JPH0343835Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、スイツチングレギユレータに関す
るもので、より具体的には、出力安定化を図る制
御回路の改良に関する。

《従来の技術》 第２図は、従来のスイツチングレギユレータの
一例を示している。同図に示すようにこのスイツ
チングレギユレータは、ON−ON型自励式コン
バータ回路１０と、制御回路１４とを有してな
る。

そして、ON−ON型自励式コンバータ回路
（以下、「コンバータ回路」という）１０は、自励
式スイツチング部１５と、整流平滑部１６とから
構成されている。すなわち、自励式スイツチング
部１５は、変成器１１の第１の巻線Ｌ１の一端と
第１のトランジスタＱ１のベースとの間に第１の
抵抗Ｒ１を接続し、第１の巻線Ｌ１の他端に第１
のトランジスタＱ１のコレクタを接続する。そし
て、この第１のトランジスタＱ１のベースと変成
器１１の第２の巻線Ｌ２の一端との間に第２の抵
抗Ｒ２及び第１のコンデンサＣ１の直列回路を接
続し、第３の抵抗Ｒ３及び第２のコンデンサＣ２
の直列回路を第２の巻線Ｌ２に並列接続する。さ
らに、第３の抵抗Ｒ３及び第２のコンデンサＣ２
の直列接続点を第２のトランジスタＱ２のベース
に接続し、第２のトランジスタＱ２のコレクタを
第１のトランジスタＱ１のベースに接続し、第
１、第２のトランジスタＱ１，Ｑ２のエミツタを
それぞれ第２の巻線Ｌ２の他端に接続して構成さ
れている。また、整流平滑部１６は、変形器１１
の第３の巻線Ｌ３の一端に第１のダイオードＤ１
のアノードを接続し、この第１のダイオードＤ１
のカソードに第２のダイオードＤ２のカソード及
びチヨークコイルＬ５の一端を接続し、このチヨ
ークコイルＬ５の他端に第３のコンデンサＣ３の
一端を接続し、第３の巻線Ｌ３の他端に第３のコ
ンデンサＣ３の他端及び第２のダイオードＤ２の
アノードをそれぞれ接続して形成されている。

また、制御回路１４は、変成器１１の第４の巻
線（制御用巻線）Ｌ４の一端に第３のダイオード
Ｄ３のアノードを接続し、この第３のダイオード
Ｄ３のカソードに比較的静電容量の大きな第５の
コンデンサＣ５の一端及び第３のトランジスタＱ
３のコレクタを接続し、第４の巻線Ｌ４の他端に
第５のコンデンサＣ５の他端及び第３のトランジ
スタＱ３のエミツタを接続し、第３のトランジス
タＱ３のベースに差動増幅器１３の出力端を接続
している。そして差動増幅器１３の非反転入力端
子（＋）にコンバータ回路１０の正極（＋）側出
力端子を接続し、差動増幅器１３の反転入力端子
（−）に基準電圧Vrefの正極側を接続し、この基
準電圧Vrefの負極側及び第３のトランジスタＱ
３のエミツタをコンバータ回路１０の負極（−）
側出力端子に接続してなる。

上記の構成において、コンバータ回路１０に入
力直流電圧Vinが印加され、第１の抵抗Ｒ１を介
して第１のトランジスタＱ１のベースに電流が流
れると、第１のトランジスタＱ１がオンし、第１
の巻線Ｌ１に電流が流れ始める。これにより、第
２の巻線Ｌ２に電圧が誘起され、第１のコンデン
サＣ１及び第２の抵抗Ｒ２を介して第１のトラン
ジスタＱ１のベースに電流が流れ込み、第１のト
ランジスタＱ１のオンが更に進みコレクタ電流が
増えつづける。一方、第１のコンデンサＣ１及び
第２の抵抗Ｒ２を介して第１のトランジスタＱ１
のベースに流れる電流は、第１のコンデンサＣ１
が充電されるのに伴い減少する。また第２のコン
デンサＣ２の充電に伴いこの第２のコンデンサＣ
２の端子間電圧が上昇し、この電圧が、第２のト
ランジスタＱ２のオン電圧（Vbe（on））を越える
と、この第２のトランジスタＱ２がオンし、これ
により第１のトランジスタＱ１はオフする。

