JPH02254969A - スイッチトモード電源回路 - Google Patents

スイッチトモード電源回路

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JPH02254969A
JPH02254969A JP2044648A JP4464890A JPH02254969A JP H02254969 A JPH02254969 A JP H02254969A JP 2044648 A JP2044648 A JP 2044648A JP 4464890 A JP4464890 A JP 4464890A JP H02254969 A JPH02254969 A JP H02254969A
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、直流入力電圧端子間に結合された可制御スイ
ッチと誘導素子との直列接続と、該誘導素子に結合され
直流出力電圧を負荷に供給する整流器と、前記スイッチ
を交互に導通及び非導通にさせる制御回路とを具えたス
イッチトモード電源回路であって、前記整流器か導通し
ているとき前記誘導素子の両端間電圧か所定の極性を有
するものに関するものである。
(従来の技術) このタイプの電源回路は欧州特許第155369号明細
書から既知である。この既知の電源回路は誘導素子か飽
和するのを阻止する回路を具えている。
この目的のために、この誘導素子の磁束を測定し、得ら
れた測定信号により可制御スイッチの導通時間を磁束が
許容レベルに維持されるように制御している。
(発明が解決しようとする課題) この既知の電源回路はかなり複雑であり、本発明の目的
は誘導素子の飽和を既知の電源回路より一層簡単に阻止
するようにした上述したタイプの電源回路を提供するこ
とにある。
この目的のために、本発明のスイッチトモード電源回路
においては、前記可制御スイッチを該スイッチの導通期
間に続く期間であって前記誘導素子両端間の電圧か前記
所定の極性を有している期間中のみ遮断状態にせしめる
スイッチング素子を前記制御回路に結合したことを特徴
とする。
本発明は次の認識に基づくものである。可制御スイッチ
が遮断されている期間中、誘導素子を減磁する電流が整
流器を経て流れる。この期間中にスイッチが例えば出力
電圧を一定に維持するための該スイッチの導通時間の制
御のために再び導通せしめられると、前記誘導素子は放
電し得ず、飽和してしまうことか起こり得る。本発明の
手段によれば誘導素子の両端間電圧が整流器の導通に対
応する極性を有した後であってスイッチが誘導素子に磁
化電流を流れさせる導通を終了した後にスイッチが遮断
状態に維持される。この場合、さもなければ変成器のイ
ンダクタンスと寄生キャパシタンスとにより生ずるリン
ギング効果によって発生し得る不安定状態は生じない。
本発明による回路手段は著しく簡単であり、集積化する
ことができる。
本発明の電源回路においては、前記スイッチング素子を
双安定素子とし、更に該双安定素子のセット入力端子に
セット信号を供給して該双安定素子を前記可制御スイッ
チを遮断状態に維持させる第1状態にせしめる手段と、
前記誘導素子に結合され前記双安定素子のリセット入力
端子にリセット信号を供給して該双安定素子を前記可制
御スイッチを導通維持させる第2状態にせしめるしきい
値電圧検出器とを具え、該検出器は前記誘導素子の両端
間電圧が所定のしきい値を越えるときに動作するように
するのが有利である。このようにすると、前記スイッチ
の2つの可能な状態の間の区別を有効にできる。
この減磁保護は、多数の巻線か誘導素子に結合されてい
る場合にはしきい値電圧検出器を最大巻数の巻線に接続
すると満足に得られる。
本発明の電源回路においては、前記双安定素子のリセッ
ト入力端子に供給されるリセット信号を遅延する可調整
遅延素子を前記しきい値電圧検出器と前記リセット入力
端子との間に結合するのか好ましい。これにより、遮断
期間の開始時に寄生キャパシタンスと漏洩インダクタン
スにより生ずるリンギング効果が発生し誘導素子の両端
間電圧が場合によっては零になり次で反対極性になって
可制御スイッチか導通してしまうことを阻止することが
できる。
(実施例) 本発明を図面を参照して実施例につき説明する。
