JPS59226658A - 電流駆動形フライバツク電源装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は一般に直流電源装置に、更に詳しくは電流側
動形自走式フライバック電源装置に関する。

（背景技術） 既知の直流フライバック電源装置は非安定化直流源から
一つ以−七の安定イし直流出力電圧を与える。

この直流源からの電力はまず１駆動周期中に電源変圧器
に送られ、次にフライバック周期中に出力整流器回路に
送られて、この整流器回路が出力電圧を与える、駆動周
期中はスイッチが閉じて電源変圧器の一次巻線が直流源
と直列に接続される。これによって−次巻線には電流が
発生１−で変圧器にエネルギーが蓄えられる、フライバ
ンク周期を開始するためにスイッチが開かれる。蓄積エ
ネルギーはそこで電源変圧器の二次巻線を介して整流器
回路に結合される、スイッチは通常−次巻線及び直流源
と直列のトランジスタスイッチである。駆動周期中のト
ランジスタスイッチのＥオン」時間によって電源変圧器
に蓄積される磁気エネルギーの量が決まる。トランジス
タスイッチのスイッチング速度を出力電圧の負帰還によ
り制御して出力電圧を調整する。

出力電圧の負帰還により変圧器結合形スイッチング調整
器が実現される。通常、この調整器は出力直流電圧を標
本化し、これを基準電圧と比較し、その結果中じる誤差
電圧信号を用いてトランジスタスイッチを制御する。こ
の誤差信号は直流源と出力電圧との間の分離を維持する
ために分離回路を介してトランジスタスイッチに加えら
れる。最大及び最小の負荷条件中における出力電圧を適
当に調整するために、トランジスタスイッチは発振して
最小負荷時には最小オン時間を持ち且つ最大負荷時には
最大オン時間を持つようになる。

高出力負荷の期間中、自走式電源装置は又クロック式電
源装置として動作させることもできる。

フライバック周期中の電源変圧器の蓄積エネルギーが所
定の時間後に整流器回路に、従って負荷に完全に伝達さ
れていない場合には、タイミング回路がトランジスタス
イッチのターンオンを開始して新しい駆動周期を始める
ことができる。−次巻線における初期電流は一次巻線に
戻り結合される電源変圧器の残留蓄積エネルギーによっ
て増大させ、このために、次のフライバンク周期中に二
次巻線から整流器回路に伝達され得る蓄積エネルギーの
量が増大する、分離形電圧１駆動式調整器においては、
このタイミング回路を電源変圧器の第３巻線すなわち帰
還巻線の電圧により１駆動することができ、これによっ
て二次巻線とスイッチングトランジスタとの間の直流結
合が避げられる。

電源変圧器の一次巻線と二次巻線との間の直流分離は通
例電源装置がある種の安全基準又は動作条件な滴たさな
ければならないときに設けられる。

例えば；直流分離を設けると、高電圧過渡現象及び電磁
的干渉（雑音）は二次巻線及び出力整流器回路に結合さ
れないか、又は少なくとも実質上最小限にされる。

小形可搬式計算機用電源装置は一般にそのような安全及
び動作条件を満たすことを必要としないそれゆえ電源変
圧器の一次巻線側と二次巻線側との間に直流結合を行う
ことが望ましい。そのような直流結合は回路設計を簡単
化するとともに、その種の計算機に必要とされる複数の
よく安定化された出力電圧を与え、且つ又電源装置の占
める空間を最小限にするものである。全寸法を最小限に
するように設計された書類かばんの大きさの計算機にお
いては、電源装置の占める空間を減小させることが特に
望ましい。

（目　的） それゆえこの発明の目的は新規な電流駆動形石流フライ
バンク電源装置を与えることである。

この発明の別の目的は電源変圧器の一次巻線と二次巻線
との間に直流結合形帰還調整を与えることである。

この発明の更に別の目的は電源変圧器の一次巻線と二次
巻線との間に直流結合形タイミング回路を設けて高出力
負荷時に電源変圧器による電力伝達を増大させるように
することである。

（発明の概要） この発明のこれら及びその他の目的、利点及び特徴は更
に詳しく述べられ、従って次の詳細な説明、特許請求の
範囲、及び添付の図面から一層明らかになるであろう。

大まかに言えば、この発明は一次巻線及び二次巻線を備
えた電源変圧器並びに電流スイッチからなる電流駆動形
自走式フライバック電源装置に向けられている、電流ス
イッチは、電源装置の駆動周期中オンのときに、直流源
からの一次電流を一次巻線に結合させ、これによりエネ
ルギーを電源変圧器に蓄積させる。変流器が駆動電流を
発生して電流スイッチを駆動するが、この駆動電流は一
次電流に比例する。電流スイッチは、−次電流の振幅が
常に増大するので、それに比例して増大する駆動電流を
受けで電流スイッチをオンに維持する、電気的スイッチ
装置が動作して、その後電流スイッチからの駆動電流を
そらせ、これに応答して電流スイッチをオフにして、電
流スイッチのオン時間、従って電源変圧器に蓄積される
エネルギーの量を調整する。電流スイッチがオフになる
と、電源装置のフライバック周期が始まって変圧器にお
ける蓄積電力が二次巻線に伝達される。整流器装置が二
次巻線に伝達された蓄積エネルギーから出力電圧を発生
する。この発明には又電流スイッチをオンにするのに二
つの動作方式がある。第１方式においては、比較的低い
電力需用レベルで、蓄積エネルギーが変圧器から整流器
装置へ完全に伝達されて二次巻線の電圧が極性を変える
ようになる、電流パルス発生装置がこの極性変化に応答
して短い第１電流パルスを発生する。この電流パルスが
電流スイッチに加えられ、電流スイッチはそれに応答し
てオンとなって一次電流の一次巻線への結合を開始させ
る。−次電流が開始した後は変流器によって駆動電流が
維持され、電流スイッチを通る一次電流の振幅は駆動周
期の残りの期間中一定率で再び増大することができる。

