JPS5914981B2 - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
- Publication number
- JPS5914981B2 JPS5914981B2 JP54031413A JP3141379A JPS5914981B2 JP S5914981 B2 JPS5914981 B2 JP S5914981B2 JP 54031413 A JP54031413 A JP 54031413A JP 3141379 A JP3141379 A JP 3141379A JP S5914981 B2 JPS5914981 B2 JP S5914981B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- transistor
- power supply
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- H02M3/33507—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 with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
- H02M3/33523—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 with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、トランジスタスイッチングレギュレータのよ
うなスイッチング電源に関し、特にフオワードコンバー
タやフライバックコンバータ等のシングル動作によるパ
ルス幅変調方式の電源装置の改良に関するものである。
うなスイッチング電源に関し、特にフオワードコンバー
タやフライバックコンバータ等のシングル動作によるパ
ルス幅変調方式の電源装置の改良に関するものである。
従来、パルス幅を変調して安定化出力を得るスイッチン
グ電源のパルス幅の変調方式として、ＩＣ制御を代表と
する半導体回路によるパルス幅変調器が多く使用されて
いるが、そのＩＣの、駆動電源を用意する必要があつた
り、回路が複雑になつて高価になるなどの欠点があつた
。
グ電源のパルス幅の変調方式として、ＩＣ制御を代表と
する半導体回路によるパルス幅変調器が多く使用されて
いるが、そのＩＣの、駆動電源を用意する必要があつた
り、回路が複雑になつて高価になるなどの欠点があつた
。
また、自励発振器を制御してパルス幅変調を行なう回路
もいくつか提案されており、その中に、本発明者等によ
る５ ブロッキング発振器のフライバック電圧を可変制
御し、そのブロッキング発振器出力を整流平滑化して安
定出力となすフオワードヨンバータもあるが（特公昭５
５−３８６９７号直流化安定化電源）出力電圧が大きい
場合、フライバック電圧も増大１０し、制御回路の損失
が増大すること、フライパックコンバータに対して適用
できないなどの欠点があつた。本発明は、上記従来例の
欠点を解消するために、フオワードコンバータのスイッ
チングトランジス１５夕をトランジスタブ頭ノキング発
振器により駆動し、コンバータの出力を誤差増幅器で検
出し、この誤差増幅器の出力により、フ鎖ツキング発振
器のフライバック整流電圧の放電電流を可変にしてフラ
イバック電圧を制御することにより、スイツ２０ チン
グトランジスタのオン、オフ比を制御し、コンバータの
出力を安定化したスイッチング電源を提供するものであ
る。
もいくつか提案されており、その中に、本発明者等によ
る５ ブロッキング発振器のフライバック電圧を可変制
御し、そのブロッキング発振器出力を整流平滑化して安
定出力となすフオワードヨンバータもあるが（特公昭５
５−３８６９７号直流化安定化電源）出力電圧が大きい
場合、フライバック電圧も増大１０し、制御回路の損失
が増大すること、フライパックコンバータに対して適用
できないなどの欠点があつた。本発明は、上記従来例の
欠点を解消するために、フオワードコンバータのスイッ
チングトランジス１５夕をトランジスタブ頭ノキング発
振器により駆動し、コンバータの出力を誤差増幅器で検
