JPH07101987B2 - 電源供給装置 - Google Patents

電源供給装置

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JPH07101987B2
JPH07101987B2 JP5104488A JP10448893A JPH07101987B2 JP H07101987 B2 JPH07101987 B2 JP H07101987B2 JP 5104488 A JP5104488 A JP 5104488A JP 10448893 A JP10448893 A JP 10448893A JP H07101987 B2 JPH07101987 B2 JP H07101987B2
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昶 雨 李
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三星電機株式会社
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電源供給装置に関
し、詳しくは電源供給装置内に配置された整流回路のス
イッチング素子の動作を制御するスイッチング制御部を
設置してスイッチング素子のスイッチング動作が正確に
なされるようにし、過度な入力電圧に因って発生するス
イッチング素子の破壊を防止するようにした電源供給装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電源供給装置は、印加される電
源を電子機器に使う場合に電子機器に供給される電圧を
一定値を持った直流電圧に変換するための整流回路と平
滑回路(flattening circuit)とを含む回路を言う。
【0003】また、電源供給装置は、出力電圧を一定に
維持するために、電源印加手段内のスイッチング素子を
制御するためのパルス幅変調器を備え、パルス幅変調器
から出力するパルスのデューティを調節するように構成
されている。
【0004】図1は、一般的な順方向タイプの電源供給
装置を示す回路図である。
【0005】図1を見れば、電源印加部10と整流部2
0と平滑部30とから構成されている。
【0006】先ず、電源印加部10を見れば、変圧器T
1の1次捲線の一側は電源電圧Vinが印加されるように
電圧印加端子が連結されており、他側は前記電源電圧V
inが変圧器T1の1次捲線を通じて2次捲線へ誘導され
ることを制御するようにスイッチング用MOSトランジ
スタQ1に連結されている。また、MOSトランジスタ
Q1のゲート端子には、前記MOSトランジスタQ1の
オン/オフを制御するためのパルスを発生させるパルス
幅変調器12が連結されており、前記変圧器T1の1次
捲線に隣接して前記変圧器T1の1次捲線から電圧を誘
導させるための2次捲線を含む。
【0007】また、整流部20を見れば、前記変圧器T
1の1次捲線から2次捲線へ印加された一定電圧は整流
用ダイオードD1を通じて整流されるように連結されて
おり、前記パルス幅変調器12の出力がロー信号である
とき、逆電圧が印加されることを誘導するためのフリー
ホイーリングダイオード(free wheeling diode)D2が
連結されている。また、フリーホイーリングダイオード
D2の入力端は、接地されている。
【0008】更に、平滑部30を見れば、平滑用コイル
L1とコンデンサC1とから成る平滑フィルタで構成さ
れている。
【0009】以上の回路を参照して動作を説明する。但
し、ここで電源電圧は直流である。
【0010】パルス幅変調器12では、一定の周期でハ
イ信号とロー信号とをMOSトランジスタQ1のゲート
端子に印加する。
【0011】パルス幅変調器12から出力されるパルス
信号がハイ信号であるときには、MOSトランジスタQ
1はターン−オンされて電圧印加端子を通じて印加され
た電源電圧は変圧器T1の1次捲線を通じて2次捲線へ
誘導される。
【0012】誘導された電圧は、整流用ダイオードD1
に印加されて整流されたあと、平滑部30内に配設され
たコイルL1とコンデンサC1を通じて平滑されたあと
電圧出力端子を通じて出力される。
【0013】従って、変圧器T1→整流用ダイオードD
1→平滑用コイルL1→平滑用コンデンサC1→変圧器
T1のループが形成されて入力電圧が整流される。
【0014】もしパルス幅変調器12からのパルス信号
がロー信号であるときには、MOSトランジスタQ1は
ターン−オフされて電圧印加端子を通じて印加された電