第２動作方式においては、この発明はタイミング回路を
備えており、この回路によって電流パルス発生装置をト
リガしてフライバック周期の開始後所定の時点で短い第
２電流パルスを発生させる。

蓄積エネルギーのすべてが所定の時点で二次巻線から整
流器装置に伝達されてしまっていない場合には、電流ス
イッチに第２電流パルスが加えられて電流スイッチをオ
ンにし、これによって−次電流の一次巻線への結合を開
始して新しい駆動周期を開始する。フライバンク周期が
完了していないので、電源変圧器に残存する残留蓄積エ
ネルギーによって一次電流の振幅が増大され、従って増
大した一次電流は次の駆動周期中に電源変圧器に増大し
た量のエネルギーを蓄積することが可能である。この増
大したエネルギーは次の連続したフライバック周期中に
二次巻線から整流器回路に伝達される。

（実施例の説明） 今度は第１図を参照して、電流側動形自走式フライバッ
ク電源装置１０の採択した構成例を示す概略図について
この発明を更に詳細に説明する。

電源装置１０は通常の非安定化直流電圧源１２から一つ
以上の出力電圧を発生する。採択した構成例では、源１
２はこの非安定化直流電圧をフィルタ１４、ダイオード
ブリッジ１６及び一つ以上のＬＣフィルタ段１８によっ
て交流電源から通常の方法で発生する。ヒユーズ２ｏも
電源装置１ｏ内の短絡保護のために設けてもよい。

電源装置１０には電源変圧器２２及び電流スイッチ２４
がある。電源変圧器２２には一次巻線２６と一つ以上の
二次巻線２８及び３０とがある。−次巻線２６は源１２
と電流スイッチ２４との間に直列に電気的に接続されて
いる。電流スイッチ２４がオンのときには、−次電流が
源１２から一次巻線２６に結合される。−次電流により
電源変圧器２２にエネルギーが蓄積される。電流スイッ
チ２４は、トランジスタのペースに適当な駆動電流が加
えられたときには一次巻線からの一次電流を接地に結合
するように機能するスイッチとしてバイアスされたトラ
ンジスタであることが望ましい。

電源装置１０には更に一次電流から再生的に電流スイッ
チ２４を駆動する駆動電流を発生するための装置がある
。電流スイッチ２４は、−次電流の振幅が常に増大する
につれて、やはり比例して振幅が増大する駆動電流を受
け、それによってオンに維持される。電源装置１０の採
択した構成例においては駆動電流発生装置は変流器３２
、ダイオード３４及び制動抵抗３６からなっている。変
　　“流器３２は一次電流を検出するための、−次巻線
２６と直列の第１巻線３８、及び、駆動電流を再生的に
発生する第２巻線４０を備えている。それゆえ、第２巻
線４０によって発生された駆動電流は一次電流に比例す
る。−次電流の正の期間中、第１巻線３８に電圧が誘起
されるが、この第１巻線は磁気的に第２巻線４０に結合
されている。第１巻線３８及び第２巻線４０は、−次電
流の正の期間中の第２巻線４０における電圧がダイオー
ド３４に順方向バイアスを与えて、電流スイッチ２４、
ダイオード３４及び第２巻線４０を通る駆動電流のため
の駆動電流ループを完成するように配列されている。駆
動電流は以下において更に詳細に説明されるように抵抗
４２を介してトランジスタ電流スイッチ２４のペースに
加えられる。制動抵抗３６はダイオード３４が逆方向バ
イアスを受けて駆動電流ループな開いたときに第２巻線
４０のリンギングを減衰させる。

電源装置１０には又電流スイッチ２４をオフにするため
の電気的スイッチ装置４４がある。スイッチ４４がオン
になると、駆動電流に対して接地への経路が与えられる
。なるべくならば、スイッチ４４はトランジスタスイッ
チ２４０ベースと接地との間に直接接続する。以下で更
に詳細に述べるように、電流スイッチ２４がオフになる
と、フライバック周期が始まって、電源変圧器２２から
二次巻線２８及び３０を介してエネルギーが伝達される
。

電気的スイッチ装置４４は第１スイツチングトランジス
タＱｌ、第２スイツチングトランジスタＱ２、抵抗４６
及び前述の抵抗４２からなっている。トランジスタＱ１
はオンになると飽和して駆動電流及び電流スイッチ２４
０ペースを接地に短絡し、これによって電流スイッチ２
４はオフにされる。トランジスタＱ１は二つの方法の一
つでオンになるようにされる。通常トランジスタＱ１は
電源装置１０の二次巻線側から以下において説明される
ように発生されてトランジスタＱ１のペースに加えられ
る帰遺パルスに応答してオンになる。

