JPS6062869A - ブロツキング発振式スイツチング・レギユレータ - Google Patents

ブロツキング発振式スイツチング・レギユレータ

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JPS6062869A
JPS6062869A JP59171392A JP17139284A JPS6062869A JP S6062869 A JPS6062869 A JP S6062869A JP 59171392 A JP59171392 A JP 59171392A JP 17139284 A JP17139284 A JP 17139284A JP S6062869 A JPS6062869 A JP S6062869A
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transistor
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    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
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    • H02M3/325Conversion 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
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    • H02M3/33523Conversion 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

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、2つの外部電源端子から交流電圧を供給され
る整流回路の直流電!−1:端子に変圧器の一次巻線が
電子スイッチの通流端子間と直列に接続されており、前
記変圧器の二次巻線から負荷機器に与える出力交流電圧
が取出されており、前記3極の電子スイッチの制御電極
は、前記出力交流′電圧に比例するように帰還された直
流゛電圧を実際値としまた基準電圧発生回路で得られた
直流電圧を目標値として作動する制御回路の出力により
割肌されており、さらに始動時に前記電子スイッチの制
御電極を制御するための始動回路が設けられており、前
記制御回路は前記変圧器のもう1つの二次巻線から電圧
を与えられており、また制御増幅器を後に接続されてお
り制御電圧発生の役割なする回路部分とパルス選別の役
割をする回路部分とを含んでおり、前記制御増幅器の出
力端も前記パルス選別回路の出力端も、前記制御回路の
出力部を形成しておりjSiJ記電子スイッチの制御電
極に出力を与えるパルス幅32調器の各1つの入力端に
接続されており、前記パルス幅変調器の第3の入力端に
実際値発生器としての役割をする電流−電圧変換器の出
力が与えられているブロッキング発振式スイッチング・
レギュレータに関するものである。
〔従来の技術〕
このようなブロッキング発振式スイッチング・レギュレ
ータはたとえば特開昭57−73430号公報に記載さ
れている。他の公知技術は雑誌°“Funkschau
 ” (197s年)第5号、第40〜43頁および”
 5chaltnetzteile” という書名のW
;i s t e h u b e ほか著の図書(1
97g年発行、 expert−Verlag、VDE
−Verlag ) 、特に第87頁以下、およびSi
emens 社” 3chaltn −etzteil
emit der IS Tl)A 4600 ″、第
7頁以下に記載されている。
周知のように、このようなスイッチング・レギュレータ
の目的は、電気機器たとえばテレビジョン受像機に安定
fヒかつ制御された動作電圧を供給することである。従
って、このようなスイッチング・レギュレータの中心部
は、冒頭に記載した、特に1つのバイポーラ電力用トラ
ンジスタにより実現された3極の電子スイッチを操作端
要素として用いる制御回路により形成されている。高い
作動周波数が用いられており、また一般に給電すべき電
気機器を電源網から絶縁することが望ましいので、高い
周波数に適した変圧器が設けられている。このようなス
イッチング・レギュレータは他励形としても自励形とし
ても構成され得る。本発明が対象とするのは自励形のス
イッチング・レギュレータであり、前記公報にもこのよ
うなスイッチング・レギュレータが記載されている。
このようなスイッチング・レギュレータを先ず第4図の
原理回路図により説明しておく。
】っの11 p n電力用トランジスタがたとえば制御
回路R8に対する操作端要素Tどしての役割をし、七の
エミッターコレクタ間でLつの変圧器Trの一次巻線と
直クリに接続されている。他方、操作端要素Tとして他
の3極の電子式開閉要素たとえばサイリスタまたは電力
用IViO8電界効果トランジスタも使用され得る。前
記公報の第1図を参照−づ−ると、この直列回路に供給
する直流電圧は、交流電臨から供給される交流電圧を整
流回路たとえば全波ブリッジ形整流回路により整流する
ことにより得られることがわかる。スイッチTとしてn
pn)ランジスタを使用する場合、このトランジスタの
エミッタは接地電位に、コレクタは変圧器T rの一次
巻線WPに、またこの−次巻線の他端は上記の(ただし
図面には示されていない)整流回路から供給される供給
電位中UPに接続されている。トランジスタTのエミッ
ターコレクタ間は1つのコンデンサCsにより橋絡され
ている。
スCWは寄生キャパ7タンスである。電力用トランジス
タTはそのベースで冒頭に記載した制御回路の出力部に
より、すなわちそのなかに設けられているパルス幅変調
器p o yrにより制御されている。スイッチとして
他の3極電子ヌイツテを使用する際には、その制固電極
は第4図に示されているnpn)ランジスタTのペース
に相応して、その電流入力電極はエミッタに相応して、
またその電流出力電極はコレクタにζ1応して接続され
ろ。
変圧ri’rrの二次巻線の1つである補助巻線W1.