源電圧は変圧器T1に印加されることなく、変圧器T1
の2次捲線には逆電圧が誘導されて整流用ダイオードD
1はターン−オフされる。従って、コイルL1に残って
いる電圧が平滑用コイルに印加されて平滑されたあと、
電圧出力端子を通じて出力される。
【0015】従って、平滑用コイルL1→平滑用コンデ
ンサC1→フリーホイーリングダイオードD2のループ
が形成されて入力電圧が整流される。
【0016】ところで、前記のような回路を構成する場
合に、ダイオードD1,D2によるダイオード順電圧降
下大きさの電力損失が発生した。ダイオード順電圧降下
(diode forward drop voltage)とはダイオードを動作
させるための最小限の電圧を意味する。
【0017】また、損失された電力により素子が過熱す
るという問題点が発生するとともに、素子の過熱を防止
するためにヒートシンクを設置しなければならず、その
ため回路のかさが大きくなり費用が上昇するという問題
点があった。
【0018】図2は、従来の整流回路の他の実施例を示
す回路図である。図2において図1と同一な部分はその
構成と動作の説明を省略し、同一な素子を使った場合に
は同一符号を使用した。
【0019】図2に示す装置は図1に示す装置の問題点
を解決するためになされたものであって、電力損失を発
生させる整流用ダイオードD1とフリーホイーリングダ
イオードD2とをスイッチング用MOSトランジスタQ
2,Q3に代置してなる。電力損失が低いスイッチング
素子として、MOSトランジスタとバイポーラトランジ
スタが広く使われているが、バイポーラトランジスタの
場合にはスイッチング速度がMOSトランジスタに比べ
て遅いために、電源供給装置には使用が困難であって、
最近では主にMOSトランジスタが使用されている。
【0020】また、MOSトランジスタQ2のゲート端
子は前記変圧器T1の1次捲線に隣接して配置されてお
り、前記変圧器T1の1次捲線から電圧を誘導するため
の3次捲線が更に配設されており、それによってMOS
トランジスタQ2のスイッチング動作を制御するように
した。
【0021】また、MOSトランジスタQ3のゲート端
子は、前記平滑用コイルL1から印加される電圧の誘導
を受けてMOSトランジスタQ3のスイッチング動作を
制御するようにした補助捲線T2に接続されている。
【0022】以上の回路を参照して図1に示す回路と異
なる部分の動作を説明する。
【0023】パルス幅変調器12から発生したパルス信
号がハイ信号であるときには、電圧印加端子から印加さ
れた電源電圧Vinは変圧器T1の1次捲線から3次捲線
に誘導される。この誘導電圧はMOSトランジスタQ2
をターン−オンさせる。
【0024】従って、変圧器T1→平滑用コイルL1→
平滑用コンデンサC1→MOSトランジスタQ2のルー
プが形成される。
【0025】また、パルス幅変調器12からのパルス信
号がロー信号であるときには、スイッチング用MOSト
ランジスタQ1がターン−オフされて電圧印加端子を通
じて印加された電圧は変圧器T1に印加されることな
く、変圧器T1の2次捲線には逆電圧が誘導されてMO
SトランジスタQ2はターン−オフされる。
【0026】このとき、コイルL1に残っているエネル
ギーは、前記コイルL1に隣接している補助捲線T2に
誘導され、この誘導電圧はMOSトランジスタQ3のゲ
ート端子に印加されてMOSトランジスタQ3をターン
−オンさせる。
【0027】従って、平滑用コイルL1→平滑用コンデ
ンサC1→MOSトランジスタQ3のループが形成され
る。
【0028】ところで、前記のような回路を構成する場
合に、整流用ダイオードD1とフリーホイーリングダイ
オードD2による電力損失は減らすことができるが、変
圧器T1の3次捲線に印加される電圧がMOSトランジ
スタQ2の許容電圧より大きくなるとMOSトランジス
タQ2が破壊されるという問題点が発生した。
【0029】従って、前記のような問題点を解決するた
めには、MOSトランジスタQ2のゲート端子に印加さ
れる電圧がMOSトランジスタQ2の許容電圧より高い
場合にこの電圧を遮断するような装置を設置しなければ
ならない。すなわち、誘導電圧がMOSトランジスタQ
2の許容電圧より高い場合に、この電圧を遮断するため
にツェナーダイオードと発熱素子(heat releasing devi
ce) とから構成された過電圧遮断部を追加設置しなけれ
ばならない。
【0030】また、前記のように構成された回路におい
て、出力負荷の等価インピーダンスが高い場合、平滑用
コイルL1に存在するエネルギーが非常に小さくなるの
