JPH11215814A - スイッチングモード電源供給装置 - Google Patents
スイッチングモード電源供給装置Info
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- JPH11215814A JPH11215814A JP10218132A JP21813298A JPH11215814A JP H11215814 A JPH11215814 A JP H11215814A JP 10218132 A JP10218132 A JP 10218132A JP 21813298 A JP21813298 A JP 21813298A JP H11215814 A JPH11215814 A JP H11215814A
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Abstract
れるスイッチングモード電源供給装置を提供すること。 【解決手段】 帰還巻線電圧Veを、次第に増大と減少
を繰り返す同期制御電圧Vtに同期信号制御部371で
変換し、この同期制御電圧Vtのピーク値に同期信号Φ
syncが載ったときにパワートランジスタ制御部361か
ら信号を出力してパワートランジスタ381をターンオ
ンさせる。
Description
り、特に直流電力を供給するスイッチングモード電源供
給装置に関する。
電力を供給する電源供給装置が使われる。このような電
源供給装置は安定した電力を供給しなければならない。
もし電源供給装置から供給される電力が不安定であれば
前記電力が供給されるシステムは誤動作する恐れがあ
る。従って安定した電力を供給することは電源供給装置
の必須条件である。このように安定した電力を供給する
ためにスイッチング手段を使用した電源供給装置があ
り、それがスイッチングモード電源供給装置である。
装置の回路図である。図1を参照すると、従来のスイッ
チングモード電源供給装置101 は電源部191、入力制御部
111、変圧器121 、第1及び第2ダイオード131
、132 、第1及び第2キャパシタ141 、142 、第1及
び第2スナッバ回路151 、152、フィードバック信号発生
部161、フィードバック信号受信部171 及びパワースイ
ッチング集積回路181 を具備する。前記パワースイッチ
ング集積回路181 は比較器183 、制御部185 及びパワー
トランジスタ187 よりなり、 前記変圧器121 は1次側に
入力巻線123 と帰還巻線125 を具備し、2次側には第1
及び第2巻線127 、128 を具備する。
前記変圧器121 の入力巻線123 に印加される。パワース
イッチがターンオンされると、前記入力巻線123 を通し
て前記パワートランジスタ187 に電流が流れる。その
後、前記パワートランジスタ187 がターンオフすると前
記第1及び第2巻線127 、128 と帰還巻線125 に電圧が
発生する。すると前記第1及び第2ダイオード131 、13
2 はターンオンする。この第1及び第2ダイオード131
、132 がターンオンすると前記第1及び第2巻線127
、128 に発生した電圧は第1及び第2ダイオード131
、132 を通して整流され、第1及び第2キャパシタ141
、142 によりフィルタリングされた後、スイッチング
モード電源供給装置101 の出力電圧Voとして出力され
る。
1 を通じてフィードバック信号受信部171 にフィードバ
ックされる。フィードバック信号発生部161 は前記出力
電圧Voを光信号に変換して送信する。前記フィードバッ
ク信号受信部171 では前記フィードバック信号発生部16
1 から送信された光信号を受信して、これを電気信号に
変換した後、該電気信号を前記パワースイッチング集積
回路181 に伝達する。
183 、制御部185 及びパワートランジスタ187 よりな
る。パワートランジスタ187 としてはNMOSトランジスタ
が使われる。前記フィードバック信号受信部171 から伝
えられた信号は前記制御部185を通じて前記パワートラ
ンジスタ187 に伝えられる。もし前記出力電圧Voがパワ
ートランジスタ187 からフィードバックされる電圧より
高ければ、前記パワートランジスタ187 はターンオフさ
れる。パワートランジスタ187 がターンオフされると出
力電圧Voは減少する。もし前記出力電圧Voがパワートラ
ンジスタ187 からフィードバックされる電圧より低けれ
ば、パワートランジスタ187 はターンオンし、出力電圧
Voは増加する。
2 ボルトの基準電圧Vrが印加され、非反転(+) 入力端
には外部から入力される同期信号Φsyncと前記制御部18
5 から出力される制御電圧Vpが合わされた同期電圧Vsyn
c が印加される。もし同期電圧Vsync が前記基準電圧Vr
より高ければ前記パワートランジスタ187 はターンオン
