JPH0297273A - スイッチングレギュレータ - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、定電圧電源回路などに用いられるスイッチ
ングレギュレータに関する。

（ｂｌ従来の技術 一般に、スイッチングレギュレータは、トランスと１ヘ
ランスの一次巻線電流を断続するスイッチングトランジ
スタ及びこのスイッチングトランジスタを制御するスイ
ッチング制御回路などから構成されている。

従来のスイッチングレギュレータの主要部の構成を第３
図に示す。第３図においてＤＢＩは商用電源などのＡＣ
入力を整流するダイオードブリッジ、Ｃ３は整流出力を
平滑するコンデンサである。整流平滑された直流入力電
源がトランスの一次巻線Ｎ１の一端に接続されて、その
他端にス・イツチングトランジスタＱ１が接続されてい
る。また、入力電源ラインと接地間には抵抗Ｒ１および
Ｒ２からなる抵抗分圧回路が設けられている。この分圧
回路の出力がダイオードＤ１を介してスイッチング制御
回路１の電源として供給されている。

出力がスイッチング制御回路１の電源として供給されて
いる。

ＡＣ電源が投入されると、ＤＢＩおよびＣ３により整流
平滑がなされ、入力電源ラインが所定電圧まで上昇する
。これによりＲ１，Ｒ２からなる抵抗分圧回路の出力電
圧も一定値まで上昇しスイッチング制御回路１に電源供
給かなされる。これによりスイッチング制御計回路１が
スイッチングトランスＱ１に矩形波を出力してＱｌをオ
ン／オフ制御する。これによりトランスの二次巻線Ｎ２
に電圧が誘起される。またトランスの三次巻線Ｎ３の起
電圧がＤ２及びＣ５により整流平滑される。

この整流平滑出力電圧はＲｉ　Ｒ２の分圧出力電圧より
幾分高く設定されていて、起動後はＤ２Ｃ５の整流平滑
出力によりスイッチング制御計回路１が作動を組紐する
こととなる。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 以上のように入力電源の抵抗分圧出力によって起動を開
始し、またトランスの三次巻線の整流平滑出力によって
スイッチング制御回路に電源供給がなされるスイッチン
グレギュレータにおいては、次に述べる解決すべき課題
があった。すなわちスイッチングレギュレータの起動後
もＲ１，Ｒ２からなる抵抗分圧回路に漏れ電流が流れる
ため、この分圧回路で電力損失が生じる。回路全体の損
失を低減して電力変換効率の高いスイッチングレギュレ
ータを構成するためには、このような起動回路における
電力損失も無視することはできない。また起動後にスイ
ッチング制御回路に電源供給を行う電源回路としてトラ
ンスに専用の巻線（＝次Ｓ線）が必要でありコスト高と
なる。

この発明の目的は、起動後の起動回路における電力損失
を低減して装置全体の効率を高めるとともに、１−ラン
スにスイッチング制御回路用の特別な巻線を不要とした
スイッチングレギュレータを提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、トランスの一次巻線に接続されているスイ
ッチングトランジスタをオン／オフ制御するスイッチン
グ制御回路と、このスイッチング制御回路に電源供給を
行う制御回路用電源回路を備えたスイッチングレギュレ
ータにおいて、前記制御回路用電源回路を、ＡＣ入力電
源を整流する整流回路と、この整流出力を複数のコンデ
ンサで分圧するコンデンザ分圧回路とから構成したこと
を特徴としている。

（ｅ）作用 この発明のスイッチングレギュレータでは、ＡＣ入力電
源を整流する整流回路と、この整流出力を分圧するコン
デンザ分圧回路が設けられている。コンデンザ分圧回路
は各コンデンサの静電容量の比と入力電圧により出力電
圧が定まり、この出力電圧がスイッチング制御回路に供
給される。このコンデンザ分圧回路は整流出力の平滑用
コンデン′りとして作用するため、電源投入時に充電電
流が流れた後は、スイッチング制御回路への供給電流が
充放電電流として流れるのみであり、従来の抵抗分圧回
路の漏れ電流のような不要電流が流れない。

第１図はこの発明の構成を示す回路図である。

第１図においてＤＢ２はＡＣ入力電源を整流するグイオ
ートブリッジ、Ｃ１およびＣ２はその整流出力を分圧す
るコンデンーり分圧回路を構成している。一方ＤＢＩは
メインの整流用ダイオードブリッジ、Ｃ３はその整流出
力を平滑するコンデンサである。ＡＣ電源が投入された
ときＣ１，Ｃ２に充電電流が流れ、ＤＢ２の整流出力が
平滑される。これとともにＣ１，Ｃ２の合成静電容量と
整流出力電圧により定まる電荷が両コンデンサに充電さ
れ、両コンデンザの静電容量に応した分圧出力が得られ
る。ここで整流出力のピーク電圧をＶｉ、分圧出力電圧
をＶｏ、コンデンサＣ１およびＣ２の静電容量を０１お
よびＣ２としスイッチング制御回路１への電流供給がな
いものとすれば、Ｖｏ＝Ｃ１／　（Ｃ１＋ｃ２）ｖｉ で表される。

