JPH04299063A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

Info

Publication number
JPH04299063A
JPH04299063A JP10503191A JP10503191A JPH04299063A JP H04299063 A JPH04299063 A JP H04299063A JP 10503191 A JP10503191 A JP 10503191A JP 10503191 A JP10503191 A JP 10503191A JP H04299063 A JPH04299063 A JP H04299063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
switching transistor
voltage
switching
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10503191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Iichi Hirao
平尾 猪一
Tomiyoshi Yoshida
吉田 富省
Hiroaki Takimasa
宏章 滝政
Yuichi Inoue
祐一 井上
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.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP10503191A priority Critical patent/JPH04299063A/en
Publication of JPH04299063A publication Critical patent/JPH04299063A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PURPOSE:To operate a voltage detecting circuit stably, to prevent oscillation of a switching power supply circuit and to suppress heating. CONSTITUTION:Voltage rise on load side is detected through a voltage detecting circuit 6 and a switching transistor driving circuit 9 tries to turn a switching transistor Tr1 OFF thus decreasing the base current IB1 thereof. A flip-flop operating means 12 detects decrease of the base current IB1 to actuate the switching transistor driving circuit 9 thus interrupting the switching transistor Tr1 quickly.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【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。具体的にいうと、本発明は、その動作を安定
化させるようにしたスイッチング電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply. Specifically, the present invention relates to a switching power supply device whose operation is stabilized.

【0002】0002

【従来の技術】図4に従来例のスイッチング電源装置の
回路図を示す。電源入力端子間1,2にダイオードブリ
ッジD1を接続し、その正極端に電力制御用のスイッチ
ングトランジスタTr1のエミッタを接続する。そして
、このコレクタとダイオードブリッジD1の負極端との
間には、フライホイル用のダイオードD2を接続し、更
にチョークコイルLを介して平滑コンデンサCと負荷4
とを並列に接続する。チョークコイルL及び平滑コンデ
ンサCは、負荷4に与える電圧を平滑にする平滑回路5
を構成している。平滑コンデンサCの両端間には、並列
にツェナダイオードD3と抵抗R5の直列体を接続し、
抵抗R5の一端とダイオードブリッジD1の負極端間に
抵抗R6を接続する。また、ツェナダイオードD3のア
ノード端Aには、抵抗R4を介してトランジスタTr4
のベースを接続する。トランジスタTr4は電圧検出用
のトランジスタであって、そのコレクタはトランジスタ
Tr5のベースに接続されている。トランジスタTr5
は、スイッチングトランジスタTr1のベース電流を制
御するための制御用トランジスタである。そして、トラ
ンジスタTr4のベース・エミッタ間に抵抗R7,R8
の直列接続体を接続し、その中点にトランジスタTr6
のコレクタを接続する。トランジスタTr6のベースは
、抵抗R9を介してトランジスタTr4のコレクタに接
続するものとする。そして、トランジスタTr4,Tr
6及び抵抗R4〜R9とツェナダイオードD3は負荷の
電圧を検知する電圧検出回路6を構成している。抵抗R
7,R8,R9とトランジスタTr6は電圧検出用トラ
ンジスタTr4の閾値をその動作状態によって異ならせ
るヒステリシス回路である。また、トランジスタTr5
のベースとアース端間には、トランジスタTr5のベー
ス電位(=トランジスタTr4のコレクタ電位)を固定
するためにダイオードD4,D5の直列接続体が接続さ
れている。トランジスタTr5とダイオードD4,D5
は、スイッチングトランジスタTr1を駆動するスイッ
チングトランジスタ駆動回路7を構成している。さらに
、スイッチングトランジスタTr1のエミッタ側には、
定電流回路8が接続される。定電流回路8はダイオード
ブリッジD1の正極端とトランジスタTr5のベース間
にトランジスタTr7と抵抗R10及び抵抗R11とト
ランジスタTr8の各直列接続体が並列に接続される。 トランジスタTr7のベースは抵抗R11とトランジス
タTr8のコレクタとの中点に、トランジスタTr8の
ベースはトランジスタTr7のエミッタと抵抗R10と
の中点に接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a circuit diagram of a conventional switching power supply device. A diode bridge D1 is connected between the power input terminals 1 and 2, and the emitter of a switching transistor Tr1 for power control is connected to the positive end of the diode bridge D1. A flywheel diode D2 is connected between this collector and the negative end of the diode bridge D1, and a smoothing capacitor C and a load 4 are connected via a choke coil L.
Connect in parallel. The choke coil L and the smoothing capacitor C form a smoothing circuit 5 that smoothes the voltage applied to the load 4.
It consists of A series body of a Zener diode D3 and a resistor R5 is connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C.
A resistor R6 is connected between one end of the resistor R5 and the negative terminal of the diode bridge D1. Further, a transistor Tr4 is connected to the anode end A of the Zener diode D3 via a resistor R4.
Connect the base of. The transistor Tr4 is a voltage detection transistor, and its collector is connected to the base of the transistor Tr5. Transistor Tr5
is a control transistor for controlling the base current of the switching transistor Tr1. Resistors R7 and R8 are placed between the base and emitter of the transistor Tr4.
are connected in series, and a transistor Tr6 is connected to the midpoint of
Connect the collector. It is assumed that the base of the transistor Tr6 is connected to the collector of the transistor Tr4 via a resistor R9. And transistors Tr4, Tr
6, resistors R4 to R9, and Zener diode D3 constitute a voltage detection circuit 6 that detects the voltage of the load. Resistance R
7, R8, R9 and the transistor Tr6 are a hysteresis circuit that changes the threshold value of the voltage detection transistor Tr4 depending on its operating state. In addition, the transistor Tr5
A series connection body of diodes D4 and D5 is connected between the base and the ground terminal of the transistor Tr5 in order to fix the base potential of the transistor Tr5 (=collector potential of the transistor Tr4). Transistor Tr5 and diodes D4, D5
constitutes a switching transistor drive circuit 7 that drives the switching transistor Tr1. Furthermore, on the emitter side of the switching transistor Tr1,
A constant current circuit 8 is connected. In the constant current circuit 8, series connections of a transistor Tr7, a resistor R10, a resistor R11, and a transistor Tr8 are connected in parallel between the positive end of the diode bridge D1 and the base of the transistor Tr5. The base of the transistor Tr7 is connected to the midpoint between the resistor R11 and the collector of the transistor Tr8, and the base of the transistor Tr8 is connected to the midpoint between the emitter of the transistor Tr7 and the resistor R10.