トランジスタＱ１は又トランジスタＱ２及び抵抗４２０
機能としてオンになる。−次電流が所定の最大値に達す
ると、比例した駆動電流によって、トランジスタＱ２の
ベース・エミッタ接合部に順方向バイアスを与えてこの
トランジスタをオンにするのに十分な電圧が抵抗４２に
発生する。抵抗４６はトランジスタＱ】に対するバイア
ス抵抗である。トランジスタＱ２がオンになると、その
コレクタ電流によりトランジスタＱ１をオンにするのに
十分な電圧が抵抗４６に発生する。

整流器装置４８及び５０はそれぞれの二次巻線２８及び
３０と関連している。各整流器装置４８及び５０はそれ
の関連の二次巻線に伝達された蓄積エネルギーから出力
電圧を発生する。整流器装置４８は通常設計のものであ
り、ダイオード６０、コンデンサ６２、並びにインダク
タ６４及びコンデンサ６６を備えた出力ＬＣフィルタ段
からなっている。整流器装置４８には又コンデンサ６６
から少量の蓄積電荷を流すブリーダ抵抗６８が含まれて
いる。整流器装置５０も又通常設計のものであり、ダイ
オード７０、コンデンサ７２、並びにインダクタ７４及
びコンデンサ７６を備えた出力ＬＣフィルタ段からなっ
ている。

二次巻線２８のすべての蓄積エネルギーが整流器装置４
８に伝達されてしまうと、二次巻線２８は極性を変える
。電流パルス発生装置５２はこの極性の変化に応答して
短い電流パルスを発生する。

この電流パルスは抵抗４２を通して電流スイッチ２４に
加えられる。電流スイッチ２４はこの電流パルスによっ
てオンにされて一次巻線２６へノー次電流の流れを開始
させる。−次電流が開始されると、変流器３２によって
発生された駆動電流により電流スイッチ２４が駆動され
る。

電流パルス発生装置５２は三次巻線５４、抵抗５６及び
コンデンサ５８からなっている。′三次巻線５４は電源
変圧器２２の帰還巻線である。二次巻線２．８．３０の
蓄積エネルギーがそれぞれの整流器装置４８．５０に伝
達された後に二次巻線２８．３０の極性が変わると、三
次巻線５４が極性を変えて、正電流が抵抗５６、コンデ
ンサ５８及び抵抗４２を経て電流スイッチ２４のベース
に　　′流れる。抵抗５６及びコンデンサ５８の特定数
はこの電流が急速にコンデンサ５８を充電し且つ前述の
短い電流パルスだけがコンデンサ５８を通過するように
選択される。このＲＣ回路の時定数は１ミリ秒の程度で
あることが望ましい。

電源装置１０１；は又整流器装置ｔ５０により発生され
た出力電圧によって決定される時点において帰還パルス
を発生するためのパルス幅変調装置７８がある。電気的
スイッチ装置４４は駆動電流及び電流スイッチ２４０ベ
ースを接地に短絡することによってこの帰還ぷルスに応
答してスイッチ２４をオフにする。帰還パルスのタイミ
ングは駆動周期の持続時間を制御することによって出力
電圧の調整を与えるものである。この発明の一構成例に
おいては、帰還パルスはトランジスタＱ１のベースの所
で電気的スイッチ装置に結合される。

パルス幅変調装置７８はスイッチングトランジスタＱ３
、並びにインダクタ８０及び抵抗８２からなる傾斜電圧
を発生するための装置を備えている。パルス幅変調装置
７８は又、整流器装置５゜の出力電圧の所望出力電圧か
らの偏差の関数として誤差電圧を発生するための装置、
並びに抵抗９２及び９４によって形成された電圧平均回
路を備えている。誤着電圧発生装置は、比較器８４、ツ
ェナダイオード８６を持った基準電圧源、並びに抵抗８
８及び９０により形成された分圧器回路網からなってい
る。

比較器８４によって発生される誤差電圧はツェナダイオ
ード８６により発生される基準電圧と抵抗８８及び９０
間の分割出力電圧との差に比例する。ツェナダイオード
８６の基準電圧並びに抵抗８８及び９０の値は、整流器
装置５０の出力電圧がその所望の調整値にあるときに誤
差電圧が低くなるように選択される。例えば、この発明
の典型的構成例においては、整流器装置５０の出力が５
ボルトに設定された場合、抵抗８８及び９０が等しい値
のものであるときは、ツェナダイオード８６は２．５ボ
ルトの基準電圧を与えるように選択される。誤差電圧は
トランジスタＱ３に対してベース駆動電圧を与えるため
に抵抗９２及び９４により現在の出力電圧で重み付けさ
れる。

トランジスタＱ３のエミンタに加えられる傾斜電圧がベ
ース駆動電圧を越えると、トランジスタＱ３がオンにな
って帰還パルスが発生され、これが電子的スイッチ装置
４４のトランジスタＱｌｆ７）ベースに加えられる。電
子的スイッチ装置４４はこれに応答して駆動電流を接地
に短絡し、電流スイッチ２４をオフにする。

電源装置１０には又、電流スイッチ２４がオフに切り換
えられた後所定の時点で短い第２電流パルスを発生する
ためのブースト回路装置がある。

このブースト回路装置は抵抗９６及びコンデンサ５８か
らなっている。コンデンサ５８は第１電流パルス発生装
置５２に関連して前に述べたものである。二次巻線２８
がフライバック期間中整流器装置４８に蓄積電力を伝達
しているときに、抵抗９６に電流が発生し、これがコン
デンサ５８を充電する。電源装置１０に高負荷がかかつ
ている期間中においてのみ達成されるような所定の時点
でコンデンサ５８の電圧は電流スイッチ２４のターンオ
フを開始するのに十分なものとなる。電流パルス発生装
置５２はこの時点でトリガされて第２の短い電流パルス
を発生し、これが抵抗４２を通して電流スイッチ２４に
加えられる。このブースト方式においては、電流スイッ
チ２４がオンになって一次電流が一次巻線２６に流され
るときには電源変圧器２２に残留蓄積エネルギーが存在
し、このために−次巻線２６における初期−次電流はブ
ーストレベルで始まることができる。このブースト−次
電流は、次の連続したフライバック周期中に整流器装置
４８及び５０に伝達される蓄積エネルギーを増大させる
。

