JPH02245910A - 一次側制御型電源回路装置 - Google Patents

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】 ［概　要コ 電力変換トランスの一次側において、出力電圧を制御す
るタイプの電源回路装置に関し、可変出力型三端子レギ
ュレータを安定化させることができるようにして、フォ
トカプラの電流伝達比が変化しても、出力電圧制御に支
障をきたさないようにすることを目的とし、 電力変換トランスの二次側に設けられた出力電圧監視回
路における可変出力型三端子レギュレータに、所要のバ
イアス電流を供給するバイアス抵抗器を接続するように
構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、電力変換トランスの一次側において、出力電
圧を制御するタイプの電源回路装置に関する。

近年、通信装置等に使用される電源回路の小型化が要求
されている。そして、かかる小型化は、出力電圧制御回
路を駆動するために補助電源回路が必要な二次側制御型
電源回路よりも１部品点数の少ない一次側制御型電源回
路の方が容易である。

［従来の技術］ 第３図は従来の一次側制御型スイツチング電源回路装置
の電気回路図であるが、この第３図において、１は電力
変換トランスで、この電力変換トランス１の二次側には
出力電圧監視回路２が設けられるとともに、電力変換ト
ランス１の一次側には出力電圧制御回路３が設けられて
いる。

ここで、出力電圧監視回路２は、分圧用低抗器Ｒ１，Ｒ
２，可変出力型三端子レギュレータ４゜フォトカプラの
発光側としての発光素子５をそなえて構成されている。

可変出力型三端子レギュレータ４は、そのレファレンス
端子Ｒに分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２によって分圧された電圧
が印加されるようになっており、この電圧が所要の出力
電圧値（レファレンス電圧値）　ＶＲ（斗２．５Ｖ）以
下では、カソード端子に一アノード端子Ａ間は導通しな
いが、レファレンス電圧値ｖＲを超えると、カソード端
子に一アノード端子Ａ間が導通するようになっている。

発光素子５は、可変出力型三端子レギュレータ４と直列
に接続され、可変出力型三端子レギュレータ４が導通す
ると発光するものである。

また、出力電圧制御回路３は、フォトカプラの受光側と
しての受光素子６．制御回路１０．スイッチング用ＦＥ
Ｔ　（制御素子）１１をそなえている。

ここで、受光素子６は、発光素子５からの出力電圧フィ
ードバック情報をもった光信号に応動してオンオフする
もので、この受光素子６と発光素子５とでフォトカプラ
を構成する。

また、制御回路１０は、受光素子６からの出力に応じて
出力電圧制御信号を出力するもので、このため、演算増
幅器（ＯＰアンプあるいはオペアンプ）７２発振器８．
パルス幅変調器９等を有している。

ここで、ＯＰアンプ７は、受光素子６からのオンオフ信
号と基準電圧とを受けて、第４図（ｂ）に示すような出
力を出すもので１発振器８は第４図（ａ）に示すような
鋸歯状波を出すもので、パルス幅変調器９は、ｏＰアン
プ７からの出力と発振器８からの出力とを受けて、第４
図（ｃ）に示すようなパルス幅変調出力を出すものであ
る。

また、ＦＥＴＩＩはパルス幅変調器９からの出力に応じ
てオンオフすることにより出力電圧を制御するものであ
る。

なお、第３図中、符号りはチョークコイル、Ｄｌ、Ｄｚ
は整流ダイオード、Ｄ３．Ｄ４はダイオード、Ｄｚはツ
ェナーダイオード、Ｃ１，Ｃ２は入力コンデンサ、Ｃ３
，Ｃ４は平滑回路１２を構成する出力平滑コンデンサ、
Ｒ３，Ｒ５−Ｒ７は抵抗器、ＲＬは負荷である。

このような構成により、ＯＰアンプ７の出力を、発振器
８の発振周波数にて、パルス幅変調器９でパルス幅変調
を行なうと、このパルス幅変調信号にて、スイッチング
用ＦＥＴＩ　１がオンオフし、これにより電力変換トラ
ンス１に交流電圧が印加される。その結果、電力変換ト
ランス１の二次側には、電力変換トランス１の巻数比に
よって定まる交流電圧が発生する。そして、この交流電
圧は。

整流ダイオードＤｉ、Ｄ２、チョークコイルし、出力平
滑コンデンサＣ３，Ｃ４により整流平滑化され、直流電
圧に変換される。ここで、この出力電圧は、電力変換ト
ランス１の巻数比と、スイッチング用ＦＥＴＩ　１のオ
ンオフ比率（デユーティ比）に依存している。よって、
ＦＥＴＩＩのデユーティ比を変えることで出力電圧値を
調整できる。

