JPH0353865B2 - - Google Patents
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- JPH0353865B2 JPH0353865B2 JP59252408A JP25240884A JPH0353865B2 JP H0353865 B2 JPH0353865 B2 JP H0353865B2 JP 59252408 A JP59252408 A JP 59252408A JP 25240884 A JP25240884 A JP 25240884A JP H0353865 B2 JPH0353865 B2 JP H0353865B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion 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
- H02M3/325—Conversion 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
- H02M3/335—Conversion 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
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電源回路、特に直流電源を安定化する
電源回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power supply circuit, and particularly to a power supply circuit that stabilizes a DC power supply.
情報処理分野で使用される各種の装置をはじめ
として、一般にエレクトロニクス技術を駆使した
装置では、各種の直流安定化電源が使用されてい
る。このような直流安定化電源は通常の商用電源
を入力して、これらの装置が必要とする各種の直
流電源を送出するようにしている。
BACKGROUND ART Various types of DC stabilized power supplies are used in devices that generally make full use of electronics technology, including various devices used in the information processing field. Such a DC stabilized power supply receives a normal commercial power source and outputs the various DC power supplies required by these devices.
従来、このような直流電源を負荷の変動やその
他の外乱に対して安定に動作させるために、いろ
いろな方法が工夫されて来たが、トランジスタを
使用したスイツチング制御方式もそのような方法
の一つである。すなわち半導体技術の進展によつ
て高速・大容量のスイツチング・トランジスタが
実用化されて来たので、大容量の電源回路の小型
化・軽量化を実現すると同時に電力の変換効率が
優れているスイツチング制御方式が一般に広く使
用されるようになつてきた。 In the past, various methods have been devised to ensure stable operation of such DC power supplies against load fluctuations and other disturbances, and switching control methods using transistors are one such method. It is one. In other words, with the advancement of semiconductor technology, high-speed, large-capacity switching transistors have been put into practical use, making it possible to reduce the size and weight of large-capacity power supply circuits while also achieving switching control that has excellent power conversion efficiency. The method has come into widespread use.
しかしながら第３図にその一例を示すように、
従来のスイツチング制御方式の電源回路５１は、
２個のコンデンサ６１，６２の接続点と２個のト
ランジスタ６３，６４の接続点との間にパルス・
トランス６７の一次巻線が接続され、パルス・ト
ランス６７の二次巻線が送出する電力パルスを全
波整流回路５３によつて整流して直流電源出力
V0を得ている。そして制御回路５２は直流電源
出力V0の変動に対応した制御パルスを上記の２
個のトランジスタ６３，６４に送出することによ
つて、直流電源出力V0を安定化させている。 However, as shown in Figure 3,
The conventional switching control type power supply circuit 51 is as follows:
A pulse signal is generated between the connection point between the two capacitors 61 and 62 and the connection point between the two transistors 63 and 64.
The primary winding of the transformer 67 is connected, and the power pulse sent out by the secondary winding of the pulse transformer 67 is rectified by the full-wave rectifier circuit 53 and output as a DC power source.
I'm getting V 0 . Then, the control circuit 52 generates the control pulses corresponding to the fluctuations in the DC power output V 0 as described above.
By sending the signal to the transistors 63 and 64, the DC power output V 0 is stabilized.
このような電源回路５１においては２個のトラ
ンジスタ６３，６４と直流電源入力VIとででき
るループの交流インピーダンスは非常に小さくな
る。したがつて、たとえばトランジスタ６３が
ONの状態からOFFになると、パルス・トランス
６７の一次巻線を流れる大電流がパルス・トラン
ス６７のリーケージ・インダクタンスによつてダ
イオード６６を通つて短期間流れる。この電流は
ダイオード６６およびダイオード６６まわりのイ
ンピーダンスによつて、その一部がトランジスタ
６４のコレクタに分流する。この分流した電流が
０となつてトランジスタ６４の電圧が加わつたと
き、トランジスタ６４が一瞬ONになつてしまう
現象が発生することがある。この現象はトランジ
スタ６３，６４およびダイオード６５，６６のそ
れぞれの特性の相異によつて変化し、パルス・ト
ランス６７を偏磁させるという欠点がある。 In such a power supply circuit 51, the AC impedance of the loop formed by the two transistors 63 and 64 and the DC power supply input VI becomes extremely small. Therefore, for example, the transistor 63
When the ON state turns OFF, a large current flowing through the primary winding of the pulse transformer 67 flows for a short period of time through the diode 66 due to the leakage inductance of the pulse transformer 67. A portion of this current is shunted to the collector of transistor 64 by diode 66 and the impedance around diode 66. When this shunted current becomes 0 and the voltage of the transistor 64 is applied, a phenomenon may occur in which the transistor 64 is momentarily turned on. This phenomenon varies depending on the differences in the characteristics of the transistors 63, 64 and the diodes 65, 66, and has the drawback of biasing the pulse transformer 67.