第1図の電源回路はNPNスイッチングトランジスタT
rの形態の可制御スイッチを具える。このトランジスタ
のコレクタは変成器Tの一次巻線L1に接続し、エミッ
タは大地に接続する。巻線L1の他端は直流入力電圧源
VIの正端子に接続する。この電圧源は例えば主電源整
流器であり、その負端子を大地に接続する。トランジス
タTrのペースリードをこのトランジスタを交互にター
ンオン及びオフする制御回路lに接続する。
変成器Tは複数の二次巻線を有する。これら巻線の1つ
L2はその一端を接地し、その他端を整流器D0のアノ
ードに接続する。この整流器のカソードを平滑コンデン
サC0及び抵抗Rで示す負荷に接続する。コンデンサC
0と抵抗Rの他端は接地する。
巻線L+及びL2の巻回方向(慣例に従って“で示しで
ある)並びに整流器D0の導通方向は動作中に一方の巻
線を経て電流が流れるとき他方の巻線に電流か流れない
ように選択する。直流出力電圧■。は負荷Rの両端間に
供給される。これらの素子は既知のタイプのスイッチト
モード電源回路の一部分を構成し、この回路ではトラン
ジスタがターンオンする期間の持続時間の制御によって
出力電圧V0が入力電圧vI及び負荷Rの値と無関係の
略々一定値を有するようにする。第1図の回路は、例え
ばテレビジョン受信機の電源回路とすることができる。
変成器Tの複数の二次巻線の負荷は受信機内の複数の回
路とすることができる。これら二次巻線の1つL3には
電流か一次巻線り、を経て流れるときこれと同一期間中
電流か流れる。
出力電圧v0を関数発生器2、始動回路3及び安全回路
4に供給する。関数発生器2及び始動回路3の他端を選
択回路5に接続する。巻線L2及びL3をのこぎり波発
生器6に接続する。これにより発生されたのこぎり波信
号と選択回路5からの出力信号をパルス持続時間変調器
7に供給し、その出力信号を制御回路8に供給する。変
成器Tの二次巻線L4をスタンバイ回路9に接続する。
この回路9の他端を制御段8に結合し、この制御段8を
回路lに結合する。
第2図は第1図の電源回路の詳細回路図を示す。
2つの抵抗11及び12の直列接続を出力電圧v0と大
地との間に接続する。関数発生器2は差動増幅器23を
具え、その反転入力端子を抵抗11及び12の共通接続
点に接続する。この接続点は電圧■。に比例する電圧v
tbを有する。他の実施例では分圧器11゜12を省略
することかできる。加算段24の入力端子を前記接続点
に接続する。電流源25を加算段24の他方の入力端子
に接続し、抵抗26をこの入力端子と大地との間に接続
する。基準電圧を増幅器23の非反転入力端子に接続す
る。負帰還電圧Vrbと基準電圧との差を増幅器23で
増幅すると共に、加算段24て電圧vtbを電流源25
により抵抗26の両端間に発生させた電圧に加える。段
24の出力端子に得られた和電圧をリミッタ27に供給
する。このようにして得られた電圧と増幅器23の出力
端子に存在する電圧とを最小値伝送回路28に供給する
。この回路はこれら電圧の低い方を選択回路5に通過さ
せる。回路5は始動回路3から発生する電圧も受信する
。回路5も最小値伝送回路であり、回路5の2つの入力
電圧の低い方を差動増幅器として構成した変調器7の反
転入力端子に通過させてこの変調器を出力電圧■。の関
数として制御させる。この電源回路の常規動作状態では
回路28の出力電圧か回路3からの電圧より常に低いた
め、前者の電圧が回路5へ通過する。実際にはこのよう
な最小値伝送回路は2個のエミッタ結合pnp トラン
ジスタで構成し、それらのベースを比較すべき格別の電
圧に接続してこれらの電圧のうち低い方が関連するトラ
ンジスタをターンオンするように構成することができる
第3a図の実線は始動回路3が不作動の場合における素
子2及び5の伝達特性、即ち回路5が通過させる電圧V
、の変化を電圧■。の関数として示す図である。電圧v
0が零のとき、電圧V、は素子25及び26により設定
し得る所定値V、。(第3a図の点A)を有する。特性
曲線は■。=■。−二おいて所定値v、1(点B)にな
るまで直線的に上昇する。電圧■。がVOI より高く
なると、リミッタ27が作用し、電圧v0をそれ以上増
大させない。値■。1より高く、値■。2 (点C)よ
