JP4415559B2 - Switching power supply - Google Patents
Switching power supply Download PDFInfo
- Publication number
- JP4415559B2 JP4415559B2 JP2003108852A JP2003108852A JP4415559B2 JP 4415559 B2 JP4415559 B2 JP 4415559B2 JP 2003108852 A JP2003108852 A JP 2003108852A JP 2003108852 A JP2003108852 A JP 2003108852A JP 4415559 B2 JP4415559 B2 JP 4415559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- transistor
- switching
- voltage
- output
- 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
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はスイッチング電源に関し、詳しくは電子機器等に所定の直流電圧と直流電流を供給するスイッチング電源に関する。
【0002】
【従来の技術】
RCC回路を有するスイッチング電源の代表例として広く知られているACアダプタの出力電流、及び出力電圧の制御方法は、図4において、電源101より供給されたAC入力電圧を整流部102、及び平滑部103によりDC電源に変換し、そのDC電源をメイントランジスタ105のスイッチングによってパルス変換してスイッチングトランス104へ供給する事により出力側回路部へ出力し、その出力電圧113、及び出力電流114を出力電圧検出回路部109、及び出力電流検出回路部110にて検出し、その検出結果を出力伝達回路部111を通じてサブトランジスタ112の制御を行うことによりメイントランジスタ105のスイッチング制御を行いACアダプタの出力電圧113、及び出力電流114の出力制御を行っている。
【0003】
このようなRCC方式の回路構成を持ったAC−DC変換装置であるACアダプタでは、一般的に、電圧検出回路部109、及び出力電流検出回路部110の機能を有するレギュレータ装置と、出力伝達回路部111の機能を有するフォトカプラとを用いて2次側の出力電圧113、及び出力電流114を制御している。
【0004】
また、図5のスイッチング電源装置の構成によれば、トランス2の1次側のみにて2次側の出力電圧V2の定電圧制御を行うことができるので、2次側のレギュレータ装置、及び2次側から1次側へのフィードバック用のフォトカプラを用いる必要がなくなりコストダウンが実現できる(例えば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−304778号公報(第1頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
2次側から1次側へのフィードバックを行うスイッチング制御方法では、出力電圧検出回路109、及び出力電流検出回路110の機能を有するレギュレータ回路と、出力伝達回路111の機能を有するフォトカプラはRCC回路を構成する重要な部品であり、安価な部品ではないため上記部品がスイッチング電源製品の材料費に占める割合は大きい。
【0007】
また図5に示す従来のスイッチング制御方法では、制御回路8aは一次巻線2aと同相に巻かれたバイアス巻線2cの逆起電圧により発生する出力電圧V4を利用するものである。一般的にスイッチングトランスの巻線に発生する逆起電圧はリンギング成分を多く含んでいることから、出力電圧V4をほぼ一定に保った状態で、さらに2次側の出力精度を向上させることは容易ではなく、追加する部品が多数必要となり、製品化するには課題が多すぎる。
【0008】
本発明は、上記課題を解決するもので電圧検出回路109、及び出力電流検出回路110の機能を有するレギュレータ回路と、出力伝達回路部111の機能を有するフォトカプラとを使用せず、スイッチングトランスに2次側制御用巻線を内設し1次側での簡易的な制御回路を追加することで安価、かつ容易に、しかも高精度の出力電圧と出力電流が制御できるスイッチング電源を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、RCC方式の回路構成において、2次側出力を制御するための制御巻線を1次側に内設したスイッチングトランスと、前記制御巻線の一方端側にアノードが接続された整流ダイオードと、この整流ダイオードのカソード側とグラウンドライン間に接続された平滑コンデンサと、前記整流ダイオードのカソード側にカソードが接続されたツェナーダイオードと、このツェナーダイオードからの電流を増幅させ、スイッチングトランジスタの制御を行うサブトランジスタのベース電流を供給する2次側制御用トランジスタと、この2次側制御用トランジスタのベースと、グラウンドライン間に接続された位相補正用コンデンサとを備えることにより、2次側に所定の出力電圧を供給する。
【0010】
さらに、前記ツェナーダイオードの動作電圧の変更により、2次側出力電圧が調整可能となる。
【0011】
さらに、前記スイッチングトランスに内設されたベース巻線の一方端側と、前記サブトランジスタのベース間に接続された抵抗の定数変更により、2次側出力電流が調整可能となる。
【0012】
さらに、前記サブトランジスタのベースとグラウンドライン間に接続され、スイッチング周波数を調整しているコンデンサを、前記サブトランジスタのベースと、前記スイッチングトランスのベース巻線間に接続された分圧抵抗の間に接続することにより、入力電圧の変動に対し2次側出力の変動を低減することを可能にしている。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【0014】
