JPH02155465A - 多出力型スイッチングレギュレータ - Google Patents

多出力型スイッチングレギュレータ

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Publication number
JPH02155465A
JPH02155465A JP63307632A JP30763288A JPH02155465A JP H02155465 A JPH02155465 A JP H02155465A JP 63307632 A JP63307632 A JP 63307632A JP 30763288 A JP30763288 A JP 30763288A JP H02155465 A JPH02155465 A JP H02155465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
circuit
transformer
voltage
switching
Prior art date
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Pending
Application number
JP63307632A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Takemura
博 竹村
Yasushi Okamoto
康司 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP63307632A priority Critical patent/JPH02155465A/ja
Publication of JPH02155465A publication Critical patent/JPH02155465A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は複数の二次巻線を存するトランスを用いた多
出力型スイッチングレギュレータに関する。
(bl従来の技術 一般に、直流安定化電源を使用する機器は、単出力電源
を使用することは少なく、実際には複数の電源出力を組
み合わせて使用することが多い。
特にディジタル処理を行う制?11機器の場合は、TT
L用の5v系を主として9V、12V、15V24V系
などの電源を用いている。
このような複数系統の電源回路を構成する場合、従来よ
り複数の二次巻線を存するトランスを用いた多出力型ス
イッチングレギュレータが用いられている。このような
多出力型スイッチングレギエレー夕は単出力型スイッチ
ングレギュレータを複数組み合わせたものに比較して小
型軽2および低コストであるメリットを備えているが、
複数の電源出力のうち特定の電源出力をオン/オフ制御
する必要のある場合、そのための回路上の工夫が必要で
あった。
複数の電源出力のうち特定の電源出力を選択的にオン/
オフできるようにした従来の多出力型スイッチングレギ
ュレータの回路図を第3図と第4図に示す。
第3図において、1は複数の二次巻線を有するトランス
であり、その−次巻線N1にスイッチングトランジスタ
Q1が接続され、二次巻線N2゜N3.N4にそれぞれ
ダイオードD4.D5.D6およびコンデンサC4,C
5,C6からなる整流平滑回路が接続されている。また
、この例ではD5.C5からなる整流平滑回路の出力に
シリーズドロッパ回路からなる定電圧化回路6が接続さ
れている。また、D6.C6からなる整流平滑回路の出
力にも同様に定電圧化回路7が接続され、さらに出力端
子間にスイッチSWが設けられている。
第3図に示した回路の場合、スイッチングトランジスタ
Q1をオン/オフさせることによって出力(1)、  
(2)、  (3)の各々に所定の直流電圧を発生させ
ることができ、出力(3)についてはスイッチSWのオ
ン/オフによって電源出力を制御することができる。
第4図においてla、lbは共にトランスであり、−次
巻線N1にスイッチングトランジスタQla、Qlbが
それぞれ接続され、Qlaはスイッチング制御回路2a
によりオン/オフ制御され、Qlbはスイッチング制御
回路2bによりオン/オフ制御されるようになっている
。このスイッチング制御回路2bにはその動作の開始/
停止を切り換えるスイッチSWが設けられている。トラ
ンス1aの二次巻線N2.N3には整流ダイオードD4
.D5および平滑コンデンサC4,C5がそれぞれ接続
され、この例ではD4.C4からなる整流平滑回路の出
力に定電圧化回路5が接続されている。また、トランス
1bの二次巻%3 N 2には整流ダイオードD6およ
び平滑コンデンサC6が接続されている。
第4図に示した回路の場合、スイッチSWを切り換える
ことによって出力(3)の電源出力を制御することがで
きる。
(C)発明が解決しようとする課題 このような従来の多出力型スイッチングレギュレータに
おいては次に述べる欠点があった。すなわち、第3図に
示した例では、複数の二次巻線を存する単一のトランス
を用いて回路を構成することができるが、負荷供給電流
を直接スイッチによってオン/オフするものであるため
、そのスイッチとしてリレーを用いる場合には接点容N
の大きなものが必要となり、トランジスタなどのスイッ
チ素子を用いる場合には電流容量の大きなスイッチ素子
と、そのスイッチ素子を駆動するための回路も必要とな
る。さらに、大電流をオン/オフするために、大きなサ
ージノイズが生じる問題もあった。これに対して第4図
に示したスイッチングレギュレータの場合、スイッチS
Wには微小電流が流れるだけであるため、前述の問題は
生じないが、独立したトランスとスイッチングトランジ
スタおよびスイッチング制御回路が必要となるため部品
点数が多くなり、小型軽量化および低コスト化できない
欠点があった。
この発明の目的は、複数の二次巻線を有するトランスを
用い、所定の二次巻線を用いた電源出力を微小電流でオ
ン/オフ制御できるようにした多出力型スイッチングレ
ギュレータを提供することにある。
(,41課題を解決するための手段 この発明は、複数の二次S線を有するトランスと、この
トランスの一次巻線に流れる電流を断続するスイッチン
グ回路と、前記トランスの各二次巻線に接続された整流
平滑回路からなる多出力型スイッチングレギュレータに
おいて、 トランスの二次巻線に直列に可飽和リアクトルを接続し
、基準電圧に対する出力電圧の偏差を増幅して前記可飽
和リアクトルの出力側に帰還させる増幅回路を設けると
ともに、スイッチを介して前記可飽和リアクトルの出力
側ヘリセント電圧を印加するスイッチ回路を設けたこと
を特徴としている。
(e1作用 第1図にこの発明の構成例を示す。
第1図においてlは複数の二次巻線ををするトランスで
あり、その−次巻線N1にスイッチングトランジスタQ
lが接続されている。このスイッチングトランジスタQ
lにスイッチング制御回路2が接続されている。トラン
スlの二次巻線N2には可飽和リアクトルSLを介して
整流平滑回路3が接続されている。整流平滑回路3の出
力には抵抗R1,R2からなる抵抗分圧回路が接続され
、基準電圧Vrを基準として抵抗分圧回路の出力電圧の
偏差を増幅する増幅回路Aが設けられている。この増幅
回路Aの出力はダイオードDIを介して可飽和リアクト
ルSLの出力側に帰還されている。また、可飽和リアク
トルSLの出力側はダイオードDaおよびスイッチSW
を介して二次巻線N2の他端に接続されている。
今、スイッチSWがオフ状態であるとすると、整流平滑
回路3の作用によって可飽和リアクトルSLに正方向に
のみ電圧が加わるのでSLが飽和し、可飽和リアクトル
SLがオン状態となる。また、このとき基準電圧に対す
る出力電圧の偏差が増幅回路Aにより増幅され、ダイオ
ードD1を通してSLの出力側に帰還されるため、出力
電圧が高い場合はSLのリセットmが多くなり出力電圧
が降下し、逆に出力電圧が低い場合にはSLのリセット
量が少な(なり、出力電圧が上昇して安定化される。
ここで、スイッチSWをオンすれば、可飽和リアクトル
SLには正負等しい電圧が印加される。
したがって電圧が正方向に印加されたときの飽和磁束が
負方向に電圧が印加された際に全てリセットされるため
、可飽和リアクトルSLがオフ状態となって、出力(1
)には電圧が現れない、このときスイッチSWに流れる
電流は可飽和リアクトルSLの微小な励磁電流であるた
め、接点容量の大きなリレーや電流容量の大きなスイッ
チ素子が不要であり、サージノイズの発生もない。
(「)実施例 この発明の実施例である多出力型スイッチングレギュレ
ータの回路図を第2図に示す。
第2図においてlは1つの一次巻線Nlと3つの二次巻
線N 2. N 3. N 4を存するトランスであり
、−次巻線NlにはスイッチングトランジスタQ1が接
続されている。二次巻線N2には可飽和リアクトルSL
Iを介して整流ダイオードD2フリーホイールダイオー
ドD3. チョークコイルLlおよび平滑コンデンサC
1からなる整流平滑回路が接続されている。この整流平
滑回路の出力a−bライン間には抵抗R1,R2からな
る抵抗分圧回路が接続されていて、その出力がトランジ
スタQ2のベースに接続され、C2のエミッタと594
7間にツェナーダイオードZDIが接続されている。ま
た、C2のコレクタにトランジスタQ3のベースが接続
され、C3のエミッタと3547間に抵抗R3が接続さ
れている。さらに、C3のコレクタがダイオードDiを
介して可飽和リアクトルSLIの出力側に接続されてい
る。さらに、C3のコレクタと5947間にスイッチS
Wlが設けられている。トランスの他の二次巻線である