出し、この誤差増幅器の出力により、フ鎖ツキング発振
器のフライバック整流電圧の放電電流を可変にしてフラ
イバック電圧を制御することにより、スイツ２０ チン
グトランジスタのオン、オフ比を制御し、コンバータの
出力を安定化したスイッチング電源を提供するものであ
る。
以下、図面により実施例を詳細に説明する。第１図は、
本発明の実施例を示したもので、１、２５２、３はトラ
ンジスタ、４、５はトランス、６、Ｔ、８はダイオード
、９はゼナーダイオード、１０、１１はコンデンサ、１
２は抵抗器、１３はインダクタ−である。
本発明の実施例を示したもので、１、２５２、３はトラ
ンジスタ、４、５はトランス、６、Ｔ、８はダイオード
、９はゼナーダイオード、１０、１１はコンデンサ、１
２は抵抗器、１３はインダクタ−である。
次に、本実施例の動作を説明する。
まず、トラ３０ ンジスタ１とトランス４によリブ頭ノ
キング発振器を構成し、トランス４の巻線Ｎｉ、Ｎ２で
結合されたコレクタ・ベース帰還回路により発振し、ト
ランジスタ１は自己励振によつてオン、オフを繰り返え
す。このトランジスタ１のオン時間はトラ３５ ンス４
の巻線Ｎｉのインダクタンス、巻線Ｎｉ、Ｎ２の巻線比
、トランジスタ１のＨＦＥ）ベース回路定数、コレクタ
回路定数、電源電圧Ｅ１、トランス４の巻線Ｎ４に接続
された負荷などにより定まり、フライバツク電圧の大小
によるオン期間の変化は小さい。
キング発振器を構成し、トランス４の巻線Ｎｉ、Ｎ２で
結合されたコレクタ・ベース帰還回路により発振し、ト
ランジスタ１は自己励振によつてオン、オフを繰り返え
す。このトランジスタ１のオン時間はトラ３５ ンス４
の巻線Ｎｉのインダクタンス、巻線Ｎｉ、Ｎ２の巻線比
、トランジスタ１のＨＦＥ）ベース回路定数、コレクタ
回路定数、電源電圧Ｅ１、トランス４の巻線Ｎ４に接続
された負荷などにより定まり、フライバツク電圧の大小
によるオン期間の変化は小さい。
また、このプロツキング発振器の典型的な動作として、
トランジスタ１のオア期間はそのオン期間中にトランス
４に貯えられた磁気エネルギーを２次側巻線Ｎ３より全
て放出する時間で定まるとすれば、電源電圧Ｅ１とフラ
イバツク電圧ＥｆＮｌと、トランジスタ１のオン時間Ｔ
ＯＮオフ時間ＴＯＦＦの関係は、となり、従つて、その
デユーテイ比は、 となる。
トランジスタ１のオア期間はそのオン期間中にトランス
４に貯えられた磁気エネルギーを２次側巻線Ｎ３より全
て放出する時間で定まるとすれば、電源電圧Ｅ１とフラ
イバツク電圧ＥｆＮｌと、トランジスタ１のオン時間Ｔ
ＯＮオフ時間ＴＯＦＦの関係は、となり、従つて、その
デユーテイ比は、 となる。
一方、トランジスタ２、トランス５、ダイオード７、８
等からなるフオワードコンバータの出力電圧Ｅ。
等からなるフオワードコンバータの出力電圧Ｅ。
は、Ｎ
となる。
但し、仔はトランジスタ２のデユーテイ比であり、また
インダクタ−１３に流れる電流が連続しているとする。
また、トランジスタ２のキヤリヤ蓄積効果などによる遅
れを無視すれば、トランジスタ１，２は同時にオン、オ
フするとみなすことができ、両者のデユーテイ比は等し
い（Ｄ＝ｄ）からとなり、プロツキング発振器のフライ
バツク電圧を可変にすることにより、出力電圧を制御す
ることができる。
インダクタ−１３に流れる電流が連続しているとする。
また、トランジスタ２のキヤリヤ蓄積効果などによる遅
れを無視すれば、トランジスタ１，２は同時にオン、オ
フするとみなすことができ、両者のデユーテイ比は等し
い（Ｄ＝ｄ）からとなり、プロツキング発振器のフライ
バツク電圧を可変にすることにより、出力電圧を制御す
ることができる。
この出力電圧Ｅ。はゼナーダ・イオード９、トランジス
タ３からなる誤差増幅器において、ゼナ一電圧Ｚとトラ
ンジスタ３のベース・エミツタの立上り電圧の和を越え
ると、トランジスタ３のコレクタを通じてコンデンサ１
０の電荷を放出し、このコンデンサ１０の端子間電圧を
低下させ、フライバツク電圧ＥｆＮｌを低下することに
より、プロツキング発振トランジスタ１のオフ期間を長
くし、デユーテイ比を小さくすることにより、プロツキ
ング発振トランス４により励振されるスイツチングトラ
