JPH0660291U - Switching power supply - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スイッチング電源が起動することのできる最
低の入力電圧値を、スイッチング素子のしきい値電圧付
近まで下げる。
【構成】 スイッチング電源回路の入力端子１とスイッ
チング素子を駆動する制御回路３の電源入力端子間にコ
ンデンサＣ３を接続し、スイッチング電源起動時には、
外部からスイッチング電源回路に供給される直流入力よ
り制御回路３にコンデンサＣ３を介して電源が供給され
る。
【効果】 スイッチング電源が起動できる最低の入力電
圧値を、スイッチング素子のしきい値電圧付近まで下げ
ることができる。スイッチング電源の低電圧起動機能と
補助電源の平滑機能を一つのコンデンサで兼用させるの
が可能であるので、その場合には回路構成要素が少なく
て済む。
(57) [Abstract] [Purpose] To lower the minimum input voltage value at which the switching power supply can start up to near the threshold voltage of the switching element. [Structure] A capacitor C3 is connected between an input terminal 1 of a switching power supply circuit and a power supply input terminal of a control circuit 3 for driving a switching element.
Power is supplied to the control circuit 3 from the DC input supplied from the outside to the switching power supply circuit via the capacitor C3. [Effect] The minimum input voltage value at which the switching power supply can be started can be lowered to near the threshold voltage of the switching element. Since it is possible to combine the low-voltage starting function of the switching power supply and the smoothing function of the auxiliary power supply with a single capacitor, in that case, the number of circuit components can be reduced.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、低入力電圧起動機能を備えたスイッチング電源回路に関する。 The present invention relates to a switching power supply circuit having a low input voltage starting function.
【０００２】[0002]
スイッチング電源のスイッチング素子として、ＭＯＳ ＦＥＴのような、しき い値電圧（ＶTH）が比較的高い素子を用いる場合には、スイッチング電源が動作 する最低入力電圧は、前記しきい値電圧で決定されてしまうことが少なくない。 実際に、しきい値電圧近傍でスイッチング素子をターンオンしても、スイッチン グ素子のオン抵抗が高く、そのオン抵抗によってスイッチング素子の電力損失が 増大してしまう。 そのため、実用的にはスイッチング素子の制御入力端子に印加するドライブ電 圧は、しきい値電圧よりもさらに高くするのが普通で、一般にはしきい値電圧の ２〜３倍に設定される。When an element having a relatively high threshold voltage (V TH ) such as a MOS FET is used as the switching element of the switching power supply, the minimum input voltage at which the switching power supply operates is determined by the threshold voltage. It often happens that In fact, even if the switching element is turned on near the threshold voltage, the ON resistance of the switching element is high, and the ON resistance increases the power loss of the switching element. Therefore, in practice, the drive voltage applied to the control input terminal of the switching element is usually higher than the threshold voltage, and is generally set to 2 to 3 times the threshold voltage.
【０００３】 スイッチング電源回路に供給される入力電圧をスイッチング素子を駆動するた めの電源として利用する場合には、スイッチング電源の実用的な動作最低入力電 圧は、スイッチング素子のドライブ電圧と同じに、しきい値電圧の２〜３倍とな る。 スイッチング素子の電力損失を小さく保ちながら、動作最低入力電圧を、しき い値電圧に近い電圧値とするためには、図５に示す回路のように、補助電源を設 けるという手段を取ることになる。When the input voltage supplied to the switching power supply circuit is used as a power supply for driving the switching element, the practical minimum operating input voltage of the switching power supply is the same as the drive voltage of the switching element. , 2 to 3 times the threshold voltage. In order to keep the operating minimum input voltage at a voltage value close to the threshold voltage while keeping the power loss of the switching element small, it is necessary to use a means of providing an auxiliary power supply as in the circuit shown in FIG. Become.