【0003】次に、上記従来例の動作について図5の波
形図を参照しつつ簡単に説明する。まず、入力端子1,
2に電源3が接続されると、交流電源はダイオードブリ
ッジD1によって整流されて、定電流回路8を介してト
ランジスタTr5のベース及びトランジスタTr6のベ
ースに電圧が加わる。従って、図5(イ)(ロ)に示す
ように、時刻t1にトランジスタTr5が導通し、スイ
ッチングトランジスタTr1も導通してチョークコイル
Lを介してコンデンサCと負荷4に電圧が与えられる。 そして、負荷4に加わる電圧は電圧検出回路6で検出さ
れているので、負荷電圧が上昇すると、ツェナダイオー
ドD3のアノード端Aの電圧が上昇する。図5(ハ)は
ダイオードブリッジD1の負極端(アース端)Bから見
たツェナダイオードD3のアノード端Aの電圧を示す波
形図である。アノード端Aの電位が所定の閾値(トラン
ジスタTr6が導通している時の閾値)Vonとなる時
刻t2には、図5(ニ)に示すように、トランジスタT
r4が導通してトランジスタTr5のベース電位が下が
り、トランジスタTr5がオフとなる。従って、スイッ
チングトランジスタTr1にはベース電流が流れなくな
るため、トランジスタTr1のベース・エミッタ間の容
量により定まる電荷蓄積時間を経て時刻t3にトランジ
スタTr1もオフとなる。そうすれば、チョークコイル
Lの逆起電力によって負荷4と平滑コンデンサCに抵抗
R6,ダイオードD2を介して電流が供給される。この
とき、トランジスタTr6はオフであるため、ツェナダ
イオードD3のアノード端Aの閾値をVoffに低下さ
せる。そして、負荷4の電力消費によりトランジスタT
r4のベース電圧が低下し、図5(ハ)に示すようにA
点の電位が閾値Voffレベルに達すると、トランジス
タTr4がオフとなって再びトランジスタTr5及びス
イッチングトランジスタTr1が導通して負荷4に電流
を供給することができる。同時にトランジスタTr6が
オンとなってツェナダイオードD3のアノード端Aの閾
値レベルをVonに上昇させる。
Next, the operation of the above conventional example will be briefly explained with reference to the waveform diagram of FIG. First, input terminal 1,
When the power source 3 is connected to the AC power source 2, the AC power source is rectified by the diode bridge D1, and a voltage is applied to the base of the transistor Tr5 and the base of the transistor Tr6 via the constant current circuit 8. Therefore, as shown in FIGS. 5A and 5B, the transistor Tr5 becomes conductive at time t1, the switching transistor Tr1 also becomes conductive, and a voltage is applied to the capacitor C and the load 4 via the choke coil L. Since the voltage applied to the load 4 is detected by the voltage detection circuit 6, when the load voltage increases, the voltage at the anode end A of the Zener diode D3 increases. FIG. 5C is a waveform diagram showing the voltage at the anode end A of the Zener diode D3 as viewed from the negative end (earth end) B of the diode bridge D1. At time t2 when the potential of the anode end A reaches a predetermined threshold value (threshold value when the transistor Tr6 is conductive) Von, as shown in FIG. 5(d), the transistor T
r4 becomes conductive, the base potential of transistor Tr5 decreases, and transistor Tr5 is turned off. Therefore, since no base current flows through the switching transistor Tr1, the transistor Tr1 also turns off at time t3 after a charge accumulation time determined by the capacitance between the base and emitter of the transistor Tr1. Then, the back electromotive force of the choke coil L supplies current to the load 4 and the smoothing capacitor C via the resistor R6 and the diode D2. At this time, since the transistor Tr6 is off, the threshold value of the anode end A of the Zener diode D3 is lowered to Voff. Then, due to the power consumption of load 4, transistor T
The base voltage of r4 decreases, and as shown in FIG.
When the potential at the point reaches the threshold Voff level, the transistor Tr4 is turned off, and the transistor Tr5 and the switching transistor Tr1 are turned on again to supply current to the load 4. At the same time, the transistor Tr6 is turned on, raising the threshold level of the anode end A of the Zener diode D3 to Von.

