JPS60255063A - 自励振形スイツチングレギユレ−タ - Google Patents
自励振形スイツチングレギユレ−タInfo
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- JPS60255063A JPS60255063A JP10640884A JP10640884A JPS60255063A JP S60255063 A JPS60255063 A JP S60255063A JP 10640884 A JP10640884 A JP 10640884A JP 10640884 A JP10640884 A JP 10640884A JP S60255063 A JPS60255063 A JP S60255063A
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- 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
- H02M3/338—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 in a self-oscillating arrangement
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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】
〔技術分野〕
本発明は出力電圧の変動に対応してスイッチングトラン
ジスタのＯＮ、ＯＦＦ時間を制御することよシ出力の安
定化を計るＯＮ、ＯＮ 式自励振形一方式スイツチング
レギュレータに関するものである。
ジスタのＯＮ、ＯＦＦ時間を制御することよシ出力の安
定化を計るＯＮ、ＯＮ 式自励振形一方式スイツチング
レギュレータに関するものである。
〔従来技術〕 −
従来の一方式スイッチングレギュレータトシテ、ＯＮ、
ＯＮ式他励振形スイッチングレギュレータやＯＮ、ＯＮ
式自励振形スイッチングレギュレータが知られている。
ＯＮ式他励振形スイッチングレギュレータやＯＮ、ＯＮ
式自励振形スイッチングレギュレータが知られている。
第１図は前者の一例をブロック図を含めて示した回路図
で、図においてＱｌはスイッチングトランジスタ、１は
高周波トランス、２は発振回路、パルス幅変調回路、駆
動回路及び補助電源から成る回路部分、３は整流平滑部
、４は電圧検出回路、５は光結合器であシ、出力電圧Ｅ
ｏｕ ｔの変動を電圧検出回路で検出し、この出力電圧
変動を光結合器５を介して入力側のパルス幅変調回路及
び駆動回路等から成る回路部分２に伝達し、スイッチン
グトランジスタＱｌのＯＮ幅を変えることによ多出力電
圧を一定に保つように構成されている。
で、図においてＱｌはスイッチングトランジスタ、１は
高周波トランス、２は発振回路、パルス幅変調回路、駆
動回路及び補助電源から成る回路部分、３は整流平滑部
、４は電圧検出回路、５は光結合器であシ、出力電圧Ｅ
ｏｕ ｔの変動を電圧検出回路で検出し、この出力電圧
変動を光結合器５を介して入力側のパルス幅変調回路及
び駆動回路等から成る回路部分２に伝達し、スイッチン
グトランジスタＱｌのＯＮ幅を変えることによ多出力電
圧を一定に保つように構成されている。
この方式、つまｆｉＯＮ、ＯＮ式他励振形スイッチング
レギュレータは、高周波トランスが比較的小形で設計が
容易であシ、また出力電流が断続的にならないようにチ
ョークコイルを必要とするものの平滑コンデンサの容量
が小さくて済み、しかも高周波トランスの漏洩磁束によ
るノイズも小さいという長所を持っているが、発振回路
及びパルス幅変調回路等が必要であるため、回路構成が
複雑となシ、部品点数も多くなる等の欠点を有している
。
レギュレータは、高周波トランスが比較的小形で設計が
容易であシ、また出力電流が断続的にならないようにチ
ョークコイルを必要とするものの平滑コンデンサの容量
が小さくて済み、しかも高周波トランスの漏洩磁束によ
るノイズも小さいという長所を持っているが、発振回路
及びパルス幅変調回路等が必要であるため、回路構成が
複雑となシ、部品点数も多くなる等の欠点を有している
。
第２図は後者の方式、っま、！１）ＯＮ、ＯＮ式自励振
形スイッチングレギュレータの一例を示す回路図で、図
においてＱｌはスイッチングトランジスタ、Ｑ２は制御
用トランジスタ、Ｔ２はトランス、Ｎ１は１次巻線、Ｎ
２は２次巻線、Ｎ５はバイアス巻線、Ｎイは補助巻線、
Ｄ１材３は整流ダイオード、Ｄｚはゼナーダイオード、
Ｃ１−ｃｌｌはコンデンサ、Ｒ１−Ｒ１１は抵抗、Ｌｌ
はチョークコイル、Ｅｉｎは入力電圧、Ｅｏｕｔは出力
電圧、Ｒ７は負荷、 ＶＲＥＦは基準電圧、Ｅｓはバイ
アス巻線Ｎ３に誘起する電圧を整流ダイオードＤ２．コ
ンデンサＣ２によシ整流、平滑化して得られる自己発振
周期のリップルが重畳された直流電圧である。
形スイッチングレギュレータの一例を示す回路図で、図
においてＱｌはスイッチングトランジスタ、Ｑ２は制御
用トランジスタ、Ｔ２はトランス、Ｎ１は１次巻線、Ｎ
２は２次巻線、Ｎ５はバイアス巻線、Ｎイは補助巻線、
Ｄ１材３は整流ダイオード、Ｄｚはゼナーダイオード、
Ｃ１−ｃｌｌはコンデンサ、Ｒ１−Ｒ１１は抵抗、Ｌｌ
はチョークコイル、Ｅｉｎは入力電圧、Ｅｏｕｔは出力
電圧、Ｒ７は負荷、 ＶＲＥＦは基準電圧、Ｅｓはバイ