なお、このデユーティ比つまりパルス幅を決めるのは、
パルス幅変調器９である。

一方、電力変換トランス１の出力側に設けられた可変出
力型三端子レギュレータ４は、リファレンス端子Ｒの電
圧が定められたりファレス電圧ＶＲ（弁２．５Ｖ）に達
すると、カソード端子に一アノード端子Ａ間が導通して
、カソード端子に−アノード端子Ａ間の電圧を一定にす
るものであるが、この導通によって、発光素子５は発光
する。

そして、この発光に伴って、受光素子６はオンして、ｏ
Ｐアンプ７の出力を低下させ、これによってパルス幅変
調器９の出力デユーティ比を変化させて出力電圧を低下
させる。このようにして出力電圧が低下すると、可変出
力型三端子レギュレータ４のＲ端子電圧が低下し、カソ
ード端子に一アノード端子Ａ間に電流が流れなくなるに
れにより、発光素子５は消灯して受光素子６をオフさせ
る。これによって、ＯＰアンプ７の出力電圧値は上昇し
、パルス幅変調器９のデユーティ比を変化させて、出力
電圧値を上昇させるようにする。このようにして出力電
圧値が一定に保持されるのである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のフォトカプラを用いた
一次側制御型電源回路装置では、フォトカプラの電流伝
達比（ＣＴＲ）が大きいと、フォトカプラの発光側に流
れる電流が少なくても、即ち可変出力型三端子レギュレ
ータ４に流れる電流にして例えば０．４ｍＡ程度（第４
図の不安定領域参照）でも、フォトカプラの受光側が十
分にオンしてしまう。これによって可変出力型三端子レ
ギュレータ４のカソード端子に−７ノード端子Ａ間の電
流が少なくなり、これにより可変出力型三端子レギュレ
ータ４の動作が不安定になって、出力電圧の制御が不安
定になるという問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
可変出力型三端子レギュレータを安定化させることがで
きるようにして、フォトカプラの電流伝達比が変化して
も、出力電圧制御に支障をきたさないようにした、一次
側制御型電源回路装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の詳細な説明するための電気回路図であ
る。

この第１図において、１は電力変換トランスで、この電
力変換トランス１の二次側には出力電圧監視回路２が設
けられるとともに、電力変換トランス１の一次側には出
力電圧制御回路３が設けられている。

ここで、出力電圧監視回路２は、分圧用抵抗器Ｒ１，Ｒ
２によって分圧された電圧値が所要の出力電圧値以下で
は導通しないがこの所要の出力電圧値を超えると導通す
る可変出力型三端子レギュレータ４と、この可変出力型
三端子レギュレータ４と直列に接続され可変出力型三端
子レギュレータ４が導通すると発光するフォトカプラの
発光側としての発光素子と、可変出力型三端子レギュレ
ータ４に接続されてこの可変出力型三端子レギュレータ
４に所要のバイアス電流を供給するバイアス抵抗器Ｒ４
とを含んで構成されている。

また、出力電圧制御回路３は、発光素子５がらの出力電
圧フィードバック情報をもった光信号に応動するフォト
カプラの受光側としての受光素子６と、この受光素子６
からの出力に応じて出力電圧制御信号を出力する制御回
路１０と、この制御回路１０からの制御信号を受けて出
方電圧を制御する制御素子１１とを含んでいる。

なお、１２は電力変換トランス１の出方を平滑化する平
滑回路である。

［作　用］ 上述の構成により、電力変換トランス１の二次側の出力
電圧の調整は次のようにして行なわれている。すなわち
、電力変換トランス１の二次側に設けられた出力電圧監
視回路２からのフィードバック光信号を電力変換トラン
ス１の一次側に設けられた出力電圧制御回路３に入力し
、このフィードバック光信号に基づき、出力電圧を調整
している。

ところで、その際、バイアス抵抗器Ｒ４によって、可変
出力型三端子レギュレータ４に所要のバイアス電流が供
給されているので、可変出力型三端子レギュレータ４に
は、ある一定の電流が流れる。これにより、可変出力型
三端子レギュレータ４の動作がフォトカプラの発光側電
流の多少に関係なく安定する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す電気回路図で、この第
２図において、１は電力変換トランスで。

この電力変換トランス１の二次側には出力電圧監視回路
２が設けられるとともに、電力変換トランス１の一次側
には出力電圧制御回路３が設けられている。

ここで、出力電圧監視回路２は、分圧用抵抗器Ｒ１，Ｒ
２，可変出力型三端子レギュレータ４゜フォトカプラの
発光側としての発光素子５のほか、バイアス抵抗器Ｒ４
をそなえて構成されているが。