【0004】しかして、このような動作を繰り返すこと
によって負荷4には、ほぼ定電圧が供給される。
[0004] By repeating such operations, a substantially constant voltage is supplied to the load 4.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
スイッチング電源装置では、電圧検出回路によって負荷
電圧を検出し、負荷電圧に感応しているA点及びB点間
の電圧(AB間電圧)VABに応じてスイッチングトラ
ンジスタ駆動回路7を動作させ、スイッチングトランジ
スタTr1をオン、オフ制御しているが、このような従
来例にあっては、電圧検出回路6の動作が不安定になる
場合があり、スイッチング電源装置が発振する恐れがあ
った。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional switching power supply device, the load voltage is detected by the voltage detection circuit, and the voltage between the points A and B (the voltage between A and B) that is sensitive to the load voltage is detected. ) The switching transistor drive circuit 7 is operated according to VAB to control the switching transistor Tr1 on and off, but in such a conventional example, the operation of the voltage detection circuit 6 may become unstable. There was a risk that the switching power supply would oscillate.

【0006】次に、従来のスイッチング電源装置の動作
を解析し、この理由を説明する。図6(イ)(ロ)は、
AB間電圧VABに対するトランジスタTr4のコレク
タ電流IC4及びコレクタ電圧VC4の変化を示し、図
6(ハ)(ニ)は、AB間電圧VABに対するトランジ
スタTr6のベース電流IB6及びコレクタ電流IC4
の変化を示し、図6(ホ)は、AB間電圧VABに対す
るトランジスタTr5のコレクタ電流IC5の変化を示
し、図6(ヘ)(ト)は、AB間電圧VABに対するト
ランジスタTr1のベース電流IB1及びコレクタ電流
IC1の変化を示している。また、図6(イ)〜(ホ)
において破線で示した部分は、参考のため、トランジス
タTr6による帰還がかからない場合の動作を示してい
る。
Next, the operation of the conventional switching power supply device will be analyzed and the reason for this will be explained. Figure 6 (a) and (b) are
FIGS. 6(c) and 6(d) show changes in the collector current IC4 and collector voltage VC4 of the transistor Tr4 with respect to the voltage VAB between AB, and FIGS.
FIG. 6(E) shows the change in the collector current IC5 of the transistor Tr5 with respect to the voltage VAB between AB, and FIGS. It shows changes in collector current IC1. Also, Figure 6 (a) to (e)
For reference, the portion indicated by a broken line in FIG. 2 shows the operation when feedback by the transistor Tr6 is not applied.

【0007】いま、トランジスタTr5、Tr6及びス
イッチングトランジスタTr1がオン、トランジスタT
r4がオフしている状態より始めてAB間電圧VABが
増加してゆく場合を考え、各ダイオード又は各トランジ
スタの接合電圧をVFとすると、トランジスタTr4の
ベース・エミッタ間電圧はR7・VAB/(R4+R7
)であるから、 VAB≧(R4+R7)・VF/R7 になると、トランジスタTr4のコレクタ電流IC4が
流れ始める(図6(イ)のa点)。この結果、まずダイ
オードD4,D5の電流が減少する。ダイオードD4,
D5の電流が0になると、トランジスタTr4のコレク
タ電圧VC4が下がり始める(図6(ロ)のb点)。こ
のとき、トランジスタTr6のベース電流IB6、トラ
ンジスタTr5のコレクタ電流IC5及びスイッチング
トランジスタTr1のベース電流IB1も減少し始める
(図6(ハ)(ホ)(ヘ))。
Now, the transistors Tr5, Tr6 and the switching transistor Tr1 are on, and the transistor T
Considering the case where the AB voltage VAB increases starting from the state where r4 is off, and assuming that the junction voltage of each diode or each transistor is VF, the base-emitter voltage of the transistor Tr4 is R7・VAB/(R4+R7
) Therefore, when VAB≧(R4+R7)·VF/R7, the collector current IC4 of the transistor Tr4 starts to flow (point a in FIG. 6(a)). As a result, first, the currents in diodes D4 and D5 decrease. Diode D4,
When the current of D5 becomes 0, the collector voltage VC4 of the transistor Tr4 starts to decrease (point b in FIG. 6(b)). At this time, the base current IB6 of the transistor Tr6, the collector current IC5 of the transistor Tr5, and the base current IB1 of the switching transistor Tr1 also begin to decrease ((c), (e), and (f) in FIG. 6).

【0008】さらに、AB間電圧VABが大きくなると
、スイッチングトランジスタTr1のコレクタ電流IC
1が減少し始める。コレクタ電流IC1が減少し始める
と(図6(ト)のc点。この時のAB間電圧をVAB1
とする。)、コイルL,平滑コンデンサC,抵抗R6,
ツェナダイオードD3を通して、遅れてAB間電圧VA
Bに帰還され、AB間電圧VABが低下するので、動作
が不安定となり、トランジスタTr1,Tr4,Tr5
が増幅状態にあるため発振し易くなる。
Furthermore, when the AB voltage VAB increases, the collector current IC of the switching transistor Tr1 increases.
1 begins to decrease. When the collector current IC1 starts to decrease (point c in Figure 6 (G), the voltage between AB at this time is VAB1
shall be. ), coil L, smoothing capacitor C, resistor R6,
Through the Zener diode D3, the AB voltage VA is delayed.
Since the voltage between AB and VAB decreases, the operation becomes unstable and transistors Tr1, Tr4, Tr5
is in an amplified state, making it easier to oscillate.