アス巻線Ｎ３に誘起する電圧を整流ダイオードＤ２．コ
ンデンサＣ２によシ整流、平滑化して得られる自己発振
周期のリップルが重畳された直流電圧である。
ここで前記トランスＴ２はスイッチングトランジスタＱ
１のＯＮ時に整流ダイオードＤ５も導通するように１次
巻線Ｎ１及び２次巻線Ｎ２が巻回されておシ、かつバイ
アス巻線Ｎ３を有する他、該バイアス巻線Ｎ３と反対極
性となるように巻回されだ補助巻線Ｎ１も有し、スイッ
チングトランジスタＱ１のＯＦＦ時に補助巻線Ｎ４に発
生する逆起電圧によ多制御用トランジスタＱ２を正バイ
アスする。
１のＯＮ時に整流ダイオードＤ５も導通するように１次
巻線Ｎ１及び２次巻線Ｎ２が巻回されておシ、かつバイ
アス巻線Ｎ３を有する他、該バイアス巻線Ｎ３と反対極
性となるように巻回されだ補助巻線Ｎ１も有し、スイッ
チングトランジスタＱ１のＯＦＦ時に補助巻線Ｎ４に発
生する逆起電圧によ多制御用トランジスタＱ２を正バイ
アスする。
また、制御用トランジスタＱ２は、そのコレクタがスイ
ッチングトランジスタＱ１のベースに接続されていて、
直流電圧ＥＳが整流ダイオードつ５とゼナーダイオード
１）ｚから得られる基準電圧ＶＲＥＦを起すとＯＮする
ようになっておシ、また帰還回路用ダイオードＤＩ＋は
スイッチングトランジスタＱ１のＯＦＦ時、にチョーク
コイルＬ１に蓄積されたエネルギをコンデンサＣ３に充
電し、かつ負荷部に電流を流すだめのものである。
ッチングトランジスタＱ１のベースに接続されていて、
直流電圧ＥＳが整流ダイオードつ５とゼナーダイオード
１）ｚから得られる基準電圧ＶＲＥＦを起すとＯＮする
ようになっておシ、また帰還回路用ダイオードＤＩ＋は
スイッチングトランジスタＱ１のＯＦＦ時、にチョーク
コイルＬ１に蓄積されたエネルギをコンデンサＣ３に充
電し、かつ負荷部に電流を流すだめのものである。
この構成は次のように動作する。
すなわち、直流電圧脂に重畳されているリップル電圧の
波高値がゼナーダイオードＤＺと整流ダイオードＤ５か
ら成る基準電圧■ＥＦを越えると、制御用トランジスタ
Ｑ２がＯＮすることによシスイツチングトランジスタＱ
１がＯＦＦ Ｌ、２次巻線Ｎ２からの２次側出力の供給
を停止する。ここでトランスＴ２は瞬時に励磁されなく
なシ、磁束変化の方向が反転されるので、バイアス巻ａ
Ｎ５に逆起電圧が発生し、コンデンサＣ１を通してスイ
ッチングトランジスタＱ１は負バイアスされ、速い立下
シ時間でＯＦＦする。また、このとき補助巻線ＮＩＩに
も逆起電圧が発生し、整流ダイオードＤ６．抵抗馬を通
して制御用トランジスタＱ２に正バイアスの電圧が印加
される。この補助巻線ＮＩＩは、スイッチングトランジ
スタＱ１が□ＦＦすると、直流電圧臼が低下し始めるの
で、制御用トランジスタＱ２のＯＮ状態を維持させる働
きをする。
波高値がゼナーダイオードＤＺと整流ダイオードＤ５か
ら成る基準電圧■ＥＦを越えると、制御用トランジスタ
Ｑ２がＯＮすることによシスイツチングトランジスタＱ
１がＯＦＦ Ｌ、２次巻線Ｎ２からの２次側出力の供給
を停止する。ここでトランスＴ２は瞬時に励磁されなく
なシ、磁束変化の方向が反転されるので、バイアス巻ａ
Ｎ５に逆起電圧が発生し、コンデンサＣ１を通してスイ
ッチングトランジスタＱ１は負バイアスされ、速い立下
シ時間でＯＦＦする。また、このとき補助巻線ＮＩＩに
も逆起電圧が発生し、整流ダイオードＤ６．抵抗馬を通
して制御用トランジスタＱ２に正バイアスの電圧が印加
される。この補助巻線ＮＩＩは、スイッチングトランジ
スタＱ１が□ＦＦすると、直流電圧臼が低下し始めるの
で、制御用トランジスタＱ２のＯＮ状態を維持させる働
きをする。
スイッチングトランジスタＱ１のＯＦＦ状態からやがて
トランスＴ２の磁束が鉄心の残留磁束密度Ｂｒまで戻る
と、補助巻線Ｎによる制御用トランジスタＱ２のＯＮ状
態が解かれ、スイッチングトランジスタＱ１はＯＮ状態
に移行する。このとき、整流ダイオードＤ６のダイオー
ドリカミリ−電流が流れてスイッチングトランジスタＱ
１をＯＮするキック電圧が発生し、スイッチングトラン
ジスタＱ１が再びＯＮし始める。
トランスＴ２の磁束が鉄心の残留磁束密度Ｂｒまで戻る
と、補助巻線Ｎによる制御用トランジスタＱ２のＯＮ状
態が解かれ、スイッチングトランジスタＱ１はＯＮ状態
に移行する。このとき、整流ダイオードＤ６のダイオー
ドリカミリ−電流が流れてスイッチングトランジスタＱ
１をＯＮするキック電圧が発生し、スイッチングトラン
ジスタＱ１が再びＯＮし始める。
ところで、スイッチングトランジスタＱ１がＯＮすると
、トランスＴ２の２次巻線Ｎ２に接続されている整流ダ
イオードＤ５が導通してチョークコイルＬ１及びコンデ
ンサＣ５から成る平滑回路を通って負荷シに電流を供給
し、スイッチングトランジスタＱ１のＯＦＦ時にはチョ
ークコイルＬ１に蓄積されていたエネルギが帰還回路用
ダイオードＤＩ＋を介してコンデンサＣ３を充電し、か
つ同時に負荷Ｕに電流を供給することによってスイッチ
ングトランジスタＱ１のＣＮ 、 ＯＦＦＦＦ開期間じ
て連続的に効率良く負荷＆に直流出力を付与する。
、トランスＴ２の２次巻線Ｎ２に接続されている整流ダ
イオードＤ５が導通してチョークコイルＬ１及びコンデ
ンサＣ５から成る平滑回路を通って負荷シに電流を供給
し、スイッチングトランジスタＱ１のＯＦＦ時にはチョ
ークコイルＬ１に蓄積されていたエネルギが帰還回路用
