JPH033661A - 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 本発明はスイッチング電源装置に関するものである。

従来の技術 従来よりスイッチング電源装置の中に、リンギングチョ
ークコンバータ装置と呼ばれるものがある。このリンギ
ングチョークコンバータ装置には電圧安定化の為の回路
において他のものとは異なった特徴がある。すなわち、
電圧変動の検出は出力端にて行わず、降圧トランスの１
次側の制御巻線より電圧変動を検出している。従って、
１次側と２次側との間は完全に絶縁された構成であり、
一種の絶縁スイッチング電源となっている。またさまざ
まな大きさの外部電源に接続して使用出来、非常に広い
範囲の入力電圧に対応出来るように構成される。つまり
、例えば入力電圧が８０ｖの場合であっても２８０ｖの
場合であっても常時１２Ｖの直流電圧を出力するように
構成される。このように回路構成を変更する事な（さま
ざまな大きさの外部電源に直接接続して使用出来るよう
にする事により、世界共通使用電源装置として用いられ
る。

第２図は従来のリンギングチョークコンバータ装置の一
例を示す回路図である。第２図において、５は整流用ダ
イオード、６は平滑コンデンサであり、入力交流電圧は
まずはこの整流用ダイオード５と平滑コンデンサ６とに
よって直流電圧に変換される。７はスイッチングトラン
ジスタ、８はトランス装置である。９はトランス装置８
の１次巻線、１０はトランス装置８の２次巻線、１１は
帰還用巻線、１２は制御巻線である。帰還用巻線１１の
一端と制御巻線１２の一端は共に平滑コンデンサ６の負
極側に接続されている。以降、帰還用巻線１１と制御巻
線１２の一端および平滑コンデンサ６の負極が接続され
ている線を共通線１３と呼ぶ。１次巻１９の一端は平滑
コンデンサ６の正極側に、他端はスイッチングトランジ
スタ７のコレクタにそれぞれ接続されている。スイッチ
ングトランジスタ７のベースはバイアス電流制限用抵抗
器１４を介して平滑コンデンサ６の正極側に接続され、
エミッタは共通線１３に接続されている。

次に帰還回路について説明する。前記帰還用巻線１１の
他端は帰還コンデンサ１５および抵抗器１６を介してス
イッチングトランジスタ７のベースに接続されている。

１１に生じるパルス性電圧はスイッチングトランジスタ
７の出力電圧に対してほぼ同相なのであるが、帰還コン
デンサ１５および抵抗器１６によって電流の位相が電圧
に対して所定の角度だけずれ、その電流がスイッチング
トランジスタ７のベースに流れ込む事となる。本装置は
このように構成された帰還回路によってスイッチングト
ランジスタ７の入力側に出力の一部が帰還される事とな
り、スイッチングトランジスタ７は帰還コンデンサ１５
および抵抗器１６によって決定される時定数に応じた周
期でオンとオフを繰り返す事となる。

次に電圧安定化回路について説明する。１７および１８
は制御巻線１２に生じたを電圧を整流するダイオードお
よび整流して得られた脈流を平滑するコンデンサである
。コンデンサ１８の負極はダイオード１７のアノードに
接続され、正極は共通線１３に接続されている。またダ
イオード１７のカソードは制御巻線１２の他端に接続さ
れている。そして制御巻線１２に生じた電圧は整流され
、制御用電圧としてコンデンサ１８の負極に現れる事と
なり、それは共通線１３に対して負の電圧となる。１９
はツェナーダイオードであり、コンデンサ１８の負極と
スイッチングトランジスタ７のベースとの間にツェナー
ダイオードが接続される。

従ってスイッチングトランジスタ７のベース電圧すなわ
ちエミッタに対するベースの電圧は、制御用電圧の値に
上記ツェナーダイオード１９のツェナー電圧の分が足さ
れた値にまでは上昇可能であるが、ツェナーダイオード
１９の作用によってその値で頭打ちとなる。

