JPH0785649B2 - レギュレータ回路 - Google Patents

レギュレータ回路

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JPH0785649B2
JPH0785649B2 JP3030932A JP3093291A JPH0785649B2 JP H0785649 B2 JPH0785649 B2 JP H0785649B2 JP 3030932 A JP3030932 A JP 3030932A JP 3093291 A JP3093291 A JP 3093291A JP H0785649 B2 JPH0785649 B2 JP H0785649B2
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    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集積スイッチングモード
電源の初期化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】オフラインレギュレータ回路を有するフ
ライバック電源は代表的に集積回路内の高電圧スイッチ
ングトランジスタを使用して変圧器の１次巻線を流れる
電流を制御し、変圧器の２次巻線両端間の２次電圧を調
整する。入力電力が最初にフライバック電源に供給され
ると、１次巻線と直列の高電圧スイッチングトランジス
タはオフであるために、変圧器の２次巻線には電圧は発
生せず、またレギュレータ回路を動作させる電力を変圧
器の２次巻線から受けるまでは、ターンオンすることは
できない。従って、フライバック電源に最初に電力を供
給した直後にレギュレータ回路を動作させる電源が必要
であり、これにより高電圧スイッチングトランジスタは
１次巻線をスイッチオンし、動作を維持するための電圧
が２次巻線に誘起される。このような始動回路は、その
後動作を停止させることができる。代表的に、これはレ
ギュレータ回路内の始動回路によって行われる。代表的
に、始動回路は高電圧パワーアップトランジスタを含み
オフ回路高電圧直流電源に接続された独立した高電圧ピ
ンを必要とする。
【０００３】高電圧パワーアップトランジスタ及び付随
する独立した高電圧ピンを付加すれば重大な欠点が生じ
る。例えば、電流クリープを防止するのに充分な距離で
高電圧ピンを配置するように集積回路を設計する必要が
ある。さらに、高電圧パワーアップトランジスタを小型
にして数ｍＡの電流しか通さないように設計することが
望ましい。しかしながら、小型の高電圧トランジスタは
静電放電に対する保護が困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の実施例に従っ
て、変圧器に接続されたレギュレータ回路が提供され
る。変圧器は整流された直流電圧信号に接続された１次
巻線および帰還巻線を有している。帰還コンデンサが変
圧器の帰還巻線の両端間に接続されている。レギュレー
タ回路は高電圧スイッチングトランジスタと、高電圧ス
イッチングトランジスタを制御するパルス幅変調器と高
電圧パワーアップトランジスタを含んでいる。高電圧ス
イッチングトランジスタのドレインと高電圧パワーアッ
プトランジスタのドレインは一緒に接続されていて、高
電圧パワーアップトランジスタに対する独立した高電圧
ピンの必要性を解消している。
【０００５】パワーアップ時に、高電圧パワーアップト
ランジスタは１個の高電圧ピンを帰還コンデンサに接続
して帰還コンデンサが充電開始できるようにする。帰還
コンデンサが第１の閾値電圧を越えて充電されると、パ
ルス幅変調器が高電圧スイッチングトランジスタを交互
にオンオフする。高電圧スイッチングトランジスタがオ
ンとされると高電圧ピンが接地されて変圧器の１次巻線
に電流が流れ、帰還巻線を介して帰還コンデンサ内へ電
流が発生する。さらに、高電圧パワーアップトランジス
タがオンとされると、高電圧パワーアップトランジスタ
のゲートが接地されて高電圧パワーアップトランジスタ
をオフとする。帰還コンデンサが第２の閾値電圧まで充
電されると、トランジスタが高電圧パワーアップトラン
ジスタのゲートを接地させて高電圧パワーアップトラン
ジスタを永久にスイッチオフする。高電圧パワーアップ
トランジスタがオフとされると、帰還コンデンサ両端間
の電圧はレギュレータ回路へ給電するのに使用される。
【０００６】本発明により、第２の高電圧ピンの必要性
が無くなり高電圧ピンに必要なクリープ距離が短縮され
る。さらに、高電圧スイッチングトランジスタが高電圧
ピンに接続されているため、静電放電に対する保護レベ
ルの高い高電圧パワーアップトランジスタが提供され
る。
【０００７】
【実施例】図１に電圧調整器を有する従来技術のフライ
バック電源を示す。レギュレータ回路１０内の高電圧ス
イッチングトランジスタ２４は変圧器３６の１次巻線２
６を流れる電流を制御するのに使用される。２次巻線２
７及びダイオード２９を流れる電流はコンデンサ３０を
充電して導線３４と３５の間に電源出力電圧を与えるの
に使用される。
【０００８】もう一つの２次巻線２８およびダイオード
３１を流れる電流はコンデンサ３２を充電してシステム
基準電圧３３、すなわち接地、と線３７との間に帰還電
圧を与えるのに使用される。線３７上の帰還電圧は抵抗
器２０，２１からなる分圧器により分圧された後、入力
線２２上のパルス幅変調器１８により受電される。
【０００９】パルス幅変調器１８は高電圧スイッチング
トランジスタ２４のゲートに接続された線２５上に制御
信号を発生する。代表的に、線２５は導線３４，３５間
の電源出力電圧を、例えば５ｖの、選定電圧に維持する
のに充分な周波数及びデューティサイクルで発振する。
導線３４，３５間の電源出力電圧が５ｖである場合の、
回路の他の代表的な値は次のようである。コンデンサ３
０は、例えば、４．７μＦ。コンデンサ３２は、例え
ば、０．１μＦ。抵抗器２０は、例えば、３４１ｋΩ。
抵抗器２１は、例えば、６３．５ｋΩ。システム基準電
圧３３と線３７間の帰還電圧は、例えば、８．５ｖ。
【００１０】線３７はさらにレギュレータ回路１０内で
線１９に接続されている。線１９はレギュレータチップ
１０に内部低電圧電力を与える。
【００１１】図１の回路に対して、高電圧パワーアップ
トランジスタ１１を使用してパワーアップ時にレギュレ
ータ回路１０を初期化する。パワーアップ時に、整流さ
れた直流電圧信号が線９上に出力される。代表的に、電
圧は５０ｖ〜４００ｖとすることができる。最初に、ト
ランジスタ１１がオンとされ、充電コンデンサ３２によ
り線１９は内部低電圧電力とされる。パワーアップ中
に、高電圧パワーアップトランジスタ１１を流れる電流
は５〜１５ｍＡの範囲である。線１９が、代表的におよ
そ６ｖの、閾値電圧に達すると、パルス幅変調器１８が
機能開始する。これにより、高電圧スイッチングトラン
ジスタ２４はパルス幅変調信号を発生し、それにより線
３７上の電圧は予選定作動電圧へ安定化する。
【００１２】線１９上の電圧が８．５ｖの作動電圧に近
い場合には、トランジスタ１２がオンとされる。次に、
例えば６ｖの、電圧源１４からの閾値電圧がトランジス
タ１１のゲートに接続されてトランジスタ１１をオフと
する。例えば、４００ｋΩの抵抗器１３が図示するよう
に高電圧パワーアップトランジスタに接続されている。
【００１３】図２に本発明の実施例に従って修正された
レギュレータ回路１０を示す。図１のように、高電圧ス
イッチングトランジスタ２４は変圧器３６の１次巻線２
６を流れる電流を制御するのに使用される。２次巻線２
７及びダイオード２９を流れる電流はコンデンサ３０を
充電して導線３４，３５間に電源出力電圧を与えるのに
使用される。
【００１４】２次巻線２８及びダイオード３１を流れる
電流はコンデンサ３２を充電してシステム基準電圧３３
と線３７との間に帰還電圧を与えるのに使用される。線
３７上の帰還電圧は抵抗器２０，２１からなる分圧器に
より分圧される。パルス幅変調器１８が高電圧スイッチ
ングトランジスタ２４をスイッチングして電源出力電圧
を５ｖで一定となるようにする。
【００１５】初期化中に、高電圧スイッチングトランジ
スタ２４はオフとされる。高電圧パワーアップトランジ
スタ１１のドレインは線３８において変圧器３６の１次
巻線２６を通る整流電圧直流信号に接続される。高電圧
パワーアップトランジスタ１１はオンとされ、高電圧パ
ワーアップトランジスタ１１を流れる電流によりコンデ
ンサ３２が充電開始される。図示するように、高電圧パ
ワーアップトランジスタ１１のドレインソースダイオー
ド２３は基準電圧３３に接続されている。
【００１６】線３７上の電圧がおよそ６ｖに達すると、
パルス幅変調器１８による高電圧スイッチングトランジ
スタ２４のスイッチングが開始する。高電圧スイッチン
グトランジスタ２４が“オン”とされると、線３７はお
よそ０ｖとなる。この状態において、高電圧パワーアッ
プトランジスタ１１は逆トランジスタとなる、すなわち
高電圧パワーアップトランジスタ１１のソースとドレイ
ンが逆とされる。従って、高電圧パワーアップトランジ
スタ１１のソースとゲートはおよそ０ｖに設定され、ド
レインはおよそ６ｖとなる。これにより、高電圧パワー
アップトランジスタ１１はオフとされる。これにより、
コンデンサ３２は高電圧パワーアップトランジスタ１１
を介して放電するのを防止される。パルス幅変調器は最
大５０％のデューティサイクルを有するように設計され
ており、従って線３７上の電圧がトランジスタ１２をオ
ンとするのに充分な、代表的におよそ８ｖの、閾値電圧
に達するまで、コンデンサ３２を充電し続けることがで
きる。トランジスタ１２がオンとされると、電圧源１４
からの閾値電圧は高電圧パワーアップトランジスタ１１
のゲートへ接続される。従って、高電圧パワーアップト
ランジスタ１１はオフとされレギュレータ回路は正規動
作を続ける。
【００１７】図３にパルス幅変調器１８の詳細を示す。