【０００４】 図５は、従来の補助電源を設けたスイッチング電源の一例である。 外部の直流電源と接続される入力端子１とアース間にコンデンサＣ１を接続し 、さらに入力端子１はトランスＴの１次巻線Ｎ１の一端及びダイオードＤ２のア ノードと接続する。 トランスＴの１次巻線Ｎ１の他端は、ＭＯＳ ＦＥＴ型のスイッチングトラン ジスタＱ１のドレイン、ソース端子を介してアースと接続する。 ダイオードＤ２のカソードはスイッチングトランジスタＱ１の駆動制御を行う 制御回路３のＶCC端子（電源入力端子）と接続する。 制御回路３のＧＮＤ端子をアースと接続し、出力端子をスイッチングトランジ スタＱ１のゲートと接続する。FIG. 5 is an example of a switching power supply provided with a conventional auxiliary power supply. A capacitor C1 is connected between the input terminal 1 connected to an external DC power source and the ground, and the input terminal 1 is connected to one end of the primary winding N1 of the transformer T and the anode of the diode D2. The other end of the primary winding N1 of the transformer T is connected to the ground via the drain and source terminals of a MOS FET type switching transistor Q1. The cathode of the diode D2 is connected to the V CC terminal (power supply input terminal) of the control circuit 3 that controls the driving of the switching transistor Q1. The GND terminal of the control circuit 3 is connected to the ground, and the output terminal is connected to the gate of the switching transistor Q1.
【０００５】 トランスＴの２次巻線Ｎ２は、その一端をダイオードＤ１のアノードと接続し 、他端をアースと接続する。この時、トランスＴの１次巻線Ｎ１のスイッチング トランジスタＱ１のドレイン側と、２次巻線Ｎ２のダイオードＤ１のアノード側 を同極とする。 ダイオードＤ１のカソードは出力端子２と接続する。 出力端子２とアース間に平滑コンデンサＣ２を接続し、さらに平滑コンデンサ Ｃ２に対して並列に抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路を接続する。 抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の接続点を制御回路３と接続し、抵抗Ｒ１、Ｒ２によって 分圧した出力電圧を制御回路３へ入力する。 トランスＴは１次巻線Ｎ１、２次巻線Ｎ２の他に３次巻線Ｎ３を有する。The secondary winding N2 of the transformer T has one end connected to the anode of the diode D1 and the other end connected to the ground. At this time, the drain side of the switching transistor Q1 of the primary winding N1 of the transformer T and the anode side of the diode D1 of the secondary winding N2 have the same polarity. The cathode of the diode D1 is connected to the output terminal 2. A smoothing capacitor C2 is connected between the output terminal 2 and ground, and a series circuit of resistors R1 and R2 is connected in parallel to the smoothing capacitor C2. The connection point of the resistors R1 and R2 is connected to the control circuit 3, and the output voltage divided by the resistors R1 and R2 is input to the control circuit 3. The transformer T has a tertiary winding N3 in addition to the primary winding N1 and the secondary winding N2.
【０００６】 ３次巻線Ｎ３の一端は、ダイオードＤ３のアノードと接続し、他端をアースと 接続する。この時、トランスＴの１次巻線Ｎ１のスイッチングトランジスタＱ１ のドレイン側と、３次巻線Ｎ３のダイオードＤ１のアノード側を同極とする。 ダイオードＤ３のカソードを制御回路３のＶCC端子と接続し、さらにカソード をコンデンサＣ４を介してアースと接続する。 ここで、ダイオードＤ３、コンデンサＣ４によって制御回路３の駆動用の補助 電源回路４を構成する。One end of the tertiary winding N3 is connected to the anode of the diode D3, and the other end is connected to the ground. At this time, the drain side of the switching transistor Q1 of the primary winding N1 of the transformer T and the anode side of the diode D1 of the tertiary winding N3 have the same polarity. The cathode of the diode D3 is connected to the V CC terminal of the control circuit 3, and the cathode is connected to the ground via the capacitor C4. Here, the diode D3 and the capacitor C4 constitute an auxiliary power supply circuit 4 for driving the control circuit 3.
【０００７】 このような回路構成とした場合には、制御回路３に対して以下のように駆動用 の電源が供給される。 スイッチング電源の起動時において、外部電源からの入力電圧ＶINがダイオー ドＤ２を介して制御回路３のＶCC端子に供給される。 当然のことながら、この入力電圧ＶINはスイッチングトランジスタＱ１がター ンオンするしきい値電圧以上の電圧値である。 入力電圧ＶINが供給されることで制御回路３が動作を開始し、スイッチングト ランジスタＱ１が駆動されスイッチング電源が起動する。In the case of such a circuit configuration, the driving power is supplied to the control circuit 3 as follows. When the switching power supply is activated, the input voltage V IN from the external power supply is supplied to the V CC terminal of the control circuit 3 via the diode D2. As a matter of course, the input voltage V IN has a voltage value equal to or higher than the threshold voltage at which the switching transistor Q1 turns on. When the input voltage V IN is supplied, the control circuit 3 starts operating, the switching transistor Q1 is driven, and the switching power supply is activated.