源１２と電流スイッチ２４との間には一次巻線２６と並
列にターンオフ・スナツバ回路９８がある。この回路は
一次電流における電圧スパイクを除去し且つ電流スイッ
チ２４のコレクタにおける最大電圧を安全電圧にクラン
プするように設計されている。スナツバ回路９８はダイ
オード１０２及び抵抗１０４の並列接続と直列にコンデ
ンサ１００を備えている。電流スイッチ２４がオフにな
ると、−次電流（これは−次巻線２６の誘導性リアクタ
ンスのために瞬間的に変化することができない）がダイ
オード１０２を通してコンデンサ１００を充電する。コ
ンデンサ１００は電流スイッチ２４がオンであるときに
は抵抗１０４を通して源１２から充電されているので既
に初期電荷を持っており且つそのような電圧は瞬間的に
変化することができないので、電流スイッチ２４がオフ
に切り換わったときのそれのコレクタにおける過渡電圧
変化はコンデンサ１００を充電するのに要する持続時間
によって遅くされる。電流スイッチ２４がオンになると
、コンデンサ１００が抵抗１０４を通して充電され、ダ
イオード１０２は逆バイアスを受ける。

電源装置１０を初めに起動するために、電源装置１０に
は抵抗９６と共に分圧器回路網を形成する抵抗１０６が
ある。起動時には、抵抗９６は電源装置１０の呈する出
力インピーダンスによって実効上接地される。抵抗９６
の値は、抵抗９６及びコンデンサ５２によって決定され
るブースト回路装置に対する所定の時定数に従って選択
される。

それゆえ、抵抗１０６は単に、初期電力上昇時（０にお
ける出力電圧）に抵抗１０Ｇと抵抗９６との間に現れる
分割電圧が源１２の選択ターンオン限界電圧において電
流スイッチ２４をオンにして一次電流の一次巻線２６へ
の結合を開始させるのに十分であるように選択すればよ
い。

電源装置１０には又一対のダイオード１０７及び１０８
がある。ダイオード１０７はコンデンサ５８の電圧を、
ダイオード１０７におげろ順方向バイアス電圧降下を減
じた接地電位にクランプする。ダイオード１０８はコン
デンサ５８の過渡電圧を電流スイッチ２４０ペースから
分離する。

電源装置１０の第３整流器装置１０９は接地電位に対し
て負の出力電圧を発生するのに使用することができる。

第３整流器装置１０９は、ダイオード１１０、ツェナダ
イオード１１２、コンデンサ１１４、並びにインダクタ
１１６及びコンデンサ１１８を備えた出力ＬＣフィルタ
段からなっている。ダイオード１１０及びコンデンサ１
１４はそれぞれ電流スイッチ２４がオフに切り換えられ
たときに三次巻線５４の電圧を整流し、フィルタする。

ツェナダイオード１１２は整流器装置１０９の負出力電
圧を電流スイッチ２４のベースの電圧に対して最大の負
電圧に調整する。電源装置１０の採択した構成例では、
整流器装置１０９は通常負の１２ボルトの出力を与える
。ツェナダイオード１１２は］５ボルトの基準を与える
ように選択され、整流器１０９の出力はこの基準電圧に
制限されるが、これは電流スイッチ２４０ベースが接地
電位より下に引かれると電流スイッチ２４がオフになる
ためである。

更に第２図人ないし第２図Ｃを見ると、電気的スイッチ
装置４４及びパルス幅変調装置７８の動作を説明するの
に有効な代表的波形が示されている。

駆動周期の開始から始めると、電流スイッチ２４がオン
になれば、例示的に１２０で図示した概して線形に増大
する一次電流Ｉｐが前に述べたように一次巻線２６にお
いて発生される。この電流の傾斜は源１２の現在電圧に
正比例している。

−次電流Ｔｐはｌチぼ一定の対立電圧を一次巻線２６に
発生するが、この巻線は磁気的に二次巻線２８及び３０
に結合されている。−次巻線２６と二次巻線２８及び３
０との間の極性関係は周知の点表示で示されている。二
次巻線３０、ダイオード７０のカンード及びインダクタ
８００間の接続点における電圧ｖｓは１２２で例示的に
図示されている。電圧ｖｓはインダクタ８０及び抵抗８
２を通る電流を発生する。この電流は電圧ｖｓの積分に
比例しており、駆動周期中線形に増大して、Ｑ３のエミ
ッタにおいて１２４で例示的に示した傾斜電圧ＶＥを発
生する。この傾斜電圧が１２６で例示的に示したトラン
ジスタＱ３のペース駆動電圧ｖＢに交わると、トランジ
スタＱ３はオンとなってトランジスタＱ１のベースに帰
還パルスを加える。トランジスタＱ３のペース電圧ｖＢ
は誤差電圧及び整流器装置５０の出力の重み付き平均で
あって、１２６で例示的に示されている。前に述べたよ
うに、トランジスタＱ３によって発生さ　　゛れた帰還
パルスはトランジスタＱ１を飽和させ、駆動電流及び電
流スイッチ２４０ベースを接地に短絡して電流スイッチ
２４をオフにし、これによりフライバック周期を開始さ
せる。−次電流Ｉｐが１２０で示したように増大してい
る期間中、ダイオード１０８の接続点におけるコンデン
サ５８の電圧ＶＣは１２８で例示的に示したようにほぼ
一定であり、且つコンデンサ５８を流れる電流ＩＣは１
３０で例示的に示したように零である。