【0009】さらに、AB間電圧VABを上昇させると
、トランジスタTr4のコレクタ電圧VC4が下降を続
け、やがてトランジスタTr6のコレクタ電流IC6が
下がり始める(図6(ニ)のd1点。この時のAB間電
圧をVAB2とする。)。コレクタ電流IC6が下がり
出すと、コレクタ電流IC6の減少分がトランジスタT
r4のベースに流れ込み、トランジスタTr4のコレク
タ電圧VC4がさらに下がって、急激にコレクタ電圧V
C4がOVになり(図6(ロ))、トランジスタTr6
のコレクタ電流IC6も急激に0Vになる(図6(ニ)
のd2点)。同時に、トランジスタTr4がオンとなり
、トランジスタTr6,Tr5及びTr1がオフとなり
、その後コイルLの電流が減少してAB間電圧VABが
低下する。
Furthermore, when the AB voltage VAB is increased, the collector voltage VC4 of the transistor Tr4 continues to decrease, and eventually the collector current IC6 of the transistor Tr6 starts to decrease (point d1 in FIG. 6(d). (The voltage is set to VAB2.) When the collector current IC6 starts to decrease, the decrease in the collector current IC6 is caused by the transistor T
r4, the collector voltage VC4 of the transistor Tr4 further decreases, and the collector voltage V
C4 becomes OV (Fig. 6 (b)), and transistor Tr6
The collector current IC6 also suddenly becomes 0V (Fig. 6 (d)).
d2 point). At the same time, the transistor Tr4 is turned on, and the transistors Tr6, Tr5, and Tr1 are turned off, and then the current in the coil L decreases and the AB voltage VAB decreases.

【0010】なお、上記AB間電圧VAB1は、次の数
[0010] The above AB voltage VAB1 is expressed by the following equation 1.

【0011】[0011]

【数1】[Math 1]

【0012】で決まり、上記VAB2は、次の数2The above VAB2 is determined by the following number 2.

【0
013】
0
013]

【数2】[Math 2]

【0014】で決まる。It is determined by [0014].

【0015】以上説明したように、従来のスイッチング
電源装置にあっては、スイッチングトランジスタTr1
のベース電流をオフにするタイミングになっても、ベー
ス電流をオフにする帰還回路が直ちに動作せず、電圧検
出回路の動作が不安定になる場合があった。
As explained above, in the conventional switching power supply device, the switching transistor Tr1
Even when it is time to turn off the base current, the feedback circuit that turns off the base current does not operate immediately, and the operation of the voltage detection circuit may become unstable.

【0016】さらに、電圧検出回路は、シュミットトリ
ガ回路(コンパレータ回路)よりなっているが、そのヒ
ステリシスの決定条件がトランジスタの増幅率hfeに
強く依存しているため、設計条件によってはVAB1<
VAB2となることがある。その場合、電圧検出回路が
コンパレータとして安定に動作せず、増幅器に近い動作
を行うようになり、VAB1とVAB2の中間の領域に
おいて、電源全体が設計値とは異なる高い周波数で発振
を始めることがあった。
Furthermore, although the voltage detection circuit is composed of a Schmitt trigger circuit (comparator circuit), the conditions for determining its hysteresis strongly depend on the amplification factor hfe of the transistor, so depending on the design conditions, VAB1<
VAB2 may occur. In that case, the voltage detection circuit will not operate stably as a comparator, but will operate more like an amplifier, and the entire power supply may start to oscillate at a higher frequency than the designed value in the region between VAB1 and VAB2. there were.

【0017】この結果、スイッチング電源装置の効率が
悪くなり、かつ発熱が大きくなるという欠点があった。
As a result, the efficiency of the switching power supply device deteriorates and heat generation increases.

【0018】本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、電圧検出
回路の動作において、安定にヒステリシスがかかるよう
にすることにある。
The present invention has been made in view of the drawbacks of the conventional example described above, and its object is to stably apply hysteresis in the operation of a voltage detection circuit.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明のスイッチング電
源装置は、直流電源入力を断続するスイッチングトラン
ジスタと、前記スイッチングトランジスタの出力端に接
続された平滑回路と、前記平滑回路の平滑出力電圧の電
圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路からの
電圧検出出力に基づいて前記スイッチングトランジスタ
のベース電流を制御するスイッチングトランジスタ駆動
回路と、前記スイッチングトランジスタのベース電流を
検知し、オン状態のスイッチングトランジスタのベース
電流が減少し始めた時にこれを検出してスイッチングト
ランジスタ駆動回路によりスイッチングトンラジスタを
急激に速断動作手段と、を有することを特徴としている
[Means for Solving the Problems] A switching power supply device of the present invention includes a switching transistor for intermittent DC power input, a smoothing circuit connected to an output terminal of the switching transistor, and a smoothed output voltage of the smoothing circuit. a switching transistor drive circuit that controls a base current of the switching transistor based on a voltage detection output from the voltage detection circuit; and a switching transistor that detects the base current of the switching transistor and is in an on state. The present invention is characterized in that it has a means for detecting when the base current of the transistor starts to decrease and rapidly cutting off the switching transistor by means of a switching transistor drive circuit.

【0020】[0020]

【作用】例えば、負荷側の電圧が上昇すると、電圧検出
回路がこれを検出し、スイッチングトランジスタ駆動回
路がスイッチングトランジスタをオフさせようとしてス
イッチングトランジスタのベース電流を減少させる。ベ
ース電流が減少し始めると、ベース電流の減少が速断動
作手段によって検出され、速断動作手段はスイッチング
トランジスタ駆動回路を動作させてスイッチングトラン
ジスタを急激にオフにする。
[Operation] For example, when the voltage on the load side increases, the voltage detection circuit detects this and the switching transistor drive circuit reduces the base current of the switching transistor in an attempt to turn off the switching transistor. When the base current starts to decrease, the decrease in the base current is detected by the fast-acting means, and the fast-acting means operates the switching transistor drive circuit to abruptly turn off the switching transistor.

