JPH10257759A - 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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JPH10257759A
JPH10257759A JP5440997A JP5440997A JPH10257759A JP H10257759 A JPH10257759 A JP H10257759A JP 5440997 A JP5440997 A JP 5440997A JP 5440997 A JP5440997 A JP 5440997A JP H10257759 A JPH10257759 A JP H10257759A
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JP
Japan
Prior art keywords
power supply
circuit
switching
transistor
starting resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5440997A
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English (en)
Inventor
Koji Hisakawa
浩司 久川
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来構成のスイッチング電源回路は、タイマ
を使用することから、電源の大型化、高コストが避けら
れないという問題を有していた。 【解決手段】 1次側にスイッチング制御用の制御回路
1を備え、制御回路1は、1次側の直流ラインの一方に
介挿されたスイッチング素子Q1に接続される一方、1
次側の直流ラインの他方に起動抵抗RDを介して接続さ
れるとともに、トランスT1の補助巻き線B1より電力
供給されてなるスイッチング電源回路において、制御回
路1には、起動抵抗RDとの間にソフトスタート用のコ
ンデンサCSが設けられ、このコンデンサCSの充電電圧
を検出して、起動抵抗RDと直流ラインとの間を遮断す
る遮断素子Tr2を設けてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源回
路に関し、特に交流入力電圧の入力幅の広いスイッチン
グ電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的なスイッチング電源回路に
ついて、図5を参照して説明する。図5に示すように、
交流入力V0は入力端子Vinから入力され、整流ダイ
オードD1、平滑コンデンサC1を経て直流化される。
そして、この正極側にはパルストランスT1の1次巻き
線n1が接続され、さらにその先にスイッチングMOS
FETであるQ1のドレインが接続されている。Q1の
ソースは整流平滑後の負極側に接続される。また、Q1
のゲートには制御回路1が接続されている。そして、こ
の制御回路1への電力供給のために、パルストランスT
1の補助巻き線B1と起動抵抗RDが接続されている。
以上が1次側回路の構成である。
【0003】また、パルストランスT1の2次巻き線n
2は整流ダイオードD2と平滑コンデンサC2とからな
る整流回路に接続されて2次側回路を構成している。V
outは出力端子で、ここで、直流出力V1が得られ
る。以上が2次側回路の構成である。なお、1次側回路
の補助巻き線B1と制御回路1との間にはコンデンサC
3とダイオードD3が設けられている。
【0004】次に、上記回路構成のスイッチング電源回
路の動作について説明する。上記回路に交流入力V0
印加されると、起動抵抗RDを通して制御回路1に電流
が供給されQ1がONする。すると1次巻き線n1には
入力電圧が、また補助巻き線B1には1次巻き線n1と
の巻線比に応じた電圧が印加される。
【0005】ここで、補助巻き線B1の電圧は整流、平
滑されるため常に一定の電圧で制御回路1に供給されて
いる。そして、この電圧が制御回路1への電力供給を行
うことになる。
【0006】そして、制御回路1による制御に従って、
Q1がOFFすると、2次側のダイオードD2がONし
て負荷電流を流す。この電流はある時間経過後にエネル
ギーを放出して0になるが、2次巻き線には残留エネル
ギーがあり、これが今度はバックスイングして制御回路
の電源がパルストランスT1の補助巻き線B1から供給
されるようになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、起動抵
抗RDには、Q1のON、OFFにかかわらず電流が流
れ続けているため、この抵抗RDにおいて不要な電力消
費が生じる。
【0008】この不要な電力消費を低減するための方式
として、例えば図6に示すようなタイマ回路を付加した
ものがある。この回路を要するに、タイマを使用するこ
とによって、起動してから有る時間経過以降において
は、起動抵抗RDに電流が流れないようにしたものであ
る。
【0009】図6に示すように、タイマ2からの信号が
NPNトランジスタTr1のベースに入力されるように
なっている。トランジスタTr1のエミッタはGND
に、コレクタは正負極間に直列接続された抵抗R1とツ
ェナーダイオードZD1の接続点に接続されている。そ
して、この接続点はさらに、トランジスタTr2のベー
スに入力されている。トランジスタTr2のエミッタは
起動抵抗RDに、またコレクタは正極に接続されてい
る。
【0010】具体的に図6の構成にしたがって説明する
と、まず起動後に、ある時間経過するとタイマ回路2よ
り信号が送出されトランジスタTr1がONする。する
と、トランジスタTr2のベースがGNDに落ちるため
にトランジスタTr2はOFFする。この結果、トラン
ジスタTr2に直列に接続された起動抵抗RDには電流
が流れなくなるため、電源動作開始後には起動抵抗RD
における電力損失を軽減できる。
【0011】しかしながら、この回路はタイマを使用す
ることから、電源の大型化、高コストが避けられないと
いう問題を有していた。
【0012】そこで、本発明の目的は、タイマを使用す
ることなく、しかも電源開始後には起動抵抗に電流の流
れない不要電力消費の無いスイッチング電源回路を提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、1次側にスイッチング制御用の制御回路を
備え、該制御回路は、1次側の直流ラインの一方に介挿
されたスイッチング素子に接続される一方、1次側の直
流ラインの他方に起動抵抗を介して接続されるととも
に、トランスの補助巻き線より電力供給されてなるスイ
ッチング電源回路において、前記制御回路には、前記起
動抵抗との間にソフトスタート用のコンデンサが設けら
れ、該ソフトスタート用のコンデンサの充電電圧を検出
して、前記起動抵抗と前記直流ラインとの間を遮断する
遮断素子を設けてなることを特徴とする。
【0014】ここで、前記起動抵抗と前記1次側の直流
ラインとの間に遮断用トランジスタが設けられる一方、
一端が接地された前記ソフトスタート用のコンデンサの
他端及び基準電圧の両方が入力されるコンパレータが設
けられ、前記コンパレータの出力によって前記遮断用ト
ランジスタを制御することを特徴とする。
【0015】また、少なくとも前記コンパレータと前記
スイッチング素子とを1デバイス化したことを特徴とす
る。
【0016】上記のように本発明によれば、起動抵抗を
有するスイッチング電源回路において、従来例のように
高コスト、広面積を要するタイマを使用する構成ではな
いので、これに比較して低コスト化及び小型化を図れ
る。勿論、電源開始後には起動抵抗に電流が流れること
がなく、不要電力消費を回避できる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例について、図1
及び図2を参照して説明する。図1は本実施例によるス
イッチング電源回路における制御回路の要部回路図、図
2は図1の各部の信号波形を示した図である。
【0018】図5及び図6に示した従来例と異なる点
は、主に制御回路の構成であり、その他の点については
従来例と同じである。そこで、従来例の構成をもって説
明する部分及び従来例と同一機能部分には、同一記号を
付している。
【0019】本実施例の制御部は、起動抵抗RDの一端
が補助巻き線B1の正極側に接続されている。そして、
この接続点(VCC)が定電流源I0を介して、パルス
幅制御コントロールICであるPWMコンパレータ3の
−端子に入力されているとともに、GNDとの間にソフ
トスタートコンデンサCSを介している。そしてPWM
コンパレータ3の他の2つの−端子にはそれぞれ、2次
側からのフィードバック電圧FB、DET(低電圧源)
4からの電圧が入力されている。また、PWMコンパレ
ータ3の+端子には三角波発振器5からの信号が入力さ
れている。PWMコンパレータの出力はMOSFETで
あるQ1のゲートに接続されている。
【0020】上記回路構成において、電源が投入される
と、起動抵抗RDを介してVCC点に電力が供給され、
内部定電流源からコンデンサCSに供給される充電電流
により、コンデンサの電圧が上昇する。
【0021】ここで、PWMコンパレータ3は、なだら
かに上昇するコンデンサCSの電圧、DET4の電圧、
2次側からのフィードバック電圧FBの内で最も低い電
圧よりも三角波発振器5の電圧が低いときに出力する。
【0022】電源起動時は、コンデンサCSの電圧が最
も低いため、PWMコンパレータ3の出力はコンデンサ
Sの電圧上昇とともにパルス幅を広げることになる。
これによって、Q1のON時間が増加してソフトスター
トがかかり、出力が序々に増加していく。このコンデン
サCSの電圧の上昇をもって電源の起動を確認して、起
動抵抗に流れる電流を遮断することにより電力の損失を
軽減できる。
