JPH0284064A - スイッチング制御型電源回路 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はテレビジョン（ＴＶ）受像機やビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）等に使用するスイッチング制御型電源
回路に関する。

（ロ）従来の技術 スイッチング制御型電源回路は、従来より種々提案され
ているが、例えばＶＴＲ一体型のＴＶ受像機では、ＴＶ
部とＶＴＲ部に夫々個別に電源を供給しなければならな
いため、この種の電源回路を使用する場合はコンバータ
トランスに二つの出力巻線を設け、その各出力巻線から
得る直流出力電圧をＬ記ＴＶ部とＶＴＲ部に夫々供給す
るよう構成することが考えられる。

ところで、このようなスイッチング制御型電源回路では
何れかの出力巻線から得る直流出力電圧の変動を検出回
路で検ａし、その検出出力に応じて直流入力断続用のス
イッチングトランジスタを制御することによって定電圧
制御を行うようにしている。このため、前述のＶＴＲ一
体型ＴＶ受像機の場合のように、コンバータトランスの
二つの出力を線の各直流出力電圧の少なくとも一方を他
方と独立にオン・オフできるようにした場合には、上記
検出回路に接続された側の出力巻線の直流出力電圧がオ
ン（使用時）のときと、この直流出力電圧がオフ（不使
用時）のときとでは、上記検出回路に接続されない他方
の出力巻線の直流出力電圧が大きく変化する。

すなわち、今、コンバータトランスの第１第２出力巻線
のうち第１出力巻線に出力電圧のオン・オフ用のスイッ
チ及び前述の検出回路が接続されている場合には、上記
スイッチが閉成されている場合と開放された場合とで第
２出力巻線から得る直流出力電圧（以下、これを単に第
２出力電圧と云う。第１出力電圧についても同様）が大
きく変化する。これは、上記スイッチの開閉によって第
１出力巻線の負荷状態が大きく変化して、検出回路Ｃ二
人力される電圧の大きさが変わるからである。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上記のようにコンバータトランスからの第１第
２出力電圧の少なくとも一方を他方と独立にオン・オフ
できるようにした場合でも、その一方の出力電圧のオン
・オフに拘わらず上記他方の出力電圧を略一定に安定化
できるようにしたスイッチング制御型電源回路を提供す
ることを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明のスイ・／チング制御型電源回路では、コンバー
タトランスの第１第２の出力巻線に第１第２の分圧回路
を夫々備え、その第１第２出力巻線の双方から直流出力
電圧を取り出しているときは前記第１分圧回路の出力を
前記検出回路に入力し、第２出力巻線からのみ直流出力
電圧を取り出しているときは前記第２分圧回路の出力を
前記検出回路に人力するようにした。そして、前記第１
第２出力巻線の双方から出力電圧°を取り出す状態と、
第２出力巻線からのみ出力電圧を取り出す状態とを切換
えるためにスイッチが設けられるが、このスイフチは第
１の実施例では第１出力巻線に接続された整流平滑回路
と直流出力端子との間に設けられ、且つ、このスイッチ
よりも上記出力端子側に前記第１分圧回路が接続される
。また、第２の実施例では、第１出力巻線に接続された
整流平滑回路と直流出力端子との間に電流検出抵抗が接
続され、この検出抵抗の両端間にスイッチングトランジ
スタのエミ・ツタ・ベース間が接続されると共に、この
スイッチトランジスタのコレクタに前記第１分圧回路が
接続される。

（ホ）作　用 前記構成に依れば、第１第２出力巻線の双方から出力電
圧を取り出している状態でも、第２出力巻線からのみ出
力電圧を取り出している状態でも、前記スイッチングト
ランジスタはその各定常ることになる。

（へ）実施例 第一図は本発明をＶＴＲ一体型ＴＶ受像機の電源回路に
実施した場合の一実施例を示している。

同図に於て、（ＴＩ）（Ｔｌ’）は商用交流電源入力を
整流平滑して得た非安定直流電圧が主電源スイッチ（Ｓ
Ｗ、）を介して導入される入力端子であり、その直流入
力がコンバータトランス（１）の入力巻線（Ｎ　＋）と
スイッチングトランジスタ（Ｑ、）の直列回路に印加さ
れる。スイッチングトランジスタ（Ｑ、）は上記トラン
ス（１）の帰還巻＃ｉ［（Ｎ　ｔ　）及び先の入力巻！
Ｉ　（Ｎ　ｒ　）とでブロッキング発振回路を構成して
おり、そのため上記帰還巻線（Ｎりがコンデンサ（Ｃ，
）とダイオード（Ｄｌ）と抵抗（Ｒ３）（Ｒ１）の直並
列回路を介してスイッチングトランジスタ（Ｑ、）のベ
ース・エミッタ間に接続されている。