【0021】このようにスイチングトランジスタをオフ
にするタイミングになると、スイッチングトランジスタ
を強制的に速断させるため、スイッチング電源装置の不
安定条件をなくすことができ、電圧検出回路の動作を安
定にすることができる。このため、スイッチング電源装
置の発振も防止することができる。さらに、スイッチン
グトランジスタのオフ動作が速くなる結果、スイッチン
グトランジスタからの発熱を抑えることができる。
[0021] In this way, when the timing to turn off the switching transistor comes, the switching transistor is forcibly turned off quickly, which eliminates unstable conditions in the switching power supply and stabilizes the operation of the voltage detection circuit. Can be done. Therefore, oscillation of the switching power supply device can also be prevented. Furthermore, as a result of faster off-operation of the switching transistor, heat generation from the switching transistor can be suppressed.

【0022】[0022]

【実施例】図2は本発明の一実施例によるスイッチング
電源装置の回路図である。本図において、前述した従来
例と同一部分は同一符号を付している。端子10,11
には、従来例と同様交流電源をダイオードブリッジで整
流したものが接続される。端子10は電力制御用のスイ
ッチングトランジスタTr1のエミッタに接続される。 そして、このエミッタとベ−スの間には、抵抗R1を接
続する。一方、スイッチングトランジスタTr1のコレ
クタと端子11の間には、フライホイル用のダイオード
D2を接続し、更にチョークコイルLを介して平滑コン
デンサCと負荷4とを並列に接続する。チョークコイル
L及び平滑コンデンサCは、負荷4に与える電圧を平滑
にする平滑回路5を構成している。平滑コンデンサCの
両端間には、並列にツェナダイオードD3と抵抗R5の
直列体を接続し、抵抗R5の一端とダイオードブリッジ
D1の負極端間に抵抗R6を接続する。また、ツェナダ
イオードD3のアノード端Aには、抵抗R4を介してト
ランジスタTr4のベースを接続する。トランジスタT
r4は電圧検出用のトランジスタであって、そのコレク
タはトランジスタTr5のベースに接続されており、エ
ミッタはアースに接続されている。トランジスタTr5
は、スイッチングトランジスタTr1のベース電流を制
御するための制御用トランジスタであって、そのコレク
タはスイッチングトランジスタTr1のベースに接続さ
れている。トランジスタTr4のベース・エミッタ間に
は、抵抗R7,R8の直列接続体を接続し、その中点に
トランジスタTr6のコレクタを接続する。トランジス
タTr6のベースは、抵抗R9を介してトランジスタT
r5のエミッタに接続するものとする。そして、トラン
ジスタTr4,Tr6及び抵抗R4〜R9とツェナダイ
オードD3は負荷の電圧を検知する電圧検出回路6を構
成している。また、抵抗R7,R8,R9とトランジス
タTr6は電圧検出用トランジスタTr4の閾値をその
動作状態によって異ならせるヒステリシス回路である。 トランジスタTr5のエミッタとアースとの間には、抵
抗R13とR12が直列に接続されている。ここに、抵
抗R13の値は、抵抗R12の値のk倍となっており(
R13=kR12)、kの値は1に比べて小さく、例え
ばk=0.1〜0.3(好ましくは、k=0.2)とな
っている。トランジスタTr5のベースとアース端間に
は、トランジスタTr5のエミッタ電位を固定するため
にトランジスタTr9が接続されており、抵抗R13と
R12の中点にトランジスタTr9のベースが接続され
ている。トランジスタTr5及びTr9と抵抗R12及
びR13は、スイッチングトランジスタTr1を駆動す
るスイッチングトランジスタ駆動回路9を構成している
。スイッチングトランジスタTr1を速断させるための
フリップフロップ動作回路12は、トランジスタTr4
,Tr6,Tr9及び抵抗R7,R8,R9,R12,
R13によって構成されている。フリップフロップ動作
回路12は、トランジスタTr5のエミッタ電位を検出
することでスイッチングトランジスタTr1のベース電
流を監視しており、スイッチングトランジスタTr1の
ベース電流IB1が例えば80%(このフリップフロッ
プ動作点は、抵抗R13とR12の比kによって調節で
きる。)になると、後述のようにスイッチングトランジ
スタ駆動回路9を速やかに動作させてスイッチングトラ
ンジスタTr1のベース電流IB1を急激に0にし、速
断する。さらに、スイッチングトランジスタTr1のエ
ミッタ側には、定電流回路8が接続される。定電流回路
8においては、端子10とトランジスタTr5のベース
間にトランジスタTr7と抵抗R10及び抵抗R11と
トランジスタTr8の各直列接続体が並列に接続されて
いる。トランジスタTr7のベースは抵抗R11とトラ
ンジスタTr8とのコレクタの中点に、トランジスタT
r8のベースはトランジスタTr7のエミッタと抵抗R
10との中点に接続されている。図1は、図2の回路図
の機能の一部をブロックで表した機能ブロック図である
Embodiment FIG. 2 is a circuit diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as in the conventional example described above are given the same reference numerals. terminals 10, 11
As in the conventional example, an AC power source rectified by a diode bridge is connected to the . Terminal 10 is connected to the emitter of switching transistor Tr1 for power control. A resistor R1 is connected between the emitter and the base. On the other hand, a flywheel diode D2 is connected between the collector of the switching transistor Tr1 and the terminal 11, and a smoothing capacitor C and a load 4 are connected in parallel via a choke coil L. The choke coil L and the smoothing capacitor C constitute a smoothing circuit 5 that smoothes the voltage applied to the load 4. A series body of a Zener diode D3 and a resistor R5 is connected in parallel between both ends of the smoothing capacitor C, and a resistor R6 is connected between one end of the resistor R5 and the negative end of the diode bridge D1. Furthermore, the base of a transistor Tr4 is connected to the anode end A of the Zener diode D3 via a resistor R4. transistor T
r4 is a voltage detection transistor whose collector is connected to the base of the transistor Tr5 and whose emitter is connected to ground. Transistor Tr5
is a control transistor for controlling the base current of the switching transistor Tr1, and its collector is connected to the base of the switching transistor Tr1. A series connection body of resistors R7 and R8 is connected between the base and emitter of the transistor Tr4, and the collector of the transistor Tr6 is connected to the midpoint thereof. The base of the transistor Tr6 is connected to the transistor T through a resistor R9.
It shall be connected to the emitter of r5. The transistors Tr4 and Tr6, the resistors R4 to R9, and the Zener diode D3 constitute a voltage detection circuit 6 that detects the voltage of the load. Further, the resistors R7, R8, and R9 and the transistor Tr6 are a hysteresis circuit that changes the threshold value of the voltage detection transistor Tr4 depending on its operating state. Resistors R13 and R12 are connected in series between the emitter of the transistor Tr5 and the ground. Here, the value of resistor R13 is k times the value of resistor R12 (
R13=kR12), and the value of k is smaller than 1, for example k=0.1 to 0.3 (preferably k=0.2). A transistor Tr9 is connected between the base of the transistor Tr5 and the ground terminal in order to fix the emitter potential of the transistor Tr5, and the base of the transistor Tr9 is connected to the midpoint between the resistors R13 and R12. Transistors Tr5 and Tr9 and resistors R12 and R13 constitute a switching transistor drive circuit 9 that drives switching transistor Tr1. The flip-flop operation circuit 12 for quickly turning off the switching transistor Tr1 includes a transistor Tr4.
, Tr6, Tr9 and resistors R7, R8, R9, R12,
It is composed of R13. The flip-flop operating circuit 12 monitors the base current of the switching transistor Tr1 by detecting the emitter potential of the transistor Tr5, and the base current IB1 of the switching transistor Tr1 is, for example, 80% (this flip-flop operating point is set at the resistor R13). (can be adjusted by the ratio k of R12 and R12), the switching transistor drive circuit 9 is quickly operated as described later to rapidly reduce the base current IB1 of the switching transistor Tr1 to 0, thereby quickly cutting off the base current IB1 of the switching transistor Tr1. Further, a constant current circuit 8 is connected to the emitter side of the switching transistor Tr1. In the constant current circuit 8, the series connections of the transistor Tr7, the resistor R10, and the resistor R11 and the transistor Tr8 are connected in parallel between the terminal 10 and the base of the transistor Tr5. The base of the transistor Tr7 is located at the midpoint of the collector of the resistor R11 and the transistor Tr8.
The base of r8 is connected to the emitter of transistor Tr7 and resistor R.
It is connected to the midpoint between 10 and 10. FIG. 1 is a functional block diagram showing some of the functions of the circuit diagram of FIG. 2 as blocks.