で、補助捲線T2を通じてMOSトランジスタQ3のゲ
ート端子に印加されるエネルギーが非常に少なくなり、
そのためMOSトランジスタQ3はスイッチング動作を
することができないという問題点があった。
【0031】更に、出力負荷の等価インピーダンスが低
い場合、平滑用コイルL1に存在するエネルギーが非常
に大きくなるので、補助捲線T2を通じてMOSトラン
ジスタQ3のゲート端子に印加されるエネルギーが非常
に大きくなる。そのため、MOSトランジスタQ3の許
容電圧より大きな電圧が印加されるのでMOSトランジ
スタQ3が破壊されるという問題点があった。
【0032】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、整
流回路内に配設されたスイッチング素子の動作を制御す
るスイッチング制御部を設置してスイッチング素子のス
イッチング動作が正確になされるようにし、過度の入力
電圧に因って発生するスイッチング素子の破壊を防止す
るようにした電源供給装置を提供することにある。
【0033】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に基づく装置は、パルス幅変調器の制御下で
直流電源の直流電圧を交流電圧に変換してなる交流電圧
がその1次巻線に入力され、かつその2次巻線および3
次巻線に出力電圧をそれぞれ誘起するトランスと、前記
トランスの2次巻線から誘起された交流電圧を整流する
第1及び第2の電界効果トランジスタを含んだ整流手段
とを有し、前記トランスの2次巻線に誘起される交流電
圧が前記第1及び第2の電界効果トランジスタに印加さ
れるようにした電源供給装置において、前記トランスの
3次巻線から出力された交流電圧を直流電圧に整流し、
整流された直流電圧を充電し、前記3次巻線から交流電
圧が出力されない場合、充電された電圧を放電して安定
されたバイアス電圧を発生するためのバイアス電圧発生
手段と、前記3次巻線から交流電圧が出力される場合、
前記バイアス電圧により動作されて前記第1の電界効果
トランジスタのゲートに一定なレベルのパルス電圧を供
給してこれをスイッチングする第1のスイッチング手段
と、前記3次巻線から交流電圧が出力されない場合、前
記バイアス電圧の発生手段から放電されるバイアス電圧
が供給されて動作して前記第2の電界効果トランジスタ
のゲートに一定なレベルのパルス電圧を供給してこれを
スイッチングする第2のスイッチング手段とから構成さ
れ、前記第1のスイッチング手段と第2のスイッチング
手段が相互選択的に動作されて安定された直流電圧を出
力させることを特徴とする。
【0034】
【実施例】以下、添付の図面を参照してこの発明による
電源供給装置の望ましい一実施例を詳細に説明する。
【0035】図3は、この発明による電源供給装置の一
実施例を示す回路図である。
【0036】図3を見れば、図2の整流部20内に配設
された二つのスイッチング用MOSトランジスタQ2,
Q3のスイッチング動作を制御するためにスイッチング
制御回路40が追加設置されている。また、平滑部30
内に配設された平滑用コンデンサC1の一側は接地され
ている。
【0037】また、スイッチング制御回路40は、スイ
ッチング用MOSトランジスタQ2のスイッチング動作
を制御する第1スイッチング部44と、他のスイッチン
グ用MOSトランジスタQ3のスイッチング動作を制御
する第2スイッチング部46と、前記第1スイッチング
部44と前記第2スイッチング部46を動作させるため
の一定電圧を供給する補助整流部42とを含む。
【0038】先ず、補助整流部42は、変圧器T1の1
次捲線から電圧を誘導するための3次捲線と、前記3次
捲線に誘導された電圧を整流するための二つの整流用ダ
イオードD3,D4と、前記整流用ダイオードD3,D
4により整流された電圧の平均値を後端に供給するため
の一定電圧供給用ダイオードD5と、前記一定電圧供給
用ダイオードD5を通じて出力された一定値の電圧を平
滑(flattening)するために平滑用コイルL2と平滑用
コンデンサC2とを備えた平滑用フィルタとから構成さ
れている。
【0039】次に、第1スイッチング部44を見れば、
スイッチング用MOSトランジスタQ2のゲート端子は
スイッチング用MOSトランジスタQ2の動作を制御で
きるようにオン/オフが相互較差(alternately turn on
and off) される二つのスイッチング用バイポーラトラ
ンジスタQ6,Q7に連結されており、二つのスイッチ
ング用バイポーラトランジスタQ6,Q7のベース端子