【０００８】 スイッチング電源が一旦起動すると、トランスＴの２次巻線Ｎ２に電圧が誘起 され、負荷に直流電力を供給し、同時に３次巻線Ｎ３にも電圧が誘起される。 この３次巻線Ｎ３に誘起される電圧は、スイッチングトランジスタＱ１のしき い値電圧の２〜３倍、あるいはそれ以上の電圧である。 この３次巻線Ｎ３に誘起された電圧は、ダイオードＤ３によって整流され、さ らにコンデンサＣ４によって平滑されて補助電源回路４の出力電圧ＶS として制 御回路３の電源入力端子に供給される。Once the switching power supply is activated, a voltage is induced in the secondary winding N2 of the transformer T to supply DC power to the load, and at the same time, a voltage is induced in the tertiary winding N3. The voltage induced in the tertiary winding N3 is a voltage that is 2 to 3 times the threshold voltage of the switching transistor Q1 or higher. The voltage induced in the tertiary winding N3 is rectified by the diode D3, smoothed by the capacitor C4, and supplied to the power supply input terminal of the control circuit 3 as the output voltage V S of the auxiliary power supply circuit 4. .
【０００９】 従ってスイッチング電源起動後は、入力電圧ＶINあるいは補助電源回路４の出 力電圧ＶS の、どちらか電圧値の高い一方の電圧によって制御回路３が作動し、 スイッチングトランジスタＱ１が駆動されることになる。 入力電圧ＶINよりも補助電源回路４の出力電圧ＶS の電圧値の方が高い場合に は、電圧値の高い電圧ＶS によりスイッチングトランジスタＱ１が駆動されるの で、スイッチングトランジスタＱ１のオン抵抗が下がり電力損失が低下する。 しかしながら、図５の回路においてスイッチング電源の起動後に、入力電圧Ｖ IN と電圧ＶS がＶIN＜ＶS の関係にある場合、逆流阻止のために制御回路３の電 源入力端子と入力端子１の間にダイオードＤ２を設けなければならない。Therefore, after the switching power supply is activated, the input voltage VINAlternatively, the output voltage V of the auxiliary power supply circuit 4SThe control circuit 3 is actuated by either one of the two, which has a higher voltage value, and the switching transistor Q1 is driven. Input voltage VINThan the output voltage V of the auxiliary power supply circuit 4SIf the voltage value of theSSince the switching transistor Q1 is driven by this, the ON resistance of the switching transistor Q1 is lowered and the power loss is reduced. However, in the circuit of FIG. 5, after the switching power supply is activated, the input voltage V IN And voltage VSIs VIN<VSIn the case of the above relationship, the diode D2 must be provided between the power input terminal of the control circuit 3 and the input terminal 1 in order to prevent backflow.
【００１０】 そのため、起動時において、入力電圧ＶINが投入された直後には、制御回路３ のＶCC端子に入力される実質の電圧は入力電圧ＶINとはならず、入力電圧ＶINか らダイオードＤ２の順方向降下電圧ＶF2だけ低下した電圧値となる。 従って、スイッチング電源が起動できる最低の入力電圧ＶINの電圧値は、スイ ッチングトランジスタＱ１のしきい値電圧にダイオードＤ２の順方向降下電圧を 加えた値まで上昇してしまうことになる。 しかも、このダイオードＤ２の順方向降下電圧ＶF2は、入力電圧ＶIN投入直後 にはコンデンサＣ３を充電する電流により定常時よりも高い電圧値となり、ダイ オードの種類にもよるが、低温時には２〔Ｖ〕にも達することがある。[0010] Therefore, at the time of startup, immediately after the input voltage V IN is turned on, the voltage of the substantially inputted to the V CC terminal of the control circuit 3 does not become the input voltage V IN, or the input voltage V IN The voltage value is reduced by the forward drop voltage V F2 of the diode D2. Therefore, the minimum voltage value of the input voltage V IN at which the switching power supply can be started increases to the threshold voltage of the switching transistor Q1 plus the forward drop voltage of the diode D2. Moreover, the forward voltage drop V F2 of the diode D2 becomes a voltage value higher than that in the steady state due to the current that charges the capacitor C3 immediately after the input voltage V IN is applied. [V] may be reached.