は制御回路に対するセンサとしての役割を17、そのた
めに一方の端で前記接地電位に、また他方の端で制御[
C!J路R8の入力端に接続され゛〔いる。
もう1つの二次巻線W8は変圧5’rrの本来の二次側
をなしており、この二次側に接続されている整流装置G
Lから電気機器RLに直流電圧tJsが供給される。
既に冒頭に記載したように、制御回路R8は、パルス幅
変調器として構成され−CおリトランジスタTを制置す
る出力部PDMと、補助巻線WIlにより制御さ几る2
つの入力部RESおよびiABとを含んでいる。一方の
入力部R8Eは制御電圧URの発生の役割をし、制御増
幅器RVを介して制i卸信号IJ Aを出力部PDMに
与える。他方の入力部IABはパルス選別の役割をし、
信号UNを出力部PDMに与える。制御回路R8は電流
−電圧変換器SSWをも含んでおり、これは−次′屯流
IPに比例する電圧U□。
を出力部であるパルス幅変調器P D Mに与える。制
御回路R8のこれらの部分は同じく前記公開公報(二示
されており、その第3図中に示されている制御回路に属
している。制御電圧発生回路はその第1図および第2図
中に示されている抵抗R5およびR4により形成されて
いる。パルス選別回路IABはその第3図に示されてい
るキズさ検出回路および七の出力を与えられる制御論理
回路から成っている。最後に、パルス幅変調器PDMは
前記公開公報中に示されているトリガ回路およびその出
力を与えられる側副論理回路の部分とにより形成されて
いる。
本願明剋書の第4図による回路に属するタイムダイアダ
ラム、すなわち制御回路R8内に現われる信号U1((
変圧器巻線から制御用回路R8の制taのために与えら
れる信号)UN(パルス選別回路IABから供給される
信号)、Ip(スイッチング・トランジスタTと直列に
接続されている変圧22巻線WPから供給される電流)
およびU3.(電1AE−電圧斐換器SSWから供給さ
れる実際値信号)は第5図に示されている。
変圧器二次巻線W、から供給される電圧U 11はその
キズさく U sr −OV )により、変圧器’rr
内に蓄積されたエイ、ルギーが放出されており、新たな
ロード・サイクルが開始下ること、すなわちトランジス
タTにより形成されているスイッチが閉じられ得ること
についての情報を与える。パルス選別回路工ABを介し
てこの情報はパルス幅糺調器PDHに伝えられる。(そ
の際、UN<OV→パルス開始、UN>OV→パルス開
始不可能が成り立っている。) さらに、変圧STrの巻線WHから供給される信号電圧
U Hから制御電圧発生回路R8Eを介して制御電圧U
Rが得られる。制御増幅器RV内で制御゛電圧URは基
準電圧と比較される。制御増幅器RV刀ユらパルス幅変
調器PDMに供給される信号電圧と基準電圧との間の差
は、制御増幅器RVの出力端から供給される制御出力電
圧UAによりパルス幅変調器PDMに伝えられ、パルス
幅変調器PDMは制御出力電圧UAを電流−電圧置換器
sswの信号UIP と比較し、TJrp≧UA が成
り立てば直ちに、トランジスタTにより形成されている
スイッチを開く。このようにして[Pのピーク値’ P
 maX は、URと基準電圧との間の差が消滅するま
で補正される。このことは、UR従ってまたUsが一定
にとどまることを意味する。
935図には1、前記のように、第4図による回路の特
に重要な信号が示されている。作動原理は前記図書−W
ffistehube 著” 5chaltnetzt
eile ”に説明されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
さて実用上、スイッチング・レギュレータはUsの短絡
に耐える能力を必要とする。このことは、二次整流室メ
汽が特定の値I S maXを超過すると二次電圧U3
が崩壊することを意味する。従って、スイッチング レ
ギュレータの作動に対する電力制限が必要である。
たいていの場合、この目的でrf+’J御増幅器tt 
Vの出力電圧UAが制限きれ、さらに場合によっては遮
断される。
電力制限の簡単な場合から出発すると、最大二次電力p
 s maxに関して下記の式が成り立つ。