スイッチング制御回路１の電源電圧が所定値に達したと
きスイッチング制御回路は動作を開始し、スイッチング
トランジスタＱ１に矩形波を出力する。スイッチング制
御回路１の消費電流はＣ１、Ｃ２の充放電電流により賄
われるが、この電流はＣ１およびＣ２の印加電圧より９
０°進んだ無効電流であるため、ＣＩおよびＣ２による
電力消費は佳しない。

（ｆ）実施例 この発明の実施例であるスイソヂンダレギュレタの回路
図を第２図に示す。

第２図ζこおいて１）Ｂｌは商用電源などのＡＣ入力を
整流するダイオ−ｌブリッジ、Ｃ３は整流出力を平滑す
るコンデンサである。整流平滑された直流入力電源はト
ランスの一次巻線Ｎ１の一端に接続されていて、その他
端にスイッチングトランジスタＱ１が接続されている。

また、ＡＣ入カラインにはさらにタイオードブリッジＤ
Ｂ２が接続されて、その出力にり一−ミスタＴＨを介し
てコンデンリＣ１，Ｃ２からなるコンデンサ分圧回路が
接続されている。そしてコンデンサ分圧回路の出力がコ
ントロールＩＣ２、トランジスタＱ２およびＣ３の電源
として供給されている。コントロールｌｃ２はスイッチ
ングトランジスタＱ１のオン／オフ制御を行うＩＣであ
り、抵抗Ｒ４、トランジスタＱ２．Ｑ３および抵抗Ｒ５
を介してスイッチングトランジスタＱ１のゲートに制御
信号を与える。Ｑｌのゲートと接地間には過電圧防止用
ツェナーダイオードＺＤおよびインピーダンスマツチン
グ用抵抗Ｒ６が接続されている。トランスの二次巻線Ｎ
２には整流ダイオードＤ３、平滑コンデンサＣ４が接続
され、また出力端子間には抵抗Ｒ７，Ｒ８からなる抵抗
分圧回路が接続されていて、その分圧出力がコンｊ・ロ
ールＩＣ２に帰還されている。

以上のように構成されたスイッチングレギュレータの動
作は次の通りである。先ず、ＡＣ電源が２およびＣ１，
Ｃ２により整流平滑がなされ、コンデンサ分圧回路の出
力電圧も上昇する。ここでサーミスタＴ　Ｈは負特性す
〜ミスタであり、電源投入時ＣＩ、Ｃ２に対する突入電
流を防止するとともにコントロールＩＣ２などに対する
供給電圧の立ち上がりを遅延させることによって起動時
におけるスイッチングレギュレータ全体の動作を安定化
させている。コンデンサ分圧回路の出力電圧が所定値に
達したときコントロールＩＣ２は矩形波信号を出力し、
トランジスタＱ２．Ｑ３がスイッチングトランジスタＱ
１をドライブする。

Ｑｌがオンすればトランスの一次巻線Ｎ１に電流が流れ
、そのオン期間にトランスにエネルギーか蓄積される。

Ｑｌがオフすればそのオフ期間にＩ−ランスの二次巻線
Ｎ２に電圧が誘起されて、これがＤ３およびＣ４により
整流平滑され負荷へ供給される。コントロールＩＣ２は
抵抗Ｒ７，Ｒ８の分圧出力が一定となるようにＰＷＭ制
御を行うため入力電源電圧の変動に係わらず常に一定電
圧が負荷に供給される。

なお、コントロールＩＣ２と０２．Ｃ３に流れる電）′
Ｊ！εは小さいため、ダイオードブリッジＤＢ２の電流
容量は小さくてよく、またコンデンサｃ１およびＣ２の
静電容量も小さくてよい。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、制御回路用電源回路は
スイッチング制御回路に対する電源供給以外に不要な電
力消費かないため、効率の高いスイッチングレギュレー
タを構成することができる。また、トランスに制御回路
用の特別な巻線を必要としないため、小型化および低コ
スト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す図、第２図はこの発明の
実施例であるスイッチングレギュレータの回路図、第３
図は従来のスイッチングレギュレータの主要部の回路図
である。 ＤＢ２−整流回路（ダイオードブリッジ）、ＣＩ、Ｃ２
−分圧回路を構成するコンデンサ、Ｑｌ−スイッチング
トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスの一次巻線に接続されているスイッチン
   グトランジスタをオン／オフ制御するスイッチング制御
   回路と、このスイッチング制御回路に電源供給を行う制
   御回路用電源回路を備えたスイッチングレギュレータに
   おいて、 前記制御回路用電源回路を、ＡＣ入力電源を整流する整
   流回路と、この整流出力を複数のコンデンサで分圧する
   コンデンサ分圧回路とから構成したことを特徴とするス
   イッチングレギュレータ。