さらにトランジスタ６３，６４のいずれか一方
がONとなつたとき、他方のトランジスのコレク
ターベース間キヤパシタンスによつて２個のトラ
ンジスタ６３，６４を貫通する大電流が流れるこ
とがある。これは高周波動作時におけるトランジ
スタ６３，６４の損失を増加させ、動作の条件に
よつてはこれらのトランジスタが破壊されると云
う欠点もある。 Furthermore, when either one of the transistors 63, 64 is turned on, a large current may flow through the two transistors 63, 64 due to the collector-base capacitance of the other transistor. This increases the loss of the transistors 63 and 64 during high frequency operation, and has the disadvantage that these transistors may be destroyed depending on the operating conditions.
本発明が解決しようとする問題点、換言すれば
本発明の目的は、上記の欠点を改善した信頼度の
高い電源回路を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention, in other words, the purpose of the present invention is to provide a highly reliable power supply circuit that improves the above-mentioned drawbacks.
本発明の電源回路は、直流電源入力の正極およ
び負極の間に直列に接続した２個のコンデンサ
と、前記直流電源入力の正極にコレクタを接続し
た第一トランジスタと、前記直流電源入力の負極
にエミツタを接続した第二トランジスタと、前記
第一トランジスタのエミツタに正極を、前記直流
電源入力の正極に負極をそれぞれ接続した第一ダ
イオードと、前記第二トランジスタのコレクタに
負極を、前記直流電源入力の負極に正極をそれぞ
れ接続した第二ダイオードと、前記第二トランジ
スタのコレクタに正極を、前記直流電源入力の正
極に負極をそれぞれ接続した第三ダイオードと、
前記第一トランジスタのエミツタに負極を、前記
直流電源入力の負極に正極をそれぞれ接続した第
四ダイオードと、互いに減極性となるように巻線
された巻線数の等しい２個の一次巻線を有し、前
記２個の一次巻線の第一の一次巻線の一端を前記
第一トランジスタのエミツタに接続し、第二の一
次巻線の一端を前記第二トランジスタのコレクタ
に接続し、前記第一の一次巻線の他端と前記第二
の一次巻線の他端と前記２個のコンデンサの互い
の接続端とを接続したパルス・トランスと、前記
パルス・トランスの二次巻線に接続して電力パル
スを入力し、直流電源出力を送出する整流回路
と、前記直流電源出力の基準電圧に対する変動を
検出し、前記第一トランジスタおよび前記第二ト
ランジスタに前記変動に対応した制御パルスを送
出することによつて、前記直流電源出力を安定化
する制御回路とを有して構成される。
The power supply circuit of the present invention includes two capacitors connected in series between a positive pole and a negative pole of a DC power input, a first transistor having a collector connected to the positive pole of the DC power input, and a first transistor connected to the negative pole of the DC power input. a second transistor having an emitter connected thereto; a first diode having a positive pole connected to the emitter of the first transistor; a first diode having a negative pole connected to the positive pole of the DC power input; a negative pole connected to the collector of the second transistor; a second diode whose positive electrode is connected to the negative electrode of the second transistor, and a third diode whose positive electrode is connected to the collector of the second transistor and whose negative electrode is connected to the positive electrode of the DC power input;
a fourth diode having a negative pole connected to the emitter of the first transistor and a positive pole connected to the negative pole of the DC power input; and two primary windings having an equal number of windings wound so as to have mutually depolarizing properties. one end of the first primary winding of the two primary windings is connected to the emitter of the first transistor, one end of the second primary winding is connected to the collector of the second transistor, and the a pulse transformer connecting the other end of the first primary winding, the other end of the second primary winding, and the mutual connection ends of the two capacitors, and a secondary winding of the pulse transformer; a rectifier circuit that is connected to input a power pulse and sends out a DC power output; and a rectifier circuit that detects fluctuations in the DC power output with respect to a reference voltage, and applies control pulses corresponding to the fluctuations to the first transistor and the second transistor. and a control circuit that stabilizes the DC power output by sending out the DC power.