(11Psmax−UsoIsmax−(η°Wpma
x) /Tmaxここで、ISmaX−最大二次電流 η =効率 Wprnやm=次側で消費さ9るエイ、ルギ−T ma
X−二次電流Isが値ISmaXを荷するときのスイッ
チング・レ ギュレータの断続周期 さらに考察すると、ISmaXは一次電圧UPに関係し
、ている。Tなわち、−次電圧[JPの特定の範囲に対
してスイッチング レギュレータを設計するとき、ブロ
ッキング発振器の変圧3Trを実際には利用し切らiz
ないような大きな定格電力を有するものとしなければな
らない。たとえば電圧範囲9ov≦UP≦270yのス
・イツチング・レギュレータには、全電圧範囲で特定の
電力を出力をし得るように約100%だけ過大な定格電
力を有1−る変圧nTrな設けなければならない。
式(1)とならんで下記の式が成り立つ。
C21Wp+na*−(Lp・l2PIηax)/2こ
こで、IPlnaX−制■増幅器RVにより制御される
パルス幅変調器P’DM の入力端における電圧UA がその最大値UAlnaX に等 しく、また操作要素Tの制御 電極に与えらJ”Lるパルスのパ ルス幅tpがその最大値 tr、’nax に等しいときの電流 IPのピーク値 LP−一次巻線のインダクタンス また。
+81 1 pmax−(tpmax −Up )/L
PL’l Tmax”””prnax/l’ここC1ν
−二次電流Isの最大値を得るための下式により定義さ
れる断続比 [51V−1/(] +Up/u−Us)ここで、U−
変圧器117 rの変圧比式(υと共にこれらの式を用
いると、下式が得られる。
(61Ismax”−(η’ t p max 、’ 
U2P・ν)/(2Us−Lp )最大−次パルス幅t
pmaxは第1図に示されているブロッキング発振器の
回路では電流−電圧置換器SSW□により定められる。
さらに、この回路では下記の関係式が満足されている。
Ip 0Lp −Uip 0Tssw ここで、τssw−制御回路内の電流−電圧変換器SS
Wの時定数 このことは、LPおよびτ88Wが一定にとどまるなら
ば、電流−電圧変換器SSWがその時定数τSSWによ
り一次電流工、に比例する電圧UIPを供給することを
意味する。
式(3)により、一般に tp−(Ip−Lp)/Up”(Uip・τssw)/
Upという関係式が得られ、また電流−゛電圧変換器S
SWから供給される電圧UIFが最大となる場合に対し
ては、 UIpmax −Uxmax であるゆえ。
(71t PmaX −(UArlaX豐τ5sW)/
UPという関係式が得られる。
式(6)ないし式(7)により下式が得られる。
(8)Ismax=(UAmax・τ8溜・η)/(2
Us ・Lp ・((1/Up)十(1/(jl−U5
 )))式(8)かられかるように、最大二次電流18
mユ、は−次“電圧UPの増大とともに上昇する、すな
わち直接比例関係が存在する。
このことが前記の欠点、すなわち高い一次電圧UPに対
して変圧器1rrの定格決定の際に、実際には利用され
ない二次電力を音風に入れざるを得ないという欠点に通
ずる。
本発明の目的は、変圧器Trを過大な定格を灯す6もの
と゛する必要がないように、前記の問題点の一層望まし
い解決策を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、冒頭に記載した種類のブ
ロッキング発振器スイッチング・レギュレータにおいて
、変圧器Trの一次巻線W、の前記3極電子スイツチT
と反対側の端が1つの分圧器STケ介して接地電位端子
と接続されており、また前記分圧器STの少なくとも1
つの分圧点が、制圓回)”is RS内の制御増幅器R
Vおよび(または)実際値制御部子なわち電流−電圧変
換器SSWを制卸し得る1つの補正回路KSの入力端に
接続されており、それにより行なわれる制御に基づいて
、変圧a’1.’rの二次巻線Wsから取出し可能な電
力の予め定められる最大値が供給電圧UPと無関係にさ
れていることを特徴とするブロッキング発振式スイッチ
ング・レギュレータにより達成さiする。
すなわち、I8屈曲点が一次電圧UPに関係することに
