JPH05252741A - スイッチング電源の補助電源回路 - Google Patents

スイッチング電源の補助電源回路

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JPH05252741A
JPH05252741A JP4421692A JP4421692A JPH05252741A JP H05252741 A JPH05252741 A JP H05252741A JP 4421692 A JP4421692 A JP 4421692A JP 4421692 A JP4421692 A JP 4421692A JP H05252741 A JPH05252741 A JP H05252741A
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JP
Japan
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power supply
circuit
voltage
auxiliary
switching
Prior art date
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Application number
JP4421692A
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English (en)
Inventor
Kiwa Miura
喜和 三浦
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチング電源の補助電源回路の2次側の
補助巻線を変更し、入力電圧に応じて電圧出力を切り換
えて電源の効率を高める。 【構成】 スイッチング電源の補助電源部51におい
て、トランス3の2次側巻線として補助巻線3b及び3
cと、補助巻線3bの一方の端子に接続する第1の整流
トランジスタ4と、補助巻線3bと3cの接続点に接続
する第2の整流トランジスタ6とからなり定常時には整
流トランジスタ6の出力電圧を出力し、出力電圧が所定
値以下になると整流トランジスタ4と6による出力を出
力端子に導く切り換え回路を有する補助電源回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源装置例えばスイッチ
ング電源(スイッチングレギュレータともいわれる)の
回路内に組込まれて使用される補助電源回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近時、直流安定化電源は小型高効率の要
求からスイッチング電源が広く使われている。スイッチ
ング電源は制御素子をスイッチングし、その時比率によ
って、出力電圧を安定化させるようになっていて、ロス
が少なく、高周波スイッチングによって、使用する部品
を小さくできるので小型、軽量、高効率化が可能であ
る。このため、現在の直流安定化電源の主流となるに至
っている。
【0003】前述のような補助電源回路は、スイッチン
グ電源において、入力電圧をトランスの巻線の巻数比に
応じた交流電圧に変換して整流し、2次側の制御部等で
必要とする直流電圧を補助電源として設けるための構成
回路である。
【0004】図2は従来の補助電源回路を有するスイッ
チング電源の一例を示す構成回路図である。図におい
て、点線枠内が補助電源部であり、その他がスイッチン
グ電源の部分である。トランス23の左側が1次側のス
イッチング回路、右側が2次側の整流回路である。
【0005】まず、スイッチング回路において、21は
入力コンデンサ、23aは巻数N1の1次巻線、22は
1次巻線23aと直列に接続しているスイッチングトラ
ンジスタであり、31はスイッチングトランジスタ22
をスイッチングさせる駆動回路である。補助電源部50
は、補助巻線23b(巻数N2)の一方の端子に整流ダ
イオード24が接続され、整流後の出力線に平滑コンデ
ンサ25,26が並列接続されている。この電源部の出
力VAUX は制御回路32に制御電源として入力されてい
る。また、2次側の整流回路は、2次巻線23c(巻数
N3)の両端子に整流ダイオード27と転流ダイオード
28を接続した一般にFCC方式と呼ばれるコンバータ
で構成され、2次整流はチョークコイル29と平滑コン
デンサ30とからなるチョークインプット型となってい
る。チョークインプットのため、スイッチングの時比率
により出力電圧Vout が安定化される。そして、その出
力電圧は制御回路32に入力される。
【0006】図2の回路構成において、入力電圧
(VIN)が加わり、駆動回路31が動作し、スイッチン
グレギュレータが動作し始めると補助巻線23bにN2
/N1 ×VINの電圧が発生する。その電圧をダイオード
