JPH10112975A - スイッチング電源回路 - Google Patents

スイッチング電源回路

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JPH10112975A
JPH10112975A JP26390996A JP26390996A JPH10112975A JP H10112975 A JPH10112975 A JP H10112975A JP 26390996 A JP26390996 A JP 26390996A JP 26390996 A JP26390996 A JP 26390996A JP H10112975 A JPH10112975 A JP H10112975A
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JP
Japan
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circuit
voltage
transformer
switching
power supply
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Application number
JP26390996A
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English (en)
Inventor
Jiro Kanamaru
二郎 金丸
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスの1次側にスイッチング素子を設
け、そのON,OFFにより所定の電圧を得るプライマ
リーシステムのフォワードコンバータ方式のスイッチン
グ電源では、基本周波数の高周波化に伴い出力電圧の安
定性が低下される。 【解決手段】 トランス2の1次側に設けたスイッチン
グトランジスタ8を開閉制御する制御回路として、トラ
ンス1次側のa点の電圧情報と、2次側の演算された電
圧情報を比較する比較回路12と、基本波発振回路14
と、基本波発振回路14と比較回路12の各出力により
スイッチングトランジスタ8を開閉制御するラッチ回路
13と、基本波発振回路14の基本周波数トリガに同期
して一定期間だけ動作される単安定マルチバイブレータ
17と、この単安定マルチバイブレータ17によりスイ
ッチングトランジスタ8の導通初期の期間のみa点電圧
を遮断して比較回路12に入力させないスイッチ回路1
8とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はDC−DCコンバー
タ等のスイッチング電源回路に関し、特にトランスの一
次側に制御回路を配置したプライマリーシステムのフォ
ワードコンバータ方式のスイッチング電源回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のプライマリーシステムのフォワー
ドコンバータ方式のスイッチング電源の一例を図5に示
す。同図において、1は入力電圧源であり、この入力電
圧はスイッチングトランジスタ8でON,OFFされて
トランス2の1次巻線に通流される。このトランス2で
変圧された2次巻線の電圧はダイオード3,4で整流さ
れ、5はコイル5と平滑コンデンサ6で直流にされ、出
力端子10から負荷7に出力される。前記スイッチング
トランジスタ8を制御するための回路は、誤増幅回路1
1、比較回路12、ラッチ回路13、基本波発振回路1
4、抵抗15、コンデンサ16で構成される。
【0003】このスイッチング電源回路の制御回路にお
いては、基本波発振回路14で生成された基本周波数ト
リガにより、ラッチ回路13がセットされ、スイッチン
グトランジスタ8が導通し、トランス2の1次巻線に電
圧が印加されるため、トランス2の2次巻線に電圧が誘
起される。トランス2の2次巻線の電圧誘起により、ダ
イオード3を導通しダイオード4を遮断し、コイル5、
コンデンサ6にトランス2の2次巻線電流が流れ、出力
端子10に出力電圧が発生する。出力端子10に発生し
た出力電圧を誤差増幅回路11で演算出力した電圧と、
トランス2の1次巻線電流を抵抗9で電圧変換し、さら
に抵抗15とコンデンサ16で波形成形した電圧とを比
較回路12で比較し、ラッチ回路13をリセットするこ
とにより、スイッチングトランジスタ8を遮断し、トラ
ンス2の1次巻線の電圧印加を停止させ、トランス2の
2次巻線の電圧誘起が停止する。このとき、トランス2
の2次巻線の電圧誘起が停止されるが、電圧誘起期間に
コイル5に蓄えられたエネルギーはダイオード4を導通
し、コンデンサ6を充電する。
【0004】このように、スイッチングトランジスタ8
の導通/遮断を基本波発振回路14で生成される基本周
波数で繰り返すことで、出力端子10に一定電圧を発生
させ、負荷7を安定に駆動させる。ここで、図6にスイ
ッチングトランジスタ8の導通/遮断期間におけるトラ
ンス2の1次巻線電流と、トランス2の1次巻線電流を
抵抗9で電圧変換したa点電圧波形と、さらに抵抗15
とコンデンサ16で構成されるローパスフィルタで波形