より前記の欠点が生ずるので1本発明では適当に構成さ
れた補正回路(二よりIs屈曲点の安定化が達成さ2し
乙。その際、関係式%式%)) ) が成り立つように、補正回路により 1、UArrlaxの値に影響を与える方法2、 τs
sw の値に影響な俗える方法3 U人maX および
τSSW の値に影響を与えるH法 の三通りの方法がある。(制御増幅器RVがらパルス幅
変調器PDMに供給される電圧UAが制限されるだけで
なく遮断されることもある場合には、Is屈曲点を反転
点と呼ぶこともある。)式19)から、第1の方法では (101Uarnax−(K・((1/Up)+(1/
(i;−U8))/τsswが成り立ち、また第2の方
法では (II] τssw−(K・((1/Up)+(1/(
u・Us)))/lJA+axが成り立つ。
〔実施例〕
本発明の第】図に示されている実施例は両方法を用いて
おり、従って第3の方法に相当す乙。第2の方法を用い
た実施例は第2図に、また第lの方法を用いた実施例は
;π3図に示されている。
第1図に示されているブロック回路図は、本発明により
分圧器STおよび補正回路K Sが追加されていること
を除けば、第41剥に示され−Cいるブロック回路図と
一致している。分圧器STはその一端に電位子U p 
(変圧器’frの一次巻線Wpのスイッチング・トラン
ジスタTと反対側の端子にも接続されている)を与えら
れており、またその他端で接地電位に接続されている。
針圧器STの分圧点から電圧Uuが補正回路KSに与え
られており、補正回路KSは信号K U A により制
御増幅器Rvに作用し、または信号にτにより電流−電
圧変換Is S S Wに作用する。第1図の場合には
第1および第2の方法が共に考慮に入れられている。
分圧器S1.[+および補正回路f(Sはいずれの補正
方法に対しても同じものであってよく、その1つの有利
な実施例が第2図中にも第3図中にも示されている。
第2図に示されCいる実施例を説明する。分圧器STは
2つの抵抗R1およびR2の直列回路から成って1 j
+ 、そのR1の一方の端子により形成される一端は図
示されていない電源整流器から供給される電位子Up(
WpのTと反対側の端に与えられる電位)を与えられて
粘り、またそのR2の一方の端子により形成される他端
は接地型(+’lに接続されている。R]およびR2の
互いに接続され−Cいる他方の端子に」:り形成される
分圧点は補正回路KSの入力・瑞に接続さ礼−Cいる。
この入力端は1つのpnp)ランジスタT】のベースに
より形成されており、T1のコ1/クタは接地電位に接
続されている。補正回路KSの入力端を制御する分圧器
電圧はUuで示さAしている。
補正口23KSの入力トランジスタTIのエミッタは一
方では1つの通常の(たとえば1つのトランジスタによ
り形成される)定電流源工を介して1つの(接地電位と
ともに参照電圧を定める)参照電位Uref 2 に、
また他方では1つのn I) +1)ランジスタT2の
ベースに接続されている。T2のエミッタは1つの補正
回路網KNを介して接地電位に接続されており、またT
2のコレクタは2つのpnP)ランジスタT3およびT
4から成る1つの電流ミラー増幅器を制4111す・b
o 二の電流ミラー増幅器”f3□、T4の基底電位端
は上記の参照電位[Jref2に接続されている。電流
ミラー増幅器の入力側トランジスタT3はダイオードと
して接続されており、そのコレクタおよびベースは一方
ではnpn)ランジスタT2のコレクタと、また他方で
はp n p )ランジスタT4のベースと接続されて
いる。T4はそのコレクタで電流ミラー増幅器および補
正回路KSの出力端を形成しており、電流I KT を
供給する。
補正回路網KNは最も簡単な場合には、T2のエミッタ
を接地電位と接続する1つの抵抗から成っていてよい。
しかし、補正回路網KNが第2a図またはFA2b15
のように構成されていることは一層望ましい。補正回路
網K Nで生ずる電圧降下はUU で示されている。第
2a図に示されている補正回路網KNの実施例では、1
つの抵抗rが一端では接地電位に、また他端では1つの
ゼナ。
ダイオードZDの正(至)に接続され−Cおり、その負
