JPS5884322A - 正負両用電源回路 - Google Patents
正負両用電源回路Info
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- JPS5884322A JPS5884322A JP18188181A JP18188181A JPS5884322A JP S5884322 A JPS5884322 A JP S5884322A JP 18188181 A JP18188181 A JP 18188181A JP 18188181 A JP18188181 A JP 18188181A JP S5884322 A JPS5884322 A JP S5884322A
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- circuit
- positive
- constant voltage
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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
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/1563—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators without using an external clock
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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】
この発明は、非反転形降圧式スイッチングレギュレータ
に簡単な改造を施すだけで、これを正負両電源用に使用
可能とした正負両用電源1路に関する。
に簡単な改造を施すだけで、これを正負両電源用に使用
可能とした正負両用電源1路に関する。
従来、単一の非安定化直流電源から、正負両系統の直流
安定化電源を得るためには、例えば非安定化直流電源を
単一系統の定電圧回路を介して定電圧化した後、これを
2系統に分圧し、その中点を設置する方法(第1図参照
)、非安定化電源出力をなんらかの非反転形定電圧回路
と、反転形降圧式スイッチングレギュレータとの2系統
に分岐し、これにより正負両電源を別々に得る方法(第
2図参照)、非安定化電源を単一系統の定電圧回路を介
して安定化し、これにより正電源を得る一方、別途ダイ
オード・ポンプ回路を設、け、これにより負電源を得る
方法(第3図参照)等が知られている。
安定化電源を得るためには、例えば非安定化直流電源を
単一系統の定電圧回路を介して定電圧化した後、これを
2系統に分圧し、その中点を設置する方法(第1図参照
)、非安定化電源出力をなんらかの非反転形定電圧回路
と、反転形降圧式スイッチングレギュレータとの2系統
に分岐し、これにより正負両電源を別々に得る方法(第
2図参照)、非安定化電源を単一系統の定電圧回路を介
して安定化し、これにより正電源を得る一方、別途ダイ
オード・ポンプ回路を設、け、これにより負電源を得る
方法(第3図参照)等が知られている。
ところが、前記単一定電圧回路の出力を分圧し、その中
点を設置する方法(第1図参照)の場合、構成は簡単で
あるが比較的消費電力が大きく、また負荷変動の小さい
ことが要求される等の欠点があり、一系統の定電圧回路
と並列に反転形降圧式スイッチングレギュレータを紐け
る方法(第2図参照)の場合、取用せる負電源の電力は
比較的大きいが、その反面構成が複雑となり、更にダイ
オード・ポンプ回路を利用する方法(第3図参照)の場
合、別に発振器が必要になる他、取出せる負電源の電力
が小さい等の欠点がある。
点を設置する方法(第1図参照)の場合、構成は簡単で
あるが比較的消費電力が大きく、また負荷変動の小さい
ことが要求される等の欠点があり、一系統の定電圧回路
と並列に反転形降圧式スイッチングレギュレータを紐け
る方法(第2図参照)の場合、取用せる負電源の電力は
比較的大きいが、その反面構成が複雑となり、更にダイ
オード・ポンプ回路を利用する方法(第3図参照)の場
合、別に発振器が必要になる他、取出せる負電源の電力
が小さい等の欠点がある。
この発明は上記の問題を解決するためになされたもので
、その目的とするところは、回路構成が簡輌であるとと
もに、比較的大電力を取出すことができ、かつ負荷変動
を充分に許容し得る正負両用電源回路を提供することに
ある。
、その目的とするところは、回路構成が簡輌であるとと
もに、比較的大電力を取出すことができ、かつ負荷変動
を充分に許容し得る正負両用電源回路を提供することに
ある。
この発明は上記の目的を達成するために、非反転型降圧
式スイッチングレギュレータにおいて、前記レギュレー
タのチョークコイルとして、互いに直列接続゛された2
個のチョークコイルを設けるとともに、前記チョークコ
イル部の接続点には補助フライホイールダイオードを接
続し、更に前記レギュレータ、の主フライホイールダイ
オードと直列に、前記チョークコイルの逆起電力を低電
圧化する定電圧回路を設け、前記レギュレータの出力を
正電源とするとともに、前記定電圧回路の出力を負電源
とするように構成した・ことを特徴とするものである。
式スイッチングレギュレータにおいて、前記レギュレー
タのチョークコイルとして、互いに直列接続゛された2
個のチョークコイルを設けるとともに、前記チョークコ
イル部の接続点には補助フライホイールダイオードを接
続し、更に前記レギュレータ、の主フライホイールダイ
オードと直列に、前記チョークコイルの逆起電力を低電
圧化する定電圧回路を設け、前記レギュレータの出力を
正電源とするとともに、前記定電圧回路の出力を負電源
とするように構成した・ことを特徴とするものである。
以下に、この発明の好適な一実施例を添付図面に従って
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第4同はこの発明に係わる正負両用電源回路の基本構成
を示す電気回路図である。
を示す電気回路図である。
同図に示す如く、この発明に係わる正負両用電源回路は
、チョッパ1.チョークコイル2.主フライホイールダ
イオード3.出力電圧検出部4゜チョッパ制御部5およ
び平滑用コンデンサ6等からなる通常の非反転型降圧式
スイッチングレギユ。
、チョッパ1.チョークコイル2.主フライホイールダ
イオード3.出力電圧検出部4゜チョッパ制御部5およ
び平滑用コンデンサ6等からなる通常の非反転型降圧式
スイッチングレギユ。
レータにおいて、前記チョークコイル2として互いに直
列接続された2個のチョークコイル部2a。
列接続された2個のチョークコイル部2a。
2bを設けるとともに、前記チョークコイル2a。
2btilの接続点には補助フライホイールダイオード
8を接続し、更に前記レギュレータの主フライホイール
ダイオード3と直列に定電圧回路7を接続し、前記チョ
ークコイル2の逆起電力を前記定電圧回路7によって定
電圧化するとともに、前記レギュレータの出力を正電源
とし、かつ定電圧回路7の出力を負電源としたものであ
る。
8を接続し、更に前記レギュレータの主フライホイール
ダイオード3と直列に定電圧回路7を接続し、前記チョ
ークコイル2の逆起電力を前記定電圧回路7によって定
電圧化するとともに、前記レギュレータの出力を正電源
とし、かつ定電圧回路7の出力を負電源としたものであ
る。
次に、本発明に係わる正負両用電源回路の更に具体的な
一例を第5図に従うて説明する。
一例を第5図に従うて説明する。
同図において、非安定化直流電源が投入されると、起動
抵抗R1を通してトランジスタTr2にベース電流が供
給され始める。この結果、トランジスタ丁r1.Tr2
.r3によって構成される正帰還回路の作用によりトラ
ンジスタTr1がオンする。
抵抗R1を通してトランジスタTr2にベース電流が供
給され始める。この結果、トランジスタ丁r1.Tr2
.r3によって構成される正帰還回路の作用によりトラ
ンジスタTr1がオンする。
ここで正電源回路の出力電圧をVO,入力電圧ヲVi
、 fs−クコ4)LiLO(L 1 +L2)(7)
f’ンダクタンスをLとすると、トランジスタTr1を
流れる電流IEは次式で表わされる。
、 fs−クコ4)LiLO(L 1 +L2)(7)
f’ンダクタンスをLとすると、トランジスタTr1を
流れる電流IEは次式で表わされる。
そして、この電流−!EはチョークコイルLOを通して
正電源回路の負荷側に電力を供給する。
正電源回路の負荷側に電力を供給する。
ここで、トランジスタTr1がオン期間中においでは、
次式の関係が成立つ。
次式の関係が成立つ。
一■許IL1= ILg・・・・・・・・・(2)