整形し、比較回路12に入力するb点電圧波形を示す。
同図において、a点電圧波形は、トランス2の1次巻線
電流波形を抵抗9で電圧変換したものでトランス2の1
次巻線電流と相似形となっている。また、b点電圧波形
は、抵抗15とコンデンサ16で構成されるローパスフ
ィルタにより波形整形されている。
【0005】ここで、図6における、(イ)区間は、ス
イッチングトランジスタ8が遮断から導通した直後にダ
イオード4が導通から遮断するまでの逆回復時間内にお
いて、トランス2の2次巻線の両端が短絡状態となるた
め、トランス2の1次巻線に瞬時に大きな電流が流れる
もので、出力端子10の定電圧化に無効な電流である。
また、(ロ)区間はダイオード4が遮断し、トランス2
の2次巻線電流がダイオード3を導通し、コイル5、コ
ンデンサ6に流れるときのトランス2の1次巻線電流
で、出力端子10の定電圧化に有効な電流である。比較
回路12には、抵抗15とコンデンサ16のローパスフ
ィルタ作用によって(イ)区間を削除し、(ロ)区間の
み入力することで、出力端子10に安定な定電圧を発生
させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このようなスイッチン
グ電源回路においては、回路の小型化、高効率化を目的
として、基本波発振回路14で生成される基本周波数を
高周波化し、トランス2、コイル5、コンデンサ6を小
型化することは広く知られている。しかしながら、この
基本周波数の高周波化により出力端子10に安定な定電
圧が発生し難くなるという問題が生じる。図7はこれを
説明するための波形図であり、基本波発振回路14で生
成される基本周波数を高周波化した場合におけるトラン
ス2の1次巻線電流とトランス2の1次巻線電流を抵抗
9で電圧変換したa点電圧波形と、さらに抵抗15とコ
ンデンサ16で構成されるローパスフィルタで波形整形
し比較回路12に入力するb点電圧波形を示している。
【0007】同図において、(イ),(ロ)の各区間は
図5の場合と同じであり、出力端子10の定電圧を安定
化するためには、比較回路12には(イ)区間を削除
し、(ロ)区間のみ入力することが要求される。このた
め、a点電圧波形を抵抗15とコンデンサ16で構成さ
れるローパスフィルタによりろ波して、(イ)区間だけ
削除すると、基本周波数が高周波化されているために、
(b)区間も積分化され、変形してしまうことになる。
このため、出力端子10に安定な定電圧が発生しなくな
ることになる。
【0008】本発明の目的は、高周波化により回路の小
型化、高効率化を図った場合においても出力端子に安定
な定電圧を発生させることを可能にしたスイッチング電
源回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、スイッチング
素子を制御するための制御回路として、トランスの1次
側の電圧と2次側の演算された電圧を比較する比較回路
と、基本波発振回路と、この基本波発振回路と比較回路
の各出力によりセット、リセットされてスイッチング素
子をON,OFF制御するラッチ回路と、基本波発振回
路の基本周波数トリガに同期してトランスの1次側電圧
情報を一定期間だけ比較回路に伝達しないためのスイッ
チ手段とを備えることを特徴とする。ここで、一定期間
は、スイッチング素子が導通されてトランスの2次側が
短絡状態とされる期間である。また、スイッチ手段は、
基本周波数トリガによって駆動される単安定マルチバイ
ブレータと、この単安定マルチバイブレータによってO
N,OFF動作されるスイッチ回路とで構成される。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。本発明のスイッチング電源回路の第
1実施形態を図1に示す。同図において、1は入力電圧
源、2はトランス、3,4はダイオード、5はコイル、
6はコンデンサ、7は負荷、8はスイッチングトランジ
スタ、9は抵抗、10は出力端子であり、この構成は図
5に示した従来の構成と同じである。一方、前記スイチ
ングトランジスタ8を制御するための制御回路は、誤差
増幅回路11、比較回路12、ラッチ回路13、基本波
発振回路14と共に、前記ラッチ回路13のセット端子
とスイッチングトランジスタ8と抵抗9との接続点との
間に単安定マルチバイブレータ17と、スイッチ回路1
8を介挿している。この単アンテナマルチバイブレータ
17は、基本波発振回路14で生成された基本周波数ト
リガに同期した一定期間パルスを発生し、この間スイッ
チ回路18を開閉動作させるように動作される。
【0011】図1のスイッチング電源の動作を説明す
る。基本波発振回路14で生成された基本周波数トリガ
により、ラッチ回路13がセットされ、スイッチングト
ランジスタ8が導通しトランス2の1次巻線に電圧が印
加されるため、トランス2の2次巻線に電圧が誘起され
る。トランス2の2次巻線の電圧誘起により、ダイオー
ド3を導通し、ダイオード4を遮断しコイル5、コンデ
ンサ6にトランス2の2次巻線電流が流れ、出力端子1
0に出力電圧が発生する。一方、制御回路では、出力端
子10に発生した出力電圧を誤差増幅回路11で演算出
力した電圧と、トランス2の1次巻線電流を抵抗9で電
圧変換し、基本波発振回路14で生成された基本周波数
トリガに同期した一定期間パルスを発生する単安定マル
チバイブレータ17によりスイッチ回路18の開閉によ
って波形整形した電圧とを比較回路12で比較しラッチ
回路をリセットすることによりスイッチングトランジス
タ8を遮断し、トランス2の1次巻線の電圧印加を停止
させ、トランス2の2次巻線の電圧誘起が停止する。こ
のときトランス2の2次巻線の電圧誘起が停止される
が、電圧誘起期間にコイル5に蓄えられたエネルギーは
ダイオード4を導通しコンデンサ6を充電する。
【0012】図2は、スイッチングトランジスタ8の導
通/遮断期間におけるトランス2の1次巻線電流とトラ
ンス2の1次巻線電流を抵抗9で電圧変換したa点電圧
波形と、単安定マルチバイブレータ17とスイッチ回路
18で波形整形し比較回路12に入力するb点電圧波形
を図2に示す。同図の(イ)区間は、スイッチングトラ
ンジスタ8が遮断から導通した直後にダイオード4が導
通から遮断するまでの逆回復時間内において、トランス
2の2次巻線の両端が短絡状態となるため、トランス2
の1次巻線に瞬時に大きな電流が流れるもので、出力端
子10の定電圧化に無効な電流である。また、(ロ)区
間は、ダイオード4が遮断し、トランス2の2次巻線電
流がダイオード3を導通し、コイル5、コンデンサ6に
流れるときのトランス2の1次巻線電流で出力端子10
の定電圧化に有効な電流である。そして、比較回路12
には、(イ)区間を削除し、(ロ)区間のみ入力するこ
とで出力端子10に安定な定電圧が発生することはこれ
までと同じである。
【0013】このため、この実施形態の回路では、a点
電圧波形は、トランス2の1次巻線電流波形を抵抗9で
電圧変換したもので、トランス2の1次巻線電流と相似
形となっているが、これをスイッチ回路18の開閉によ
り選択し、(ロ)区間のみを比較回路12に入力させ
る。すなわち、基本波発振回路14で生成された基本周
波数トリガに同期して、単安定マルチバイブレータ17
は一定期間パルスを発生し、この間のみスイッチ回路1
8を開放し、その後に閉成する。これにより、(イ)区
間のみスイッチ回路18が開き、(ロ)区間のみスイッ
チ回路18が閉じるため、b点電圧波形は、(イ)区間
を削除し、出力端子10の定電圧化に有効な(ロ)区間
が比較回路に入力される。これにより、出力端子10に
安定な定電圧を発生することが可能となる。
【0014】図3に基本発振回路14で生成される基本
周波数を高周波化した場合におけるトランス2の1次巻
線電流とトランス2の1次巻線電流を抵抗9で電圧変換
したa点電圧波形と、さらに単安定マルチバイブレータ
17とスイッチ回路18で波形整形し比較回路12に入
力するb点電圧波形を示す。このように、基本周波数が
高周波化された場合でも、基本周波数トリガに対応して
(イ)区間のa点電圧を削除し、(ロ)区間のa点電圧
のみをスイッチ回路18を通過させることで、b点電圧
波形のように、(ロ)区間のみが比較回路12に入力さ
れることになり、出力端子10における定電圧の安定化
が実現できる。
【0015】これにより、本発明では基本周波数を高周
波化することで、スイッチング電源回路の小型化、高効
率化が実現できる。また、この回路構成では、図5の回
路における抵抗15とコンデンサ16からなるローパス
フィルタが不要とされるため、誤差増幅回路11、比較
回路12、ラッチ回路13、基本波発振回路14と共に
単安定マルチバイブレータ17、スイッチ回路18を集
積化することが可能となり、スイッチング電源回路の小
型化をさらに促進することが可能となる。
【0016】図4は本発明の第2の実施形態であり、図
1と等価な部分には同一符号を付してある。この実施形
態では、スイッチ回路18をスイッチングトランジスタ
8と抵抗9の接続点と、接地との間に接続し、単安定マ
ルチバイブレータ17の動作により、(イ)の区間にお
いてスイッチ回路18を閉成し、(ロ)の区間において
スイッチ回路18を開放させるように構成している。
【0017】この構成においても、(イ)の区間にはa
点電圧を比較回路12に入力させず、(ロ)の区間のみ
比較回路12に入力させ、出力端子10の定電圧の安定
化が達成できることは第1の実施形態例と同じである。
また、この実施形態では、(イ)の区間には、a点を接
地することで、b点電圧は(イ)の区間には接地電位と
されることになり、比較回路12からの出力によるラッ
チ回路13のラッチ状態を安定なものとし、動作の信頼
性を高めることが可能となる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明のスイッチン
グ電源回路は、スイッチング素子を制御するための制御
回路に、トランスの1次側の電圧情報と2次側の演算さ
れた電圧情報を比較する比較回路に対して、一定期間だ
け1次側電圧情報を比較回路に伝達しないためのスイッ
チ手段を備えることにより、この一定期間の間には比較
回路では1次側の電圧情報を比較対象とすることがなく
なり、出力の定電圧化に不要なスイッチング素子の制御
が停止され、出力電圧の安定化が実現できる。これによ
り、基本発振回路で生成される基本周波数を高周波化し