以下、本発明について図面を参照しながら説明
する。
Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明の電源回路の一実施例を示すブ
ロツク図である。同図において電源回路１は直流
電源入力VIを端子３１および端子３２から入力
し、安定化された直流電源出力V0を端子３３お
よび端子３４から出力する。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the power supply circuit of the present invention. In the figure, the power supply circuit 1 receives a DC power input V I from terminals 31 and 32, and outputs a stabilized DC power output V 0 from terminals 33 and 34.
端子３１は直流電源入力VIの正極であり、第
一コンデンサ１１の一端、第一トランジスタ１３
のコレクタ、第一ダイオード１５の負極および第
三ダイオード１７の負極をそれぞれ接続する。端
子３２は直流電源入力VIの負極であり、第二コ
ンデンサ１２の一端、第二トランジスタ１４のエ
ミツタ、第二ダイオード１６の正極および第四ダ
イオード１８の正極をそれぞれ接続する。 The terminal 31 is the positive terminal of the DC power input V I , one end of the first capacitor 11, and the first transistor 13.
, the negative electrode of the first diode 15, and the negative electrode of the third diode 17 are connected to each other. The terminal 32 is the negative terminal of the DC power supply input V I , and is connected to one end of the second capacitor 12, the emitter of the second transistor 14, the positive terminal of the second diode 16, and the positive terminal of the fourth diode 18, respectively.
パルス・トランス１９の第一の一次巻線１９ａ
および第二の一次巻線１９ｂは互いに減極性とな
るように巻線し、第一の一次巻線１９ａの一端を
第一トランジスタ１３のエミツタと第一ダイオー
ド１５の正極と第四ダイオード１８の負極とにそ
れぞれ接続し、また第二の一次巻線１９ｂの一端
を第二トランジスタ１４のコレクタと第二ダイオ
ード１６の負極と第三ダイオード１７の正極とに
それぞれ接続する。さらに第一の一次巻線１９ａ
の他端に第二の一次巻線１９ｂの他端と第一コン
デンサ１１の他端と第二コンデンサ１２の他端と
をすべて接続する。 First primary winding 19a of pulse transformer 19
The second primary winding 19b is wound so as to be depolarized to each other, and one end of the first primary winding 19a is connected to the emitter of the first transistor 13, the positive electrode of the first diode 15, and the negative electrode of the fourth diode 18. and one end of the second primary winding 19b is connected to the collector of the second transistor 14, the negative electrode of the second diode 16, and the positive electrode of the third diode 17, respectively. Furthermore, the first primary winding 19a
The other end of the second primary winding 19b, the other end of the first capacitor 11, and the other end of the second capacitor 12 are all connected to the other end.
全波整流回路３はパルス・トランス１９から電
力パルスを入力して整流し、直流電源出力V0を
端子３３および端子３４に送出する。 The full-wave rectifier circuit 3 receives a power pulse from the pulse transformer 19, rectifies it, and sends out a DC power output V 0 to terminals 33 and 34.
制御回路２は直流電源出力V0の負荷変動や他
の外乱による変動に対応して第一トランジスタ１
３および第二トランジスタ１４の各ベースに制御
パルスをそれぞれ送出することによつて、直流電
源出力V0を安定化させている。なお端子３５は
バイアス電源の入力端子である。 The control circuit 2 controls the first transistor 1 in response to load fluctuations in the DC power output V0 and fluctuations due to other disturbances.
By sending control pulses to the bases of the transistors 3 and 14, respectively, the DC power output V 0 is stabilized. Note that the terminal 35 is an input terminal of the bias power supply.
つぎに電源回路１の動作について説明する。直
流電源入力VIは制御回路２が送出する制御パル
スに従つて交互のON−OFFする第一トランジス
タ１３および第二トランジスタ１４によつて断続
され、パルス・トランス１９から電力パルスとし
て送出される。このときの動作波形の概要を第２
図に示す。すなわち第一トランジスタ１３のコレ
クターエミツタ間電圧VQ1およびコレクタ電流IQ1
は制御パルスＡ１によつて同図ｂおよびｃのよう
に変化し、また第二トランジスタ１４のコレクタ
ーエミツタ間電圧VQ2およびコレクタ電流IQ2は制
御パルスＡ２によつて同図ｅおよびｆのように変
化する。 Next, the operation of the power supply circuit 1 will be explained. The DC power input V I is turned on and off by the first transistor 13 and the second transistor 14 which are turned ON and OFF alternately according to the control pulse sent out by the control circuit 2, and is sent out as a power pulse from the pulse transformer 19. The outline of the operating waveforms at this time is shown in the second section.
