JPH01278260A

JPH01278260A - 電圧変換回路

Info

Publication number: JPH01278260A
Application number: JP10849388A
Authority: JP
Inventors: Masashi Mukogawa; 向川　政志; Takanori Kurita; 栗田　▲たか▼教
Original assignee: Fujisoku Electric Co Ltd; Fujisoku Corp
Current assignee: Fujisoku Corp
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1989-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えばスイッチングレギュレータに適用さ
れる電圧変換回路に関する。

（従来の技術）周知のように、スイッチングレギュレータにおいては、
トランスの一次側に供給される直流電流をスイッチング
素子によって断続し、前記トランスの二次側に誘起され
る電流を整流することにより、所要の電圧を得るように
している。

ところで、上記スイッチング素子は、近時発振用の集積
回路を使用してスイッチング動作されるようになってい
る。しかし、この発振用の集積回路は高価であるととも
に、集積回路に供給する電源電圧を安定化する必要があ
り、回路構成が複雑化するとともに、製造コストが高騰
するものであった。

そこで、共振型と称する発振器が開発されている。この
共振型発振器の場合、コイルとトランジスタによって発
振回路が構成されているため、回路構成が簡単で、安価
なものである。しかし、この共振型発振器は、負荷や入
力電圧の変動に対して不安定なものでった。

（発明が解決しようとする課題）この発明は、回路構成が複雑化し、製造コストが高騰し
たり、負荷や入力電圧の変動に対して発振が不安定とな
るという課題を解決するものであり、その目的とすると
ころは、発揚用集積回路を使用する場合に比べて製造コ
ストが安価であり、しかも、共娠型に比べて動作が安定
な電圧変換回路を提供しようとするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、直流電流を断続するスイッチング回路と、
この断続された直流電流が一次側に供給されるトランス
と、このトランスの二次側に設けられる整流回路と、負
性抵抗素子およびこの負性抵抗素子の導通タイミングを
制御する時定数回路からなり、１負性抵抗素子の出力に
よって前記スイッチング回路をスイッチング制御する発
振回路と、前記負性抵抗素子の保持電流を遮断する遮断
回路とから構成されている。

（作用）この発明は、負性抵抗素子の導通タイミングを時定数回
路によって制御することにより、簡単な回路によってス
イッチング回路を制御する発振回路を構成し、且つ、遮
断回路によって負性抵抗素子の保持電流を確実に遮断す
ることにより、発振の安定化を図っている。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、交流電源１１は整流回路１２の入力端
に接続されている。この整流回路１２の一方出力端は、
平滑コンデンサ１３を介して他方出力端に接続されてい
る。また、整流回路１２の一方出力端は、トランス１４
の一次巻ｔｌ　１４１（７）一端に接続されている。こ
のトランス１４の二次巻線１４２の一端は整流回路を構
成するダイオード１５のアノードに接続されている。こ
のダイオード１５のカソードは出力端子１６に接続され
るとともに、コンデンサ１７の一端に接続されている。

このコンデンサ１７の他端は、出力端子１８に接続され
るとともに、前記二次巻線１４２の他端に接続されてい
る。また、前記出力端子１６．１８の相互間には、抵抗
１９、ツェナーダイオード２０、フォトカブラを構成す
る発光ダイオード２１からなる直列回路が接続されてい
る。

一方、前記トランス１４における一次巻線１４１の他端
には、ダイオード２２のアノードが接続され、このダイ
オード２２のカソードは、抵抗２３、コンデンサ２４の
並列回路を介して前記−次巻線１４１の一端に接続され
ている。これらダイオード２２、抵抗２３、コンデンサ
２４は所謂スナバ−回路２５を構成している。

さらに、前記−次巻線１４１の他端は、スイッチング動
作されるトランジスタ２６のコレクタに接続されている
。このトランジスタ２６のエミッタは前記整流回路１２
の他方出力端に接続されている。

また、前記整流回路１２の一方出力端には、抵抗２７の
一端が接続されている。この抵抗２７の他端は、ダイオ
ード２８を介して負性抵抗素子としての、例えば双方向
制御整流素子（以下、サイリスタと称す）２９の一端に
接続されている。このサイリスタ２９の他端は、前記ト
ランジスタ２６のベースに接続されるとともに、抵抗３
０を介して前記整流回路１２の他方出力端に接続されて
いる。また、前記サイリスタ２９、抵抗３０の直列回路
には、コンデンサ３１、および前記発光ダイオード２１
とともにフォトカプラを構成するフォトトランジスタ３
２がそれぞれ並列接続されている。前記抵抗２７および
コンデンサ３］、は時定数回路３２を構成している。

さらに、前記スナバ−回路２５を構成するダイオード２
２のアノードと、前記抵抗２７、ダイオード２８のアノ
ードの接続点間には、抵抗３３、コンデンサ３４の直列
回路からなる遮断回路３５が接続されている。

上記構成において、第２図を参照して動作について説明
する。

先ず、遮断回路３５が接続されていないものとして説明
する。

抵抗２７、コンデンサ３１とからなる時定数回路３２に
は、整流回路１２、コンデンサ１３によって整流平滑さ
れた直流電流が供給される。そして、この時定数回路３
２のコンデンサ３１の両端電圧（第２図（ａ）に示す）
が所定の電圧値に達すると、サイリスタ２９がターンオ
ンされ、トランジスタ２６がオン状態とされる（同図（
ｂ））。