□次いで、正電源回路の出力電圧が上昇して、ツェ
ナーダイオードD4および抵抗R6とによって構成され
た検出部4で決定される基準電圧を越えると、ツェナー
ダイオードD4が導通してトランジスタTr3にベース
電流が流れ始め、これによりトランジスタTr 1.T
r 2.r 2.r 3で構成される正帰還回路の作用
によりトランジスタTr1がカットオフされる。
□次いで、正電源回路の出力電圧が上昇して、ツェ
ナーダイオードD4および抵抗R6とによって構成され
た検出部4で決定される基準電圧を越えると、ツェナー
ダイオードD4が導通してトランジスタTr3にベース
電流が流れ始め、これによりトランジスタTr 1.T
r 2.r 2.r 3で構成される正帰還回路の作用
によりトランジスタTr1がカットオフされる。
トランジスタTriがカットオ、フされると、図中フラ
イホイールダイオードD1のカソード側の点Pには、次
式で表わされる逆起電力が発生し、これによりチョーク
コイルLOに電流を流し続ける作用が発生する。
イホイールダイオードD1のカソード側の点Pには、次
式で表わされる逆起電力が発生し、これによりチョーク
コイルLOに電流を流し続ける作用が発生する。
また、逆起電力によりダイオードD1.ツェナーダイオ
ード04は導通し、これによりP点の電位−Vx、S点
6電位Vsは、次式で現される値となる。
ード04は導通し、これによりP点の電位−Vx、S点
6電位Vsは、次式で現される値となる。
at
ここにL=L1のインダクタンス
L:L2のインダクタンス
ここで、トランジスタTr1がオフする直前のチョーク
コイルに流れる電流をIOとすれば、トランジスタがオ
フ期間中にチョークコイルL1を流れる電流ILIの値
およびチョークコイルL2を流れる電流IL2はそれぞ
れ次式で現される。
コイルに流れる電流をIOとすれば、トランジスタがオ
フ期間中にチョークコイルL1を流れる電流ILIの値
およびチョークコイルL2を流れる電流IL2はそれぞ
れ次式で現される。
上式において、ILlは負電源回路である定電圧回路7
を通過してチョークコイルL1に供給されるので、この
際に負電源回路に電力が供給されるのである。
を通過してチョークコイルL1に供給されるので、この
際に負電源回路に電力が供給されるのである。
次いで、正電源回路の出力電圧が減少し、ツェナーダイ
オードD4がオフし始めると、トランジスタTr3のベ
ース電流が減少し始め、前述の動作が繰り返し行われて
、これによりトランジスタTr1はオン、オフを繰り返
しチョッパとして機能することになる。
オードD4がオフし始めると、トランジスタTr3のベ
ース電流が減少し始め、前述の動作が繰り返し行われて
、これによりトランジスタTr1はオン、オフを繰り返
しチョッパとして機能することになる。
なお、この例では定電圧回路7として、ツェナーダイ・
オードD3と抵抗R4との直列回路により得られる定電
圧を、トランジスタTr4のペースエミッタ間に加え、
これを拡張するように構成した拡張型定電圧回路を・示
すが、これは他の構成の定電圧回路でも良く、例えばQ
点とアースとの間にツェナーダイオードと抵抗とを直列
接続しただけのものでも構わない。
オードD3と抵抗R4との直列回路により得られる定電
圧を、トランジスタTr4のペースエミッタ間に加え、
これを拡張するように構成した拡張型定電圧回路を・示
すが、これは他の構成の定電圧回路でも良く、例えばQ
点とアースとの間にツェナーダイオードと抵抗とを直列
接続しただけのものでも構わない。
更に、図示実施例においては、チョークコイルLOとし
て中点タップを有する一体のチョークコイルを示したが
、これは別々のチョークコイルを直列に接続したものに
よって構成しても良も、)ことは勿論である。
て中点タップを有する一体のチョークコイルを示したが
、これは別々のチョークコイルを直列に接続したものに
よって構成しても良も、)ことは勿論である。
第6図は、以上説明した回路動作において、第5図に示
す各部の信号状態を示す波形図である。同図において、
vCEはトランジスタTr1のコレクタ・エミッタ間電
圧、IEはトランジスタTr1のエミッタ電流、VPは
P点の電格、VRはR点の電位、VQはQ点の電位、I
DIは主フライホイールダイオードD1を流れる電流、
ILlは直列接続された一方のチョークコイルL1を流
れる電流、vSはチョークコイルの中点Sの電位。
