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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- power supply
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- 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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