し、反対に基準電圧Vrより低ければパワートランジスタ
187 はターンオフする。同期電圧Vsync の波形は図2に
示されている。
たパワースイッチング集積回路181 に入出力される信号
の波形図である。図2を参照すると、帰還巻線125 の両
端に発生する帰還巻線電圧Veが正電圧であればパワート
ランジスタ187 はターンオフした状態にあり、前記帰還
巻線電圧Veが負電圧であればパワートランジスタ187 は
ターンオンした状態にある。同期電圧Vsync が前記パワ
ートランジスタ187 がターンオフした直後に前記基準電
圧Vrを超過すると、第1及び第2ダイオード131 、132
には500 ボルト程度のサージ電圧201 が発生する。この
サージ電圧が発生すると第1及び第2ダイオード131 、
132 は破壊されて整流機能を喪失する恐れがある。
の通りである。前記同期電圧Vsyncのレベルが前記基準
電圧Vrを超過すると前記パワートランジスタ187 はター
ンオンする。そして、パワートランジスタ187 がターン
オフすると前記第1及び第2巻線127 、128 に電圧が発
生して前記第1及び第2ダイオード131 、132 は直ちに
導通するようになる。この第1及び第2ダイオード131
、132 が導通すると前記第1及び第2巻線127 、128
に発生した電流は前記第1及び第2ダイオード131 、13
2 を通じて流れることによって次第に除かれる。ところ
が前記第1及び第2ダイオード131、132 を通じて流れる
電流が十分に除かれる前に前記パワートランジスタ187
がターンオンした後ターンオフすると、前記第1及び第
2巻線127、128 には再び電圧が発生し、それにより前記
第1及び第2ダイオード131 、132の両端にはサージ電
圧201 が発生する。このサージ電圧201 は前記第1及び
第2ダイオード131 、132 に大きな損傷を与えるように
なって、第1及び第2ダイオード131 、132 は破壊され
る恐れがある。
イッチングモード電源供給装置101は第1及び第2スナ
ッバ回路151 、152 を使用する。この第1及び第2スナ
ッバ回路151 、152 は各々前記第1及び第2ダイオード
131 、132 に並列に接続される。この第1及び第2スナ
ッバ回路151 、152 は前記第1及び第2ダイオード131
、132 の両端にサージ電圧201 が発生すると、このサ
ージ電圧201 を吸収することによって第1及び第2ダイ
オード131 、132 を保護する。
キャパシタ151b及び抵抗151cよりなる。この第1スナッ
バ回路151 と第2スナッバ回路152 はその構成が同一で
ある。これら第1及び第2スナッバ回路151、152 によっ
てスイッチングモード電源供給装置101 のコストが上昇
する。
を省略するには、前記第1及び第2ダイオード131 、13
2 として逆回復時間の短いダイオードを使用すればよ
い。しかし逆回復時間が短いダイオードは高価であるた
め、やはりスイッチングモード電源供給装置101 のコス
トダウンを図れない。サージ電圧の発生を防止できるな
らば前記第1及び第2スナッバ回路151 、152 や逆回復
時間の短いダイオードを使用しなくてもよい。
できるスイッチングモード電源供給装置を提供すること
にある。
決するために本発明は、変圧器と、パワートランジスタ
と、整流器と、フィルタと、フィードバック部と、パワ
ートランジスタ制御部と、同期信号制御部とを具備す
る。前記変圧器は、入力電圧が一端に印加される入力巻
線と一端は接地され、2次側からエネルギが帰還される
帰還巻線とを1次側に具備し、2次側には一端が接地す
る1個以上の2次側巻線を具備する。前記パワートラン
ジスタは、前記入力巻線の他端と接地端との間に第1電
極と第2電極が接続される。前記整流器は、前記2次側
巻線の他端に入力端が接続され、前記2次側巻線から発
生する電圧を直流に整流する。前記フィルタは、前記整
流器の出力端と接地端との間に接続されて前記整流器か
ら出力される直流電圧をフィルタリングして出力電圧と
して発生させる。前記フィードバック部は、前記フィル
タの出力端と前記パワートランジスタ制御部との間に接
続されて、前記出力電圧の一部を前記パワートランジス
タ制御部にフィードバックさせる。パワートランジスタ
制御部は、前記パワートランジスタの制御電極に出力端
が接続され、前記フィードバック部から出力される信号
と外部から印加される同期信号に応答して前記パワート
ランジスタを制御する。前記同期信号制御部は、前記帰
還巻線の他端と前記同期信号が印加されるパワートラン
ジスタ制御部との間に接続され、前記帰還巻線に発生す
る電圧に応答して前記同期信号が印加される時に前記パ
ワートランジスタがターンオフしてからターンオンする
直前またはターンオンした直後に前記パワートランジス