共通線１３に対して負の方へ生じた制御用電圧は、それ
が大きくなる事によってスイッチングトランジスタ７の
ベースに流れ込むパルス性電流を抑えるように作用する
事となり、もしベースに流れ込むパルス性電流が抑えら
れれば、上記制御用電圧も小さ（なる。すなちわ、常時
ベース電流が上記ツェナー電圧に見合う値を趙えないよ
うに制御されている。

発明が解決しようとする課題 ところで以上の構成による制御は、常時ベースに流れ込
むパルス性電流を制御回路によって抑えるというもので
あり、その制御回路が正常に動作している間はベース電
流はツェナーダイオード１９のツェナー電圧に見合う値
以下に規制された状態となっている。ここでもし制御回
路だけが異常を起こし、ベース電流に対する制御が効か
なくなると、ベース電流が非常に大きくなり、従ってコ
レクタ電流に対する歯止が無（なり、トランス装置８の
１次巻線９には入力交流電圧の大きさに応じた非常に大
きな電流が流れてしまう。まして前述のように世界共通
使用電源装置として作られたものであれば、入力電圧が
例えば２８０Ｖと非常に高い場合も有り得る。この場合
にコレクタ電流の歯止が無くなると、本装置の出力電圧
は非常大きな値にまで上昇してしまい、重大な事態を招
く恐れがあった。

本発明はこの課題に鑑みてなされたものであり、出力電
圧の異常上昇を防止して安全性を高めたスイッチング電
源装置を提供する事を目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は以上の課題を解決するため、帰還用巻線に生じ
たパルス性電圧を整流する補助整流手段および上記補助
整流手段の出力端とスイッチングトランジスタのベース
との間に第２のツェナーダイオードを設けた。

作用 以上のように構成したことにより、補助整流手段の出力
端子とスイッチングトランジスタのベースとの電位差は
第２のツェナーダイオードによって所定の値以上となら
ないように規制されるので、たとえ制御巻線に傷害が起
きてベース電圧が上昇しようとしても、帰還用巻線に生
じる電圧が上昇すれば補助整流手段の電圧が上昇し、結
果的に上記ベースの電圧を抑える作用が生じる事となる
。

実施例 以下、本発明におけるスイッチング電源装置の実施例と
してリンギングチョークコンバータ装置について説明す
る。第１図はリンギングチョークコンバータ装置の回路
図である。本リンギングチョークコンバータ装置の全体
構成は第２図の従来のものと同様であり、入力電圧が８
０Ｖの場合であっても２８０ｖの場合であっても常時１
２Ｖの直流電圧を出力するように構成される。

第１図において、５は整流用ダイオード、６は平滑コン
デンサ、７はスイッチングトランジスタ、８はトランス
装置である。９はトランス装置８の１次巻線、１０はト
ランス装置８の２次巻線、１１は帰還用巻線、１２は制
御巻線である。平滑コンデンサ６の負極および帰還用巻
線１１の一端と制御巻線１２の一端は共に共通線１３に
接続されている。１次巻線９の一端は平滑コンデンサ６
の正極側に、他端はスイッチングトランジスタ７のコレ
クタにそれぞれ接続されている。スイッチングトランジ
スタ７のベースはバイアス電流制限用抵抗器１４を介し
て平滑コンデンサ６の正極側に接続され、エミッタは共
通線１３に接続されている。帰還用巻線１１の他端は帰
還コンデンサ１５および抵抗器１６を介して７のベース
に接続され、スイッチングトランジスタ７は帰還コンデ
ンサ１５および抵抗器１６によって決定される時定数に
応じた周期でオンとオフとを繰り返す事となる。

以上で説明した部分の構成は第２図の従来例のものと同
様であり、同一の図番を付す。

つぎに電圧安定化回路について説明する。まず第１の電
圧安定化回路は従来例のものと同様の構成である。すな
わち、コンデンサ１８の負極はダイオード１７のアノー
ドに接続され、正極は共通線１３に接続されている。ま
たダイオード１７のカソードは制御巻線１２の他端に接
続されている。ツェナーダイオード１９はコンデンサ１
８の負極とスイッチングトランジスタ７のベースとの間
に接続される。従ってベース電圧は制御用電圧に上記ツ
ェナーダイオード１９のツェナー電圧の分が足された値
で頭打ちとなる。

次に第２の電圧安定化回路について説明する。

まず１および２は整流用のダイオードおよび平滑用のコ
ンデンサであり、コンデンサ２の負極はダイオード１の
アノードに接続され、正極は共通線１３に接続されてい
る。またダイオード１のカソードは帰還用巻線１１の他
端すなわち共通線１３に接続されている端部に対して反
対側の端部に接続されている。そして帰還用巻線１１に
生じた電圧は整流され、コンデンサ２の負極に現れる事
となる。そしてコンデンサ２の負極に現れる電圧は第１
の電圧安定化回路の場合と同様に共通線１３に対して負
の電圧となる。３はツェナーダイオードであり、コンデ
ンサ２の負極とスイッチングトランジスタ７のベースと
の間に接続される。

以上のように構成すると、コンデンサ２の負極とスイッ
チングトランジスタ７のベースとの電位差はツェナーダ
イオード３によって所定の値以上とならないように規制
されているので、たとえ制御巻線１２に障害が起きてベ
ース電圧が上昇しようとしても、帰還用巻線１１に生じ
る電圧が上昇すればコンデンサ２の電圧が上昇し、上記
ベースの電圧が抑えられる事となる。

発明の効果 以上のように本発明は、帰還用巻線に生じたパルス性電
圧を整流する補助整流手段および上記整流手段によって
得られた電圧とスイッチングトランジスタのベースとの
間に第２のツェナーダイオードを設けた事により、補助
整流手段の出力端子とスイッチングトランジスタのベー
スとの電位差は第２のツェナーダイオードによって所定
の値以上とならないように規制されているので、制御回
路の中の制御巻線に傷害が起きてベース電圧がいくらか
上昇すると、帰還用巻線の電圧も大きくなり、こうなる
と上記ベース電圧を低（抑える作用が生じる事となり、
出力電圧が非常に大きな値にまで上昇してしまう事は無
い。従って、入力電圧の範囲が非常に広くなるように設
計しても重大な事態を招く恐れが無い。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例におけるスイッチング電源装置
の回路図、第２図は従来のスイッチング電源装置の一例
の回路図である。 １・・・ダイオード　　　　　２・・・コンデンサ３・
・・ツェナーダイオード ５・・・整流用ダイオード　６・・・平滑コンデンサ７
・・・スイッチングトランジスタ ８・・・トランス装置　　　　９・・・１次巻線１０・
・・２次巻線　　　　　１１・・・帰還用巻線１２・・
・制御巻線　　　　　１３・・・共通線１５・・・帰還
コンデンサ　　１６・・・抵抗器１７・・・ダイオード
　　　　１８・・・コンデンサ１９・・・ツェナーダイ
オード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力交流電圧を整流する整流手段および平滑する平滑手
   段を備えた直流電源部と、 それぞれ同じコアに巻装された１次巻線、２次巻線、帰
   還用巻線、制御巻線を有するトランス装置と、 上記１次巻線に上記直流電源部から供給された電流を流
   す電流供給路と、 上記２次巻線に生じたパルス性電圧を整流および平滑し
   て外部へ供給するための整流手段および平滑手段と、 上記１次巻線の電流を制御するトランジスタと、上記帰
   還用巻線に生じたパルス性電圧を上記トランジスタのベ
   ースに帰還させる帰還回路と、上記制御巻線に生じたパ
   ルス性電圧を整流する制御電圧生成手段と、 上記制御電圧生成手段から得られた直流制御電圧と上記
   トランジスタのベースの電圧との差が所定の値を超えな
   いように規制する第１のツェナーダイオードと、 上記制御巻線に生じたパルス性電圧を整流する補助制御
   電圧生成手段と、 上記補助制御電圧生成手段から得られ補助制御電圧に対
   して上記トランジスタのベースの電圧との差が所定の値
   を超えないように規制する第２のツェナーダイオードと
   を備えた事を特徴とするスイッチング電源装置。