パルス幅変調器１８は、例えば、図示の如く接続された
エラー増幅器４２、コンパレータ４３、発振器４１及び
ＳＲフリップフロップ４４からなっている。例えば、１
００ｐＦのコンデンサ及び例えば３７．５ｋΩの抵抗器
が図示するようにエラー増幅器４２に接続されている。
例えば１．２７ｖの閾値電圧がエラー増幅器４２の入力
４５に加えられる。発振器４１は線４９上に方形波出力
信号を発生し、線４８上に鋸波出力信号を発生する。
【００１８】実施例について本発明を説明してきたが、
このような開示は制約的意味合いを有するものではな
い。同業者ならば前記開示を読めばさまざまな変更や修
正が考えられることと思われる。従って、特許請求の範
囲は本発明の真の精神及び範囲に入る全ての変更及び修
正を包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】電圧調整器を有する従来技術のフライバック電
源装置。
【図２】本発明の実施例に従った電圧調整器を有するフ
ライバック電源装置。
【図３】図１及び図２の回路内のパルス幅変調器の詳細
ブロック図。
【符号の説明】
１ パワーアップトランジスタ ９ 線 １０ レギュレータ回路 １１ トランジスタ １２ トランジスタ １３ 抵抗器 １４ 電圧源 １８ パルス幅変調器 １９ 線 ２０ 抵抗器 ２１ 抵抗器 ２２ 入力線 ２３ ドレインソースダイオード ２４ 高電圧スイッチングトランジスタ ２５ 線 ２６ １次巻線 ２７ ２次巻線 ２８ ２次巻線 ２９ ダイオード ３０ コンデンサ ３１ ダイオード ３２ コンデンサ ３３ システム基準電圧 ３４ 導線 ３５ 導線 ３６ 変圧器 ３７ 線 ３８ 線 ４１ 発振器 ４２ エラー増幅器 ４３ コンパレタ ４４ ＳＲフリップフロップ ４５ 入力 ４８ 線 ４９ 線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 整流された直流電圧信号に接続された１
    次巻線の第１の端子と帰還巻線とを有する変圧器に接続
    され、整流器ダイオードと直列の帰還コンデンサが変圧
    器の帰還巻線の両端間に接続されているレギュレータ回
    路において、該レギュレータ回路は、 ゲートとドレインを有し、ドレインは変圧器の１次巻線
    の第２の端子に接続されている高電圧スイッチングトラ
    ンジスタと、 高電圧スイッチングトランジスタのゲートに接続され、
    帰還コンデンサ両端間の電圧値と共に変動するデューテ
    ィサイクルで高電圧スイッチングトランジスタをオンオ
    フするスイッチング手段と、 高電圧スイッチングトランジスタのドレインに接続され
    たドレインと、抵抗を介して高電圧パワーアップトラン
    ジスタのドレインに接続されたゲートと、帰還コンデン
    サに接続されたソースとを有する高電圧パワーアップト
    ランジスタ、を具備するレギュレータ回路。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のレギュレータ回路におい
    て、さらに高電圧パワーアップトランジスタのドレイン
    と接地に接続されたドレインソースダイオード、を具備
    するレギュレータ回路。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のレギュレータ回路におい
    て、さらに帰還コンデンサに接続されたゲートと、高電
    圧パワーアップトランジスタのゲートに接続されたドレ
    インと、閾値電圧源に接続されたソースを有するトラン
    ジスタ、を具備するレギュレータ回路。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のレギュレータ回路におい
    て、スイッチング手段は分圧器を介して帰還コンデンサ
    に接続されたパルス幅変調器であるレギュレータ回路。
  5. 【請求項５】 請求項１記載のレギュレータ回路におい
    て、変圧器はさらに容量に接続された２次巻線を有し、
    容量両端間の電圧は電源出力電圧として作用する、レギ
    ュレータ回路。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のレギュレータにおいて、
    ２次巻線に接続された容量は整流器ダイオードと直列で
    ある、レギュレータ回路。
JP3030932A 1990-05-14 1991-02-26 レギュレータ回路 Expired - Lifetime JPH0785649B2 (ja)

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JPH05137327A JPH05137327A (ja) 1993-06-01
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