JPS6024664B2 - スイツチング形電源回路 - Google Patents

スイツチング形電源回路

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JPS6024664B2
JPS6024664B2 JP53083445A JP8344578A JPS6024664B2 JP S6024664 B2 JPS6024664 B2 JP S6024664B2 JP 53083445 A JP53083445 A JP 53083445A JP 8344578 A JP8344578 A JP 8344578A JP S6024664 B2 JPS6024664 B2 JP S6024664B2
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switching
transistor
power supply
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幸夫 大坂
隆春 池田
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
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    • H02M3/10Conversion 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
    • H02M3/145Conversion 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
    • H02M3/155Conversion 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョン受像機の電源回路に使用して好
適なスイッチング形電源回路に関するもので、特に過負
荷或いは負荷短絡時の出力電流を制限すると共に、スイ
ッチング素子が短絡したときでも入力電圧が負荷回路に
そのまま加わることを防止するようにしたものである。
スイッチング形電源回路の基本的構成としては、直流入
力電圧の印加される入力端と接地間にトランスの1次コ
イル及びスイッチング素子の直列回路を挿入し、トラン
スの2次コイルに整流回路を接続するようにした並列式
スイッチング形電源回路と、直流電圧入力端にスイッチ
ング素子が直列に挿入される直列式スイッチング形電源
回路とが知られている。並列式の構成は、トランスの巻
数比によって入力電圧より大きな出力電圧を発生させる
ことができる利点がある反面、効率が悪く、トランスを
必要とする難点がある。また直列式の構成が第1図に示
されている。交流電源1に接続された整流用ダイオード
ブリッジ2と、その出力端子2a,2b間に挿入された
平滑用コンデンサ3と、この整流出力がコレクタに加え
られるトランジスタ4と、このトランジスタ4のエミツ
タ及び出力端子5間に挿入されたチョークコイル6と、
チョークコイル6の両端の夫々と接地間に挿入されたフ
ライホイール(直流接続用)ダイオード7及びコンデン
サ8とから構成され、ドライブトランス9を介して供給
されるスイッチングパルスのデューテイフアクタに応、
じてトランジスタ4がスイッチング動作を行ない、この
デューティフアクタに応じた割合で入力電圧が4・さく
された出力電圧が負荷回路1川こ加えられる。この直列
式の構成は、並列式に比して効率が良く、小形安価なチ
ョークコイル6を使用すればすむという利点がある。し
かし、トランジスタ4が破壊され、そのコレクタ・ェミ
ツタ間が短絡すると、入力電圧がそのまま負荷回路1川
こ加わるために、非常に危険である。この点を考慮して
、第2図に示すように、ダイオードブリッジ2のトラン
ジスタ4のコレクタに接続されない側の出力様子2bを
接地せずに、出力端子5に接続する構成が考えられる。
この第2図に示す構成では、トランジスタ4がオンして
いる期間で、このトランジスタ4とチョークコイル6と
を介して電流が流れると共に、チョークコイル6にエネ
ルギーが貯えられ、トランジスタ5がオフしている期間
でチョークコイル6に貯えられているエネルギーによっ
てコンデンサ8とフライホイールダイオード7とを介し
て電流が流れ、これらの動作によりコンデンサ8が充電
されると共に、負荷回路10‘こ電源が加えられる。出
力端子5に発生する出力電圧は、トランジスタ4に供給