ダイオードＤＩ＋を介してコンデンサＣ３を充電し、か
つ同時に負荷Ｕに電流を供給することによってスイッチ
ングトランジスタＱ１のＣＮ 、 ＯＦＦＦＦ開期間じ
て連続的に効率良く負荷＆に直流出力を付与する。
以上説明した方式つまｆｉＯＮ、ＯＮ式自励振形スイッ
チングレギュレータによれば下記の効果が得られる。
チングレギュレータによれば下記の効果が得られる。
すなわち、自励振形スイッチングレギュレータであるの
で回路構成が簡単であシ、かつＯＮ、 ０８式であるた
めトランスの鉄心の利用が高く、同出力容量のスイッチ
ングレギュレータにおいて比較した場合、ＯＮ、 ＯＦ
”Ｆ方式のものよシ容量の小さいトランスで済み、しか
もトランスの損失も少なく、スイッチングレギュレータ
の効率を高めることができる。
で回路構成が簡単であシ、かつＯＮ、 ０８式であるた
めトランスの鉄心の利用が高く、同出力容量のスイッチ
ングレギュレータにおいて比較した場合、ＯＮ、 ＯＦ
”Ｆ方式のものよシ容量の小さいトランスで済み、しか
もトランスの損失も少なく、スイッチングレギュレータ
の効率を高めることができる。
また、ＯＮ、ＯＦＦ方式では出力電流が不連続になると
いう欠点があるのに対して、上述した構成のものは整流
ダイオード、チョークコイル、帰還回路用ダイオード及
び平滑コンデンサの組合わせによシ、負荷に連続的に電
流を流すようにしているため、高周波リップルの少ない
良質な電力を負荷に供給することができる。
いう欠点があるのに対して、上述した構成のものは整流
ダイオード、チョークコイル、帰還回路用ダイオード及
び平滑コンデンサの組合わせによシ、負荷に連続的に電
流を流すようにしているため、高周波リップルの少ない
良質な電力を負荷に供給することができる。
更に、ＯＮ 、’ ＯＦＦ方式では、整流ダイオードに
流れる電流がトランスの２次巻線のインダクタンスに依
存することによるダイオードの選定に困難さがあるが、
上述した方式では任意のインダクタンスに設定されたチ
ョークコイルによシ整流ダイオードに流れる電流を適度
忙保つことができ、出力電圧の高低に無関係に実施する
ことができる。
流れる電流がトランスの２次巻線のインダクタンスに依
存することによるダイオードの選定に困難さがあるが、
上述した方式では任意のインダクタンスに設定されたチ
ョークコイルによシ整流ダイオードに流れる電流を適度
忙保つことができ、出力電圧の高低に無関係に実施する
ことができる。
以上の効果を有するが、しかしながら現在では更に良好
な出力の安定化が望まれている。
な出力の安定化が望まれている。
本発明は上述した従来技術の欠点を解決し、かつ上記の
要望に応えるべくなされたもので、上述した従来の２方
式の利点を活用した回路構成とし、光結合器及び制御用
トランジスタを介して出力電圧の変動に対応してスイッ
チングトランジスタのＯＮ 、 ＯＦＦ時間を制御する
こと如よシ、簡単な回路構成でよ多出力の安定化を計れ
るＯＮ、ＯＮ式自動励振形−石式スイツチングレギュレ
ータを提供することを目的とするものである。
要望に応えるべくなされたもので、上述した従来の２方
式の利点を活用した回路構成とし、光結合器及び制御用
トランジスタを介して出力電圧の変動に対応してスイッ
チングトランジスタのＯＮ 、 ＯＦＦ時間を制御する
こと如よシ、簡単な回路構成でよ多出力の安定化を計れ
るＯＮ、ＯＮ式自動励振形−石式スイツチングレギュレ
ータを提供することを目的とするものである。
この目的を達成するため、本発明は直流電源にトランス
の１次巻線を介して接続されたスイッチングトランジス
タがＯＮ している期間に、前記トランスの２次巻線、
整流ダイオード、チョークコイルを通して負荷に電力を
供給すると共に、ＯＦＦ期間には平滑回路のチョークコ
イルに蓄積されているエネルギを帰還回路用ダイオード
を介してコンデンサに充電し、かつ同時に負荷にも電力
を供給するＯＮ、ＯＮ式自励振形−石式スイツチングレ
ギュレータにおいて、電圧検出回路と光結合器とを設け
、電圧検出回路において出力電圧の変動を検出して光結
合器によ多入力側に伝達し、かつ該光結合器の受光素子
を介してスイッチングトランジスタのベースバイアス巻
線に誘起された電圧を整流、平滑化することによシ得ら
れる電圧を、スイッチングトランジスタのベースにコレ
クタを接続した制御用トランジδりに周期的に印加する
ことによシ、スイッチングトランジスタのＯＮ時間及び
ＯＦＦ時間の制御を行って出力を安定化するようにした
ものである。
の１次巻線を介して接続されたスイッチングトランジス
タがＯＮ している期間に、前記トランスの２次巻線、
整流ダイオード、チョークコイルを通して負荷に電力を
供給すると共に、ＯＦＦ期間には平滑回路のチョークコ
イルに蓄積されているエネルギを帰還回路用ダイオード
を介してコンデンサに充電し、かつ同時に負荷にも電力
を供給するＯＮ、ＯＮ式自励振形−石式スイツチングレ
ギュレータにおいて、電圧検出回路と光結合器とを設け
、電圧検出回路において出力電圧の変動を検出して光結
合器によ多入力側に伝達し、かつ該光結合器の受光素子
を介してスイッチングトランジスタのベースバイアス巻
線に誘起された電圧を整流、平滑化することによシ得ら
れる電圧を、スイッチングトランジスタのベースにコレ
クタを接続した制御用トランジδりに周期的に印加する
ことによシ、スイッチングトランジスタのＯＮ時間及び
ＯＦＦ時間の制御を行って出力を安定化するようにした
