JPH06121536A - スイッチングレギュレータ - Google Patents

スイッチングレギュレータ

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JPH06121536A
JPH06121536A JP29085892A JP29085892A JPH06121536A JP H06121536 A JPH06121536 A JP H06121536A JP 29085892 A JP29085892 A JP 29085892A JP 29085892 A JP29085892 A JP 29085892A JP H06121536 A JPH06121536 A JP H06121536A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transformer
circuit
winding
voltage
oscillation
Prior art date
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Pending
Application number
JP29085892A
Other languages
English (en)
Inventor
Soichi Watabe
聡一 渡部
Masashi Ikenari
昌司 池成
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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】 トランスの巻線の発熱を防止し、安全な電源
を供給すること。 【構成】 トランスTのバイアス巻線N3 がショートす
ると、スイッチングトランジスタQ2 の発振状態では、
制御回路2の消費電流が大きいために、コンデンサC2
の電圧が低下して発振が停止する。この発振停止により
トランスTのバイアス巻線N3 からは電圧が発生しない
ために、トライアックQ1 はオフする。この発振の停止
後、制御回路2の消費電流が減少するため、抵抗R2
通じてコンデンサC2 が充電され、ある電圧まで上昇す
ると、発振を開始する。しかし、バイアス巻線N3 には
電圧が発生しないために、直ぐに発振は停止する。トラ
ンスTのバイアス巻線N3 が短絡している場合には、上
記の動作を繰り返す。また、発振している時間は、発振
が停止している時間よりも十分短いため、バイアス巻線
3 で消費される電力は非常に小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、突入電流制限回路を備
えたスイッチングレギュレータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のスイッチングレギュレータ
の回路図を示し、交流電源ACにスイッチSW1 を介し
て接続されている整流平滑回路1と、MOSFETから
なるスイッチングトランジスタQ2 と、このスイッチン
グトランジスタQ2 のオンオフのデューティを決める制
御回路2と、トランスTと、負荷Lに電力を供給する整
流平滑回路3と、出力電圧を検出して上記制御回路2を
制御して出力電圧の定電圧化を図る誤差増幅回路4等で
構成されている。上記整流平滑回路1は、整流を行うダ
イオードブリッジDB、平滑用のコンデンサC1 等で構
成され、また、トランスTは、1次巻線N1 、出力側の
2次巻線N2 、バイアス巻線N3 、第4の巻線N4 等で
構成されている。
【0003】また、電源投入時の突入電流を制限するた
めの突入電流制限回路5が設けられており、スイッチ素
子としてのトライアックQ1 、限流要素としての抵抗R
1 、ダイオードD2 、トランスTの上記巻線N4 等から
なっている。そして、上記スイッチSW1 とダイオード
ブリッジDBの正極との間に、突入電流制限回路5を構
成するトライアックQ1 と抵抗R1 の並列回路が挿入接
続されている。また、抵抗R2 、コンデンサC2 、バイ
アス巻線N3 、ダイオードD1 で制御回路2の電源部を
構成している。
【0004】次に、図4に示した回路の動作について説
明する。スイッチSW1 を投入して交流電源ACを接続
した際に、1次側の整流平滑回路1のダイオードブリッ
ジDBとコンデンサC1 に多大な突入電流が流れる。こ
の突入電流を制限するために、トライアックQ1 と抵抗
1 の並列回路を上述のように電流路上に設けている。
電源投入後の最初は抵抗R1 を通じてコンデンサC1
充電していく。コンデンサC1 の充電電圧が上昇してい
