JPS58133163A - 広入力電圧範囲スイツチングレギユレ−タ - Google Patents
広入力電圧範囲スイツチングレギユレ−タInfo
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- JPS58133163A JPS58133163A JP1493082A JP1493082A JPS58133163A JP S58133163 A JPS58133163 A JP S58133163A JP 1493082 A JP1493082 A JP 1493082A JP 1493082 A JP1493082 A JP 1493082A JP S58133163 A JPS58133163 A JP S58133163A
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- Japan
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- voltage
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- input voltage
- switching regulator
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- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本兜明は広入力亀圧軛囲スイッチングレギュレータに係
り、′階に定電圧出力を得るのに好適な広入力電圧範囲
において動作可能のスイッチングレギュレータに関する
ものである。
り、′階に定電圧出力を得るのに好適な広入力電圧範囲
において動作可能のスイッチングレギュレータに関する
ものである。
一般に定電圧出力を得るスイッチングレギュレータＶよ
、周期−走のパルス−信号のパルス幅を変えることによ
り出力電圧を一短に制御している。
、周期−走のパルス−信号のパルス幅を変えることによ
り出力電圧を一短に制御している。
以後、これをパルス幅制御形スイッチングレギュレータ
と称する。
と称する。
以下、第１図、第２図を用いて従来のノ（ルス暢制御形
スイッチングレギュレータの動作原理について説明する
。第１図は、−石式フォワード形のパルス幅制御形スイ
ッチングレギュレータの回路図で、第１図において、１
．２は入力端子、３゜４は出力端子、５は電圧がＶ−の
基準電圧源、６は電圧比較器、７はパルス幅変調回−１
８は巻数比がＮｌ ｉ Ｎ２のトランス、９．ｌＯはダ
イオード、１１はチョークコイル、１２Ｆｉコンデンサ
、１３はトランジスタで６る。
スイッチングレギュレータの動作原理について説明する
。第１図は、−石式フォワード形のパルス幅制御形スイ
ッチングレギュレータの回路図で、第１図において、１
．２は入力端子、３゜４は出力端子、５は電圧がＶ−の
基準電圧源、６は電圧比較器、７はパルス幅変調回−１
８は巻数比がＮｌ ｉ Ｎ２のトランス、９．ｌＯはダ
イオード、１１はチョークコイル、１２Ｆｉコンデンサ
、１３はトランジスタで６る。
第２図は第１図における電圧Ｅ、の波形図で、周期Ｔ、
パルス幅ｔ１波嵩値Ｅ・のパルス幅信号となっている。
パルス幅ｔ１波嵩値Ｅ・のパルス幅信号となっている。
この電圧Ｅ、をチョークコイルｌｌとコンデンｔ１２と
よりなる平滑回路で平滑したものが出力電圧Ｖ（１とな
シ、■・はチョークコイル１１０１流抵抗を零とすると
、 Ｖｏ ” ’ Ｅｅ ・・・叫・・叫・・明・・・
・・（１）Ｔ で示される値となる。この出方電圧■。は、電圧比ＩＩ
Ｒ器６によって基準電圧源５の電圧と比較され。
よりなる平滑回路で平滑したものが出力電圧Ｖ（１とな
シ、■・はチョークコイル１１０１流抵抗を零とすると
、 Ｖｏ ” ’ Ｅｅ ・・・叫・・叫・・明・・・
・・（１）Ｔ で示される値となる。この出方電圧■。は、電圧比ＩＩ
Ｒ器６によって基準電圧源５の電圧と比較され。
パルス−変調回路７によってパルス幅賀関され、トラン
ジスター３のオン時間を加減することにより、＃ｇ２図
の電圧Ｅ、のパルス幅ｔを加減し、その結果、出力電圧
■。は常に■１に一致するように一短に保たれる。この
ようにして、入力電圧Ｖｔｍのに動や（１）式では無視
してめるが、回路抵抗の電圧降下による出力電圧Ｖ。の
変動を抑えている。人力電圧■−が２＋ｆ！になれば％
Ｅｏ も２倍（ダイオード９の順方向電圧降下は無
視する。）になり、（１）式においてｔが１／２ に制
御４１されて、ＶｏはＶｍに等しく保たれる。ところが
ｓ１ｇｘ図においては、人力電圧Ｖｉｍが大きくなった
とき、それに応じてｔをどこまでも小さくできるわけで
ｈ＜、トランジスタ１３の蓄積時間およびターンオン、
ター７オフ時間によって制限され、ｔがトランジスター
３によって決まる最小の値より小さくなると、動作不安
