JPH07123720A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JPH07123720A JPH07123720A JP26711993A JP26711993A JPH07123720A JP H07123720 A JPH07123720 A JP H07123720A JP 26711993 A JP26711993 A JP 26711993A JP 26711993 A JP26711993 A JP 26711993A JP H07123720 A JPH07123720 A JP H07123720A
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- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 発振回路18に正負切換信号が入力され、発
振回路18からそれぞれの信号に応じたデューティ比の
スイッチングパルスが出力される。これによって、トラ
ンジスタTr1およびTr2がオン/オフ制御されこの
デューティ比に応じた電力がトランス16によって伝達
される。この電力の正出力成分は、整流回路20aによ
って正の直流電力に変換され、負出力成分は整流回路2
0bによって負の直流電力に変換される。その後、これ
らの直流電力が抵抗R1およびR2によって合成され、
合成電力が出力端子22aおよび22bから出力され
る。この合成電力は、発振回路18の出力のデューティ
比に応じて正極性または負極性となる。 【効果】 発振回路,トランジスタおよびトランスを1
つにまとめることができるので、コストを低減できかつ
小型化できる。
振回路18からそれぞれの信号に応じたデューティ比の
スイッチングパルスが出力される。これによって、トラ
ンジスタTr1およびTr2がオン/オフ制御されこの
デューティ比に応じた電力がトランス16によって伝達
される。この電力の正出力成分は、整流回路20aによ
って正の直流電力に変換され、負出力成分は整流回路2
0bによって負の直流電力に変換される。その後、これ
らの直流電力が抵抗R1およびR2によって合成され、
合成電力が出力端子22aおよび22bから出力され
る。この合成電力は、発振回路18の出力のデューティ
比に応じて正極性または負極性となる。 【効果】 発振回路,トランジスタおよびトランスを1
つにまとめることができるので、コストを低減できかつ
小型化できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スイッチング電源に
関し、特にたとえば、複写機やファクシミリなどの電子
写真装置に用いられる、スイッチング電源に関する。
関し、特にたとえば、複写機やファクシミリなどの電子
写真装置に用いられる、スイッチング電源に関する。
【0002】
【従来の技術】図4を参照して、従来のスイッチング電
源1では、正極性出力を得る場合、正出力オン信号を発
振回路2aに入力し、発振回路2aから出力されるスイ
ッチングパルスによってトランジスタ3aを制御する。
これによって生じたパルス電力がトランス4aの1次側
に入力され、2次側に交流電力が伝達される。その後、
この交流電力が整流回路5aを経て、抵抗6aおよび6
bから正極性の電力が出力される。
源1では、正極性出力を得る場合、正出力オン信号を発
振回路2aに入力し、発振回路2aから出力されるスイ
ッチングパルスによってトランジスタ3aを制御する。
これによって生じたパルス電力がトランス4aの1次側
に入力され、2次側に交流電力が伝達される。その後、
この交流電力が整流回路5aを経て、抵抗6aおよび6
bから正極性の電力が出力される。
【0003】一方、負極性出力を得る場合には、負出力
オン信号を発振回路2bに入力し、発振回路2bによっ
てトランジスタ3bのオン/オフを制御する。これによ
って、トランス4bの2次側から交流電力が出力され、
整流回路5bを経て抵抗6aおよび6bから負極性の電
力が出力される。
オン信号を発振回路2bに入力し、発振回路2bによっ
てトランジスタ3bのオン/オフを制御する。これによ
って、トランス4bの2次側から交流電力が出力され、
整流回路5bを経て抵抗6aおよび6bから負極性の電
力が出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のスイ
ッチング電源1では、正および負の出力に対応するため
に、2つの電源回路7aおよび7bが必要となるため、
部品点数が多くなり、この結果スイッチング電源1が高
