JPH02131362A - スイッチングレギュレータ - Google Patents
スイッチングレギュレータInfo
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- JPH02131362A JPH02131362A JP28225988A JP28225988A JPH02131362A JP H02131362 A JPH02131362 A JP H02131362A JP 28225988 A JP28225988 A JP 28225988A JP 28225988 A JP28225988 A JP 28225988A JP H02131362 A JPH02131362 A JP H02131362A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は直流安定化電源として使用されるスイッチング
レギュレー夕に関する。
レギュレー夕に関する。
く従来の技術〉
小型、軽量、高効率というメリットを有するスイッチン
グレギュレー夕は、軽薄短小の時代の流れに合致すると
の理由により、益々重要視されるに至っているが、この
ようなスイッチングレギュレー夕の中でも、RCC (
リンギングチョークコンバータ)方式のものは、小容量
向きではあるとはいえ必要とする部品点数が比較的少な
くてよく安価なスイッチング電源として汎用されている
。
グレギュレー夕は、軽薄短小の時代の流れに合致すると
の理由により、益々重要視されるに至っているが、この
ようなスイッチングレギュレー夕の中でも、RCC (
リンギングチョークコンバータ)方式のものは、小容量
向きではあるとはいえ必要とする部品点数が比較的少な
くてよく安価なスイッチング電源として汎用されている
。
従来のRCC方弐のスイッチングレギュレー夕の回路構
成について第3図を参照して説明する。
成について第3図を参照して説明する。
スイッチングレギュレー夕の主要構成部たるリンギング
チョークコンバータ10は、図外の整流回路にて生成さ
れた直流電圧aの電圧レベルを可変にして直流電圧bを
生成する自動弐のDC−DCコンバータ回路であって、
スイッチングトランジスタl2がオン状態となる半サイ
クルにおいて、一次側から供給されたエネルギーをコン
バータトランス14に蓄える一方、オフ状態となる後の
半サイクルにおいて、コンバータトランスエ4に蓄えら
れたエネルギーを整流回路15における電解コンデンサ
152に転送せしめ、このスイッチング過程で電解コン
デンサ152の両端に直流電圧bが発生するようになっ
ている。
チョークコンバータ10は、図外の整流回路にて生成さ
れた直流電圧aの電圧レベルを可変にして直流電圧bを
生成する自動弐のDC−DCコンバータ回路であって、
スイッチングトランジスタl2がオン状態となる半サイ
クルにおいて、一次側から供給されたエネルギーをコン
バータトランス14に蓄える一方、オフ状態となる後の
半サイクルにおいて、コンバータトランスエ4に蓄えら
れたエネルギーを整流回路15における電解コンデンサ
152に転送せしめ、このスイッチング過程で電解コン
デンサ152の両端に直流電圧bが発生するようになっ
ている。
次に、スイッチングトランジスタ12がスイッチングす
る基本的原理について説明する。まず、直流電圧aが通
電されれば、コンバータトランスl4のN1巻線側の始
動抵抗13、N2巻線側のベース抵抗16を夫々介して
スイッチングトランジスタ12にベース電流が流れてこ
れが速やがにオン状態となるが、スイッチングトランジ
スタ12の制御対象たる一次側電流Cは、コンバータト
ランス14のインダクタンスによって、瞬時には立ち上
がらずランプ関数的に増加する。そして、スイッチング
トランジスタ120オンと同時にコンバータトランス1
4のN2巻線のg側に発生した正のベース電流が流れる
一方、一次側電流Cが或る程度大きくなると、トランジ
スタの特性により、スイッチングトランジスタ12がオ
ン状態からオフ状態に切り替わる。スイッチングトラン
ジスタ12がオフ状態になると、コンバータトランス1
4に蓄積されたエネルギーが整流回路側に放出され、こ
のエネルギー放出が終了したタイミングで、スイッチン
グトランジスタ12が再び順バイアス状態となってオン
状態に切り変わり、以降、同様の動作が繰り返されて、
スイッチングトランジスタ12がスイッチングするよう
になっている。これが、リンギングチョークコンバータ