電流スイッチ２４がオフになってフライバック周期を開
始すると、−次巻線２６を通る一次電流はスナツバ回路
９８のコンデンサ１００及びダイオード１０２を通って
循環する。コンデンサ１００は、電流スイッチ２４を通
る電流が１３２で示したように実質上瞬間的に零になっ
て二次巻線２８及び３０に最大電力が伝達されるように
選ばれる。

三次巻線５４は極性を変えてダイオード１０７に順方向
バイアスを与え、コンデンサ５８の電圧を１３４で示し
たようにほぼ−０，６ないし−１，Ｏｖにクランプする
。抵抗９６は１３６で示したようにフライバック周期中
コンデンサ５８を充電する。

二次巻線２８及び３０における蓄積エネルギーがそれぞ
れ整流器装置４８及び５０に伝達されたときに、ダイオ
ード６０及び７０はこれらの巻線の極性が反転するので
バイアスを反転する。三次巻線５４も又これに応答して
極性を反転して、１３８で例示的に示した短い電流パル
スを発生し、これによって電流スイッチ２４は前に述べ
たようにオンになる。コンデンサ５８の電圧も又この極
性変更期間中１４０で示した短いスパイクを持っていて
ダイオード１０８に順方向バイアスを与える。

整流器装置５０の出力が、第２図人に示したように、よ
く調整されているときは、比較器８４の誤差電圧は低い
。又−次電流、二次巻線３０の電圧、及びトランジスタ
Ｑ３のエミッタにおける傾斜電圧は重負荷状態に対して
は第２図Ｂに、軽負荷状態に対して、は第２図Ｃに示さ
れている。重負荷中は、整流器装置５０の出力電圧はコ
ンデンサ７６の急速放電のために低くされる。それゆえ
比較器８４によって発生される誤差電圧は増大して１２
６′で示したようにイランジスタＱ３のベース電圧ＶＢ
を増大させる。従って、傾斜電圧はペース電圧と交わる
のにより長くかかつて、−次電流の振幅の増大を可能に
し、これにより次のフライバック周期の開始前に電源変
圧器２２に一層多量のエネルギーが蓄積される。

同様に、整流器装置５０の出力電圧が非常に軽い負荷状
態中におけるようにその所望レベルより高いときには、
比較器８４によって発生される誤差電圧は減少して、１
２６“で例示的に示したようニトランジスタＱ′３のベ
ース電圧を低下させる。

傾斜電圧がペース電圧と交わるまでの時間が減少するの
で、−次電流はフライバック周期の開始時において、は
るかに小さい振幅になっており、従って電源変圧器２２
により伝達されるエネルギーが減少する。

このように、帰還パルス発生装置７８は電流スイッチ２
４のスイッチングを現在出力電圧の関数として調整する
。又、−次電流の傾斜は源１２の現在電圧に依存するの
で、二次巻線３０の電圧のレベル及び傾斜電圧の傾斜も
同様に源１２の現在電圧に依存する。例えば、源１２の
電圧が増大しているならば、傾斜電圧の傾斜も同様に増
大するので、傾斜電圧がより速やかにベース電圧限界値
と交差してフライバック周期を開始させ、これによって
源１２の現在電圧の関数として調整が行われる。

今度は第３図を見ると、抵抗９６及びコンデンサ５２か
らなるブースト回路装置の動作を説明するのに有効な代
表的波形が示されている。極めて重い負荷状態中は、ダ
イオード６０が相当の期間順方向バイアスを受けたまま
であり、その間二次巻線２８又は３０がその電力を整流
器装置４８又は５０に伝達している。ダイオード６０の
アノードにおける電圧は抵抗９６を通る電流を発生し、
これによってコンデンサ５２は１３６で示したように充
電される。コンデンサ５２は、フライバンク期間の正常
な終了に先立ってダイオード１０８及び電流スイッチ２
４０ベース・エミッタ接合部に順方向バイアスを与える
のに十分な１４０で例　”示的に示した電圧まで充電さ
れると、１３８で示した短い電流パルスを放出する。こ
のパルスは電流スイッチ２４に加えられて、これをオン
にする。

電流スイッチ２４がオンになると新しい駆動周期が開始
され、これにより、１２０（第３図）で例示的に示した
一次電流は電源変圧器２２に蓄積さ・れた残留エネルギ
ーの結果として零より高いレベルに量初に高められる（
ブーストレベルは１４２で示されている）。ブースト−
次電流はそれゆえブースト駆動周期中に一層多くのエネ
ルギーを蓄積する。この増大したエネルギーは次に続く
フライバック周期中に二次巻線２８に伝達される。駆動
周期及びこれの終了はＷ、２図人ないし第２図Ｃについ
ての前述の説明と同じである。