には分圧用抵抗R3,R4がそれぞれ連結されており、
バイポーラトランジスタQ6のコレクタ端子とバイポー
ラトランジスタQ7のエミッタ端子との間には同期用ダ
イオードD7が連結されている。
【0040】次に、第2スイッチング部46を見れば、
スイッチング用MOSトランジスタQ3のゲート端子は
スイッチング用MOSトランジスタQ3の動作を制御で
きるようにオン/オフが相互較差される二つのスイッチ
ング用バイポーラトランジスタQ4,Q5に連結されて
おり、二つのスイッチング用バイポーラトランジスタQ
4,Q5のベース端子は分圧用抵抗R1,R2に連結さ
れており、バイポーラトランジスタQ4のコレクタ端子
とバイポーラトランジスタQ5のエミッタ端子との間に
は同期用ダイオードD6が連結されている。
【0041】前記のような構成を参照して動作を説明す
る。
【0042】先ず、電源印加部10内のパルス幅変調器
12から出力されるパルスがハイ信号であるときには、
MOSトランジスタQ1がターン−オンされて電圧印加
端子から印加された電源電圧Vinは変圧器T1の1次捲
線から2次捲線と3次捲線に同時に誘導される。
【0043】このとき、変圧器T1の1次捲線に印加さ
れる電圧の波形は図6(B)に示すとおりであり、変圧
器T1の2次捲線に誘導される電圧波形は図6(C)に
示すとおりであり、変圧器T1の3次捲線に誘導される
電圧波形は図6(D)に示すとおりである。
【0044】誘導された電圧は、補助整流部42内に配
設された二つの整流用ダイオードD3,D4を通じて整
流され、一定電圧供給用ダイオードD5を通じて印加さ
れた電圧の平均値が出力される。この平均値の電圧は、
平滑用コイルL2と平滑用コンデンサC2とから構成さ
れた平滑用フィルタを通じてフィルタリングされたあ
と、一部の電圧は第1スイッチング部44内に配設され
た抵抗R4を通じてバイポーラトランジスタQ7のベー
スに印加されて(図6(F)参照)、バイポーラトラン
ジスタQ7をターン−オンさせ、一方、一部の電圧は、
バイポーラトランジスタQ7のコレクタに印加される。
【0045】このとき、一部の電圧は、第2スイッチン
グ部46内に配設された抵抗R1を通じてバイポーラト
ランジスタQ4のベースに印加されて(図6(E)参
照)、バイポーラトランジスタQ4をターン−オンさ
せ、また、一部の電圧は、抵抗R2を通じてバイポーラ
トランジスタQ5のベースに印加される。また、整流用
ダイオードD3を通じて整流された電圧は、抵抗R1を
通じてバイポーラトランジスタQ4のベースに印加され
てバイポーラトランジスタQ4をターン−オンさせる。
【0046】バイポーラトランジスタQ4がターン−オ
ンされると、バイポーラトランジスタQ5のベースに印
加された電圧は、グラウンドへパスされてバイポーラト
ランジスタQ5をターン−オフさせ、前記整流部20内
に配設されたMOSトランジスタQ3のゲートに印加さ
れた電圧は同期用ダイオードD6を通じてグラウンドへ
パスされてMOSトランジスタQ3はターン−オフされ
る。
【0047】また、前記第1スイッチング部44内に配
設されたバイポーラトランジスタQ6のベースには、印
加された電圧がないのでオフ状態を維持し、変圧器T1
の3次捲線を通じて誘導された一定電圧は第1スイッチ
ング部44内のバイポーラトランジスタQ7を通じて前
記整流部20内のMOSトランジスタQ2のゲート端子
に印加されてMOSトランジスタQ2をターン−オンさ
せる。残りの動作は、上述した図2のものと同一であ
る。
【0048】次に、電源印加部10内のパルス幅変調器
12から出力されるパルス信号がロー信号であるときに
は、MOSトランジスタQ1がターン−オフされて電圧
印加端子から印加された電源電圧Vinは変圧器T1の1
次捲線から3次捲線へ誘導されない。
【0049】誘導された電圧がないので、第2スイッチ
ング部46内のバイポーラトランジスタQ4はターン−
オフされ、バイアス電圧と平滑用コンデンサC2に充電
されている電圧によりバイポーラトランジスタQ5がタ
ーン−オンされる。
【0050】また、補助整流部42内の平滑用コイルL
2の残留電圧と充電電圧中の一部は前記整流部20内の
MOSトランジスタQ3のゲート端子に印加されて前記
MOSトランジスタQ3をターン−オンさせ、一部の電
圧は、第1スイッチング部44内の抵抗R3を通じてバ
イポーラトランジスタQ6のベースに印加されてバイポ
ーラトランジスタQ6をターン−オンさせる。
【0051】バイポーラトランジスタQ6がターン−オ
ンされれば、バイポーラトランジスタQ7のベースに印
