JPH07131976A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
- Publication number
- JPH07131976A JPH07131976A JP29606793A JP29606793A JPH07131976A JP H07131976 A JPH07131976 A JP H07131976A JP 29606793 A JP29606793 A JP 29606793A JP 29606793 A JP29606793 A JP 29606793A JP H07131976 A JPH07131976 A JP H07131976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- voltage
- drive circuit
- power supply
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の昇圧チョッパー方式のスイッチング電
源では、入力電圧Ｖi から昇圧された出力電圧Ｖo を取
り出す場合、電源電圧がＶi のドライブ回路でスイッチ
ング素子Ｑ1 を駆動するので、駆動電圧が低く、動作が
不安定、スイッチング素子Ｑ1 の損失が大きい、また、
スイッチング素子Ｑ1 がトランジスタの場合、入力電圧
Ｖi の値によってはドライブ回路１の損失が大きい等の
問題があったので、これらを改善する。 【構成】 出力電圧検出回路３は出力電圧Ｖo を比較検
出した結果を出力し、制御回路２はスイッチング素子Ｑ
1 のオンオフの時比率を制御する制御信号を出力し、ド
ライブ回路１はスイッチング素子Ｑ1 を駆動する。ドラ
イブ回路１は昇圧された一定電圧の出力電圧Ｖo でスイ
ッチング素子Ｑ1 を駆動するのでドライブ回路１の構成
も簡単、損失も小さくおさえることができ、負荷抵抗Ｒ
ｏの短絡時の保護機能も生じる。
源では、入力電圧Ｖi から昇圧された出力電圧Ｖo を取
り出す場合、電源電圧がＶi のドライブ回路でスイッチ
ング素子Ｑ1 を駆動するので、駆動電圧が低く、動作が
不安定、スイッチング素子Ｑ1 の損失が大きい、また、
スイッチング素子Ｑ1 がトランジスタの場合、入力電圧
Ｖi の値によってはドライブ回路１の損失が大きい等の
問題があったので、これらを改善する。 【構成】 出力電圧検出回路３は出力電圧Ｖo を比較検
出した結果を出力し、制御回路２はスイッチング素子Ｑ
1 のオンオフの時比率を制御する制御信号を出力し、ド
ライブ回路１はスイッチング素子Ｑ1 を駆動する。ドラ
イブ回路１は昇圧された一定電圧の出力電圧Ｖo でスイ
ッチング素子Ｑ1 を駆動するのでドライブ回路１の構成
も簡単、損失も小さくおさえることができ、負荷抵抗Ｒ
ｏの短絡時の保護機能も生じる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は昇圧チョッパー方式のス
イッチング電源に関する。
イッチング電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯型の電子機器の場合、入力電源とし
て電池を採用することが多いため低い入力電圧から高い
出力電圧を出す昇圧チョッパー方式のスイッチング電源
が多用されている。図２に昇圧チョッパー方式のスイッ
チング電源の従来回路例を示す。先ず回路記号と部品に
ついて簡単に説明する。Ｖi は入力電圧、Ｖo は出力電
圧、Ｒo は負荷、Ｌ1 はインダクタ、Ｄ1 はダイオー
ド、Ｃ1 ，Ｃ2 はコンデンサ、Ｑ1 はスイッチング素子
である。３は出力電圧検出回路であり、負荷Ｒo にかか
る出力電圧Ｖo を比較検出する。２は制御回路であり、
出力電圧検出回路３からの出力に基づいてスイッチング
素子Ｑ1 のオンオフの時比率を制御する制御信号を出力
する。１はドライブ回路であり、制御回路２からの制御
信号に基づいてスイッチング素子Ｑ1 を駆動する。従っ
て、出力電圧Ｖo は一定に保たれる。次に昇圧について
説明する。スイッチング素子Ｑ1 がオンしている時にイ
ンダクタＬ1 に蓄えられたエネルギーは、スイッチング
素子Ｑ1 がオフすると入力電圧Ｖi に重畳されてダイオ
ードＤ1 を介して放出され、コンデンサＣ2 で平滑され
た出力電圧Ｖo を得る。
て電池を採用することが多いため低い入力電圧から高い
出力電圧を出す昇圧チョッパー方式のスイッチング電源
が多用されている。図２に昇圧チョッパー方式のスイッ
チング電源の従来回路例を示す。先ず回路記号と部品に
ついて簡単に説明する。Ｖi は入力電圧、Ｖo は出力電
圧、Ｒo は負荷、Ｌ1 はインダクタ、Ｄ1 はダイオー
ド、Ｃ1 ，Ｃ2 はコンデンサ、Ｑ1 はスイッチング素子
である。３は出力電圧検出回路であり、負荷Ｒo にかか
る出力電圧Ｖo を比較検出する。２は制御回路であり、
出力電圧検出回路３からの出力に基づいてスイッチング
素子Ｑ1 のオンオフの時比率を制御する制御信号を出力
する。１はドライブ回路であり、制御回路２からの制御
信号に基づいてスイッチング素子Ｑ1 を駆動する。従っ
て、出力電圧Ｖo は一定に保たれる。次に昇圧について
説明する。スイッチング素子Ｑ1 がオンしている時にイ
ンダクタＬ1 に蓄えられたエネルギーは、スイッチング
素子Ｑ1 がオフすると入力電圧Ｖi に重畳されてダイオ
ードＤ1 を介して放出され、コンデンサＣ2 で平滑され
た出力電圧Ｖo を得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の昇圧チ
ョッパー方式のスイッチング電源では、例えば、３Ｖの
入力電圧Ｖi から５Ｖの出力電圧Ｖo を取り出すような
場合、ドライブ回路１の電源電圧は３Ｖとなり、この３
Ｖでスイッチング素子Ｑ1 を駆動する。この場合、スイ
ッチング素子Ｑ1 の駆動電圧が低いため、動作が不安定
であったり、または、スイッチング素子Ｑ1 が完全なオ
ン状態にならないために損失が大きいという問題があっ
た。また、スイッチング素子Ｑ1 としてトランジスタを
用いた場合、最低入力電圧の時にトランジスタが安定に
動作するようにドライブ回路１を設定するために、最高
入力電圧の時は、ドライブ回路１の損失が大きいという
問題があった。
ョッパー方式のスイッチング電源では、例えば、３Ｖの
入力電圧Ｖi から５Ｖの出力電圧Ｖo を取り出すような
場合、ドライブ回路１の電源電圧は３Ｖとなり、この３
Ｖでスイッチング素子Ｑ1 を駆動する。この場合、スイ
ッチング素子Ｑ1 の駆動電圧が低いため、動作が不安定
であったり、または、スイッチング素子Ｑ1 が完全なオ
ン状態にならないために損失が大きいという問題があっ
た。また、スイッチング素子Ｑ1 としてトランジスタを
用いた場合、最低入力電圧の時にトランジスタが安定に
動作するようにドライブ回路１を設定するために、最高
入力電圧の時は、ドライブ回路１の損失が大きいという
問題があった。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、動作が安定で、かつ損失の少ないスイッチン
グ電源を提供することを目的とする。
のであり、動作が安定で、かつ損失の少ないスイッチン
グ電源を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によるスイッチング電源は、入力電圧より高い
電圧を出力する昇圧チョッパー方式のスイッチング電源
において、スイッチング素子を駆動するトライブ回路の
電源を昇圧した出力電圧からとったことに特徴を有して
いる。
に本発明によるスイッチング電源は、入力電圧より高い
電圧を出力する昇圧チョッパー方式のスイッチング電源
において、スイッチング素子を駆動するトライブ回路の
電源を昇圧した出力電圧からとったことに特徴を有して
いる。
【０００６】
【作用】本発明においては、ドライブ回路の電源電圧は
昇圧された出力電圧を用いているので、ドライブ回路は
十分にスイッチング素子を駆動することができ、安定し
た動作が保証される。また、スイッチング素子が完全な
オン状態になるのでスイッチング素子の損失が少ない。
また、ドライブ回路の電源電圧は昇圧された出力電圧を
用いているので、スイッチング素子にトランジスタを用
いても、最低入力電圧の時にトランジスタが安定に動作
するようにドライブ回路を設定する必要がなく、最高入
力電圧の時にもドライブ回路の損失が大きくなるという
ことがない。
昇圧された出力電圧を用いているので、ドライブ回路は
十分にスイッチング素子を駆動することができ、安定し
た動作が保証される。また、スイッチング素子が完全な
オン状態になるのでスイッチング素子の損失が少ない。
また、ドライブ回路の電源電圧は昇圧された出力電圧を
用いているので、スイッチング素子にトランジスタを用
いても、最低入力電圧の時にトランジスタが安定に動作
するようにドライブ回路を設定する必要がなく、最高入
力電圧の時にもドライブ回路の損失が大きくなるという
ことがない。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明のスイッチング電源の回路構成を
示すブロック図である。図において、図２と同一符号を
付したものはそれぞれ同一の要素を示しており、説明を
省略する。先ず入力電圧Ｖi が印加された瞬間は、昇圧
チョッパー回路は動作していないために入力電圧Ｖi が
そのまま出力されて出力電圧Ｖo となる。ドライブ回路
１の電源電圧は出力電圧Ｖo であるため、スイッチング
素子Ｑ1 は、入力電圧Ｖiに等しい出力電圧Ｖo で駆動
される。
明する。図１は本発明のスイッチング電源の回路構成を
示すブロック図である。図において、図２と同一符号を
付したものはそれぞれ同一の要素を示しており、説明を
省略する。先ず入力電圧Ｖi が印加された瞬間は、昇圧
チョッパー回路は動作していないために入力電圧Ｖi が
そのまま出力されて出力電圧Ｖo となる。ドライブ回路
１の電源電圧は出力電圧Ｖo であるため、スイッチング
素子Ｑ1 は、入力電圧Ｖiに等しい出力電圧Ｖo で駆動
される。
【０００８】次にスイッチング素子Ｑ1 がスイッチング
することにより入力電圧Ｖi が昇圧され、入力電圧Ｖi
より高い出力電圧Ｖo が負荷Ｒo に出力される。従っ
て、出力電圧Ｖo の上昇に伴ってドライブ回路１の電源
電圧も高くなり、ドライブ回路１は高い駆動電圧でスイ
ッチング素子Ｑ1 を駆動する。すなわち、スイッチング
素子Ｑ1 は動作開始直後の瞬間のみ、低い入力電圧Ｖi
で駆動されるが、その後は昇圧された高い出力電圧Ｖo
で駆動される。そのため駆動電圧が低いために動作が不
安定であったり、スイッチング素子Ｑ1 の損失が大きい
というような問題は発生しない。
することにより入力電圧Ｖi が昇圧され、入力電圧Ｖi
より高い出力電圧Ｖo が負荷Ｒo に出力される。従っ
て、出力電圧Ｖo の上昇に伴ってドライブ回路１の電源
電圧も高くなり、ドライブ回路１は高い駆動電圧でスイ
ッチング素子Ｑ1 を駆動する。すなわち、スイッチング
素子Ｑ1 は動作開始直後の瞬間のみ、低い入力電圧Ｖi
で駆動されるが、その後は昇圧された高い出力電圧Ｖo
で駆動される。そのため駆動電圧が低いために動作が不
安定であったり、スイッチング素子Ｑ1 の損失が大きい
というような問題は発生しない。
【０００９】例えば、３Ｖの入力電圧Ｖi から５Ｖの出
力電圧Ｖo を取り出すような場合、ドライブ回路１が３
Ｖで駆動されるのは動作開始直後の瞬間のみであり、そ
の後は出力電圧Ｖo の５Ｖで駆動される。また、入力電
圧Ｖi が変化しても、出力電圧Ｖo は一定に制御されて
いるため、入力電圧Ｖi によらずドライブ回路１の電源
電圧は一定となるためにドライブ回路１の構成も簡単に
でき、また、損失も小さくおさえることができる。さら
に、負荷抵抗Ｒo が短絡したような場合、ドライブ回路
１の電源電圧が０Ｖになるため、スイッチング素子Ｑ1
が自動的に動作を停止するという保護機能も生じる。
力電圧Ｖo を取り出すような場合、ドライブ回路１が３
Ｖで駆動されるのは動作開始直後の瞬間のみであり、そ
の後は出力電圧Ｖo の５Ｖで駆動される。また、入力電
圧Ｖi が変化しても、出力電圧Ｖo は一定に制御されて
いるため、入力電圧Ｖi によらずドライブ回路１の電源
電圧は一定となるためにドライブ回路１の構成も簡単に
でき、また、損失も小さくおさえることができる。さら
に、負荷抵抗Ｒo が短絡したような場合、ドライブ回路
１の電源電圧が０Ｖになるため、スイッチング素子Ｑ1
が自動的に動作を停止するという保護機能も生じる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスイ
ッチング電源は、スイッチング素子を駆動するトライブ
回路の電源を昇圧した出力電圧からとるようにしたの
で、ドライブ回路は十分にスイッチング素子を駆動して
安定した動作を保証し、スイッチング素子の損失も少な
い。また、このドライブ回路はトランジスタのスイッチ
ング素子を用いた場合でも、入力電圧の変動に対しても
安定に動作し、かつ損失も小さい。さら、に負荷が短絡
した場合でもドライブ回路電源電圧が０Ｖになり、スイ