【００１１】[0011]
本考案は、特別なスイッチング電源起動用の回路を構成せずに、スイッチング 電源が起動できる最低の入力電圧値を、スイッチング素子のしきい値電圧付近に まで下げることができるスイッチング電源を提供する。 The present invention provides a switching power supply capable of lowering the minimum input voltage value at which the switching power supply can be started up to around the threshold voltage of the switching element without configuring a special circuit for starting the switching power supply.
【００１２】[0012]
本考案は、スイッチング素子をオンオフして、負荷に安定化した直流出力電圧 を供給するスイッチング電源において、スイッチング電源回路の入力端子と制御 回路の電源入力端子間にコンデンサを接続し、スイッチング素子を駆動する制御 回路が、スイッチング電源起動時には、外部からスイッチング電源回路に供給さ れる直流入力から該コンデンサを介して電源供給を受け、スイッチング電源起動 後には、補助電源、あるいは外部からスイッチング電源回路に供給される直流入 力かどちらか電圧値の高い方から選択的に電源供給を受けることを特徴とする。 The present invention is a switching power supply that supplies a stabilized DC output voltage to a load by turning on / off the switching element, and connects a capacitor between the input terminal of the switching power supply circuit and the power supply input terminal of the control circuit to drive the switching element. When the switching power supply starts up, the control circuit receives power from the DC input supplied from the outside to the switching power supply circuit via the capacitor, and after starting the switching power supply, it is supplied to the auxiliary power supply or the switching power supply circuit from the outside. It is characterized in that power is selectively received from either the DC input that is higher or the higher voltage value.
【００１３】[0013]
以下、本考案の実施例であるスイッチング電源の回路図を示し、これによって 本考案を説明する。なお、図５と同一部分については同じ符号を付与してある。 以下に、図１の実施例について回路構成を述べる。 外部の直流電源と接続される入力端子１とアース間にコンデンサＣ１を接続し 、さらに入力端子１は、トランスＴの１次巻線Ｎ１の一端と接続する。 トランスＴの１次巻線Ｎ１の他端はＭＯＳ ＦＥＴ型のスイッチングトランジ スタＱ１のドレイン、ソース端子を介してアースと接続する。 スイッチングトランジスタＱ１のゲートを制御回路３の出力端子と接続する。 Hereinafter, a circuit diagram of a switching power supply according to an embodiment of the present invention will be shown to explain the present invention. The same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals. The circuit configuration of the embodiment shown in FIG. 1 will be described below. A capacitor C1 is connected between the input terminal 1 connected to the external DC power source and the ground, and the input terminal 1 is connected to one end of the primary winding N1 of the transformer T. The other end of the primary winding N1 of the transformer T is connected to the ground via the drain and source terminals of a MOS FET type switching transistor Q1. The gate of the switching transistor Q1 is connected to the output terminal of the control circuit 3.
【００１４】 制御回路３のＶCC端子と入力端子１間にコンデンサＣ３とダイオードＤ２を並 列にして接続し、制御回路３のＧＮＤ端子をアースと接続する。この時、ダイオ ードＤ２は、入力端子１側をアノード、制御回路３側をカソードとする。 トランスＴの２次巻線Ｎ２は、その一端をダイオードＤ１のアノードと接続し 、他端をアースと接続する。この時、トランスＴの１次巻線Ｎ１のスイッチング トランジスタＱ１のドレイン側と、２次巻線Ｎ２のダイオードＤ１のアノード側 を同極とする。 ダイオードＤ１のカソードを出力端子２と接続する。 出力端子２とアース間に平滑コンデンサＣ２を接続し、さらに平滑コンデンサ Ｃ２に対して並列に抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路を接続する。 抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の接続点を制御回路３と接続し、抵抗Ｒ１、Ｒ２によって 分圧した出力電圧を制御回路３へ入力する。A capacitor C3 and a diode D2 are connected in parallel between the V CC terminal of the control circuit 3 and the input terminal 1, and the GND terminal of the control circuit 3 is connected to the ground. At this time, the diode D2 has the input terminal 1 side as the anode and the control circuit 3 side as the cathode. The secondary winding N2 of the transformer T has one end connected to the anode of the diode D1 and the other end connected to the ground. At this time, the drain side of the switching transistor Q1 of the primary winding N1 of the transformer T and the anode side of the diode D1 of the secondary winding N2 have the same polarity. The cathode of the diode D1 is connected to the output terminal 2. A smoothing capacitor C2 is connected between the output terminal 2 and ground, and a series circuit of resistors R1 and R2 is connected in parallel to the smoothing capacitor C2. The connection point of the resistors R1 and R2 is connected to the control circuit 3, and the output voltage divided by the resistors R1 and R2 is input to the control circuit 3.