また、サイリスタ２９が導通すると、時定数回路３２を
構成するコンデンサ３１の電荷がサイリスタ２９を介し
て瞬間的に同図（ｂ）に示す如く放電され、サイリスタ
２９に流れる電流が所定値以下となると、サイリスタ２
９がターンオフされる。しかし、トランジスタ２６は、
そのベース・コレクタ間に蓄積された過剰のキャリアが
消滅するまでオン状態とされている。トランジスタ２６
がオン状態にある時間は、注入電流によって決定される
ため、ベースに接続されている抵抗３０の値を変えるこ
とにより、パルス幅を変えることができる。第２図（Ｃ
）はトランジスタ２６のコレクタ電流を示し、同図（ｄ
）はコレクタ電圧を示している。

このようにして、トランジスタ２６がオン、オフされる
ことにより、トランス１４の一次巻線１４１に供給され
る直流電流が断続され、トランス１４の二次巻線１４２
には、所定の電流が誘起される。この電流はダイオード
１５およびコンデンサ１７によって整流され、この整流
出力は出力端子１６．１８を介して図示せぬ負荷に供給
される。

上記のような動作が繰返されることにより、出力端子１
６．１８に所定の電圧が出力される。

また、負荷側の電圧が変化した場合、発光ダイオード２
１の光量が変化する。このため、フォトトランジスタ３
２が制御され、サイリスタ２９に印加される電圧が変化
して、負荷側へ供給される出力電圧が一定となる。

ところで、サイリスタ２９の特性は、第３図に示すよう
になっている。即ち、サイリスタ２９の両端電圧が一定
電圧Ｅａに達すると負性抵抗特性を示し、両端電圧がＥ
ｂに低下するとともに、−定の電流１ｂが流れ続ける。

この電流１ｂは保持電流と呼ばれるものであり、この保
持電流が抵抗２７によって規定される電流！ｃ以下にな
らないと、サイリスタ２９はターンオフしない。しかし
、サイリスタは製造誤差によって保持電流にばらつきが
あるため、保持電流が抵抗２７によって規定される電流
以下に低下しないことがあり、安定に発振しないことが
ある。

そこで、この実施例においては遮断回路３５を設け、こ
の遮断回路３５によって確実にサイリスタ２９をターン
オフさせるようにしている。

即ち、スナバ−回路２５の作用によってトランジスタ２
６のコレクタに生じた、第２図（ｄ）に示すような電圧
波形を、遮断回路３５を介してサイリスタ２９に供給し
、サイリスタ２９がオンした直後に、抵抗２７とダイオ
ード２８の接続点の電位を強制的に零電位に引下げ、サ
イリスタ２９への電流供給が行われないようにし、サイ
リスタ２９のターンオフを確実なものとしている。

上記実施例によれば、サイリスタ２９、時定数回路３２
によって発振回路を構成している。したがって、従来の
共振型発振回路と同様、簡単な構成によって発振回路を
構成することができる。

しかも、遮断回路３５によってサイリスタ２９を確実に
ターンオフさせるようにしているため、発振の安定化を
図ることができるもである。

次に、この発明の他の実施例について説明する。

尚、第１図と同一部分に、は同一符号を付し、異なる部
分についてのみ説明する。

第４図は、遮断回路としてトランジスタを使用したもの
である。

即ち、トランジスタ４１のコレクタは抵抗２７とダイオ
ード２８の接続点に接続され、ベースは、抵抗４２を介
して、前記トランジスタ２６のベースに接続されている
。さらに、エミッタはトランジスタ２６のエミッタに接
続されている。

上記構成において、サイリスタ２９がターンオンすると
、トランジスタ２６がオンするとともに、トランジスタ
４１がオン状態とされる。このため、このトランジスタ
４１によってサイリスタ２９の保持電流を、抵抗２７に
よって規定される電流以下とすることができるため、発
振を安定化することができるものである。

また、第５図はサイリスタ２９に、定電流源からなる遮
断回路を介して電流を供給するようにしたものである即ち、抵抗２７の他端とダイオード２８のアノードの相
互間には、トランジスタ５１のエミッタ、コレクタが接
続されている。このトランジスタ５１のベースは、抵抗
５２を介して前記抵抗２７の一端に接続されている。

このような構成としても発振の安定化を図ることが可能
である。

尚、上記実施例では、負性抵抗素子として、サイリスタ
を使用した場合について説明したが、これに限定される
ものではない。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］以上、詳述したようにこの発明によれば、負性抵抗素子
の導通タイミングを時定数回路によって制御することに
より、簡単な回路によってスイッチング回路を制御する
発振回路を構成し、且つ、遮断回路によって負性抵抗素
子の保持電流を確実に遮断することにより、発振の安定
化を図ることが可能な電圧変換回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる電圧変換回路の一実施例を示
す回路構成図、第２図、第３図はそれぞれ第１図の動作
を説明するために示す図、第４図、第５図はそれぞれこ
の発明の他の実施例を示すもであり、それぞれ要部のみ
を示す回路図である。１１・・・交流電源、１２・・・整流回路、１４・・・
トランス、２６・・・トランジスタ、２９・・・サイリ
スク、３２・・・時定数回路、３５・・・遮断回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（）　　　　０コ第２　図第３　ロ

Claims

【特許請求の範囲】

　直流電流を断続するスイッチング回路と、この断続さ
れた直流電流が一次側に供給されるトランスと、このト
ランスの二次側に設けられる整流回路と、負性抵抗素子
およびこの負性抵抗素子の導通タイミングを制御する時
定数回路からなり、負性抵抗素子の出力によって前記ス
イッチング回路をスイッチング制御する発振回路と、前
記負性抵抗素子の保持電流を遮断する遮断回路とを具備
したことを特徴とする電圧変換回路。