JPH0526949Y2

JPH0526949Y2 -

Info

Publication number: JPH0526949Y2
Application number: JP9670987U
Authority: JP
Priority date: 1987-06-24
Filing date: 1987-06-24
Publication date: 1993-07-08
Anticipated expiration: 2002-06-24
Also published as: JPS642582U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、スイツチングレギユレータを用いた
直流安定化電源装置に関し、更に詳しくは、出力
直流電圧に関連した信号を制御回路に信号絶縁し
て伝送する伝送回路の改善に関するものである。[Detailed description of the invention] (Field of industrial application) The present invention relates to a DC stabilized power supply device using a switching regulator. This invention relates to the improvement of transmission circuits that transmit data.

（従来の技術）第６図は、従来の直流安定化電源装置の一例を
示す構成接続図である。図において、CVはDC／
DCコンバータで、トランスＴと、入力直流電圧
Eiをオン、オフして１次巻線n₁に与えるスイツチ
素子Q₁と、２次巻線n₂に生じたパルス出力を整
流する整流ダイオードＤ１，Ｄ２と、整流出力を
平滑して出力直流電圧Eoを得るチヨークコイル
CH及びコンデンサCoとからなる。CNTは出力
直流電圧Eoが、一定値に維持されるように、
DC／DCコンバータCV内のスイツチ素子Q₁のオ
ン、オフを制御する制御回路で、信号絶縁用のフ
オトカプラPCを含む伝送回路FCを介して、出力
直流電圧Eoに関連した信号Vfを入力している。(Prior Art) FIG. 6 is a configuration and connection diagram showing an example of a conventional DC stabilized power supply device. In the figure, CV is DC/
In a DC converter, transformer T and input DC voltage
A switch element _Q1 turns Ei on and off and applies it to the primary winding _n1 , rectifier diodes D1 and D2 rectify the pulse output generated in the secondary winding _n2 , and smooth the rectified output to output DC. Chiyoke coil to obtain voltage Eo
Consists of CH and capacitor Co. CNT maintains the output DC voltage Eo at a constant value.
This is a control circuit that controls the on/off state of switch element _Q1 in the DC/DC converter CV, and inputs a signal Vf related to the output DC voltage Eo through a transmission circuit FC that includes a photocoupler PC for signal isolation. There is.

伝送回路FCにおいて、R₁，R₂は出力直流電圧
Eoを分圧する抵抗であり、ZVは分圧電圧Vo₁を
入力し、定電圧VRを出力する定電圧素子であ
る。フオトカプラPCは出力直流電圧Eoと定電圧
素子ZVの定電圧VRの差を入力し、この差信号
に応じて発光し、この発光量に応じた信号が制御
信号Vfとして制御回路CNTに印加されるように
なつている。 In the transmission circuit FC, R ₁ and R ₂ are the output DC voltage
It is a resistor that divides Eo, and ZV is a constant voltage element that inputs the divided voltage Vo ₁ and outputs a constant voltage VR. The photocoupler PC inputs the difference between the output DC voltage Eo and the constant voltage VR of the constant voltage element ZV, emits light according to this difference signal, and a signal corresponding to the amount of light emission is applied to the control circuit CNT as a control signal Vf. It's becoming like that.

（考案が解決しようとする問題点）このような構成の従来装置は、信号絶縁用にフ
オトカプラPCを使用するもので、信頼性が低く、
また消費電流が大きいという問題がある。(Problems to be solved by the invention) Conventional equipment with this configuration uses a photocoupler PC for signal isolation, and has low reliability.
Another problem is that the current consumption is large.

本考案は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、信号絶縁用としてトランス
を用い、低消費電力で信頼性の高い直流安定化電
源装置を実現しようとするものである。 The present invention was developed in view of these problems, and its purpose is to realize a DC stabilized power supply that uses a transformer for signal isolation and has low power consumption and high reliability. .