図1は、本発明の第1実施例であるRCC方式スイッチング電源のブロック図を示している。本発明において、2次側の出力電圧を一定に制御するためスイッチングトランス104は2次巻線104cと同相に巻かれた制御巻線104dを内接し、発生した制御巻線104dの電圧を整流ダイオード119で直流電圧に変換している。スイッチングトランジスタ105のオフ期間に制御巻線104dの電圧が上昇する場合、整流ダイオード119に接続されている制御電圧調整用ツェナーダイオード120は、印加された電圧がツェナー電圧を超えると電流が流れ、前記2次側制御用トランジスタ118にベース電流を供給している。この入力されたベース電流は、2次側制御用トランジスタ118の動作により増幅され制御用トランジスタ118のコレクタ−エミッタ間の電荷の移動を行い、サブトランジスタ112のベース電流を供給している。このような動作によりスイッチングトランジスタ105のオン期間が短くなり、スイッチングトランス104の2次巻線104cの出力電圧は低下し、2次側出力電圧113はほぼ一定に制御することができる。
【0015】
また、前記制御巻線104dの巻数を2次側巻線の巻数に対し十分多くすることで2次側出力電圧は、前記制御電圧調整用ツェナーダイオード120の動作電圧を変更することで容易に調整が可能である。
【0016】
図2は、本発明の第2実施例であるRCC方式スイッチング電源のブロック図を示している。このスイッチング電源の実施例と、図1の実施例との相違点を中心に説明すると、前記スイッチングトランス104に内設されたベース巻線の一方端側と前記サブトランジスタ112のベース間にベース電流調整用抵抗223を接続する。2次側出力電流114を徐々に増加させた場合、前記出力電流114がある値に達したときは、前記サブトランジスタ112と、前記スイッチング周波数調整用コンデンサ115と、前記サブトランジスタ112のベース電流調整用抵抗223との動作により前記出力電流114を制限している。
【0017】
前記出力電流114を制限する値は前記ベース電流調整用抵抗223の定数を変更することで容易に調整が可能である。
【0018】
図3は、本発明の第3実施例であるRCC方式スイッチング電源のブロック図を示している。図2において、スイッチング周波数調整用コンデンサ115はサブトランジスタ112のベースとエミッタ間に接続していたが、図3に示すように、スイッチング周波数調整用コンデンサ315はサブトランジスタ112のベースとスイッチングトランス104のベース巻線104b間に接続された分圧抵抗324、及び325の間に接続する。前記スイッチングトランス104のベース巻線104bの電圧と分圧抵抗間の電圧は共にAC入力電圧が増加するほど高くなるが、逆に前記スイッチング周波数調整用コンデンサ115の電荷は減少し入力電圧を増加した場合においてもある入力電圧のポイントで出力特性は減少方向に変動する。図2に示した第2実施例においては、入力電圧の増加に伴ない出力電流114を制限する値は増加する。しかしながら、図3に示す第3実施例のように回路を構成した場合、例えば入力電圧範囲が100〜240Vのようなワールドワイド入力のスイッチング電源においては、定格入力電圧範囲全体での出力特性変動を低減することが可能である。
【0019】
【発明の効果】
上記実施例のように、本発明によればRCC方式の回路構成において、2次側出力を制御するための制御巻線を1次側に内設したスイッチングトランスと、前記制御巻線の一方端側にアノードが接続された整流ダイオードと、この整流ダイオードのカソード側とグラウンドライン間に接続された平滑コンデンサと、前記整流ダイオードのカソード側にカソードが接続されたツェナーダイオードと、このツェナーダイオードからの電流を増幅させメイントランジスタの制御を行うサブトランジスタのベース電流を供給する2次側制御用トランジスタと、この2次側制御用トランジスタのベースとグラウンドライン間に接続された位相補正用コンデンサとを備えることで2次側出力電圧を制御することが可能となる。さらに、前記ツェナーダイオードの動作電圧の選択により容易に2次側出力電圧の設定をすることができる。
【0020】
さらに、スイッチングトランスのベース巻線間に分圧抵抗を追加し、スイッチング周波数調整用コンデンサの接続を変更することで入力電圧の変動に対し2次側出力電流の変動を低減することが可能となる。
【0021】
これらの発明により、2次側出力検出の機能を有するレギュレータ装置や出力伝達回路の機能を有するフォトカプラを使用せず、1次側での簡易的な制御回路を追加することで出力電圧と、出力電流を制御することが可能となるスイッチング電源が構成できるので、従来の構成と比べると大幅なコストダウンが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であるRCC方式スイッチング電源のブロック図
【図2】本発明の第2実施例であるRCC方式スイッチング電源のブロック図
【図3】本発明の第3実施例であるRCC方式スイッチング電源のブロック図
【図4】従来のRCC方式スイッチング電源のブロック図
【図5】従来のスイッチング電源の回路図
【符号の説明】
101 電源
102 整流部
103 平滑部
104 スイッチングトランス
104a スイッチングトランス104の1次巻線
104b スイッチングトランス104のベース巻線
104c スイッチングトランス104の2次巻線
104d スイッチングトランス104の制御巻線
105 スイッチングトランジスタ
106 出力整流ダイオード
107 出力平滑コンデンサ
108 出力電流検出抵抗
109 出力電圧検出回路部
110 出力電流検出回路部
111 出力伝達回路部
112 サブトランジスタ
113 出力電圧
114 出力電流
115 スイッチング周波数調整用コンデンサ
116 スイッチングトランジスタ105のベース電流調整用抵抗
117 スイッチングトランジスタ105の駆動用コンデンサ
118 2次側制御用トランジスタ
119 制御巻線整流ダイオード
120 制御電圧調整用ツェナーダイオード
121 位相補正用コンデンサ
122 制御巻線104dの平滑用コンデンサ
223 サブトランジスタ112のベース電流調整用抵抗
315 スイッチング周波数調整用コンデンサ
324 出力特性調整用分圧抵抗
325 出力特性調整用分圧抵抗[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a switching power supply, and more particularly to a switching power supply that supplies a predetermined DC voltage and DC current to an electronic device or the like.
[0002]
[Prior art]