加された電圧は、バイポーラトランジスタQ6を通じて
グラウンドへパスされ、それによりバイポーラトランジ
スタQ7をターン−オフさせる。前記整流部20内のM
OSトランジスタQ2のゲート端子に印加された電圧
は、同期用ダイオードD7とバイポーラトランジスタQ
6とを通じてグラウンドへパスされてMOSトランジス
タQ2をターン−オフさせる。
【0052】残りの動作は前述した図2のものと同一で
ある。
【0053】パルス幅変調器の出力によるスイッチング
用MOSトランジスタ及びスイッチング用バイポーラト
ランジスタのオン/オフ状態を記録すれば次の通りであ
る。
【0054】
【表1】 次に、この発明による電源供給装置の他の実施例につい
て添付の図面を参照して説明する。
【0055】図4はこの発明による電源供給装置の他の
実施例を示す回路図であり、図5はこの発明による電源
供給装置のさらに他の実施例を示す回路図である。
【0056】図4及び図5において、図2及び図3と同
一な部分はその構成及び動作の説明を省略するととも
に、同一な構成要素には同一符号を付してある。
【0057】図4を見れば、前記図3に示す構成部分中
の前記第2スイッチング部46を除去し、前記整流部2
0内のMOSトランジスタQ3を制御するために図2に
おいて説明した補助捲線を使用した。
【0058】ここで、前記言及した内容を再び整理すれ
ば、整流部20内のMOSトランジスタQ3のゲート端
子は、平滑部30内の平滑用コイルL1に隣接して配置
され、前記平滑用コイルL1に残留するエネルギーの印
加を受けるための補助捲線T2に連結されている。ま
た、スイッチング制御回路部40内の補助整流部42は
図3のものと同一に構成されている。
【0059】また、スイッチング制御回路部40内の第
1スイッチング部44を見れば、前記整流部20内のM
OSトランジスタQ2のゲート端子は、スイッチング用
MOSトランジスタQ2のスイッチング動作を制御でき
るようにオン/オフが交互に切換される三つのスイッチ
ング用バイポーラトランジスタQ4,Q6,Q7に連結
されており、三つのスイッチング用バイポーラトランジ
スタQ4,Q6,Q7のベース端子は分圧用抵抗R1,
R3,R4がそれぞれ連結されており、バイポーラトラ
ンジスタQ6のコレクタ端子とバイポーラトランジスタ
Q7のエミッタ端子との間には同期用ダイオードD7が
連結されている。
【0060】前記のように構成された回路を参照して動
作を説明する。
【0061】先ず、電源印加部10内のパルス幅変調器
12から出力されるパルスがハイ信号であるときには、
MOSトランジスタQ1がターン−オンされて電圧印加
端子から印加された電源電圧Vinは変圧器T1の1次捲
線から2次捲線と3次捲線へ同時に誘導される。この誘
導された電圧は、補助整流部42内の二つの整流用ダイ
オードD3,D4を通じて整流され、一定な電圧供給用
ダイオードD5を通じて印加された電圧の平均値が出力
され、平滑用コイルL2と平滑コンデンサC2とから構
成された平滑用フィルタを通じてフィルタリングされた
あと、一部の電圧は、第1スイッチング部44内の抵抗
R4を通じてバイポーラトランジスタQ7のベースに印
加されてバイポーラトランジスタQ7をターン−オンさ
せ、残りの電圧は、バイポーラトランジスタQ7のコレ
クタに印加される。
【0062】また、整流用ダイオードD3を通じて整流
された電圧は、抵抗R1を通じてバイポーラトランジス
タQ4のベースに印加されてバイポーラトランジスタQ
4をターン−オンさせる。
【0063】バイポーラトランジスタQ4がターン−オ
ンされれば、バイポーラトランジスタQ6のベースに印
加された電圧がグラウンドへパスされてバイポーラトラ
ンジスタQ6をターン−オフさせる。従って、変圧器T
1の3次捲線を通じて誘導された一定電圧は、第1スイ
ッチング部44内のバイポーラトランジスタQ7を通じ
て前記整流部20内のMOSトランジスタQ2のゲート
端子に印加されてMOSトランジスタQ2をターン−オ
ンさせる。残り動作は前述した図2のものと同一であ
る。
【0064】次に、電源印加部10内のパルス幅変調器
12から出力されるパルス信号がロー信号であるときに
は、MOSトランジスタQ1がターン−オフされて電圧
印加端子から印加された電源電圧Vinは変圧器T1の1
次捲線から2次捲線及び3次捲線へ誘導されない。
【0065】誘導された電圧がないので、第1スイッチ
ング部44内のバイポーラトランジスタQ4は、ターン
−オフされ、前記補助整流部42内の平滑用コイルL2
の残留電圧と平滑用コンデンサC2に充電されている電
