JPH0557824B2 - - Google Patents

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JPH0557824B2
JPH0557824B2 JP60150303A JP15030385A JPH0557824B2 JP H0557824 B2 JPH0557824 B2 JP H0557824B2 JP 60150303 A JP60150303 A JP 60150303A JP 15030385 A JP15030385 A JP 15030385A JP H0557824 B2 JPH0557824 B2 JP H0557824B2
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transistor
voltage
connection point
point
power supply
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JP60150303A
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Inventor
Kyoichi Takahashi
Ryohei Saga
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Renesas Technology America Inc
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Micro Systems Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はスイツチングレギユレータとして知ら
れている電源装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a power supply device known as a switching regulator.

〔背景技術〕[Background technology]

スイツチングレギユレータの一例は、「電子技
術」(昭和60年2月1日第27巻第2号発行、発行
所日刊工業新聞社、p300)に示されている。
An example of a switching regulator is shown in "Electronic Technology" (February 1, 1985, Vol. 27, No. 2, published by Nikkan Kogyo Shimbun, p. 300).

スイツチングレギユレータを高速度に駆動する
ために高速動作が可能なパワーMOSトランジス
タが使用されるが、そのスレツシユホールドレベ
ルは一般に2V〜7V程度と高レベルに設定されて
いる。
A power MOS transistor capable of high-speed operation is used to drive the switching regulator at high speed, and its threshold level is generally set to a high level of about 2V to 7V.

一方、低電源電圧入力時における上記パワー
MOSトランジスタ誤動作を防止するためのスレ
ツシユホルドレベルは2.6〜2.7V程度に設置され
ている。したがつて入力電圧が2.7V以上になる
と誤動作防止機能が働くが、これではパワー
MOSトランジスタのスレツシユホールドレベル
が7Vに設定された場合など意味がない。
On the other hand, the above power at low power supply voltage input
The threshold level to prevent MOS transistor malfunction is set at around 2.6 to 2.7V. Therefore, the malfunction prevention function works when the input voltage exceeds 2.7V, but this
There is no point in setting the threshold level of a MOS transistor to 7V.

上記問題点を解消するには、一対の電源間に高
スレツシユホールドレベルの誤動作防止回路を設
けることが考えられる。しかし本発明者等の検討
によると、入力電圧としての電源電圧が誤誤動作
防止レベル以上に達した以降での誤動作防止回路
の消費電力が無視出来ない等の問題点が明らかに
なつた。
In order to solve the above problem, it is conceivable to provide a high threshold level malfunction prevention circuit between the pair of power supplies. However, studies by the present inventors have revealed problems such as non-negligible power consumption of the malfunction prevention circuit after the power supply voltage as the input voltage reaches the malfunction prevention level or higher.

本発明は上記問題点を解消すべく提案されたも
のである。
The present invention has been proposed to solve the above problems.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、低消費電力でスレツシユホー
ルドレベルを任意に設定し、パワーMOSトラン
ジスタの誤動作を低減し得る電源装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a power supply device that can arbitrarily set a threshold level with low power consumption and reduce malfunctions of power MOS transistors.

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明の概要を簡単に述
べれば、下記の通りである。
A brief summary of the invention disclosed in this application is as follows.

すなわち、一対の電源間に基準電圧を設定し、
この基準電圧を中心にして電源例と接地側との間
にそれぞれ誤動作回路を設けて、入力電圧の上昇
にともない第1の誤動作防止回路が動作している
間は第2の誤動作防止回路を非動作となし、第2
の誤動作防止回路が動作開始になつたとき、上記
第1の誤動作防止回路を非動作にすることによ
り、低消費電力の誤動作防止を行う電源装置を得
る、という本発明の目的を達成するものである。
In other words, a reference voltage is set between a pair of power supplies,
A malfunction circuit is provided between the power supply example and the ground side around this reference voltage, and as the input voltage increases, the second malfunction prevention circuit is disabled while the first malfunction prevention circuit is operating. Action and non-action, 2nd
When the first malfunction prevention circuit starts operating, the first malfunction prevention circuit is deactivated, thereby achieving the object of the present invention of obtaining a power supply device that prevents malfunction with low power consumption. be.

〔実施例〕〔Example〕

以下、第1図を参照して本発明を適用した電源
装置の一実施例を説明する。なお、第1図は半導
体集積回路化された電源装置の回路図を示すもの
である。
Hereinafter, one embodiment of a power supply device to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. Note that FIG. 1 shows a circuit diagram of a power supply device implemented as a semiconductor integrated circuit.

本実施例の特徴は、入力電圧Vcc2のレベルを
2段階に検出ししてパワーMOSFETの誤動作を
低減することにある。
The feature of this embodiment is that the level of input voltage Vcc2 is detected in two stages to reduce malfunction of the power MOSFET.

第1図に示す端子T1,T2には、商用交流電源
が供給される。S1はパワースイツチであり、これ
が図示のようにオン状態に切り換えられたとき、
ダイオードブリツジにて構成された整流回路1に
上記商用電源が供給される。
Commercial AC power is supplied to terminals T 1 and T 2 shown in FIG. S 1 is a power switch, and when it is switched to the on state as shown,
The commercial power source is supplied to a rectifier circuit 1 configured with a diode bridge.