【0023】図3は、図1の回路において、起動抵抗を
遮断するより具体的な構成を示した回路図である。図1
と異なる点についてのみ説明すると、コンデンサCS
GNDの接続されていない他端がコンパレータC0の+
端子に接続されている。このコンパレータCOの−端子
には基準電圧VSが接続されている。そして、このコン
パレータCOの出力はトランジスタTr1のベースに接
続されている。トランジスタTr1のエミッタはGND
に接続され、コレクタは正負極間に直列接続された抵抗
R1とツェナーダイオードZD1の接続点に接続されて
いる。
【0024】そして、この接続点はさらにトランジスタ
Tr2のベースに入力されている。トランジスタTr2
のエミッタは起動抵抗RDに、またコレクタは正極に接
続されている。
【0025】以下、回路動作について説明する。電源動
作が開始しておらずコンデンサCSが充電されていない
時、つまりコンパレータC0の+端子の電圧が−端子の
基準電圧よりも低いときはコンパレータC0はOFF状
態であり、トランジスタTr1もOFFとなるので抵抗
R1を流れる電流がトランジスタTr2のベース電流と
なり、トランジスタTr2をONさせる。これにより、
起動抵抗RDを介して制御回路1に電源が供給されて、
電源動作が開始する。
【0026】電源動作開始後、コンパレータC0の+端
子の電圧が−端子の基準電圧よりも高くなると、コンパ
レータC0はON状態となり、トランジスタTr1はO
NするのでトランジスタTr2のベースはGNDに落ち
た状態になり、トランジスタTr2はOFFする。従っ
て、起動抵抗RDへの電力供給は遮断される。
【0027】ところで、上記図3の回路の内、コンパレ
ータ部C0、PWMコンパレータ部3、基準電圧の電圧
検出部分は十分小さいので、図4のA部に示すように、
1チップ化することができる。但し、コンデンサCS
みは外部に設ける。この1チップに、さらにMOSFE
TのQ1を一体化して、図4のB部に示すように1デバ
イス化することができる。
【0028】以上のように、本発明による回路構成によ
れば、図6の従来例のように高コスト、広面積を要する
タイマを使用する構成ではないので、これに比較して低
コスト化及び小型化を図れる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、起
動抵抗を有するスイッチング電源回路において、従来の
ようにタイマを使用することなく、しかも電源開始後に
は起動抵抗に電流の流れない不要電力消費の無いスイッ
チング電源回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるスイッチング電源回路
の要部回路図。
【図2】図1の回路の各部の信号波形を示した図。
【図3】図1の実施例のより具体的な回路図。
【図4】図3の回路図を実施化の説明をする図。
【図5】従来例によるスイッチング電源回路の回路図。
【図6】他の従来例によるスイッチング電源回路の回路
図。
【符号の説明】
1 制御回路 CS ソフトスタートコンデンサ RD 起動抵抗 Tr2 遮断素子(トランジスタ) Q1 スイッチング素子 C0 コンパレータ T1 トランス B1 補助巻き線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年3月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次側にスイッチング制御用の制御回路
    を備え、該制御回路は、1次側の直流ラインの一方に介
    挿されたスイッチング素子に接続される一方、1次側の
    直流ラインの他方に起動抵抗を介して接続されるととも
    に、トランスの補助巻き線より電力供給されてなるスイ
    ッチング電源回路において、 前記制御回路には、前記起動抵抗との間にソフトスター
    ト用のコンデンサが設けられ、該ソフトスタート用のコ
    ンデンサの充電電圧を検出して、前記起動抵抗と前記直
    流ラインとの間を遮断する遮断素子を設けてなることを
    特徴とするスイッチング電源回路。
  2. 【請求項2】 前記起動抵抗と前記1次側の直流ライン
    との間に遮断用トランジスタが設けられる一方、一端が
    接地された前記ソフトスタート用のコンデンサの他端及
    び基準電圧の両方が入力されるコンパレータが設けら
    れ、前記コンパレータの出力によって前記遮断用トラン
    ジスタを制御することを特徴とするスイッチング電源回
    路。
  3. 【請求項3】 少なくとも前記コンパレータと前記スイ
    ッチング素子とを1デバイス化したことを特徴とする請
    求項2に記載のスイッチング電源回路。
JP5440997A 1997-03-10 1997-03-10 スイッチング電源回路 Pending JPH10257759A (ja)

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