ものである。
以下図面を参照して実施例を説明する。
第３図は本発明による自励振形スイッチングレギュレー
タの一実施例を示す回路図、第４図は第３図における各
部の波形を示す図である。
タの一実施例を示す回路図、第４図は第３図における各
部の波形を示す図である。
第°３図において、Ｑｌはスイッチングトランジスタ、
Ｑ２は該スイッチングトランジスタＱ１のベースにコレ
クタが接続された制御用トランジスタである。Ｑ５とＱ
ＩＩは差動増幅回路用トランジスタで出力の変動を増幅
するものである。
Ｑ２は該スイッチングトランジスタＱ１のベースにコレ
クタが接続された制御用トランジスタである。Ｑ５とＱ
ＩＩは差動増幅回路用トランジスタで出力の変動を増幅
するものである。
Ｌ１ハチヨークコイル、０１〜Ｃｈハコンデンサ、Ｄ１
〜Ｄ５及び珈は整流ダイオード、Ｄ６はスイッチングト
ランジスタＱ１のＯＦＦ時にチョークコイルＬｌに蓄積
されたエネルギをコンデンサＣ５に充電しかつ負荷に電
流を流すための帰還回路用ダイオード、Ｄ７は基岸電圧
源としてのゼナーダイオードである。
〜Ｄ５及び珈は整流ダイオード、Ｄ６はスイッチングト
ランジスタＱ１のＯＦＦ時にチョークコイルＬｌに蓄積
されたエネルギをコンデンサＣ５に充電しかつ負荷に電
流を流すための帰還回路用ダイオード、Ｄ７は基岸電圧
源としてのゼナーダイオードである。
Ｔｌは前記スイッチングトランジスタＱ１のＯＮ時に整
流ダイオードＤ５もＯＮするように１次巻線Ｎ１及び２
次巻線Ｎ２が巻回されたトランス、Ｒ５はスイッチング
トランジスタＱ１のベースを正バイアスするバイアス巻
線、Ｎｌｌは該バイアス巻線Ｎ５とは反対極性となるよ
うに巻回された補助巻線で、この補助巻線Ｎ１はスイッ
チングトランジスタＱ１のＯＦＦ時に逆起電圧を発生し
て制御用トランジスタＱ２に補助バイアスを印加するた
めのものである。
流ダイオードＤ５もＯＮするように１次巻線Ｎ１及び２
次巻線Ｎ２が巻回されたトランス、Ｒ５はスイッチング
トランジスタＱ１のベースを正バイアスするバイアス巻
線、Ｎｌｌは該バイアス巻線Ｎ５とは反対極性となるよ
うに巻回された補助巻線で、この補助巻線Ｎ１はスイッ
チングトランジスタＱ１のＯＦＦ時に逆起電圧を発生し
て制御用トランジスタＱ２に補助バイアスを印加するた
めのものである。
ＰＣＩは光結合器で、ＬＤはその発光素子としての発光
ダイオード、ＰＴｒは受光素子としてのフォトトランジ
スタである。また、Ｅｉｎは入力電圧、Ｅｏｕｔは出力
電圧である。
ダイオード、ＰＴｒは受光素子としてのフォトトランジ
スタである。また、Ｅｉｎは入力電圧、Ｅｏｕｔは出力
電圧である。
尚、前記抵抗Ｒ７，Ｒ８及びゼナーダイオードＤ７によ
シ出力端における電圧検出回路が構成されている。
シ出力端における電圧検出回路が構成されている。
次に上述した構成の動作について説明する。
入力電圧Ｅｉｎ印加時で、かつ光結合器ＰＣＩの発光ダ
イオードＬＤからフォトトランジスタＰＴｒにまだ帰還
されていない状態では起動抵抗Ｒ１によってベース電流
ＩＢをスイッチングトランジスタＱ１のベースに流すこ
とによシ、該スイッチングトランジスタＱ１がＯＮ し
てトランスＴ１の１次巻線Ｎ１を励磁し、バイアス巻線
Ｎ５にわずかに誘起する電圧によってダイオードＤ１．
抵抗Ｒ２を通してスイッチングトランジスタＱ１を正バ
イアスする。ここでコンデンサＣ１は、スイッチングト
ランジスタＱ１が倒した瞬間に鋭い正パルスをかけて発
振し易くし、またスイッチングトランジスタＱ１の立上
シ時間を改善している。その結果、コレクタ電流ＩＣが
増加してバイアス巻線Ｎ５に誘起する電圧を増大させ、
この傾向が助長されてスイッチングトランジスタＱ１の
コレクタ、エミッタ間の電圧は飽和電圧まで至る。
イオードＬＤからフォトトランジスタＰＴｒにまだ帰還
されていない状態では起動抵抗Ｒ１によってベース電流
ＩＢをスイッチングトランジスタＱ１のベースに流すこ
とによシ、該スイッチングトランジスタＱ１がＯＮ し
てトランスＴ１の１次巻線Ｎ１を励磁し、バイアス巻線
Ｎ５にわずかに誘起する電圧によってダイオードＤ１．
抵抗Ｒ２を通してスイッチングトランジスタＱ１を正バ
イアスする。ここでコンデンサＣ１は、スイッチングト
ランジスタＱ１が倒した瞬間に鋭い正パルスをかけて発
振し易くし、またスイッチングトランジスタＱ１の立上
シ時間を改善している。その結果、コレクタ電流ＩＣが
増加してバイアス巻線Ｎ５に誘起する電圧を増大させ、
この傾向が助長されてスイッチングトランジスタＱ１の
コレクタ、エミッタ間の電圧は飽和電圧まで至る。
このとき、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１には、入力電圧
Ｅｉｎとほぼ等しい一定電圧（Ｅ１＝ Ｅｉｎ −ｖｃ
ｖ。
Ｅｉｎとほぼ等しい一定電圧（Ｅ１＝ Ｅｉｎ −ｖｃ
ｖ。
（ｓａｔ））が印加され、２次巻線Ｎ２に誘起電圧を発
生し、出力側へ電力が供給される。
生し、出力側へ電力が供給される。
スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ電流ＩＣはり
直線的に増加してゆくが、ベース電流ＩＢ を増加して
やらないと、それ以上コレクタ電流ＩＣの増加が維持で
きなくなる点ＩＣ） ＩＢ −ｈＦＥに達し、するとバ
イアス巻線Ｎ５の誘起電圧が減少して、その結果ベース
電流が減少する方向に進み、この傾向が助長されてスイ