【００１５】 トランスＴの３次巻線Ｎ３の一端はアースと接続し、他端はダイオードＤ３の アノードと接続する。この時、トランスＴの１次巻線Ｎ１のスイッチングトラン ジスタＱ１のドレイン側と、２次巻線Ｎ２のダイオードＤ１のアノード側を同極 とする。 ダイオードＤ３のカソードは制御回路３のＶCC端子と接続する。 ここで、ダイオードＤ３、コンデンサＣ３により制御回路３の駆動用の補助電 源回路４を構成し、コンデンサＣ３はスイッチング電源の低電圧起動機能と補助 電源の平滑機能を兼備する。One end of the tertiary winding N3 of the transformer T is connected to the ground, and the other end is connected to the anode of the diode D3. At this time, the drain side of the switching transistor Q1 of the primary winding N1 of the transformer T and the anode side of the diode D1 of the secondary winding N2 have the same polarity. The cathode of the diode D3 is connected to the V CC terminal of the control circuit 3. Here, the diode D3 and the capacitor C3 form an auxiliary power supply circuit 4 for driving the control circuit 3, and the capacitor C3 has both a low-voltage starting function of the switching power supply and a smoothing function of the auxiliary power supply.
【００１６】 本考案では、以下のようにして制御回路３に駆動用の電源が供給される。 スイッチング電源の起動時において、外部の直流電源から入力電圧ＶINが入力 端子１に印加されると、その瞬間に入力端子１、コンデンサＣ３、制御回路３、 アースの経路で電流ｉC3が流れ、コンデンサＣ３を充電する。 コンデンサの性質上、入力電圧ＶINが投入された直後の未充電状態においては 、コンデンサＣ３の両端の電位差は零であり、充電電流ｉC3によって時間と共に 電位差を生じ、それが高くなっていく。 つまり、入力電圧ＶINの投入直後には、制御回路３の電源入力端子には、入力 電圧ＶINがほぼそのまま供給されることになる。In the present invention, driving power is supplied to the control circuit 3 as follows. When the input voltage V IN is applied to the input terminal 1 from the external DC power supply at the time of starting the switching power supply, the current i C3 flows through the path of the input terminal 1, the capacitor C3, the control circuit 3 and the ground at that moment, Charge the capacitor C3. Due to the nature of the capacitor, in the uncharged state immediately after the input voltage V IN is applied, the potential difference across the capacitor C3 is zero, and the charging current i C3 causes a potential difference with time, which increases. That is, immediately after introduction of the input voltage V IN is the power input terminal of the control circuit 3, so that the input voltage V IN is almost as supplied.
【００１７】 この入力電圧ＶINによって制御回路３が起動し、ほぼ電圧ＶINの振幅を持った パルス電圧がスイッチングトランジスタＱ１のゲートに加わり、スイッチングト ランジスタＱ１が作動し、スイッチング電源が動作を開始する。 従って、スイッチング電源が起動できる最低の入力電圧ＶINの電圧値は、ほぼ スイッチングトランジスタＱ１のしきい値電圧（ＶTH）近傍とすることができ、 従来の回路に比較して、最低の入力電圧ＶINの電圧値を低く設定することができ る。The control circuit 3 is activated by the input voltage V IN , a pulse voltage having an amplitude of the voltage V IN is applied to the gate of the switching transistor Q1, the switching transistor Q1 operates, and the switching power supply starts operating. To do. Therefore, the voltage value of the minimum input voltage V IN at which the switching power supply can be started can be set to be near the threshold voltage (V TH ) of the switching transistor Q1, which is the lowest input voltage compared to the conventional circuit. The voltage value of V IN can be set low.