24、コンデンサ25により整流、平滑し、補助電源電
圧VAUX として式(1)に近似される電圧を得ている。
【0007】
【数1】 ここで、VF (24)…整流ダイオード24の順方向電
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のス
イッチング電源の補助電源回路の構成においては、補助
電源電圧は入力電圧に比例して得られるため、入力電圧
低下時においても、補助電源として必要な電圧値を得よ
うとすると、通常の入力電圧時には補助電源電圧値が最
適な値より高くなってしまい、その差分だけ損失が大き
くなり、スイッチング電源の高効率化をはかる上では大
きな問題となっていた。
【0009】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、通常入力電圧時の損失を極力抑えるため
に、補助巻線を2本とし、入力電圧に応じて各補助巻線
による電圧出力を切り換えることにより、補助電源回路
を含めたスイッチング電源回路の効率を高めることを目
的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスイッチン
グ電源の補助電源回路は、トランスの1次側巻線に直列
に接続されたスイッチング素子と、トランスの2次側に
設けられ、巻線比に応じて得られる交流電圧を整流する
整流回路と、この整流回路の整流電圧を検出してスイッ
チング素子を制御し整流回路の出力電圧を一定値に制御
する制御回路とからなり、この制御回路に制御電圧を供
給する補助電源回路であって、トランスの2次側巻線と
して設けられ、直列に接続された第1のコイル及び第2
のコイルと、この第2のコイルとは接続していない側の
第1のコイルの一方の端子に接続する第1の整流素子
と、第2のコイルの第1のコイルと接続している側の端
子に接続する第2の整流素子とからなり、定常時にはこ
の第2の整流素子の出力電圧を出力端子に導き、第2の
整流素子の出力電圧が所定の電圧値以下になると第1の
整流素子と第2の整流素子による出力を前記出力端子に
導く切り換え回路を有する構成としたものである。
【0011】
【作用】本発明においては、電源装置の補助電源回路
に、通常入力電圧時と入力電圧低下時での切り換え回路
を設けたので、入力電圧が変化しても、補助電源回路部
において、電力損失(ロス)を極力小さくして、必要と
する電圧値を得ることができる回路構成として機能す
る。
【0012】
【実施例】図1は本発明による補助電源回路を有するス
イッチング電源の一実施例を示す構成回路図である。図
において、3は本発明によるスイッチング電源のための
トランスであり、n1の巻数からなる1次巻線(巻数n
1)3aと、2次側には3b,3cで示す補助巻線(そ
れぞれ巻数n2,n3)及び2次巻線(巻数n4)3d
とからなっている。なお、本実施例の補助巻線3bが第
1のコイル、3cが第2のコイルに相当している。
【0013】また、入力コンデンサ1、スイッチングト
ランジスタ2及び1次巻線3aからなるスイッチング回
路、2次巻線3d、整流ダイオード15、転流ダイオー
ド16、チョークコイル17及び平滑用コンデンサ18
からなる整流回路、駆動回路19及び制御回路20は図
2に示した従来例のそれと同一構成でかつ同一機能のも
のであるので、その説明は省略する。
【0014】補助電源部51の回路は、図1の点線枠内
に示すような回路構成からなっている。すなわち、補助
巻線(巻数n2)3bと補助巻線(n3)3cとは直列
に接続され、補助巻線3bの一方の端子からは整流ダイ
オード4が、補助巻線3bと3cの接続点からは整流ダ
イオード6が接続され、補助巻線3cの補助巻線3bが
接続されない側の端子は出力端子の補助電源電圧VAUX
の低電圧側に直接接続されている。したがって、補助巻
線3b+3cによる交流電圧の整流回路と、補助巻線3
cのみによる整流回路とが、入力電圧VINの大小によっ
て切換えられるような回路が補助電源部51に形成され
たものとなっている。
【0015】以下、その動作を説明する。まず、通常の
入力電圧時には、トランジスタ10のコレクタ電圧より
もツェナーダイオード13のカソード電圧の方が低いた
め、トランジスタ10,12はオフとなり、平滑コンデ
ンサ14には補助巻線3cより整流ダイオード6を通し
て式(2)に近似される電圧が供給される。
【0016】
【数2】 ここで、VF (6)…整流ダイオード6の順方向電圧 そして、入力電圧VINが低下し、式(2)のVAUX の電
圧が式(3)の関係になると、補助巻線3bより整流ダ
イオード4、抵抗8、ダイオード9を通してトランジス
タ12のベースに電流が流れ、トランジスタ12がオン
となり、トランジスタ10のベースから抵抗11へ電流
が流れトランジスタ10もオンとなる。
【0017】
【数3】 ここで、VZ (13)…ツェナーダイオード13のカソ