【0023】次に、上記スイッチング電源装置の動作を
説明する。図3(イ)(ロ)は、AB間電圧VABに対
するトランジスタTr4のコレクタ電流IC4及びコレ
クタ電圧VC4の変化を示し、図3(ハ)は、AB間電
圧VABに対するトランジスタTr5のエミッタ電圧V
E5の変化を示し、図3(ニ)(ホ)は、AB間電圧V
ABに対するトランジスタTr6のベース電流IB6及
びコレクタ電流IC6の変化を示し、図3(ヘ)は、A
B間電圧VABに対するトランジスタTr5のコレクタ
電流IC5の変化を示し、図3(ト)は、AB間電圧V
ABに対するトランジスタTr1のベース電流IB1の
変化を示している。なお、図3(イ)〜(ト)において
破線で示した部分は、トランジスタTr6による帰還が
かからない場合の動作を示している。
Next, the operation of the above switching power supply device will be explained. 3(a) and 3(b) show changes in the collector current IC4 and collector voltage VC4 of the transistor Tr4 with respect to the AB voltage VAB, and FIG. 3(C) shows the emitter voltage V of the transistor Tr5 with respect to the AB voltage VAB.
3(d) and (e) show the change in E5, and FIG. 3(d) and (e) show the voltage between AB
FIG. 3(f) shows changes in the base current IB6 and collector current IC6 of the transistor Tr6 with respect to AB.
FIG. 3(G) shows a change in the collector current IC5 of the transistor Tr5 with respect to the voltage VAB between AB.
It shows the change in the base current IB1 of the transistor Tr1 with respect to AB. Note that the portions indicated by broken lines in FIGS. 3A to 3G show the operation when feedback by the transistor Tr6 is not applied.