り低い値の電圧■。では増幅器23の出力電圧はリミッ
タ27の電圧より高いため、回路5は後者の電圧を通過
させる。VO2より高い値の電圧■。では、増幅器23
の出力電圧かりミッタ27の電圧より低くなるため、増
幅器23の出力電圧か通過する。この電圧は電圧v0の
増大に対し極めて急激に減少して点りで零になる。
のこぎり波発生器6は電流源62により充電されるコン
デンサ61を含んでいる。電流源62の電流値は巻線り
、に接続された抵抗63により決定される。
巻線L3は巻線L1と同時に電流を流すため、電流源6
2はトランジスタTrの導通期間中動作する。巻線L2
の電圧を差動増幅器64により例えば100mVの基準
電圧と比較する。巻線L2両端間の電圧かこの基準値を
越えるとき(これはトランジスタTrがターンオフする
期間中に生ずる)、コンデンサ61と並列に接続された
スイッチ65が導通してこのコンデンサを放電させる。
放電の開始瞬時は遅延素子66により遅延させる。その
理由については後述する。
これらの構成によって、トランジスタTrのコレクタ電
流のピーク値及び電圧Vlの値の尺度であるピーク値を
有するのこぎり波電圧がコンデンサ61の両端間に発生
する。約100mVの電圧を加算段67によりこののこ
ぎり波電圧に加え、得られた電圧v8を増幅器7の非反
転入力端子に供給する。他の実施例ではこののこぎり波
発生器を発振器とすることができる。
動作状態において、増幅器7は選択回路5を通過した出
力電圧V、を電圧V、と比較する。制御回路8は一方の
入力端子か増幅器7の出力端子に接続されたORゲート
81を有している。増幅器7の出力信号は第2ORゲー
ト82を経て、発光ダイオード84を駆動する制御段8
3に到達する。ダイオード84はトランジスタTrの制
御回路1の一部を構成する光感知素子に光学的に結合す
る。電圧V、が電圧V、より低くなる瞬時に、増幅器7
の出力信号が高くなってダイオード84が電流を流す。
制御回路lは既知のようにこのときトランジスタTrを
ターンオフするようにする。しかし、電圧V、がV。
より高くなる瞬時に、トランジスタTrがターンオンす
る。電圧vrか電圧V、に対し低くなるほどトランジス
タTrの導通時間が短くなり、またその逆となる。この
結果、電圧■。の制御が得られる。
例えば負荷が減少し、電圧V。か増大する場合、電圧V
、が減少する(第3a図の線分CD)。この結果、ダイ
オード84か他の場合より一層早い瞬時に導通してトラ
ンジスタTrを一層早い瞬時にターンオフさせる。これ
によりコレクタ電流のピーク値か減少する。また、トラ
ンジスタTrの導通時間中に変成器Tに蓄積されるエネ
ルギーが減少し、電圧■。
の増大を抑える。負荷の増大時には逆のことが起こり、
即ちトランジスタTrの導通時間が増大する。
また、電圧vIか増大して電圧■。が増大する場合、電
圧V、も増大するため、前記導通時間が短くなり、vo
を安定化させる。
第3b図の実線はこの電源回路の出力特性、即ち出力電
圧V0の変化を負荷Rを流れる出力電流I0の関数とし
て示す図である。この特性は電圧V、が電圧■。の関数
として第3a図に示すような変化を有する事実のために
所定の形状を有する。第3b図の特性は電流■。の値O
と所定値との間(第3b図の点K及びL間)では略々水
平な直線である。電流■。
がちつと高くなると電圧が僅かに減少すると共に電流が
僅かに増大して最大値l016、(点M)に到達し、斯
かる後に電圧及び電流の双方が急激に減少する。このと
き特性はI0軸上の低い値、即ち短絡負荷(■。=0)
時の値に対応する点Pに到達する略々直線になる。この
ような特性は電流折り返し特性の名で知られている。第
3a及び3b図の特性図は互いに対応し、もっと詳しく
言うと点Aか点Pに、点Bが点Mに、点Cが点しに、点
りが点Kに対応する。第3b図には抵抗Rが公称値のと
きのこの抵抗を表わす直線も示しである。この直線は線
分KLと点Wで交差し、この点Wは公称動作点を表し、
第3a図の線分CD上の点Eに対応する。トランジスタ
Trの導通期間の制御は、動作点を点Wを中心に線分K
Lに沿って移動させることを意味する。
この座標系の原点0と点りとを結ぶ直線は抵抗Rの最小
値を示す。点Aは短絡出力の場合のトランジスタTrの
最小導通期間を決定し、その設定は両特性に影響を与え