タをターンオンさせる。以上のような本発明によると、
サージ電圧の発生がなくスイッチングモード電源供給装
置のコストダウンが図れる。
発明によるスイッチングモード電源供給装置の実施の形
態を詳細に説明する。図3は本発明によるスイッチング
モード電源供給装置の実施の形態を示す回路図である。
図3を参照すると、 スイッチングモード電源供給装置30
1 は変圧器321 、入力制御部311 、パワートランジスタ
381 、第1及び第2整流器331 、332、第1及び第2フ
ィルタ341 、342 、フィードバック部351 、パワートラ
ンジスタ制御部361 、電源部391 及び同期信号制御部37
1 を具備する。
加される入力巻線323 と一端が接地され、2次側からエ
ネルギが帰還される帰還巻線325 とを1次側に具備し、
2次側には一端が接地される第1及び第2巻線327 、32
8 を具備する。この変圧器321 はフライバック方式でパ
ワートランジスタ381 がターンオンの時、入力巻線323
にエネルギが蓄積され、パワートランジスタ381 がター
ンオフの時、入力巻線323 に蓄積されたエネルギが第1
巻線327 、第2巻線328 及び帰還巻線325 に伝えられ
る。
線323 の他端と接地端GND との間に第1電極すなわちド
レインと第2電極すなわちソースが接続される。パワー
トランジスタ381 の制御電極すなわちゲートはパワート
ランジスタ制御部361 の出力端に接続される。このよう
なパワートランジスタ381 はパワートランジスタ制御部
361 から発生する信号の電圧レベルがハイであればター
ンオンし、パワートランジスタ制御部361 の出力端から
発生する信号の電圧レベルがローであればターンオフす
る。
加され、前記変圧器321 の入力巻線323 に出力端が接続
される。この入力制御部311 は前記変圧器321 の入力巻
線323 に発生するサージ電圧を吸収することによって前
記パワートランジスタ381 を保護する。
1巻線327 の他端にアノードが接続され、前記第1フィ
ルタ341 の出力端にカソードが接続されたダイオードよ
りなる。この第1整流器331 は、変圧器321 の第1巻線
327 から出力される交流電圧を直流電圧に整流して第1
フィルタ341 に印加する。第1フィルタ341 は前記第1
整流器331 の出力端に正極端(+) が接続され、接地端
GND に負極端(−) が接続された電解キャパシタよりな
る。この第1フィルタ341 は前記第1整流器331 により
整流された直流電圧をフィルタリングする。フィルタリ
ングされた直流電圧はスイッチングモード電源供給装置
301 の出力電圧Voとして出力される。
2巻線328 の他端にアノードが接続され、前記第2フィ
ルタ342 の出力端にカソードが接続されたダイオードよ
りなる。この第2整流器332 は変圧器321 の第2巻線32
8 から出力される交流電圧を直流電圧に整流して第2フ
ィルタ342 に印加する。第2フィルタ342 は前記第2整
流器332 の出力端に正極端(+) が接続され、接地端GN
D に負極端(−) が接続された電解キャパシタよりな
る。この第2フィルタ342 は前記第2整流器332から発
生する直流電圧をフィルタリングする。フィルタリング
された直流電圧はスイッチングモード電源供給装置301
の出力電圧Voとして出力される。
ルタ342 の出力端と前記パワートランジスタ制御部361
との間に接続される。このフィードバック部351 は前記
出力電圧Voの一部を前記パワートランジスタ制御部361
にフィードバックさせる。
ードバック部351 の出力端と同期信号制御部371 の出力
端に入力端が接続され、前記パワートランジスタ381 の
制御電極に出力端が接続される。このパワートランジス
タ制御部361 は前記フィードバック部351 から出力され
る信号と、外部から印加される同期信号Φsync及び、前
記同期信号制御部371 から印加される同期制御電圧Vtに
応答して、前記パワートランジスタ381 を制御する。 前
記同期信号Φsyncと前記同期制御電圧Vtが合わされて同
期電圧Vsync が発生される。
5 の他端と前記パワートランジスタ制御部361 との間に
接続される。この同期信号制御部371 は前記帰還巻線32
5 から発生する帰還巻線電圧Veに応答して前記同期信号
Φsyncが印加される時に、前記パワートランジスタ381
がターンオフしてからターンオンする直前またはターン
オンした直後に前記パワートランジスタ381 をターンオ
ンさせる。
パワートランジスタ制御部361 の電源端との間に接続さ
れる。この電源部391 は前記帰還巻線電圧Veに応答して
前記パワートランジスタ制御部361 に電源電圧Vcc を供
給する。
具体的回路図である。図4を参照すると、入力制御部31
1 は一つの抵抗401 、一つのキャパシタ403 及び一つの