定となったり、トランジスタ１３が能動°−域で動作し
、許容損失を越えてトランジスタ１３が破壊するに至る
。したがって、従来のパルス幅制御形スインテンダレギ
ュレータでは、広範囲の入力電圧に対応することができ
なかった。
ジスター３のオン時間を加減することにより、＃ｇ２図
の電圧Ｅ、のパルス幅ｔを加減し、その結果、出力電圧
■。は常に■１に一致するように一短に保たれる。この
ようにして、入力電圧Ｖｔｍのに動や（１）式では無視
してめるが、回路抵抗の電圧降下による出力電圧Ｖ。の
変動を抑えている。人力電圧■−が２＋ｆ！になれば％
Ｅｏ も２倍（ダイオード９の順方向電圧降下は無
視する。）になり、（１）式においてｔが１／２ に制
御４１されて、ＶｏはＶｍに等しく保たれる。ところが
ｓ１ｇｘ図においては、人力電圧Ｖｉｍが大きくなった
とき、それに応じてｔをどこまでも小さくできるわけで
ｈ＜、トランジスタ１３の蓄積時間およびターンオン、
ター７オフ時間によって制限され、ｔがトランジスター
３によって決まる最小の値より小さくなると、動作不安
定となったり、トランジスタ１３が能動°−域で動作し
、許容損失を越えてトランジスタ１３が破壊するに至る
。したがって、従来のパルス幅制御形スインテンダレギ
ュレータでは、広範囲の入力電圧に対応することができ
なかった。
本発明は上記に！ｌみてなされ六もので、その目的とす
るところは、広範囲の入力電圧に対して定電圧出力を得
ることができ、しか４、簡単な囲路の広入力電圧範囲ス
イッチングレキュレータを提供することにある。
るところは、広範囲の入力電圧に対して定電圧出力を得
ることができ、しか４、簡単な囲路の広入力電圧範囲ス
イッチングレキュレータを提供することにある。
本発明の特徴は、入力信号の電圧により出力電圧を一定
にするように制御するパルス幅信号の周波数制御を行う
手段を具備した構成とした点にある。
にするように制御するパルス幅信号の周波数制御を行う
手段を具備した構成とした点にある。
まず、本発明の基本的原理を第２図、第３図を用いて説
明する。第３図は本発明の詳細な説明するための回路図
で５ｊｌｘ図と同一部分は同じ符号で示し、ここでは説
＃４を省略する。第３図においては、第１図のパルス−
変調回路７がパルス−および周波数を碑を行う蔓駒器１
４８に変えてめり、Ｅ、′Ｄｉ箒２図の状態で定常状態
にあるときに、出力Ｉ＠、欠の変ｌｌＩｂによシ回路抵
抗にょる電圧降下が変１じし、出力電圧Ｖ・が変動した
ときは、繭１図のパルースー制御形スイッチングレギュ
レータと同様に、第２図のパルス幅ｔｔ−ｉえて出力電
圧Ｖｏ ’に元に戻すように動作し、ま＾、入力電圧Ｖ
１ｍが変１ヒした場合は一菖２図のＴを変えてＶ、をＶ
ｓに一致させるように＃作するようにしＬある。
明する。第３図は本発明の詳細な説明するための回路図
で５ｊｌｘ図と同一部分は同じ符号で示し、ここでは説
＃４を省略する。第３図においては、第１図のパルス−
変調回路７がパルス−および周波数を碑を行う蔓駒器１
４８に変えてめり、Ｅ、′Ｄｉ箒２図の状態で定常状態
にあるときに、出力Ｉ＠、欠の変ｌｌＩｂによシ回路抵
抗にょる電圧降下が変１じし、出力電圧Ｖ・が変動した
ときは、繭１図のパルースー制御形スイッチングレギュ
レータと同様に、第２図のパルス幅ｔｔ−ｉえて出力電
圧Ｖｏ ’に元に戻すように動作し、ま＾、入力電圧Ｖ
１ｍが変１ヒした場合は一菖２図のＴを変えてＶ、をＶ
ｓに一致させるように＃作するようにしＬある。
（１）式ｔ−峠しく１１（と、
ここに、Ｉｏ ・回路電流
ｒ’；１ｇ回路抵抗
となる。ただし、ダイオード９の１＠方ｒｉｉｘｔ圧障
下はすてｅ（減じである−のとし、また、温度、電流Ｖ
Ｃよる度化庵あるが、これを無視しである。上記の動作
は、（２）式において、Ｉｊｒの変化に対しては、ｔｋ
ｆえることで制御し％ Ｌ（１の変化に対しては、１
゛をｆえて制御４ＩＬ、 ｖａ を−建にするように
して −いる。すなわち、パルス幅制御くより■ｅ「の
変化の影響をな“’＜Ｌ、１１波数制御によって入力電
圧ｖ１．の変化の影響をなくすようにしている。
下はすてｅ（減じである−のとし、また、温度、電流Ｖ
Ｃよる度化庵あるが、これを無視しである。上記の動作
は、（２）式において、Ｉｊｒの変化に対しては、ｔｋ
ｆえることで制御し％ Ｌ（１の変化に対しては、１
゛をｆえて制御４ＩＬ、 ｖａ を−建にするように
して −いる。すなわち、パルス幅制御くより■ｅ「の
変化の影響をな“’＜Ｌ、１１波数制御によって入力電
圧ｖ１．の変化の影響をなくすようにしている。
ところで、実際問題としては、パルス幅制御と周波数制
御の両方に精度が要求されることはなく、一方を主、他
方を従とすればよｉｏ例えば、パルス幅制御を主、周波
数制御を従とした場合、入力電圧Ｖ １ ｍの変化に対
して周波数制御は動作が不安定にならない範囲で段階的
に周波数を変えるようにすればよい。
御の両方に精度が要求されることはなく、一方を主、他