圧によりバイポーラトランジスタQ6がターン−オンさ
れる。
【0066】バイポーラトランジスタQ6がターン−オ
ンされれば、バイポーラトランジスタQ7のベースに印
加された電圧は、バイポーラトランジスタQ6を通じて
グラウンドへパスされてバイポーラトランジスタQ7を
ターン−オフさせる。また、前記整流部20内のMOS
トランジスタQ2のゲート端子に印加された電圧は、同
期用ダイオードD7とバイポーラトランジスタQ6とを
通じてグラウンドへパスされてMOSトランジスタQ2
をターン−オフさせる。
【0067】従って、平滑部30内の平滑用コイルL1
に残留するエネルギーが整流部20内の補助捲線T2に
誘導されてMOSトランジスタQ3のゲート端子へ印加
される。残り動作は前述した図2及び図3のものと同一
である。
【0068】一方、図5を見れば、図3に示す構成部分
中の前記第1スイッチング部44を除去し、前記整流部
20内のMOSトランジスタQ2を制御するために図2
で説明した変圧器T1の3次捲線を使用した。
【0069】前記言及した内容を再び整理すれば、整流
部20内のMOSトランジスタQ2のゲート端子は電源
印加部10内の変圧器T1の1次捲線に隣接して配置さ
れ、前記変圧器1に印加される電圧の誘導を受けるため
の3次捲線に連結されており、スイッチング制御回路部
40内の補助整流部42は、図3に示すものと同一に構
成されている。
【0070】また、スイッチング制御回路部40内の第
2スイッチング部46を見れば、前記整流部20内のM
OSトランジスタQ3のゲート端子は、スイッチング用
MOSトランジスタQ3のスイッチング動作を制御でき
るようにオン/オフが相互較差される二つのスイッチン
グ用バイポーラトランジスタQ4,Q5に連結されてお
り、二つのスイッチング用バイポーラトランジスタQ
4,Q5のベース端子は、分圧用抵抗R1,R2にそれ
ぞれ連結されており、バイポーラトランジスタQ4のコ
レクタ端子とバイポーラトランジスタQ5のエミッタ端
子との間には同期用ダイオードD6が連結されている。
【0071】前記のように構成された回路を参照して動
作を説明する。
【0072】先ず、電源印加部10内のパルス幅変調器
12から出力されるパルスがハイ信号であるときには、
MOSトランジスタQ1がターン−オンされて電圧印加
端子から印加された電源電圧はVinは、変圧器T1の1
次捲線から2次捲線と3次捲線へ同時に誘導される。
【0073】誘導された電圧は、補助整流部42内の二
つの整流用ダイオードD3,D4を通じて整流され、一
定な電圧供給用ダイオードD5を通じて印加された電圧
の平均値が出力され、平滑用コイルL2と平滑用コンデ
ンサC2とから構成された平滑用フィルタを通じてフィ
ルタリングされたあと、一部の電圧は、第2スイッチン
グ部46内の抵抗R2を通じてバイポーラトランジスタ
Q5のベースに印加されてバイポーラトランジスタQ5
をターン−オンさせ、残りの電圧は、バイポーラトラン
ジスタQ5のコレクタに印加される。
【0074】また、整流用ダイオードD3を通じて整流
された電圧は、抵抗R1を通じてバイポーラトランジス
タQ4のベースに印加されてバイポーラトランジスタQ
4をターン−オンさせる。
【0075】バイポーラトランジスタQ4がターン−オ
ンされると、バイポーラトランジスタQ5のベースに印
加された電圧がグラウンドへパスされてバイポーラトラ
ンジスタQ5をターン−オフさせる。
【0076】従って、変圧器T1の3次捲線を通じて誘
導された一定な電圧は、前記整流部20内のMOSトラ
ンジスタQ3のゲート端子に印加されることなく、変圧
器T1の1次捲線から3次捲線に誘導された電圧は前記
整流部20内のMOSトランジスタQ2のゲート端子に
印加されてMOSトランジスタQ2をターン−オンさせ
る。
【0077】残りの動作は前述した図2のものと同一で
ある。
【0078】次に、電源印加部10内のパルス幅変調器
12から出力されるパルス信号がロー信号であるときに
は、MOSトランジスタQ1がターン−オフされて電圧
印加端子から印加された電源電圧Vinは、変圧器T1の
1次捲線から2次捲線及び3次捲線には誘導されない。
【0079】従って、変圧器T1の1次捲線から3次捲
線に誘導される電圧がないので、バイポーラトランジス
タQ4のベース端子には電圧が印加されることなく、バ
イポーラトランジスタQ4はターン−オフされる。
【0080】バイポーラトランジスタQ4がターン−オ
フされれば、前記補助整流部42内の平滑用コイルL2
に残留する電圧と平滑用コンデンサC2に充電された電
