JPH0710169B2

JPH0710169B2 - パルス発生回路

Info

Publication number: JPH0710169B2
Application number: JP2220719A
Authority: JP
Inventors: 秀夫上岡
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH03117363A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、スイッチング電源の起動回路等に使用される
パルス発生回路に関する。

＜従来の技術＞第３図はスイッチング電源の従来例を示し、１及び２は
交流入力端子、３は電源スイッチ、４はダイオードブリ
ッジ整流回路等の整流回路及びフィルタ回路等を含む入
力整流回路、５は平滑コンデンサである。入力端子１及
び２に供給された交流入力は入力整流回路４によって整
流され、平滑コンデンサ５によって平滑化されて、直流
電圧Vinに変換される。

６は変圧器、61〜63は変圧器６の巻線、７はパワートラ
ンジスタ等によって構成されたスイッチング素子で、変
圧器６の巻線61に直列に接続されている。８は起動回
路、９は制御回路、10は出力整流平滑回路、11及び12は
出力端子である。

起動回路８は、制御回路９の内部に備えられたタイマー
回路（図示しない）と組合されて、起動用のパルス発生
回路を構成しており、直流入力ラインに対して抵抗81及
びツェナーダイオード82の直列接続回路を並列に接続す
ると共に、抵抗81とツェナーダイオード82の接続点を、
トランジスタ83のベースに接続してある。トランジスタ
83は、コレクタを抵抗84を通して直流入力の（＋）側ラ
イン（イ）に接続し、エミッタを制御回路９の電源ライ
ンに接続してある。85はコンデンサである。

制御回路９は電圧検出部91によって直流出力電圧V₀を検
出し、その検出信号をフォトダイオード92及びフォトト
ランジスタ93等のフォトカプラを通して制御部94に伝送
し、制御部94により、スイッチング素子７を駆動制御す
るようになっている。制御部94は、起動回路８から与え
られる電圧によって起動され、起動後は巻線63よりダイ
オード13を通して与えられる電圧によって動作する。

出力整流平滑回路10はダイオード101、102、インダクタ
103及びコンデンサ104を備えて構成されている。

上記の従来のスイッチング電源において、まず電源スイ
ッチ３をオンにしてAC100Vまたは200Vの交流電源を投入
すると、平滑コンデンサ４の端子間に現われる直流電圧
Vinが時間と共に上昇し、電源投入後、或る時間で、ツ
ェナーダイオード82に印加される電圧がそのツェナー電
圧を越えるようになる。これによりツェナーダイオード
82が導通すると、トランジスタ83がオンになり、トラン
ジスタ83を通して制御回路９に電流が供給され、制御回
路９が動作を開始する。制御回路９の起動時の動作は、
起動回路８とともにパルス発生回路を構成するタイマー
回路により、起動用のパルスをスイッチング素子７に供
給する動作となる。

制御回路９の動作開始により、スイッチング素子７が起
動されてスイッチング動作を開始し、その巻線63に電圧
が誘起する。巻線63に誘起した電圧はダイオード13を通
して制御回路９に供給されるので、制御回路９は巻線63
に誘起する電圧を動作電源として定常の運転に入る。

＜発明が解決しようとする課題＞しかしながら、起動回路８において約130Vまたは260Vの
直流入力電圧Vinから、数Ｖの電源を作る必要があるた
め、抵抗81、84及びツェナーダイオード82等の回路部品
における電力ロスが大きくなり、起動時の効率が悪くな
ること、トランジスタ83として耐圧の高いものが必要に
なり、小信号用のトランジスタが使用できず、小型化及
びコストダウンが困難であること等の難点がある。

そこで、本発明の課題は、上述する従来の欠点を除去
し、小容量で消費電力が少なく、高効率で、かつ、ハイ
ブリッドIC化の可能な部品を使用して構成し得るパルス
発生回路を提供することである。

＜課題を解決するための手段＞上述した課題解決のため、本発明に係るパルス発生回路
は、直流入力ライン間に接続され、直流入力が或るレベル以
上になった時に導通して一方向に充電される時定数回路
と、前記時定数回路における充電電圧が或るレベル以上にな
った時に導通する第１のスイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路の導通によって導通し負荷
に対して前記時定数回路の充電電圧を供給するととも
に、前記第１のスイッチング回路をドライブし、前記第
１のスイッチング回路を通して自己保持される第２のス
イッチング回路とを備えることを特徴とする。