今度は第４図を見ると、フライバック電源装置１０′の
別の構成例が示されており、これは二次電線３０と電流
スイッチ２４との間に直流分離が施されている。都合の
よい場合には、第４図の対応する素子には第１図のもの
と同じ符号が施されており、その素子は第１図について
既に十分に説明されている。

電源装置１０′には電子スイッチ装置４４からパルス幅
変調装置７８を分離するための分離変圧器１５０がある
。分離変圧器１５０はトランジスタＱ３のコレクタと出
力帰路線との間に直列に接続された第１巻線１５２、及
び抵抗４６と並列に接続された第２巻線１５４からなっ
ている。前に説明したように、トランジスタＱ３がオン
になると第１巻線１５２には電流が加えられてこの電流
とは反対の電圧が発生する。この電圧は磁気的に第２巻
線１５４に結合され、トランジスタＱ１をオンにするの
に十分な振幅のものである。一対の抵抗１５６及び１５
８がそれぞれ巻線１５２及び１５４と並列に接続されて
いる。抵抗１５６及び１５８はトランジスタＱ３がオフ
になったときにそれぞれ巻線１５２及び１５４のリンギ
ングを減衰させる。

ブースト回路装置の分離は、電源変圧器２０の一次巻線
２６の側に点表示で示したように接地電位を基準にして
帰還巻線２８′を設けることによって行われる。抵抗９
６′はその場合帰還巻線２８′の非接地側とコンデンサ
５８との間に直列に接続すればよい。フライバック周期
中、正電圧を発生するように配列された帰還巻線２８′
により抵抗９６′に電流が発生されて、これによりコン
デンサ５８が充電される。帰還巻線２８′の電圧及び抵
抗９６′の値は、選択された時間後にコンデンサ５８が
第３図に１３８で示した電流パルスを発生して電流スイ
フチ２４をオンにするように選択される。抵抗９６′及
びコンデンサ５８の時定数が選択されると、次に抵抗９
８′を選択して、電源装置１０′が前に説明したように
選択起動電圧においてオンになるようにすればよい。

熱論理解されることであるが、これまでこの発明の採択
した諸構成例を図示し説明してきたけれども、これの種
々の変更例、改変例及び等何物は当業者には明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

