続され、かつ、主回路トランジスタのベース端子、主回路駆動用トランジスタの一方の主端子、主回路駆動用トランジスタの他方の主端子、およびグランド端子の経路に、電流リミッタを介在させることができる。
【００３０】
さらに本発明の自励式スイッチングレギュレータでは、ＤＣ出力端子の電圧を検出する出力電圧検出部と、出力電圧検出部からのＤＣ出力電圧検出値を入力する端子を備えた出力制御部とを有することができ、出力制御部は、出力電圧検出値が、所定の基準値を超えたときは主回路駆動部の動作を禁じ、出力電圧検出値が、所定の基準値に達しないときは主回路駆動部の動作を許すように構成することができる。
【００３１】
この場合、出力制御部の制御信号出力端子が主回路駆動用トランジスタのベース端子に接続されるように構成でき、出力制御部は、出力電圧検出値が所定の基準値を超えるときに、主回路駆動用トランジスタのベース端子にオン信号を出力することで前記主回路駆動部の動作を禁じるようにできる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスイッチングレギュレータの一実施形態を図１〜図５により説明する。
【００３３】
図１においてスイッチングレギュレータ１Ａは、たとえばプリンタに使用されるもので、ＤＣ／ＤＣ変換部１１と、主回路駆動部１２と、出力電圧検出部１３と、出力制御部１４と、出力部１５（平滑用コンデンサＣ_２）とから構成されており、ＤＣ入力端子ａに与えられる４２〔Ｖ〕を、５〔Ｖ〕に変換してＤＣ出力端子ｂから出力することができる。
【００３４】
ＤＣ／ＤＣ変換部１１は、ＰＮＰ形の主回路トランジスタＱ_１と、平滑用インダクタＬ_１と、フライホイールダイオードＤ_１と、主回路補助回路１１１とから構成されている。主回路トランジスタＱ_１のエミッタ端子ＥはＤＣ入力端子ａに接続され、コレクタ端子Ｃは平滑用インダクタＬ_１の一方の端子に接続されている。また、フライホイールダイオードＤ_１は、カソード端子Ｋが主回路トランジスタＱ_１，平滑用インダクタＬ_１間に接続され、アノードＡがグランド端子ＧＮＤに接続されている。
【００３５】
主回路補助回路１１１は、平滑用インダクタＬ_１の二次巻線を構成する補助インダクタＬ_２と、抵抗Ｒ_３と、コンデンサＣ_１とからなる。補助インダクタＬ_２の一方の端子は、主回路トランジスタＱ_１の入力端子（エミッタ端子Ｅ）に接続されており、他方の端子は、コンデンサＣ_１および抵抗Ｒ_３を介して主回路トランジスタＱ_１のベース端子Ｂに接続されている。補助インダクタＬ_２は、平滑用インダクタＬ_１に流れる電流が増加するときに、主回路トランジスタＱ_１のベース端子Ｂ側が負、主回路トランジスタＱ_１の入力端子側が正となるように巻回されている。
【００３６】
なお、平滑用インダクタＬ_１と、補助インダクタＬ_２との巻線比Ｎは、
Ｎ＝（Ｖ_ＩＮ−Ｖ_ＯＵＴ）／（Ｖ_{Ｑ１，ＢＥ}＋０．２〔Ｖ〕）
Ｖ_ＩＮ；定格入力電圧
Ｖ_ＯＵＴ；定格入力電圧
Ｖ_{Ｑ１，ＢＥ}；主回路トランジスタＱ_１のエミッタ・ベース間電圧
とすることができる。
【００３７】
主回路駆動部１２は、ＮＰＮ形の主回路駆動用トランジスタＱ_２と、起動抵抗Ｒ_１と、リミッタ抵抗Ｒ_２とからなる。主回路駆動用トランジスタＱ_２エミッタＥはグランド端子ＧＮＤに接続されている。また、起動抵抗Ｒ_１は、ＤＣ入力端子ａと主回路駆動用トランジスタＱ_２，ベース端子Ｂ間に接続され、リミッタ抵抗Ｒ_２は、主回路トランジスタＱ１のベース端子Ｂと、主回路駆動用トランジスタＱ_２のコレクタ端子Ｃとの間に接続されている。
【００３８】
出力電圧検出部１３は、抵抗Ｒ_９とＲ_１０の直列接続回路からなり、両抵抗により、ＤＣ出力電圧Ｖ_ｏｕｔを分圧し、分圧点（両抵抗の接続点）の電圧は後述するシャント回路（シャントＩＣ）の検出端子Ｓに出力される。
【００３９】