極は前記n p n )ランジスタT2のエミッタと接
続されている。第2b図に示されている補正回路網KN
の実施例では、ゼナ・ダイオードZOが3つの同一導通
方向のダイオードdから成る1つの直列回路により置換
されており、トランジスタT2のエミッタが最初のダイ
オードdの正(飯と接続されており、また最終のダイオ
ードdの負極が抵抗1−を介して接地電位に接読されて
いる。上記の実施例のかわりに、ダイオードと抵抗との
並列回路またはゼナ・ダイオードと抵抗との並列回路も
、直列および、1シ列回路の組合わせも補正回路網KN
として有利に用いられ得よう。このような補正回路網K
N内に用いられている1つまたはそλを以上のダイオー
ドまたはゼナ・ダイオード(二より屈曲特性が得られる
。この屈曲特性により補正回路KSの?l1ilT、特
1生が、二eX ’j:(e+”f、tsの屈曲点が一
次電圧UPと無関係になるように影響される。すなわち
、換言すれば、補正回路網により式(lO)または弐O
1lに相応する補正回路の非直線特性が形成される。
以上に説明した分圧器STおよび補正回路K Sは、第
3図に示されている第1の補正方法を用いる実施例にお
いても、前記のように、同様に有利に用いられ得る。
次に、第2図の実施例に用いられている電流−゛電圧変
1%器SSWについて説明する。この電流−電圧変換器
の主要な部分は1つの演算増幅器V、1つの抵抗Lt=
よびjつのコンデンサCである。
演算増1層器Vでは、出力端が反転式カ端に帰還接続さ
れC粘り、また非反転入力端はもう1つの参照峨位’J
T’efl を与えられている。さらに、演算増幅器v
の出力端は一方では抵抗Rを介して電位+UPに、また
他方ではコンデンサCを介して接地電位に接続されてい
る。
補正回路T(Sの出力による2に流−電圧変換器SSW
の本発明による補正は、KSの出力端<−rなわちT4
のコレクタ)が直接にsswの出力端と接続されている
ことによって、KSの出カ電流工にτ により行なわれ
る。このことは、電流−電圧変換75 S S Wの出
力端(−演算増幅器Vの出力端)からパルス幅変調器P
 D Hに供給される気圧[JIP が補正回路KSの
出力端から供給される電流rKτ により式+111に
従って補1Fされることを意味する。なお、3極電子ス
イツチTを形成する屯力用トランジスタの導通時間中は
演算増幅器Vが遮断され得るように、禁止信号によりパ
ルス幅変調器PDMから演算増幅器Vへの逆点制価も行
なわれる。
電圧フォロワとして接続されている演算増幅器Vにより
、電流−電圧変換器SSWからパルス幅救調器PDへ1
へ伝達される電圧UIP はブコツキング発振器の遮断
時間中にUrefl (演算増幅器Vの非反転入力端に
おける電圧)に調節される。
導通時間中はパルス幅変調器P ]) Mが演算増幅2
〃Vの禁止信号線をアクティブ化して、その出力を高抵
抗の第3の状態に切換える。条件rJp>JUrpma
x(jUrpmax−UIpmax Urefl >に
より電圧UIP は下式に従って直線的に増大する。
パTJIP/Δを匙Up/Rに こで、jUIP””’UIPの変化 ΔL一時間間隔 一次電流fPに対しては、下式が成り立つ。
ΔIF/Δt −Up/Lp 上の2一つの式から、所望の比例関係 Lp4p −Tssw 1Uxp ここで、τssw−(R−C) が得らiする。
RとCとの間の節点に補正電流IKτ を注入すると、
τSSW が所望の意味で影響される。そのためには、
電圧UPが分圧H8Tにより電圧値Uuに分圧され、ト
ランジスタTI、T2、電流源Iにより減結合され、ま
た相応の電流−電圧特性を有する補正回路網KNにより
袖山用の電流に変換され、この電流に相応する電流ミラ
ー増幅器’I’3.T4(たとえば制御回路R8の供給
電位Uref2を与えられている)の出力電流が電流−
電圧変換器SSWの時定数τsswを式aυの意味でr
山王する。
本発明によるスイッチング・レギュレータの第3図に示
されている実施例では、 UAmaxの値が補正回路K
Sにより]Ili正され、その際に+iB正回路は式(
10)の意味で作動′[る。この場合、分圧51.) 