くと、起動抵抗R2 を介してコンデンサC2 の充電電圧
も上昇していく。
【0005】このコンデンサC2 の充電電圧が発振開始
電圧を越えると、制御回路2は動作を始め、スイッチン
グトランジスタQ2 のスイッチング駆動を行う。この制
御回路2の消費電流が増加し、コンデンサC2 の電圧が
低下し、発振を停止しようとするが、トランスTのバイ
アス巻線N3 に電圧が発生し、整流用のダイオードD1
を介してコンデンサC2 の電圧が確保され、制御回路2
は動作を持続する。さらに、トランスTの巻線N4 に発
生した電圧(駆動信号)によりトライアックQ1 を点弧
し、入力電流はトライアックQ1 を介して供給されるよ
うになる。
【0006】また、トランスTの2次巻線N2 に発生し
た電圧は、整流平滑回路3により整流平滑されて、直流
出力電圧を負荷Lへ供給する。負荷Lに供給される出力
電圧は、誤差増幅回路4により誤差増幅信号が制御回路
2へ伝えられ、スイッチングトランジスタQ2 のスイッ
チングの時比率を調整することにより、出力電圧が安定
化される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記スイッチングレギ
ュレータの回路において、トランスTの巻線N4 が短絡
した場合、巻線抵抗が高く、スイッチングトランジスタ
2 、抵抗R3 に流れる電流は増加するが、過電流を検
知するまでは増加しない。つまり、抵抗R3 に発生する
電圧を制御回路2が検出し、ある値を越えると過電流保
護を行っているからである。このため、トライアックQ
1 を点弧するためのトランスTの巻線N4 には多大な電
流が流れ、発熱、発煙が生じるという問題があった。
【0008】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、トランスの巻線の発熱を防止し、安全な電源を
供給することを目的としたスイッチングレギュレータを
提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源にス
イッチを介して接続される整流平滑回路と、この整流平
滑回路に並列に接続され、発振用のトランスの1次巻線
及びスイッチング素子の直列回路と、上記トランスの2
次巻線の出力を整流平滑して負荷に電力を供給する第2
の整流平滑回路と、ある値以上の電源電圧が供給された
場合に動作を開始して上記スイッチング素子のデューテ
ィ比を制御する制御回路と、この制御回路の電源部の電
源電圧を確保するために発振動作により電圧を供給する
上記トランスのバイアス巻線と、電源投入直後の入力電
流を制限し、整流後で平滑回路までの電流路上に挿入さ
れる突入電流制限回路とを備え、上記突入電流制限回路
は限流要素とスイッチ素子との並列回路から構成され、
電源投入後のスイッチング素子の発振開始後に上記トラ
ンスの巻線からの駆動信号により上記スイッチ素子をオ
ンさせるようにしたスイッチングレギュレータにおい
て、上記突入電流制限回路のスイッチ素子の駆動信号を
上記トランスのバイアス巻線から供給するようにしたも
のである。
【0010】
【作用】本発明によれば、スイッチング素子が発振動作
を開始して、トランスのバイアス巻線が短絡した場合に
おいて、スイッチング素子の発振状態では、制御回路の
消費電流が大きいために、制御回路の電源部の電圧が低
下して発振が停止し、この発振停止によりトランスのバ
イアス巻線からは電圧が発生しないために、突入電流制
限回路のスイッチ素子がオフ状態となる。発振の停止
後、制御回路の消費電流が減少するため、電源部はバイ
アス巻線から電源が供給されて、ある電圧まで上昇する
と、制御回路により発振を開始する。しかし、バイアス
巻線には電圧が発生しないために、直ぐに発振は停止
し、この動作を繰り返す。従って、トランスのバイアス
巻線の発熱は小さく、発煙等は全く生じないものであ
る。また、突入電流制限回路の限流要素を通じて流れる
電流も少なくなるため、発熱がなくなり、安全な電源を
供給できる。また、従来、トランスの第4の巻線から突
入電流制限回路の駆動信号を供給していたが、この巻線
をバイアス巻線と兼用することができるため、構成が容
易となり、安価となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、スイッチングレギュレータ自体の構成は従来
と同じなので、要旨である突入電流制限回路5の構成に
ついて詳述する。図1にスイッチングレギュレータの具
体回路図を示す。図1に示すように、突入電流制限回路
5のトライアックQ1 と抵抗R1 の並列回路をアースラ
イン側の電流路上に接続している。