圧の一部は分圧用抵抗R5を通じてバイポーラトランジ
スタQ5のベースに印加されてバイポーラトランジスタ
Q5をターン−オンさせ、残りの一部電圧はバイポーラ
トランジスタQ5のコレクタ端子へ印加される。
【0081】従って、前記補助整流部42から出力され
た電圧は、前記整流部20内のMOSトランジスタQ3
のゲート端子に印加されてMOSトランジスタQ3はタ
ーン−オンされる。残り動作は前記図2及び図3のもの
と同一である。
【0082】図4と図5に示されたように、実施例は前
記整流部20内に配設された二つのMOSトランジスタ
Q2,Q3中のいずれか一つのMOSトランジスタだけ
をスイッチングするときに使用することができるように
したものである。
【0083】
【発明の効果】以上のように、この発明による電源供給
装置によれば、トランスの3次巻線から出力された交流
電圧を直流電圧に整流し、整流された直流電圧を充電
し、前記3次巻線から交流電圧が出力されない場合、充
電された電圧を放電して安定されたバイアス電圧を発生
するためのバイアス電圧発生手段を設ける一方、前記3
次巻線から交流電圧が出力される場合、前記バイアス電
圧により動作されて整流手段を構成する第1の電界効果
トランジスタのゲートに一定なレベルのパルス電圧を供
給してこれをスイッチングする第1のスイッチング手段
と、前記3次巻線から交流電圧が出力されない場合、前
記バイアス電圧発生手段から放電されるバイアス電圧が
供給されて動作して前記第2の電界効果トランジスタの
ゲートに一定なレベルのパルス電圧を供給してこれをス
イッチングする第2のスイッチング手段とを設けたもの
であるから、前記第1のスイッチング手段と第2のスイ
ッチング手段が相互選択的に動作されて安定な直流電圧
が出力され、しかも過電圧により整流手段を構成する第
1及び第2の電界効果トランジスタが破壊されることも
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の順方向タイプの電源供給装置を示す回路
図である。
【図2】従来の電源供給装置を示す回路図である。
【図3】この発明による電源供給装置の一実施例を示す
回路図である。
【図4】この発明による電源供給装置の他の実施例を示
す回路図である。
【図5】この発明による電源供給装置の更に他の実施例
を示す回路図である。
【図6】図3と図4及び図5の主要部における波形図で
あって、(A)はパルス幅変調器の出力波形図であり、
(B)は変圧器の1次捲線に印加される電圧波形図であ
り、(C)は変圧器の2次捲線に誘導される電圧波形図
であり、(D)は変圧器の3次捲線に誘導される電圧波
形図であり、(E)は図3〜図5に示された補助整流部
内のA点の波形図であり、(F)は図3〜図5に示され
た補助整流部内のB点の波形図である。
【符号の説明】
10 電源印加部 12 パルス幅変調器 20 整流部 30 平滑部 40 スイッチング制御回路 42 補助整流部 44 第1スイッチング部 46 第2スイッチング部 T1 変圧器 T2 補助捲線 Q1〜Q3 MOSトランジスタ Q4〜Q7 バイポーラトランジスタ D1,D3,D4 整流用ダイオード D2 フリーホイーリングダイオード D5 一定電圧供給用ダイオード D6,D7 同期用ダイオード C1,C2 平滑用コンデンサ R1〜R4 抵抗 L1,L2 平滑用コイル Vin 電源電圧 Vout 出力電圧

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス幅変調器の制御下で直流電源の直
    流電圧を交流電圧に変換してなる交流電圧がその1次巻
    線に入力され、かつその2次巻線および3次巻線に出力
    電圧をそれぞれ誘起するトランスと、前記トランスの2
    次巻線から誘起された交流電圧を整流する第1及び第2
    の電界効果トランジスタを含んだ整流手段とを有し、前
    記トランスの2次巻線に誘起される交流電圧が前記第1
    及び第2の電界効果トランジスタに印加されるようにし
    た電源供給装置において、 前記トランスの3次巻線から出力された交流電圧を直流
    電圧に整流し、整流された直流電圧を充電し、前記3次
    巻線から交流電圧が出力されない場合、充電された電圧
    を放電して安定されたバイアス電圧を発生するためのバ
    イアス電圧発生手段と、 前記3次巻線から交流電圧が出力される場合、前記バイ
    アス電圧により動作されて前記第1の電界効果トランジ
    スタのゲートに一定なレベルのパルス電圧を供給してこ
