JPS5840917B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力変動および負荷変動にかかわらず安定な
出力電圧が得られるリンギング・チョーク式スイッチン
グ電源装置に関する。

第１図は従来のスイッチング電源装置の回路図である。

、図中、Ｅｉは入力電源、ＲＬは負荷である。

Ｔはトランスで、１次巻線Ｌ１．２次巻線Ｌ２および帰
還巻線Ｌ３を有している。

スイッチングトランジスタＱ１ノコレッタ・エミッタは
トランスＴの１次巻線Ｌ１を介し直流電源Ｅｉに接続さ
れている。

またスイッチングトランジスタＱ１のベースには、起動
抵抗Ｒ１が接続され、かつトランスＴの帰還巻線Ｌ２を
介しコンデンサＣ２とが並列接続されたベース駆動回路
が接続されている。

トランスＴの２次回線Ｌ２の一端にはダイオードＤ１と
平滑コンデンサＣ１の出力整流回路が接続されており、
該出力整流回路とスイッチングトランジスタＱ１のベー
スとの間に帰還回路ＥＢが接続されている。

このように構成された回路は、トランジスタ飽和型のブ
ロッキング発振回路を有しており、該ブロッキング発振
回路の出力を前記出力整流回路で整流して、負荷ＲＬの
両端に出力電圧■。

を得るとともに、出力電圧■。

が変動しようとすると、その変動分に応じた帰還量が帰
還回路ＦＢを介しスイッチングトランジスタＱ１のベー
スに供給され、該トランジスタＱ１のオン期間を制御し
て一定の出力電圧Ｖ。

を得ている。また、ブロッキング発振動作時におけるス
イッチングトランジスタＱ１のベースには、第２図に示
すようなベース電圧■３およびベース電流■３が加わっ
ている。

ここで、スイッチングトランジスタＱ１のオン時におけ
るベース電圧−電流特性を第３図に示す。

第１図の回路において、入力電圧Ｖｉが変動すると、ブ
ロッキング発振回路を構成するスイッチングトランジス
タＱ、のベース電圧■３が変化するとともに、ベース電
圧■３も変化してしまう。

この欠点を解消するために、従来はスイッチングトラン
ジスタＱ１のコレクタ電流■。

に見合うだけの充分なベース電流■３を供給する必要が
あり、しかもスイッチングトランジスタＱ１のベース電
流■３は、負荷が最大の場合スイッチングトランジスタ
Ｑ１のベース電圧■３が最小の場合、周囲温度Ｔａが最
低の場合等を考慮して設定しなければならないため、定
常状態ではスイッチングトランジスタＱ１のベース電流
■３が過大となり、ベース駆動電力が大きく、この結果
電力効率が悪化してしまう。

−さらに、入力電圧Ｖｉの変動にともなって生じるスイ
ッチングトランジスタＱ１のベース電圧■３の変動が大
きいと３、ダイナミックレンジの広い帰還回路ＦＢが必
要となり、高価なスイッチング電源装置となる欠点もあ
った。

本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、入力変動お
よび負荷変動にかかわらず、出力電圧■。

が一定に制御できる安定化機能を有し、かつ周囲温度Ｔ
ａの変動に対しても出力電圧■。

の変動を制限でき、しかも電力効率の優れた、安価なス
イッチング電源装置を提供することを目的としている。

すなわち本発明は、ブロッキング発振回路の出力を整流
して直流電圧を得、かつ該直流電圧を安定化制御して安
定な出力電圧を得るリンギング・チョーク式スイッチン
グ電源装置において、ブロッキング発振回路を構成する
スイッチングトランジスタのベース駆動回路に少なくと
もベース電流を制御する定電流回路を具えたことを特徴
とするスイッチング電源装置である。

次に本発明の実施例を図面に基ずいて詳細に説明する。

第４図は本発明の一実施例を示す回路図である。

第１図と同一機能を有する部分には同一符号が付されて
いる。

スイッチングトランジスタＱ１のベースには、起動抵抗
Ｒ１、コンデンサＣ２、トランスＴの帰還巻線Ｌ３の直
列回路き、コンデンサＣ２の両端に並列接続された定電
流回路ＣＣとから成るベース駆動回路が接続されている
。

定電流回路ＣＣは抵抗Ｒ２とトランジスタＱ２のエミッ
タ・コレ１クタどの直列回路と、抵抗Ｒ４とトランジス
タＱ３のエミッタ・コレクタと抵抗Ｒ３との直列回路が
接続され、かつコレクタ・ベースが互いに接続されたト
ランジスタＱ３のコレクタがトランジスタＱ２のベース
に接続されている。