、これを第3図に実線AB及びMPに平行な破線で示し
である。トランジスタTrのコレクタ電流の最大値はリ
ミッタ27により決まり、従って電圧V、及び電流■。
の最大値により決まる。
加算段67によって、電圧V、のレベルを例えば無負荷
動作状態において電圧V、より低くし、動作点を点り、
即ちトランジスタTrの導通期間が零になる点に移動さ
せることができる。
始動回路3はコンデンサ32の形態の蓄積素子を充電す
る電流源31を具える。素子31及び32の共通接続点
を差動増幅器33の非反転入力端子に接続し、その反転
入力端子を抵抗11及び12の共通接続点に接続する。
増幅器33の出力端子をANDゲート34の入力端子に
接続する。加算回路35の一方の入力端子を素子25及
び26の共通接続点に接続し、他方の入力端子を素子3
7及び32の共通接続点に接続し、出力端子を回路5の
第2入力端子に接続する。ゲート34の出力によりコン
デンサ32に並列に接続されたスイッチ36を動作させ
る。
安全回路4は過電圧保護回路である。電圧■。と大地と
の間に直列に接続された2個の抵抗13及び14の共通
接続点の電圧を差動増幅器41により例えば2.5■の
基準電圧と比較する。この増幅器41の出力端子をフリ
ップフロップ42のセット入力端子に接続する。フリッ
プフロップ42の非反転出力Qによりコンデンサ32の
放電電流源43を制御すると共に、この出力Qをゲート
82の第2入力端子に接続する。フリップフロップ42
の反転出力Qをゲート34の第2入力端子に接続する。
コンデンサ32の電圧を差動増幅器44により例えば1
00mVの基準電圧と比較し、その出力端子をフリップ
フロップ42のリセット入力端子に接続する。
この電源回路の常規動作状態においては、抵抗13及び
14の共通接続点の電圧は約2.5■より低い。
フリップフロップ42によりゲート34に供給される信
号は“1″であり、電流源43は不作動にされる。
電流源31によりコンデンサ32の両端間に発生されて
いる電圧V s sが電圧v0より高い場合、スイッチ
36が導通してこのコンデンサを急速に放電させ、電圧
V88が減少する。逆の場合にはスイッチ36か遮断さ
れて前記電圧が増大する。これから、電圧V s sは
常に電圧V rbの値にクランプされること明らかであ
る。この値は常規動作状態中略々を一定であり、且つ関
数発生器2により回路5に供給される電圧より高く、従
って出力電圧の制御に何の影響も与えない。破線で示す
抵抗39をコンデンサ32と並列に配置することもでき
る。これによりこのコンデンサの電圧を電流源31によ
りこの抵抗の両端間に発生する電圧降下の値に減少させ
ることができる。この抵抗の値は段35により回路5に
供給する電圧がこの回路の入力電圧のなかで最小になる
ように選択してトランジスタTrがもっと速くターンオ
フするようにすることができる。これから、この抵抗値
の設置によってトランジスタTrのコレクタ電流のピー
ク値を始動回路3によって所定値にセットすることがで
きるようになること明らかである。
上述の電源回路を具えるテレビジョン受信機のスイッチ
オン時においては全ての電圧が最初零である。増幅器2
3の出力電圧は高電圧になる。電流源25により抵抗2
6の両端間に電圧降下が生じ、これが段35によりコン
デンサ32両端間のゆっくり増大する電圧に加えられる
。前記電圧降下は回路5を介してトランジスタTrの最
短導通期間を決定し、この期間中エネルギーが変成器T
に供給される。
これかためこの電源回路の出力電圧が増大する。
最小値検出器37が巻線り、から整流器DI、により取
り出した平滑コンデンサCb間に存在する直流電圧vb
 (第1図)を例えば6vの基準値と比較する。電圧V
、がこの値より低い限り、検出器37により制御段83
を阻止し、これによりソフトな始動を可能にする。電流
源31がコンデンサ32を充電するため電圧v、8がゆ
っくり、即ち発生器2の出力電圧よりゆっくり増大し、
回路3により回路5に供給される電圧が発生器2の電圧
より低くなる。
従って、回路3の電圧が回路5により電圧vrとして変
調器7に通されるため、トランジスタTrの導通期間か
ゆっくり増大する。この導通期間は発生器2の出力電圧
の制御による場合より短い。電圧V s sが増大する