As shown in the figure. That is, the collector-emitter voltage V Q1 and the collector current I Q1 of the first transistor 13
changes as shown in b and c in the figure by the control pulse A1, and collector-emitter voltage V Q2 and collector current I Q2 of the second transistor 14 change as shown in e and f in the figure by the control pulse A2. Changes to
第１図および第２図を参照して、たとえば第一
トランジスタ１３がONからOFFになつたとき、
パルス・トランス１９の第一の一次巻線１９ａの
リーケージ・インダクタンスに起因する過度電流
は第四ダイオード１８および第二コンデンサ１２
のループを流れ、第二トランジスタ１４への影響
を微弱にしている。同様にして第二トランジスタ
１４がONからOFFになつたとき、パルス・トラ
ンス１９の第一の一次巻線１９ｂのリーケージ・
インダクタンスに起因する過度電流は第三ダイオ
ード１７および第一コンデンサ１１のループを流
れ、第一トランジスタ１３への影響は微弱であ
る。 With reference to FIGS. 1 and 2, for example, when the first transistor 13 changes from ON to OFF,
The transient current caused by the leakage inductance of the first primary winding 19a of the pulse transformer 19 is transferred to the fourth diode 18 and the second capacitor 12.
flows through the loop, and has a weak influence on the second transistor 14. Similarly, when the second transistor 14 changes from ON to OFF, leakage of the first primary winding 19b of the pulse transformer 19 occurs.
The transient current caused by the inductance flows through the loop of the third diode 17 and the first capacitor 11, and its influence on the first transistor 13 is weak.
さらに第一トランジスタ１３または第二トラン
ジスタ１４のいずれか一方がONになつたとき、
他方のトランジスタのコレクターベース間キヤパ
シタンスによつて流れる恐れのある二つのトラン
ジスタを貫する電流は、パルス・トランス１９の
第一の一次巻線１９ａおよび第二の一次巻線１９
ｂが互いに減極性であるがそれらのトランジスタ
のコレクターエミツタに直列接続されているた
め、これらの一次巻線の各インダクタンスの数％
程度に相当するリーケージ・インダクタンスによ
つて制限されている。 Furthermore, when either the first transistor 13 or the second transistor 14 is turned on,
The current that may flow through the two transistors due to the collector-base capacitance of the other transistor is absorbed by the first primary winding 19a and the second primary winding 19 of the pulse transformer 19.
a few percent of the inductance of each of these primary windings, since b are mutually depolarizing but connected in series with the collector-emitters of their transistors.
limited by a corresponding leakage inductance.
以上、詳細に説明したように本発明によれば、
トランジスタのスイツチング時の過渡電流をバイ
パスすることによつて、トランジスタおよびダイ
オードの特性の相異に起因するパルス・トランス
の偏磁を防ぐという効果がある。
As described above in detail, according to the present invention,
Bypassing the transient current during switching of the transistor has the effect of preventing biased magnetization of the pulse transformer due to differences in the characteristics of the transistor and diode.
さらにパルス・トランスの一次巻線のリーケー
ジ・インダクタンスによつて、トランジスタのス
イツチング時にトランジスタを貫通する恐れのあ
る過渡電流を制限するという効果もある。 Additionally, the leakage inductance of the primary winding of the pulse transformer has the effect of limiting transient currents that may flow through the transistor during switching of the transistor.
すなわちこれらの効果によつて、長期間安定し
て動作し得る直流安定化電源が得られるという効
果がある。 That is, these effects have the effect of providing a DC stabilized power supply that can operate stably for a long period of time.