価で大型になってしまうという問題点があった。それゆ
えに、この発明の主たる目的は、安価で小型のスイッチ
ング電源を提供することである。
ッチング電源1では、正および負の出力に対応するため
に、2つの電源回路7aおよび7bが必要となるため、
部品点数が多くなり、この結果スイッチング電源1が高
価で大型になってしまうという問題点があった。それゆ
えに、この発明の主たる目的は、安価で小型のスイッチ
ング電源を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、スイッチン
グパルスによって制御されるスイッチング素子によって
直流電源をオン/オフしたパルス電力をトランスによっ
て伝達し、トランスの出力を整流手段によって直流電力
に変換するスイッチング電源において、整流手段はトラ
ンスの出力の正成分を整流平滑する正整流手段とトラン
スの出力の負成分を整流平滑する負整流手段とを含み、
さらに正整流手段および負整流手段の出力を合成する合
成手段を備え、スイッチングパルスのデューティ比を変
化することによって合成手段から正出力および負出力の
いずれか一方を取り出すようにしたことを特徴とする、
スイッチング電源である。
グパルスによって制御されるスイッチング素子によって
直流電源をオン/オフしたパルス電力をトランスによっ
て伝達し、トランスの出力を整流手段によって直流電力
に変換するスイッチング電源において、整流手段はトラ
ンスの出力の正成分を整流平滑する正整流手段とトラン
スの出力の負成分を整流平滑する負整流手段とを含み、
さらに正整流手段および負整流手段の出力を合成する合
成手段を備え、スイッチングパルスのデューティ比を変
化することによって合成手段から正出力および負出力の
いずれか一方を取り出すようにしたことを特徴とする、
スイッチング電源である。
【0006】
【作用】スイッチング素子には、たとえば発振回路から
所定のデューティ比のスイッチングパルスが入力され、
これによって直流電源がオン/オフされる。したがっ
て、トランスの1次側には、デューティ比がスイッチン
グパルスと等しいパルス電力が入力され、トランスの2
次側に所定の交流電力が表れる。この交流電力の正出力
成分は、正整流回路によって正の直流電力に変換され、
負出力成分は負整流回路によって負の直流電力に変換さ
れる。その後、これらの直流電力がたとえば抵抗によっ
て合成され、出力端子から出力される。すなわち、トラ
ンス出力のゼロレベルはパルス電力の平均値であり、こ
の平均値はスイッチングパルスのデューティ比に応じて
変化するので、トランス出力の正出力および負出力のレ
ベルひいては合成出力がスイッチングパルスのデューテ
ィ比に依存する。したがって、スイッチングパルスのデ
ューティ比に応じて、正極性または負極性の電力が出力
される。
所定のデューティ比のスイッチングパルスが入力され、
これによって直流電源がオン/オフされる。したがっ
て、トランスの1次側には、デューティ比がスイッチン
グパルスと等しいパルス電力が入力され、トランスの2
次側に所定の交流電力が表れる。この交流電力の正出力
成分は、正整流回路によって正の直流電力に変換され、
負出力成分は負整流回路によって負の直流電力に変換さ
れる。その後、これらの直流電力がたとえば抵抗によっ
て合成され、出力端子から出力される。すなわち、トラ
ンス出力のゼロレベルはパルス電力の平均値であり、こ
の平均値はスイッチングパルスのデューティ比に応じて
変化するので、トランス出力の正出力および負出力のレ
ベルひいては合成出力がスイッチングパルスのデューテ
ィ比に依存する。したがって、スイッチングパルスのデ
ューティ比に応じて、正極性または負極性の電力が出力
される。
【0007】
【発明の効果】この発明によれば、定格の大きい部品を
使う必要があるが、スイッチング素子やトランスなどが
1つでよいので、コストを低減できかつ小型化できる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
使う必要があるが、スイッチング素子やトランスなどが
1つでよいので、コストを低減できかつ小型化できる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
【0008】
【実施例】図1を参照して、この実施例のスイッチング
電源10は、直流電源12を含み、直流電源12の入力
端子14aおよび14bに、NPNトランジスタTr1
およびPNPトランジスタTr2が直列接続される。ま
た、トランジスタTr2のエミッタコレクタ間に、コン