このように構成された回路におけるスイッチングトラン
ジスタＱ１のベース駆動回路の作用について説明する。

今、入力電圧Ｖｉが変動すると、トランスＴの帰還巻線
Ｌ３に生じる誘起電圧（ン■ｉ）〔但し、Ｎ１は１次巻
線Ｌ１の巻線数、Ｎ５ｃＡ帰還巻線Ｌ３の巻線数である
。

〕が変化し、これにともないスイッチングトランジスタ
Ｑ１のベース電圧■３も変化し、ベース電圧■３が変化
しようとする。

しかしながら第４図のベース駆動回路には定電流回路Ｃ
Ｃが含まれているため、スイッチングトランジスタＱ１
のオン時にこのベース電圧■３が変化しても、第５図に
示すようにベース電流Ｉ３はほぼ一定に制御される。

したがって、第４図の回路はスイッチングトランジスタ
Ｑ１のベースに必要以上のベース電流■３を流さずにス
イッチングトランジスタＱ１を駆動できるため、ベース
駆動電力を小さく抑えることができ、この結果電力効率
を改善できる。

また、第４図の回路はスイッチングトランジスタＱ０の
ベース電流■３を過大に流す必要がないため、帰還量も
少なく、ダイナミックレンジの狭い帰還回路ＦＢで済む
。

なお、第４図の試作実験例について述べると、入力電圧
Ｖｉ１２Ｖで出力電圧■。

１２Ｖ、出力電力１０ｗの場合、第１図の回路の電力効
率が６９俤であったのに対し、第４図の回路の電力効率
は７６多と改善された。

しかもこの効果は入力電圧Ｖｉが低いときほど著しい。

第６図は本発明の他の実施例を示す回路図である。

この実施例は、第４図に示す定電流回路ＣＣに温度保償
機能をもたせた一例で、第４図の抵抗Ｒ４の代りにコレ
クタ・ベースを接続したトランジスタＱ４が接続されて
いる。

このように構成されたベース駆動回路は、第７図に示す
ようなスイッチングトランジスタＱ１のオン時における
ベース電圧・ベース電流特性を有しており、周囲温度Ｔ
ａが上昇するとともにベース電流■３が低下するため、
スイッチングトランジスタＱ１のオン期間におけるベー
ス電流を最適に制限できる。

以上、各実施例につき説明してきたが、本発明は上述の
実施例に限定されるものでなく、しかも各実施例の定電
流回路はトランジスタの代りに電界効果トランジスタ（
ＦＥＴ）等を用いてもよいことは言うまでもない。

すなわち本発明によれば、自励発振を利用したリンギン
グ・チョーク式スイッチング電源装置において、スイッ
チングトランジスタのベース駆動回路に定電流回路を含
めることにより、入力電圧Ｖｉの変動にも拘わらず、優
れた電力効率で出力電圧■。

を制御でき、しかも温度保償機能を有する定電流回路を
用いれば、周囲温度の変化に対しても一定な出力電圧■
。

を保持することができる。また、本発明は従来に比べ帰
還量を少なくすることができ、ダイナミックレンジの狭
い帰還回路ＦＢで済むため、安価なスイッチング電源装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：従来のスイッチング電源装置の一例を示す回路
図、第２図：第１図のブロッキング発振動作の説明に供
する図、第３図：第１図のトランジスタＱ１のベース電
流−電圧特性、第４図二本発明の一実施例を示す回路図
、第５図：第４図のトランジスタＱ１のベース電流−電
圧特性図、第６図二本発明の他の実施例を示す回路図、
第７図：第６図のトランジスタＱ１のベース電流−電圧
特性図。 Ｅｉ・・・・・・直流電源、Ｔ・・・・・・トランス（
Ｌｌ：１次巻線、Ｌ２：２次巻線、Ｌ３：帰還巻線）、
ＲＬ・・・・・・負荷、ＦＢ・・・・・・帰還回路、Ｒ
１・・・・・・起動抵抗、Ｄｌ・・・・・・ダイオード
、Ｃ１，Ｃ２・・・・・・コンデンサ、Ｑｌ・・・・・
・スイッチングトランジスタ、ＣＣ・・・・・・定電流
回路、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４・・・・・・抵抗、Ｑ２− Ｑ
ａ・・・・・・トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブロッキング発振回路の出力を整流して直流電圧を
   得、かつ該直流電圧を安定化制御して安定な出力電圧を
   得るリンギング・チョーク式スイッチング電源装置にお
   いて、ブロッキング発振回路を構成するスイッチングト
   ランジスタのベース駆動回路に少なくともベース電流を
   制御する定電流回路を具えたことを特徴とするスイッチ
   ング電源装置。