An AC adapter output current and output voltage control method widely known as a representative example of a switching power supply having an RCC circuit is shown in FIG. 4 in which an AC input voltage supplied from a
[0003]
In an AC adapter which is an AC-DC converter having such an RCC circuit configuration, generally, a regulator device having functions of a voltage
[0004]
Further, according to the configuration of the switching power supply device of FIG. 5, constant voltage control of the output voltage V2 on the secondary side can be performed only on the primary side of the
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-304778 (first page)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the switching control method for performing feedback from the secondary side to the primary side, the regulator circuit having the functions of the output
[0007]
In the conventional switching control method shown in FIG. 5, the control circuit 8a uses the output voltage V4 generated by the back electromotive voltage of the bias winding 2c wound in the same phase as the primary winding 2a. In general, the back electromotive voltage generated in the winding of the switching transformer contains a lot of ringing components, so it is easy to further improve the output accuracy on the secondary side while keeping the output voltage V4 substantially constant. Rather, many additional parts are required, and there are too many issues for commercialization.
[0008]
The present invention solves the above-described problems, and does not use a regulator circuit having the functions of the
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a switching transformer in which a control winding for controlling a secondary output is provided on the primary side in a circuit configuration of the RCC system, and a rectification in which an anode is connected to one end side of the control winding. A diode, a smoothing capacitor connected between the cathode side of the rectifier diode and the ground line, a Zener diode having a cathode connected to the cathode side of the rectifier diode, and a current from the Zener diode are amplified, and the switching transistor By providing a secondary side control transistor that supplies a base current of a sub-transistor that performs control, a base of the secondary side control transistor, and a phase correction capacitor connected between the ground lines, the secondary side Is supplied with a predetermined output voltage.
[0010]
Further, the secondary output voltage can be adjusted by changing the operating voltage of the Zener diode.
[0011]
Further, the secondary output current can be adjusted by changing the constant of the resistance connected between one end of the base winding provided in the switching transformer and the base of the sub-transistor.