【0024】いま、トランジスタTr5、Tr6、Tr
9及びスイッチングトランジスタTr1がオン、トラン
ジスタTr4がオフとなっている状態より始めてAB間
電圧VABが増加してゆく場合を考える。各ダイオード
又は各トランジスタの接合電圧をVFとすると、抵抗R
12とR13の中点の電位はVFであるから、トランジ
スタTr5のエミッタ電圧は、 VE5=(1+k)VF=VF+ΔV 但し、ΔV=kVF となり(図3(ハ))、トランジスタTr4のコレクタ
電圧(=トランジスタTr5のベース電圧)は、VC4
=VE5+VF=2VF+ΔV となり(図3(ロ))、トランジスタTr6のベース電
流は、 IB6=(VE5−VF)/R9=ΔV/R9となって
いる(図3(ニ))。
Now, transistors Tr5, Tr6, Tr
9 and the switching transistor Tr1 is on and the transistor Tr4 is off, and the case where the AB voltage VAB increases is considered. If the junction voltage of each diode or each transistor is VF, then the resistance R
Since the potential at the midpoint between R12 and R13 is VF, the emitter voltage of transistor Tr5 is: VE5=(1+k)VF=VF+ΔV However, ΔV=kVF (Figure 3 (c)), and the collector voltage of transistor Tr4 (= The base voltage of transistor Tr5) is VC4
=VE5+VF=2VF+ΔV (FIG. 3(b)), and the base current of the transistor Tr6 is IB6=(VE5−VF)/R9=ΔV/R9 (FIG. 3(d)).

【0025】これより、AB間電圧VABが増加し、V
AB≧(R4+R7)・VF/R7 になると、まずトランジスタTr4のコレクタ電流IC
4が流れ始める(図3(イ)のe点)。この結果、トラ
ンジスタTr9のコレクタ電流IC9が減少する。さら
にAB間電圧VABが上昇してトランジスタTr9のコ
レクタ電流IC9が0になってトランジスタTr9がオ
フになると、トランジスタTr4のコレクタ電圧VC4
が下がり始める(図3(ロ)のf点)。このとき、トラ
ンジスタTr5のエミッタ電圧VE5も同時に下がり始
め(図3(ハ)のg点)、トランジスタTr6のベース
電流IB6も減少する(図3(ニ)h点)。
[0025] From this, the AB voltage VAB increases, and V
When AB≧(R4+R7)・VF/R7, first the collector current IC of transistor Tr4
4 begins to flow (point e in Figure 3 (a)). As a result, the collector current IC9 of the transistor Tr9 decreases. When the voltage VAB between AB further increases and the collector current IC9 of the transistor Tr9 becomes 0, turning off the transistor Tr9, the collector voltage VC4 of the transistor Tr4
starts to decrease (point f in Figure 3 (b)). At this time, the emitter voltage VE5 of the transistor Tr5 also begins to decrease at the same time (point g in FIG. 3(c)), and the base current IB6 of the transistor Tr6 also decreases (point h in FIG. 3(d)).

【0026】このとき、エミッタ電圧VE5=VF+Δ
V=(1+k)VFであり、k<1(例えば、k=0.
1〜0.3)であるから、エミッタ電圧VE5が少量Δ
V=kVF低下するだけで、トランジスタTr6のベー
ス電流IB6及びコレクタ電流IC6はそれぞれ0にな
る(図3(ニ)(ホ)のp点及びq点)。さらに、コレ
クタ電流IC6の減少分が突然トランジスタTr4のベ
ースに流れ込み、トランジスタTr4のコレクタ電圧V
C4を下げ(図3(ロ)のr点)、この結果トランジス
タTr5のエミッタ電圧VE5を急降下させる(図3(
ハ)のs点)。
At this time, emitter voltage VE5=VF+Δ
V=(1+k)VF, and k<1 (for example, k=0.
1 to 0.3), the emitter voltage VE5 is a small amount Δ
By simply decreasing V=kVF, the base current IB6 and collector current IC6 of the transistor Tr6 each become 0 (points p and q in FIGS. 3(d) and (e)). Furthermore, the decrease in the collector current IC6 suddenly flows into the base of the transistor Tr4, and the collector voltage V of the transistor Tr4
C4 is lowered (point r in FIG. 3(b)), and as a result, the emitter voltage VE5 of the transistor Tr5 is suddenly lowered (see FIG. 3(b)).
c) point s).