ッチングトランジスタＱｌは瞬時にＯＦＦする。以後は
帰還作用（Ｃよシ再びＯＮ状態にスイッチングする。
直線的に増加してゆくが、ベース電流ＩＢ を増加して
やらないと、それ以上コレクタ電流ＩＣの増加が維持で
きなくなる点ＩＣ） ＩＢ −ｈＦＥに達し、するとバ
イアス巻線Ｎ５の誘起電圧が減少して、その結果ベース
電流が減少する方向に進み、この傾向が助長されてスイ
ッチングトランジスタＱｌは瞬時にＯＦＦする。以後は
帰還作用（Ｃよシ再びＯＮ状態にスイッチングする。
この発振状態が継続されると、トランスＴ１の２次巻線
Ｎ２には第４図に示す波形りのような電圧が誘起され、
整流ダイオードＤ５及びチョークコイルＬｌ、コンデン
サＣ５から成る整流及び平滑回路を経て直流出力となる
。その出力電圧が分割抵抗Ｒ７，Ｒｇと基準電圧源とし
てのゼナーダイオードＤ７から成る電圧検出回路によシ
設定された電圧以上になると、差動増幅回路用トランジ
スタＱ１１にコレクタ電流が流れ、これによシ光結合器
ＰＣＩの発光ダイオドＬＤが駆動されて、この発光ダイ
オードＬＤと光結合されたフォトトランジスタＰＴｒが
ＯＮする、これによってバイアス巻線Ｎ５に誘起される
電圧を整流ダイオードＤ２． コンデンサＣ２によシ整
流、平滑化することによシ得られる直流電圧が抵抗Ｒ５
整流ダイオードＤＩ＋を介して制御用トランジスタＱ２
に印加され、これによって該制御用トランジスタＱ２が
ＯＮすることによシ、スイッチングトランジスタＱ１が
ＯＦＦシ、２次巻線Ｎ２からの出力の供給を停止する。
Ｎ２には第４図に示す波形りのような電圧が誘起され、
整流ダイオードＤ５及びチョークコイルＬｌ、コンデン
サＣ５から成る整流及び平滑回路を経て直流出力となる
。その出力電圧が分割抵抗Ｒ７，Ｒｇと基準電圧源とし
てのゼナーダイオードＤ７から成る電圧検出回路によシ
設定された電圧以上になると、差動増幅回路用トランジ
スタＱ１１にコレクタ電流が流れ、これによシ光結合器
ＰＣＩの発光ダイオドＬＤが駆動されて、この発光ダイ
オードＬＤと光結合されたフォトトランジスタＰＴｒが
ＯＮする、これによってバイアス巻線Ｎ５に誘起される
電圧を整流ダイオードＤ２． コンデンサＣ２によシ整
流、平滑化することによシ得られる直流電圧が抵抗Ｒ５
整流ダイオードＤＩ＋を介して制御用トランジスタＱ２
に印加され、これによって該制御用トランジスタＱ２が
ＯＮすることによシ、スイッチングトランジスタＱ１が
ＯＦＦシ、２次巻線Ｎ２からの出力の供給を停止する。
ここでトランスＴ１は瞬時に励磁されなくなシ、磁束変
化の方向が反転されるのでバイアス巻ＭＮ３に逆起電圧
が発生し、コンデンサＣ１を通しそスイッチングトラン
ジスタＱ１ハ負バイアスサして急峻にＯＦＦする。また
、このとき補助巻線Ｎｌｌにも逆起電圧が発生し、整流
ダイオードＤ５＋抵抗ＲＩＩを通して制御用トランジス
タＱ２に正バイアスが印加される。この補助巻線Ｎ４は
、スイッチングトランジスタＱ１がＯＦＦ したとき発
光ダイオードＬＤのバイアス電源がないため、フォトト
ランジスタＰＴｒがＯＦＦに移行しても制御用トランジ
スタＱ２のＯＮ状態を維持させる働きをする。
化の方向が反転されるのでバイアス巻ＭＮ３に逆起電圧
が発生し、コンデンサＣ１を通しそスイッチングトラン
ジスタＱ１ハ負バイアスサして急峻にＯＦＦする。また
、このとき補助巻線Ｎｌｌにも逆起電圧が発生し、整流
ダイオードＤ５＋抵抗ＲＩＩを通して制御用トランジス
タＱ２に正バイアスが印加される。この補助巻線Ｎ４は
、スイッチングトランジスタＱ１がＯＦＦ したとき発
光ダイオードＬＤのバイアス電源がないため、フォトト
ランジスタＰＴｒがＯＦＦに移行しても制御用トランジ
スタＱ２のＯＮ状態を維持させる働きをする。
スイッチングトランジスタＱ１のＯＦＦ状態からやがて
トランスＴ１の磁束が鉄心の残留磁束密度Ｂｒｔ１で戻
ると、補助巻線Ｎｉ１による制御用トランジスタＱ２の
ＯＮ状態が解かれ、スイッチングトランジスタＱ１はＯ
Ｎ状態へ移行する。前記光結合器ＰＣＩの発光ダイオー
ドＬＤのアノードには、自己の発振によるパルス電圧が
印加されるので、スイッチングトランジスタＱｌのＯＮ
、 ＯＦＦが規則的に繰返され、例えば軽負荷時のＯ
ＦＦ時間の極端な延長による聴音の発生をなくすことが
できる。
トランスＴ１の磁束が鉄心の残留磁束密度Ｂｒｔ１で戻
ると、補助巻線Ｎｉ１による制御用トランジスタＱ２の
ＯＮ状態が解かれ、スイッチングトランジスタＱ１はＯ
Ｎ状態へ移行する。前記光結合器ＰＣＩの発光ダイオー
ドＬＤのアノードには、自己の発振によるパルス電圧が
印加されるので、スイッチングトランジスタＱｌのＯＮ
、 ＯＦＦが規則的に繰返され、例えば軽負荷時のＯ
ＦＦ時間の極端な延長による聴音の発生をなくすことが
できる。
ところで、スイッチングトランジスタＱ１が６Ｎすると
、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に接続された整流ダイオ
ードＤ５が導通して、チョークコイルＬ１及びコンデン
サＣうから成る平滑回路を通して負荷に電流を供給する
。そしてＯＦＦには帰還回路用ダイオードＤ６を帰還回
路としてチョークコイルＬ１に蓄積されているエネルギ
をコンデンサＣ３に充電し、同時に負荷に電流を供給す
ることによシ、スイッチングトランジスタＱ１のｏＮ、
ＯＦＦＦＦ開期間じて連続的に効率良く負荷に直流出
力を付与する。