ダイオード405 よりなる。抵抗401 とキャパシタ403 は
前記入力巻線323 の一端に各一端が接続される。ダイオ
ード405 は抵抗401 とキャパシタ403 の他端にカソード
が接続され、前記入力巻線323 の他端にアノードが接続
される。抵抗401 とキャパシタ403 の一端に前記入力電
圧Viが印加される。この入力制御部311 はスナッバ回路
よりなる。この入力制御部311 は前記変圧器321 の入力
巻線323 から発生するサージ電圧を吸収することによっ
て前記パワートランジスタ381 を保護する。
351 の具体的回路図である。図5を参照すると、フィー
ドバック部351 はフィードバック制御部501 とフォトカ
プラ503 とを具備する。
501 の出力端に接続される。このフォプトカプラ503 は
電気信号を光信号に変換するフォトダイオード551 と光
信号を電気信号に変換するフォトトランジスタ553 より
なる。フォトトランジスタ553 から発生した電気信号は
前記パワートランジスタ制御部361 に伝えられる。
Voの一部を損失なく前記フォトカプラ503 に伝達する。
このフィードバック制御部501 は第1乃至第4抵抗511
、512 、513 、514 、キャパシタ521 及び精密電圧リ
ファレンス541 を具備する。キャパシタ521 は低周波で
の帰還利得を十分に大きくして負荷変動による出力電圧
変化特性を改善するためのものである。抵抗512 は前記
精密電圧リファレンス541 のバイアス抵抗であって、前
記フォトダイオード551 の電流をほとんどゼロにするこ
ともできる。
タ制御部361 の具体的ブロック図である。図6を参照す
ると、パワートランジスタ制御部361 は第1及び第2比
較器601 、602 、発振器611 、補助電源部641 、フリッ
プフロップ621 及び駆動部631 を具備する。
部351 に入力端が接続され、 前記第1及び第2比較器60
1 、602 に出力端が接続される。この補助電源部641 は
前記第1比較器601 に所定の電圧、例えば5ボルトを供
給し、前記フィードバック部351 の出力信号に応答して
前記第2比較器602 を制御する。この補助電源部641は
第1及び第2電流源651 、652 、第1乃至第3ダイオー
ド661 、662 、663 、第1乃至第3抵抗671 、672 、67
3 及びキャパシタ681 よりなる。
され、他端は前記第1電流源651 の出力端に接続されて
いる。このキャパシタ681 は前記フィードバック部351
の出力信号に含まれている雑音をバイパスさせる。
661 のカソードが接続され、 第2電流源652 の出力端に
第1ダイオード661 のアノードが接続されている。第1
ダイオード661 のアノードに印加される電圧が第1ダイ
オード661 のビルトイン電圧と第1ダイオード661 のカ
ソードに印加される電圧を合わせた電圧より高ければ、
第1ダイオード661 はターンオンして第1ダイオード66
1 のアノードから第1ダイオード661 のカソードに電流
が流れる。
601 の非反転入力端(+) との間に第2ダイオード662
のアノード及びカソードが接続されている。さらに、第
2ダイオード662 のカソードに第1抵抗671 の一端が接
続され、第1抵抗671 の他端に電源電圧Vcc が印加され
る。第1抵抗671 を通じて前記第1比較器601 の非反転
入力端(+) に所定の電圧が印加される。
ード663 のアノードが接続され、第3ダイオード663 の
カソードに第2抵抗672 の一端が接続されている。第2
抵抗672 の他端と接地端GND との間に第3抵抗673 が接
続されている。前記第2抵抗672 の他端は前記第2比較
器602 の非反転入力端(+) に接続される。第1ダイオ
ード661 のアノードに印加される電圧が第1ダイオード
661 のビルトイン電圧と第1ダイオード661 のカソード
に印加される電圧を合わせた電圧より低ければ、第3ダ
イオード663 がターンオンされて第2抵抗672 と第3抵
抗673 に電圧が印加される。第2抵抗672 と第3抵抗67
3 の大きさにより分配された電圧が前記第2比較器602
の非反転入力端(+) に印加される。
には前記同期電圧Vsync と前記補助電源部641 から発生
する電圧が共に印加され、前記第1比較器601 の反転入
力端(−) には所定の基準電圧Vr、例えば6.2 ボルトの
電圧が印加される。この第1比較器601 は前記非反転入
力端(+) と前記反転入力端(−) に印加される電圧を
比較してその結果によって出力信号を発生する。即ち、
第1比較器601 の非反転入力端(+) に印加される電圧
が第1比較器601 の反転入力端(−) に印加される電圧
より高ければハイレベルの信号を発生し、第1比較器60
1 の非反転入力端(+) に印加される電圧が第1比較器
601 の反転入力端(−) に印加される電圧より低ければ
ローレベルの信号を発生する。
器611 の入力端が接続される。 発振器611 は同期電圧Vs
ync が印加されなければ、基本周波数、例えば20kHz で
発振する。前記第1比較器601 から出力される信号がハ
イレベルであれば前記基本周波数の電圧レベルが増加し
て前記フリップフロップ621 をセットさせる。
には前記補助電源部641 の出力信号が印加され、第2比
較器602 の反転入力端(−) には所定の電圧が印加され
る。第2比較器602 の反転入力端(−) に所定の電圧を
印加するために第3電流源691 及び第4抵抗693 が使わ
れる。前記第3電流源691 の入力端に電源電圧Vcc が印
加され、前記第3電流源691 の出力端と接地端GND との
間に前記第4抵抗693が接続される。この第4抵抗693
と前記第3電流源691 が接続されたノードN5に前記パワ
ートランジスタ381 の第2電極が接続される。前記第4
抵抗693 には前記第3電流源691 から出力される電流と
前記パワートランジスタ381 からフィードバックされる
電流が一緒に流れる。第4抵抗693 に発生する電圧が前
記第2比較器602 の反転入力端(−) に印加される。第
2比較器602 は非反転入力端(+) と反転入力端(−)
に印加される電圧を比較し、その結果によって出力信号
を発生する。即ち、第2比較器602 の非反転入力端
(+) に印加される電圧が第2比較器602 の反転入力端
(−) に印加される電圧より高ければハイレベルの信号
を発生し、前記非反転入力端(+) に印加される電圧が
前記反転入力端(−) に印加される電圧より低ければロ
ーレベルの信号を発生する。言い換えると、前記出力電
圧Voが前記パワートランジスタ381 からフィードバック
される電圧より高ければ第2比較器602 はハイレベルの
信号を出力し、その反対であれば第2比較器602 はロー
レベルの信号を出力する。
プ621 のセット端子Sが接続され、前記第2比較器602
の出力端にフリップフロップ621 のリセット端子Rが接
続される。フリップフロップ621 はRSフリップフロップ
よりなる。RSフリップフロップの出力は次の表1と同じ
である。
ップのセット端子Sとリセット端子Rに入力される信号
の電圧レベルが各々論理ハイと論理ローであれば、出力
端子Qに現れる信号は論理ハイにアクティブされ、セッ
ト端子Sとリセット端子Rに入力される信号の電圧レベ
ルが各々論理ローと論理ハイであれば、出力端子Qに現
れる信号は論理ローにイナクティブされる。 そしてRSフ
リップフロップのセット端子Sとリセット端子Rに入力
される信号の電圧レベルが全て論理ローであれば出力端
子Qに現れる信号は以前状態をそのまま維持し、セット
端子Sとリセット端子Rに入力される信号の電圧レベル
が論理ハイであれば出力端子Qの電圧レベルは論理ロー
になる。RSフリップフロップの出力端子Qバーに現れる
信号は出力端子Qに現れる信号の反転信号が現れる。即
ち、出力端子Qバーに現れる信号が論理ハイであれば出
力端子Qに現れる信号は論理ローであり、出力端子Qに
現れる信号が論理ローであれば出力端子Qに現れる信号
は論理ハイである。
ベルであれば前記フリップフロップ621 はセットされて
出力端子Qバーはローレベルの信号を出力し、前記第2
比較器602 の出力がハイレベルであれば前記フリップフ
ロップ621 はリセットされて出力端子Qバーはハイレベ
ルの信号を出力する。もし前記発振器611 の出力と前記
第2比較器602 の出力が全てローレベルであれば前記フ
リップフロップ621 は以前状態をそのまま維持し、前記
発振器611 の出力と前記第2比較器602 の出力が全てハ
イレベルであれば前記フリップフロップ621 の出力はハ
イレベルになる。
出力端に入力端が接続され、前記パワートランジスタ38
1 の制御電極に出力端が接続される。この駆動部631 は
前記フリップフロップ621 の出力信号が微弱な場合、こ
れを補強して前記パワートランジスタ381 の制御電極に
印加することによって前記パワートランジスタ381 を大
きくターンオンさせる。
1 とパワートランジスタ381 は一つの集積回路により実
現される。パワートランジスタ制御部361 とパワートラ
ンジスタ381 を一つの集積回路で実現したものとして
は、三星電子株式会社で製造するKA2S0680とKA2S0880が
ある。
1 の具体的回路図である。図7を参照すると、同期信号
制御部371 は抵抗701 と第1及び第2キャパシタ703 、
705を具備する。抵抗701 の一端は帰還巻線325 の他端
に接続され、抵抗701 の他端と接地端GND との間に第1
キャパシタ703 、例えば電解キャパシタの正極端(+)
と負極端(−) が各々接続される。前記第1キャパシタ
703 の正極端(+) から前記同期制御電圧Vtが発生す
る。また抵抗701 の他端に第2キャパシタ705 の一端が
接続され、第2キャパシタ705 の他端は前記パワートラ
ンジスタ制御部361 に接続される。前記第2キャパシタ
705 は直流除去器であって、前記同期電圧Vtに含まれた
直流成分を遮断し、交流成分だけを通過させる。同期制
御電圧Vtは同期信号Φsyncと共に前記パワートランジス
タ制御部361 に印加される。
1キャパシタ703 に充電される。抵抗701 と第1及び第
2キャパシタ703 、705 が共通に接続された地点で前記
同期制御電圧Vtが発生する。この同期制御電圧Vtは次の
数学式1と同じである。
数学式1に示したように同期制御電圧Vtは抵抗701 と第
1キャパシタ703の時定数により決定される。したがっ
て抵抗701 と第1キャパシタ703 の時定数を調節して前
記同期制御電圧Vtの傾斜を調整できる。
に示した同期信号制御部371 に流れる電流の不連続モー
ドと連続モードでの電圧の波形図である。図8(A)を
参照すると、不連続モードで帰還巻線電圧Veが正電圧で
ある間、同期制御電圧Vtは次第に増加し、帰還巻線電圧
Veがゼロである間、同期制御電圧Vtは最高値を維持し、
帰還巻線電圧Veが負電圧である間、同期制御電圧Vtは次
第に減少する。図8(B)を参照すると、連続モードで
は帰還巻線電圧Veが正電圧である間、同期制御電圧Vtは
次第に増加し、帰還巻線電圧Veが負電圧である間、同期
制御電圧Vtは次第に減少する。
えす前記V(t)に載せられて前記パワートランジスタ制御
部361 の第1比較器601 の非反転入力端(+) に印加さ
れる。この第1比較器601 の非反転入力端(+) には前
記補助電源部641 から5ボルトの電圧が印加されるの
で、前記V(t)に載せられた同期信号Φsyncは前記5ボル
トの電圧と合わせられて前記第1比較器601 の非反転入
力端(+) に印加される。前記同期信号制御部371 の第
2キャパシタ705 は前記同期制御電圧Vtに含まれた直流
成分をフィルタリングする。即ち、第2キャパシタ705
は前記同期制御電圧VTに含まれたサブハーモニックを除
去する。
的回路図である。図9を参照すると、電源部391 は抵抗
901 、ダイオード903 及びキャパシタ905 よりなる。抵
抗901 の一端は前記帰還巻線325 の他端に接続されて前
記帰還巻線電圧Veをダイオード903 に伝達する。ダイオ
ード903 は抵抗901 の他端にアノードが接続され、前記
パワートランジスタ制御部361 にカソードが接続され
る。前記帰還巻線電圧Veはダイオード903 により直流電
圧に整流され、整流された直流電圧はキャパシタ905 に
よりフィルタリングされた後、前記パワートランジスタ
制御部361 の電源電圧Vcc として使われる。キャパシタ
905 はダイオード903 のカソードに正極端(+) が接続
され、接地端GND に負極端(−) が接続された電解キャ
パシタである。
タ381 及びパワートランジスタ制御部361 に入出力され
る信号の波形図である。図10を参照すると、連続モード
で前記変圧器321 の帰還巻線電圧Veが正電圧であれば前
記パワートランジスタ381 はターンオフした状態にあ
り、前記変圧器321 の帰還巻線電圧Veが負電圧であれば
前記パワートランジスタ381 はターンオンした状態にあ
る。そして、同期信号Φsyncは前記同期制御電圧Vtがピ
ークである時に前記同期制御電圧Vtに載せられると6.2
ボルトに達し、前記同期制御電圧Vtがピークでない時に
前記同期制御電圧Vtに載せられると前記6.2 ボルトに達
しない。前記同期電圧Vsync が前記パワートランジスタ
381 がターンオンした直後またはターンオンする直前に
前記6.2 ボルトに達することによってサージ電圧は発生
しない。
モード電源供給装置301 の動作を説明する。パワートラ
ンジスタ381 がターンオンした状態で入力巻線323 に入
力電圧Viが印加されると、変圧器321 にはエネルギが蓄
積される。そのうちパワートランジスタ381 がターンオ
フすると、第1及び第2巻線327 、328 と帰還巻線325
に電圧が発生する。帰還巻線325 に発生した電圧は同期
信号制御部371 の抵抗701 を通じて第1キャパシタ703
に充電される。同期信号制御部371 の抵抗701 と第1キ
ャパシタ703 の時定数により同期制御電圧Vtは一定の傾
斜を有する。この同期制御電圧Vtはパワートランジスタ
制御部361 の第1比較器601 の非反転入力端(+) に印
加される。パワートランジスタ制御部361 の第1比較器
601 の非反転入力端(+) には外部から同期信号Φsync
が印加される。即ち、図10に示したように同期制御電圧
Vtに同期信号Φsyncが載せられた信号が、パワートラン
ジスタ制御部361 の第1比較器601 の非反転入力端
(+) に印加される。パワートランジスタ制御部361 の
第1比較器601 の非反転入力端(+) には、 またパワー
トランジスタ制御部361 の補助電源部641 から5ボルト
の電圧が印加される。従ってパワートランジスタ制御部
361 の第1比較器601 の非反転入力端(+) には前記5
ボルトと前記同期制御電圧Vt及び前記同期信号Φsyncが
合わせられた同期電圧Vsync が印加される。前記5ボル
トと前記同期制御電圧Vtを合わせた電圧を制御電圧Vcと
いうと、前記制御電圧Vcのピーク値は6.2 ボルトを越え
ない。
同期信号Φsyncが前記制御電圧Vcに載せられると、前記
パワートランジスタ制御部361 の第1比較器601 の非反
転入力端(+) に印加される同期電圧Vsync は前記6.2
ボルトに達しない。前記制御電圧Vcがピーク値である時
にのみ前記同期信号Φsyncが前記制御電圧Vcに載せられ
ると、前記同期電圧Vsync が前記6.2 ボルトに達する。
同期電圧Vsync が6.2ボルトに達すると、パワートラン
ジスタ制御部361 の第1比較器601 はハイレベルの信号
を出力し、それによってパワートランジスタ制御部361
のフリップフロップ621 はセットされる。パワートラン
ジスタ制御部361 のフリップフロップ621 がセットされ
ると、パワートランジスタ381 がターンオンする。
記パワートランジスタ381 がターンオフした後、ターン
オンする直前またはターンオンした直後である。前記パ
ワートランジスタ381 がターンオンする直前またはター
ンオンした直後は、第1及び第2整流器331 、332 に流
れる電流が既に十分に除かれのちであるため、このとき
は前記同期電圧Vsync によりパワートランジスタ381 が
ターンオンしても前記第1及び第2整流器331 、332 に
サージ電圧が発生しない。
ンオフした後、ターンオンする直前またはターンオンさ
れた直後に同期電圧Vsynctがパワートランジスタ制御部
361の第1比較器601 の反転入力端(−) に印加される
電圧に達することによって、第1及び第2整流器331 、
332 にサージ電圧が発生しなくなって第1及び第2整流
器331 、332 は安全に保護される。さらに、第1及び第
2整流器331 、332 にサージ電圧が発生しなくなること
によって従来のスナッバ回路が要らなくなる。前記同期
信号制御部371 はその構成が簡単である。従ってスイッ
チングモード電源供給装置301 のコストダウンが図れ
る。
多くの変形が本発明の技術的な思想内で当分野で通常の
知識を有する者によって可能である。
制御部を使用してサージ電圧の発生を防止することによ
ってスナッバ回路が不要になって、 スイッチングモード
電源供給装置のコストダウンが図れる。
図。
出力される信号の波形図。
の実施の形態を示す回路図。
図。
的ブロック図。
連続モードと連続モードでの電圧の波形図。
トランジスタ制御部に入出力される信号の波形図。
Claims (15)
- 【請求項1】 入力電圧が一端に印加される入力巻線と
一端は接地され、2次側からエネルギが帰還される帰還
巻線とを1次側に具備し、2次側には一端が接地する1
個以上の2次側巻線を具備する変圧器と、 前記入力巻線の他端と接地端との間に第1電極と第2電
極が接続されたパワートランジスタと、 前記2次側巻線の他端に入力端が接続され、前記2次側
巻線から発生する電圧を直流に整流する整流器と、 この整流器の出力端と接地端との間に接続されて前記整
流器から出力される直流電圧をフィルタリングして出力
電圧として発生させるフィルタと、 このフィルタの出力端と後述するパワートランジスタ制
御部との間に接続されて、前記出力電圧の一部を前記パ
ワートランジスタ制御部にフィードバックさせるフィー
ドバック部と、 前記パワートランジスタの制御電極に出力端が接続さ
れ、前記フィードバック部から出力される信号と外部か
ら印加される同期信号に応答して前記パワートランジス
タを制御するパワートランジスタ制御部と、 前記帰還巻線の他端と前記同期信号が印加されるパワー
トランジスタ制御部との間に接続され、前記帰還巻線に
発生する電圧に応答して前記同期信号が印加される時に
前記パワートランジスタがターンオフしてからターンオ
ンする直前またはターンオンした直後に前記パワートラ
ンジスタをターンオンさせる同期信号制御部とを具備す
ることを特徴とするスイッチングモード電源供給装置。 - 【請求項2】 前記整流器は前記2次側巻線の他端にア
ノードが接続され、前記フィルタにカソードが接続され
たダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の
スイッチングモード電源供給装置。 - 【請求項3】 前記フィルタは前記整流器の出力端に正
極端が接続され、接地端に負極端が接続された電解キャ
パシタであることを特徴とする請求項1に記載のスイッ
チングモード電源供給装置。 - 【請求項4】 前記フィードバック部は、 前記フィルタの出力端に入力端が接続され、前記出力電
圧特性を改善するフィードバック制御部と、 このフィードバック制御部と前記パワートランジスタ制
御部との間に接続され、前記フィードバック制御部から
電気信号を受けて前記パワートランジスタ制御部に伝達
するフォトカプラとを具備することを特徴とする請求項
1に記載のスイッチングモード電源供給装置。 - 【請求項5】 前記パワートランジスタ制御部は、 前記フィードバック部から発生する信号に応答する補助
電源部と、 この補助電源部から発生する所定の電圧と前記同期信号
及び前記同期信号制御部から発生する同期制御電圧が非
反転入力端に印加され、所定の基準電圧が反転入力端に
印加され、非反転入力端と反転入力端に印加される電圧
とを比較して、非反転入力端に印加される電圧が反転入
力端に印加される電圧より高ければハイレベルの信号を
発生する第1比較器と、 この第1比較器の出力端に入力端が接続され、前記第1
比較器の出力に応答してパルス信号を発生する発振器
と、 前記補助電源部から供給される電圧が非反転入力端に印
加され、前記パワートランジスタからフィードバックさ
れる電圧が反転入力端に印加され、非反転入力端と反転
入力端に印加される電圧とを比較して、非反転入力端に
印加される電圧が反転入力端に印加される電圧より高け
ればハイレベルの信号を発生する第2比較器と、 前記発振器の出力端にセット端子が接続され、前記第2
比較器の出力端にリセット端子が接続され、前記パワー
トランジスタの制御電極に出力端が接続され、前記発振
器の出力がハイレベルであれば前記パワートランジスタ
をターンオンさせ、前記第2比較器の出力がハイレベル
であれば前記パワートランジスタをターンオフさせるフ
リップフロップとを具備することを特徴とする請求項1
に記載のスイッチングモード電源供給装置。 - 【請求項6】 前記フリップフロップはRSフリップフロ
ップであることを特徴とする請求項5に記載のスイッチ
ングモード電源供給装置。 - 【請求項7】 前記同期信号制御部は、 前記帰還巻線の他端に一端が接続され、前記同期信号が
印加されるパワートランジスタ制御部の入力端に他端が
接続された抵抗と、 この抵抗の他端と接地端との間に接続されたキャパシタ
とを具備することを特徴とする請求項1に記載のスイッ
チングモード電源供給装置。 - 【請求項8】 前記キャパシタは前記抵抗の他端に正極
端が接続され、 前記接地端に負極端が接続された電解キ
ャパシタであることを特徴とする請求項7に記載のスイ
ッチングモード電源供給装置。 - 【請求項9】 前記パワートランジスタと前記パワート
ランジスタ制御部は一つの集積回路で実現することを特
徴とする請求項1に記載のスイッチングモード電源供給
装置。 - 【請求項10】 前記パワートランジスタ制御部と前記
帰還巻線の他端との間に接続され、前記パワートランジ
スタ制御部に電源電圧を供給する電源部を更に具備する
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチングモード
電源供給装置。 - 【請求項11】 前記電源部は、 前記帰還巻線の他端に一端が接続された抵抗と、 この抵抗の他端にアノードが接続されたダイオードと、 このダイオードのカソードに陽極が接続され、接地端に
陰極が接続された電解キャパシタとを具備することを特
徴とする請求項10に記載のスイッチングモード電源供
給装置。 - 【請求項12】 入力端に入力電圧が印加され、前記変
圧器の入力巻線に出力端が接続される入力制御部を更に
備え、この入力制御部はスナッバ回路であることを特徴
とする請求項1に記載のスイッチングモード電源供給装
置。 - 【請求項13】 前記スナッバ回路は、 前記入力巻線の一端に一端が接続された抵抗と、 前記入力巻線の一端に一端が接続されたキャパシタと、 このキャパシタの他端と前記抵抗の他端にカソードが接
続され、アノードが前記入力巻線の他端に接続されたダ
イオードとを具備することを特徴とする請求項12に記
載のスイッチングモード電源供給装置。 - 【請求項14】 前記同期信号が印加される前記パワー
トランジスタ制御部の入力端と前記同期信号制御部との
間に前記同期信号制御部から出力される信号の直流成分
を除去する直流除去器を更に具備することを特徴とする
請求項1に記載のスイッチングモード電源供給装置。 - 【請求項15】 前記直流除去器はキャパシタであるこ
とを特徴とする請求項14に記載のスイッチングモード
電源供給装置。
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