デンサC1およびトランス16の1次側コイルL1が直
列接続される。さらに、トランジスタTr1およびTr
2のベースおよびトランジスタTr2のコレクタに、正
負切換信号によってデューティ比の異なるスイッチング
パルスを出力する発振回路18が接続され、このスイッ
チングパルスによってトランジスタTr1およびTr2
がオン/オフ制御される。なお、発振回路18は直流電
源12を電圧源とする。
電源10は、直流電源12を含み、直流電源12の入力
端子14aおよび14bに、NPNトランジスタTr1
およびPNPトランジスタTr2が直列接続される。ま
た、トランジスタTr2のエミッタコレクタ間に、コン
デンサC1およびトランス16の1次側コイルL1が直
列接続される。さらに、トランジスタTr1およびTr
2のベースおよびトランジスタTr2のコレクタに、正
負切換信号によってデューティ比の異なるスイッチング
パルスを出力する発振回路18が接続され、このスイッ
チングパルスによってトランジスタTr1およびTr2
がオン/オフ制御される。なお、発振回路18は直流電
源12を電圧源とする。
【0009】トランス16の2次側には整流回路20a
および20bが並列接続される。整流回路20aにはダ
イオードD1およびコンデンサC2が含まれ、整流回路
20bにはダイオードD2およびコンデンサC3が含ま
れる。ただし、ダイオードD1およびD2は互いに逆向
きに配置される。ダイオードD1およびコンデンサC2
の接続点とダイオードD2およびコンデンサC3の接続
点との間には抵抗R1およびR2が直列接続され、抵抗
R1およびR2の間に出力端子22aが接続される。ま
た、コンデンサC2およびC3の接続点に出力端子22
bが接続される。
および20bが並列接続される。整流回路20aにはダ
イオードD1およびコンデンサC2が含まれ、整流回路
20bにはダイオードD2およびコンデンサC3が含ま
れる。ただし、ダイオードD1およびD2は互いに逆向
きに配置される。ダイオードD1およびコンデンサC2
の接続点とダイオードD2およびコンデンサC3の接続
点との間には抵抗R1およびR2が直列接続され、抵抗
R1およびR2の間に出力端子22aが接続される。ま
た、コンデンサC2およびC3の接続点に出力端子22
bが接続される。
【0010】続いて、発振回路18の構成について説明
する。発振回路18は、入力端子24a,24bおよび
24cを含み、直流電源24aおよび24bから直流電
源12の電圧が入力される。また、入力端子24cから
正負切換信号が入力される。端子24aおよび24bの
間には、抵抗R3およびツェナダイオードD3が直列接
続され、また抵抗R3およびツェナダイオードD3の接
続点と入力端子24bとの間に、抵抗R4,R5および
R6とコンデンサC4とが直列接続される。さらに、抵
抗R6と並列にダイオードD4が接続される。さらにま
た、抵抗R4およびR5の接続点にオペアンプ26aの
(+)端子が接続され、抵抗R6およびコンデンサC4
の接続点にオペアンプ26aの(−)端子が接続され、
そして抵抗R5およびR6の接続点にオペアンプ26a
の出力端子が接続される。また、抵抗R6およびコンデ
ンサC4の接続点に、オペアンプ26bの(+)端子が
接続され、入力端子24cに(−)端子が接続される。
そして、オペアンプ26bの出力端子が発振回路18の
出力端子28aと接続され、入力端子24bが出力端子
28bと接続される。このうち、出力端子28aがトラ
ンジスタTr1およびTr2のベースと接続され、出力
端子28bがトランジスタTr2のコレクタと接続され
る。
する。発振回路18は、入力端子24a,24bおよび
24cを含み、直流電源24aおよび24bから直流電
源12の電圧が入力される。また、入力端子24cから
正負切換信号が入力される。端子24aおよび24bの
間には、抵抗R3およびツェナダイオードD3が直列接
続され、また抵抗R3およびツェナダイオードD3の接
続点と入力端子24bとの間に、抵抗R4,R5および
R6とコンデンサC4とが直列接続される。さらに、抵
抗R6と並列にダイオードD4が接続される。さらにま
た、抵抗R4およびR5の接続点にオペアンプ26aの
(+)端子が接続され、抵抗R6およびコンデンサC4
の接続点にオペアンプ26aの(−)端子が接続され、
そして抵抗R5およびR6の接続点にオペアンプ26a
の出力端子が接続される。また、抵抗R6およびコンデ
ンサC4の接続点に、オペアンプ26bの(+)端子が
接続され、入力端子24cに(−)端子が接続される。
そして、オペアンプ26bの出力端子が発振回路18の
出力端子28aと接続され、入力端子24bが出力端子
28bと接続される。このうち、出力端子28aがトラ
ンジスタTr1およびTr2のベースと接続され、出力
端子28bがトランジスタTr2のコレクタと接続され
る。
【0011】動作において、直流電源12が入力端子2
4aおよび24bから発振回路18に入力されると、ツ
ェナダイオードD3に電圧VZ がかかる。したがって、
オペアンプ26aの出力がローレベル(0V)からハイ
レベル(電圧値:V3 )に移行すると、抵抗R4および
R5の抵抗値が等しい場合、オペアンプ26aの(+)
端子に(V3 −VZ )/2の電圧がかかる。一方、コン
デンサC4には、ダイオードD4を経てオペアンプ26
aの出力電圧が蓄積され、これによって、コンデンサC
4の端子電圧VC >(V3 −VZ )/2となると、オペ
アンプ26aの出力はローレベルに移行する。このた
め、オペアンプ26aの(+)端子にはV Z /2の電圧
がかかる。コンデンサC4が放電を続け、VC <VZ /
2となるとオペアンプ26aの出力はハイレベルに移行
する。これより、オペアンプ26aの出力波形は図3
(A)のようになり、コンデンサC4の出力波形は図3
(B)のようになる。
4aおよび24bから発振回路18に入力されると、ツ
ェナダイオードD3に電圧VZ がかかる。したがって、
オペアンプ26aの出力がローレベル(0V)からハイ
レベル(電圧値:V3 )に移行すると、抵抗R4および
R5の抵抗値が等しい場合、オペアンプ26aの(+)
端子に(V3 −VZ )/2の電圧がかかる。一方、コン
デンサC4には、ダイオードD4を経てオペアンプ26
aの出力電圧が蓄積され、これによって、コンデンサC
4の端子電圧VC >(V3 −VZ )/2となると、オペ
アンプ26aの出力はローレベルに移行する。このた
め、オペアンプ26aの(+)端子にはV Z /2の電圧
がかかる。コンデンサC4が放電を続け、VC <VZ /
2となるとオペアンプ26aの出力はハイレベルに移行
する。これより、オペアンプ26aの出力波形は図3
(A)のようになり、コンデンサC4の出力波形は図3
(B)のようになる。
【0012】入力端子24cから図2(C)に示す正負
切換信号のうち正の信号(電圧値:V1 )が入力される
と、オペアンプ26bからは図2(D)に示すデューテ
ィ比が小さいスイッチングパルスが出力される。なお、
図2(D)に示す点線は、パルス周期Tでの平均値すな
わち直流分を示す。このスイッチングパルスがハイレベ
ルのときは、トランジスタTr1がオンし、直流電源1
2,トランジスタTr1,コンデンサC1および1次側
コイルL1のループが形成される。スイッチングパルス
がローレベルになると、トランジスタTr2がオンし、
1次側回路L1,コンデンサC1およびトランジスタT
r2のループが形成される。これによって、トランス1
6には図2(E)に示すようにコンデンサC1の直流カ
ットによってスイッチングパルスの平均値がゼロレベル
となった交流電力が入力され、トランスの巻数比が等し
い場合には、同じレベルの交流電力がトランス16から
出力される。そして、トランス出力の正成分が整流回路
20aによって図2(F)に示すように整流平滑され、
トランス出力の負成分が整流回路20bによって図2
(G)に示すように整流平滑される。その後、この2つ
の整流平滑出力が抵抗R1およびR2によって合成さ
れ、出力端子22aおよび22bから(H)に示す正の
直流電力が出力される。
切換信号のうち正の信号(電圧値:V1 )が入力される
と、オペアンプ26bからは図2(D)に示すデューテ
ィ比が小さいスイッチングパルスが出力される。なお、
図2(D)に示す点線は、パルス周期Tでの平均値すな
わち直流分を示す。このスイッチングパルスがハイレベ
ルのときは、トランジスタTr1がオンし、直流電源1
2,トランジスタTr1,コンデンサC1および1次側
コイルL1のループが形成される。スイッチングパルス
がローレベルになると、トランジスタTr2がオンし、
1次側回路L1,コンデンサC1およびトランジスタT
r2のループが形成される。これによって、トランス1
6には図2(E)に示すようにコンデンサC1の直流カ
ットによってスイッチングパルスの平均値がゼロレベル
となった交流電力が入力され、トランスの巻数比が等し
い場合には、同じレベルの交流電力がトランス16から
出力される。そして、トランス出力の正成分が整流回路
20aによって図2(F)に示すように整流平滑され、
トランス出力の負成分が整流回路20bによって図2