Tおよび補正回路T(SはりIJ′:O己のように、第
2図中に用いられているものと同一である。しかし、補
正回路の出力は側面増幅器RVに作用する。制御増幅器
RVは1つのリミタ回路Bにより拡張されており、それ
以外は1厳のものと同じである。制御槽・′l@器f工
vのうら出力トランジスタT9のみが示されており、そ
のエミッタは接地゛電位に接続されており、またそのベ
ースは制御電圧発生器’+lSF:。
から供給さλする電圧URにより制御されている。
そのコレクタは1つの定′・電流源■2と直列に1つ)
供給を位Uref 2 に接続されている。トランジス
タT9のコレクタは電圧UAを一方ではパルス幅罰調″
E、P D Mの制御増幅器1tvによる制御のための
入力端に、また他方では1つのpnp)ランジスタT8
のエミッタに与える。I8はUAに関するリミタとして
作用し、またそのコレクタで接地電位に接続されている
上記のI)nl))ランジスタT8のベースはもう1つ
のn p n )ランジスタT7のエミッタと接続され
−Cおり、I7のコレクタは定電流源工2のUref2
を与えられる端に、またそのエミッタは上記のI8への
接続のほかにもう】つの定電流源工、に接続されており
、■、の基底電位端は接地電位に接続されている。上記
のnpn)ランジスタT7のベースは1つの電流ミラー
増幅器の出力端すなわちnpn)ランジスタT6のコレ
クタから制御される。ダイオードとして接続されたnp
nトランジスタT5により形成されているこの電流ミラ
ー増幅器の入力端はこのトランジスタT5のコレクタl
dよびベースにより形成され、また補正回路KSの出力
端(すtわちpnp)ランジヌタT3.T4から成る電
流ミラー増幅器の出力端)に直接に接続されており、ま
たその基底電位はスイッチング・レギュレータの接地電
位と同一である。制御増幅器のリミタ部分B内の電流ミ
ラー増1@器の出力端すなわちnpn)ランジスタT6
のコレクタはさらに1つの抵抗Rを介してもう1つの参
照電位U ref 3に接続されている。
こうしてリミタBはエミッタフォロワT7.NJ二びI
8と電流源■、と電流ミラー増幅器T5およびI6とか
ら成っている。スイッチング・レギュレータを短絡に耐
え得るものとするため、制御増幅器RVの出力電圧UA
が制限される。制御増幅器RVの出力段は前記のnpn
)ランジスタT9およびその負荷゛市流源工2から成っ
て寸6す、■。
は制御回路RSに対する供給電位としての役割をする電
位Uref2に接続されている。
いまIKTJA−0であれば、I7のエミッタ・ベース
電圧UBE7がI8のエミッタ・ベース電圧LJBE8
 に等しく、さらにIn2・Rがほぼ零に等しいので、
電圧UAはUr8f3にクランプされる。補正回路KS
により注入される電流I KUAは、クランプ電位がf
 KUAの値の上昇とともに低下するようにする。それ
によって、 第2 a図および1J2b図に示されてい
るような補正回路網i(Nの相応の構成により式((0
)が容易に満足され、また本発明により得ようと努めら
れるスイッチング・レギュレータの特i生が実現される
前記の2つの補正方法を両方とも用いるためには、補正
回路K Sが第2図による電流−電圧変換器SSWの制
御のためにも第3図による制御増幅器■ζ■の制1i1
11のためにも用いられる。このような制迎は、■s屈
曲点の安定化が複数のパラメータにより影響され得ると
いう利点をもたら丁。それによって;ii正が一次電圧
opの一層広い範囲にわたって一層精密に行なわれ得る
要約すると、たとえば第1図に示されているように本発
明による1つの補正lol路KSとそれに属する分圧S
 S Tとを設けられたスイッチング・レギュレータは
、Is屈曲点、従ってまた最大出力される二次電力が一
定にとどまるという利点を有することが確認され得る。
しかし、IS屈曲点の精密な補正は実際には稀れな場合
にしか必要でないので、jつの補正方法およびその実現
の定めの簡単な手段で可能な回路で1本発明の成果を保
証するのに十分である。
この考察を終わるにあたり設計データ例をあげておく1
、 Urefl−IV: Uref2−10V; Uref
3=3V:I−I、−I2−x ooIA; R−270kQ; R1=270kQ; R2−J2k
o:R−5kO; r−47kQ: C中4.7 nF ; ZD−4,7Vゼナ・ダイオード この実施例では、電流−電圧変換器、制御増幅器および
補正回路の°[べての要素は、R,CおよびKNを例外