【００１８】 スイッチング電源が動作を開始すると、トランスＴの２次巻線Ｎ２に電圧が誘 起され、負荷に直流電力を供給し、同時に３次巻線Ｎ３にも電圧ｖ3 を発生する 。 ダイオードＤ２の順方向降下電圧をＶF2、ダイオードＤ３の順方向降下電圧を ＶF3とし、電圧ｖ3 が（ｖ3 −ＶF3）＞（ＶIN−ＶF2）という関係にある場合に は、３次巻線Ｎ３に発生した電圧ｖ3 はダイオードＤ３によって整流され、さら にコンデンサＣ３、コンデンサＣ１によって平滑され、補助電源回路４の出力電 圧ＶS として制御回路３の電源入力端子に入力される。When the switching power supply starts operating, a voltage is induced in the secondary winding N2 of the transformer T to supply DC power to the load, and at the same time generate a voltage v 3 in the tertiary winding N3. When the forward drop voltage of the diode D2 is V F2 and the forward drop voltage of the diode D3 is V F3 , and the voltage v 3 is (v 3 −V F3 )> (V IN −V F2 ), The voltage v 3 generated in the tertiary winding N3 is rectified by the diode D3, smoothed by the capacitors C3 and C1, and input to the power input terminal of the control circuit 3 as the output voltage V S of the auxiliary power circuit 4. It
【００１９】 これにより制御回路３は補助電源回路４から電源供給を受けることになり、そ の電圧ＶS の電圧値は入力電圧ＶINよりも高く、起動時よりも高い電圧でスイッ チングトランジスタＱ１のゲートが駆動される。そのため、スイッチングトラン ジスタＱ１のオン抵抗が起動時よりも下がり、起動後の定常動作ではスイッチン グトランジスタＱ１の電力損失が低下する。 なお、コンデンサＣ１とコンデンサＣ３の静電容量は、３次巻線Ｎ３で発生し た電圧ｖ3 の整流平滑時に、高調波成分の電流経路を十分に確保するために、 Ｃ１≫Ｃ３の関係にあるのが望ましい。As a result, the control circuit 3 is supplied with power from the auxiliary power supply circuit 4, and the voltage value of the voltage V S is higher than the input voltage V IN and higher than that at the time of start-up, which is the switching transistor Q1. The gate of is driven. Therefore, the ON resistance of the switching transistor Q1 is lower than that at the time of startup, and the power loss of the switching transistor Q1 is reduced in the steady operation after startup. Incidentally, the capacitance of the capacitor C1 and capacitor C3, when the rectified smoothed voltage v 3 generated in the third winding N3, in order to sufficiently ensure the current path of the harmonic components, the relationship C1»C3 It is desirable to have.
【００２０】 一方、入力電圧ＶINが高くなり、（ＶIN−ＶF2）＞（ｖ3 −ＶF3）という関係 にある場合には、制御回路３は外部の直流電源からの入力電圧ＶINから電源供給 を受けることになり、入力電圧ＶINの大小により、制御回路３の駆動用電源とし て電圧の高い方を自動的に選択することになる。On the other hand, when the input voltage V IN becomes high and there is a relationship of (V IN −V F2 )> (v 3 −V F3 ), the control circuit 3 controls the input voltage V IN from the external DC power source. Since the power is supplied from the control circuit 3, the higher voltage is automatically selected as the driving power supply for the control circuit 3 depending on the magnitude of the input voltage V IN .
【００２１】 図２には本考案の第２の実施例の回路図を示す。なお、図１、図５と同一部 分については同じ符号を付与してある。 図１に示す回路では、スイッチング電源起動後に制御回路３を駆動するための 補助電源として、トランスＴの３次巻線に誘起される電圧を利用していた。 こ れに対して、図２に示す回路ではトランスＴに３次巻線は存在せず、補助電源回 路４を構成するダイオードＤ３のアノードをダイオードＤ１のアノード側の２次 巻線Ｎ２の一端と接続した回路構成をしている。その他の構成素子と回路構成は 図１と同じである。 つまり、図２の回路は、２次巻線Ｎ２に誘起される電圧を補助電源回路４に供 給し、その出力電圧で制御回路３を駆動するものである。FIG. 2 shows a circuit diagram of a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 1 and 5 are designated by the same reference numerals. In the circuit shown in FIG. 1, the voltage induced in the tertiary winding of the transformer T is used as an auxiliary power supply for driving the control circuit 3 after the switching power supply is activated. On the other hand, in the circuit shown in FIG. 2, the transformer T does not have a tertiary winding, and the anode of the diode D3 constituting the auxiliary power supply circuit 4 is connected to one end of the secondary winding N2 on the anode side of the diode D1. It has a circuit configuration connected to. The other constituent elements and the circuit configuration are the same as those in FIG. That is, the circuit of FIG. 2 supplies the voltage induced in the secondary winding N2 to the auxiliary power supply circuit 4, and drives the control circuit 3 with the output voltage thereof.
【００２２】 図３には、本考案の第３の実施例の回路図を示す。図２と同様に、トランスＴ に３次巻線Ｎ３が存在しない回路であるが、補助電源回路４を構成するダイオー ドＤ３のアノードを、スイッチングトランジスタＱ１のドレイン側の１次巻線Ｎ １の一端と接続した回路構成をしている。その他の構成素子と回路構成は図１、 図２と同じである。 図３の回路は、スイッチングトランジスタＱ１がターンオフした時に１次巻線 Ｎ１のインダクタンスによって発生する電圧値の高い電圧を補助電源回路４に供 給し、その出力電圧で制御回路３を駆動するものである。FIG. 3 shows a circuit diagram of a third embodiment of the present invention. Similar to FIG. 2, the transformer T 3 does not have the tertiary winding N3, but the anode of the diode D3 forming the auxiliary power supply circuit 4 is connected to the drain side primary winding N 1 of the switching transistor Q1. It has a circuit configuration connected to one end. Other constituent elements and circuit configurations are the same as those in FIGS. The circuit of FIG. 3 supplies a voltage having a high voltage value generated by the inductance of the primary winding N1 when the switching transistor Q1 is turned off to the auxiliary power supply circuit 4 and drives the control circuit 3 with the output voltage thereof. is there.
【００２３】 図４には、本考案の第４の実施例の回路図を示す。 スイッチング電源回路の出力端子２とダイオードＤ４のアノードを接続し、ダ イオードＤ４のカソードを制御回路３のＶCC端子と接続し、その他の回路構成は 図２の回路とほぼ同一である。しかし、図２のダイオードＤ２は補助電源回路４ を構成し、整流機能と逆流防止機能を果たすのに対し、図４のダイオードＤ４は 逆流防止機能のみを有する。 図４の回路は補助電源回路を使用して制御回路３を駆動するという技術的手段 ではなく、スイッチング電源の出力電圧を逆流防止用のダイオードＤ４を介して 制御回路３のＶCC端子に供給し、制御回路３を駆動するという技術的手段である 。FIG. 4 shows a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention. The output terminal 2 of the switching power supply circuit is connected to the anode of the diode D4, the cathode of the diode D4 is connected to the V CC terminal of the control circuit 3, and the other circuit configuration is almost the same as the circuit of FIG. However, the diode D2 of FIG. 2 constitutes the auxiliary power supply circuit 4 and performs the rectification function and the backflow prevention function, whereas the diode D4 of FIG. 4 has only the backflow prevention function. The circuit of FIG. 4 is not the technical means of driving the control circuit 3 by using the auxiliary power supply circuit, but supplies the output voltage of the switching power supply to the V CC terminal of the control circuit 3 through the diode D4 for backflow prevention. , A technical means of driving the control circuit 3.
【００２４】 実際に、スイッチング電源の出力電圧が入力電圧ＶINの最低入力電圧値よりも 高いのであれば、スイッチング電源の出力電圧を利用するのも１つの手段である 。図２、図３及び図４の回路構成では、トランスＴに３次巻線が不要であるので 構造が簡単になる。Actually, if the output voltage of the switching power supply is higher than the minimum input voltage value of the input voltage V IN , using the output voltage of the switching power supply is also one means. In the circuit configurations of FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4, the transformer T does not require a tertiary winding, so the structure is simple.
【００２５】[0025]
以上に述べたように、本考案は、スイッチング電源の低入力電圧起動機能を備 え、あるいは同時に補助電源の平滑機能を兼ね備えたコンデンサをスイッチング 電源回路の入力端子と制御回路のＶCC端子（電源入力端子）間に接続することで 、スイッチング電源起動時には、前記コンデンサを介してスイッチング電源回路 に供給される入力電圧が制御回路の駆動用電源として用いられるようにしたもの である。 このことにより、特別なスイッチング電源起動用の回路を構成せずともスイッ チング電源が起動できる最低の入力電圧値を、スイッチング素子のしきい値電圧 付近まで下げることができる。 また、入力端子と制御回路の電源入力端子間に接続したコンデンサは、スイッ チング電源の低電圧起動機能と補助電源の平滑機能を兼用させることが出来るが 、その場合には回路構成要素が省略でき、回路構成の簡素で安価なスイッチング 電源が提供できる。As described above, according to the present invention, the capacitor having the low input voltage starting function of the switching power supply, or at the same time having the smoothing function of the auxiliary power supply, is used as the input terminal of the switching power supply circuit and the V CC terminal (power supply of the control circuit). By connecting between the input terminals), the input voltage supplied to the switching power supply circuit via the capacitor is used as the driving power supply for the control circuit when the switching power supply is activated. As a result, the lowest input voltage value at which the switching power supply can be started can be reduced to around the threshold voltage of the switching element without configuring a special circuit for starting the switching power supply. Also, the capacitor connected between the input terminal and the power supply input terminal of the control circuit can have both the low-voltage starting function of the switching power supply and the smoothing function of the auxiliary power supply, but in that case the circuit components can be omitted. It is possible to provide an inexpensive switching power supply with a simple circuit configuration.