ンジスタ２のデユーテイ比も低下するもので、出力電圧
Ｅ。が低下する負帰還作用により、この出力電圧Ｅ。は
安定する。次に、第２図は、フライバツク方式のスイツ
チング電源に本発明を適用した他の実施例を示したもの
で、第１図と同一符号のものは同一のものを示しており
、またトランジスタのスイツチング時の遅れを無視した
時、トランジスタ１、トランス４の回路と、トランジス
タ２、トランス５の回路の同期してトランジスタがオン
、オフするのは第１図の実施例と同じであるが、この実
施例では、トランス５の２次巻線Ｎ６の極性が１次巻線
Ｎ５と反対であり、トランジスタ２のオン期間において
貯えた磁気エネルギーをオフ期間にダイオード７を通じ
て負荷側回路に放出するように動作する。定常負荷にお
いて損失を無視すれば、出力電圧である。この場合、ト
ランス５の磁気エネルギー電流である巻線Ｎ６に流れる
電流、即ちダイオード７に流れる電流１２がＯにならな
いうちが若しくはＯになるとほぼ同時にトランジスタ２
が再びオンの状態となる。デユーテイ比を第１図の実施
例と同様に、ｑ１ − Ｄ ′ とすれば、出力電圧Ｅ。
タ３からなる誤差増幅器において、ゼナ一電圧Ｚとトラ
ンジスタ３のベース・エミツタの立上り電圧の和を越え
ると、トランジスタ３のコレクタを通じてコンデンサ１
０の電荷を放出し、このコンデンサ１０の端子間電圧を
低下させ、フライバツク電圧ＥｆＮｌを低下することに
より、プロツキング発振トランジスタ１のオフ期間を長
くし、デユーテイ比を小さくすることにより、プロツキ
ング発振トランス４により励振されるスイツチングトラ
ンジスタ２のデユーテイ比も低下するもので、出力電圧
Ｅ。が低下する負帰還作用により、この出力電圧Ｅ。は
安定する。次に、第２図は、フライバツク方式のスイツ
チング電源に本発明を適用した他の実施例を示したもの
で、第１図と同一符号のものは同一のものを示しており
、またトランジスタのスイツチング時の遅れを無視した
時、トランジスタ１、トランス４の回路と、トランジス
タ２、トランス５の回路の同期してトランジスタがオン
、オフするのは第１図の実施例と同じであるが、この実
施例では、トランス５の２次巻線Ｎ６の極性が１次巻線
Ｎ５と反対であり、トランジスタ２のオン期間において
貯えた磁気エネルギーをオフ期間にダイオード７を通じ
て負荷側回路に放出するように動作する。定常負荷にお
いて損失を無視すれば、出力電圧である。この場合、ト
ランス５の磁気エネルギー電流である巻線Ｎ６に流れる
電流、即ちダイオード７に流れる電流１２がＯにならな
いうちが若しくはＯになるとほぼ同時にトランジスタ２
が再びオンの状態となる。デユーテイ比を第１図の実施
例と同様に、ｑ１ − Ｄ ′ とすれば、出力電圧Ｅ。
は、となり、プロツキング発振器のフライバツク電圧を
決定するコンデンサ１０の電圧Ｅｃに依存する。
決定するコンデンサ１０の電圧Ｅｃに依存する。
従つて、この出力電圧Ｅ。をトランジスタ３とゼナーダ
イオード９からなる誤差増幅器で増幅し、出力電圧Ｅ。
がゼナ一電圧Ｖｚより大きいときは、トランジスタ３で
コンデンサ１０の電荷を大きく放電してフライバツク電
圧を低くし、自励プロツキング発振器のオフ期間を長く
するようによつて、出力電圧Ｅ。が小さくなるように負
層還作用をすることにより、この出力電圧Ｅ。が安定化
されるなお、以上の実施例において、トランス４はトラ
ンジスタ２を励振する出力を扱うだけであるから、小型
で、高インピーダンスのトランスで良いので、フライバ
ツク期間（オフ期間）に制御に使われる電力は出力電力
に比べて僅かで良く、またプロツキング発振器の構成、
スイツチング素子、その駆動方法、誤差増幅器、電流回
路等の変更や追加は自由であり、本発明を限定するもの
ではない。以上説明したように、本発明によれば、入力
出力間が絶縁され、出力安定化されたスイツチング電源
が経済的に製造できる利点がある。
イオード９からなる誤差増幅器で増幅し、出力電圧Ｅ。
がゼナ一電圧Ｖｚより大きいときは、トランジスタ３で
コンデンサ１０の電荷を大きく放電してフライバツク電
圧を低くし、自励プロツキング発振器のオフ期間を長く
するようによつて、出力電圧Ｅ。が小さくなるように負
層還作用をすることにより、この出力電圧Ｅ。が安定化