2は平滑回路であり、コイルL1、コンデンサ
C1にて構成され、直流化された電源電圧Vccを得
る。抵抗R1は制御回路3に降圧された電源電圧
Vcc2を供給するものであり、コンデンサC2は電
源電圧Vcc2の安定化を行うものである。
2 is a smoothing circuit, which includes a coil L 1 and a capacitor.
C1 to obtain a direct current power supply voltage Vcc. Resistor R 1 is the power supply voltage stepped down to control circuit 3.
The capacitor C2 is used to stabilize the power supply voltage Vcc2 .

ところで、制御回路3の消費電流をすべて抵抗
R1を介して供給すると、抵抗R1の発熱量が大に
なり、抵抗R1のワツテージを大にしなければな
らない。これは抵抗R1が大型になることを意味
し、実装上好ましくない。また、コスト高の一因
ともなり、ぜひとも避ける必要がある。
By the way, all the current consumption of control circuit 3 is
If it is supplied through R1 , the amount of heat generated by the resistor R1 will be large, and the voltage of the resistor R1 must be increased. This means that the resistor R 1 becomes large, which is not desirable in terms of implementation. It also contributes to high costs and should be avoided at all costs.

そこで、本実施例においては、以下に述べるよ
うな工夫がなされている。
Therefore, in this embodiment, the following measures are taken.

すなわち、スイツチングレギユレータの主トラ
ンス4において、L11は1次側コイル、L12,L13
はそれぞれ2次側コイルである。1次側コイル
L11の電流、は、後述する制御回路3、出力回
路5によつて断続制御されるものであり、2次側
コイルL12,L13には上記電源1の断続に応答し
て2次電圧e1,e2がそれぞれ誘起される。上記2
次電圧e2は、この電源装置の出力電圧V0となる
ものであるが、2次電圧e1は上記抵抗R1を流れ
る電流の低減に使用され、上記の抵抗R1の電力
の問題点を解決するものである。
That is, in the main transformer 4 of the switching regulator, L 11 is the primary coil, L 12 , L 13
are the secondary coils, respectively. Primary coil
The current of L11 is controlled intermittently by a control circuit 3 and an output circuit 5, which will be described later, and a secondary voltage is applied to the secondary coils L12 and L13 in response to the intermittence of the power supply 1 . e 1 and e 2 are respectively induced. Above 2
The secondary voltage e 2 is the output voltage V 0 of this power supply, but the secondary voltage e 1 is used to reduce the current flowing through the resistor R 1 , and the problem with the power of the resistor R 1 is This is to solve the problem.

2次電圧e1の電圧レベルは、1次側コイルL11
と2次側コイルL12との巻き数比によつて所望の
値に設定される。そして2次電圧e1が誘起する
と、ダイオードD1によつて整流された出力電圧
がコンデンサC2によつて平滑され、直流化され
る。
The voltage level of the secondary voltage e 1 is the voltage level of the primary coil L 11
It is set to a desired value depending on the turns ratio between L12 and the secondary coil L12. When the secondary voltage e 1 is induced, the output voltage rectified by the diode D 1 is smoothed by the capacitor C 2 and converted into DC.

上記2次コイルL12の出力に基づく出力電圧は、
電源Vcc2として制御回路3、出力回路5に供給
される。従つて、上記抵抗R1を流れる電流は、
上記2次電圧e1によつて得られる分だけ削減し得
ることになり、上記問題点の解決がなされる。
The output voltage based on the output of the above secondary coil L12 is:
It is supplied to the control circuit 3 and the output circuit 5 as a power supply Vcc 2 . Therefore, the current flowing through the resistor R1 is:
The voltage can be reduced by the amount obtained by the secondary voltage e1 , and the above problem can be solved.

1番端子、2番端子には、フオトトランジスタ
Q1が接続される。フオトトランジスタQ1には、
出力電圧V0を受ける発光ダイオードD4からの光
が供給される。従つて、フオトトランジスタQ1
は、出力電圧V0の電圧レベルの変化を光学的に
検出することとなる。この光学的検出と上記主ト
ランス4の磁気結合とによつて、この電源装置の
1次側と2次側とが分離される。
A phototransistor is installed at the 1st and 2nd terminals.
Q 1 is connected. Phototransistor Q1 has
Light is supplied from a light emitting diode D 4 receiving an output voltage V 0 . Therefore, phototransistor Q 1
In this case, changes in the voltage level of the output voltage V 0 are optically detected. This optical detection and the magnetic coupling of the main transformer 4 separate the primary and secondary sides of the power supply.

フオトトランジスタQ1に電圧が発生すると、
低入力検出回路11から基準電圧V1が発生する。
これと同時に、抵抗R2の電圧降下として発生し
た電圧V2がPWMコンパレータ12に供給され
る。PWMコンパレータ(Puls Width
Modulation)については「パルスとデイジタル
回路」“昭和49年2月20日発行、発行所株式会社
オーム社、PP177〜180)に詳細に述べられてい
るが、基本的には鋸歯状波信号と基準信号とを比
較し、鋸歯状波信号が高レベルである時間に対応
した時間幅のパルス信号を発生するものである。
When a voltage is generated across phototransistor Q1 ,
A reference voltage V 1 is generated from the low input detection circuit 11 .
At the same time, voltage V 2 generated as a voltage drop across resistor R 2 is supplied to PWM comparator 12 . PWM comparator (Puls Width
Modulation) is described in detail in ``Pulse and Digital Circuits'' (February 20, 1970, published by Ohmsha Co., Ltd., pp. 177-180), but basically it is a sawtooth wave signal and a standard. A pulse signal having a time width corresponding to the time when the sawtooth wave signal is at a high level is generated.

本実施例において、上記基準信号として上記電
圧V2が使用され、鋸歯状波信号は図示しない鋸
歯状波信号発生回路から供給される。
In this embodiment, the voltage V2 is used as the reference signal, and the sawtooth signal is supplied from a sawtooth signal generation circuit (not shown).

鋸歯状波信号発生回路は、所定の波高値及び時
間幅を持つ鋸歯状波信号を形成する。
The sawtooth wave signal generation circuit generates a sawtooth wave signal having a predetermined peak value and time width.

上記PWMコンパレータ12は、鋸歯状波信号
と電圧V2とを比較し、電圧V2に対して鋸歯状波
信号が高レベルとなつている間、その時間幅に対
応したパルス幅のパルス信号を発生する。電圧
V2のレベルは、前述の光学的検出によつて電源
装置の出力電圧V0のレベル変化に応答して変化
するので、得られるパルス信号の間幅もそれに応
じて変化することになる。なお、PWMコンパレ
ータ12には5番端子を介してDead Band/
Soft Start信号が供給され、これによつてPWM
コンパレータ12の駆動が制御される。
The PWM comparator 12 compares the sawtooth wave signal with the voltage V2 , and generates a pulse signal with a pulse width corresponding to the time width while the sawtooth wave signal is at a high level with respect to the voltage V2 . Occur. Voltage
Since the level of V 2 changes in response to a change in the level of the output voltage V 0 of the power supply through the aforementioned optical detection, the width of the resulting pulse signal will also change accordingly. Note that the PWM comparator 12 is connected to Dead Band/
A Soft Start signal is provided, which allows the PWM
The driving of the comparator 12 is controlled.

次に、低入力誤動作防回路(以下におい防止回
路と称する)22,23、および定電圧回路21
を含む制御回路3の回路動作を説明する。
Next, low input malfunction prevention circuits (hereinafter referred to as odor prevention circuits) 22 and 23 and constant voltage circuit 21
The circuit operation of the control circuit 3 including the following will be explained.

定電圧回路21は、電源電圧Vcc2を受け、パ
ワーMOSトランジスタQ33のスレツシユホールド
レベルにほぼ合つた5Vのような電圧値とされ基
準電圧Vrefaを形成するとともに、防止回路22
に定電流を流させるためのバイアス電圧Vref2
形成するものである。防止回路22は入力電圧と
なる電源Vcc2が5V以上に上昇したときの誤動作
を防止するものであり、防止回路23は電源cc2
が5V以上に上昇するまでの間において誤動作を
防止するものである。
The constant voltage circuit 21 receives the power supply voltage Vcc 2 and sets it to a voltage value of 5V, which is approximately equal to the threshold level of the power MOS transistor Q 33 to form a reference voltage Vrefa.
This is to form a bias voltage Vref 2 for causing a constant current to flow. The prevention circuit 22 prevents malfunction when the input voltage power supply Vcc 2 rises to 5V or more, and the prevention circuit 23 prevents the power supply Vcc 2 from rising to 5V or more.
This prevents malfunctions until the voltage rises above 5V.

先ず、電源Vcc2が0Vから次第に上昇するまで
の回路動作を述べる。
First, the circuit operation until the power supply Vcc 2 gradually rises from 0V will be described.

電源Vcc2が0.7V以上に上昇すると、トランジ
スタQ76がオン状態になり、電流aが流れる。
トランジスタQ75〜Q77はカレントミラー回路を
構成しているので、出力電流b,cが得ら
れ、電流bは抵抗R78を介してトランジスタ
Q74のベースに供給され、更に抵抗72を介してト
ランジスタQ71のベースに供給される。トランジ
スタQ71,Q72はラツチ回路として動作する。ト
ランジスタQ71はオン状態に動作して電圧Vaを低
下せしめる。Q72がオンする条件は、抵抗R74
R76と抵抗R75との比によつて決定される。そし
て電圧Vaが少なくとも5V程度になるまでの間、
上記ラツチ動作が保持される。
When the power supply Vcc 2 rises above 0.7V, transistor Q 76 turns on and current a flows.
Transistors Q 75 to Q 77 constitute a current mirror circuit, so output currents b and c are obtained, and current b is passed through resistor R 78 to transistor
It is supplied to the base of Q 74 and further supplied to the base of transistor Q 71 via resistor 72 . Transistors Q 71 and Q 72 operate as a latch circuit. Transistor Q71 operates in the on state and lowers the voltage Va. The conditions for Q 72 to turn on are resistors R 74 ,
Determined by the ratio of R 76 and resistance R 75 . And until the voltage Va becomes at least about 5V,
The above latching action is maintained.

一方、電流cがトランジスタQ73のコレクタ
に供給されるものの、かかるトランジスタQ73
は、ベース電流が供給されないのでオフである。
この間において、電源Vcc2は次第に上昇するも
ののVrefaがVcc2の電圧レベルより低レベルであ
るから、トランジスタQ82は、そのベース・エミ
ツタにバイアス電圧が供給されることとなり、オ
ン状態となる。
On the other hand, although current c is supplied to the collector of transistor Q 73 , such transistor Q 73
is off because no base current is supplied.
During this period, although the power supply Vcc 2 gradually rises, Vrefa remains at a lower level than the voltage level of Vcc 2 , so the transistor Q 82 is supplied with a bias voltage to its base and emitter, and is turned on.

そして、抵抗R100を介して電流cがトランジ
スタQ100のベースに供給される。その結果として
トランジスタQ100がオン状態に動作される。この
結果、駆動回路8の中点、すなわち出力端子(7
番端子)が接地されたようになり、仮に前段にお
いてノイズ等が発生しても出力電流が出力回路5
に供給されてしまうことを防でき、誤動作を防止
することが出来ることになる。
Current c is then supplied to the base of transistor Q 100 via resistor R 100 . As a result, transistor Q 100 is turned on. As a result, the middle point of the drive circuit 8, that is, the output terminal (7
terminal) is grounded, and even if noise or the like occurs in the previous stage, the output current will not reach the output circuit 5.
This means that it is possible to prevent malfunctions.

電源電圧Vcc2が5V以上に上昇すると、これに
応じて、定電圧発生回路21から、トランジスタ
Q68,Q69にコレクタ電流を流させるレベルのバ
イアス電圧Vref2が出力されるようになる。この
場合、防止回路22のトランジスタQ64がQ63
先立つてオン状態になる。これは、トランジスタ
Q63のベース・エミツタ間に加わるバイアス電圧
の立上りが定電圧回路21の動作により遅延する
ことに起因する。トランジスタQ64のベース・エ
ミツタ間に加わるバイアス電圧は、ブリーダ抵抗
R86,R81によつて得られるので、Vcc2に対する
応答が早い。
When the power supply voltage Vcc 2 rises to 5V or more, the constant voltage generation circuit 21 outputs the transistor
Bias voltage Vref 2 at a level that causes collector current to flow through Q 68 and Q 69 is now output. In this case, transistor Q 64 of prevention circuit 22 is turned on prior to Q 63 . This is a transistor
This is due to the fact that the rise of the bias voltage applied between the base and emitter of Q63 is delayed due to the operation of the constant voltage circuit 21. The bias voltage applied between the base and emitter of transistor Q64 is the bleeder resistor.
Since it is obtained by R 86 and R 81 , the response to Vcc 2 is fast.

トランジスタQ64のオンによりトランジスタ
Q65オン状態になり、そのコレクタ電圧、すなわ
ちトランジスタQ64のベース電圧が低下する。そ
して、抵抗R86、R81とR82との分圧によつて上記
ベース電圧はまずます低下する。
Transistor Q 64 turns on to turn on the transistor
Q65 turns on and its collector voltage, i.e. the base voltage of transistor Q64 , decreases. Then, the base voltage is lowered further by the voltage division between the resistors R 86 , R 81 and R 82 .

トランジスタQ64のオンによりトランジスタ
Q83もオン状態になるので、電圧Vbをも低下され
ることとなる。
Transistor Q 64 turns on to turn on the transistor
Since Q83 is also turned on, the voltage Vb is also reduced.

一方、トランジスタQ63のベースバイアス電圧
は、定電圧回路21におけるツエナーダイオード
ZD2とトランジスタQ41とによつて一定の電圧レ
ベルに固定されている。トランジスタQ64のバイ
アス電圧は、上述のように抵抗R86,R81,R82
分圧によつて決まるので、電圧Vcc2の上昇に伴
つて上昇する。そこで、電圧Vcc2が有る程度上
昇すると、トランジスタQ63オン状態になる。ト
ランジスタQ63のオンに応じてトランジスタQ61
Q62オン状態になり、またトランジスタQ65,Q83
がともにオフになる。
On the other hand, the base bias voltage of the transistor Q 63 is the Zener diode in the constant voltage circuit 21.
It is fixed at a constant voltage level by ZD 2 and transistor Q 41 . The bias voltage of transistor Q 64 is determined by the voltage division of resistors R 86 , R 81 , and R 82 as described above, and thus increases as voltage Vcc 2 increases. Therefore, when the voltage Vcc 2 rises to a certain extent, the transistor Q 63 turns on. Transistor Q 61 depending on the turn on of transistor Q 63 ,
Q 62 turns on, and transistors Q 65 , Q 83
are both turned off.

そして、電圧Vbは、トランジスタQ83が上記の
ようにオフにされると、トランジスタQ69からの
電流によつて上昇される。トランジスタQ81は、
電圧Vbの上昇によつてオンとされ、そのコレク
タ電流によつてトランジスタQ73をオンにさせ
る。これによつてトランジスタQ73は、電流c
を吸い込むようになる。
Voltage Vb is then raised by the current from transistor Q 69 when transistor Q 83 is turned off as described above. Transistor Q 81
It is turned on by the rise in voltage Vb, and its collector current turns on transistor Q73 . This causes the transistor Q 73 to have a current c
You will begin to inhale.

電圧Vcc2の上昇に伴う電圧Vrefaのレベル上昇
により、トランジスタQ72オンとなるとこれに応
じてトランジスタQ71がオフとされ、抵抗R74
R75を介してトランジスタQ71に流れる電流が0
となる。ここで、定電圧回路21は、出力電圧
Vrefaが、外部要因によつて上昇された場合、か
かる出力電圧Vrefaを回路の接地電圧に向けて強
制的に駆動する能力をほとんど持たない。そこ
で、上述のようにトランジスタQ71のオフによつ
て抵抗R74を介して流れる電流が0となると、
電圧Vrefaは、Vcc2からブリーダ抵抗R86,R81
介して供給される電流によつてますます上昇され
ることとなる。電圧Vrefaの上昇によつてトラン
ジスタQ82は、そのベース・エミツタが逆バイア
スとなりオフ状態となる。トランジスタQ100は、
トランジスタQ82オフによつてそのオン状態が解
除される。すなわち、保護の解除が行なわれる。
When the level of the voltage Vrefa increases with the rise of the voltage Vcc 2 , the transistor Q 72 turns on, and accordingly the transistor Q 71 turns off, and the resistors R 74 ,
The current flowing through R 75 to transistor Q 71 is 0
becomes. Here, the constant voltage circuit 21 has an output voltage
If Vrefa is increased by external factors, it has little ability to force such output voltage Vrefa towards circuit ground voltage. Therefore, as mentioned above, when the current flowing through the resistor R74 becomes 0 due to the transistor Q71 being turned off,
The voltage Vrefa is increasingly increased by the current supplied from Vcc 2 through the bleeder resistors R 86 and R 81 . As the voltage Vrefa rises, the base and emitter of transistor Q82 become reverse biased and turn off. Transistor Q 100
The on state is canceled by turning off transistor Q82 . In other words, protection is removed.

このように保護の解除が行なわれた状態におい
ては、Vcc2から防止回路22に流れる電流は、
防止回路22と抵抗R74,R76との直列経路にお
ける実質的な抵抵がトランジスタQ71のオフによ
つて大きくなるので、そのレベルが減少される。
When the protection is released in this way, the current flowing from Vcc 2 to the prevention circuit 22 is
Since the effective resistance in the series path between the prevention circuit 22 and the resistors R 74 and R 76 becomes larger by turning off the transistor Q 71 , its level is reduced.

上述のように保護の解除が行なわれると、スイ
ツチ回路7、駆動回路8、出力回路5が動作可能
となる。
When the protection is released as described above, the switch circuit 7, drive circuit 8, and output circuit 5 become operational.

なお、定電圧回路21について述べると抵抗
R31、ツエナーダイオードZD1はトランジスタQ42
のバイアス電圧を設定するものである。トランジ
スタQ43〜Q46は定電流回路を構成し、トランジ
スタQ46〜Q49等とともにトランジスタ52のバイア
ス電圧を安定化する。トランジスタQ52,Q53は、
帰還増幅器として動作し、基準電圧Vrefaの安定
化を行なうものである。帰還信号は、トランジス
タQ55〜Q57等で構成された帰還回路によつてト
ランジスタQ53のベースに供給される。
Regarding the constant voltage circuit 21, the resistor
R 31 , Zener diode ZD 1 is transistor Q 42
This is to set the bias voltage of Transistors Q 43 to Q 46 constitute a constant current circuit, and stabilize the bias voltage of transistor 52 together with transistors Q 46 to Q 49 and the like. Transistors Q 52 and Q 53 are
It operates as a feedback amplifier and stabilizes the reference voltage Vrefa. The feedback signal is supplied to the base of transistor Q53 by a feedback circuit composed of transistors Q55 to Q57 and the like.

次に、駆動回路8等の回路動作を説明する。 Next, circuit operations such as the drive circuit 8 will be explained.

スイツチ回路7は、トランジスタQ3,Q11
Q13によつて構成され、次段の駆動回路8に流れ
る貫通電流を低減するものである。そして、スイ
ツチ回路7は、前段に設けられたPWMコンパレ
ータ12から供給されるパルス状のスイツチング
信号によつて上記動作を行なうものである。
The switch circuit 7 includes transistors Q 3 , Q 11 ~
Q13 , which reduces the through current flowing to the next stage drive circuit 8. The switch circuit 7 performs the above operations in response to a pulsed switching signal supplied from the PWM comparator 12 provided at the previous stage.

PWMコンパレータ12の出力信号がハイレベ
ルのとき、トランジスタQ3には上記ベース電流
が供給されることとなり、オン状態に動作する。
ところで、トランジスタQ3は、抵抗rcstが小にな
されていて、これがオン状態のときVce(sat)は
0.1V程度の低電圧になるようにされている。そ
して、トランジスタQ13のベース電圧をみると、
Vf(Q12)+Vce(sat)Q13の電圧レベルになる。
When the output signal of the PWM comparator 12 is at a high level, the base current is supplied to the transistor Q3, and the transistor Q3 operates in an on state.
By the way, transistor Q3 has a small resistance rcst, and when it is on, Vce (sat) is
The voltage is set to be as low as 0.1V. And if we look at the base voltage of transistor Q13 ,
The voltage level will be Vf (Q12) + Vce (sat) Q 13 .

トランジスタQ13をオンにさせるには、2Vfの
電圧レベルが必要であるから、この場合、トラン
ジスタQ13はオフとなつている。また、トランジ
スタQ3のコレクタ電圧が0.1V程度であるから、
トランジスタQ9は動作せず、従つてトランジス
タQ8もオフとなる。
In this case, transistor Q 13 is off because a voltage level of 2Vf is required to turn it on. Also, since the collector voltage of transistor Q3 is about 0.1V,
Transistor Q 9 does not operate and therefore transistor Q 8 is also turned off.

トランジスタQ13がオフであるから、定電流回
路CS1を構成するトランジスタqQ5の出力電流は、
すべてトランジスタQ6のベース電流になる。ト
ランジスタQ6,Q7はダーリントン接続されいる
ので、トランジスタQ6のエミツタ電流によつて
トランジスタQ7が駆動され、出力電流c1が7
番端子を介して出力回路5に供給される。
Since transistor Q 13 is off, the output current of transistor qQ 5 that constitutes constant current circuit CS 1 is
All becomes the base current of transistor Q6 . Since transistors Q 6 and Q 7 are Darlington connected, transistor Q 7 is driven by the emitter current of transistor Q 6 , and the output current c 1 becomes 7.
The signal is supplied to the output circuit 5 via the terminal number.

ここで、出力電流o1が流れる時点では、トラ
ンジスタQ8が上記のようにオフになつているの
で、上記電流o1がトランジスタQ8に流れるこ
とはなく、貫通電流が阻止される。
Here, at the time when the output current o 1 flows, the transistor Q 8 is turned off as described above, so the current o 1 does not flow to the transistor Q 8 , and a through current is prevented.

PWMコンパレータ12の出力信号がローレベ
ルになると、これによつてトランジスタQ3のベ
ースに蓄積されていた電荷が吸収される。そし
て、トランジスタQ3はオフになり、そのコレク
タ電圧が上昇する。トランジスタQ13は、そのベ
ースに2Vf以上の電圧が印加されることとなり、
オン状態にされ、トランジスタQ5の出力電流を
トランジスタQ11を介してGNDに流すようにな
る。
When the output signal of the PWM comparator 12 becomes low level, the charge accumulated in the base of the transistor Q3 is thereby absorbed. Transistor Q3 is then turned off and its collector voltage increases. Transistor Q13 will have a voltage of 2Vf or more applied to its base,
It is turned on and the output current of transistor Q5 flows to GND via transistor Q11 .

この結果、トランジスタQ6,Q7は何れもオフ
になり、出力電流o1が遮断される。
As a result, both transistors Q 6 and Q 7 are turned off, and the output current o 1 is cut off.

一方、トランジスタQ3がオフになり、そのコ
レクタ電圧が上昇すると、トランジスタQ6,Q7
オン状態となり、出力電流o2の吸い込みが行な
われる。この際、下記のような回路動作によつて
貫通電流の阻止が行なわれる。
On the other hand, when transistor Q 3 is turned off and its collector voltage increases, transistors Q 6 , Q 7
It is turned on and the output current o 2 is sucked. At this time, the through current is blocked by the following circuit operation.

すなわち、トランジスタQ13にはトランジスタ
Q4の出力電流が流れているので、トランジスタ
Q3がオフになつてトランジスタQ9にベースに過
渡的に微小な電流が流れている間に、トランジス
タQ13のベース電圧を2Vf以上に持ち上げる。
In other words, transistor Q13 has a transistor
Since the output current of Q 4 is flowing, the transistor
While Q 3 is turned off and a small current flows transiently to the base of transistor Q 9 , the base voltage of transistor Q 13 is raised to 2Vf or more.

従つて、トランジスタQ9,Q8が完全に飽和動
作する以前に、トランジスタQ13,Q11が動作し
て、トランジスタQ6,Q7をオンにする。この結
果、電流o1の遮断が行なわれ、トランジスタ
Q7からQ8に流れようとする貫通電流が未然に阻
止されることとなる。
Therefore, before transistors Q 9 and Q 8 are completely saturated, transistors Q 13 and Q 11 operate to turn on transistors Q 6 and Q 7 . As a result, the current o 1 is cut off and the transistor
This means that the through current that is about to flow from Q 7 to Q 8 is blocked in advance.

前述のように、トランジスタQ6,Q7のオン状
態によつて電流o1が供給されると、出力回路5
におけるトランジスタQ31がオン状態になり、パ
ワーMOSFETQ33を駆動する。また、電流o1
によつてでんりゆう吸い込みが行なわれる間は、
トランジスタQ32がオンとなりパワー
MOSFETQ33をオフにすると同時にゲート蓄積
電荷を放電し、、スイツチング動作を高速度化す
る。
As mentioned above, when the current o 1 is supplied due to the on state of the transistors Q 6 and Q 7 , the output circuit 5
Transistor Q 31 in turns on and drives power MOSFET Q 33 . Also, the current o 1
While the deep suction is performed by
Transistor Q 32 turns on and powers
At the same time as MOSFETQ 33 is turned off, the gate accumulated charge is discharged, speeding up the switching operation.

以上のようにして、電流1の制御が行なわれ、
上記の電圧e1,e2が得られる。電圧e1による回路
動作についてはすでに述べたとおりであるが、電
圧e2が発生するとダイオードD2,D3によつて整
流され、更にコイルL2、コンデンサC4によつて
平滑されて出力電圧V0を得る。
In the above manner, the current 1 is controlled,
The above voltages e 1 and e 2 are obtained. The circuit operation due to voltage e 1 has already been described, but when voltage e 2 is generated, it is rectified by diodes D 2 and D 3 , and further smoothed by coil L 2 and capacitor C 4 to produce an output voltage. Get V 0 .

抵抗R21,R22はブリーダ抵抗であり、発光ダ
イオードD4に直列接続された定電圧素子にバイ
アス電圧を供給する。そして出力電圧V0のレベ
ル変化は発光ダイオードD4の発光量の変化とな
つて上記のように検出され、制御回路3、出力回
路5の上記回路動作によつて出力電圧V0の安定
化が行われる。
Resistors R 21 and R 22 are bleeder resistors and supply a bias voltage to the constant voltage element connected in series to the light emitting diode D 4 . The level change of the output voltage V 0 becomes a change in the amount of light emitted from the light emitting diode D 4 and is detected as described above, and the output voltage V 0 is stabilized by the above circuit operations of the control circuit 3 and the output circuit 5. It will be done.

〔効果〕〔effect〕

(1) 電源電圧の立ち上がりのレベル変化を検出し
所定レベルまで上昇するまでの間、駆動回路の
出力端子を強制的に接地状態に保持することに
より、出力回路の不要動作を防止でき、という
効果が得られる。
(1) By detecting a level change at the rise of the power supply voltage and forcibly holding the output terminal of the drive circuit in a grounded state until it rises to a predetermined level, unnecessary operation of the output circuit can be prevented. is obtained.

(2) 上記所定レベルの設定により、不要動作の範
囲を任意に選択し得る、という効果が得られ
る。
(2) By setting the above-mentioned predetermined level, it is possible to arbitrarily select the range of unnecessary motion.

(3) 基準電圧を中心にして電源電圧が低レベルの
間と高レベルの間とにおいて個別に動作する防
止回路を設け、一方が動作している間に他方を
非動作にすることより、消費電力を低減し得
る、という効果が得られる。
(3) By providing a prevention circuit that operates separately when the power supply voltage is at a low level and when it is at a high level, centered on the reference voltage, and by disabling one while the other is in operation, the power consumption can be reduced. This has the effect of reducing power consumption.

(4) 制御素子にスレツシユホールドレベルの高い
パワーMOSトランジスタを用いても、、不要動
作の範囲を任意に設定し得るので、高速スイツ
チング可能になる。
(4) Even if a power MOS transistor with a high threshold level is used as a control element, the unnecessary operation range can be set arbitrarily, making high-speed switching possible.

(5) 上記(4)により、出力電圧の制御を高精度でお
こなうことができる。
(5) According to (4) above, the output voltage can be controlled with high precision.

以上に、本発明者によつてなされた発明を実施
例にもとづき具体的に説明したが、本発余は上記
実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変変形可能であることはいう
までもない。例えば、定電圧Vrefaのレベル設定
は5Vに限定されず、更に高レベルでもよい。
Above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on examples, but the present invention is not limited to the above examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Needless to say, it is. For example, the level setting of the constant voltage Vrefa is not limited to 5V, and may be set to an even higher level.

〔利用分野〕[Application field]

以上の説明では、主として本発明者によつてな
された発明をその背景となつた利用分野である電
源装置に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、オーデイオ機器にお
けるポンプ音防止等にも利用できる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor is mainly applied to a power supply device, which is the background field of application, but the present invention is not limited thereto. It can also be used for

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

第1図は本発明を適用した電源装置の一実施例
を示す回路図である。 3…制御回路、4…主トランス、5…出力回
路、7…スイツチ回路、8…駆動回路、22,2
3…誤動作防止回路、a,b,c…電流、
Vrefa…基準電圧、Q3〜Q100…トランジスタ、
Vcc2…電源電圧。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply device to which the present invention is applied. 3... Control circuit, 4... Main transformer, 5... Output circuit, 7... Switch circuit, 8... Drive circuit, 22, 2
3...Malfunction prevention circuit, a, b, c...Current,
Vrefa…Reference voltage, Q 3 ~ Q 100 …Transistor,
Vcc 2 ...Power supply voltage.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電源端子と接地電位端子との間に設けら
れ、上記電源端子に供給される電源電圧Vcc2
によつて動作されて第1接続点(Q41コレクタ)
に第1基準電圧を出力するとともに、上記電源端
子と第2続続点(Vrefa点)との間に設けられ
た第1導電型の第1トランジスタQ56のエミツタ
側から上記第2接続点(Vrefa点)に供給される
べき第2基準電圧Vrefaを出力する定電圧回路2
1と、 上記電源端子と上記第2接続点(Vrefa点)
との間に直列接続された第1、第2ブリーダ抵抗
R86,R81と、上記電源端子と上記第2接続点
(Vrefa点)との間に設けられ上記第1ブリーダ
抵抗R86と第2ブリーダ抵抗R81との共通接続点
における電圧と上記第1基準電圧とを比較する第
2、第3トランジスタQ63,Q64と、上記第2接
続点(Vrefa点)にベースが接続された第2導電
型の第4トランジスタQ81とを備え、上記共通接
続点の電圧と上記第1基準電圧との比較によつて
上記電源端子の電源電圧Vcc2が所定レベル以
上に上昇したとき上記第4トランジスタQ81のエ
ミツタに高レベルの電圧を供給する第1誤動作防
止回路22と、 上記電源端子側にエミツタが接続された第2
導電型の複数のトランジスタQ75,Q76,Q77を備
え上記電源端子と上記接地電位端子との間に
印加される電源電圧Vcc2に応じて第3、第4接
続点(R72,R73共通接続点、Q73コレクタ)に電
流b,cを供給する電流供給回路Q75,Q76
Q77,R36,R37,R71と、 上記第2接続点(Vrefa点)と上記接地電位端
子との間に設けられそのベースが上記第3接続
点(R72,R73共通接続点)に接続され第1導電
型の第5トランジスタQ71と、上記第5トランジ
スタQ71のベースと上記接地電位端子との間に
設けられ上記第2接続点(Vrefa点)の電圧が所
定レベル以上に上昇されたとき上記第5トランジ
スタQ71をオフ状態にする第1導電型の第66トラ
ンジスタQ72と、エミツタが上記接地電位端子
に接続されベースが上記第4トランジスタQ81
コレクタに接続されコレクタが上記第4接続点
(Q73コレクタ)に接続されオンによつて上記電
流供給回路Q75,Q76,Q77,R36,R37,R71から
上記第4接続点(Q73コレクタ)に供給された電
流を上記接地電位点に流させる第1導電型の第
7トランジスタQ73とを備えてなる第2誤動作防
止回路23と、 出力電圧を得る主トランス4の1次側電流を制
御するパワーMOSトランジスタQ33と、 入力のスイツチング用パルス信号に応じて上記
パワーMOSトランジスタQ33をスイツチング駆動
する信号を形成する駆動回路8と、 エミツタが上記第4接続点(Q73コレクタ)に
接続されベースが上記第2接続点(Vrefa点)に
接続されてなる第2導電型の第8トランジスタ
Q82と、 上記第8トランジスタQ82のコレクタ電流をそ
のベースに受け上記第8トランジスタQ82のコレ
クタ電流に応じて上記駆動回路8の出力電圧を上
記接地電位端子の電位に強制せしめる第1導電
型の第9トランジスタQ100と、 を備えてなることを特徴とする電源装置。
[Claims] 1. A power supply voltage Vcc 2 provided between a power supply terminal and a ground potential terminal and supplied to the power supply terminal.
The first connection point (Q 41 collector) is operated by
The first reference voltage is output to the second connection point (Vrefa point) from the emitter side of the first transistor Q56 of the first conductivity type provided between the power supply terminal and the second connection point (Vrefa point). constant voltage circuit 2 that outputs the second reference voltage Vrefa to be supplied to
1 and the above power supply terminal and the above second connection point (Vrefa point)
first and second bleeder resistors connected in series between
R 86 , R 81 and the voltage at a common connection point between the first bleeder resistor R 86 and the second bleeder resistor R 81 provided between the power supply terminal and the second connection point (Vrefa point) and the second connection point (Vrefa point). 1 reference voltage , and a fourth transistor Q 81 of a second conductivity type whose base is connected to the second connection point (Vrefa point). When the power supply voltage Vcc 2 at the power supply terminal rises to a predetermined level or higher by comparing the voltage at the common connection point and the first reference voltage, a high level voltage is supplied to the emitter of the fourth transistor Q81 . 1 malfunction prevention circuit 22, and a second circuit whose emitter is connected to the power supply terminal side.
A plurality of conductive type transistors Q 75 , Q 76 , Q 77 are provided, and third and fourth connection points (R 72 , R Current supply circuit that supplies currents b and c to Q 73 common connection point, Q 73 collector) Q 75 , Q 76 ,
Q 77 , R 36 , R 37 , R 71 are provided between the second connection point (Vrefa point) and the ground potential terminal, and their bases are connected to the third connection point (R 72 , R 73 common connection point). ) is connected to a fifth transistor Q 71 of the first conductivity type, and the voltage at the second connection point (Vrefa point) provided between the base of the fifth transistor Q 71 and the ground potential terminal is equal to or higher than a predetermined level. a 66th transistor Q 72 of the first conductivity type which turns off the fifth transistor Q 71 when the voltage is raised to 0.1, the emitter is connected to the ground potential terminal and the base is connected to the collector of the fourth transistor Q 81 ; When the collector is connected to the fourth connection point (Q 73 collector) and turned on, the current supply circuit Q 75 , Q 76 , Q 77 , R 36 , R 37 , R 71 is connected to the fourth connection point (Q 73 collector). ) and a seventh transistor Q73 of the first conductivity type that causes the current supplied to the circuit to flow to the ground potential point; The power MOS transistor Q33 to be controlled, the drive circuit 8 which forms a signal for switching and driving the power MOS transistor Q33 according to the input switching pulse signal, and the emitter connected to the fourth connection point (collector of Q73 ). an eighth transistor of a second conductivity type, the base of which is connected to the second connection point (Vrefa point);
Q82 , and a first conductor whose base receives the collector current of the eighth transistor Q82 and forces the output voltage of the drive circuit 8 to the potential of the ground potential terminal in accordance with the collector current of the eighth transistor Q82. A power supply device comprising: a ninth transistor Q 100 of the type;
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