紀１図はこの発明による電流駆動形自走式フライバック
電源装置の概略図である。　　　　　□第２図Ａから第
２図Ｃまでは第１図の回路の一部分の動作を図解する時
間図である。 第３図は第１図の別の部分の動作を図解する時間図であ
る。 第４図はこの発明による電流駆動形自走式フライバック
電源装置の別の構成例の概略図である。 これらの図面において、１０はフライバック電源装置、
１２は非安定化直流電圧源、２２は電源変圧器、２４は
電流スイッチ、２６は一次巻線、２８及び３０は二次巻
線、３２は変流器、３８は第１巻線、４０は第２巻線、
４４は電気的スイッチ装置、４８及び５０は整流器装置
、５２は電流パルス発生装置、５４は三次巻線、７８は
パルス幅変調装置、９８はスナツパ回路、１０９は第３
整流器装置、Ｉｐは一次電流、ＶＥは傾斜電圧、８４は
比較器、１０′はフライバック電源装置、１５０は分離
変圧器、２８′は帰還巻線を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　−次巻線及び二次巻線を備えた電源変圧器、
   第１期間中にこの各期間中増大する振幅を持った一次電
   流を直流源から前記の一次巻線に周期的に結合してこの
   第１期間中に前記の変圧器にエネルギーが蓄積されるよ
   うにするための電流スイッチ装置、振幅が前記の一次電
   流の関数である駆動電流を発生し且つこの駆動電流を前
   記の電流スイッチ装置に結合し、この電流スイッチ装置
   をこの駆動電流に応答させてオンにとどまることができ
   るようにするための、駆動電流発生装置、前記の電流ス
   イッチ装置が所定電圧からの出力直流電圧の偏差の関数
   としてオンになった後のある時点で帰還パルスを発生す
   るためのパルス幅変調装置、前記の帰還パルスに応答し
   て前記の電流スイッチ装置をオフにし、前記の変圧器に
   蓄積された前記のエネルギーを第２期間中に前記の電流
   スイッチ装置がオフであるときに前記の二次巻線に伝達
   するようにするための電気的スイッチ装置、並びに前記
   の二次巻線に伝達された前記のエネルギーに応答して前
   記の出力直流電圧を発生するようにするための出力装置
   を備えている、直流源から出力直流電圧を発生するため
   のフライバック電源装置。 （２）前記のパルス幅変調装置が前記の直流源の電圧レ
   ベルの関数として前記のある時点で前記の帰還パルスを
   発生することができる、特許請求の範囲第１項に記載の
   電源装置。 （３）前記の電気的スイッチ装置が事前選択の最大振幅
   に達した前記の一次電流に応答して前記の電流スイッチ
   装置をオフにすることができるようになっている、特許
   請求の範囲第１項に記載の電源装置。 （４）第１巻線及び第２巻線のある分離変圧器、前記の
   帰還パルスを前記の第１巻線に加えて磁気特に前記の帰
   還パルスを前記の第２巻線に結合するようにする前記の
   電流パルス変調装置、及び前記の帰還パルスを前記の電
   気的スイッチ装置に結合する前記の第２巻線を備えてい
   る、特許請求の範囲第１項に記載の電源装置。 （５）前記のパルス幅変調装置が、前記の所定室　　圧
   からの前記の出力電圧の偏差の関数として誤差電圧を発
   生するための装置、前記の第１期間中に前記の二次巻線
   の電圧の関数として傾斜電圧を発生するための装置、及
   び前記の傾斜電圧が前記の誤差電圧によって決定させる
   振幅を得たときに前記の帰還パルスを発生するための装
   置を備えている、特許請求の範囲第１項に記載の電源装
   置。 （６）−次巻線及び二次巻線のある電源変圧器、第１期
   間中にこの各期間中増大する振幅を持った一次電流を直
   流源から前記の一次巻線に周期的に結合してこの第１期
   間中に前記の変圧器にエネルギーが蓄積されるようにす
   るための電流スイッチ装置、振幅が前記の一次電流の関
   数である駆動電流を発生し且つこの駆動電流を前記の電
   流スイッチ装置に結合し、この電流スイッチ装置をこの
   駆動電流に応答させてオンにとどまることができるよう
   にするための駆動電流発生装置、前記の電流スイッチ装
   置が所定電圧からの出力直流電圧の偏差の関数としてオ
   ンになった後のある時点で帰還パルスを発生するための
   パルス幅変調装置、前記の帰還パルスに応答して前記の
   電流スイッチ装置をオフにし、前記の変圧器に蓄積され
   たエネルギーを第２期間中に前記の電流スイッチ装置が
   オフであるときに前記の二次巻線に伝達するようにする
   ための電気的スイッチ装置、前記の各第２期間中に前記
   の二次巻線に伝達された前記のエネルギーに応答して前
   記の出力直流電圧を発生するようにするための出力装置
   、並びに前記の蓄積エネルギーのすべてが前記の二次巻
   線に伝達されたときに第１電流パルスを発生して、この
   ノくルスを前記の電流スイッチ装置に加え前記の一次巻
   線への前記の一次電流の結合を開始させるようにするた
   めの電流パルス発生装置を備えている、直流源から出力
   直流電圧を発生するためのフライバック電源装置。 （力　前記の電流パルス発生装置が前記の電源変圧器の
   帰還巻線及びこの帰還巻線と直列のコンデンサを備えて
   いて、前記の蓄積エネルギーが前記の二次巻線に伝達さ
   れたときに前記の帰還巻線が電圧を前記のコンデンサに
   加えてこれを充電し、且つこのコンデンサが前記の電圧
   による充電中に前記の電流ぶルスを放出するようになっ
   ている１、特許請求の範囲第６項に記載の電源装置。 （８）前記の第２期間中に前記のコンデンサを充電する
   ために前記の二次巻線とこのコンデンサとの間に接続さ
   れた第１抵抗を備えており、前記のコンデンサが前記の
   電流スイッチ装置をオンにするのに十分な電圧に充電さ
   れたときに前記の第２期間中の選択時点において前記の
   電流スイッチ装置に加えるため第２電流パルスを前記の
   電流パルス発生装置が発生するようになっている、特許
   請求の範囲第７項に記載の電源装置。 （９）前記の直流源と前記の第１抵抗との間に接続され
   た第２抵抗を備えていて、前記の第１抵抗が前記の電源
   装置の初期電力増大時に実効上接地され、且つ電力増大
   中前記の直流源の選択電圧において前記の第１抵抗と前
   記の第２抵抗との間の電圧が前記の電流スイッチ装置を
   オンにするのに十分であるように前記の第２抵抗が選択
   されている、特許請求の範囲第８項に記載の電源装置。 （１０前記の帰還巻線の電圧変化に応答して第２出力電
   圧を発生することのできる装置を備えている、特許請求
   の範囲第７項に記載の電源装置。 （１１）前記の第２期間中の選択時点において第２電流
   パルスを発生するための装置を備えており、前記の第２
   電流パルスが前記の電流スイッチ装置に加えられて前記
   の蓄積エネルギーのすべてが前記の二次巻線に伝達され