ッチング素子が自動的に動作を停止するという保護機能
を有する。
ッチング電源は、スイッチング素子を駆動するトライブ
回路の電源を昇圧した出力電圧からとるようにしたの
で、ドライブ回路は十分にスイッチング素子を駆動して
安定した動作を保証し、スイッチング素子の損失も少な
い。また、このドライブ回路はトランジスタのスイッチ
ング素子を用いた場合でも、入力電圧の変動に対しても
安定に動作し、かつ損失も小さい。さら、に負荷が短絡
した場合でもドライブ回路電源電圧が０Ｖになり、スイ
ッチング素子が自動的に動作を停止するという保護機能
を有する。
【図１】本発明の実施例におけるスイッチング電源の回
路構成を示すブロック図である。
路構成を示すブロック図である。
【図２】従来例におけるスイッチング電源の回路構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１ ドライブ回路 ２ 制御回路 ３ 出力電圧検出回路 Ｖi 入力電圧 Ｖo 出力電圧 Ｒo 負荷 Ｌ1 インダクタ Ｄ1 ダイオード Ｃ1 コンデンサ Ｃ2 コンデンサ Ｑ1 スイッチング素子
Claims (1)
- 【請求項１】 入力電圧より高い電圧を出力する昇圧チ
ョッパー方式のスイッチング電源において、 スイッチング素子を駆動するトライブ回路の電源を昇圧
した出力電圧からとっ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 |
|---|---|---|---|
| JP29606793A JPH07131976A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29606793A JPH07131976A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | スイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131976A true JPH07131976A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17828685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29606793A Pending JPH07131976A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07131976A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11178325A (ja) * | 1997-12-09 | 1999-07-02 | Seiko Instruments Inc | 電子機器 |
| JP2001103738A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| US7443145B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-10-28 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Switching regulator |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP29606793A patent/JPH07131976A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11178325A (ja) * | 1997-12-09 | 1999-07-02 | Seiko Instruments Inc | 電子機器 |
| JP2001103738A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| US7443145B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-10-28 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Switching regulator |
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