JPS602870B2 - コンバ−タ電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交流電源から絶縁された型の直流電源を得るコ
ンバータ電源装置の改良に関するものである。

従来から使用されているコンパ−タ電源装置は絶縁トラ
ンスの１次側巻線に接続された半導体スイッチ素子のオ
ン又はオフの周期を変化し、前記絶縁トランスの２次側
に設けた整流平滑回路を介して負荷に印加される電圧を
定電圧にするように作動する前記半導体スイッチ素子の
パレス幅制御回路が設けられていた。

ところで該パレス幅制御回路は、負荷の電圧を一定化す
べく負荷端子に発生する直流電圧を検出し、パレス幅の
制御を行っている。従って該制御回路は直流レベルを比
較した後、前記半導体スイッチ素子へのベース制御信号
としてのパルスに変換しているので、パレスを伝達する
部分に絶縁トランスを用いる必要がある。さらに、コン
バータ電源として起動させるための発振回路の電源とし
て別に設けた制御回路用の絶縁された電源トランスが必
要とされた。ところが該絶縁トランスは一般に商用電源
に接続されて使用されるものであるため、小容量の割に
寸法が比較的大きい等という欠点を有していた。なお、
商用電源トランスを用いずに、高周波コンバータを用い
る方法もあるが、これでは４・型化する事は可能であっ
ても、回路が複雑化し「製造コストの上昇をまぬがれ得
ず適当でない。また、コンバータ電源装置として用いる
過電流検出回路は負荷が多出力であると、２次側での検
出は複雑なものとなり、１次側で行うのが一般的である
。しかしながら、従来の装置においては、過電流検出回
路の出力は前記トランスの１次側で検出したものを２次
側に接続された制御回路へ伝達する必要性から、ここに
おいても絶縁手段が必要とされた。本発明は、上記の如
きコンバータ電源における絶縁手段を簡易化すると共に
装置の小型化、低価格化をはかり、以て上記の如き欠点
を有しないコンバータ電源装置を提供せんとするもので
ある。さらに詳しくはも○｝ 交流電源から絶縁された
制御回路部への直流電源の供給を発振回路に接続された
高周波トランスを介して供給すると共にも該高周波トラ
ンスに発生する交流信号を起動用タイミングパルスとし
て用いる事も■ 前記起動用タイミングパルスにより起
動したコンバータ電源装置を負荷側で発生する制御タイ
ミングパルスに切換える手段を付加し「負荷側と同じ夕
／ｆミング周期で前記コンバータ電源装置を作動させる
ようにする率も‘３｝ 前記コンバータ電源の車次側（
交流電源側）で検出した過電流保護動作を前記発振回瀦
の発振動作を停止させるべく過電流検出回路を付加し」
安全性の向上をはかる事〜である。

上記｛１）〜脚から明らかなように「本発明はコンパ…
タ電源のＸ次側に設けた発振回路に接続された絶縁トラ
ンスによりも絶縁された制御回路用の直流電源および起
動タイミングパルスを得るとともに、前記コンバータ電
源のＸ次側に設けた過電流検出手段によめ前記発振回路
の動作を樺止せしめるようにしたねのであり「簡易な機
威で絶縁された信号電源が得られるようなコンバータ電
源菱瞳を提供せんとするものであるＱ以下も本発明の一
美施例を図面に基づいて説明する。