（問題点を解決するための手段）第１図は本考案装置の基本的な構成ブロツク図
である。図において、CVは直流電圧Eiを入力と
するDC／DCコンバータ、CNTはDC／DCコン
バータCVの出力直流電圧Eoに関連した制御信号
Vfを受け、出力直流電圧Eoを一定値に維持され
るようにDC／DCコンバータを制御する制御回
路、FCは出力直流電圧Eoに関連した信号Vfを制
御回路CNTに与えるための伝送トランスT_Fを有
した伝送回路である。この制御回路FCにおいて、
Ziはインピーダンス素子で、一端は主トランスＴ
の２次巻線n₂の出力を整流する整流ダイオードＤ
１のアノード側又はカソード側（図ではアノード
側）に接続されている。Ｄ３はダイオードで、一
端はDC／DCコンバータCVの出力直流電圧Eoに
関連した信号を検出する検出端（図では出力端
To）に接続され、他端がインピーダンス素子Zi
の他端に接続されている。CSは一定電圧VRを出
力する定電圧源である。伝送トランスT_Fは、そ
の１次巻線n₁₁の一端がインピーダンス素子Ziと
ダイオードＤ３との共通接続点に接続され、ここ
から励磁エネルギーが供給されて動作するように
なつており、また他端は定電圧源CSを介してコ
モンに接続されている。(Means for Solving the Problems) FIG. 1 is a basic block diagram of the device of the present invention. In the figure, CV is a DC/DC converter that inputs DC voltage Ei, and CNT is a control signal related to output DC voltage Eo of DC/DC converter CV.
A control circuit that receives Vf and controls the DC/DC converter so that the output DC voltage Eo is maintained at a constant value, FC is a transmission transformer T _F that provides a signal Vf related to the output DC voltage Eo to the control circuit CNT. This is a transmission circuit with In this control circuit FC,
Zi is an impedance element, one end is the main transformer T
A rectifier diode D rectifies the output of the secondary winding n ₂ of
It is connected to the anode side or cathode side (anode side in the figure) of 1. D3 is a diode, and one end is a detection end (output end in the figure) that detects a signal related to the output DC voltage Eo of the DC/DC converter CV.
To) and the other end is an impedance element Zi.
connected to the other end. CS is a constant voltage source that outputs a constant voltage VR. The transmission transformer T _F has one end of its primary winding n ₁₁ connected to the common connection point of the impedance element Zi and the diode D3, and is operated by being supplied with excitation energy from this, and the other end is connected to the common connection point of the impedance element Zi and the diode D3. is connected to common via constant voltage source CS.

（作用）伝送トランスT_Fは、DC／DCコンバータCVの
主トランスＴから励磁エネルギーを受けてドライ
ブされる。伝送トランスT_Fは１次巻線n₁₁には、
出力直流電圧Eoに関連した電圧と、定電圧VRと
の差電圧が印加され、これが２次巻線n₂₂側に出
力される。(Operation) The transmission transformer T _F is driven by receiving excitation energy from the main transformer T of the DC/DC converter CV. The transmission transformer T _F has the primary winding n ₁₁ ,
A difference voltage between the voltage related to the output DC voltage Eo and the constant voltage VR is applied, and this is output to the secondary winding _n22 side.

（実施例）第２図は、本考案の一実施例を示す構成接続図
である。図において、第１図の各部分と対応する
部分には同一符号を付して示す。ここでは、
DC／DCコンバータCVとしては、オン／オフ型
のものを使用した場合を例示する。(Embodiment) FIG. 2 is a configuration and connection diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. here,
As an example of the DC/DC converter CV, an on/off type one is used.

DC／DCコンバータCVにおいて、Ｔは主トラ
ンス、Q₁は入力直流電圧Eiをオン、オフして主
トランスＴの１次巻線n₁に与えるスイツチ素子
で、FETが用いられている。Ｄ１，Ｄ２は整流
ダイオード、CHは平滑用チヨークコイル、Coは
平滑用コンデンサで、その両端に出力直流電圧
Eoを得る。 In the DC/DC converter CV, T is a main transformer, _Q1 is a switch element that turns on and off the input DC voltage Ei and applies it to the primary winding _n1 of the main transformer T, and an FET is used. D1 and D2 are rectifier diodes, CH is a smoothing coil, Co is a smoothing capacitor, and the output DC voltage is connected to both ends of the rectifier diode.
Get Eo.

伝送回路FCにおいて、R₁，R₂は出力直流電圧
Eoを分圧する分圧抵抗で、その共通接続点（分
圧電圧をVo₁とする）と伝送トランスT_Fの１次巻
線n₁₁の一端間に、ダイオードＤ３が接続されて
いる。定電圧源CSとしては、ツエナーダイオー
ドが用いられ、その出力電圧VRは、１次巻線n₁₁
の他端に加えられている。 In the transmission circuit FC, R ₁ and R ₂ are the output DC voltage
A diode D3 is connected between the common connection point of the voltage dividing resistor (where the divided voltage is Vo ₁ ) and one end of the primary winding _n11 of the transmission transformer _TF . A Zener diode is used as the constant voltage source CS, and its output voltage VR is determined by the primary winding n ₁₁
is added to the other end.

伝送トランスT_Fの２次巻線n₂₂の出力Vbは、ダ
イオードＤ４で整流され、抵抗R₃、コンデンサ
C₁で平滑化され、出力直流電圧Eoに対応した直
流電圧Vfを得る。 The output Vb of the secondary winding n ₂₂ of the transmission transformer T _F is rectified by a diode D4, and is connected to a resistor R ₃ and a capacitor.
Smoothed by C ₁ , a DC voltage Vf corresponding to the output DC voltage Eo is obtained.

このように構成した装置の動作を、次に第３図
の動作波形図を参照しながら説明する。 The operation of the apparatus configured as described above will now be described with reference to the operational waveform diagram of FIG. 3.

DC／DCコンバータCVが動作すると、その２
次巻線n₂には、第３図ａに示すような、パルス信
号E_S1が出力される。このパルス信号は、ダイオ
ードＤ１，Ｄ２によつて整流され、チヨークコイ
ルCH、コンデンサCoによつて平滑化され、出力
直流電圧Eoとなる。また、パルス信号E_S1は、イ
ンピーダンスZiを介して伝送トランスT_Fをドラ
イブする。 When the DC/DC converter CV operates, Part 2
A pulse signal E _S1 as shown in FIG. 3a is output to the next winding _n2 . This pulse signal is rectified by diodes D1 and D2, smoothed by a choke coil CH and a capacitor Co, and becomes an output DC voltage Eo. Further, the pulse signal E _S1 drives the transmission transformer _TF via the impedance Zi.

出力直流電圧Eoは、抵抗R₁，R₂によつて分圧
され、ダイオードＤ３を介して、伝送トランス
T_Fの１次巻線n₁₁の一端に印加される。第３図ｂ
は、１次巻線n₁₁の一端に印加される電圧Vaを示
したもので、その電圧レベルは、ダイオードＤ３
によつて、分圧電圧Vo₁にダイオードＤ３の順方
向電圧V_F3が加算された値Vo₁＋V_F3でクランプさ
れたものとなる。伝送トランスT_Fの１次巻線n₁₁
の他端は、定電圧源CSからの定電圧VRが印加さ
れており、伝送トランスT_Fは、結局、Vo₁＋V_F3
−VRの電圧信号で励磁される。 The output DC voltage Eo is divided by resistors R ₁ and R ₂ and sent to the transmission transformer via diode D3.
Applied to one end of the primary winding n ₁₁ of T _F. Figure 3b
represents the voltage Va applied to one end of the primary winding _n11 , and the voltage level is the voltage Va applied to one end of the primary winding n11.
Therefore, the voltage is clamped at the value Vo ₁ +V _F3 , which is the sum of the divided voltage Vo ₁ and the forward voltage V _F3 of the diode D3. Primary winding of transmission transformer T _F n ₁₁
A constant voltage VR from a constant voltage source CS is applied to the other end, and the transmission transformer T _F eventually becomes Vo ₁ + V _F3
- Excited by VR voltage signal.

伝送トランスT_Fの２次巻線n₂₂には、１次巻線
n₁₁に印加された励磁電圧（Vo₁＋V_F3−VR）に
対応した第３図ｃに示すようなパルス電圧Vbが
出力される。この電圧Vbは、ダイオードＤ４に
よつて整流され、抵抗R₃、コンデンサC₁で平滑
化され、ｄに示すような直流電圧Vfとなる。こ
の直流電圧Vfのレベルは、ダイオードＤ４によ
る順方向電圧V_F4が減算された値、Vb−V_F4とな
つている。 The secondary winding n ₂₂ of the transmission transformer T _F has the primary winding
A pulse voltage Vb as shown in FIG. 3c corresponding to the excitation voltage (Vo ₁ +V _F3 -VR) applied to n ₁₁ is output. This voltage Vb is rectified by a diode D4, smoothed by a resistor _R3 and a capacitor _C1 , and becomes a DC voltage Vf as shown in d. The level of this DC voltage Vf is a value obtained by subtracting the forward voltage V _F4 caused by the diode D4, which is Vb - V _F4 .

従つて、ダイオードＤ３とダイオードＤ４の各
順方向電圧V_F3，V_F4をそれぞれ等しいものとす
れば、制御回路CNTに印加される直流電圧Vf
は、 Vf＝Vb−V_F4 ＝Vo₁＋V_F3−V_F4−VR ＝Vo₁−VR＝R₂／R₁＋R₂・Eo−VR (1) となり、ダイオードＤ３，Ｄ４の各順方向電圧
V_F3，V_F4の影響はなくなる。 Therefore, if the forward voltages V _F3 and V _F4 of the diode D3 and the diode D4 are made equal, the DC voltage Vf applied to the control circuit CNT is
is Vf=Vb−V _F4 =Vo ₁ +V _F3 −V _F4 −VR =Vo ₁ −VR=R ₂ /R ₁ +R ₂・Eo−VR (1), and each forward voltage of diodes D3 and D4 is
The influence of V _F3 and V _F4 disappears.

制御回路CNTは、制御電圧Vfが零となるよう
に、即ち、出力直流電圧Eoが定電圧VRに対応し
た一定値に維持されるように、DC／DCコンバー
タCV内のスイツチ素子Q₁のオン、オフを制御す
る。 The control circuit CNT turns on the switch element Q ₁ in the DC/DC converter CV so that the control voltage Vf becomes zero, that is, the output DC voltage Eo is maintained at a constant value corresponding to the constant voltage VR. , control off.

このように構成した直流安定化電源装置は、出
力直流電圧Eoに対応した信号を、ダイオード等
の順方向電圧の影響を受けず、信号絶縁用のトラ
ンスを介して忠実に制御回路CNTに与えること
ができるので、出力直流電圧Eoを高い精度で一
定値に維持することができる。 The DC stabilized power supply device configured in this way can faithfully provide a signal corresponding to the output DC voltage Eo to the control circuit CNT via the signal isolation transformer without being affected by forward voltages such as diodes. Therefore, the output DC voltage Eo can be maintained at a constant value with high accuracy.

第４図及び第５図は、本考案の他の実施例を示
す構成接続図である。 4 and 5 are configuration and connection diagrams showing other embodiments of the present invention.

第４図の実施例は、DC／DCコンバータCVと
してON／ON形のものを用いるとともに、定電
圧源CSとして可変シヤント式レギユレータを用
いたものである。定電圧源CSにおいて、定電圧
VRの大きさは、抵抗Rbの値を可変にすることに
より調整できる。 The embodiment shown in FIG. 4 uses an ON/ON type DC/DC converter CV and a variable shunt type regulator as the constant voltage source CS. In constant voltage source CS, constant voltage
The magnitude of VR can be adjusted by varying the value of resistor Rb.

第５図の実施例は、DC／DCコンバータCVの
主トランスＴに２次巻線n₂と直列に巻線n₂₁を施
し、巻線n₂₁の一端に、インピーダンスZiの一端
を接続するようにしたものである。これにより、
ダイオードＤ３の動作を、より安定にさせてい
る。 In the embodiment shown in FIG. 5, a winding n ₂₁ is connected to the main transformer T of the DC/DC converter CV in series with the secondary winding n ₂ , and one end of the impedance Zi is connected to one end of the winding n ₂₁ . This is what I did. This results in
This makes the operation of diode D3 more stable.

第４図、第５図における基本的な動作は、第２
図のものと変りはない。 The basic operations in Figures 4 and 5 are as follows:
There is no difference from the one shown in the figure.

なお、上記の各実施例では、インピーダンス素
子Ziの一端を整流ダイオードＤ１のアノード側に
接続したが、カソード側に接続するようにしても
よい。 In each of the above embodiments, one end of the impedance element Zi is connected to the anode side of the rectifier diode D1, but it may be connected to the cathode side.

（考案の効果）以上詳細に説明したように、本考案によれば、
出力直流電圧Eoに正確に対応したレベルの信号
を、信号絶縁トランスを介して制御回路に与える
ことができるもので、出力直流電圧を高い精度で
安定化できる構成の簡単な電源装置を提供でき
る。(Effects of the invention) As explained in detail above, according to the invention,
A signal at a level that accurately corresponds to the output DC voltage Eo can be given to the control circuit via the signal isolation transformer, and it is possible to provide a power supply device with a simple configuration that can stabilize the output DC voltage with high precision.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案装置の基本的な構成ブロツク
図、第２図は本考案の一実施例を示す構成接続
図、第３図はその動作波形図、第４図及び第５図
は本考案の他の実施例を示す構成接続図、第６図
は従来装置の一例を示す構成接続図である。 CV……DC／DCコンバータ、FC……伝送回
路、CNT……制御回路、Zi……インピーダンス、
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４……ダイオード、CS…
…定電圧源、T_F……伝送トランス。 Figure 1 is a basic configuration block diagram of the device of the present invention, Figure 2 is a configuration connection diagram showing an embodiment of the invention, Figure 3 is its operating waveform diagram, and Figures 4 and 5 are the device of the present invention. FIG. 6 is a configuration and connection diagram showing an example of a conventional device. CV...DC/DC converter, FC...transmission circuit, CNT...control circuit, Zi...impedance,
D1, D2, D3, D4...Diode, CS...
… Constant voltage source, T _F … Transmission transformer.

Claims

[Utility Model Claims] A DC stabilized power supply device comprising a DC/DC converter, a control circuit which receives a control signal related to an output DC voltage Eo of the DC/DC converter and controls the DC/DC converter so as to maintain the output DC voltage Eo at a constant value, and a transmission circuit having a transmission transformer for providing a signal related to the output DC voltage Eo to the control circuit, said transmission circuit comprising an impedance element Zi having one end connected to the anode or cathode of a rectifier diode which rectifies the secondary winding output of the main transformer of the DC/DC converter, a diode D3 having one end connected to a detection terminal which detects a signal related to the output DC voltage Eo of the DC/DC converter and the other end connected to the impedance element, and a constant voltage source
CS, one end of the primary winding of the transmission transformer is connected to a common connection point of the impedance element and the diode, and the other end is connected to an output terminal of a constant voltage source.