【0012】ここで、突入電流制限回路5のスイッチ素
子としてのトライアックQ1 は、T1 端子とゲート端子
G間で点弧するため、トライアックQ1 のT1 端子側を
コンデンサC1 側に接続している。また、トライアック
1 を点弧するための駆動信号をトランスTのバイアス
巻線N3 から供給すべく、突入電流制限回路5のダイオ
ードD2 のカソードをバイアス巻線N3 に接続してい
る。
【0013】次に、動作を説明するが、スイッチングレ
ギュレータ自体の動作は従来例と同じなので、その説明
は省略し、突入電流制限回路5の動作について詳述す
る。すなわち、トランスTのバイアス巻線N3 がショー
トすると、スイッチングトランジスタQ2 の発振状態で
は、制御回路2の消費電流が大きいために、コンデンサ
2 の電圧が低下(例えば、10V)してしまい、発振
が停止する。また、この発振停止によりトランスTのバ
イアス巻線N3 からは電圧が発生しないために、トライ
アックQ1 はオフする。
【0014】この発振の停止後、制御回路2の消費電流
が減少するため、抵抗R2 を通じてコンデンサC2 が充
電され、ある電圧まで(例えば、16V)上昇すると、
発振を開始する。しかし、バイアス巻線N3 には電圧が
発生しないために、直ぐに発振は停止する。トランスT
のバイアス巻線N3 が短絡している場合には、上記の動
作を繰り返すことになる。また、発振している時間は、
発振が停止している時間よりも十分短いため、バイアス
巻線N3 で消費される電力は非常に小さくなる。
【0015】従って、トランスTのバイアス巻線N3
発熱は小さく、発煙等は全く生じないものである。ま
た、抵抗R1 を通じて流れる電流も少なくなるため、発
熱がなくなり、安全な電源を供給できる。また、トラン
スTの巻線N4 (図4に示す従来の巻線N4 )をバイア
ス巻線N3 と兼用することができるため、構成が容易と
なり、安価となる。
【0016】(実施例2)図2は実施例2を示し、先の
実施例の図1に示す突入電流制限回路5のスイッチ素子
としてのトライアックQ1 の代わりに、Pチャンネル型
のMOSFET・Q1 を用いたものである。ここで、図
2に示すMOSFET・Q1 は、ゲート・ソースGS間
で点弧するため、MOSFET・Q1 のソースS側をコ
ンデンサC1 側に接続している。動作は先の実施例と同
じである。
【0017】(実施例3)実施例3を図3に示す。スイ
ッチ素子としてリレー6の接点rを用いたものである。
トランスTのバイアス巻線N3 に発生する電圧でダイオ
ードD2 を介してコンデンサC3 を充電すると共に、抵
抗R4 の両端の電位差によりトランジスタQ3 をオンし
てリレー6の励磁コイル6aを駆動するようにしてい
る。ここで、トランスTのバイアス巻線N3 に発生する
電圧で励磁コイル6aを励磁する必要があるため、励磁
コイル6aの他端をコンデンサC1 側に接続している。
【0018】本実施例の動作においても、トランスTの
バイアス巻線N3 がショートすると、実施例1の場合と
同様に、スイッチングトランジスタQ2 の発振状態で
は、制御回路2の消費電流が大きいために、コンデンサ
2 の電圧が低下(例えば、10V)してしまい、発振
が停止する。また、この発振停止によりトランスTのバ
イアス巻線N3 からは電圧が発生しないために、トラン
ジスタQ3 がオフしてリレー6の励磁コイル6aは非励
磁となり、接点rはオフする。
【0019】この発振の停止後、実施例1の場合と同様
に、制御回路2の消費電流が減少するため、抵抗R2
通じてコンデンサC2 が充電され、ある電圧まで(例え
ば、16V)上昇すると、発振を開始する。しかし、バ
イアス巻線N3 には電圧が発生しないために、直ぐに発
振は停止する。トランスTのバイアス巻線N3 が短絡し
ている場合には、上記の動作を繰り返すことになる。ま
た、発振している時間は、発振が停止している時間より
も十分短いため、バイアス巻線N3 で消費される電力は
非常に小さくなる。
【0020】
【発明の効果】本発明は上述のように、交流電源にスイ
ッチを介して接続される整流平滑回路と、この整流平滑
回路に並列に接続され、発振用のトランスの1次巻線及
びスイッチング素子の直列回路と、上記トランスの2次
巻線の出力を整流平滑して負荷に電力を供給する第2の
整流平滑回路と、ある値以上の電源電圧が供給された場
合に動作を開始して上記スイッチング素子のデューティ
比を制御する制御回路と、この制御回路の電源部の電源
電圧を確保するために発振動作により電圧を供給する上
記トランスのバイアス巻線と、電源投入直後の入力電流
を制限し、整流後で平滑回路までの電流路上に挿入され