鯖軍図において〜ＡＣは交流電源も 舵まダイオード○
君，ＱＺ 虹３９ ８４より成り〜前記交流蟹糠ＡＣか
らの出力を整流平滑する第単の整流平滑回路〜Ｔ，さま
第１のコンパ判夕一ふうンズである。前記整流平滑回路
重量こ並列に酸続きれた平蒲コンデンサＣＩの端子には
前記第ＸのコンバータトランスＴＩの１次巻線ｎ，に直
列接続されたスイッチ素子Ｑ，が並列接続されている。
また前記第１のコンパ州タトランスＴ，の８次巻線ｎ２
−，寿ｎ２‐２にはそれぞれダイオードの５事 の６も
コンデンサＣ４９Ｃ５よめ成る第２の整流平滑回路囚
を介して負荷ＲＬ，亨Ｒ−が接続されても、る。また前
記負荷舷Ｌの端子電圧を検出する抵抗Ｒ岬 〜Ｒ，２の
直列回路中の可変抵抗Ｒ，．の可動端子はト基準電圧用
ッェナ…ダイオードＺＱ，ｔ抵抗暖，３に接続された比
較用トランジスタのベース端子に接続されている。一方
「前記平滑コンデンサＣ，の両端子間には分圧抵抗Ｒ，
を介して抵抗Ｒ２〜Ｒ５，コンデンサＣ３発振用半導体
素子ＳＣＳ，より成る発振回路ｍが薮銃されている。該
発振回路図からの出力は抵抗Ｒ欧トランジスタＱ８を介
して絶縁トランスＬの１次巻線に供給されるべくなすと
ともに該絶縁トランス〜の２次巻線の一端は前記第１の
コンバータトランスＴ．の２次巻線と共通後続され「他
騰は整流器Ｑ７を介して〜平潤コンデンサＣ９で平滑し
ト該平滑コンデンサＣ９の端子間の電圧は制御回路の電
源として供給される。また前記絶縁用トランスＴ２の８
次巻線と前記ダィオ岬ド○７の薮続点は勺 ３ンデンサ
Ｃ８９抵抗技２，？ 抵抗Ｒ２２を介してトランジスタ
Ｑ６のベース端子に接続されもその供給電圧でトランジ
スタＱ６を作動させ該トランジスタＱ６のコレク夕端子
に接続されたコンデンサＣ７，抵抗酸２。より成る鏡分
回路を劉御すべく薮擁されている。さらに前記コンデン
サＣ７の端子電圧はトランジスタＱ５を介してスイッチ
ング鰯作を行うトランジスタＱ蔓Ｑ４に供給されている
。また前記トランジスタＱ３のコレク夕端子は総綾ふラ
ンス′を３の一方の端子に接続されておりも該絶縁トラ
ンス公を介して前記半導体スイッチＱ，のべ岬ス電圧が
供給されている。ところでも前記半導体スイッチ素子Ｑ
，のパルス幅を変化させるトランジスタＱ２のコレク夕
端子は前記トランジスタＱ４べ−ス端子に綾銃されてい
る。一方も負荷電圧を抵抗Ｒ２４を介して検出するトラ
ンジスタＱ？のコレクタ端子は前記コンデンサＣ８と抵
抗韓２，の接続点に接続され、前記負荷電圧が検出され
た場合「前記トランジスタＱ７をオン状態としコンヂン
サＣ，ｏを介して与えられる負荷側で発生する岡擬タイ
ミングパルスが端子Ｔｐに与えられる様に構成されてい
る。他方一次側に設けた抵抗Ｒ９に発生する電圧を検出
した場合、抵抗Ｒ８を介してサイリス夕ＳＣＲ，のゲー
トに信号が与えられるようになっている。なお該サィリ
ス夕ＳＣ賊，のアノード側は前記発振回路の発振用半導
体素子ＳＣＳ，のゲート側に接続されている。次に本発
明の動作について説明する。交流電源Ａ。Ｃから出力さ
れた交流電流は「整流器○，〜Ｄ４を介して整流平滑さ
れた後も コンデンサＣ，に直流鰯源として供給される
。この状態で抵抗Ｒ，を介して発振回路虹に電源が供給
されも該発振回路軸中のコンデンサＣ３の電圧は第２図
軍に示さるようになり、自励発振する。該コンデンサＣ
３の端子電圧はトランジスタＱ８に供給され絶縁トラン
スＴ２の２次巻線には第２図２で示されるような電圧が
発生する。この電圧をダイオードＤ？を介してコンデン
サＣ９に供給し該コンデンサＣ９の電圧はパルス幅制御
回路の直流電源として使用する。一方「 ２次巻線に発
生する電圧はコンデンサＣ８を介してトランジスタＱ６
のベース端子に第２図３に示すような電圧として供孫貧
される。