速度はコンデンサ32の容量値の選択により設定する。
常規動作状態は段35により回路5に供給される電圧か
回路28により回路5に供給される電圧を越えると同時
に始まり、これは出力電圧■。が値■。2に到達したと
きに起こり、常規動作状態では関数発生器23の電圧が
選択回路5を介してトランジスタTrの導通期間の持続
時間を制御する変調器7に供給され、電圧V s gは
最早この導通期間の制御に何の影響も与えず略々一定に
維持される。第3図において、この始動回路の特性曲線
を破線AE及びPWでプロットしである。
電圧V、は第2図の回路の大部分を含む集積回路の電源
電圧である。巻線L3から取り出したこの電圧V、の値
はvoの値に依存しないでV、の値に依存する点に注意
されたい。これはこの集積回路は短絡電圧■。の場合に
も動作しなければならないためである。動作中に電圧V
1.が集積回路が正しく動作し得なくなる5vより低く
なると、ダイオード84か全く導通しなくなってトラン
ジスタTrが連続的に導通し、トランジスタが損傷して
しまう。
この問題は、電圧■、が6vより高いときトランジスタ
の制御を釈放する機能を制御回路Iが有しているため避
けられる。更にスイッチ36と並列に配置されたスイッ
チ38が検出器37の制御の下で導通するためコンデン
サ32がリセットされる。
電圧■。か常規動作状態における値より著しく低い場合
、電圧V0がこれに比例して減少する。電圧V s s
もV lbの値に従って減少するため、加算段35の出
力電圧が発生器2の電圧より低くなり、変調器へ供給さ
れる。この状態は過負荷の場合に起こり、この場合には
抵抗Rが小さい値R′を示して第3b図に示すように負
荷線か特性曲線の線分MP上に位置する動作点Jで特性
曲線と交差するようになる。しかし、抵抗13及び14
の共通接続点の保護レベルか2.5■より高くなる程度
まで電圧v0か増大すると、フリップフロップ42がセ
ットされる。
このときフリップフロップ42の出力09月になるため
電流源43か動作し、コンデンサ32がゆっくり放電さ
れ、電圧V1.か減少する。同時にゲート34が出力て
により遮断され、スイッチ36が駆動されてなくなり、
電圧■。は始動回路に何の影響も与えなくなる。さもな
ければ電圧V a aがV tbに等しくなってコンデ
ンサ32の放電が負荷電流により影響される。制御段8
3はフリップフロップ42によりゲート82を介して制
御され、ダイオード84を連続的に導通させてトランジ
スタT「をターンオフさせる。
過負荷の場合も過電圧の場合も電圧V a sは低くな
る。電圧y ssがloOmVより低くなる瞬時に、フ
リップフロップ42か増幅器44によりリセットされる
ため、コンデンサ32の放電か遮断されると共にゲート
34か再び“l”を受信し、トランジスタTrがリリー
スされる。このとき新たな始動を始めることかできる。
スタンバイ回路9は、巻線L4に接続され且つスイッチ
ング信号の制御の下で電源回路の出力電圧を著しく減少
せしめる段91を具えている。この段91は比較段92
に接続し、その出力端子をゲート82の第3入力端子に
接続する。スタンバイ状態においては周期的に中断され
る発振が低い周波数で発生する(バーストモード)。斯
かる回路は特開昭62−48265号に開示されている
。巻線L4の電圧が所定レベルを越えると、ダイオード
84が導通してトランジスタTrをターンオフさせるた
め、前記電圧が再び減少する。これらの状態の下でこの
電圧が常規のレベルより低い別のレベルに到達すると、
段83か再び遮断されてトランジスタTrがターンオン
する。
過負荷がトランジスタTrの導通期間中の瞬時に生じる
と、この瞬時にすぐに消失し得ないエネルギーが変成器
Tに存在する。動作点は特性曲線上の点り及びM及び線
分MPに沿って新しい位置Jへと移動する。過負荷がト
ランジスタのターンオフ期間中の瞬時に発生する場合に
は、変成器はこの瞬時にエネルギーを持たないか少し持
っているだけであるから、動作点は特性曲線より著しく
短い経路を辿って点Jに到達する。また、過電圧の場合
及びスタンバイ状態をセットするとき、動作点は特性曲
線の線分PM上の点Pに近い位置に移動する。これらの
全ての場合において、電源回路は常規の動作を維持し、
出力電圧及び出力電圧は低い値になる。電圧V s g
は常にVI、の値にクランプされるため、ソフト始動か
生起され、電源回路の出力電圧は、妨害やスタンバイ状
態が再び生じなければ特性曲線上の公称動作点Wに再び
到達するまで徐々に増大する。これから、小さく短時間
の妨害は電源回路を長時間不作動にし得ないこと明らか
である。例えば、過負荷が電圧■。の短絡である場合、
動作点は点Pに位置する。短絡が除去され、負荷が抵抗
Rで構成される場合、最初流れていた電流I0が第3b
図に点Pと負荷線Rとの間の破線垂直線で示す電圧降下
を発生する。この電圧降下を示す点からの水平線が始動
回路の特性曲線PW上に形成する交点が電流T0の新し
い値になる。これから明らかなように、動作点は階段状
の曲線に沿って移動し、大きな値の1゜を発生すること
なく点Wに到達する。同じことが受信機のスイッチオン
後の始動についても言え、この場合には動作点が点0か
ら点Wに到達する。第3a及び3b図の両図において、
動作点はもとの特性曲線より短い経路を辿る。比較のた
めに、第3b図に、始動回路がない場合に動作点が移動
する階段状経路を点線で示してあり、この階段状経路は
線分PMまで到達する。この階段状経路の最後の垂直線
は特性曲線の線分KLと、点Wの右側に位置する点(大
きな出力電流の点)で交差する。場合によっては最大値
■。waxに到達し得る。線分KLに到達後は制御が働
いて動作点は垂直方向に移動しないで線分KLに沿って
左へ移動して位置Wに到達する。この場合には電力消費
が始動回路がある場合よりも著しく大きくなること明ら
かである。
この電源回路の動作は後に詳述する遅延素子66及び制
御回路8の以下に述べる部分により改善される。先ず、
出力端子がORゲート81の第2入力端子に接続された
ANDゲート85から説明する。このゲートの一方の入
力端子をフリップフロップ86の非反転出力端子Qに接
続する。スイッチ65を制御する素子66の出力端子を
フリップフロップ86のリセット入力端子とゲート85
の他方の入力端子とに接続する。フリップフロップ86
のセット入力端子にはORゲート87の出力端子を接続
し、このORゲートの第1入力端子を変調器7の出力端
子に、第2入力端子を差動増幅器88の出力端子に、第
3入力端子を検出器37に接続する。加算段67の出力
端子を増幅器88の非反転入力端子に接続し、その反転
入力端子を例えば1.5Vの基準電圧に接続する。
スイッチングトランジスタTrがターンオフしている期
間中、減少する電流が変成器Tの複数の二次巻線(本例
ではL2及びり、)を経て流れ、これにより変成器は減
磁される。トランジスタTrがこの時期間中に再びター
ンオンすると、変成器は放電し得なくなり、飽和してし
まう惧れがある。これは望ましくない。従って、トラン
ジスタTrの制御は二次電流が零になる前にこのトラン
ジスタが再びターンオンしないようにする必要がある。
この場合に有効な手段は、二次巻線間の電圧はトランジ
スタTrのターンオフ後直ちに所定の極性を示し、例え
ば巻線し2間の電圧は正になり、これに接続された整流
器か導通し減磁電流を流し続ける限りこの極性を維持し
、斯かる後にこの電圧は減少して零になり次いで負にな
る事実を利用するのが有利である。トランジスタがまだ
タン−オフを続ける場合には変成器のインダクタンスと
寄生キャパシタンスとにより生ずるリンギング効果が起
こって前記電圧か再び正になるがこの状態は減磁を表さ
ない問題を生ずる。従って減磁が生ずる期間と振動か生
ずる期間との間でトランジスタの制御を相違させないと
不安定動作か起こり得る。
この目的のために取る手段を第4図の波形図を参照して
説明する。これらの波形図はトランジスタTrに並列に
配置したコンデンサによって同調させた電源回路の場合
に対応する。第4a図は二次電圧を時間の関数として示
す。第4b図にはトランジスタTrのコレクタ電流を実
線で示し、−次側に変換した二次電流を破線で示しであ
る。トランジスタTrは瞬時t1とt2との間でターン
オンする。これらの図から、瞬時t2と二次電圧の最初
の零交差点(瞬時ts)との間を流れる二次電流のみが
減磁電流であり、t3後に振動か生ずること明らかであ
る。
増幅器64は巻線L2の端子電圧が零ではなく 100
mVを越える瞬時を決定し、この電圧か零である休止状
態と、ダイオードD0が数拾分の1ボルトの電圧降下で
導通ずる短絡出力電圧状態とを弁別する。
巻線L2の端子電圧が100mVより高い場合、増幅器
64の出力信号は高レベルになる(第4C図)。この信
号の立下り縁(この電圧が100mVより低くなるとき
に生ずる)をコンデンサ68により設定される遅延時間
dを有する素子66によって遅延させる。
素子66の出力端子に得られるこの信号の遅延立下り縁
(第4d図)をフリップフロップ86に供給してこれを
リセットすると共にスイッチ65に供給してこれを非導
通にする。第4e図において実線はコンデンサ61の両
端間に発生するのこぎり波電圧を示し、破線は電圧V、
を示す。変調器7の出力信号は第4f図に示しである。
増幅器88かなければ、この信号の立上り縁がフリップ
フロップ86をセットする。第4g図はフリップフロッ
プ86の出力Qの信号を示し、第4h及び41図はゲー
ト85の出力信号及びゲート81の出力信号を示す。
第4図の波形図から明らかなように、ダイオード84は
遅延dにより決まる瞬時t、に非導通にされ、トランジ
スタTrかターンオンする。vrとv6が互いに交差す
る瞬時に(第4e図)、ダイオード84が再び導通する
。この瞬時後、トランジスタTrがトランジスタの蓄積
時間及び制御プロセスにより生じ得る遅延により決まる
時間後の瞬時t、にターンオフする。トランジスタTr
のターンオフ後、漏洩インダクタンス及び寄生キャパシ
タンスにより生ずるリンキング効果が発生し得る。その
結果として二次電圧(第4a図)は直ちに値V、を示さ
ないでこの値を中心に振動する。低い値の電圧V。では
これら振動の最初の振動か零より小さくなり、第4c図
の信号に立下り縁か生じ、トランジスタTrがターンオ
ンしてしまう惧れがある。これは、この立下り縁を素子
66で遅延させることにより阻止できる。同様に、トラ
ンジスタTrは瞬時t3でターンオンし得る。しかし、
第41図の信号のためにこのターンオンは遅延d後まで
行われない。減磁保護に対する上述の手段の改良点は増
幅器64に供給される二次電圧についての情報が最大巻
数を有する二次巻線(本例ではL2)から発生される点
にある。
始動中の電源回路の特性は、変調器7の出力信号が正で
ある場合、或いは電圧V、が1.5■より高い場合(こ
れは増幅器88により決定される)、或いは検出器37
がVb>5Vである情報を出力する場合にゲート87を
介してフリップフロップ86がセットされている場合に
のみ素子66からの減磁信号が制御段83を駆動するよ
うに改良されている。後者の2つの条件は、トランジス
タTrが始動中十分なベース電流を流さないために第4
e図ののこぎり波がレベルV、に到達せず変調器7がま
だフリップフロップ86をセットする信号を発生しない
場合の減磁を保証するために付加しである。第4g図は
、フリップフロップ86は電圧V、が値1.5Vを越え
る瞬時にセットされることを示している。
第1図の電源回路の複数の部分について詳しく説明した
。本発明においては多くの変更が可能であること明らか
である。例えば、本発明は電源回路のタイプ、例えば自
己発振型又は非自己発振型、一定スイツチング周波数型
又は非一定スイツチング周波数型、同調型又は非同調型
等に無関係である。同じことが使用するスイッチング素
子及び第2図の回路内の細部についても言え、例えばの
こぎり波の発生を直流分離か必要ない場合には例えばト
ランジスタTrのエミッタ抵抗を用いて一次巻線で行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明電源回路のブロック回路図、第2図は第
1図の回路の詳細回路図、 第3図は第2図の回路の動作説明用特性図、第4図は第
2図の回路の本発明に関連する部分の信号波形図である
。 Tr・・・スイッチングトランジスタ(可制御スイッチ
)T・・・変成器(誘導素子)Ll・・・−次巻線L2
. Ll、 L4・・・二次巻線   Do・・・整流
器C0・・・平滑コンデンサ   R・・・負荷v0・
・・出力電圧      ro・・・出力電流l・・・
制御回路      2・・・関数発生器3・・・始動
回路      4・・・安全回路5・・・選択回路 