として、困難なく七ノリシックにまとめられ得る。本発
明は特に上記のデータにより非常に良効な結果をもって
実現された。
【図面の簡単な説明】
第】図は本発明によるスイッチング・レギュレータのブ
ロック回路図、第2図は本発明による第2 o)i11
i正方法を実現1−るための回路の実施例の回路図、第
21L図および第2b図は本発明により用いられる補正
回路内の補正回路網の実施例の回路図、第3図は本発明
による第1の補正方法を実現するための回路の実、焔例
の回路図、第4図は本発明による改良が行なわれる公知
のスイッチング・レギュレータのブロック回路図、第5
Nは34因の回路に16ける重要な信号のタイムダイア
グラムである。 Ca、cw・・・ キャパシタンス、 d・・・ダイオ
ード、IAB・・・パルス選別回路、 KN・・・補正
r6+路網、 KS・・・補正10回路、 PDW・・
・パルス幅変調器、r・・・抵抗、 RL・・・負荷、
f尤S・・・制狙回路、 R8E・・・ 制御′電圧発
生回路、 RV・・・側副増幅器、SSW・・・ 電流
−チング・トランジスタ、 rr・・・変圧器、W■1
・・・補助巻線、 WP・・・−次巻線、 WS・・・
二次巻線、ZD・・・ ゼナ ダイオード。 FIG 2a FIG 2b

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 】)2つの外部電源端子から交流電圧を供給される整流
    回路の直流゛電圧端子に変圧器の一次巻線が電子スイッ
    チの通流端子間と直列に接続されており、前記変圧器の
    二次巻線から負荷[幾器に与える出力交流電圧が取出さ
    れており、前記3極の電子スイッチの制御電極は、酊]
    記出力交流°亀圧に比例するように帰還された直流電圧
    を実際値としまた基IP8電圧発生回路で得られた直流
    ′電圧を目標値として作動する制御回路の出力により制
    卸されており、さらに始動時に前記電子スイッチの制御
    ゛電極を制御部するための始動回路が設けられ°Cおり
    、前記制御回路は前記変圧器のもう】つの二次巻線から
    電圧を与えられており、また制御増幅器を後に接続され
    ており制御電圧発生の役割をする回路部分とパルス選別
    の役割をする回路部分とを含んでおり、前記制御増幅器
    の出力端も前記パルス選別回路の出力端も、前記制御回
    路の出力部を形成しており前記電子スイッチの割肌電極
    に出力を与えるパルス幅変調器の各1つの入力端に接続
    されており、前記パルス幅変調器の第3の入力端に実際
    値発生器としての役′別をする電流−゛電圧変換器の出
    力が与えられ−Cいるブロッキング発振式スイッチング
    ・レギュレータにおいて、前記変圧器(Tr)の前記−
    次巻線(WP)の前記3極電子スイツチ(T)と反対側
    の端が1つの分圧3(Sr1を介して接地電位端子と接
    続されており、また前記分圧S (S T )の少なく
    とも1つの分圧点が、制御回路(R8)内の制御増幅器
    (RV)および(または)実際値制御部すなわち電流−
    電圧変換器(SSW)を制御し得る1つの補正−」路(
    KS )の入力端に接続されており、それにより行なわ
    れる制御に基づいて、変圧器(T r )の二次巻線(
    Ws)から取出し可能な電力の予め定められる最大値が
    供給電圧(UP)と無関係にされ°Cいるこくを特徴と
    するブロッキング発振式スイッチング・レギュレータ。 2)前記3極電子スイツチ(T)が1つの電力用トラン
    ジスタ、特にnpn形により形成されており、そのエミ
    ッタが接地電位に、そのコレクタが前記莢圧器(Tr)
    の−次巻線(WP)に、またそのベースが前記パルス幅
    変調器(PDM)の出力端に接続されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のブロッキング発振式
    スイッチング・レギュレータ。 3)補正量路(KS3の入力端が、2つの抵抗(R1,
    R2)から形成された分圧器(ST)の分圧点に接続さ
    れている第1のI)nu))ランジスタ(T1)のベー
    スにより形成されており、そのコレクタは接地電位に接
    続されており、またそのエミッタは一方の分路で1一つ
    の定電流源(I)を介して制御回路(R3)の供給電位