＜作用＞時定数回路の充電電圧を利用して、第１のスイッチング
回路及び第２のスイッチング回路を順次に駆動し、負荷
に対して電源を供給する回路構成であるから、起動時に
は時定数回路に対するチャージ電流を流すだけで良い。
このため、回路部品として、従来に比べて、著しく小容
量のものを使用することが可能であり、回路構成が小型
化され、消費電力が低下する。

第１及び第２のスイッチング回路はトランジスタ、抵抗
及びツェナーダイオード等で構成し得るから、ハイブリ
ッドIC化が可能であり、より一層小型化される。

また、入力電圧が低下した場合、またはその他の異常時
に、第１のスイッチング回路及び第２のスイッチング回
路の自己保持動作が解除され、ドライブ禁止がかかるの
で、動作の安全性が確保できる。

＜実施例＞第１図は本発明に係るパルス発生回路を起動回路として
備えるスイッチング電源の電気回路接続図、第２図は本
発明に係るパルス発生回路の部分を抜き出して表示した
電気回路接続図である。図において、第４図と同一の参
照符号は同一性ある構成部分を示している。86は時定数
回路、87は第１のスイッチング回路、88は第２のスイッ
チング回路であり、これらはパルス発生回路８を構成す
る。第２図のRLは負荷であり、第１図の制御回路９及び
スイッチング素子７が含まれる。

時定数回路86は、平滑コンデンサ５の端子電圧たる直流
電圧Vinの供給される直流入力ライン（イ）と（ロ）と
の間に、抵抗861、ツェナーダイオード862及びコンデン
サ863の直列回路を接続した回路構成となっている。電
源スイッチ３を閉じて電源を投入した後、平滑コンデン
サ５の端子電圧たる直流入力電圧Vinが或るレベル以上
になり、ツェナーダイオード862に印加される電圧がそ
のツェナー電圧以上になると、ツェナーダイオード862
が導通し、コンデンサ863がツェナーダイオード862を通
して、抵抗861の抵抗値R₁及びコンデンサ863の容量値C₁
で定まる時定数に従って、一方向に充電される。

第１のスイッチング回路87は、抵抗871及びツエナーダ
イオード872の直列回路を、時定数回路86のコンデンサ8
63の一端に接続し、他端をトランジスタ873のベースに
接続した回路構成となっている。トランジスタ873は、
そのベース．エミッタ間に抵抗874を接続し、コレクタ
を、抵抗876及び877を通してコンデンサ863の一端に接
続してある。この第１のスイッチング回路87において、
時定数回路86を構成するコンデンサ863の充電電圧が或
るレベル以上になると、ツェナーダイオード872が導通
し、続いてトランジスタ873が導通する。

第２のスイッチング回路88はPNP形トランジスタ881は備
えて構成されている。トランジスタ881は、そのベース
を、トランジスタ873のコレクタに接続された抵抗876
と、抵抗877との接続点に接続し、エミッタを、抵抗877
と一緒に時定数回路86のコンデンサ863の一端に接続す
ると共に、コレクタを制御部94に接続し、更に、第１の
スイッチング回路87を構成するトランジスタ873のベー
スに抵抗882及びツェナーダイオード883の直列回路を通
して接続してある。ツェナーダイオード883のツェナー
電圧はツェナーダイオード872より低く定めてある。ま
た、トランジスタ881のエミッタには巻線63に直列に接
続されたダイオード13の一端を接続してある。

上記の回路構成において、電源スイッチ３を閉じ、電源
を投入すると、平滑コンデンサ５の端子間電圧たる直流
電圧Vinが時間と共に上昇して行く。平滑コンデンサ５
の端子電圧たる直流電圧Vinが或るレベル以上になり、
ツェナーダイオード862に印加される電圧がそのツェナ
ー電圧以上になると、ツェナーダイオード862が導通
し、コンデンサ863がツェナーダイオード862を通して、
抵抗861の抵抗値R₁及びコンデンサ863の容量値C₁で定ま
る時定数R₁.C₁に従って、一方向に充電される。

コンデンサ863の充電電圧は第１のスイッチング回路87
に印加される。そして、コンデンサ863の充電電圧が或
るレベル以上になると、まずツェナーダイオード872が
導通し、トランジスタ873にベースドライブがかかり、
トランジスタ873がオンする。