10が自動的に発振する基本的原理であるが、負荷状態
が変化しても直流電圧bが大きく変動しないようにする
べく、リンギングチョークコンバータ10の出力段に接
続された出力検出回路20等によってスイッチングトラ
ンジスタ12のオン期間が調節されるようになっている
。
る基本的原理について説明する。まず、直流電圧aが通
電されれば、コンバータトランスl4のN1巻線側の始
動抵抗13、N2巻線側のベース抵抗16を夫々介して
スイッチングトランジスタ12にベース電流が流れてこ
れが速やがにオン状態となるが、スイッチングトランジ
スタ12の制御対象たる一次側電流Cは、コンバータト
ランス14のインダクタンスによって、瞬時には立ち上
がらずランプ関数的に増加する。そして、スイッチング
トランジスタ120オンと同時にコンバータトランス1
4のN2巻線のg側に発生した正のベース電流が流れる
一方、一次側電流Cが或る程度大きくなると、トランジ
スタの特性により、スイッチングトランジスタ12がオ
ン状態からオフ状態に切り替わる。スイッチングトラン
ジスタ12がオフ状態になると、コンバータトランス1
4に蓄積されたエネルギーが整流回路側に放出され、こ
のエネルギー放出が終了したタイミングで、スイッチン
グトランジスタ12が再び順バイアス状態となってオン
状態に切り変わり、以降、同様の動作が繰り返されて、
スイッチングトランジスタ12がスイッチングするよう
になっている。これが、リンギングチョークコンバータ
10が自動的に発振する基本的原理であるが、負荷状態
が変化しても直流電圧bが大きく変動しないようにする
べく、リンギングチョークコンバータ10の出力段に接
続された出力検出回路20等によってスイッチングトラ
ンジスタ12のオン期間が調節されるようになっている
。
出力検出回路20は抵抗21、抵抗22、シャントレギ
ュレータ23、フォトカプラ24からなる回路であって
、直流電圧bを抵抗21、抵抗22で分圧し、分圧電圧
hをシャントレギュレータ23で比較制御し、制御され
た電流によりフォトカプラ24を動作させるようになっ
ている。このフォトカプラ24の二次側には、N2巻線
に発生する電圧を整流回路61にて整流せしめて生成し
た直流電圧が印加されており、このフォトカブラ24の
出力段には、スイッチングトランジスタ12のベース側
に流れるベース電流をバイパスするトランジスタ62が
接続されている。即ち、直流電圧bの大きさに応じてフ
ォトカプラ24、トランジスタ62を動作せしめて、ス
イッチングトランジスタ12のベース電流を減らす方向
に調節してこのオン期間を可変にし、もって直流電圧b
を安定化するようになっている。しかもスイッチングト
ランジスタ12のエミッタ側に接続したシャント抵抗1
7で一次側電流Cを検出し、これが異常を示せば、スイ
ッチングトランジスタ12を強制的にオフ状態にするよ
うにして、過電流からスイッチングトランジスタ12等
を保護するようになっている。
ュレータ23、フォトカプラ24からなる回路であって
、直流電圧bを抵抗21、抵抗22で分圧し、分圧電圧
hをシャントレギュレータ23で比較制御し、制御され
た電流によりフォトカプラ24を動作させるようになっ
ている。このフォトカプラ24の二次側には、N2巻線
に発生する電圧を整流回路61にて整流せしめて生成し
た直流電圧が印加されており、このフォトカブラ24の
出力段には、スイッチングトランジスタ12のベース側
に流れるベース電流をバイパスするトランジスタ62が
接続されている。即ち、直流電圧bの大きさに応じてフ
ォトカプラ24、トランジスタ62を動作せしめて、ス
イッチングトランジスタ12のベース電流を減らす方向
に調節してこのオン期間を可変にし、もって直流電圧b
を安定化するようになっている。しかもスイッチングト
ランジスタ12のエミッタ側に接続したシャント抵抗1
7で一次側電流Cを検出し、これが異常を示せば、スイ
ッチングトランジスタ12を強制的にオフ状態にするよ
うにして、過電流からスイッチングトランジスタ12等
を保護するようになっている。
く発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上記従来例による場合には、一次側電流
Cの他にベース電流やスナバ電流等が加算されてシャン
ト抵抗17に流れるような構成となっているので、正確
な一次側電流Cが検出された状態で動作していないとい
う欠点がある。しがち高耐圧タイプのスイッチングトラ
ンジスタl2の電流増幅率hfmは、比較的小さいのが