【0027】この正帰還により、急激にトランジスタT
r6がオフ、トランジスタTr4がオン、トランジスタ
Tr5がオフとなり、トランジスタTr5のコレクタ電
流IC5=0となって、スイッチングトランジスタTr
1が急激にオフになる(図3(ヘ)(ト))。この正帰
還が始まる直前のコレクタ電流(制御電流)IC5は、
トランジスタTr6がオンしているときのコレクタ電流
IC5より少し少ない(例えば、80%)程度であり、
このときスイッチングトランジスタTr1は安定にオン
しているので、不安定な発振は生じない。つまり、本発
明のスイッチング電源装置では、スイッチングトランジ
スタTr1が安定にオンしている状態で、トランジスタ
Tr4及びTr5にフリップフロップ動作させて急激に
スイッチングトランジスタTr1のベース電流IB1を
切ってオフにするので発振が生じないのである。なお、
図3(ト)のt点は、トランジスタTr4,Tr5及び
Tr6にフリップフロップ動作を行わせない時に、スイ
ッチングトランジスタTR1が不安定なオン状態になる
点であり、トランジスタTr4及びTr5にフリップフ
ロップ動作を行わせることにより、t点に至る前にスイ
ッチングトランジスタTr1はオフになる。
Due to this positive feedback, the transistor T
r6 is turned off, transistor Tr4 is turned on, and transistor Tr5 is turned off, and the collector current IC5 of transistor Tr5 becomes 0, and the switching transistor Tr
1 suddenly turns off (Fig. 3 (f) and (g)). The collector current (control current) IC5 just before this positive feedback starts is:
The collector current IC5 is about a little smaller (for example, 80%) than the collector current IC5 when the transistor Tr6 is on,
At this time, since the switching transistor Tr1 is stably turned on, unstable oscillation does not occur. In other words, in the switching power supply device of the present invention, while the switching transistor Tr1 is stably turned on, the transistors Tr4 and Tr5 operate as flip-flops to abruptly cut off the base current IB1 of the switching transistor Tr1 to turn it off, causing oscillation. does not occur. In addition,
Point t in FIG. 3(g) is the point at which the switching transistor TR1 becomes unstable when transistors Tr4, Tr5, and Tr6 are not allowed to perform flip-flop operations, and transistors Tr4 and Tr5 are not allowed to perform flip-flop operations. By doing so, the switching transistor Tr1 is turned off before reaching point t.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、スイチングトランジス
タをオフにするタイミングになると、スイッチングトラ
ンジスタを強制的に速断させるため、スイッチング電源
装置の不安定条件をなくすことができ、電圧検出回路の
不安定な動作領域をなくすことができる。このため、ス
イッチング電源装置の発振も防止することができる。さ
らに、スイッチングトランジスタのオフ動作が速くなる
結果、スイッチングトランジスタからの発熱を抑えるこ
とができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, when the timing to turn off the switching transistor comes, the switching transistor is forcibly turned off quickly, so it is possible to eliminate unstable conditions in the switching power supply device, and to prevent malfunctions in the voltage detection circuit. A stable operating area can be eliminated. Therefore, oscillation of the switching power supply device can also be prevented. Furthermore, as a result of faster off-operation of the switching transistor, heat generation from the switching transistor can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の一実施例によるスイッチング電源装置
の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同上の実施例の具体回路図である。FIG. 2 is a specific circuit diagram of the embodiment same as above.

【図3】同上の各トランジスタの動作を示す特性図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the operation of each transistor same as the above.

【図4】従来のスイッチング電源装置の一例を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional switching power supply device.

【図5】同上の従来例における、各部の波形を示す波形
図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing waveforms of various parts in the conventional example.

【図6】同上の各トランジスタの動作を詳細に示す特性
図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing in detail the operation of each transistor same as the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Tr1  スイッチングトランジスタ 5  平滑回路 6  電圧検出回路 9  スイッチングトランジスタ駆動回路12  フリ
ップフロップ動作回路
Tr1 Switching transistor 5 Smoothing circuit 6 Voltage detection circuit 9 Switching transistor drive circuit 12 Flip-flop operation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  直流電源入力を断続するスイッチング
トランジスタと、前記スイッチングトランジスタの出力
端に接続された平滑回路と、前記平滑回路の平滑出力電
圧の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路
からの電圧検出出力に基づいて前記スイッチングトラン
ジスタのベース電流を制御するスイッチングトランジス
タ駆動回路と、前記スイッチングトランジスタのベース
電流を検知し、オン状態のスイッチングトランジスタの
ベース電流が減少し始めた時にこれを検出してスイッチ
ングトランジスタ駆動回路によりスイッチングトランジ
スタを急激にオフさせる速断動作手段と、を有するスイ
ッチング電源装置。
1. A switching transistor for intermittent DC power input, a smoothing circuit connected to an output end of the switching transistor, a voltage detection circuit for detecting a smoothed output voltage of the smoothing circuit, and the voltage detection circuit. a switching transistor drive circuit that controls the base current of the switching transistor based on a voltage detection output from the switching transistor; and a switching transistor drive circuit that detects the base current of the switching transistor and detects when the base current of the switching transistor in the on state starts to decrease. 1. A switching power supply device comprising: quick-cut operation means for abruptly turning off a switching transistor by a switching transistor drive circuit.
JP10503191A 1991-03-28 1991-03-28 Switching power supply Pending JPH04299063A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10503191A JPH04299063A (en) 1991-03-28 1991-03-28 Switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10503191A JPH04299063A (en) 1991-03-28 1991-03-28 Switching power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04299063A true JPH04299063A (en) 1992-10-22

Family

ID=14396654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10503191A Pending JPH04299063A (en) 1991-03-28 1991-03-28 Switching power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04299063A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004119078A (en) Light emitting diode lighting device
JP2005137084A (en) Switching power supply
US6016259A (en) Power supply circuit
EP0259889B1 (en) Switching regulator type power supply circuit
JPH04299063A (en) Switching power supply
US4527104A (en) Speed control apparatus for d.c. motor
JP2001025251A (en) Power supply
JP3490049B2 (en) Switching power supply
JP2699187B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP3447106B2 (en) Semiconductor switch circuit
JPH03100814A (en) Constant voltage circuit
JPH077943A (en) Switching power supply apparatus
JPS6286692A (en) Radio-frequency heater
JP3862834B2 (en) Frame rod circuit
JPH071863Y2 (en) Timer device
JP3271627B2 (en) Power supply
JPH0231913Y2 (en)
JPS5842884B2 (en) Jikizou Fukukigatachiyokuriyuu Anteikadengen
JPS5930032B2 (en) Constant voltage control method
JPH063990B2 (en) Intermittent control type power supply circuit
JP2003309972A (en) Self-excited switching power supply
JP4318372B2 (en) Switching power supply
JPS6210892A (en) Electromagnetic induction heater
JPS60118069A (en) Inverter circuit
JPH08312940A (en) Proportional control valve-driving device for gas of gas burner