このようにしてトランジスタ873がオンしコレクタ電流
が流れると、第２のスイッチング回路88を構成するトラ
ンジスタ881がドライブされ、オンとなる。トランジス
タ881がオンになると、コンデンサ863の充電電圧が、負
荷となる制御回路９に印加され、制御回路９がその充電
電荷によって動作を開始する。これと同時に、抵抗882
及びツェナーダイオード883を通してトランジスタ881の
コレクタ側からトランジスタ873に対して、ベースドラ
イブがかかる。このため、第２のスイッチング回路88を
構成するトランジスタ881は、第１のスイッチング回路8
7を構成するトランジスタ873を通して自己保持される。

第１のスイッチング電源においては、制御回路９の動作
開始により、スイッチング素子７が起動し、変圧器６の
巻線61を通して与えられる直流電圧Vinがスイッチング
される。このスイッチング動作に伴い、巻線63に誘起す
る電圧がダイオード13及びトランジスタ881を通して制
御回路９に供給され、後は巻線63に生じる誘起電圧を電
源として制御回路９が動作を継続し、定常運転に入る。

入力電圧が低下して巻線63の誘起電圧が低下し、ツェナ
ーダイオード883に印加される電圧がそのツェナー電圧
以下になると、トランジスタ873及び881の自己保持動作
が解除され、制御回路９に流れる電流が遮断され、スイ
ッチング動作が停止する。

上述のように、本発明に係るパルス発生回路８は、時定
数回路86のコンデンサ863の充電電圧を利用して、第１
のスイッチング回路87及び第２のスイッチング回路88を
順次に駆動して、制御回路９に対して起動電源を供給す
る回路構成であるから、起動時にはコンデンサ863に対
するチャージ電流を流すだけで良い。このため、抵抗87
1及びツェナーダイオード872として、従来に比べて、著
しく小容量のものを使用することが可能であり、回路構
成が小型化され、消費電力が低下する。トランジスタ
（873、881）、抵抗（874、876、877）及びツェナーダ
イオード883等の他の回路部品に関しても同様である。

しかも、実施例に示すように、第１及び第２のスイッチ
ング回路87、88はトランジスタ（873、881）、抵抗（87
1、874、876、877）及びツェナーダイオード（872、88
3）等で構成し得るから、ハイブリッドIC化が可能であ
り、より一層小型化される。

また、第１図のスイッチング電源において、例えば入力
電圧が低下した場合、またはその他の異常により、巻線
63の誘起電圧が所定レベルより低下すると、第１のスイ
ッチング回路87及び第２のスイッチング回路88の自己保
持動作が解除され、ドライブ禁止がかかるので、動作の
安全性が確保できる利点も得られる。

＜発明の効果＞以上述べたように、本発明に係るパルス発生回路は、直
流入力ライン間に接続され、直流入力が或るレベル以上
になった時に導通して一方向に充電される時定数回路
と、時定数回路における充電電圧が或るレベル以上にな
った時に導通する第１のスイッチング回路と、第１のス
イッチング回路の導通によって導通し、負荷に対して時
定数回路の充電電圧を供給するとともに、第１のスイッ
チング回路をドライブし、第１のスイッチング回路を通
して自己保持される第２のスイッチング回路とを備える
から、小容量で消費電力が少なく、高効率で、かつハイ
ブリッドIC化の可能な部品を使用して構成されたパルス
発生回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパルス発生回路を備えるスイッチ
ング電源の電気回路接続図、第２図は本発明に係るパル
ス発生回路の部分を抜き出して表示した電気回路接続
図、第３図は従来のスイッチング電源の電気回路接続図
である。８……パルス発生回路９……負荷となる制御回路 61、62、63……変圧器の巻線 86……時定数回路 87……第１のスイッチング回路 88……第２のスイッチング回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流入力ライン間に接続され、直流入力が
或るレベル以上になった時に導通して一方向に充電され
る時定数回路と、前記時定数回路における充電電圧が或るレベル以上にな
った時に導通する第１のスイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路の導通によって導通し、負
荷に前記時定数回路の充電電圧を供給するとともに、前
記第１のスイッチング回路をドライブし、前記第１のス
イッチング回路を通して自己保持される第２のスイッチ
ング回路とを備えることを特徴とするパルス発生回路。