前記スイッチングトランジスタ（Ｑ、）の制御部（２）
は、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のベース電流バ
イパス用の制御トランジスタ（Ｑ、）、そのベースと起
動用抵抗（Ｒ、）との間に接続されたドライブトランジ
スタ（Ｑ、）、及びその両ベース間に受光トランジスタ
（Ｑ、）が接続された７オトカツブラ（ｐｃ＞とを備え
ている。そして、制御トランジスタ（Ｑ、）のエミッタ
（Ｐ点）と前記並直列回路のＱ点との間には、帰還巻線
（Ｎ、）に発生する矩形波電圧の積分用のコンデンサ（
ＣＩ）と抵抗（Ｒ８）が直列に接続され、且つ、その両
者の接続中点（Ｒ）と帰還巻線（Ｎ、）のｄ端との間に
は上記コンデンサ（Ｃ１）の放電路を構成するダイオー
ド（Ｄ、）と抵抗（Ｒｏ）が直テＩ接続され、それらの
積分作用によって上記Ｒ点に得る三角波電圧が前記制御
トランジスタ（Ｑ、）のベースに印加されるようになっ
ている。更に、先のＱ点と起動用抵抗（Ｒ１）の下端側
との間には、電流ｉＭ限抵ｔ７ｔ（Ｒｊ）とダイオード
（Ｄｌ）が並列に接続されている。

一方、前記コンバータトランス（１）には、第１第２出
力巻線（Ｎｊ）（Ｎ、）が設けられ、且つ、その各巻線
に整流用のダイオード（Ｄ、）（ＤＩ）及び平滑コンデ
ンサ（Ｃ、）（Ｃ、）が接続されており、そのＡ点に得
る直流の第１出力電圧がＴＶオン・オフスイッチ（ＳＷ
、）を介してｌｉ出力端子（Ｔ、）に出力され、Ｂ点に
得る直流の第２出力電圧は第２出力端子（Ｔ、）に直接
出力されるようになっている。そして、第１第２出力端
子（Ｔ　、）（Ｔ　、）からの各直流出力電圧はそれぞ
れＴＶ部とＶＴＲ部の電源として供給されるようになっ
ている。

次に、（３）は本発明で特徴とする誤差検出部であり、
この検出部は大別して第１第２分圧回路（４）（５）と
検出回路（６）からなる。第１分圧回路（４）は基本的
には第１出力端子（Ｔ、）と接地点間に直列接続された
抵抗（Ｒ１，）（Ｒ第１）と可変抵抗（ＶＲ，）からな
り、その一つの抵抗（Ｒ＋＋）に抵抗（Ｒ，ｔ）を介し
て並列接続された第２切換トランジスタ（Ｑ、）、その
ベースに遅延用のコンデンサ（Ｃ６）と抵抗（Ｒ、、）
と共に接続された第１切換トランジスタ（Ｑ、）、及び
第１第２出力端子（Ｔ　＊）（Ｔ　１）からのバイアス
抵抗（Ｒ１，）〜（Ｒ＋ｓ）よりなる第１保護回路（７
）を追加接続した構成である。

また、第２分圧回路（５）は基本的には第２出力端子（
Ｔ、）と接地点間に直列接続された抵抗（Ｒ、ｅ）（Ｒ
，。）と可変抵抗（ＶＲｔ）からなり、その抵抗の一つ
（Ｒ，。）に対して並列接続された第３切換トランジス
タ（Ｑ、）及び第１出力端子（Ｔ、）に接続されたバイ
アス抵抗（Ｒｏ）〜（Ｒ＋ｓ）からなる第２保護回路（
８）を追加接続した構成となっている。