る突入電流制限回路とを備え、上記突入電流制限回路は
限流要素とスイッチ素子との並列回路から構成され、電
源投入後のスイッチング素子の発振開始後に上記トラン
スの巻線からの駆動信号により上記スイッチ素子をオン
させるようにしたスイッチングレギュレータにおいて、
上記突入電流制限回路のスイッチ素子の駆動信号を上記
トランスのバイアス巻線から供給するようにしたこと
で、スイッチング素子が発振動作を開始して、トランス
のバイアス巻線が短絡した場合において、スイッチング
素子の発振状態では、制御回路の消費電流が大きいため
に、制御回路の電源部の電圧が低下して発振が停止し、
この発振停止によりトランスのバイアス巻線からは電圧
が発生しないために、突入電流制限回路のスイッチ素子
がオフ状態となる。発振の停止後、制御回路の消費電流
が減少するため、電源部はバイアス巻線から電源が供給
されて、ある電圧まで上昇すると、制御回路により発振
を開始する。しかし、バイアス巻線には電圧が発生しな
いために、直ぐに発振は停止し、この動作を繰り返す。
従って、トランスのバイアス巻線の発熱は小さく、発煙
等は全く生じないものである。また、突入電流制限回路
の限流要素を通じて流れる電流も少なくなるため、発熱
がなくなり、安全な電源を供給できる。また、従来、ト
ランスの第4の巻線から突入電流制限回路の駆動信号を
供給していたが、この巻線をバイアス巻線と兼用するこ
とができるため、構成が容易となり、安価となる効果を
奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のスイッチングレギュレータの
具体回路図である。
【図2】本発明の実施例2のスイッチングレギュレータ
の具体回路図である。
【図3】本発明の実施例3のスイッチングレギュレータ
の具体回路図である。
【図4】従来例のスイッチングレギュレータの具体回路
図である。
【符号の説明】
1 整流平滑回路 2 制御回路 3 第2の整流平滑回路 4 誤差増幅回路 5 突入電流制限回路 R1 抵抗(限流要素) Q1 トライアック(スイッチ素子) AC 交流電源 SW1 スイッチ T トランス N1 1次巻線 N2 2次巻線 N3 バイアス巻線 L 負荷

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源にスイッチを介して接続される
    整流平滑回路と、この整流平滑回路に並列に接続され、
    発振用のトランスの1次巻線及びスイッチング素子の直
    列回路と、上記トランスの2次巻線の出力を整流平滑し
    て負荷に電力を供給する第2の整流平滑回路と、ある値
    以上の電源電圧が供給された場合に動作を開始して上記
    スイッチング素子のデューティ比を制御する制御回路
    と、この制御回路の電源部の電源電圧を確保するために
    発振動作により電圧を供給する上記トランスのバイアス
    巻線と、電源投入直後の入力電流を制限し、整流後で平
    滑回路までの電流路上に挿入される突入電流制限回路と
    を備え、上記突入電流制限回路は限流要素とスイッチ素
    子との並列回路から構成され、電源投入後のスイッチン
    グ素子の発振開始後に上記トランスの巻線からの駆動信
    号により上記スイッチ素子をオンさせるようにしたスイ
    ッチングレギュレータにおいて、上記突入電流制限回路
    のスイッチ素子の駆動信号を上記トランスのバイアス巻
    線から供給するようにしたことを特徴とするスイッチン
    グレギュレータ。
JP29085892A 1992-10-05 1992-10-05 スイッチングレギュレータ Pending JPH06121536A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016136600A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 ミツミ電機株式会社 電源制御用半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016136600A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 ミツミ電機株式会社 電源制御用半導体装置
JP2016158311A (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 ミツミ電機株式会社 電源制御用半導体装置

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010424