従ってコンデンサＣ９で得られた直流電圧を抵抗Ｒ２ｏ
，コンデンサＣ７より成る積分回路に印加した場合該コ
ンデンサＣ７の端子電圧波形は第２図４のようになって
いる。また該コンデンサＣ？の端子電圧は抵抗Ｒ．９を
介してトランジスタはのベース端子に供給されると共に
、抵抗Ｒ，７７ コンデンサＣ６を介して、トランジス
タＱ４のベース端子にも供給されており、該トランジス
タＱ４のベース蟹位によりトランジスタＱ４およびトラ
ンジスタＱ３は第２図６に示されるように、オン状態に
切換わり、トランスＴ３を介してトランジスタＱ，のベ
ース端子に電圧を供給し、トランジスタＱ，をスイッチ
ングさせる。該トランジスタＱ，のオン、オフにより、
トランスＴ，の一次巻線に発生する電圧は２次巻線ｎＭ
，＆‐２の両端に発生し、ダイオードＤ５，Ｄ６を介し
て、コンデンサＣ４，Ｃ５に直流電圧が供給される。一
方負荷抵抗Ｒ，２の端子電圧を検出するトランジスタＱ
２の出力電圧は前記トランジスタＱのベース端子に供給
され、第２図Ｓの破線で示すレベルを可変とし、トラン
ジスタＱ３のオン期間を変化させ、スイッチングトラン
ジスタＱ，のオンオフ期間を変化させるべく動作する。
ところで、例えばテレビジョン受像機の電源として用い
るような時は「前記発振回路の目励発振周波数ｆ，と、
水平発振周波数ｆ２との間に差が生じ、テレビジョン受
像機の画面に悪影響を与える事があるが、このような場
合には、例えば水平フライバックパルスを第１図Ｔｐ点
に供給し、水平発振周波数に同期して、トランジスタＱ
６を作動させる事ができる。このように負荷で発生する
パルスと同期させるべく、トランジスタＱ７を設け、負
荷に電圧が発生した後は前記発振回路からのパルスの供
給は停止させるようにしている。今負荷ＲＬ，，ＲＬ，
に異常が生じた場合、トランスＴ，の２次側から、１次
側への変換により、例えば、負荷が通常の状態よりかな
り低いような時はトランスＴ，の１次電流が増加する。
該１次電流の増加は、前記抵抗Ｒ９の電圧降下の増大と
なってあらわれ、サィリスタＳＣＲ，をトリカする。。
談サイリスタＳＣＲ，がオンとなれば、発振回路の発振
が停止し、トランスＴ２の２次電圧の発生がなくなり、
コンデンサＣ９の電圧はゼロとなり、制御回路への電圧
の供聯合が停止されコンバータ電源回路の動作は停止さ
れる。以上、詳述したところからも明らかなように、本
発明装置の如き交流電源側と直流出力電源側とを絶縁し
た多出力コンバータ電源において、発振回路を交流電源
側に設け、該発振回路の出力を絶縁トランスを介して制
御用回路に電源および起動信号として供 Ｖ給する事に
より、｛１１ トランスＴ２、コンデンサＣ９を４・型
化できる。

‘２｝ 過電流動作の信号伝達の絶縁手段が不要となる
。

また過電流動作の確実を期すことができ「安全性を向上
させ得る。等、コンバータ電源装置全体としてみた時の
メリットは多大なものがある。

なお、本発明の一実施例として示した第１図は基本的な
構成を示すものであり「各ブロックとも別の実施態様と
しては多数の方法が考えられるが、本発明の本旨とする
ところは特許請求の範囲の記載からも明らかなように発
振回路を交流電源側に設け、該発振回路の出力を絶縁を
介して制御回路用の電源、および起動パルスとして与え
る手段ならびに起動後に負荷に発生する他のパルスと同
期して作動する切換え手段、さらに、交流電源側に設け
られた通電流検出手段により、前記発振回路を停止させ
る手段とを有す点にあり、具体的実施態様は特に限定さ
れるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の各点における電圧波形図である。 Ａ・Ｃ…・・・交流電源、１・…・・第１の整流平滑回
路、Ｔｒ…・第１のコンバータトランス、Ｑｒ…・スイ
ッチ素子、０・・・…第２の整流平滑回路、ｍ・・・・
・・発振回路。第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流入力を整流平滑する第１の整流平滑回路と、コ
   ンバータトランスと、該コンバータトランスの１次側と
   前記第１の整流平滑回路とに直列接続されたスイツチン
   グ素子と、前記コンバータトランスの２次側出力を整流
   平滑する少なくとも１つ以上の第２の整流平滑回路と、
   前記コンバータトランスに流れる電流が所定値以下のと
   きのみ前記第１の整流平滑回路の出力により駆動される
   発振回路と、該発振回路の出力が入力される絶縁トラン
   スと、該絶縁トランスの出力を整流平滑する第３の整流
   平滑回路と、該第３の整流平滑回路により得られる直流
   電圧を電源としかつ前記絶縁トランスの出力に得られる
   交流分により動作せしめられて前記スイツチング素子を
   起動させさらに起動後は前記第２の整流平滑回路からの
   直流出力レベルを検出してそれに応じて前記コンバータ
   トランスの２次側電圧を定電圧動作させるべく前記スイ
   ツチング素子をオンオフ制御するする制御回路とを備え
   たコンバータ電源装置。