ても、出力端子に安定な定電圧を発生することが可能と
なり、電源回路の小型化、高効率化が実現できる。ま
た、スイッチ手段を単安定マルチバイブレータとスイッ
チ回路とで構成することで、制御回路の全体を集積化
し、その小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の回路図である。
【図2】図1の回路におけるa点、b点の各電圧波形図
である。
【図3】基本波を高周波化した場合のa点、b点の各電
圧波形図である。
【図4】本発明の第2の実施形態の回路図である。
【図5】従来の電源回路の一例の回路図である。
【図6】図5の回路におけるa点、b点の各電圧波形図
である。
【図7】図5の回路における基本波を高周波化した場合
のa点、b点の各電圧波形図である。
【符号の説明】
1 入力電圧源 2 トランス 3,4 ダイオード 5 コイル 6,16 コンデンサ 7 負荷 8 スイッチングトランジスタ 9,15 抵抗 10 出力端子 11 誤差増幅回路 12 比較回路 13 ラッチ回路 14 基本波発振回路 17 単安定マルチバイブレータ 18 スイッチ回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランスの1次側に設けたスイッチング
    素子をON,OFF制御し、前記トランジスタの2次側
    に所要の電圧を得るスイッチング電源回路において、前
    記スイッチング素子を制御するための制御回路として、
    前記1次側の電圧情報と2次側の演算された電圧情報を
    比較する比較回路と、基本波発振回路と、前記基本波発
    振回路と比較回路の各出力によりセット、リセットされ
    て前記スイッチング素子をON,OFF制御するラッチ
    回路と、前記基本波発振回路の基本周波数トリガに同期
    してトランスの1次側電圧情報を一定期間だけ前記比較
    回路に伝達しないためのスイッチ手段とを備えることを
    特徴とするスイッチング電源回路。
  2. 【請求項2】 一定期間は、スイッチング素子が導通さ
    れてトランスの2次側が短絡状態とされる期間である請
    求項1のスイッチング電源回路。
  3. 【請求項3】 スイッチ手段は、基本周波数トリガによ
    って駆動される計時手段と、この計時手段によって一定
    期間の間ON,OFF動作されるスイッチ回路とで構成
    される請求項2のスイッチング電源回路。
  4. 【請求項4】 スイッチ回路はトランスの1次側と比較
    回路との間に直列に接続され、計時手段はスイッチング
    素子の導通初期にのみスイッチ回路をOFF状態とする
    単安定マルチバイブレータで構成される請求項3のスイ
    ッチング電源回路。
  5. 【請求項5】 スイッチ回路は比較回路の入力端と接地
    との間に介挿され、計時手段はスイッチング素子の導通
    初期にのみスイッチ回路をON状態とする単安定マルチ
    バイブレータで構成される請求項3のスイッチング電源
    回路。
JP26390996A 1996-10-04 1996-10-04 スイッチング電源回路 Pending JPH10112975A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6914789B2 (en) 2002-12-25 2005-07-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Switching power supply apparatus with blanking pulse generator
JP2011229300A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Sharp Corp スイッチング電源装置、led表示装置
WO2014123172A1 (ja) * 2013-02-08 2014-08-14 株式会社村田製作所 Dc-dcコンバータ
JP2014158328A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Denso Corp 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6914789B2 (en) 2002-12-25 2005-07-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Switching power supply apparatus with blanking pulse generator
JP2011229300A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Sharp Corp スイッチング電源装置、led表示装置
WO2014123172A1 (ja) * 2013-02-08 2014-08-14 株式会社村田製作所 Dc-dcコンバータ
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