、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に接続された整流ダイオ
ードＤ５が導通して、チョークコイルＬ１及びコンデン
サＣうから成る平滑回路を通して負荷に電流を供給する
。そしてＯＦＦには帰還回路用ダイオードＤ６を帰還回
路としてチョークコイルＬ１に蓄積されているエネルギ
をコンデンサＣ３に充電し、同時に負荷に電流を供給す
ることによシ、スイッチングトランジスタＱ１のｏＮ、
ＯＦＦＦＦ開期間じて連続的に効率良く負荷に直流出
力を付与する。
今、直流入力電圧Ｅｉｎが上昇するかまたは負荷が軽く
なったとすると、それに伴って出力電圧も上昇しようと
する。従って差動増幅回路用トランジスタＱｑのコレク
タ電流が増加し、スイッチングトランジスタＱ１がＯＮ
状態では発光ダイオード団はアノードに電圧が印加され
ているので、この発光ダイオードＬＤに、よシ多くの電
流が流れ、これと対を成すフォトトランジスタＰＴｒが
ＯＮするまでの時間が速くなシ、それだけ制御用トラン
ジスタＱ２が速＜ ＯＮ して、スイッチングトランジ
スタＱ１は速くＯＮシ、その結果ＯＮ時間は短くなる。
なったとすると、それに伴って出力電圧も上昇しようと
する。従って差動増幅回路用トランジスタＱｑのコレク
タ電流が増加し、スイッチングトランジスタＱ１がＯＮ
状態では発光ダイオード団はアノードに電圧が印加され
ているので、この発光ダイオードＬＤに、よシ多くの電
流が流れ、これと対を成すフォトトランジスタＰＴｒが
ＯＮするまでの時間が速くなシ、それだけ制御用トラン
ジスタＱ２が速＜ ＯＮ して、スイッチングトランジ
スタＱ１は速くＯＮシ、その結果ＯＮ時間は短くなる。
これによｐ）ランスＴ１の励磁が停止され、その２次巻
線Ｎ２の誘起電圧がなくなるので、発光ダイオードＬＤ
のアノードには電圧が印加されなくなシ、該発光ダイオ
ードＬＤへの電流は流れ々くなる。
線Ｎ２の誘起電圧がなくなるので、発光ダイオードＬＤ
のアノードには電圧が印加されなくなシ、該発光ダイオ
ードＬＤへの電流は流れ々くなる。
尚、このとき制御用トランジスタＱ２は補助巻線８社の
誘起電圧によＪ ＯＮ状態が維持されている。
誘起電圧によＪ ＯＮ状態が維持されている。
この状態からやがてトランスＴ１の磁束は鉄心の残留磁
束密度Ｂｒ に戻シ、スイッチングトランジスタＱ１が
ＯＮの方向に移行し、バイアス巻線Ｎうによシスイツチ
ングトランジスタＱ１がＯＮされる。
束密度Ｂｒ に戻シ、スイッチングトランジスタＱ１が
ＯＮの方向に移行し、バイアス巻線Ｎうによシスイツチ
ングトランジスタＱ１がＯＮされる。
そしてトランスＴ２の２次巻線Ｎ２が誘起されて発光ダ
イオードＬＤのアノードに電圧が印加され、差動増幅回
路用トランジスタＱＩＩのＯＮによシ発光ダイオードＬ
Ｄが導通状態になるのを持つ。
イオードＬＤのアノードに電圧が印加され、差動増幅回
路用トランジスタＱＩＩのＯＮによシ発光ダイオードＬ
Ｄが導通状態になるのを持つ。
以上のように、スイッチングトランジスタＱ１のＯＮ時
間が短くなシ、これによって補助巻線Ｎ１１の逆起電圧
が少なくなることによシ制御用トランジスタＱ２のＯＮ
時間が短くなり、従ってスイッチングトランジスタＱ１
のＯＦＦ時間が短縮される。その結果第４図に示す発振
周期Ｔは短くなシ周波数が速くなる。すなわち、出力電
圧ＦＡｕｔの上昇を防ぐことができる。
間が短くなシ、これによって補助巻線Ｎ１１の逆起電圧
が少なくなることによシ制御用トランジスタＱ２のＯＮ
時間が短くなり、従ってスイッチングトランジスタＱ１
のＯＦＦ時間が短縮される。その結果第４図に示す発振
周期Ｔは短くなシ周波数が速くなる。すなわち、出力電
圧ＦＡｕｔの上昇を防ぐことができる。
反対に直流入力電圧Ｅｉｎが降下すると、前述の上昇の
場合と逆の動作を行い、それによシスイツチングトラン
ジスタＱ１のＯＮ 、 ’ＯＦＦ時間が長くなシ、発振
周期Ｔが長くなるので、周波数は低くなる。
場合と逆の動作を行い、それによシスイツチングトラン
ジスタＱ１のＯＮ 、 ’ＯＦＦ時間が長くなシ、発振
周期Ｔが長くなるので、周波数は低くなる。
尚、上述したように光結合器ＰＣＩの発光ダイオードＬ
Ｄのアノードと、そのカソードに接続されている差動増
幅回路用トランジスタＱｌｌのコレクタには自己の発振
によるパルス電圧が印加されておシ、発光ダイオードＬ
Ｄ及び差動増幅回路用トランジスタＱＩＩの立上少時間
による遅れが帰還回路上の問題となるので、整流ダイオ
ードＤ８を接続し、常に自己の出力電圧を印加すること
によシ発光ダイオードＬＤ及び差動増幅回路用トランジ
スタＱＩｌの動作の安定を計っている。
Ｄのアノードと、そのカソードに接続されている差動増
幅回路用トランジスタＱｌｌのコレクタには自己の発振
によるパルス電圧が印加されておシ、発光ダイオードＬ
Ｄ及び差動増幅回路用トランジスタＱＩＩの立上少時間
による遅れが帰還回路上の問題となるので、整流ダイオ
ードＤ８を接続し、常に自己の出力電圧を印加すること
によシ発光ダイオードＬＤ及び差動増幅回路用トランジ
スタＱＩｌの動作の安定を計っている。
また、本実施例では光結合器ＰＣＩの発光ダイオードＬ
Ｄへの印加電圧は、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の出力
整流電圧をそのまま使用しているが、トランスＴ１に専
用の別巻線を巻回してその出力整流電圧を印加するよう