[0012]
Further, a capacitor connected between the base of the sub-transistor and the ground line and adjusting the switching frequency is connected between the base of the sub-transistor and the voltage dividing resistor connected between the base winding of the switching transformer. By connecting, it is possible to reduce the fluctuation of the secondary side output with respect to the fluctuation of the input voltage.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 shows a block diagram of an RCC switching power supply which is a first embodiment of the present invention. In the present invention, in order to control the output voltage on the secondary side to be constant, the
[0015]
Further, the secondary output voltage can be easily adjusted by changing the operating voltage of the control voltage adjusting
[0016]
FIG. 2 shows a block diagram of an RCC switching power supply according to the second embodiment of the present invention. The difference between the embodiment of the switching power supply and the embodiment of FIG. 1 will be described mainly. The base current between one end of the base winding provided in the
[0017]
The value limiting the
[0018]
FIG. 3 shows a block diagram of an RCC switching power supply which is a third embodiment of the present invention. In FIG. 2, the switching
[0019]
【The invention's effect】
As in the above embodiment, according to the present invention, in the RCC circuit configuration, a switching transformer having a control winding for controlling the secondary output on the primary side, and one end of the control winding. A rectifier diode having an anode connected to the side, a smoothing capacitor connected between the cathode side of the rectifier diode and a ground line, a Zener diode having a cathode connected to the cathode side of the rectifier diode, and a Zener diode from the Zener diode A secondary side control transistor that supplies a base current of a sub-transistor that amplifies the current and controls the main transistor, and a phase correction capacitor connected between the base of the secondary side control transistor and the ground line. Thus, the secondary output voltage can be controlled. Further, the secondary output voltage can be easily set by selecting the operating voltage of the Zener diode.
[0020]
Further, by adding a voltage dividing resistor between the base windings of the switching transformer and changing the connection of the switching frequency adjusting capacitor, it becomes possible to reduce the fluctuation of the secondary output current with respect to the fluctuation of the input voltage. .
[0021]
By these inventions, the output voltage is obtained by adding a simple control circuit on the primary side without using a regulator device having a function of secondary side output detection or a photocoupler having a function of an output transmission circuit, Since a switching power supply capable of controlling the output current can be configured, a significant cost reduction can be realized as compared with the conventional configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an RCC switching power supply that is a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an RCC switching power supply that is a second embodiment of the present invention. Block diagram of RCC switching power supply as an example [FIG. 4] Block diagram of conventional RCC switching power supply [FIG. 5] Circuit diagram of conventional switching power supply [Explanation of symbols]
101
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003108852A JP4415559B2 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003108852A JP4415559B2 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Switching power supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004320856A JP2004320856A (en) | 2004-11-11 |
JP4415559B2 true JP4415559B2 (en) | 2010-02-17 |
Family
ID=33470195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003108852A Expired - Fee Related JP4415559B2 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Switching power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4415559B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5174397B2 (en) | 2007-08-21 | 2013-04-03 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Self-excited oscillation switching regulator |
-
2003
- 2003-04-14 JP JP2003108852A patent/JP4415559B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004320856A (en) | 2004-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6980446B2 (en) | Circuit for starting power source apparatus | |
US7525259B2 (en) | Primary side regulated power supply system with constant current output | |
US7577003B2 (en) | Switching power supply | |
US8559203B2 (en) | Power source apparatus with harmonic suppression | |
US9142947B2 (en) | Switching control circuit and switching power supply apparatus | |
US20090040793A1 (en) | Start-up time reduction in switching regulators | |
JP2002330584A (en) | Method for making dissipating clamp for electric circuit, and the device | |
US20080291709A1 (en) | Switching power supply apparatus | |
WO2009010802A2 (en) | Forward power converters | |
JP2009153234A (en) | Switching power supply device | |
US20080265670A1 (en) | Converter for Providing Several Output Voltages | |
JP2010284031A (en) | Switching power supply device and lighting device using the same | |
US8467201B2 (en) | Simplified primary triggering circuit for the switch in a switched-mode power supply | |
US9385615B2 (en) | Isolated switching power supply | |
US20090097291A1 (en) | Universal power supply for a laptop | |
JP3206488B2 (en) | Switching power supply | |
JP2004289981A (en) | Switching power supply | |
US20050057951A1 (en) | Controlled synchronous rectifier for controlling an output voltage of a switched mode power supply | |
JP4288961B2 (en) | Power supply device and discharge lamp lighting device using the same | |
JP4415559B2 (en) | Switching power supply | |
US5668704A (en) | Self-exciting flyback converter | |
JP4386384B2 (en) | Switching power supply | |
JPH11308858A (en) | Switching regulator power circuit | |
JP2003037974A (en) | Switching power supply | |
JP2004328948A (en) | Switching power circuit and switching regulator equipped with the switching power circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060413 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091104 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091117 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121204 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121204 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131204 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |