JPH0343833Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ この考案は、電子機器等の電源装置に用いられ
るスイツチング電源回路に関する。

［従来技術とその欠点］ 従来、電子機器等における電源装置として、チ
ヨツパー式のスイツチング電源回路が用いられて
いる。このスイツチング電源回路の基本構成を第
３図に示している。同図に示すように直流電圧源
１からの入力電圧Viは、スイツチ素子２により
周期的に断続されてパルス状電圧として取り出さ
れ、インダクタンス３及びコンデンサ５で構成さ
れたローパスフイルタを通して平滑化され、直流
出力電圧V₀として負荷６に供給される。また、
スイツチング点に接続されたダイオード４はスイ
ツチ素子２がオフしている期間にもインダクタン
ス３に電流を流し続けるための転流ダイオードで
ある。

上記方式におけるスイツチ素子２としては、一
対のトランジスタを直列接続した所謂ダーリント
ン接続トランジスタが一般に用いられる。このダ
ーリントン接続トランジスタは直流電流増幅率が
大きく、スイツチ素子として使用した場合には、
パルス波形の立上り、立下がり時間を短縮できる
という利点がある。

第４図は、スイツチ素子としてダーリントン接
続トランジスタを用いた従来のスイツチング電源
回路の構成を示している。同図に示すように直流
電圧入力端子１１に直流電圧源より供給される入
力電圧Viは、スイツチ素子としてダーリントン
接続されたNPNトランジスタ１２のコレクタ及
びPNPトランジスタ１３のエミツタに入力され
ると共に、抵抗１４を介してトランジスタ１３の
ベースに入力される。このトランジスタ１３のコ
レクタ出力は、トランジスタ１２のベースに入力
される。そして、トランジスタ１２のエミツタ出
力はインダクタンス１５及びコンデンサ１７から
なるローパスフイルタにより平滑され、出力端子
１８より出力電圧V₀として取り出されると共に、
制御回路１９に入力される。また、上記トランジ
スタ１２のエミツタと接地間には、転流ダイオー
ド１６が設けられる。上記制御回路１９は、抵抗
２０を介してトランジスタ１３のベースにスイツ
チング信号を供給するもので、出力電圧V₀が常
に一定となるようにスイツチ素子をオン／オフ制
御する。

上記スイツチング電源回路は、制御回路１９が
出力電圧V₀に応じてトランジスタ１３を介して
トランジスタ１２のスイツチングを行ない、パル
ス出力のデユーテイ比を変化させることにより出
力電圧が一定値に安定するようにしている。ここ
で、制御回路１９が直接制御するのはトランジス
タ１３のみで、このトランジスタ１３を介してト
ランジスタ１２のスイツチングが制御される。こ
の場合、トランジスタ１２のバイアス電圧V_BEは
入力電圧Viとスイツチング点におけるパルス波
形の電圧Vsとの電位差で与えられることになる。
従つて、パルス波形のピーク電圧Vsは入力電圧
Viより常にトランジスタ１２のバイアス電圧V_BE
だけ低くなる。そして、この電圧低下分はすべて
トランジスタ１２によつて熱として消費されてし
まい、効率の低下を招いてしまう。

［考案の目的］ この考案は上記のような点に鑑みてなされたも
ので、効率良く安定した電圧を出力するスイツチ
ング電源回路を提供することを目的とする。

［考案の要点］ この考案は、直流入力電圧からスイツチ素子に
よつてパルス波形を持つ電圧を作成し、これを平
滑して一定の出力電圧となるように構成されたス
イツチング電源回路において、スイツチ素子とし
てダーリントン接続トランジスタを用い、このス
イツチ素子のスイツチングによるパルス電圧のバ
イアス電圧分の低下をバイアス電圧供給回路によ
つて予め補うように構成したものである。

［考案の第１実施例］ 以下、図面を参照してこの考案の実施例を説明
する。第１図はこの考案の第１実施例に係わるス
イツチング電源回路の構成を示す回路図で、上記
第４図と同一部分については同一符号を付して説
明する。同図におけるスイツチング電源回路は上
記従来例で示した第４図の回路にバイアス電圧供
給回路２１ａを加えたものである。このバイアス
電圧供給回路２１ａはインダクタンス２２、ダイ
オード２３、コンデンサ２４で構成される。入力
端子１１とトランジスタ１２のコレクタ間にイン
ダクタンス２２を直列に接続し、同様に入力端子
１１とトランジスタ１３のエミツタとの間にコン
デンサ２４を接続する。また、インダクタンス２
２とトランジスタ１２との接続点にダイオード２
３のアノードを接続し、コンデンサ２４とトラン
ジスタ１３との接続点にカソードを接続してバイ
アス電圧供給回路２１ａを構成する。

次に上記実施例の動作を説明する。まず、制御
回路１９によつてトランジスタ１２がオンからオ
フにされると、インダクタンス２２に逆起電力が
発生し、ダイオード２３を通してコンデンサ２４
に充電される。次に制御回路１９からの制御信号
によりトランジスタ１３がオンすると、トランジ
スタ１２のベースには入力電圧Viとコンデンサ
２４に充電された電圧Vcの和が印加される。つ
まり、トランジスタ１２のベース電位は入力電圧
Viよりコンデンサ２４に充電された電圧Vcだけ
高くなる。このためにトランジスタ１２のスイツ
チングによるパルスのピーク電圧はバイアス電圧
供給回路２１ａによつて印加された分だけ高くな
る。

この場合、コンデンサ２４に充電される電圧
Vcがトランジスタ１２の導通に必要なバイアス
電圧V_BE以上で、パルス電圧のバイアス電圧分の
低下を補うような値となるようにインダクタンス
２２及びコンデンサ２４を設定すれば、入力電圧
Viとトランジスタ１２の出力電圧Vsとの電位差
を無くすことができ、トランジスタ１２の発熱を
抑え、電源装置の効率を向上させることができ
る。

［考案の第２実施例］ 次にこの考案の第２実施例について説明する。
この実施例は第２図に示すように、上記第１図の
バイアス電圧供給回路２１ａに定電圧ダイオード
２５を加えたもので、入力端子１１に上記ダイオ
ード２５のアノードを接続し、カソードをコンデ
ンサ２４とトランジスタ１３のエミツタとの接続
点に接続したものである。このようにして定電圧
ダイオード２５が加えられたバイアス電圧供給回
路２１ｂによつて、コンデンサ２４に充電される
電圧Vcが安定化される。このためトランジスタ
１３に印加されるバイアス電圧も安定化され、ス
イツチング動作によるパルス波形の電圧が入力電
圧Viの変動の影響を受けにくくなり、電源装置
としてさらに優れたものにすることができる。

［考案の効果］ 以上のようにこの考案によれば、直流入力電圧
からスイツチ素子によつてパルス波形を持つ電圧
を作成し、これを平滑して一定の出力電圧となる
ように構成されたスイツチング電源回路におい
て、スイツチ素子としてダーリントン接続トラン
ジスタを用い、このスイツチ素子のスイツチング
によるパルス電圧のバイアス電圧分の低下をバイ
アス電圧供給回路によつて予め補うようにしたの
で、効率良く安定した電圧を供給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例に係わるスイツ
チング電源回路の構成を示す回路図、第２図はこ
の考案の第２実施例の構成を示す回路図、第３図
はスイツチング電源回路の動作原理を説明するた
めの回路図、第４図は従来のスイツチング電源回
路の構成を示す回路図である。 １１……入力端子、１２……NPNトランジス
タ、１３……PNPトランジスタ、１８……出力
端子、１９……制御回路、２１ａ，２１ｂ……バ
イアス電圧供給回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに極性の異なる二つのトランジスタの一方
   のベースを他方のコレクタに接続してなるスイツ
   チ素子により直流入力電圧を周期的に断続してパ
   ルス状電圧とし、このパルス状電圧を平滑して直
   流出力電圧を得ると共に、制御回路により前記他
   方のトランジスタのベースを制御してパルス状電
   圧のデユーテイ比を変化させて出力電圧を安定化
   するように構成したスイツチング電源回路におい
   て、前記一方のトランジスタのコレクタと直流入
   力端子との間にインダクタンスを設け、前記他方
   のトランジスタのエミツタと前記直流入力端子と
   の間にコンデンサを設け、前記一方のトランジス
   タのコレクタと前記他方のトランジスタのエミツ
   タの間に前記インダクタンスを通過する電流に対
   し順方向となる極性で接続したダイオードを設け
   たバイアス電圧供給回路を具備したことを特徴と
   するスイツチング電源回路。