にしても差しつかえないことは勿論である。
Ｄへの印加電圧は、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の出力
整流電圧をそのまま使用しているが、トランスＴ１に専
用の別巻線を巻回してその出力整流電圧を印加するよう
にしても差しつかえないことは勿論である。
以上説明したように本発明は、ＯＮ、ＯＮ式自励振形ス
イッチングレギュレータにおいて、出力端に電圧検出回
路を設け、出力電圧の変動に対応して出力側から入力側
に接続した光結合器を介してスイッチングトランジスタ
を制御する制御用トランジスタのベース電圧を調整する
ことによシ、スイッチングトランジスタめＯＮ 、 Ｏ
ＦＦ時間の制御を行っているため、よシ良い出力の安定
化が可能であるという効果が得られる。
イッチングレギュレータにおいて、出力端に電圧検出回
路を設け、出力電圧の変動に対応して出力側から入力側
に接続した光結合器を介してスイッチングトランジスタ
を制御する制御用トランジスタのベース電圧を調整する
ことによシ、スイッチングトランジスタめＯＮ 、 Ｏ
ＦＦ時間の制御を行っているため、よシ良い出力の安定
化が可能であるという効果が得られる。
また、パルス幅変調回路や発振回路等を必要としないた
め、回路構成が簡単で、かつ部品点数も少なくて済み、
更にＯＮ、ＯＮ式であるのでトランスの変換効率が高く
なる他、平滑コンデンサの容量も小さくて済む上、スイ
ッチングトランジスタのＯＮ、ＯＦＦが規則正しく行わ
れるので、自励振形スイッチングレギュレータに特有な
周波数の乱れや、これによって生ずる可聴音を々くすこ
とかできる等、多くの利点を有する。
め、回路構成が簡単で、かつ部品点数も少なくて済み、
更にＯＮ、ＯＮ式であるのでトランスの変換効率が高く
なる他、平滑コンデンサの容量も小さくて済む上、スイ
ッチングトランジスタのＯＮ、ＯＦＦが規則正しく行わ
れるので、自励振形スイッチングレギュレータに特有な
周波数の乱れや、これによって生ずる可聴音を々くすこ
とかできる等、多くの利点を有する。
第１図は従来の他励振形スイッチングレギュレータを示
す回路図、第２図は従来の自励振形スイッチングレギュ
レータを示す回路図、第３図は本発明による自励振形ス
イッチングレギュレータの一実施例を示す回路図、第４
図は第３図における各部の波形を示す図である。 Ｑｌ・・・スイッチングトランジスタ Ｃ２・・・制御
用トランジスタ Ｑう、ＱＩｌ・・・差動増幅回路用ト
ランジスタ Ｔ１・・・トランス Ｎ１・・・１次巻線
Ｎ２・・・２次巻線Ｎ５・・・バイアス巻線 ＮＩＩ
・・・補助巻線 Ｌｌ・・・チョークコイル Ｃ１〜Ｃ
３・・・コンデンｔ Ｄ１〜Ｄ５．・Ｄ８・・・整流ダ
イオード Ｄ６・・・帰還回路用ダイオード Ｄ７・・
・ゼナーダイオード Ｒ１〜Ｒε・・・抵抗 ＰＣＩ・
・・光結合器ＬＤ・・・発光ダイオード ＰＴｒ・・・
フォトトラ／ジスク 特許 出 願人 沖電気工業株式会社 東北沖電気株式会社 代理人 弁理士 金 倉 喬 二 角３− ／″’Ｔｒ
す回路図、第２図は従来の自励振形スイッチングレギュ
レータを示す回路図、第３図は本発明による自励振形ス
イッチングレギュレータの一実施例を示す回路図、第４
図は第３図における各部の波形を示す図である。 Ｑｌ・・・スイッチングトランジスタ Ｃ２・・・制御
用トランジスタ Ｑう、ＱＩｌ・・・差動増幅回路用ト
ランジスタ Ｔ１・・・トランス Ｎ１・・・１次巻線
Ｎ２・・・２次巻線Ｎ５・・・バイアス巻線 ＮＩＩ
・・・補助巻線 Ｌｌ・・・チョークコイル Ｃ１〜Ｃ
３・・・コンデンｔ Ｄ１〜Ｄ５．・Ｄ８・・・整流ダ
イオード Ｄ６・・・帰還回路用ダイオード Ｄ７・・
・ゼナーダイオード Ｒ１〜Ｒε・・・抵抗 ＰＣＩ・
・・光結合器ＬＤ・・・発光ダイオード ＰＴｒ・・・
フォトトラ／ジスク 特許 出 願人 沖電気工業株式会社 東北沖電気株式会社 代理人 弁理士 金 倉 喬 二 角３− ／″’Ｔｒ
Claims (1)
- １、直流電源にトランスの１次巻線を介して接続された
スイッチングトランジスタがＯＮシている期間は、トラ
ンスの２次巻線から整流及び平滑回路を介して負荷に電
力を供給すると共に、該スイッチングトランジスタのＯ
ＦＦ期間には平滑回路のチョークコイルに蓄積されてい
るエネルギを帰還回路用ダイオードを介してコンデンサ
に充電し、かつ同時に負荷に電力を供給する自励振形ス
イッチングレギュレータにおいて、出力端に出力電圧の
変動を検出する電圧検出回路を設け、これによシ検出さ
れた電圧変動を増幅する増幅回路のコレクタとトランス
の２次巻 ３線の誘起電圧を整流する整流ダイオードの
カソードとの間に光結合器の発光素子を接続して、該発
光素子に整流パルスを印加するようにし、 ンまだ前記
トランスにはスイッチングトランジス はりのベースを
バイアスするバイアス巻線の他に補助巻線を設け、スイ
ッチングトランジスタがＯＮ Ｌ、ている期間には前記
バイアス巻線の誘起電圧を整流、平滑化することによシ
得られる電圧が前記光結合器の発光素子と対を成す受光
素子を介して周期的に印加されると共にＯＦＦ期間には
前記補助巻線に誘起する逆起電圧がバイアスとして補給
される制御用トランジスタを設けて、この制御用トラン
ジスタのコレクタを前記スイッチングトランジスタのベ
ースに接続することによシ、光結合器及び制御用トラン
ジスタを介してスイッチングトランジスタのＯＮ 、Ｏ