   る前に前記の一次巻線への前記の一次電流の結合が開始
   されるようになっている、特許請求の範囲第６項に記載
   の電源装置。 （１２１前記の第２電流パルス発生装置がコンデンサ及
   びこのコンデンサと前記の二次巻線との間に接続された
   抵抗を備えており、前記の二次巻線の電圧が前記の抵抗
   を通る電流を発生して前記の第２期間中に前記のコンデ
   ンサを充電し、前記のコンデンサの電圧が前記の電流ス
   イッチ装置をオンにするのに十分であるときに前記のコ
   ンデンサが前記の第２電流パルスを放出するようになっ
   ている、特許請求の範囲第１１項に記載の電源装置。 ０■　前記の第２電流パルス発生装置が前記の電源変圧
   器の帰還巻線、コンデンサ、及び前記の帰還巻線と前記
   のコンデンサとの間に直列に接続された抵抗を備えてお
   り、前記の帰還巻線の電圧が前記の抵抗を通る電流を発
   生して前記の第２期間中に前記のコンデンサを充電し、
   これの電圧が前記の電流スイッチ装置をオンにするのに
   十分であるときに前記のコンデンサが前記の第２電流パ
   ルスを放出するようになっている、特許請求の範囲第１
   １項に記載の電源装置。 （１４）出力線及び帰路線を備えた直流源から出力直流
   電圧を発生するフライバック電源装置であって、−次巻
   線及び二次巻線のある電源変圧器、ベース、コレクタ及
   び前記の帰路線に接続されたエミッタを持ったトランジ
   スタを備えた電流スイッチであってこれがオンであると
   きの第１期間中に、この各期間中増大する振幅を持った
   一次電流を前記の一次巻線を通して前記の直流源の前記
   の出力線から前記のコレクタに周期的に結合する電流ス
   イッチ、第１巻線及び第２巻線を持っていて、振幅が前
   記の一次電流の関数である１駆動電流を前記の第２巻線
   が発生し且つ前記の第２巻線が前記の駆動電流を前記の
   ベースに結合して前記の駆動電流が前記の一次電流に比
   例して増大し前記の電流スイッチをオンにとどまること
   ができるようにする変流器、前記の電流スイッチ装置が
   所定電圧からの前記の出力電圧の偏差の関数としてオン
   になった後のある時点で帰還パルスを発生するためのパ
   ルス幅変調装置、前記の帰還パルスに応答して前記の電
   流スイッチ装置をオフにし、前記の変圧器に蓄積された
   前記のエネルギーを第２期間中に前記の電流スイッチ装
   置がオフであるときに前記の二次巻線に伝達するように
   するための電気的スイッチ装置、並びに前記の二次巻線
   に伝達された前記のエネルギーに応答して前記の出力直
   流電圧を発生することのできる装置を備えているフライ
   バック電源装置。 （Ｉ５）前記の変流器の前記の第２巻線と直列のダイオ
   ードを備えており、このダイオードが前記の第１期間中
   順方向バイアスを受けるように前記の第２巻線及び前記
   のダイオードが配列されている、特許請求の範囲第１４
   項に記載の電源装置。 （１０前記の電流スイッチ装置がオフになったときに前
   記のコレクタにおける電圧過渡変化を遅らせるためのス
   ナツバ回路装置を備えている、特許請求の範囲第１４項
   １（記載の電源装置。 （１η　前記のスナツバ回路がコンデンサ及び前記のコ
   レクタと前記の直流源との間に直列に接続されたダイオ
   ードを備えており、前記の電流スイッチがオフになって
   前記のコレクタにおける電圧過渡変化が遅くなったとき
   に前記のダイオードが順方向バイアスを受けるように配
   列されている、特許請求の範囲第１６項に記載の電源装
   置。 ０８　　前記のスナツバ回路が前記のダイオードと並列
   に接続された抵抗を備えており、前記の電流スイッチが
   オンになったときに前記の抵抗を通る電流によって前記
   のコンデンサが充電されるようになっている、特許請求
   の範囲第１７項に記載の電源装置。 ０９　　前記の電気的スイッチ装置が、ベース、前記の
   帰路線に接続されたエミッタ、及びコレクタを持ったス
   イッチングトランジスタを備えておりこれの前記のコレ
   クタが前記の電流スイッチの前記のベースに接続され、
   前記の帰還パルスが前記のスイッチングトランジスタの
   前記のベースに結合され、前記のスイッチングトランジ
   スタが前記の帰還パルスに応答してオンになって前記の
   駆動電流を前記のスイッチングトランジスタの前記のエ
   ミッタ経由で前記の帰路線に短絡するようになっている
   、特許請求の範囲第１４項に記載の電源装置。 （イ）前記の電気的スイッチ装置が、前記の第１スイツ
   チングトランジスタの前記のベースに接続されたコレク
   タ、前記の第１スイツチングトランジスタの前記のコレ
   クタと前記の電流スイッチの前記のベースとに接続され
   たベース、及びエミッタを持った第２スイツチングトラ
   ンジスタ、並びに前記の第２スイツチングトランジスタ
   の前記のエミッタと前記のベースとの間に接続された抵
   抗を備えており、前記の駆動電流が前記の抵抗（（結合
   され、前記の一次電流が事前選択の最大振幅に達したと
   きに前記の第２スイツチングトランジスタをオンにする
   のに十分な電圧を前記の駆動電流が前記の抵抗に発生し
   、前記の第２スイツチングトランジスタがオンになるの
   に応答して前記の第１スイツチングトランジスタがオン
   になる、特許請求の範囲第１９項に記載の電源装置。 （２１）前記の第２１期間中の選択時点において第２電
   流パルスを発生するための装置を備えており、前記の第
   ２電流パルスが前記の電流スイッチに加えられて、前記
   の蓄積エネルギーのすべてが前記の二次巻線に伝達され
   る前に前記の一次巻線への前記の一次電流の結合が開始
   されるようになっている、特許請求の範囲第１４項に記
   載の電源装置。 （２２１前記の第２電流パルス発生装置がコンデンサ、
   及びこのコンデンサと前記の二次巻線との間に接続され
   た抵抗を備えており、前記の二次巻線の電圧が前記の抵
   抗を通る電流を発生して前記の第２期間中に前記のコン
   デンサを充電し、これの電圧が前記の電流スイッチをオ
   ンにするのに十分であるときに前記のコンデンサが前記
   の第２電流パルスを特徴する特許請求の範囲第２１項に
   記載の電源装置。 （２３）前記の第２電流パルス発生装置が前記の電源変
   圧器の帰還巻線、コンデンサ、及び前記の帰還巻線と前
   記のコンデンサとの間に直列に接続された抵抗からなっ
   ており、前記の帰還巻線の電圧が前記の抵抗を通る電流
   を発生して前記の第２期間中に前記のコンデンサを充電
   し、これの電圧が前記の電流スイッチをオンにするのに
   十分であるときに前記のコンデンサが前記の第２電流パ
   ルスを特徴する特許請求の範囲第２１項に記載の電源装
   置。