第１図は本発明による電源回路の一実施例を示
すブロツク図、第２図は第１図の電源回路のスイ
ツチング動作を説明する波形図、第３図は従来の
電源回路の一例を示すブロツク図である。
１……電源回路、２……制御回路、３……全波
整流回路、１１……第一コンデンサ、１２……第
二コンデンサ、１３……第一トランジスタ、１４
……第二トランジスタ、１５……第一ダイオー
ド、１６……第二ダイオード、１７……第三ダイ
オード、１８……第四ダイオード、１９……パル
ス・トランス。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the power supply circuit according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram explaining the switching operation of the power supply circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional power supply circuit. It is a diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Power supply circuit, 2... Control circuit, 3... Full wave rectifier circuit, 11... First capacitor, 12... Second capacitor, 13... First transistor, 14
... second transistor, 15 ... first diode, 16 ... second diode, 17 ... third diode, 18 ... fourth diode, 19 ... pulse transformer.
Claims (1)
接続した２個のコンデンサと、 前記直流電源入力の正極にコレクタを接続した
第一トランジスタと、 前記直流電源入力の負極にエミツタを接続した
第二トランジスタと、 前記第一トランジスタのエミツタに正極を、前
記直流電源入力の正極に負極をそれぞれ接続した
第一ダイオードと、 前記第二トランジスタのコレクタに負極を、前
記直流電源入力の負極に正極をそれぞれ接続した
第二ダイオードと、 前記第二トランジスタのコレクタに正極を、前
記直流電源入力の正極に負極をそれぞれ接続した
第三ダイオードと、 前記第一トランジスタのエミツタに負極を、前
記直流電源入力の負極に正極をそれぞれ接続した
第四ダイオードと、 互いに減極性となるように巻線された巻線数の
等しい２個の一次巻線を有し、前記２個の一次巻
線の第一の一次巻線の一端を前記第一トランジス
タのエミツタに接続し、第二の一次巻線の一端を
前記第二トランジスタのコレクタに接続し、前記
第一の一次巻線の他端と前記第二の一次巻線の他
端と前記２個のコンデンサの互いの接続端とを接
続したパルス・トランスと、 前記パルス・トランスの二次巻線に接続して電
力パルスを入力し、直流電源出力を送出する整流
回路と、 前記直流電源出力の基準電圧に対する変動を検
出し、前記第一トランジスタおよび前記第二トラ
ンジスタに前記変動に対応した制御パルスを送出
することによつて、前記直流電源出力を安定化す
る制御回路と を有することを特徴とする電源回路。[Scope of Claims] 1. Two capacitors connected in series between the positive and negative poles of the DC power input, a first transistor whose collector is connected to the positive pole of the DC power input, and a first transistor connected to the negative pole of the DC power input. a second transistor having an emitter connected thereto; a first diode having a positive pole connected to the emitter of the first transistor and a negative pole connected to the positive pole of the DC power supply input; a negative pole connected to the collector of the second transistor; and a first diode having a negative pole connected to the collector of the second transistor; a second diode having a positive electrode connected to the negative electrode of the second transistor, a third diode having a positive electrode connected to the collector of the second transistor, and a negative electrode connected to the positive electrode of the DC power supply input, and a negative electrode connected to the emitter of the first transistor; a fourth diode whose positive electrode is connected to the negative electrode of the DC power input, and two primary windings having an equal number of turns wound so as to have mutually depolarizing properties, and the two primary windings one end of a first primary winding is connected to the emitter of the first transistor, one end of a second primary winding is connected to the collector of the second transistor, and the other end of the first primary winding is connected to the collector of the second transistor. a pulse transformer connecting the other end of the second primary winding and the mutually connected ends of the two capacitors; and a pulse transformer connected to the secondary winding of the pulse transformer to input a power pulse and generate a direct current. a rectifier circuit that sends out a power supply output; and a rectifier circuit that detects fluctuations in the DC power output with respect to a reference voltage, and sends control pulses corresponding to the fluctuations to the first transistor and the second transistor, thereby controlling the DC power supply output. A power supply circuit comprising a control circuit that stabilizes output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252408A JPS61132076A (en) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Power source circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252408A JPS61132076A (en) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Power source circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132076A JPS61132076A (en) | 1986-06-19 |
| JPH0353865B2 true JPH0353865B2 (en) | 1991-08-16 |
Family
ID=17236925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59252408A Granted JPS61132076A (en) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Power source circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132076A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136497A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Hitachi Medical Corp | X-ray device |
| JPH0673730B2 (en) * | 1990-11-30 | 1994-09-21 | 品川白煉瓦株式会社 | Exothermic mold powder for continuous casting |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59252408A patent/JPS61132076A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61132076A (en) | 1986-06-19 |
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