JPH0318273A - スイッチング電源装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＤＣ−ＤＣコンハータ、ＤＣ−ＡＣインバ
ータ等のスイッチング電源装置に関するものである。

（従来の技術） 第３図は、この種の一般的なスイッチンタ電源装置の回
路構成図である。図において、１は交流電源、２はその
直流を全波整流するタイオートスタック、３は平滑用コ
ンデンサ、４はスイッチングトランスで、一次側にスイ
ッチンクトランシスタ５が直列に接続されている。６は
スイッチンタトランス４の二次側に発生した交流を整流
する整流ダイオード、７は平滑用コンンデンサ、８は出
力電圧を検出する出力電圧検出回路、９は上記スイッチ
ングトランジスタ５をオン，オフさせるトライブ回路、
ｌＯは直流入力電圧を検知する入力電圧検知回路で、そ
の検知結果によりスイッチンクトランジスタ５の駆動が
制御される。ｌｌａ，１ｌｂは出力端予てある。

上記の電源装置はスイッチンクレギュレー夕として構威
されており、出力電圧検出回路８からの検出信号に従っ
てスイッチングトランジスタ５が制御され、安定した直
流出力電圧が得られるようになっている。その際、入力
電圧検知回路ｌＯの作用により、直流入力電圧か設定値
以下ではスイッチングレギュレータの発振が開始されな
い。これは、低い入力電圧の時にスイッチングレギュレ
ー夕が発振すると出力にも低い電圧が発生するが、低い
入力電圧の時にはトランジスタ５のドライブ量も極めて
低くなっており、その負荷重によってはスイッチングト
ランジスタ５がドライブ不足で破損することかあり、こ
れを防止するためである。

このように、直流入力電圧がある設定値以下になるのを
検知し、スイッチングレギュレータの発振の拘束を解除
する入力電圧検知回路１０が設けられている。第４図は
このような従来の入力電圧検知回路ｌＯの詳細を示す回
路図である。図中、Ｒ８〜Ｒ，は抵抗、Ｑ．はトランジ
スタ、ＺＤ．はツェナーツイオート、ＩＣ．は可変ツエ
ナーダイ才一ト（　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｚｅｎｅｒ　Ｄ
ｉｏｄｅ）である。

上記可変ツェナーダイオードＩＣ，は、第５図（ａ）．
（ｂ）に示すように基準電圧を内蔵した誤差増幅器と等
価となっており、Ｋ端子は抵抗Ｒ３を介して補助電源と
接続され、Ａ端子は接地されている。また、Ｒ端子は抵
抗Ｒ．とＲ２の接続点に接続されている。そして、平滑
用コンデンサ３で平滑された直流入力電圧が抵抗Ｒ．，
Ｒ２で分圧されてこのＲ端子に印加される。この時、直
流入力電圧が低い間はツェナーダイオードＩＣ．はオン
とならず、Ｋ端子はＨ（高）レベルとなったいる。この
ため、抵抗Ｒ３及びツェナーダイオードＺＤ，を通して
トランジスタＱ．にベース電流が流れ、トランジスタＱ
１はオンとなり、ドライブ回路９へ遮断信号が伝達され
てトライブ回路９の発振が拘束される。

次に、直流入力電圧が設定値より高くなってツェナーダ
イオードＩＣ，がオンになると、そのＫ端子がＬ（低）
レベルとなり、トランジスタＱ１はオフとなる。このた
め、トライツ回路９は拘束状態から解除されて発振を開
始し、スイッチング電源は立上がる。

第６図は上記直流入力電圧とドライブ回路９及びその発
振の状態を示したものである。直流入力電圧が徐々に上
昇し、入力電圧検知回路ｌＯに設定されたしきい値（検
知レベル）Ｖｔｈに到達すると発振か開始し始める。こ
れにより、コンデンサ３の負荷が重くなり、ラインレギ
ュレーションによってＶ。たけ電圧低下する。このため
、上記入力電圧検知回路１０のしきい値Ｖｔｈを下回り
、発振か停止してしまう。そして、発振が停止すると今
度はコンデンサ３の負荷が軽くなり、上記しきい値Ｖｔ
ｈを上回る電圧となり、再び発振が開始する。

（発明が解決しようとする課題） 従来のスイッチング電源装置は上記のような構威となっ
ているため、入力電圧検知回路の検知レベルの近傍にお
いて、発振、停止が繰り返され、起動できない場合があ
るという問題点があった。

この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、発振、停止の繰り返しを防止し、常に起動可能なス
イッチング電源装置を得ることを目的としてレ）る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のスイッチング電源装置は、スイッチングトラ
ンスとこのトランスの一次側に直列接続されたスイッチ
ング素子を有し、スイッチングトランスの一次側に入力
された直流を上記スイッチング素子により断続して該ス
イッチングトランスの二次側に交流を発生するスイッチ
ング電源装置において、上記直流入力電圧を検知して上
記スイッチング素子の駆動を制御する入力電圧検知回路
を設け、且つその検知レベルにヒステリシスを持たせた
ものである。

（作用） この発明のスイッチング電源装置においては，入力電圧
検知回路の検知レベルにヒステリシスを持たせているの
で、直流入力電圧が低下しても検知レベルも設定され直
されるので、発振、停止の繰り返しは起こらない。

〔実施例〕

第ｌ図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、第３
図の入力電圧検知回路ｌＯに相当する入力電圧検知回路
ｌ２の詳細を示している。この人？電圧検知回路ｌ２は
、第４図の従来の回路に抵抗Ｒ，〜Ｒ７．ダイオートＤ
１及びトランジスタＱ２を追加した構威となっており、
直流入力電圧の検知レベルにヒステリシスを持たせてい
る。なお、その他の構成は第３図の電源装置と同様であ
るのて省略する。

上記の回路において、入力電圧が低く、ツエナータイオ
ートＩＣ■がオンになっていない時は，トランジスタＱ
２はオフとなっている。そして、入力電圧か上昇してツ
ェナーダイオードＩＣ．がオンになると、トランジスタ
Ｑ２もオンとなり，トランシスタＱ２に電流Ｉ２が流れ
る。

このため、抵抗Ｒ，通して流れる電流■１がその分減少
してもツェナーダイオードＩＣ．はオンし続ける。つま
り、直流入力電圧が低下しても、検知レベルてあるしき
い値が低い値に設定され直した形となる。

第２図はその様子を示したもので、上記のように直流入
力電圧を最初高いレベルのしきい値Ｖｔｈｌｌで検知し
、検知すると同時に低いレベルの？きい値ＶｔｈＬに再
設定する。このように制御することにより、発振、停止
の繰り返しが防止され、起動できない事態は生じない。

ここで、第１図の回路で最初ツェナーダイオードＩＣ■
がオンとなる瞬間のしきい値は高い方の値Ｖ　ｔｈＨて
あるが、この時まだトランジスタＱ２はオンしていない
ので、このトランジスタＱ２を通して流れる電流Ｉ２は
、 Ｉ２＝０ となる。従って、抵抗Ｒ２を流れる電流Ｉ３は，Ｉ３＝
ＩＩ となり、しきい値Ｖ　ｔｈＨは次式で表わされる。

Ｖ　ｔｈｎ　＝　Ｉ　ｌ　　″Ｒ，＋ＶＲ＝ＶＲ／Ｐ−
３−　Ｒ，＋ＶＲ ＝ＶＲ（　１　＋ＲＢ　／　Ｒ３　） 但し、■Ｒ　：抵抗Ｒ２の端子電圧 次に、ツェナーダイオードＩＣ，がオンするとしきい値
が低い方の値ｖ　ｔｈｔ．に変化するが、この時トラン
ジスタＱ２はオンしているので、上記電流Ｉ３は、 Ｉ　３　＝ＩＩ　　＋Ｉ２ となり、またしきい値Ｖ　ｔｈＬは次式で表わされる。

ＶｖｈＬ　＝Ｉ，　　・　Ｒ，　　＋Ｖ．＝　　（ＶＲ
　／Ｒ：＋　　−　Ｉ２　　）　　・Ｒ．＋Ｖ．＝ＶＲ
　　（１＋ＲＩ　　／Ｒ３　　）−Ｒｌ　　−　　ｘｔ
＝ｖｔｈｏ　　　Ｒ　＋　　Ｉ　２ つまり、この回路の検知レベルのヒステリシスの幅は、 Ｖｔｈｕ　　ｖｔｈＬ　＝Ｒ，　’　Ｉ　２となる。

（発明の効果） 以上のように、この発明によれば、スイッチング素子の
駆動を制御する入力電圧検知回路の検知レベルにヒステ
リシスを持たせたため、直流入力電圧が低下しても発振
、停止が繰り返されることはなく、常に起動が可能にな
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の回路の動作を示すタイムチャート、第３図は一般
的なスイッチング電源装置の構威図、第４図は第３図の
入力電圧検知回路の従来例を示す回路図、第５図（ａ）
．（ｂ）は第４図の可変ツェナーダイオードの詳細図、
第６図は第４図の回路の動作を示すタイムチャートてあ
る。 ４・・・・・・スイッチングトランス ５・・・・・・スイッチングトランジスタ１２・・・・
・・入力電圧検知回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スイッチングトランスとこのトランスの一次側に直列接
   続されたスイッチング素子を有し、スイッチングトラン
   スの一次側に入力された直流を上記スイッチング素子に
   より断続して該スイッチングトランスの二次側に交流を
   発生するスイッチング電源装置において、上記直流入力
   電圧を検知して上記スイッチング素子の駆動を制御する
   入力電圧検知回路を設け、且つその検知レベルにヒステ
   リシスを持たせたことを特徴とするスイッチング電源装
   置。