出力制御部１４は、前述したシャントＩＣと、抵抗Ｒ_５，Ｒ_６，Ｒ_７，Ｒ_８と、主回路駆動部制御用のＮＰＮ形のトランジスタＱ_３およびＰＮＰ形のトランジスタＱ_４とからなる。シャント回路ＩＣの検出端子Ｓは抵抗Ｒ_９，Ｒ_１０間に接続され、カソード端子Ｋは後述するトランジスタＱ_４の駆動用抵抗Ｒ_７，Ｒ_８を介してＤＣ出力端子ｂに接続され、アノード端子Ａはグランド端子ＧＮＤに接続されている。抵抗Ｒ_６は、過電流検出のために設けられるもので、平滑用インダクタＬ_１の出力端子と、ＤＣ出力端子ｂとの間に接続されている。
【００４０】
トランジスタＱ_３のコレクタ端子Ｃは、主回路駆動用トランジスタＱ_２のベース端子Ｂに接続されている。また、トランジスタＱ_３のエミッタＥはグランド端子ＧＮＤに接続されており、ベース端子Ｂは抵抗Ｒ_４を介してグランド端子ＧＮＤに接続されるとともに、抵抗Ｒ_５を介してトランジスタＱ_４のコレクタ端子Ｃに接続されている。
【００４１】
トランジスタＱ_４のベース端子Ｂは前述した駆動用抵抗Ｒ_７，Ｒ_８間に接続されており、エミッタ端子Ｅは平活用インダクタＬ_１の出力側の端子に接続されている。
【００４２】
以下、図１の回路の動作を、図２〜図５により詳細に説明する。
【００４３】
ＤＣ入力電圧Ｖ_ｉｎがＤＣ入力端子ａ，グランド端子ＧＮＤ間に印加されると、主回路駆動用トランジスタＱ_２のベース端子Ｂにはオン電流が流れ、当該トランジスタＱ_２が、ターンオンする。図２に示すように、主回路駆動用トランジスタＱ_２のターンオンにより、コンデンサＣ_１は、補助インダクタＬ_２側が（＋）、抵抗Ｒ_３側が（−）になるように充電される（図２では、充電電流を破線矢印で示す）。これとともに、主回路トランジスタＱ_１がターンオンを開始する。
【００４４】
電流が平滑用インダクタＬ_１を流れ出すと、補助インダクタＬ_２には、（主回路トランジスタＱ_１のエミッタ端子Ｅ）→（主回トランジスタＱ_１のベース端子Ｂ）→（抵抗Ｒ_３）→（コンデンサＣ_１）の向きに電流を流そうとする起電力が生じる。この起電力により、図３に示すように、コンデンサＣ_１の放電が行われ、主回路トランジスタＱ_１のベース端子Ｂには急激にベース電流が流れるので、ターンオンが速やかに行われる（図３では、放電電流を破線矢印で示す）。これにより、電流Ｉが、主回路トランジスタＱ_１，平滑用インダクタＬ_１を介してＤＣ出力端子ｂに向けて流れる。なお、抵抗Ｒ_３，コンデンサＣ_１の値を適宜設定することにより、主回路トランジスタＱ_１がオンしている時間を設定することができる。
【００４５】
主回路補助回路１１１のコンデンサＣ_１の放電が進むと、ベース端子Ｂには電流が流れなくなり、主回路トランジスタＱ_１はターンオフを開始する。主回路トランジスタＱ_１がターンオフすると、図４に示すように、平滑インダクタＬ_１に蓄積されたエネルギーは、電流Ｉとして（フライホイールダイオードＤ_１）→（平滑用インダクタＬ_１）の経由でＤＣ出力端子ｂ側に流れる。このとき、主回路トランジスタＱ_１の主回路電流（コレクタ電流）が減少しはじめると、補助インダクタＬ_２には、（コンデンサＣ_１）→（抵抗Ｒ_３）→（主回路駆動用Ｑ_１のベース端子Ｂ）→（主回路駆動用Ｑ_１のエミッタ端子Ｅ）の向きに電流を流そうとする起電力が生じるので、トランジスタＱ_１のオフ状態は維持される。
【００４６】
一方、上記のようにして電流が平滑用インダクタＬ_１，抵抗Ｒ_６を介してＤＣ出力端子ｂ側に電流が流れると、コンデンサＣ_２が充電される。ＤＣ出力端子ｂ，グランド端子ＧＮＤ間の電圧がある電圧に達すると（抵抗Ｒ_９，Ｒ_１０の接続点の電位が、ある電圧に達すると）、図５に示すように、シャント回路ＺＤ_１が動作し、カソード端子Ｋから電流の吸い込みを行う。これにより、抵抗Ｒ_７，Ｒ_８の接続点の電位が下がり、トランジスタＱ_４がターンオンし、トランジスタＱ_３のベース端子Ｂの電位が上昇し、トランジスタＱ_３がターンオンし、主回路駆動用トランジスタＱ_２もターンオフする。
【００４７】
ＤＣ出力端子ｂ，グランド端子ＧＮＤ間の電位が低下すると、シャントＩＣはオフし、トランジスタＱ_４およびＱ_３がターンオフする。これにより主回路駆動用トランジスタＱ_２がターンオフするので、ＤＣ／ＤＣ変換部１１による変換動作が、上述のようにして繰り返される。