可変出力型三端子レギュレータ４１分圧抵抗器Ｒ１、Ｒ
２，発光素子５は、従来のものと同じであるので、その
説明は省略する。

ところで、バイアス抵抗値Ｒ４は、発光素子５に対して
は並列に接続され可変出力型三端子レギュレータ４に対
しては直列に接続されることにより、可変出力型三端子
レギュレータ４に所要のバイアス電流を供給するもので
ある。

また、出力電圧制御回路３は、フォトカプラの受光側と
しての受光素子６．制御回路１０．スイッチング用ＦＥ
Ｔ　（制御素子）１１をそなえているが、受光素子６．
制御回路１０（この制御回路１０は○Ｐアンプ７、発振
器８．パルス幅変調器９等を有している）、ＦＥＴＩＩ
等も、従来のものと同じであるので、その説明は省略す
る。

なお、第２図中、符号りはチョークコイル、Ｄｌ、Ｄｚ
は整流ダイオード、Ｄ３．Ｄ４はダイオード、Ｄｚはツ
ェナーダイオード、Ｃ１，Ｃ２は入力コンデンサ、Ｃ３
，Ｃ４は平滑回路１２を構成する出力平滑コンデンサ、
Ｒ３，Ｒ５−Ｒ７は抵抗器、Ｒしは負荷である。

上述の構成により、電力変換トランス１の二次側の出力
電圧の調整は次のようにして行なわれる。

すなわち、電力変換トランス１の二次側に設けられた出
力電圧監視回路２からのフィードバック光信号を電力変
換トランス１の一次側に設けられた出力電圧制御回路３
に入力し、このフィードバック光信号に基づき、出力電
圧を調整しているのである。

ところで、その際、バイアス抵抗器Ｒ４によって、可変
出力型三端子レギュレータ４に所要のバイアス電流が供
給されているので、可変出力型三端子レギュレータ４に
はある一定の電流が流れる。

これにより、可変出力型三端子レギュレータ４の動作が
フォトカプラの発光側電流の多少に関係なく安定する。

これにより、フォトカプラの電流伝達比（ＣＴＲ）を選
定することなく、電源回路の安定した動作を保証し、そ
の結果、電源回路の信頼性向上に大きく寄与するもので
ある。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の一次側制御型電源回路装
置によれば、可変出力型三端子レギュレータに、所要の
バイアス電流を供給するバイアス抵抗器が接続されてい
るので、可変出力型三端子レギュレータに一定の電流を
流すことができ、これにより、可変出力型三端子レギュ
レータの動作をフォトカプラの発光側電流の多少に関係
なく安定させることができ、その結果、フォトカプラの
電流伝達比（ＣＴＲ）を選定することなく、電源回路の
安定した動作を保証することができ、これにより、電源
回路の信頼性向上に大きく寄与するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための電気回路図、 第２図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第３図は
従来例を示す電気回路図、 第４図は制御回路中における各部の波形図、第５図は可
変出力型三端子レギュレータのＶＫＡ−１にＡ特性図で
ある。 図において、 １は電力変換トランス、 ２は出力電圧監視回路、 ３は出力電圧制御回路、 ４は可変出力型三端子レギュレータ、 ５はフォトカプラの発光側としての発光素子、６はフォ
トカプラの受光側としての受光素子、７はＯＰアンプ、 ８は発振器、 ９はパルス幅変調器、 １０は制御回路、 １１はスイッチング用ＦＥＴ　（制御素子）、１２は平
滑回路、 Ｒ４はバイアス抵抗器である。 制御回路中Ｉ；お１する４都の液形図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電力変換トランス（１）の二次側に、 所要の出力電圧値以下では導通しないが該所要の出力電
   圧値を超えると導通する可変出力型三端子レギュレータ
   （４）と、該可変出力型三端子レギュレータ（４）と直
   列に接続され該可変出力型三端子レギュレータ（４）が
   導通すると発光するフォトカプラの発光側としての発光
   素子（５）とを含む出力電圧監視回路（２）を有すると
   ともに、 該電力変換トランス（１）の一次側に、 該発光素子（５）からの出力電圧フィードバック情報を
   もった光信号に応動するフォトカプラの受光側としての
   受光素子（６）と、該受光素子（６）からの出力に応じ
   て出力電圧制御信号を出力する制御回路（１０）と、該
   制御回路（１０）からの制御信号を受けて出力電圧を制
   御する制御素子（１１）とを含む出力電圧制御回路（３
   ）を有する一次側制御型電源回路装置において、 該可変出力型三端子レギュレータ（４）に、所要のバイ
   アス電流を供給するバイアス抵抗器（Ｒ４）が接続され
   ていることを 特徴とする、一次側制御型電源回路装置。