されるスイッチングパルスのデユーテイフアクタの割合
で入力電圧が4・さくされたものとなる。今、トランジ
スタ4が破壊され、そのコレクタ・ェミッタ間が短絡さ
れた場合を考えると、平滑用コンデンサ3の両端が短絡
されることになり、負荷回路10に対して入力電圧がそ
のまま加わることがない。この場合において、交流電源
1とダイオードブリッジ2との間にヒューズが挿入され
ていれば、ヒューズが溶断する保護動作が行なわれるこ
とになる。本発明は、かかる特長を有する第2図の構成
をより発展させたものである。
以下、本発明をテレビジョン受像機の高圧発生回路の電
源回路に対して適用した−実施例について第3図を参照
して説明する。
第3図において、SWは電源スイッチを示し、11はヒ
ューズを示す。
トランジスタ4に対するスイッチングパルスは、パルス
幅変調回路12から発生する。パルス幅変調回路12は
、例えば単安定マルチパイプレータからなり、その制御
端子13に加わる制御電圧が上昇するとスイッチングパ
ルスのデユーテイフアクタが小さくなり、出力電圧が低
下し、制御電圧が低下すると逆に出力電圧が上昇し、制
御端子13が接地されると、スイッチングパルスの発生
が停止するように構成されている。制御電圧を形成する
のに、比較用のPNP形トランジスター4が設けられて
いる。即ち出力端子5と接地間に挿入された可変抵抗器
15の可動子に発生する検出電圧がトランジスタ14の
ベースに加えられ、入力電圧からッェナーダィオード1
6によって形成された基準電圧がトランジスタ14のエ
ミツタに加えられ、トランジスタ4のコレクタ電圧が制
御電圧となされる。従って検出電圧の上昇或いは下降と
制御電圧のそれとが同一の額向となる。一例としてスイ
ッチングパルスのデューテイフアクタが50〔%〕のと
きに規定の出力電圧が得られているものとすると、出力
電圧が規定値より低下するときには、制御端子13に与
えられる制御電圧が低下し、パルス幅変調回路12から
発生するスイッチングパルスのデューティフアクタが5
0〔%〕より大きくなり、よって出力電圧が上昇するよ
うに制御される。このフィードバック制御によって出力
電圧が安定化される。この例では、負荷回路10として
テレビジョン受像機の高圧発生回路が持続されている。
17は、高圧発生回路の出力トランジスタであり、その
ベースに端子18から水平周期のスイッチングパルスが
供給され、そのコレクタ及び上述の出力端子5の間にフ
ライバックトランス19の1次コイル20aが接続され
、2次コイル20bに高圧整流回路21が接続され、そ
の出力端子22に高圧が発生するようになされている。
この例では、フライホイールダイオード7のアノードと
接地間に検出用抵抗器23及びコンデンサ24の並列回
路が挿入され、この並列回路とフライホイールダイオー
ド7の接続点がサィリスタ25のカソードに接続され、
サィリスタ25のアノードがパルス幅変調回路12の制
御端子13と後続される。検出用抵抗器23の両端に検
出電圧V,が発生する。また、フライバックトランス1
9の2次側に検出用コイル20cを設け、フライバック
トランス19の2次側パルスのレベルに対応するレベル
のパルス電圧を整流回路26で整流して検出電圧V2を
得、この検出電圧V2をッェナーダイオード27のカソ
ードに与える。ッェナーダイオード27のアノードがサ
イリスタ25のゲートに接続され、このゲートと接地間
に抵抗器28及びコンデンサ29の並列回路が挿入され
、更にダイオード30のアノードが接地され、そのカソ
ードがサィリスタ25のゲートに接続される。サィリス
タ25は保護用のもので、異常時にサイリスタ25がタ
ーンオンすることによって制御端子13が接地され、パ
ルス発生回路12からのスイッチングパルスの発生が停
止し、出力電圧が発生しないようになされる。トランジ
スタ4が短絡する場合では、スイッチングパルスの発生
を淳止しても出力電圧が現れてしまうが、前述のように
ヒューズ11が溶断するので、入力電圧がそのまま出力
端子5に生ずる危険が防止されている。検出用抵抗器2
3の両端に発生する検出電圧V,は、図示のようにサイ
リスタ25に対して順方向の極性となる。この検出電圧
V,を発生させるトランジスタ4のオフ時の電流のピー
ク値は、そのオン時にトランジスタ4を流れる電流のピ
ーク値に比例しており、負荷電流に略々比例したものと
なる。従って負荷電流が増大することによって検出電圧
y,がある値を越えると、サィリスタ25がターンオン
し、パルス発生回路12からのスイッチングパルスの発
生が停止してトランジスタ4がオフとなる。この場合、
ダイオード30を通じてサィリス夕25のゲート電流が
流れ、ダイオード30‘こよって検出電圧が整流される
と共に、ダイオード30を通じてサイリスタ25のター
ンオン状態を保持する保持電流が流れる。このようにし
て出力電流が制限され、過負荷或いは負荷短絡時にトラ
ンジスタ4が破壊されることが防止される。検出用抵抗
器23と並列に接続されたコンデンサ24は、電源スイ
ッチSWをオンした時等に瞬時流れる電流によって上述
の保護動作がなされるのを防止するためのものである。
フライバックトランス19の2次側パルスのレベルが増
大し、検出電圧V2がッェナーダィオード27で定まる
所定値を越えると、サィリスタ25にゲート電流が流れ
てこれがターンオンし上述と同様に高圧発生回路への電
源の供給が断たれる。抵抗器28及びコンデンサ29か
らなる時定数回路により高圧が異常に高くなるときの保
護動作がなされるまでの時定数が決定されている。なお
、サイリスタ25が一旦ターンオンすると、電源スイッ
チSWをオフにしない限り、サィリスタ25がターンオ
付しないことになる。上述の一実施例の説明から理解さ
れるように、本発明は、基本的に直列式のスイッチング
形電源回路であるから並列式と比べて効率を向上でき、
またトランスを必要とせず、その結果として安価、小形
の構成とできる。また、過負荷或いは負荷短絡時からト
ランジスタ4等を保護することができ、仮にトランジス
タ4が破壊されてそのコレクタ・ェミッタ間が短絡され
る事態が生じても負荷回路に規定の値より高い入力電圧
が加わることを防止でき、安全性が頗る高い。更に、上
述の一実施例のように本発明をテレビジョン受像機の高
圧発生回路に対する電源回路として用い、フライバック
トランスの2次側電圧が所定値以上になることを検出す
れば、出力電流制限用のサィリスタ25によって異常高
圧の発生(許容量以上のX線の発生をもたらす等の悪影
響がある)を簡単な構成で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスイッチング形電源回路の一例の接続図
、第2図は本発明の参考としたスイッチング形電源回路
の接続図、第3図は本発明の一実施例の接続図である。 4はスイッチング用のトランジスタ、5は出力端子、6
はチョークコイル、7はフライホイールダイオード、1
1はヒューズ、12はパルス幅変調回路、19はフライ
バックトランス、23は検出用抵抗器である。第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 直流電圧入力端子の一端及び他端間にスイツチング
    素子とインダクタンス素子とが直列に挿入され、前記ス
    イツチング素子と前記インダクタンス素子の一端との接
    続点と、接地電位点間に、フライホイールダイオードと
    過電流検出用抵抗器の直列回路が接続され、前記インダ
    クタンス素子の他端と前記接地電位点間にコンデンサ及
    び負荷回路が接続され、前記過電流検出用抵抗器の両端
    電圧または前記コンデンサの両端電圧に応じて変化する
    過電圧検知電圧のいずれかが所定値を越えたとき導通す
    るサイリスタが設けられ、前記サイリスタの導通時前記
    スイツチング素子に対するスイツチングパルスの供給を
    停止して前記スイツチング素子をオフとするようにした
    スイツチング形電源回路。
JP53083445A 1978-07-07 1978-07-07 スイツチング形電源回路 Expired JPS6024664B2 (ja)

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US06/054,790 US4258309A (en) 1978-07-07 1979-07-05 Switching type power supply circuit
GB7923510A GB2025165B (en) 1978-07-07 1979-07-05 Switching type power supply circuits
FR7917659A FR2430689A1 (fr) 1978-07-07 1979-07-06 Circuit d'alimentation a commutation
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