【００４８】
また、過電流検出用の抵抗Ｒ_６を流れる電流がある値に達すると、トランジスタＱ_４のベース端子Ｂの電位が下がり、ベース電流が引かれトランジスタＱ_４がターンオンする。これにより、平滑インダクタＬ_１の出力側の電圧は、抵抗Ｒ_４とＲ_５とにより分圧され、トランジスタＱ_３のベースに与えられるので、トランジスタＱ_３はターンオンする。トランジスタＱ_３のターンオンにより、主回路駆動用トランジスタＱ_２のベース端子Ｂがグランド電位となり、当該トランジスタＱ_２はターンオフする。
【００４９】
図１の主回路トランジスタＱ_１のベース端子Ｂには、ターンオン時には補助インダクタＬ_１やコンデンサＣ_１により強制的にベース電流が与えられるし、ターンオフ時には、補助インダクタＬ_１やコンデンサＣ_１により強制的にベース電流が流さない向きに電圧がかかるので、主回路トランジスタＱ_１は、トランジスタ等の他のスイッチによらずに、ターンオンやターンオフができる。したがって、主回路トランジスタＱ_１の出力波形として、図９（Ｂ）に示したと同様の波形を得ることができ、これによりＤＣ出力電圧にリップルによらずに安定した動作が可能であり、また主回路トランジスタのターンオン，ターンオフ時の損失を低減することができる。
【００５０】
図６は本発明のスイッチングレギュレータ１Ｂの他の実施形態を示す図である。図６では、主回路駆動部１６が図１の主回路駆動部１２とは異なり、主回路駆動用トランジスタＱ_２のエミッタ端子Ｅは、リミッタ抵抗Ｒ_２を介してグランド端子ＧＮＤに接続されている。リミッタ抵抗Ｒ_２には、主回路駆動用トランジスタＱ_２のゲイン補償用のコンデンサＣ_３が並列接続されている。図６のスイッチングレギュレータ１Ｂの動作は、実質上、上述した実施形態のスイッチングレギュレータ１Ａと同一である。
【００５１】
図７は、本発明のスイッチングレギュレータ１Ｃの更に他の実施形態を示す図である。図７では、出力制御部１７が、図１の出力電圧検出部１３および出力制御部１４の双方の機能を合わせた持っている。出力電圧が所定の値を超えたとき、および主回路（（ＤＣ入力端子ａ主回路トランジスタＱ_１の両主端子）→（平滑用インダクタＬ_１）→（ＤＣ出力端子ｂ）に至る経路）に過電流が流れた場合には、トランジスタＱ_４，Ｑ_３が動作する。図７のスイッチングレギュレータ１Ｃの動作も、実質上、上述した実施形態のスイッチングレギュレータ１Ａと同一である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の自励式スイッチングレギュレータでは、補助インダクタの起電力を利用して、主回路トランジスタのターンオン、ターンオフを行っている。補助インダクタにより得られるベース電流は、微分波形であるので、高速かつ安定した主回路トランジスタのオン・オフを行うことができ、ＤＣ出力リップルを利用する必要はなくなる。また、主回路トランジスタの出力電圧の立上がりおよび立下りが急峻となり、当該主回路トランジスタでの損失は大幅に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスイッチングレギュレータの一実施形態を示す回路図である。
【図２】図１のスイッチングレギュレータの主回路トランジスタの起動時の回路動作説明図である。
【図３】主回路トランジスタがターン・オンするときの様子を示す回路動作説明図である。
【図４】主回路トランジスタがターン・オフした後、フライホイールダイオードがオンした様子を示す回路動作説明図である。
【図５】シャント回路が動作し、カソード端子から電流の吸い込みを行ったときに、主回路駆動用トランジスタがターンオフする様子を示す回路動作説明図である。
【図６】主回路駆動用トランジスタのエミッタ端子が、リミッタ抵抗を介してグランド端子に接続された、本発明のスイッチングレギュレータの他の実施形態を示す回路図である。
【図７】出力制御部が、出力電圧検出部および出力制御部の双方の機能を合わせた持っている、本発明のスイッチングレギュレータのさらに他の実施形態を示す回路図である。
【図８】従来の自励式スイッチングレギュレータを示す回路図である。
【図９】（Ａ）は、従来のスイッチングレギュレータにおける主回路トランジスタのコレクタ端子の電圧の立上りおよび立下り時の出力波形を示す図、（Ｂ）は理想的な主回路トランジスタの出力波形を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃスイッチングレギュレータ
１１ＤＣ／ＤＣ変換部
１２主回路駆動部
１３出力電圧検出部
１４出力制御部
１５出力部
１１１主回路補助回路

Claims

主回路トランジスタのベース端子に与えられる信号により動作するＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部に駆動信号を送出する主回路駆動部と、を有する自励式スイッチングレギュレータにおいて、
前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記主回路トランジスタと、前記主回路トランジスタの出力側の主端子に接続された平滑用インダクタと、前記平滑用インダクタの前記入力端子に一方の端子が接続され、他方の端子がグランド端子に接続されたフライホイールダイオードと、前記平滑用インダクタの二次巻線を構成する補助インダクタ、および当該補助インダクタに直列接続されたコンデンサと抵抗からなり、前記補助インダクタとコンデンサと抵抗との直列接続回路の一方の端子が前記主回路トランジスタの入力端子に接続され、他方の端子が前記主回路トランジスタのベース端子に接続され、かつ、前記補助インダクタは、前記平滑用インダクタに流れる電流が増加するときに、前記主回路トランジスタのベース端子側が負、ＤＣ入力端子側が正となるように巻回されている、主回路補助回路と、を有し、
前記主回路駆動部は、前記主回路トランジスタのベース電流が流れる向きに前記コンデンサを充電する回路を備えてなり、前記主回路トランジスタを起動するときには、当該トランジスタのベース端子を電流リミッタを介してグランド端子に接続し、前記コンデンサを前記ＤＣ入力端子に印加される電圧により充電するものであり、主回路駆動用トランジスタを有し、前記主回路駆動用トランジスタのベース端子には、起動抵抗を介してＤＣ入力端子が接続され、前記主回路駆動用トランジスタの一方の主端子は前記主回路トランジスタのベース端子に接続されるとともに他方の端子はグランド端子に接続され、かつ、前記主回路トランジスタのベース端子、前記主回路駆動用トランジスタの一方の主端子、前記主回路駆動用トランジスタの他方の主端子、および前記グランド端子の経路に、前記電流リミッタが介在してなり、
さらに、ＤＣ出力端子の電圧を検出する出力電圧検出部と、前記出力電圧検出部からのＤＣ出力電圧検出値を入力する端子を備えた出力制御部と、を有し、
前記出力電圧検出部は、前記ＤＣ出力端子の電圧を分圧する第１分圧回路を有し、
前記出力制御部は、前記第１分圧回路の分圧点が検出端子に接続され、アノード端子がグランド端子に接続され、前記第１分圧回路の分圧点の電圧が所定の基準値を超えると動作するシャント回路と、前記平滑用インダクタの出力側と前記ＤＣ出力端子との間に直列に接続された過電流検出用抵抗と、一端側が前記ＤＣ出力端子に接続された第１駆動抵抗と、一端側が前記第１駆動抵抗の他端側に接続され、他端側が前記シャント回路のカソード端子に接続された第２駆動抵抗と、ベース端子が前記第１駆動抵抗と前記第２駆動抵抗との接続点に接続され、エミッタ端子が前記平滑用インダクタの出力側に接続されたＰＮＰ形の第１トランジスタと、前記第１トランジスタのコレクタ端子とグランド端子との間に接続された第２分圧回路と、ベース端子が前記第２分圧回路の分圧点に接続され、エミッタ端子がグランド端子に接続され、コレクタ端子が前記主回路駆動用トランジスタのベース端子に接続されたＮＰＮ形の第２トランジスタと、を有している、ことを特徴とする自励式スイッチングレギュレータ。