(G)に示すように整流平滑される。その後、この2つ
の整流平滑出力が抵抗R1およびR2によって合成さ
れ、出力端子22aおよび22bから(H)に示す正の
直流電力が出力される。
【0013】一方、入力端子24cから図2(C)に示
す正負切換信号の負の信号(電圧値:V2 )が入力され
ると、オペアンプ26bからは図2(D)に示すデュー
ティ比の大きいスイッチングパルスが出力される。した
がって、トランス16には図2(E)に示す交流電力が
入力され、同様の電力が出力される。そして、整流回路
20aおよび20bによって図2(F)および(G)に
示すように整流平滑され、これらの出力が図2(H)に
示すように合成され、負の直流電力が出力される。
す正負切換信号の負の信号(電圧値:V2 )が入力され
ると、オペアンプ26bからは図2(D)に示すデュー
ティ比の大きいスイッチングパルスが出力される。した
がって、トランス16には図2(E)に示す交流電力が
入力され、同様の電力が出力される。そして、整流回路
20aおよび20bによって図2(F)および(G)に
示すように整流平滑され、これらの出力が図2(H)に
示すように合成され、負の直流電力が出力される。
【0014】この実施例によれば、定格の大きい部品を
使う必要はあるが、スイッチング素子,発振回路および
トランスが1つでよいので、コストを低減できかつ小型
化できる。
使う必要はあるが、スイッチング素子,発振回路および
トランスが1つでよいので、コストを低減できかつ小型
化できる。
【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】図1実施例の一部を示す回路図である。
【図3】図1実施例の動作を示す波形図である。
【図4】従来技術を示す回路図である。
10 …スイッチング電源 16 …トランス 18 …発振回路 20a,20b …整流平滑回路
Claims (1)
- 【請求項1】スイッチングパルスによって制御されるス
イッチング素子によって直流電源をオン/オフしたパル
ス電力をトランスによって伝達し、前記トランスの出力
を整流手段によって直流電力に変換するスイッチング電
源において、 前記整流手段は前記トランスの出力の正成分を整流平滑
する正整流手段と前記トランスの出力の負成分を整流平
滑する負整流手段とを含み、さらに前記正整流手段およ
び負整流手段の出力を合成する合成手段を備え、前記ス
イッチングパルスのデューティ比を変化することによっ
て前記合成手段から正出力および負出力のいずれか一方
を取り出すようにしたことを特徴とする、スイッチング
電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26711993A JPH07123720A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26711993A JPH07123720A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | スイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07123720A true JPH07123720A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17440339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26711993A Withdrawn JPH07123720A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123720A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020087015A (ko) * | 2002-10-09 | 2002-11-21 | 공하성 | 직류전압 변압기 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP26711993A patent/JPH07123720A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020087015A (ko) * | 2002-10-09 | 2002-11-21 | 공하성 | 직류전압 변압기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |