JPH06105545A - スイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング電源装置

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JPH06105545A
JPH06105545A JP27784392A JP27784392A JPH06105545A JP H06105545 A JPH06105545 A JP H06105545A JP 27784392 A JP27784392 A JP 27784392A JP 27784392 A JP27784392 A JP 27784392A JP H06105545 A JPH06105545 A JP H06105545A
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JP
Japan
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voltage
base
circuit
transistor
transformer
Prior art date
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Pending
Application number
JP27784392A
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English (en)
Inventor
Atsushi Hirono
敦 広野
Akihiko Takita
章彦 滝田
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワールドワイド入力タイプのものであって、
交流入力電圧が100V系、200V系いずれの場合も
効率が良く、しかも小型化および低コスト化を図ること
ができるようにしたスイッチング電源装置を提供する。 【構成】 スイッチングトランジスタ10のベース回路
部に従来例のような定電圧回路を設ける代わりに、補助
抵抗48、スイッチ手段50および電圧検出回路60を
設けた。補助抵抗48とスイッチ手段50は互いに直列
接続されており、かつそれらがベース抵抗16に並列接
続されている。電圧検出回路60は、交流入力電圧VI
が100V系か200V系かを、トランス8のベース巻
線8cに接続されたダイオード14の出力側の電圧V2
で検出して、100V系のときにスイッチ手段50をオ
ンし200V系のときに同スイッチ手段50をオフす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、RCC方式(即ち自
励かつフライバック方式)のものであって、100V系
の交流入力電圧と200V系の交流入力電圧の両方に対
応することができる、いわゆるワールドワイド入力タイ
プのスイッチング電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のスイッチング電源装置の従来例
を図3に示す。このスイッチング電源装置は、一次巻線
8a、二次巻線8bおよびベース巻線8cを有するトラ
ンス8と、交流入力電圧VI を整流して直流をこのトラ
ンス8の一次巻線8aに供給する整流回路2と、トラン
ス8の一次巻線8aに直列接続されたスイッチングトラ
ンジスタ10と、このスイッチングトランジスタ10の
ベースをグラウンドにバイパスするように接続された制
御トランジスタ12と、トランス8のベース巻線8cの
出力をスイッチングトランジスタ10のベースに供給す
るためのダイオード14、定電圧回路30およびベース
抵抗16と、トランス8のベース巻線8cからの出力を
用いて制御トランジスタ12のオンオフを制御する制御
回路20とを備えている。スイッチングトランジスタ1
0のベースには起動抵抗40が接続されている。
【0003】トランス8の二次巻線8bには整流ダイオ
ード42が接続されているが、その他の二次側の回路
は、この発明の本質に関係がないので省略している。
【0004】整流回路2は、この例ではブリッジ整流回
路4および平滑コンデンサ6から成る。
【0005】制御回路20には、種々の公知の回路が採
り得るが、その一例を図4に示す。この制御回路20
は、互いに直列接続された抵抗23およびコンデンサ2
4から成る時定数回路22をベース巻線8cの両端に接
続し、このコンデンサ24の電圧が前記制御トランジス
タ12のベースに印加されるようにしている。また、ト
ランス8の二次側の出力電圧VO をフィードバックする
フォトカプラ28およびそれに電流を供給するためのダ
イオード26を備えている。
【0006】定電圧回路30の働きは後述するとして、
このスイッチング電源装置の全体的な動作例を説明する
と、交流入力電圧VI が印加されると、それが整流回路
2によって整流され、起動抵抗40を通してスイッチン
グトランジスタ10にベース電流IB が流れ、スイッチ
ングトランジスタ10が導通状態になる。その結果、ト
ランス8の一次巻線8aに電圧が加わり、同時にベース
巻線8cに電圧VB が発生する。これがダイオード1
4、定電圧回路30およびベース抵抗16を経由してス
イッチングトランジスタ10のベースに供給され、スイ
ッチングトランジスタ10は急速にオンする。このと
き、トランス8の二次巻線8bの電圧は整流ダイオード
42に対して逆方向に加わるので、二次巻線8bには電
流が流れず、トランス8にエネルギーが蓄積される。こ
れと共に、制御回路20内の時定数回路22を構成する
コンデンサ24に抵抗23を通して充電電流が流れ、制
御トランジスタ12のベース電位が徐々に上昇する。
【0007】コンデンサ24の電圧が所定値に達して制
御トランジスタ12が導通し始めると、この制御トラン
ジスタ12によってベース電流IB がグラウンドにバイ
パスされ、スイッチングトランジスタ10がオン状態を
保てなくなり、一次巻線8aの電圧が低下し、ベース巻
線8cの電圧VB も低下する。これは正帰還であるた
め、スイッチングトランジスタ10は急速にオフする。
スイッチングトランジスタ10がオフすることにより、
トランス8の蓄積エネルギーが二次巻線8bから整流ダ
イオード42を通して出力側へ供給される。
【0008】その後、蓄積エネルギーが放出し終わる
と、二次巻線8bにわずかに残された残留エネルギーに
より、ベース巻線8cに電圧が発生し、再びスイッチン
グトランジスタ10がオン状態となり、上記のような動
作が繰り返される。
【0009】また、制御回路20にこの例のようにフォ
トカプラ28を設けておいて二次側の出力電圧VO をフ
ィードバックすると、出力電圧VO が上昇するとコンデ
ンサ24に速く充電されて制御トランジスタ12が速く
オンしスイッチングトランジスタ10が速くオフするの
で、定電圧制御を行うことができる。
【0010】ところで、このスイッチング電源装置は、
ワールドワイド入力タイプであり、交流入力電圧VI
しては、100V系(例えば90V〜130V)の電圧
が供給される場合と、200V系(例えば180V〜2
60V)の電圧が供給される場合とがある。
【0011】そのため、トランス8のベース巻線8cの
電圧VB も交流入力電圧VI に比例して大きく変動す
る。これを放置しておくと、スイッチングトランジスタ
10に流れるベース電流IB も大きく変化して、出力電
圧VO の制御が安定化しないので、この従来例では、ダ
イオード14とベース抵抗16との間に定電圧回路30
を設けている。
【0012】この定電圧回路30は、いわゆるドロッパ
レギュレータであり、出力制御用のトランジスタ32、
定電圧制御用のツェナダイオード36、ダイオード38
およびバイアス抵抗34を備えている。
【0013】このような定電圧回路30を設けておけ
ば、交流入力電圧VI が100V系と200V系とで切
り換わってトランス8のベース巻線8cの電圧VB が大
きく変動しても、この定電圧回路30の出力側の電圧V
1 は定電圧化されるので、定抵抗16を介してスイッチ
ングトランジスタ10に流すベース電流IB も定電流化
することができ、これによって出力電圧制御の安定化を
図ることができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記スイッ
チング電源装置においては、スイッチングトランジスタ
10のベース回路部における損失を考えた場合、定電圧
回路30で(より具体的にはそのトランジスタ32で)
常に損失が発生しており、しかもこの損失は交流入力電
圧VI が200V系のように高いほど大きく、そのぶん
当該スイッチング電源装置の効率が悪化するという問題
がある。
【0015】また、トランジスタ32の容量を上記のよ
うな大きな損失に耐えるように大きくしなければなら
ず、そのぶんコストが嵩むという問題もある。
【0016】また、トランジスタ32の放熱対策が必要
になるため、そのぶんスペースが必要になり、当該スイ
ッチング電源装置が大型化するという問題もある。
【0017】そこでこの発明は、上記のようなワールド
ワイド入力タイプのものであって、交流入力電圧が10
0V系、200V系いずれの場合にも効率が良く、しか
も小型化および低コスト化を図ることができるようにし
たスイッチング電源装置を提供することを主たる目的と
する。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のスイッチング電源装置は、前述したよう
な定電圧回路を設ける代わりに、互いに直列接続された
補助抵抗およびスイッチ手段であってそれらが前記ベー
ス抵抗に並列に接続されたものと、交流入力電圧が10
0V系か200V系かを検出して、100V系のときに
このスイッチ手段をオンし、200V系のときに同スイ
ッチ手段をオフする電圧検出回路とを設けたことを特徴
とする。
【0019】
【作用】上記構成によれば、交流入力電圧が200V系
のときは、スイッチ手段がオフされるので、トランスの
ベース巻線の電圧は、それに直列接続されたダイオード
およびベース抵抗を介してスイッチングトランジスタの
ベースに供給され、これによって所定のベース電流を流
すことができる。
【0020】一方、交流入力電圧が100V系のとき
は、スイッチ手段がオンするので、前記ベース抵抗に補
助抵抗が並列接続された形となり、両抵抗の並列合成抵
抗値は元のベース抵抗の値よりも小さくなる。従って、
この並列合成抵抗値を適切に選んでおけば、交流入力電
圧が100V系になることによってベース巻線の電圧が
低くなっても、200V系の交流入力電圧の場合と同じ
値のベース電流を流すことができる。
【0021】しかも上記構成によれば、従来例のような
常に損失を発生させる定電圧回路を設ける必要が無くな
るので、ベース回路部での損失が減り、そのぶん当該ス
イッチング電源装置の効率が向上する。また、上記補助
抵抗、スイッチ手段および電圧検出回路は、容量の大き
いトランジスタを含む定電圧回路に比べてコスト的に安
くできると共に、同トランジスタの放熱を考慮する場合
に比べて小さなスペースで済むため、スイッチング電源
装置全体の小型化を図ることもできる。
【0022】
【実施例】図1は、この発明の一実施例に係るスイッチ
ング電源装置を示す回路図である。図3の従来例と同一
または相当する部分には同一符号を付し、以下において
は当該従来例との相違点を主に説明する。
【0023】この実施例においては、スイッチングトラ
ンジスタ10のベース回路部に従来例のような定電圧回
路30を設ける代わりに、補助抵抗48、スイッチ手段
50および電圧検出回路60を設けている。
【0024】補助抵抗48とスイッチ手段50は互いに
直列接続されており、しかもそれらが前記ベース抵抗1
6に並列になるように接続されている。
【0025】電圧検出回路60は、交流入力電圧VI
100V系か200V系かを、この例ではトランス8の
ベース巻線8cに接続されたダイオード14の出力側の
電圧V2 によって検出して、この電圧V2 が100V系
の交流入力電圧VI に相当するものであるときにスイッ
チ手段50をオンし、200V系の交流入力電圧VI
相当するものであるときにスイッチ手段50をオフする
ようにしている。
【0026】上記スイッチ手段50および電圧検出回路
60の具体的な構成の一例を図2に示す。但しこのよう
な例に限定されるものではない。
【0027】この例では、スイッチ手段50を補助抵抗
48に直列接続されたトランジスタ52およびバイアス
抵抗54で構成しており、電圧検出回路60を、前記電
圧V2 を分圧する分圧抵抗62、64、同電圧V2 が1
00V系の交流入力電圧VIに相当するものであるとき
にオフし200V系の交流入力電圧VI に相当するもの
であるときにオンするツェナダイオード66、このツェ
ナダイオード66のオンによってオンし上記トランジス
タ52のベースをグラウンドに落とすトランジスタ68
で構成している。
【0028】従って、電圧V2 が100V系の交流入力
電圧VI に相当するものであるときは、ツェナダイオー
ド66がオフし、トランジスタ68がオフするので、ト
ランジスタ52はバイアス抵抗54によってバイアスさ
れてオンし、それによって補助抵抗48がベース抵抗1
6に並列に接続される。一方、電圧V2 が200V系の
交流入力電圧VI に相当するものであるときは、ツェナ
ダイオード66がオンし、トランジスタ68がオンする
ので、トランジスタ52はそのベースがグラウンドに落
とされてオフし、それによって補助抵抗48はベース抵
抗16から切り離される。
【0029】再び図1を参照して、交流入力電圧VI
100V系のときは、上記のようにしてスイッチ手段5
0がオンされるので、スイッチングトランジスタ10の
ベース抵抗は、ベース抵抗16と補助抵抗48の並列合
成抵抗となる。例えば、ベース抵抗16および補助抵抗
48の抵抗値を共にRとすると、この並列合成抵抗値
は、R/2となる。従って、交流入力電圧VI が100
V系のときの上記電圧V2 の大きさをV21とすれば、ベ
ース電流IB は、 IB=V21/(R/2)=2V21/R ・・・(1) となる。
【0030】一方、交流入力電圧VI が200V系のと
きは、上記のようにしてスイッチ手段50がオフされる
ので、ベース抵抗は元々あるベース抵抗16のみとな
り、その抵抗値はRとなる。しかしこのときは、トラン
ス8の入力電圧が2倍になりベース巻線8cの電圧VB
も2倍になるから上記電圧V2 の大きさも2V21とな
り、従ってベース電流IB は、 IB=2V21/R ・・・(2) となり、上記(1)式と同じ電流値になる。
【0031】このように、このスイッチング電源装置に
おいては、スイッチングトランジスタ10のベース回路
部に従来例のような定電圧回路を設けなくても、交流入
力電圧が100V系と200V系とで同じ値のベース電
流IB を流すことができる。従って、従来例の場合と同
様に、出力電圧制御の安定化を図ることができる。
【0032】しかも、従来例のように常に損失を発生さ
せる定電圧回路を設けていないので、ベース回路部での
損失が減り、そのぶん当該スイッチング電源装置の効率
が向上する。このことは、交流入力電圧VI が100V
系、200V系いずれの場合にも言える。
【0033】また、上記スイッチ手段50および電圧検
出回路60は、ロジック用のトランジスタ等のコスト的
に安い部品で構成することができるので、容量の大きい
トランジスタを含む定電圧回路に比べて安価に構成する
ことができ、従ってスイッチング電源装置の低コスト化
を図ることもできる。
【0034】また、補助抵抗48、スイッチ手段50お
よび電圧検出回路60は、定電圧回路のトランジスタの
放熱を考慮する場合に比べて小さなスペースで済むた
め、スイッチング電源装置全体の小型化を図ることもで
きる。
【0035】なお、電圧検出回路60は、要は交流入力
電圧VI が100V系か200V系かを直接的または間
接的に検出できれば良いので、上記例のようにダイオー
ド14の出力側の電圧V2 を検出する代わりに、ブリッ
ジ整流回路4の出力側の直流入力ライン7の電圧、ある
いは起動抵抗40を図1に示すように二つに分けてその
中間点40aの電圧を検出するようにしても良い。ある
いは、交流入力電圧VI そのものをブリッジ整流回路4
の入力側で検出するようにしても良い。
【0036】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、従来例
のような常に損失を発生させる定電圧回路を設ける必要
が無くなるので、ベース回路部での損失が減り、そのぶ
ん当該スイッチング電源装置の効率が向上する。このこ
とは、交流入力電圧が100V系、200V系いずれの
場合にも言える。
【0037】また、上記補助抵抗およびスイッチ手段お
よび電圧検出回路は、容量の大きいトランジスタを含む
定電圧回路に比べて安価に構成することができるので、
スイッチング電源装置の低コスト化を図ることもでき
る。
【0038】また、上記補助抵抗、スイッチ手段および
電圧検出回路は、定電圧回路のトランジスタの放熱を考
慮する場合に比べて小さなスペースで済むため、スイッ
チング電源装置全体の小型化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るスイッチング電源装
置を示す回路図である。
【図2】図1中のスイッチ手段および電圧検出回路の具
体例を示す回路図である。
【図3】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。
【図4】図1および図3中の制御回路の具体例を示す回
路図である。
【符号の説明】
2 整流回路 8 トランス 8a 一次巻線 8b 二次巻線 8c ベース巻線 10 スイッチングトランジスタ 12 制御トランジスタ 14 ダイオード 16 ベース抵抗 20 制御回路 48 補助抵抗 50 スイッチ手段 60 電圧検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 100V系の交流入力電圧と200V系
    の交流入力電圧の両方に対応することができるRCC方
    式のスイッチング電源装置であって、一次巻線、二次巻
    線およびベース巻線を有するトランスと、交流入力を整
    流して直流をこのトランスの一次巻線に供給する整流回
    路と、前記トランスの一次巻線に直列接続されたスイッ
    チングトランジスタと、このスイッチングトランジスタ
    のベースをグラウンドにバイパスするように接続された
    制御トランジスタと、前記トランスのベース巻線の一端
    側と前記スイッチングトランジスタのベースとの間に互
    いに直列に挿入されたダイオードおよびベース抵抗と、
    前記トランスのベース巻線からの出力を用いて前記制御
    トランジスタのオンオフを制御する制御回路と、互いに
    直列接続された補助抵抗およびスイッチ手段であってそ
    れらが前記ベース抵抗に並列に接続されたものと、前記
    交流入力電圧が100V系か200V系かを検出して、
    100V系のときにこのスイッチ手段をオンし200V
    系のときに同スイッチ手段をオフする電圧検出回路とを
    備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
JP27784392A 1992-09-22 1992-09-22 スイッチング電源装置 Pending JPH06105545A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013211828A1 (de) 2012-07-02 2014-01-02 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Ladevorrichtung
JP2020503827A (ja) * 2017-09-22 2020-01-30 オッポ広東移動通信有限公司 電源供給回路、電源供給機器および制御方法
US11133700B2 (en) 2017-04-25 2021-09-28 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Power supply device and charging control method

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