通常で、シャント抵抗17に流れる電流においてベース
電流の占める割合が大きくなっており、それ故、余裕を
もたせた設計を行わねばならない。特に、大きな容量の
スイッチングトランジスタを使用せねばならないことか
ら、結果としてスイッチングレギュレー夕の価格が高い
ものとなっている。
Cの他にベース電流やスナバ電流等が加算されてシャン
ト抵抗17に流れるような構成となっているので、正確
な一次側電流Cが検出された状態で動作していないとい
う欠点がある。しがち高耐圧タイプのスイッチングトラ
ンジスタl2の電流増幅率hfmは、比較的小さいのが
通常で、シャント抵抗17に流れる電流においてベース
電流の占める割合が大きくなっており、それ故、余裕を
もたせた設計を行わねばならない。特に、大きな容量の
スイッチングトランジスタを使用せねばならないことか
ら、結果としてスイッチングレギュレー夕の価格が高い
ものとなっている。
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、正確
な一次側電流を検出した状態で安定した動作を行うスイ
ッチングレギュレー夕を提供することを目的とする。
な一次側電流を検出した状態で安定した動作を行うスイ
ッチングレギュレー夕を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
本発明にかかるスイッチングレギュレー夕は、スイッチ
ング部、コンバータトランスを有しており、入力された
直流を交流に変換するコンバータと、コンバータの出力
を検出する出力検出回路と、前記コンバータトランスの
一次側又は二次側コイル電圧に基づいて一次側電流と同
一波形である一次側電流信号を生成する一次側電流セン
シング回路と、前記出力検出回路の検出信号と前記一次
側電流信号とを比較するコンパレータを有しており、当
該比較結果に応じて前記スイッチング部のオン時間を可
変にするコントロール回路とを具備しており、前記一次
側電流センシング回路は、前記一次側又は二次側コイル
電圧を積分する積分回路と、前記一次側又は二次側コイ
ル電圧が反転するタイミングで前記積分回路の出力をリ
セットするとともに当該出力を一次側電流信号として出
力するリセット回路から構成されている。
ング部、コンバータトランスを有しており、入力された
直流を交流に変換するコンバータと、コンバータの出力
を検出する出力検出回路と、前記コンバータトランスの
一次側又は二次側コイル電圧に基づいて一次側電流と同
一波形である一次側電流信号を生成する一次側電流セン
シング回路と、前記出力検出回路の検出信号と前記一次
側電流信号とを比較するコンパレータを有しており、当
該比較結果に応じて前記スイッチング部のオン時間を可
変にするコントロール回路とを具備しており、前記一次
側電流センシング回路は、前記一次側又は二次側コイル
電圧を積分する積分回路と、前記一次側又は二次側コイ
ル電圧が反転するタイミングで前記積分回路の出力をリ
セットするとともに当該出力を一次側電流信号として出
力するリセット回路から構成されている。
く作用〉
スイ・ンチング部のオン時間がコンバータの出力と一次
側電流の大きさに応じて可変にされることになる。
側電流の大きさに応じて可変にされることになる。
く実施例〉
以下、本発明にかかるスイッチングレギュレー夕の一実
施例を図面を参照して説明する。第1図はスイッチング
レギュレー夕の回路構成図、第2図はスイッチングレギ
ュレータの動作説明を行うための主要部の電圧波形等を
示すタイミングチャートである。
施例を図面を参照して説明する。第1図はスイッチング
レギュレー夕の回路構成図、第2図はスイッチングレギ
ュレータの動作説明を行うための主要部の電圧波形等を
示すタイミングチャートである。
図外の整流回路にて生成された直流電圧aは、スイッチ
ングレギュレー夕の主要構成部たるリンギングチョーク
コンバータ10に通電されている。
ングレギュレー夕の主要構成部たるリンギングチョーク
コンバータ10に通電されている。
リンギングチョークコンバータ10は、電解コンデンサ
11、スイッチングトランジスタ12(スイッチング部
)、コンバータトランス14、整流回路15等から構成
されており、通電された直流電圧aの電圧レベルを可変
にして直流電圧bを生成する自動式DC−DCコンバー
タ回路である。更に詳しく説明すると、コンバータトラ
ンス14の一次側のN1巻線に接続されたスイッチング