ここで、第１のトランジスタＱ１のオン時間は
自励式スイツチング部１５のCR時定数及び第２
の巻線Ｌ２の励起電圧等で決定され、また、第１
のトランジスタＱ１のオフ時間は変成器１１にお
けるコア１２の磁束がリセツトされるまでの時間
で決定される。そして、コア１２の磁束がリセツ
トされる時点で、第２のトランジスタＱ２はオフ
状態にある為、第１のトランジスタＱ１のベース
に電流が流れはじめ、この第１のトランジスタＱ
１が再びオンする。このようにして第１のトラン
ジスタＱ１のスイツチング動作が継続して行われ
る（自励発振）。

一方、変成器１１の第３の巻線Ｌ３に励起され
た電圧は整流平滑部１６により整流平滑され、こ
れによりコンバータ出力電圧Voutが得られる。
この出力電圧Voutは差動増幅器１３において基
準電圧Vrefと比較され、この比較結果に応じて
第３のトランジスタＱ３が駆動される。この第３
のトランジスタＱ３の動作はアナログ動作とな
り、このアナログ動作により、第５のコンデンサ
Ｃ５の端子電圧が制御される。この、第５のコン
デンサＣ５の端子電圧は、コア１２の磁束をリセ
ツトするリセツト電流の充電によるものであり、
この端子電圧を差動増幅器１３の出力に応じて制
御することで、コア１２の磁束のリセツト時間が
制御される。すなわち、差動増幅器１３の出力に
応じて第３のトランジスタＱ３を駆動することで
第１のトランジスタＱ１のデユーテイサイクルが
制御され、これによりコンバータ回路１０の出力
電圧Voutの安定化が図られる（定電圧動作）。

《考案が解決しようとする問題点》 しかしながら、上記のスイツチングレギユレー
タにおいては、第５のコンデンサＣ５を設けこの
第５のコンデンサＣ５の端子電圧を制御すること
でコア１２の磁束のリセツト時間を制御している
ため、このコンバータ回路１０の出力端に接続さ
れた負荷の急激な変化や入力直流電圧Vinの急激
な変化に対して応答が遅れコンバータ回路１０の
出力電圧Voutの安定化が困難となる。

すなわち、第５のコンデンサＣ５の静電容量が
大きいため応答速度が遅くなり、急激な変化に追
従することができないのである。

本考案は上記した問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、負荷の急激な変化
や入力直流電圧の急激な変化に対する応答性にす
ぐれ、しかも、異常発振を招来することなく安定
動作するスイツチングレギユレータを提供するこ
とにある。

《問題点を解決するための手段》 上記した目的を達成するため、本考案に係るス
イツチングレギユレータでは、磁束のリセツト時
間制御用巻線をそなえた変成器を含んで自励式コ
ンバータ回路を形成し、該制御用巻線にリセツト
電流放出用のトランジスタを接続し、該トランジ
スタの制御端子に、前記コンバータの出力電圧の
変動に応じた信号を出力する差動増幅器を接続
し、前記トランジスタの前記制御用巻線側から前
記差動増幅器の入力側に負帰還回路を設けた。

《作用》 本考案では、磁束のリセツト時間制御用巻線側
からトランジスタの制御端側に、負帰還回路を設
けて負帰還をかけることで、該制御用巻線に誘起
される電圧のリツプル分に対して差動増幅器を介
して該トランジスタをアナログ動作させている。
このアナログ動作は、コンバータ回路の出力の安
定のためのデユーテイサイクル制御とともに行わ
れる。このような制御によれば、コアのリセツト
電流を充電するコンデンサが不要となるから負荷
の急激な変化や入力直流電圧の急激な変化に対す
る応答性が向上する。

また、コンバータ回路出力のリツプルが温度等
により変動してもトランジスタのスイツチング動
作の位相ずれに起因する異常発振を生じない。

《実施例》 以下、本考案の好適な実施例について添付図面
を参照にして説明する。

第１図は本考案の一実施例を示している。尚、
第１図において第２図に示すのと同一機能を有す
るものには同一符号を付して、その詳細な説明を
省略する。

本実施例が第２図に示す従来の回路と相違する
のは、比較的大きな静電容量を有する第５のコン
デンサＣ５を省略して負帰還回路１７を設けた点
である。

負帰還回路１７は、第４の巻線（制御用巻線）
Ｌ４側から第３のトランジスタＱ３の制御端すな
わちベース側に負帰還をかけるもので、コンバー
タ回路１０の正極側出力端子と差動増幅器１３の
非反転入力端子との間に第４の抵抗Ｒ４を接続
し、差動増幅器１３の非反転入力端子と第３のト
ランジスタＱ３のコレクタとの間に第５の抵抗Ｒ
５及び第４のコンデンサＣ４を直列接続してな
る。第４のコンデンサＣ４の静電容量は、第２図
の第５のコンデンサＣ５のそれに比して十分に小
さくしている。

係る構成においては、第３のトランジスタＱ３
のコレクタ・エミツタ間電圧のリツプル分が第４
のコンデンサＣ４及び第５の抵抗Ｒ５を介して差
動増幅器１３の非反転入力端子に伝達され、これ
により第３のトランジスタＱ３に負帰還がかかる
ため、第３のトランジスタＱ３はそのリツプル分
に対してアナログ領域で動作することになる。す
なわち、第３のトランジスタＱ３のコレクタ・エ
ミツタ間電圧が高い場合には、負帰還により差動
増幅器１３の非反転入力端子の電圧が高くなり、
第３のトランジスタＱ３のベース電流が増加す
る。一方、逆に低い場合には、差動増幅器１３の
非反転入力端の電圧が低くなり、第３のトランジ
スタＱ３のベース電流が減少するのである。この
負帰還動作は、コンバータ回路１０の出力電圧の
安定化のためのデユーテイサイクル制御と共に行
われ、これにより、方形波に近いスイツチング波
形を得ている。

ここで、第２図の従来の回路構成では第５のコ
ンデンサＣ５の端子電圧が上昇するまでに充電の
ためのエネルギーを必要としたため応答性が悪い
という欠点があるが、本実施例においては、第５
のコンデンサＣ５に相当するコンデンサを設けて
いないから、負荷の急激な変化や入力直流電圧
Vinの急激な変化に追従してトランジスタＱ１の
デユーテイサイクルを変えることができ、応答性
に優れる。

さらに本実施例では、出力リツプルを制御信号
として必要としないため、温度変化等によつて出
力リツプルの位相が変動してもコア磁束のリセツ
ト時間制御に何ら影響を与えず、安定動作する。

以上、本考案の一実施例について説明したが本
考案は上記実施例に限定されず種々の変形実施が
可能である。例えば、上記実施例では定電圧制御
を行うものについて説明したが、定電流制御を行
う場合でも本考案を適用し得る。

さらにまた、本明細書でいうところの磁束のリ
セツト時間制御用巻線を備えた変成器とは、上記
実施例で開示した回路のごときリセツト時間制御
巻線を用いることに限るのではなく、一般的な出
力巻線をも含む概念である。

《考案の効果》 以上のように、本考案に係るスイツチングレギ
ユレータによれば、負荷の急激な変化や入力直流
電圧の急激な変化に対する応答性に優れる。しか
も、異常発振を招来することなく安定動作するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るスイツチングレギユレー
タの一実施例を示す回路図、第２図は従来のスイ
ツチングレギユレータを示す回路図である。 １０……自励式コンバータ回路、１１……変成
器、１２……コア制御用巻線、１７……負帰還回
路、Ｌ４……制御用巻線、Ｑ３……第３のトラン
ジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁束のリセツト時間制御用巻線をそなえた変成
   器を含んで自励式コンバータ回路を形成し、該制
   御用巻線にリセツト電流放出用のトランジスタを
   接続し、該トランジスタの制御端子に、前記コン
   バータの出力電圧の変動に応じた信号を出力する
   差動増幅器を接続し、前記トランジスタの前記制
   御用巻線側から前記差動増幅器の入力側に負帰還
   回路を設けたことを特徴とするスイツチングレギ
   ユレータ。