     6・・・のこぎり波発生器7・・・パルス幅
変調器   8・・・制御回路9・・・スタンバイ回路 64・・・差動増幅器(しきい値電圧検出器)66・・
・遅延素子      81.82・・・ORゲート8
3・・・制御段       84・・・発光ダイオー
ド85・・・ANDゲート

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流入力電圧端子間に結合された可制御スイッチと
    誘導素子との直列接続と、該誘導素子に結合され直流出
    力電圧を負荷に供給する整流器と、前記スイッチを交互
    に導通及び非導通にさせる制御回路とを具えたスイッチ
    トモード電源回路であって、前記整流器が導通している
    とき前記誘導素子の両端間電圧が所定の極性を有するも
    のにおいて、前記可制御スイッチを該スイッチの導通期
    間に続く期間であって前記誘導素子両端間の電圧が前記
    所定の極性を有している期間中のみ遮断状態にせしめる
    スイッチング素子を前記制御回路に結合したことを特徴
    とするスイッチトモード電源回路。 2、前記スイッチング素子を双安定素子とし、更に該双
    安定素子のセット入力端子にセット信号を供給して該双
    安定素子を前記可制御スイッチを遮断状態に維持させる
    第1状態にせめる手段と、前記誘導素子に結合され前記
    双安定素子のリセット入力端子にリセット信号を供給し
    て該双安定素子を前記可制御スイッチを導通維持させる
    第2状態にせしめるしきい値電圧検出器とを具え、該検
    出器は前記誘導素子の両端間電圧が所定のしきい値を越
    えるときに動作するようにしたことを特徴とする請求項
    1記載の電源回路。 3、前記可制御スイッチの導通期間中のこぎり波信号を
    発生し、該のこぎり波信号から所定値を越えるとき前記
    セット信号を発生するのこぎり波発生器を具えているこ
    とを特徴とする請求項2記載の電源回路。 4、前記のこぎり波発生器は前記誘導素子に結合された
    巻線に接続し、該巻線は前記誘導素子を経て電流が流れ
    るとき同時に電流が流れるものとしたことを特徴とする
    請求項3記載の電源回路。 5、複数の巻線が前記誘導素子に結合されている請求項
    2記載の電源回路において、前記しきい値電圧検出器を
    最大巻数の巻線に接続したことを特徴とする電源回路。 6、前記双安定素子のリセット入力端子に供給されるリ
    セット信号を遅延させる可調整遅延素子を前記しきい値
    電圧回路と前記リセット入力端子との間に結合したこと
    を特徴とする請求項2記載の電源回路。 7、前記のこぎり波発生器は蓄積素子と、これを充電す
    る電流源とを具え、前記双安定素子の遅延リセット信号
    をこの蓄積素子のリセット信号とすることを特徴とする
    請求項6記載の電源回路。 8、前記双安定素子のリセット信号及び前記双安定素子
    の出力信号を受信し前記可制御スイッチを遮断させる信
    号を通すANDゲートを具えていることを特徴とする請
    求項2記載の電源回路。 9、直流出力電圧に依存して前記可制御スイッチの導通
    期間を制御する制御信号を発生する制御回路を具えた請
    求項8記載の電源回路において、前記ANDゲートから
    出る信号及び前記制御信号を受信し前記可制御スイッチ
    を遮断させる信号を通す第1ORゲートを具えているこ
    とを特徴とする電源回路。 10、前記第1ORゲートの信号及び前記直流出力電圧
    を減少させる信号を受信し、前記可制御スイッチを遮断
    させる信号を通す第2ORゲートを具えていることを特
    徴とする請求項9記載の電源回路。 11、前記セット信号及び当該電源回路の出力電圧が所
    定値より低くないことを決定する最小値検出器の出力信
    号を受信する他のORゲートを具え、該ゲートの出力端
    子を前記双安定素子のセット入力端子に接続したことを
    特徴とする請求項2記載の電源回路。
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