トランジスタ12は、コンバータトランス14の一次側
電流Cを制御対象とするスイッチング素子であって、後
述するコントロール回路40によってオン期間が規制さ
れるものの、従来と同様の原理でスイッチングするよう
になっている。そしてこのスイッチング過程において、
スイッチングトランジスタ12がオン状態となる半サイ
クルでは、一次側から供給されたエネルギーをコンバー
タトランス14に蓄える一方、オフ状態となる後の半サ
イクルでは、コンバータトランスl4に蓄えられたエネ
ルギーを整流回路15における電解コンデンサ152に
転送せしめ、これで電解コンデンサ152の両端に直流
電圧bが発生するようになっている。なお、スイッチン
グトランジスタ12のベース電流kは、N1巻線側に接
続された始動抵抗13(始動回路)、コンバータトラン
ス14のN3巻線側に接続されたベース抵抗16を介し
て夫々供給されるようになっている。また、コンバータ
トランス14の二次側におけるN3巻線には、上述した
ように整流回路15が接続されているが、N2巻線には
後述する一次側電流センシング回路30が接続されてい
る。このN2巻線に発生する二次側コイル電圧eは、巻
線比の関係から、N1巻線に通電されている一次側電圧
hの(N2/Nl)倍となる。
11、スイッチングトランジスタ12(スイッチング部
)、コンバータトランス14、整流回路15等から構成
されており、通電された直流電圧aの電圧レベルを可変
にして直流電圧bを生成する自動式DC−DCコンバー
タ回路である。更に詳しく説明すると、コンバータトラ
ンス14の一次側のN1巻線に接続されたスイッチング
トランジスタ12は、コンバータトランス14の一次側
電流Cを制御対象とするスイッチング素子であって、後
述するコントロール回路40によってオン期間が規制さ
れるものの、従来と同様の原理でスイッチングするよう
になっている。そしてこのスイッチング過程において、
スイッチングトランジスタ12がオン状態となる半サイ
クルでは、一次側から供給されたエネルギーをコンバー
タトランス14に蓄える一方、オフ状態となる後の半サ
イクルでは、コンバータトランスl4に蓄えられたエネ
ルギーを整流回路15における電解コンデンサ152に
転送せしめ、これで電解コンデンサ152の両端に直流
電圧bが発生するようになっている。なお、スイッチン
グトランジスタ12のベース電流kは、N1巻線側に接
続された始動抵抗13(始動回路)、コンバータトラン
ス14のN3巻線側に接続されたベース抵抗16を介し
て夫々供給されるようになっている。また、コンバータ
トランス14の二次側におけるN3巻線には、上述した
ように整流回路15が接続されているが、N2巻線には
後述する一次側電流センシング回路30が接続されてい
る。このN2巻線に発生する二次側コイル電圧eは、巻
線比の関係から、N1巻線に通電されている一次側電圧
hの(N2/Nl)倍となる。
このような構成のリンギングチョークコンバータ10の
出力段には、直流電圧bを検出する出力検出回路20が
接続されている。
出力段には、直流電圧bを検出する出力検出回路20が
接続されている。
出力検出回路20は抵抗21、抵抗22、シャントレギ
ュレータ23、フォトカブラ24等からなる回路であっ
て、直流電圧bを抵抗21、抵抗22で分圧した分圧電
圧をシャントレギュレータ23で比較制御するとともに
、制御された電流によりフォトカプラ24を動作させ、
結果として、直流電圧bの大きさを検出してこれを電圧
制御信号dとして出力するような構成となっている。但
し、電圧制御信号dは直流電圧bの電圧値の反転出力信
号となっている。
ュレータ23、フォトカブラ24等からなる回路であっ
て、直流電圧bを抵抗21、抵抗22で分圧した分圧電
圧をシャントレギュレータ23で比較制御するとともに
、制御された電流によりフォトカプラ24を動作させ、
結果として、直流電圧bの大きさを検出してこれを電圧
制御信号dとして出力するような構成となっている。但
し、電圧制御信号dは直流電圧bの電圧値の反転出力信
号となっている。
一方、一次側電流センシング回路30は、抵抗311と
コンデンサ312とを有し二次側コイル電圧eを積分す
る積分回路31と、トランジスタ321 とダイオード
322とを有しコンデンサ312のチャージ電荷を放電
するリセット回路32から構成されてお1、一次側電流
Cと同一波形の一次側電流信号fを生成するようになっ
ている。即ち、リンギングチョークコンバータ10に流
れる一次側電流Cを直接検出するのではなく、二次側コ
イル電圧eを入力として一次側電流信号fを作り出し、
言わば、一次側電流Cを間接的に検出するようになって
いる。この一次側電流信号fはコントロール回路40に
導かれている(このような一次側電流センシング回路3
0によって、一次側電流Cと同一波形である一次側電流
信号fを生成することができることの原理については後
述する)。
コンデンサ312とを有し二次側コイル電圧eを積分す
る積分回路31と、トランジスタ321 とダイオード
322とを有しコンデンサ312のチャージ電荷を放電
するリセット回路32から構成されてお1、一次側電流
Cと同一波形の一次側電流信号fを生成するようになっ
ている。即ち、リンギングチョークコンバータ10に流
れる一次側電流Cを直接検出するのではなく、二次側コ
イル電圧eを入力として一次側電流信号fを作り出し、
言わば、一次側電流Cを間接的に検出するようになって
いる。この一次側電流信号fはコントロール回路40に
導かれている(このような一次側電流センシング回路3
0によって、一次側電流Cと同一波形である一次側電流
信号fを生成することができることの原理については後
述する)。
コントロール回路40は一次側電流信号fと電圧制御信
号dとを電圧比較するコンパレータ41を主構成として
おり、この電圧比較結果に基づいてスイッチングトラン
ジスタ12を強制的にオフ状態にするような構成となっ
ている。更に詳しく説明すると、コンパレータ41のプ
ラス側入力には、一次側電流センシング回路30の出力
段が接続されている一方、マイナス側入力には、出力検
出回路20の出力段の他に、抵抗42、43、44、ツ
ェナーダイオード45から基準電圧発生回路が接続され
ている。
号dとを電圧比較するコンパレータ41を主構成として
おり、この電圧比較結果に基づいてスイッチングトラン
ジスタ12を強制的にオフ状態にするような構成となっ
ている。更に詳しく説明すると、コンパレータ41のプ
ラス側入力には、一次側電流センシング回路30の出力
段が接続されている一方、マイナス側入力には、出力検
出回路20の出力段の他に、抵抗42、43、44、ツ
ェナーダイオード45から基準電圧発生回路が接続され
ている。
この基準電圧発生回路が生成する基準電圧d′は、電圧
制御信号dの最大値を規制している関係上、一次側電流
Cの許容上限値に依存することになるがこれについては
後述する。また、コンパレータ41の出力側は、抵抗4
6、ダイオード47を介して二次側電圧eにプルアップ
されている上に、トランジスタ49のベース側に接続さ
れている。即ち、コンパレータ41にて生成されたコン
トロール信号gに応じてトランジスタ49のスイッチン
グ状態が変化して、コンバータトランス14のN2巻線
、ベース抵抗16を介して流れるベース電流kをバイパ
スするような構成となっている。なお、図中示す47は
、トランジスタ49に逆バイアス状態となった時の保護
用ダイオードである。
制御信号dの最大値を規制している関係上、一次側電流
Cの許容上限値に依存することになるがこれについては
後述する。また、コンパレータ41の出力側は、抵抗4
6、ダイオード47を介して二次側電圧eにプルアップ
されている上に、トランジスタ49のベース側に接続さ
れている。即ち、コンパレータ41にて生成されたコン
トロール信号gに応じてトランジスタ49のスイッチン
グ状態が変化して、コンバータトランス14のN2巻線
、ベース抵抗16を介して流れるベース電流kをバイパ
スするような構成となっている。なお、図中示す47は
、トランジスタ49に逆バイアス状態となった時の保護
用ダイオードである。
次に、一次側電流センシング回路30によって一次側電
流Cを間接的に検出できる原理について第1図及び第2
図を参照して説明する。
流Cを間接的に検出できる原理について第1図及び第2
図を参照して説明する。
まず、直流電圧aがリンギングチョークコンパータ10
に通電されて、スイッチングトランジスタ12のベース
に起動電流jが流れると、スイッチングトランジスタ1
2がオン状態となる。このときには、コンバー・zトラ
ンス14のN1巻線には、一次側電圧hとして■1が通
電される一方、ランプ波の一次側電流Cが流れる。即ち
、スイッチングトランジスタ12がオン状態である時に
は、一次側電流Cは(Vl/L)tで表される時間関数
で増加する。その後、スイッチングトランジスタ12が
オン状Mである期間に蓄えられていたコンバータトラン
ス14のエネルギーが整流回路側に放電されると、一次
側電圧hが−■1となりスイッチングトランジスタ12
が逆バイアスとなってオフ状態となり、一次側電流Cが
零となる。但し、■1は電解コンデンサ11の両端電圧
で、Lはコンバータトランス14のN1巻線のインダク
タンスである。
に通電されて、スイッチングトランジスタ12のベース
に起動電流jが流れると、スイッチングトランジスタ1
2がオン状態となる。このときには、コンバー・zトラ
ンス14のN1巻線には、一次側電圧hとして■1が通
電される一方、ランプ波の一次側電流Cが流れる。即ち
、スイッチングトランジスタ12がオン状態である時に
は、一次側電流Cは(Vl/L)tで表される時間関数
で増加する。その後、スイッチングトランジスタ12が
オン状Mである期間に蓄えられていたコンバータトラン
ス14のエネルギーが整流回路側に放電されると、一次
側電圧hが−■1となりスイッチングトランジスタ12
が逆バイアスとなってオフ状態となり、一次側電流Cが
零となる。但し、■1は電解コンデンサ11の両端電圧
で、Lはコンバータトランス14のN1巻線のインダク
タンスである。
また、一次側電流センシング回路30には、一次側電圧
hに対して(N 2/N 1 )倍の二次側コイル電圧
eが通電されており、スイッチングトランジスタ12が
オン状態である時には、積分回路3lにおけるコンデン
サ312の両端に発生する電圧は、(v2/R−C)t
で表される時間関数で増加する一方、スイッチングトラ
ンジスタ12がオフ状態である時には、二次側コイル電
圧eの極性が反転することにより、リセット回路32の
トランジスタ321がオン状態となってコンデンサ31
2のチャージ電荷が放電されることになり、結果として
、コンデンサ312の両端電圧たる一次側電流信号fは
、一次側電流Cと同一波形となる。但し、v2は二次側
コイル電圧eのピーク値、Rは抵抗311の抵抗値、C
はコンデンサ312の容量値であって、(V 2/R
− C) ccV 1 /Lの関係があるとする.次に
、上記のように構成されたスイッチングレギュレー夕の
機能について説明する。
hに対して(N 2/N 1 )倍の二次側コイル電圧
eが通電されており、スイッチングトランジスタ12が
オン状態である時には、積分回路3lにおけるコンデン
サ312の両端に発生する電圧は、(v2/R−C)t
で表される時間関数で増加する一方、スイッチングトラ
ンジスタ12がオフ状態である時には、二次側コイル電
圧eの極性が反転することにより、リセット回路32の
トランジスタ321がオン状態となってコンデンサ31
2のチャージ電荷が放電されることになり、結果として
、コンデンサ312の両端電圧たる一次側電流信号fは
、一次側電流Cと同一波形となる。但し、v2は二次側
コイル電圧eのピーク値、Rは抵抗311の抵抗値、C
はコンデンサ312の容量値であって、(V 2/R
− C) ccV 1 /Lの関係があるとする.次に
、上記のように構成されたスイッチングレギュレー夕の
機能について説明する。
まず、期間TOでは、負荷の大きさに見合った正常レベ
ルの一次側電流Cが流れており、電圧制御信号dよりも
一次側電流信号fの方が大きくなったタイミングで、コ
ントロール回路40にて生成されるコントロール信号g
がアクティブとなり、スイッチングトランジスタ120
オン期間が規制される意味において、一次側電流Cの最
大レベルが直流電圧bとともに安定化されることになる
。
ルの一次側電流Cが流れており、電圧制御信号dよりも
一次側電流信号fの方が大きくなったタイミングで、コ
ントロール回路40にて生成されるコントロール信号g
がアクティブとなり、スイッチングトランジスタ120
オン期間が規制される意味において、一次側電流Cの最
大レベルが直流電圧bとともに安定化されることになる
。
また、期間T1において、負荷状態が変化して略短絡に
近い形になって、出力電圧bが略零近くとなり一次側電
流Cが異常に大きくなったとする。
近い形になって、出力電圧bが略零近くとなり一次側電
流Cが異常に大きくなったとする。
すると、出力電圧bの低下とともに電圧制御信号dが上
昇しようとするが、基準電圧d′に規制されて飽和する
一方、一次側電流信号fは益々大きくなる。そして一次
側電流信号fが基準電圧d′よりも大きくなったタイミ
ング、即ち、時間t1において、コントロール信号gが
アクティブとなって、スイッチングトランジスタ12が
強制的にオフ状態にされる。言い換えると、直流電圧b
が短絡して一次側電流Cが大きくなっても、その最大レ
ベルは基準電圧d′の大きさに見合った値でリミットさ
れ、ここに過電流からスイッチングトランジスタ12等
が護られることになる。即ち、コントロール回路40の
中でもツェナーダイオード45、抵抗43、44等から
なる基準電圧発生回路は、一次側電流Cの許容最大レベ
ルを決定するに必要な回路となっている。
昇しようとするが、基準電圧d′に規制されて飽和する
一方、一次側電流信号fは益々大きくなる。そして一次
側電流信号fが基準電圧d′よりも大きくなったタイミ
ング、即ち、時間t1において、コントロール信号gが
アクティブとなって、スイッチングトランジスタ12が
強制的にオフ状態にされる。言い換えると、直流電圧b
が短絡して一次側電流Cが大きくなっても、その最大レ
ベルは基準電圧d′の大きさに見合った値でリミットさ
れ、ここに過電流からスイッチングトランジスタ12等
が護られることになる。即ち、コントロール回路40の
中でもツェナーダイオード45、抵抗43、44等から
なる基準電圧発生回路は、一次側電流Cの許容最大レベ
ルを決定するに必要な回路となっている。
その後、期間T2において負荷状態が元に戻ると、期間
Toと同様の制御が行われるが、期間T3にかけて負荷
状態が軽くなったする。すると、直流電圧bが上がりこ
れに応じて電圧制御信号dが低下し、言い換えると、コ
ントロール回路4oにおいて一次側電流信号fに対する
しきい値が可なり低下し、スイッチングトランジスタ1
2のオン時間が短くなる。これは直流電圧bを低下せし
める方向であり、結果として、負荷状態が変動しても直
流電圧bが速やかに元に戻されることになる。
Toと同様の制御が行われるが、期間T3にかけて負荷
状態が軽くなったする。すると、直流電圧bが上がりこ
れに応じて電圧制御信号dが低下し、言い換えると、コ
ントロール回路4oにおいて一次側電流信号fに対する
しきい値が可なり低下し、スイッチングトランジスタ1
2のオン時間が短くなる。これは直流電圧bを低下せし
める方向であり、結果として、負荷状態が変動しても直
流電圧bが速やかに元に戻されることになる。
く発明の効果〉
以上、本発明にかかるスイッチングレギュレー夕による
場合には、コンバータに実際に流れる一次側電流と同一
波形の一次側電流信号を作り出すような構成となってい
るので、スイッチングトランジスタ等のベース電流やス
ナバ電流等に影響されない意味において、一次側電流の
大きさを正確に検出することができる。また、正確な一
次側電流を与える一次側電流信号に基づいてスイッチン
グ部を制御するような構成となっているので、過電流保
護、出力安定の観点から、安定した動作を行うことがで
きるというメリットがある。更に、シャント抵抗が不要
となるので効率の向上を図ることができる上に、構成上
、大きな容量のスイッチングトランジスタ等を使用する
必要もないので、コストを安くすることもできる。
場合には、コンバータに実際に流れる一次側電流と同一
波形の一次側電流信号を作り出すような構成となってい
るので、スイッチングトランジスタ等のベース電流やス
ナバ電流等に影響されない意味において、一次側電流の
大きさを正確に検出することができる。また、正確な一
次側電流を与える一次側電流信号に基づいてスイッチン
グ部を制御するような構成となっているので、過電流保
護、出力安定の観点から、安定した動作を行うことがで
きるというメリットがある。更に、シャント抵抗が不要
となるので効率の向上を図ることができる上に、構成上
、大きな容量のスイッチングトランジスタ等を使用する
必要もないので、コストを安くすることもできる。
第1図及び第2図は本発明にかかるスイッチングレギュ
レータの一実施例を説明するための図であって、第1図
はスイッチングレギュレー夕の回路構成図、第2図はス
イッチングレギュレー夕の動作を説明するための主要部
の電圧波形等を示すタイミングチャート、第3図は従来
のスイッチングレギュレー夕を説明するための第1図に
対応する図である。 10・・・リンギングチョークコンバータ12・・・ス
イッチングトランジスタ 14・・・コンバータトランス 20・・・出力検出回路 30・・・一次側電流センシング回路 31・・・積分回路 32・・・リセット回路 40・・・コントロール回路 a,b・・・直流電圧 C・・・一次側電流 d・・・電圧制御信号 e・・・二次側コイル電圧 f・・・一次側電流信号 g・・・コントロール信号 特許出願人 田淵電機株式会社
レータの一実施例を説明するための図であって、第1図
はスイッチングレギュレー夕の回路構成図、第2図はス
イッチングレギュレー夕の動作を説明するための主要部
の電圧波形等を示すタイミングチャート、第3図は従来
のスイッチングレギュレー夕を説明するための第1図に
対応する図である。 10・・・リンギングチョークコンバータ12・・・ス
イッチングトランジスタ 14・・・コンバータトランス 20・・・出力検出回路 30・・・一次側電流センシング回路 31・・・積分回路 32・・・リセット回路 40・・・コントロール回路 a,b・・・直流電圧 C・・・一次側電流 d・・・電圧制御信号 e・・・二次側コイル電圧 f・・・一次側電流信号 g・・・コントロール信号 特許出願人 田淵電機株式会社
Claims (1)
- (1)スイッチング部、コンバータトランスを有してお
り、入力された直流を交流に変換するコンバータと、コ
ンバータの出力を検出する出力検出回路と、前記コンバ
ータトランスの一次側又は二次側コイル電圧に基づいて
一次側電流と同一波形である一次側電流信号を生成する
一次側電流センシング回路と、前記出力検出回路の検出
信号と前記一次側電流信号とを比較するコンパレータを
有しており、当該比較結果に応じて前記スイッチング部
のオン時間を可変にするコントロール回路とを具備して
おり、前記一次側電流センシング回路は、前記一次側又
は二次側コイル電圧を積分する積分回路と、前記一次側
又は二次側コイル電圧が反転するタイミングで前記積分
回路の出力をリセットするとともに当該出力を一次側電
流信号として出力するリセット回路から構成されている
ことを特徴とするスイッチングレギュレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28225988A JPH0687659B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | スイッチングレギュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28225988A JPH0687659B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | スイッチングレギュレータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02131362A true JPH02131362A (ja) | 1990-05-21 |
JPH0687659B2 JPH0687659B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17650123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28225988A Expired - Fee Related JPH0687659B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | スイッチングレギュレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0687659B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0583934A (ja) * | 1990-12-28 | 1993-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源回路 |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP28225988A patent/JPH0687659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0583934A (ja) * | 1990-12-28 | 1993-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0687659B2 (ja) | 1994-11-02 |
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R250 | Receipt of annual fees |
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