JPH0318431B2 - - Google Patents

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JPH0318431B2
JPH0318431B2 JP59280678A JP28067884A JPH0318431B2 JP H0318431 B2 JPH0318431 B2 JP H0318431B2 JP 59280678 A JP59280678 A JP 59280678A JP 28067884 A JP28067884 A JP 28067884A JP H0318431 B2 JPH0318431 B2 JP H0318431B2
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JP
Japan
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voltage
transistor
winding
current
base
Prior art date
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JP59280678A
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JPS61157265A (ja
Inventor
Hiroto Sekine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
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Publication of JPH0318431B2 publication Critical patent/JPH0318431B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオ機器、オーデイオ機器等の直
流電源回路に使用するためのトランジスタ直流変
換器に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図に示す如く、直流電源1にトランス2の
1次巻線3とスイツチングトランジスタ4との直
列回路を接続し、トランス2の2次巻線5にダイ
オード6とコンデンサ7とから成る整流回路を接
続し、更にベース駆動のためにトランス2に3次
巻線9を設け、この3次巻線9を抵抗10を介し
てトランジスタ4のベースに接続し、更にトラン
ス4のベース・エミツタ間にバイパス用トランジ
スタ11を接続し、これを制御回路13で制御
し、出力端子12に定電圧を得るスイツチングレ
ギユレータは公知である。
なお、直流電源1は、商用交流電源端子14か
ら供給される交流電圧を整流するように構成され
ている。また、電源1の一端とトランジスタ4の
ベースとの間に起動抵抗15が接続されている。
更に、制御回路13はダイオード16とコンデン
サ17とツエナーダイオード18とから成り、ト
ランジスタ4のオフ期間の3次巻線9の電圧(出
力電圧に等価)をコンデンサ17に充電し、この
電圧とツエナーダイオード18の基準電圧との比
較に基づいてトランジスタ11を制御するように
構成されている。
上述のスイツチングレギユレータにおいて、直
流電力の供給を開始すると、起動抵抗15を通つ
て起動電流が流れ、発振が開始する。トランジス
タ4のオンの期間には、1次巻線3に電源1の電
圧が印加され、3次巻線9にこれに応じた電圧が
発生し、この巻線9からトランジスタ4にベース
電流IBが供給される。しかる後、トランジスタ4
のコレクタ電流が飽和すると、オフに転換する。
出力電圧の制御は、3次巻線9の電流I1の一部が
トランジスタ11にバイパスさせることによつて
行う。この種の動作は公知であるので、説明を省
略する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、この種の装置で電源1の電圧EIN
増大すれば、1次巻線3の電圧、及び3次巻線9
の電圧及び電流も増大する。第3図のスイツチン
グレギユレータは電圧制御回路13を有するの
で、3次巻線9の電流I1の全部はトランジスタ4
に供給されず、制御トランジスタ11にバイパス
される。バイパス電流I2はトランジスタ4の駆動
に無関係なものであるので、結局、電力損失にな
る。出力端子12に接続される負荷が要求する電
力の定格が一定であるとすれば、電源電圧EINと、
トランジスタ4が要求するベース電流IBとの間に
第2図の点線で示す関係が成立し、電源電圧EIN
の増大につれてベース電流IBを低下させてもよい
ことになる。これに対してベース電流供給回路の
定数を変えなければ、鎖線Aで示す如く3次巻線
9の電流I1が増大し、鎖線Aと点線Cとの差が電
力損失になる。この問題は、機器を接続する交流
電源電圧が変わつた時に顕著になる。例えば我が
国の100Vの交流電源で使用する場合と、外国の
220Vの交流電源で使用する場合とのいずれにも
対処することが出来るように、交流電源電圧の変
化に応じて電源回路の切換えを行うように構成す
ることも考えられるが、切換え操作が面倒になる
ばかりでなく、切換えを忘れるおそれも生じる。
このような問題は、交流電源電圧が変化する場合
に限らず、直流電源電圧が何んらかの理由で変化
するあらゆる場合に生じる。
そこで、本発明の目的は、直流電源電圧が大幅
に高くなつても、電力損失が大幅に増大しないト
ランジスタ直流変換器を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本願発明は、直流電
源に接続されたトランス1次巻線とスイツチング
トランジスタとの直列回路と、前記1次巻線に電
磁結合された2次巻線と、前記2次巻線に接続さ
れた整流回路と、前記1次巻線に電磁結合され且
つ前記スイツチングトランジスタにベース電流を
供給するように接続された3次巻線とを具備する
直流変換器において、前記3次巻線に対して直列
に接続され且つコレクタが前記3次巻線の一端に
接続されている電流制御用トランジスタと、前記
電流制御用トランジスタのコレクタとベースとの
間に接続された抵抗と、前記電流制御用トランジ
スタのベースと前記3次巻線の他端との間に接続
され、且つ前記電流制御用トランジスタをオン動
作させる向きの電圧を発生するような方向性を有
している定電圧用ダイオードと、前記電流制御用
トランジスタのベースと前記3次巻線の他端との
間において前記定電圧用ダイオードに対して直列
に接続されているコンデンサと、前記コンデンサ
の電圧が前記直流電源の電圧の圧常範囲において
前記定電圧用ダイオードの電圧の絶対値よりも小
さい絶対値を有していると共に前記定電圧用ダイ
オードの電圧と反対の向きを有し且つ前記直流電
源の電圧の変化に比例して変化するように前記コ
ンデンサを充電する充電回路とを備えていること
を特徴とするトランジスタ直流変換器に係わるも
のである。
[作用] 本発明において、定電圧用ダイオードの電圧を
Vz、コンデンサの電圧をVcとすれば、Vz−Vc
の電圧が電流制御用トランジスタのベースに与え
られる。コンデンサの電圧Vcは電源電圧に対し
て比例的に変化するので、電流制御用トランジス
タはスイツチングトランジスタのベースにほぼ一
定のベース電流を供給するように動作する。電源
電圧が異常に高くなると、コンデンサの電圧が高
くなり、Vz−Vcが小さくなるか又は負になり、
電流制御用トランジスタがオフになる。したがつ
てスイツチングトランジスタが異常電圧から保護
される。
〔実施例〕
次に、第1図を参照して本発明の実施例に係わ
るスイツチングレギユレータについて述べる。但
し、符号1〜18で示すものは第3図で同一符号
で示したものと実質的に同一であるので、その説
明を省略する。この実施例では、3次巻線9から
供給する電流I1を制御するために、トランス2の
1次巻線3に電磁結合させて4次巻線19、トラ
ンジスタ20、ツエナーダイオード21、抵抗2
2、ダイオード23、コンデンサ24、及び抵抗
25から成る電流制御回路が設けられている。即
ち、3次巻線9の一端と抵抗10との間にトラン
ジスタ20が直列に接続され、このトランジスタ
20のベースとコレクタとの間に抵抗22が接続
され、4次巻線19の一端は3次巻線9の他端即
ち共通ライン26に接続され、4次巻線19の他
端とトランジスタ20のベースとの間にダイオー
ド23と抵抗24を介してツエナーダイオード2
1が接続され、4次巻線19に並列にダイオード
23を介してコンデンサ24が接続されている。
なお、ベース電流を立上りを早めるためのコンデ
ンサ27がトランジスタ20に並列接続され、ま
たトランジスタ4のベース・エミツタ間に保護用
ダイオード28が接続されている。
第1図の主要回路の動作は第3図と同一であ
り、トランジスタ4のオン期間に3次巻線9の電
圧がスイツチングトランジスタ4のベースに印加
される。しかし、この場合には、そのまま供給さ
れず、電源電圧EINに反比例するように調整され
て供給される。今、3次巻線9の電圧をVA、4
次巻線19の電圧をVC、トランジスタ20のエ
ミツタと共通ライン26との間の電圧をVB、ツ
エナーダイオード21の電圧をVZとし、ダイオ
ード23及び抵抗25の電圧降下、及びトランジ
スタ20のVBEを無視すれば、次式が成立する。
VB=VA−(VA+VC−VZ) =VZ−VC 4次巻線19の電圧VCは電源電圧EINに追従し
て変化するので、結局、電源電圧EINが増大すれ
ば、電圧VBは減少する。抵抗10を通つて流れ
る電流I1は電圧VBに比例するので、この電流I1
電源電圧EINとの関係は第2図の実線Bとなる。
この結果、要求されるベース電流IBと抵抗10を
通つて流れる電流I1との差が小さくなり、トラン
ジスタ11にバイパスする電流I2が小さくなる。
従つて、電力損失が低減する。なお、トランジス
タ4が要求するベース電流IBは、このトランジス
タ4のIC対hFE特性によつて変化するが、VC・VZ
抵抗25の値等を変えることにより、最適な電流
I1を流すことが出来る。また、ツエナーダイオー
ド21に温度特性を持たせること、又は温度補償
素子を接続することによつてトランジスタ4の
hFEの温度特性を補正することが出来る。
電源電圧EINが異常に高くなると、電圧VBは極
めて小さくなり、トランジスタ4のオンが不可能
になる。従つて、トランジスタ4を高電圧から保
護することが出来る。
本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば、次の変形が可能なものである。
(a) 第4図に示す如く、バイパス用トランジスタ
11の制御を行うために、出力端子12の電圧
を検出し、この電圧を一定するための制御信号
を回路29で形成してもよい。要するに、出力
電圧の定電圧制御回路はどのように構成しても
よい。また、定電圧制御回路13及びトランジ
スタ11を設けない場合にも適用可能である。
(b) コンデンサ27を抵抗10とトランジスタ2
0との両方に並列に接続してもよい。
(c) トランジスタ4がオンの期間にダイオード6
がオンになるように構成してもよい。また、電
源電圧EINを4次巻線19又は別の部分で検出
し、これに基づいてトランジスタ20を制御
し、且つこの制御を電源電圧EINに反比例的に
電流I1が変化するようになしてもよい。
〔発明の効果〕
上述から明らかなように本発明によればスイツ
チングトランジスタのベース電流の定電流化を簡
単な回路構成で達成することができる、また、電
源電圧が異常に高くなつた時にスイツチングトラ
ンジスタをオフ制御して保護することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わるスイツチング
レギユレータを示す回路図、第2図は電源電圧と
ベース回路の電流との関係を示す特性図、第3図
は従来のスイツチングレギユレータを示す回路
図、第4図は変形例のレギユレータの一部を示す
回路図である。 1……電源、、2……トランス、3……1次巻
線、4……トランジスタ、5……2次巻線、8…
…整流回路、9……3次巻線、19……4次巻
線、20……トランジスタ、21……ツエナーダ
イオード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直流電源に接続されたトランス1次巻線とス
    イツチングトランジスタとの直列回路と、前記1
    次巻線に電磁結合された2次巻線と、前記2次巻
    線に接続された整流回路と、前記1次巻線に電磁
    結合され且つ前記スイツチングトランジスタにベ
    ース電流を供給するように接続された3次巻線と
    を具備する直流変換器において、 前記3次巻線に対して直列に接続され且つコレ
    クタが前記3次巻線の一端に接続されている電流
    制御用トランジスタと、 前記電流制御用トランジスタのコレクタとベー
    スとの間に接続された抵抗と、 前記電流制御用トランジスタのベースと前記3
    次巻線の他端との間に接続され、且つ前記電流制
    御用トランジスタをオン動作させる向きの電圧を
    発生するような方向性を有している定電圧用ダイ
    オードと、 前記電流制御用トランジスタのベースと前記3
    次巻線の他端との間において前記定電圧用ダイオ
    ードに対して直列に接続されているコンデンサ
    と、 前記コンデンサの電圧が前記直流電源の電圧の
    正常範囲において前記定電圧用ダイオードの電圧
    の絶対値よりも小さい絶対値を有していると共に
    前記定電圧用ダイオードの電圧と反対の向きを有
    し且つ前記直流電源の電圧の変化に比例して変化
    するように前記コンデンサを充電する充電回路と
    を備えていることを特徴とするトランジスタ直流
    変換器。
JP28067884A 1984-12-27 1984-12-27 トランジスタ直流変換器 Granted JPS61157265A (ja)

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JPS61157265A JPS61157265A (ja) 1986-07-16
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6136064B2 (ja) * 2013-02-21 2017-05-31 サンケン電気株式会社 オーバーシュート低減回路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60237862A (ja) * 1984-05-08 1985-11-26 Sanyo Electric Co Ltd スイツチング制御型電源回路

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JPS60237862A (ja) * 1984-05-08 1985-11-26 Sanyo Electric Co Ltd スイツチング制御型電源回路

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