    (Uref2)に、また他方の分路で第2のnpnトラ
    ンジスタ(T2)の−こ一スに接続されており、この外
    2のn p n )ランジスタ(T2)のエミッタはj
    つの補正回路網(KNIを介して接地電位に、またその
    コレクタは]つのpnpl流ミラー増幅器(T3.T4
    )の入力端に接続され−こおり、この増幅器の基底電位
    端が供給電位(Uref2)に接続されており、またそ
    の出力端(T4のコレクタ)が補正l′D回路(KS)
    の出力端を形成していることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項または第2項記載のブロッキング発振式スイッ
    チング・レギュレータ。 4)前記電1At−電圧変換器(SSW)が1つの演算
    増幅器(V )と1つの抵抗(Tt)および1つのコン
    デンサ(C)との組合わせにより形成されており、前記
    コンデンサが一方の端子で接地電位に、また他方の端子
    で電流−電圧変換器(5SW)の出力端を形成する節点
    と接続されており、前記接点が一方では前記演算増幅器
    の出力端および反転入力端に接続されており、また他方
    では前記抵抗(R) k介して前記変圧器(Tr )の
    −次巻線(WP)の前記分圧器(ST)と接続されてい
    る端子に接続されており、さらに前記節点が一方では補
    正回路(KS)の出力端(T4のコレクタ):二接続さ
    れており。 また他方では電流−電圧変換器(SSW)の出力を受け
    るパルス幅変調器(PDM)の入力端に接続されており
    、また前記演算増幅器(v)の非反転入力端が1つの参
    照電位(U’refl)を与えられ′Cいることを特徴
    とt6′Pf許請求の範囲第3項記載のブロッキング発
    振式スイッチング・レギュレータ。 5)前記補正1iol路(KS)の出力9嵩が−hii
    記仰制御増幅器(RV)内に設けられているリミタ回路
    CB)の】つの構成要素である1つのnpn電流ミラー
    増幅1js(T5.T6)の入力端に接続されており、
    その出力端(T6のコレクタ)が一方では】つの抵抗(
    R)を介して、制御増幅J (RV )の出力電圧(U
    A)が接地電位に対してクランプされる電位である1つ
    の参照電位(U )に接続されてef 3 おり、また他方では1つのnpnトランジスタ(T7)
    のベースに接続されており、このトランジスタ(T7)
    のコレクタはもう1つの参照電位(Uref2)に接続
    されており、またそのエミッタは一方では1つの定電流
    源(工、)を介して接地゛電位に、また他方では1つの
    npn)ラノジスタ(T8)のベースに接続されており
    、このトランジスタ(T8)のコレクタは接地電位に、
    またそのエミッタは制■増幅器(RV〕のnpn)ラン
    ジスタとして構成された出力トランジスタ(T9)のコ
    レクタに接続されており、この接続に加えて出力トラン
    ジスタ(’r 9 )のコレクタが前記パルス幅変調器
    (PDf、7f)に接続される制御増幅器(RV)の出
    力端およびもう1つの定′這流源(■2 )の出力端に
    も接続されており、また前記出力トランジスタ(T 9
     ) 、7)ベースが制御増幅器(RV)の入力端とし
    ての役割をしており、また前記もう1つの定電流源(■
    2 )の入力端が前記npn電流ミラー増幅器(T5.
    T6)により制御される前記npn)ランジスタ(Tl
    )のコレクタに接続されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第3項または第4項記載のブロッキング発振式
    スイッチング・レギュレータ。 6)前記補正回路(KS)内に設けられている前記補正
    回路網(、K N )が1つの抵抗(r)と少なくとも
    1つの、場合によってはゼナ・ダイオードとして構成さ
    れたダイオードとの直列回路および(または)並列回路
    から成りていることを特徴とする特許請求の範囲@3項
    ないし第5項のいずれかに記載のブロッキング発振式ス
    イッチング・レギュレータ。
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