    れをスイッチングする第1のスイッチング手段と、 前記3次巻線から交流電圧が出力されない場合、前記バ
    イアス電圧の発生手段から放電されるバイアス電圧が供
    給されて動作して前記第2の電界効果トランジスタのゲ
    ートに一定なレベルのパルス電圧を供給してこれをスイ
    ッチングする第2のスイッチング手段とから構成され、 前記第1のスイッチング手段と第2のスイッチング手段
    が相互選択的に動作されて安定された直流電圧を出力さ
    せることを特徴とする電源供給装置。
  2. 【請求項2】 前記バイアス電圧発生手段は、前記トラ
    ンスの3次巻線から誘起された交流電圧を直流に変換し
    て電圧の平均値を発生する複数のダイオードと、前記平
    均値電圧を平滑するためのコイルとコンデンサとを含む
    ローパスフィルタとから構成され、前記ローパスフィル
    タは前記3次巻線から誘起される交流電圧がある場合に
    は整流された直流電圧を充電し、前記交流電圧がない場
    合には充電された直流電圧を放電することを特徴とする
    請求項1に記載の電源供給装置。
  3. 【請求項3】 前記第2のスイッチング手段は、前記バ
    イアス電圧発生手段の第1ダイオードから出力される半
    波整流信号により動作される第1のバイポーラトランジ
    スタと、前記第1のバイポーラトランジスタの制御下で
    動作されて前記第2の電界効果トランジスタのゲートに
    印加されるパルス電圧信号を遮断する第2のバイポーラ
    トランジスタと、前記第2のバイポーラトランジスタの
    べースとエミッタとの間に連結された同期用のダイオー
    ドとから構成され、前記第2のバイポーラトランジスタ
    は第1のバイポーラトランジスタがターンオンされる場
    合にはターンオフされて前記第2の電界効果トランジス
    タのゲートに印加されるパルス電圧信号を遮断し、第1
    のバイポーラトランジスタがターンオフされる場合には
    前記バイアス電圧発生手段のローパスフィルタから放電
    されるバイアス電圧によりターンオンされて第2の電界
    効果トランジスタのゲートにパルス電圧信号を印加し
    て、それにより安定された直流電圧が出力されるように
    することを特徴とする請求項1に記載の電源供給装置。
  4. 【請求項4】 前記第1のスイッチング手段は、前記第
    2のスイッチング手段の第2のバイポーラトランジスタ
    から出力される電圧信号により動作される第3のバイポ
    ーラトランジスタと、前記第3のバイポーラトランジス
    タの制御下に動作されて前記第1の電界効果トランジス
    タのゲートに印加されるパルス電圧信号を遮断する第4
    のバイポーラトランジスタと、前記第4のバイポーラト
    ランジスタのベースとエミッタとの間に連結された同期
    用ダイオードとから構成され、前記第4のバイポーラト
    ランジスタは前記第2のバイポーラトランジスタがター
    ンオンされて第2の電界効果トランジスタが動作する場
    合、前記第3のバイポーラトランジスタの制御下にてタ
    ーンオフされて前記第1の電界効果トランジスタのゲー
    トに印加されるパルス電圧信号を遮断し、前記第2の電
    界効果トランジスタが動作しない場合には前記バイアス
    電圧発生手段のローパスフィルタから放電されるバイア
    ス電圧によりターンオンされて第1の電界効果トランジ
    スタのゲートにパルス電圧信号を印加して、それにより
    安定された直流電圧が出力されるようにすることを特徴
    とする請求項1に記載の電源供給装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の電界効果トランジスタのゲー
    トは前記トランスの3次巻線に直接接続され、前記第2
    のスイッチング手段は前記トランスの3次巻線から交流
    電圧が出力されない場合、前記バイアス電圧の発生手段
    から放電されるバイアス電圧が供給されて動作され、前
    記第2の電界効果トランジスタのゲートに一定なレベル
    のパルス電圧を供給するように構成され、前記第1及び
    第2の電界効果トランジスタが相互選択的に動作されて
    安定された直流電圧を出力させることを特徴とする請求
    項1に記載の電源供給装置。
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