ード電圧 VF (9) …整流ダイオード9の順方向電圧 VBE(12)…トランジスタ12のベース・エミッタ電
圧 トランジスタ10がオンとなることにより、平滑コンデ
ンサ14には補助巻線3b,3cより整流ダイオード4
を通して式(4)に近似される補助電圧VAUXが供給さ
れるようになる。
【0018】
【数4】 以上のようにして、補助電源部51の回路では、通常電
圧入力時には補助巻線3cと整流ダイオード6によって
得られ、式(2)で表わされる補助電圧VAUXが出力さ
れる。一方、低下電圧入力時には、補助巻線3b+3c
と整流ダイオード4による整流回路により式(4)で近
似される補助電圧VAUX が、ダイオード9、トランジス
タ10,12を結合した切り換え回路によって、自動的
に切り換えられて出力される。
【0019】したがって、通常の入力電圧時には、補助
巻線3cより電力が供給されるために、補助電源電圧を
従来よりも低くすることが可能となるため、補助電源部
の損失を少なくすることができる。そして、通常入力電
圧時の損失を抑える手段として、2つの補助巻線を直列
し、入力電圧に応じてそれらの出力電圧を切り換えるよ
うにしたので、スイッチング電源回路全体の効率を高め
ることができた。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スイッチ
ング電源の補助電源回路に、通常入力時と入力電圧低下
時での切り換え回路を設けたもので、入力電圧が変化し
ても補助電源回路部において損失を極力小さくして、必
要な電圧値を発生することができる回路としたので、電
源の省電力化が達成できる。特に、小型スイッチング電
源においては高効率化に極めて有効であるという効果は
大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の補助電源回路を有するスイッチング電
源の一実施例を示す構成回路図である。
【図2】従来の補助電源回路を有するスイッチング電源
の一例を示す回路図である。
【符号の説明】 1,21 入力コンデンサ 2,22 スイッチングトランジスタ 3,23 トランス 3a,23a 1次巻線 3b,3c,23b 補助巻線 3d,23c 2次巻線 8,11 抵抗 9 ダイオード 10,12 トランジスタ 13 ツェナーダイオード 4,6,15,24,27 整流ダイオード 5,7,14,18,25,26,30 平滑コンデン
サ 16,28 転流ダイオード 17,29 チョークコイル 19,31 駆動回路 20,32 制御回路 VIN 入力電圧 VAUX 補助電源電圧 Vout 出力電圧 n1,n2,n3,n4,N1,N2,N3 巻数

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランスの1次側巻線に直列に接続され
    たスイッチング素子と、前記トランスの2次側に設けら
    れ、巻数比に応じて得られる交流電圧を整流する整流回
    路と、この整流回路の整流電圧を検出して前記スイッチ
    ング素子を制御し前記整流回路の出力電圧を一定値に制
    御する制御回路とからなり、この制御回路に制御電圧を
    供給するスイッチング電源の補助電源回路であって、 前記トランスの2次側の補助巻線として設けられ、直列
    に接続された第1のコイル及び第2のコイルと、 この第2のコイルとは接続していない側の前記第1のコ
    イルの一方の端子に接続する第1の整流素子と、 前記第2のコイルの前記第1のコイルと接続している側
    の端子に接続する第2の整流素子とからなり、定常時に
    はこの第2の整流素子の出力電圧を出力端子に導き、前
    記第2の整流素子の出力電圧が所定の電圧値以下になる
    と前記第1の整流素子と第2の整流素子による出力を前
    記出力端子に導く切り換え回路を有することを特徴とす
    るスイッチング電源の補助電源回路。
JP4421692A 1992-03-02 1992-03-02 スイッチング電源の補助電源回路 Pending JPH05252741A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007020388A (ja) * 2005-06-08 2007-01-25 Tamura Seisakusho Co Ltd 電圧変換回路およびスイッチング電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007020388A (ja) * 2005-06-08 2007-01-25 Tamura Seisakusho Co Ltd 電圧変換回路およびスイッチング電源装置

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