N3およびN4にも同様の回路が接続されていて、出力
(1)、  (2)、  (3)の3出カスイツチング
レギユレータを構成している。
第2図に示した回路の動作は次の通りである。
先ず、スイッチングトランジスタQ1がオンすれば、巻
線Nlに一次電圧が印加され、これにより巻線N2に二
次電圧が発生し、SLI→D2→Ll−C1の経路で電
流が流れ、Llにエネルギーの一部が蓄積されるととも
に、CIが充電される。このとき、可飽和リアクトルS
LIが飽和してそのインダクタンスが略Oとなる。その
後、スイッチングトランジスタQ1がオフ状態となれば
、LL−C1−D3の経路で電流が流れ、Llに蓄積さ
れていたエネルギーが放出され、C1が充電される。ト
ランジスタQ2のエミッタがツェナーダイオードZDI
のツェナー電圧となり、ベースに出力電圧に比例する電
圧が印加されるため、Qlは基準電圧に対する出力電圧
の偏差を増幅し、C3はその偏差に応じた電圧をDIを
介してSLlの出力側に帰還させる。したがってスイッ
チングトランジスタQ1のオフ時に可飽和リアクトルS
LIが基準電圧に対する出力電圧の偏差分に対応する電
圧だけリセットされる。これによりスイツチングトラン
ジスタQ1がオンした直後可飽和リアクトルSLIが一
定時間のみ飽和して、その後オン状態となる。これによ
りリセット不足分の電圧が出力されることになる0以上
赤水した動作は負帰還動作であり出力電圧が安定化され
る。
なお、出力電圧は抵抗R1,R2の分圧比とツェナーダ
イオードZD1およびトランジスタQ2のベースエミッ
タ間電圧によって定まる。
さて、動作状態においてスイッチSWIをオンすれば、
可飽和リアクトルSLIの出力側がダイオードDiを介
してbラインに接続されることになる。このとき、スイ
ッチングトランジスタQlのオン時に可飽和リアクトル
SLIに正方向に電圧が印加され、Qlのオフ時に巻線
N2.スイッチSWI、ダイオードD1を介して可飽和
リアクトルSLIに負方向に電圧が印加される。この正
方向と負方向の電圧は対称であるためSLlには励磁電
流が流れるだけであり、SLlがオフ状態となる。この
ため、出力電圧は略Oとなる。なお、このとき微弱な励
磁電流がスイッチSWIに流れるだけであるため、SW
Iの電流容量は小さくて良く、またオン/オフによるナ
ージノイズが発生しない。
以上の説明は二次巻線のN2に接続された回路について
であったが、他の二次巻線N3およびN4に接続されて
いる回路の動作も同様である。
(g)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、複数の二次巻線を有す
る単一のトランスを用いて、しかも電流容量の小さなス
イッチ回路によって所定の出力のみ選択的にオン/オフ
できるため、部品点数の削減による小型軽量化および低
コスト化が可能となりまた、スイッチ回路の作動に伴う
サージノイズの発生も無くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の構成例を示す図、第2図はこの発明
の実施例である多出力型スイッチングレギュレータの回
路図である。第3図と第4図は従来の多出力型スイッチ
ングレギュレータの回路図である。 l−トランス、 SL、5LI−可飽和リアクトル、 SW、5WI−スイッチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の二次巻線を有するトランスと、このトラン
    スの一次巻線に流れる電流を断続するスイッチング回路
    と、前記トランスの各二次巻線に接続された整流平滑回
    路からなる多出力型スイッチングレギュレータにおいて
    、 トランスの二次巻線に直列に可飽和リアクトルを接続し
    、基準電圧に対する出力電圧の偏差を増幅して前記可飽
    和リアクトルの出力側に帰還させる増幅回路を設けると
    ともに、スイッチを介して前記可飽和リアクトルの出力
    側へリセット電圧を印加するスイッチ回路を設けたこと
    を特徴とする多出力型スイッチングレギュレータ。
JP63307632A 1988-12-05 1988-12-05 多出力型スイッチングレギュレータ Pending JPH02155465A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9143042B2 (en) 1997-01-24 2015-09-22 Synqor, Inc. High efficiency power converter
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter

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