方を従とすればよｉｏ例えば、パルス幅制御を主、周波
数制御を従とした場合、入力電圧Ｖ １ ｍの変化に対
して周波数制御は動作が不安定にならない範囲で段階的
に周波数を変えるようにすればよい。
次に、実施例について説明する。第４図は本−明の広入
力電圧範囲スイッチングレギュレータの一実権例を示す
回路図で、第１図と同一部分は同じ符号で示し、ここで
は説明を省略する。第４図において、１５はＩＣからな
るスイッチングレギュレータコントローラ、１６Ｆｉ抵
抗ｆｌ［Ｒｙの可変抵抗素子（例えばＦＥＴ）、１７は
コンデンプ、１８はピークホールド回路で、これらが他
の部品とともに図示のように接続しである。ＩＣコント
ローラ１５は、パル・ス幅制御形で、その周期ＴＦｉ、
Ｔ中Ａ−Ｒ１−Ｃ！ ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（３）ここに、Ｃ！ ；コンデンサ１７の
容量Ａ ；比例常数 で決定される。パルス幅制御のみのときは、可変抵抗素
子１６、コンデンｖ１７をそれぞれある定数の抵抗麺、
容量値の４のとすればよい。 ゛（３）式より
、ＲｔかＣ！を変えることにより、周波数制御が可能と
なることがわかる。ところで。
力電圧範囲スイッチングレギュレータの一実権例を示す
回路図で、第１図と同一部分は同じ符号で示し、ここで
は説明を省略する。第４図において、１５はＩＣからな
るスイッチングレギュレータコントローラ、１６Ｆｉ抵
抗ｆｌ［Ｒｙの可変抵抗素子（例えばＦＥＴ）、１７は
コンデンプ、１８はピークホールド回路で、これらが他
の部品とともに図示のように接続しである。ＩＣコント
ローラ１５は、パル・ス幅制御形で、その周期ＴＦｉ、
Ｔ中Ａ−Ｒ１−Ｃ！ ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（３）ここに、Ｃ！ ；コンデンサ１７の
容量Ａ ；比例常数 で決定される。パルス幅制御のみのときは、可変抵抗素
子１６、コンデンｖ１７をそれぞれある定数の抵抗麺、
容量値の４のとすればよい。 ゛（３）式より
、ＲｔかＣ！を変えることにより、周波数制御が可能と
なることがわかる。ところで。
実施例では入力電圧ｖ１．の変化に応じてＲ１を変λる
ようにしである。
ようにしである。
次に、動作について説明する。まず、入力電圧Ｖ ｌ
ｍの変化とＥ、の波長値Ｅ０の変化とがほぼ等しいから
、波高値Ｅｏ をピークホールド回路！８で続み敗り、
その出力により可変抵抗素子１６の抵抗ｈＦＬｔを制御
して周波数制御を行う。ただし、最終的な出力電圧■。
ｍの変化とＥ、の波長値Ｅ０の変化とがほぼ等しいから
、波高値Ｅｏ をピークホールド回路！８で続み敗り、
その出力により可変抵抗素子１６の抵抗ｈＦＬｔを制御
して周波数制御を行う。ただし、最終的な出力電圧■。
の精度はパルス幅制御に依存しているので、Ｒｔの制御
は大まかでよく、単にスイッチによってＲ１を切り換え
るだけでよい。
は大まかでよく、単にスイッチによってＲ１を切り換え
るだけでよい。
なお−、コンデンｔ１７の容ｉ１ Ｃｔを可変としても
よいことはいうまでもない。
よいことはいうまでもない。
上記したように、本発明の実施例によれば、第１図の電
ＥＥ比較器６とパルス幅変調回路７とをノくルス幅制御
と周波数制御を行うスイッチングレキュレータコントロ
ーラ１５、可変抵抗素子１６、コンデン−９ｉ１７、ピ
ークホールド回路１８とに変えて、ｆｏｒの変化に応じ
てノ（ルス幅制御を行い、また、Ｅｏの変化（入力電圧
Ｖｔｍの変化に対応）に応じて周波数制御を行って出力
電圧を一定値に保持するようにしたので、広範囲の入力
電圧に対して定電圧出力を得ることができる。しかも、
従来のパルス幅制御形スイッチングレギュレータにわず
かな回路を付加するだけでよいので、回路は簡単である
。
ＥＥ比較器６とパルス幅変調回路７とをノくルス幅制御
と周波数制御を行うスイッチングレキュレータコントロ
ーラ１５、可変抵抗素子１６、コンデン−９ｉ１７、ピ
ークホールド回路１８とに変えて、ｆｏｒの変化に応じ
てノ（ルス幅制御を行い、また、Ｅｏの変化（入力電圧
Ｖｔｍの変化に対応）に応じて周波数制御を行って出力
電圧を一定値に保持するようにしたので、広範囲の入力
電圧に対して定電圧出力を得ることができる。しかも、
従来のパルス幅制御形スイッチングレギュレータにわず
かな回路を付加するだけでよいので、回路は簡単である
。
なお、各素子の耐圧は、最高使用電圧によって決定しな
ければならないことはいうまでもない。
ければならないことはいうまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、広範囲の入力電
圧に対して定電圧出力を得ることができ、しか屯、回路
が簡単であるという効果がある。
圧に対して定電圧出力を得ることができ、しか屯、回路
が簡単であるという効果がある。
第１図は従来のパルス幅制御形スイッチングレキュレー
タの回路図、１ｓ２図は第１図における電圧Ｅ、の波杉
図、第３図は本発明の詳細な説明す６ｆｃめの８ｇ１図
に和尚する回路図、第４図は本発明の広入力電圧範囲ス
イッチングレギュレータの一実施例を示す回路図である
。 ８・・・トランス、９．１０・・・ダイオード、ｌｌ・
・・チョークコイル、１２・・・コッデンサ、１３・・
・トランジスタ、１５・・・スイッチングレキュレータ
コントＱ−１，１６・・・ＯＪ変ｍ抗素子、１７・・・
コンデンサ、」訃・・ピークホールド回路。 □午 ３０５
タの回路図、１ｓ２図は第１図における電圧Ｅ、の波杉
図、第３図は本発明の詳細な説明す６ｆｃめの８ｇ１図
に和尚する回路図、第４図は本発明の広入力電圧範囲ス
イッチングレギュレータの一実施例を示す回路図である
。 ８・・・トランス、９．１０・・・ダイオード、ｌｌ・
・・チョークコイル、１２・・・コッデンサ、１３・・
・トランジスタ、１５・・・スイッチングレキュレータ
コントＱ−１，１６・・・ＯＪ変ｍ抗素子、１７・・・
コンデンサ、」訃・・ピークホールド回路。 □午 ３０５
Claims (1)
- １、 出力電圧を一犀にするように制御されたパルス−
信号で入力信号を開閉してトランスに入力し、該トラン
スの出力を贅流平渭して電圧−にの出カー圧會涛るよう
にしたスイッチングレギュレータＶＣおいて、Ｉｌｌｌ
ｌ配信力信号圧によＶ前記パルス＋１１ｉ１０１号の周
波畝１１１Ｊ＠を行う手段を具備することを％象とする
広入力電圧範囲スイッチングレギュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1493082A JPS58133163A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 広入力電圧範囲スイツチングレギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1493082A JPS58133163A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 広入力電圧範囲スイツチングレギユレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58133163A true JPS58133163A (ja) | 1983-08-08 |
Family
ID=11874679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1493082A Pending JPS58133163A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 広入力電圧範囲スイツチングレギユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58133163A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383989U (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-01 | ||
| JPS6393792U (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-17 | ||
| JPH01177868A (ja) * | 1987-12-30 | 1989-07-14 | Nec Corp | スイッチング電源回路 |
| JPH0326283U (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-18 |
-
1982
- 1982-02-03 JP JP1493082A patent/JPS58133163A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383989U (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-01 | ||
| JPH0526948Y2 (ja) * | 1986-11-21 | 1993-07-08 | ||
| JPS6393792U (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-17 | ||
| JPH01177868A (ja) * | 1987-12-30 | 1989-07-14 | Nec Corp | スイッチング電源回路 |
| JPH0326283U (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-18 |
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