【図１】 本考案のスイッチング電源の一実施例の回路
図。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a switching power supply of the present invention.
【図２】 本考案のスイッチング電源の第２の実施例の
回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the switching power supply of the present invention.
【図３】 本考案のスイッチング電源の第３の実施例の
回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of a switching power supply according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 本考案のスイッチング電源の第４の実施例の
回路図。FIG. 4 is a circuit diagram of a switching power supply according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】 従来の補助電源を備えたスイッチング電源の
回路図。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional switching power supply including an auxiliary power supply.
１ 入力端子 ２ 出力端子 ３ 制御回路 ４ 補助電源回路 1 Input terminal 2 Output terminal 3 Control circuit 4 Auxiliary power supply circuit
Claims (3)
に安定化した直流出力電圧を供給するスイッチング電源
において、スイッチング電源回路の入力端子と制御回路
の電源入力端子間にコンデンサを接続し、スイッチング
素子を駆動する制御回路が、スイッチング電源起動時に
は、外部からスイッチング電源回路に供給される直流入
力から該コンデンサを介して電源供給を受け、スイッチ
ング電源起動後には、補助電源、あるいは外部からスイ
ッチング電源回路に供給される直流入力かどちらか電圧
値の高い方から選択的に電源供給を受けることを特徴と
するスイッチング電源。1. In a switching power supply for turning on / off a switching element to supply a stabilized DC output voltage to a load, a capacitor is connected between an input terminal of the switching power supply circuit and a power supply input terminal of a control circuit to connect the switching element to the switching element. When the switching power supply is started, the control circuit to be driven receives power supply from the DC input supplied from the outside to the switching power supply circuit through the capacitor, and after starting the switching power supply, it is supplied to the auxiliary power supply or the switching power supply circuit from the outside. A switching power supply characterized in that it is selectively supplied with power from either the DC input or the one with the higher voltage value.
接続したコンデンサが、補助電源の平滑コンデンサを兼
用したことを特徴とする請求項１のスイッチング電源。2. The switching power supply according to claim 1, wherein the capacitor connected between the input terminal and the power supply input terminal of the control circuit also serves as the smoothing capacitor of the auxiliary power supply.
に安定化した直流出力電圧を供給するスイッチング電源
において、スイッチング電源回路の入力端子と制御回路
の電源入力端子間にコンデンサを接続し、スイッチング
素子を駆動する制御回路が、スイッチング電源起動時に
は、外部からスイッチング電源回路に供給される直流入
力から該コンデンサを介して電源供給を受け、スイッチ
ング電源起動後には、スイッチング電源の直流出力、あ
るいは外部からスイッチング電源回路に供給される直流
入力かどちらか電圧値の高い方から選択的に電源供給を
受けることを特徴とするスイッチング電源。3. In a switching power supply for turning on and off a switching element to supply a stabilized DC output voltage to a load, a capacitor is connected between an input terminal of the switching power supply circuit and a power supply input terminal of a control circuit to connect the switching element. When the switching control power supply is started, the control circuit to be driven receives power supply from the DC input supplied from the outside to the switching power supply circuit through the capacitor, and after the switching power supply is started, the DC output of the switching power supply or the switching power supply from the outside. A switching power supply characterized by being selectively supplied with power from either a DC input supplied to a circuit or a higher voltage value.
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|---|---|---|---|
| JP1993004891U JP2575346Y2 (en) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | Switching power supply |
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| JPH0660291U true JPH0660291U (en) | 1994-08-19 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021111566A1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 三菱電機株式会社 | Switching power supply device |
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| JPS6298484U (en) * | 1985-12-09 | 1987-06-23 | ||
| JPH0214294U (en) * | 1988-07-12 | 1990-01-29 | ||
| JPH0386069A (en) * | 1989-08-29 | 1991-04-11 | Mitsubishi Electric Corp | Power-supply device |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP1993004891U patent/JP2575346Y2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2575346Y2 (en) | 1998-06-25 |
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