す各部の信号状態を示す波形図である。同図において、
vCEはトランジスタTr1のコレクタ・エミッタ間電
圧、IEはトランジスタTr1のエミッタ電流、VPは
P点の電格、VRはR点の電位、VQはQ点の電位、I
DIは主フライホイールダイオードD1を流れる電流、
ILlは直列接続された一方のチョークコイルL1を流
れる電流、vSはチョークコイルの中点Sの電位。
TD2は補助フライホイールダイオードD2を流れる電
流、IL2は直列接続された他方のチョークコイルL2
を流れる電流である。
流、IL2は直列接続された他方のチョークコイルL2
を流れる電流である。
以上の実施例の説明でも明らかなように、この発明に係
わる正負両用電源回路は、非反転型降圧式スイッチング
レギュレータにおいて、前記レギュレータのチョークコ
イルとして互いに直列接続された2個のチョークフィル
を設けるとともに、前記チョークコイルからの接続点に
は補助フラグホイールダイオードを接続し、更に前記レ
ギュレータの主フライホイールダイオードと直列に前記
チョークコイルq逆起電力を定電圧化する定電圧回路を
設け、前記レギュレータの出力を正電源とするとともに
、前記定電圧回路の出力を負電−とするように構成した
ものであるから、在来の非反転型降圧式スイッチングレ
ギュレータに対して簡単な改造を施すだけで、これを正
負両用電源回路に変更することができ、例えば図示例で
はコンデンサC2,C3,ツェナーダイオード03.抵
抗R4,トランジスタTr4からなる6点の部品点数が
増加するだけで、これを負電源回路ように兼用すること
ができ、この種正負両用電源回路のコストダウンが可能
となる。
わる正負両用電源回路は、非反転型降圧式スイッチング
レギュレータにおいて、前記レギュレータのチョークコ
イルとして互いに直列接続された2個のチョークフィル
を設けるとともに、前記チョークコイルからの接続点に
は補助フラグホイールダイオードを接続し、更に前記レ
ギュレータの主フライホイールダイオードと直列に前記
チョークコイルq逆起電力を定電圧化する定電圧回路を
設け、前記レギュレータの出力を正電源とするとともに
、前記定電圧回路の出力を負電−とするように構成した
ものであるから、在来の非反転型降圧式スイッチングレ
ギュレータに対して簡単な改造を施すだけで、これを正
負両用電源回路に変更することができ、例えば図示例で
はコンデンサC2,C3,ツェナーダイオード03.抵
抗R4,トランジスタTr4からなる6点の部品点数が
増加するだけで、これを負電源回路ように兼用すること
ができ、この種正負両用電源回路のコストダウンが可能
となる。
また、この発明によれば第1図に示す従来例に比べて効
率が高い。
率が高い。
また、第2図に示す従来例において、より効率を上げよ
うとすれば当然定電圧回路についてもチョッパタイプの
スイッチングレギュレータにする□必要があるが、この
ようにすれば効果なチョークコイル、フライホイールダ
イオードがそれぞれ2個づつ必要になり、極めて高価な
構成になるのに、 対し、本発明においては上記チョー
クコイル、フライホイールダイオードはそれぞれ1個で
共用でき、よりコストダウンが可能となる。
うとすれば当然定電圧回路についてもチョッパタイプの
スイッチングレギュレータにする□必要があるが、この
ようにすれば効果なチョークコイル、フライホイールダ
イオードがそれぞれ2個づつ必要になり、極めて高価な
構成になるのに、 対し、本発明においては上記チョー
クコイル、フライホイールダイオードはそれぞれ1個で
共用でき、よりコストダウンが可能となる。
また、第3月に示すダイオード・ポンプ式のように別途
発振器を設けることが不要となるとともに、第3図に示
す方式に比べ、反対極性用の取出し電力が大きいという
利点もある。
発振器を設けることが不要となるとともに、第3図に示
す方式に比べ、反対極性用の取出し電力が大きいという
利点もある。
更に、図示例において、チョークコイルLOの中点Sを
任意の位置に設定すれば、Q点の電圧を任゛意に設定す
ることが可能となり、これによりR点の電圧すなわち所
望の負電源電圧において、Q点の電圧を最適値に設定し
、これにより効率アップを図ることが可能となる。
任意の位置に設定すれば、Q点の電圧を任゛意に設定す
ることが可能となり、これによりR点の電圧すなわち所
望の負電源電圧において、Q点の電圧を最適値に設定し
、これにより効率アップを図ることが可能となる。
第1図、第2図、第3図はそれぞれ従来の正負両用電源
回路を示す電気m原図、第4図は本発明に係わる正負両
用電sui+i*の基本的な構成を示すブロック図。第
5図は本発明に係わる正負両用電源回路の具体的に一例
を示す電気回路図、第6図は第5図における各部の信号
状態を示す波形図である。 1・・・・・・・・・チョッパ 2・・・・・・・・・チョークコイル 2a 、2b・・・・・・直列接続された2個のチョー
クコイル 3・・・・・・用土フライホイールダイオード4・・・
・・・・・・出力電圧検出部 5・・・・・・・・・チョッパ制御部 6・・・・・・・・・平滑コイル 7・・・・・・・・・定電圧回路
回路を示す電気m原図、第4図は本発明に係わる正負両
用電sui+i*の基本的な構成を示すブロック図。第
5図は本発明に係わる正負両用電源回路の具体的に一例
を示す電気回路図、第6図は第5図における各部の信号
状態を示す波形図である。 1・・・・・・・・・チョッパ 2・・・・・・・・・チョークコイル 2a 、2b・・・・・・直列接続された2個のチョー
クコイル 3・・・・・・用土フライホイールダイオード4・・・
・・・・・・出力電圧検出部 5・・・・・・・・・チョッパ制御部 6・・・・・・・・・平滑コイル 7・・・・・・・・・定電圧回路
Claims (1)
- (1) 非反転型降圧式スイッチングレギュレータにお
いて、前記レギュレータのチョークコイルとして、互い
に直列接続された2個のチョークコイルを設けるととも
に、前記チョークコイル間の接続点には補助フライホイ
ールダイオードを接続し、更に前記レギュレータの主フ
ライホイールダイオードと直列に、前記チョークコイル
の逆起電力を低電圧化する定電圧回路を設け、前記レギ
ュレータの出力を正電源とするとともに、前記定電圧回
路の出力を負電源とするように構成したことを特徴とす
る正負両用電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18188181A JPS5884322A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 正負両用電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18188181A JPS5884322A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 正負両用電源回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5884322A true JPS5884322A (ja) | 1983-05-20 |
Family
ID=16108496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18188181A Pending JPS5884322A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 正負両用電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5884322A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0580742A1 (en) * | 1991-04-15 | 1994-02-02 | Square D Co | POWER SUPPLY WITH UNIVERSAL VOLTAGE INPUT. |
-
1981
- 1981-11-13 JP JP18188181A patent/JPS5884322A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0580742A1 (en) * | 1991-04-15 | 1994-02-02 | Square D Co | POWER SUPPLY WITH UNIVERSAL VOLTAGE INPUT. |
EP0580742A4 (en) * | 1991-04-15 | 1994-08-17 | Square D Co | Universal input voltage power supply |
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