一方、前記検出回路（６）は、コレクタが電流制限抵抗
（Ｒ、、）及びフォトカップラ（ＰＣ）内の発光ダイオ
ード（Ｄ、）を介して第２出力端子（Ｔ、）に接続され
、そのエミッタが基準電圧用のツェナーダイオード（Ｚ
Ｄ）と抵抗（Ｒｏ）との接続中点に接続され、且つ、ベ
ースが逆流阻止用のダイオード（ＤＩ）（Ｄ、）を夫々
介して可変抵抗（Ｖ　Ｒ１）（Ｖ　Ｒｔ）の各摺動子に
接続された構成となっている。

第１図の実施例は概ね以上の如く構成されており、以下
、先ず制御部（２）の基本的な制御動作を説明し、その
後に誤差検出部（３）による動作について説明する。

［１］　　制御部（２）の動作 先ず、主電源スイッチ（ＳＷ、）を投入すると、起動用
抵抗（Ｒ１）→抵抗（Ｒ８）→抵抗（Ｒ，）→スイッチ
ングトランジスタ（Ｑ８）のベースの経路で起動電流が
流れてスイッチングトランジスタ（Ｑ、）が起動し、以
後は従来と同様のブロッキング発振動作によって定常状
態に移行する。

今、定常状態に於ては、スイッチングトランジスタ（Ｑ
、）のオン・オフによって帰還巻線（Ｎ、）には第２図
（イ）の如き矩形波電圧が発生し、この矩形波電圧がコ
ンデンサ（ＣＩ）、抵抗（Ｒｊ）（Ｒ，）、ダイオード
（Ｄ、）（ＤＩ）からなる積分回路（９）によって積分
されてＲ点には同図（ロ）の三角波電圧が現れる。その
際、積分用コンデンサ（Ｃ８）に対する図示の極性の充
電はダイオード（Ｄｌ）及び抵抗（Ｒ，）を介して行わ
れ、放電はダイオード（Ｄ、）及び抵抗（Ｒ９）を介し
て行われるが、Ｒ１＞Ｒ，とじているので、上記三角波
電圧は図示のような波形となる。そして、この三角波電
圧（ロ）が制御トランジスタ（Ｑｌ）のベースに印加さ
れる。

一方、スイッチングトランジスタ（Ｑ、）のオン開開で
は、７オトカツプラ（ＰＣ）内の受光トランジスタ（Ｑ
、）には、帰還巻線（Ｎ、）のｄ端→ダイオード（Ｄ、
）−ダイオード（Ｄ、）→抵抗（Ｒ６）→受光トランジ
スタ（Ｑｌ）→抵抗（Ｒ・、）→帰還巻線（Ｎ、）のＣ
端の経路で電流が流れ、且つ、この電流は上記フォトカ
ップラ（ｐｃ＞内の発光ダイオード（Ｄｌ）の発光量に
よって、その大きさが決まる。従って、ドライブトラン
ジスタ（Ｑ、）のコレクタには、その電流に比例した大
きさの直流電圧（Ｖｒ）が発生し、この電圧が前述の三
角波電圧（ロ）に重畳され、その重畳後の電圧（第２図
（ハ））が制御トランジスタ（Ｑ、）のベースに印加さ
れる。従って、この電圧（ハ）が制御トランジスタ（Ｑ
、）のベース・エミッタ間立ち上が９電圧Ｖｂｅに達し
なときに、制御トランジスタ（Ｑ、）がターンオンし、
それにより帰還巻線（Ｎ、）のｄ端から図示の経路で流
れるスイッチングトランジスタ（Ｑ、）のオン時の正帰
還電流Ｉｆをバイパスしてスイッチングトランジスタ（
Ｑ、）をターンオフさせる。

このようにして制御部（２）は、ブロッキング発振によ
るスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のオン・オフ動作
のうち、そのオフタイミングを後述の如く誤差検出部（
３）の出力に応じて制御することにより、直流出力電圧
の安定化制御を行うのである。

〔■１］　　誤差検出部（３）の動作 定常状態では、Ａ点及びＢ点には一定の直流出力電圧Ｖ
、、Ｖ、がそれぞれ発生しており、今、ＴＶオン・オフ
スイッチ（ＳＷＩ）を投入して、この各出力電圧を受像
機側に供給している状態を考える。すると、このときは
、誤差検出部（３）内の第１保護回路（７）の第１切換
トランジスタ（Ｑ、）がオンで第２切換トランジスタ（
Ｑ、）がオフとなるから、第１文圧回路（４）の出力点
（Ｃ）には抵抗（Ｒ，。）（Ｒ，、）と可変抵抗（Ｖ　
Ｒｌ　）で上記Ｖ、を分圧して得る電圧Ｖ１が発生する
。一方、このとき第２保護回路（８）の第３切換トラン
ジスタ（Ｑ、）はオンになっているから、第２文圧回路
（５）の出力点（Ｄ）には前記Ｖ、を抵抗（Ｒ＋ｓ）と
可変抵抗（■Ｒ１）で分圧して得る電圧Ｖ　Ｉ　Ｊが発
生する。

ここで、Ｖｌｈ＞Ｖ＊１になるよう設定されているので
、ダイオードの一方（Ｄ、）がオンで他方（Ｄｌ）がオ
フになる。従って、フォトカップラ（ＰＣ）内の発光ダ
イオード（Ｄ、）には第１直流出力電圧Ｖ１の変動分に
応じた電流が流れ、この出力電圧ｖ１が一定になるよう
制御部（２）での前述の制御が行われるのである。即ち
５例えば上記出力電圧■１が上昇したときは、発光ダイ
オード（Ｄ、）を流れる電流が増大するので、受光トラ
ンジスタ（Ｑ、）の電流ら増大する。このため、制御ト
ランジスタ（Ｑ、）のベースに於ける前述の直流電圧（
Ｖｒ）が上昇するので、このトランジスタ（Ｑ、）のタ
ーンオン従ってスイッチングトランジスタ（Ｑ、）のタ
ーンオフタイミングが早まって（即ち、オン期間長が短
くなって）上記出力電圧Ｖ１の上昇が阻止されるのであ
る。このようにして第１出力電圧ｖ１が安定化されるが
、第１第２出力巻線（Ｎ１）（：”：１）及び入力巻線
（Ｎ１）はそれぞれ互いに密結合されているので、第１
出力電圧Ｖ、が安定化されれば、第２出力電圧Ｖ、も安
定化されることになる。

次に、この状態からスイッチ（ＳＷｔ）を解放してＴＶ
をオフにしたときは、第１切換トランジスタ（Ｑ、）が
オフとなり、第２切換トランジスタ（Ｑ、）はコンデン
サ（Ｃ６）の存在のために若干遅れてオンになるが、こ
れらの動作には全く関係なく第１分圧回路（４）の出力
点（Ｃ）の電圧は零になる。一方、このとき第３切換ト
ランジスタ（Ｑ、）らオフになるので、第２分圧回路（
５）の出力点（Ｄ）には第２出力電圧Ｖｆを抵抗（Ｒ＋
＊）（Ｒｇ。）と可変抵抗（ＶＲｇ）で分圧して得る電
圧■。が発生する。そして、このＶ。が前述のＶｌｈに
略等しくなるよう上記抵抗（Ｒ１ｍ）（Ｒｓｏ）が選定
されているので、検出回路（６）及び制御部（２）はス
インチ（Ｓ　ＷＩ　）の開成時と同一の動作によって第
２出力電圧Ｖ、を安定化させるのである。

また、この状態からスイッチ（ＳＷ、）を再び閉成する
と、第１出力電圧■、に応じて安定化制御が行われる最
初の状態に戻るが、この動作は以下の如く少許遅れて行
われる。即ち、スイッチ（Ｓ〜Ｖｔ）を閉じると、第１
切換トランジスタ（Ｑ、）は直ちにオンになるが、第２
切換トランジスタ（Ｑ、）は第１切換トランジスタ（Ｑ
、）を介してコンデンサ（Ｃ６）が充分放電するまでオ
フにならない。

一方、このとき第３切換トランジスタ（Ｑ、）は直ちに
オンしている。従って、第２切換トランジスタ（Ｑｌ）
がオフするまでの間は６点に発生する電圧ｖ第１ｆ！Ｄ
点に得る前述の■、よりも高くなっており、従って、検
出回路（６）はこの期間では上記Ｖ１．に吋して動作す
る。そして、第２切換トランジスタ（Ｑ、）がオフにな
ると、検出回路（６）はこのとき６点に発生する前述の
電圧ｖ＋ｈに対して動作する状態に移行するのである。

ここで、前記スイッチ（ＳＷ、）の再投入時に上記のよ
うな動作をさせているが、これはスイッチ（Ｓ〜Ｖ、）
の開放時は第１出力巻線（Ｎ、）の平滑コンデンサ（Ｃ
、）が無負荷状態になっていて、Ａ点の第１出力電圧Ｖ
、が高くなっているので、スイッチ（ＳＷ、）の閉成直
後はその高い電圧ｖ１に対して検出回路（６）が動作し
、その結果、Ｂ点の第２出力電圧■、が−時的に低下す
るのを回避するためである。即ち、このためスイッチ（
ＳＷｔ）の閉成後一定時間のみ第１分圧回路（４）の分
圧比を小さくして、６点の電圧ｖ第１を定常時のときの
電圧ＶＨに略等しくなるように低下させているのである
。従って、このような配慮が必要なければ、第１保護回
路（７）は不要である。

また、第３切換トランジスタ（Ｑ、）は、スイッチ（Ｓ
Ｗｆ）の閉成後の定常状態に於て、Ｄ点の電圧が必ず６
点の電圧よりも低くなるようにするためのものであり、
従って、第２分圧回路（５）の抵抗（Ｒ＋５）（Ｒｔ−
）及び可変抵抗（ＶＲ＋）の設定によって、ＶｌｋがＶ
ｌｂよｔ２も常に少許高くなるように設定できれば、第
２保護回路（８）も不要となる。第３図は本発明の他の
実施例の要部を示している。即ち、同図のものは、配線
上等の問題から、スイッチ（Ｓ　Ｗ　、　）を出力端子
（Ｔ８）よりも後段のＴＶ部（１０）側に設けなければ
ならない場合に使用される実施例であり、この実施例は
図示より判るように、スイッチ（ＳＷ、）を閉成したと
きに、電流検出抵抗（Ｒ□）に流れる負荷電流によって
スイッチトランジスタ（Ｑ、）がオンとなり第１分圧回
路（４）に第１出力電圧ｖ１が印加される゛ようになっ
ているのである。

なお１本発明は、前記実施例の如く帰還巻線に発生する
電圧を積分して得た三角波電圧を利用してスイッチング
トランジスタの制御を行うものだけでなく、その他の制
御方式を採用するものにも適用できる。

（ト）　発明の効果 以Ｆの如く本発明のスイッチングｉ？！Ｉｐ型電源回路
は、コンバータトランスの異なる出力巻線かられぞれ得
る第１第２の出力電圧の少なくとも一方を他方と独立に
オン・オフできるようにした場合でら、その一方の出力
電圧のオン・オフに拘わらず上記他方の出力電圧を常に
略一定になるよう安定化できると云う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスイッチング制御型を源回路の一
実施例を示す回路図、７４２図はその要部の電圧波形図
、第３図は他の実施例の要部を示す回路図である。 （Ｑ、）・・・スイッチングトランジスタ、（Ｎｓ）（
Ｎ１）・・・第１第２出力巻線、（１）・・・コンバー
タトランス、（２）・・・制御部、（３）・・・誤差検
出部、（４）（５）・・・第１第２分圧回路、（６）・
・・検出回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流入力をスイッチングトランジスタで断続して
   コンバータトランスの入力巻線に印加し、このコンバー
   タトランスの出力巻線から得る直流出力電圧の変動を検
   出する検出回路の出力に応じて上記トランジスタのスイ
   ッチング動作を制御するようにした電源回路に於て、前
   記コンバータトランスが第１第２の出力巻線を有すると
   共に、その各出力巻線に第１第２の分圧回路を備え、上
   記第１第２出力巻線の双方から直流出力電圧を取り出し
   ているときは前記第１分圧回路の出力を前記検出回路に
   入力し、第２出力巻線からのみ直流出力電圧を取り出し
   ているときは前記第２分圧回路の出力を前記検出回路に
   入力するようにしてなるスイッチング制御型電源回路。
2. （２）前記第１出力巻線に接続された整流平滑回路と直
   流出力端子との間にスイッチが接続されると共に、この
   スイッチよりも上記出力端子側に前記第１分圧回路を接
   続した請求項１記載のスイッチング制御型電源回路。
3. （３）前記第１出力巻線に接続された整流平滑回路と直
   流出力端子との間に電流検出抵抗を接続し、この検出抵
   抗の両端間にスイッチトランジスタのエミッタ・ベース
   間を接続し、このスイッチトランジスタのコレクタに前
   記第１分圧回路を接続するようにした請求項１記載のス
   イッチング制御型電源回路。