されるなお、以上の実施例において、トランス４はトラ
ンジスタ２を励振する出力を扱うだけであるから、小型
で、高インピーダンスのトランスで良いので、フライバ
ツク期間（オフ期間）に制御に使われる電力は出力電力
に比べて僅かで良く、またプロツキング発振器の構成、
スイツチング素子、その駆動方法、誤差増幅器、電流回
路等の変更や追加は自由であり、本発明を限定するもの
ではない。以上説明したように、本発明によれば、入力
出力間が絶縁され、出力安定化されたスイツチング電源
が経済的に製造できる利点がある。
第１図は、本発明の実施例の回路図であり、第２図は、
本発明の他の実施例の回路図である。 １，２，３・・・・・・トランジスタ、４，５・・・・
・・トランス、６，７，８・・・・・・ダイオード、９
・・・・・・ゼナーダイオード、１０，１１・・・・・
・コンデンサ、１２・・・・・・抵抗器、１３・・・・
・・インダクタ一。
本発明の他の実施例の回路図である。 １，２，３・・・・・・トランジスタ、４，５・・・・
・・トランス、６，７，８・・・・・・ダイオード、９
・・・・・・ゼナーダイオード、１０，１１・・・・・
・コンデンサ、１２・・・・・・抵抗器、１３・・・・
・・インダクタ一。
Claims (1)
- １ ブロッキング発振器と、該ブロッキング発振器の発
振信号によりオン、オフ制御される主スイッチング素子
と、該主スイッチング素子に接続された出力トランスと
、該出力トランスの出力を整流、平滑化して電源出力を
得る整流、平滑回路と、前記電源出力の電圧を検出する
誤差増幅器と、該誤差増幅器の出力に応じて、前記ブロ
ッキング発振器の発振のオフ期間に発生する発振トラン
スのフライバック電圧を制御する制御回路とを備えてな
り、前記フライバック電圧を制御して前記電源出力の電
圧又は電流を安定化するようにしたことを特徴とするス
イッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54031413A JPS5914981B2 (ja) | 1979-03-17 | 1979-03-17 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54031413A JPS5914981B2 (ja) | 1979-03-17 | 1979-03-17 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55125078A JPS55125078A (en) | 1980-09-26 |
| JPS5914981B2 true JPS5914981B2 (ja) | 1984-04-06 |
Family
ID=12330564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54031413A Expired JPS5914981B2 (ja) | 1979-03-17 | 1979-03-17 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914981B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816314A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-31 | Fujitsu Ltd | 電界効果型トランジスタの駆動回路 |
| JP2721925B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1998-03-04 | アールシーエー トムソン ライセンシング コーポレイシヨン | スイッチモード電源 |
-
1979
- 1979-03-17 JP JP54031413A patent/JPS5914981B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55125078A (en) | 1980-09-26 |
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