ＦＦ時間を出力電圧の変動に対応して制御し、出力を安
定化させることを特徴とする自励振形スイッチングレギ
ュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10640884A JPS60255063A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 自励振形スイツチングレギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10640884A JPS60255063A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 自励振形スイツチングレギユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255063A true JPS60255063A (ja) | 1985-12-16 |
| JPH0568943B2 JPH0568943B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=14432849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10640884A Granted JPS60255063A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 自励振形スイツチングレギユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255063A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62168792U (ja) * | 1986-04-17 | 1987-10-26 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895194U (ja) * | 1981-12-19 | 1983-06-28 | ティーディーケイ株式会社 | リンギングチヨ−クコンバ−タ |
| JPS58123366A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-22 | Canon Inc | 電源装置 |
| JPS58133164A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | Stanley Electric Co Ltd | リンギング・チヨ−ク・コンバ−タ |
| JPS5937669A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-01 | 東芝テック株式会社 | 端子装置 |
| JPS5959078A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Toshiba Corp | スイツチング式電源装置の電源制御方式 |
| JPS6031187A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | 株式会社日立国際電気 | 表示装置 |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP10640884A patent/JPS60255063A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895194U (ja) * | 1981-12-19 | 1983-06-28 | ティーディーケイ株式会社 | リンギングチヨ−クコンバ−タ |
| JPS58123366A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-22 | Canon Inc | 電源装置 |
| JPS58133164A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | Stanley Electric Co Ltd | リンギング・チヨ−ク・コンバ−タ |
| JPS5937669A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-01 | 東芝テック株式会社 | 端子装置 |
| JPS5959078A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Toshiba Corp | スイツチング式電源装置の電源制御方式 |
| JPS6031187A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | 株式会社日立国際電気 | 表示装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62168792U (ja) * | 1986-04-17 | 1987-10-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568943B2 (ja) | 1993-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |