JPS61218365A - Switching regulator - Google Patents
Switching regulatorInfo
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- JPS61218365A JPS61218365A JP5757785A JP5757785A JPS61218365A JP S61218365 A JPS61218365 A JP S61218365A JP 5757785 A JP5757785 A JP 5757785A JP 5757785 A JP5757785 A JP 5757785A JP S61218365 A JPS61218365 A JP S61218365A
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、2種類以上の安定化直流出方が得られるスイ
ッチングレギュレータに係シ、特にDC−DC変換用ト
ランス2次側巻線よ)そのトランス2次側に設けられて
いる直流安定化制御用・々イポーラトランジスタに対し
ベース電流を供給すべく構成したスイッチングレギュレ
ータに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a switching regulator that can obtain two or more types of stabilized direct current flow, particularly in the secondary winding of a transformer for DC-DC conversion. This invention relates to a switching regulator configured to supply base current to a DC stabilization control polar transistor provided on the secondary side of a transformer.
これまで2種類以上の直流出力が得られるスイッチング
レギュレータにおいては、通常第3図に示す如くに出力
電圧が制御されるようになっている。即ち、スイッチン
グレギュレータにおいては一般に商用電源1からは整流
回路2およびコンデンサ3によって平滑化された直流電
圧が得られるが、これをDC−DC変換用トランス(以
下、単にコンバータトランスと称す)4によって高周波
電圧に変換したうえ更に整流・平滑回路(出力安定化機
能具備)27や整流拳平滑回路詔によって整流・平滑す
れば、整流・平滑回路27.28からは直流出力電圧が
得られるものである。コンバータトランス4の1次側巻
線5に直列に挿入されているスイッチングトランジスタ
7(Ql)を一定の周期でオン・オフ制御すれば、その
2次側巻線6.19にはそれぞれ高周波電圧が誘起され
るが、これら高周波電圧を整流・平滑することによって
平滑化さ。−−−−−−−−頁
れた直流出力電圧が得られるわけである。この場合整流
・平滑回路28より得られる直流出力電圧は、スイッチ
ングトランジスタ7におけるオン・オフ状態のデユーテ
ィ比を可変として制御することによって制御されるもの
となっている。その直流出力電圧と基準電圧源25から
の基準電圧との偏差をエラーアン7°24にて求めたう
え・母ルス幅制御回路9を介しスイッチングトランジス
タ7をオン状態可変として制御すれば、直流出力電圧は
その大きさが基準電圧のそれに常時一致すべく制御され
るわけである。したがって整流・平滑回路28より得ら
れる直流出力電圧は安定化制御され得ることは明らかで
ある。しかしながら、この直流出力電圧が安定化制御さ
れたからといって整流−平滑回路27より得られるそれ
までも安定化制御されるとは限らないから、整流・平滑
回路27ではそれとは別にその安定化制御を行なう必要
があるというものである。Conventionally, in switching regulators capable of obtaining two or more types of DC output, the output voltage is usually controlled as shown in FIG. That is, in a switching regulator, generally a DC voltage is obtained from a commercial power supply 1 that is smoothed by a rectifier circuit 2 and a capacitor 3, but this is converted into a high-frequency voltage by a DC-DC conversion transformer (hereinafter simply referred to as a converter transformer) 4. If the voltage is converted into a voltage and further rectified and smoothed by a rectifier/smoothing circuit (equipped with an output stabilization function) 27 or a rectifier/smoothing circuit 27, a DC output voltage can be obtained from the rectifier/smoothing circuits 27 and 28. If the switching transistor 7 (Ql) inserted in series with the primary winding 5 of the converter transformer 4 is controlled on and off at a constant cycle, a high frequency voltage is applied to each of the secondary windings 6 and 19. However, these high-frequency voltages are smoothed by rectifying and smoothing them. ------------A DC output voltage that is higher than that is obtained. In this case, the DC output voltage obtained from the rectifier/smoothing circuit 28 is controlled by making the duty ratio of the on/off state of the switching transistor 7 variable. If the deviation between the DC output voltage and the reference voltage from the reference voltage source 25 is determined using error ann 7°24, and if the switching transistor 7 is controlled to have a variable on state via the bus pulse width control circuit 9, the DC output The voltage is controlled so that its magnitude always matches that of the reference voltage. Therefore, it is clear that the DC output voltage obtained from the rectifier/smoothing circuit 28 can be stabilized and controlled. However, even if this DC output voltage is stabilized, it does not necessarily mean that the voltage obtained by the rectifier-smoothing circuit 27 is also stabilized, so the rectifier-smoothing circuit 27 separately performs stabilization control. It is necessary to do this.
第4図は第3図に示すスイッチングレギュレータをより
具体的に示したものである。これより判るように整流・
平滑回路27.28はダイオード10゜20、ダイオー
ド(フライホイール用)14,21、チョークコイル1
5.22およびコンデンサ16.23よりなるものとし
て基本的には同一に構成されるものとなっている。違い
は整流・平滑回路27にはその直流出力電圧の安定化を
図るべく更に基準電圧源26、エラーアンf17、・9
ルス幅制御回路18およびスイッチングトランジスタ1
1(Q2)が図示のように付加されていることである。FIG. 4 shows the switching regulator shown in FIG. 3 in more detail. As you can see from this, rectification and
Smoothing circuits 27 and 28 include diodes 10°20, diodes (for flywheel) 14 and 21, and choke coil 1.
5.22 and a capacitor 16.23, which are basically the same structure. The difference is that the rectifier/smoothing circuit 27 further includes a reference voltage source 26, error amplifiers f17, and 9 in order to stabilize its DC output voltage.
pulse width control circuit 18 and switching transistor 1
1 (Q2) is added as shown.
この場合での安定化の原理は先の場合に同様である。ス
イッチングトランジスタ7j11のオン状態からオフ状
態への移行が同期して行なわれるものとして、スイッチ
ングトランジスタ11におけるオン・オフ状態のデユー
ティ比を可変として制御する場合は、整流φ平滑回路2
7からは安定化された直流出力電圧が得られるものであ
る。第5図は第4図におけるab間電圧Vab 、 c
d間電圧Vadの電圧波形を示したものであるが、こ
れより整流・平滑回路27より得られる直流出力電圧V
OOは以下のように求められることになる。The stabilization principle in this case is the same as in the previous case. If the duty ratio of the on/off state of the switching transistor 11 is controlled as variable, assuming that the switching transistor 7j11 transitions from the on state to the off state synchronously, the rectifier φ smoothing circuit 2
7 provides a stabilized DC output voltage. FIG. 5 shows the a-b voltage Vab, c in FIG.
This shows the voltage waveform of the voltage Vad between d and DC output voltage V obtained from the rectifier/smoothing circuit 27.
OO will be calculated as follows.
一−5−頁
但し、Vlはcd間電圧Vcdのピーク値を、TON、
T oyyはスイッチングトランジスタQllのオン状
態時間、オフ状態時間をそれぞれ示す。Page 1-5- However, Vl is the peak value of the CD-to-CD voltage Vcd, TON,
T oyy indicates the on-state time and off-state time of the switching transistor Qll, respectively.
したがって、TON + TOFFを一定としてエラー
アンプ17からの偏差電圧に応じてTONおよびTOF
!’を同時に可変制御すれば、直流出力電圧VDOの安
定化制御が可能となるものである。Therefore, with TON + TOFF constant, TON and TOF vary according to the deviation voltage from the error amplifier 17.
! If ' is simultaneously variably controlled, stabilization control of the DC output voltage VDO becomes possible.
しかしながら、スイッチングトランジスタ(Q2)とし
てのバイポーラトランジスタを使用する場合において負
荷電流が大きいときには、そのベース電流として数A程
度流さなければならない場合がある。このベース電流は
第4図に示すように・母ルス幅制御回路■8を介し流れ
ることから、その電源としての商用周波トランス29、
整流回路30および平滑コンデンサ31からなる補助電
源部としてはその容量を十分大きくしなければならなく
なる。通常この補助電源としてはそのような方法による
以外にリンギング・チョーク・コンバータ等゛の自励6
百
式のスイッチングレギュレータを用いることも考えられ
ているが、何れにしても数A程度の出力電流を確保しよ
うとする場合には、使用部品が大形化してしまい実用上
不具合が生じるというものである。なお、この種電源装
置の公知文献としては特開昭58−116068号公報
が挙げられる。However, when a bipolar transistor is used as the switching transistor (Q2) and the load current is large, it may be necessary to flow several amperes as the base current. As shown in Fig. 4, this base current flows through the base pulse width control circuit 8, so the commercial frequency transformer 29 serves as its power source.
The auxiliary power supply section consisting of the rectifier circuit 30 and the smoothing capacitor 31 must have a sufficiently large capacity. Usually, as this auxiliary power supply, in addition to such a method, a self-excited device such as a ringing choke converter is used.
It has been considered to use a 100-type switching regulator, but in any case, if you are trying to secure an output current of several amperes, the parts used will be large and this will cause practical problems. be. Incidentally, as a publicly known document regarding this type of power supply device, Japanese Patent Application Laid-open No. 116068/1984 can be cited.
本発明の目的は、コン・ぐ−メトランス2次側に設けら
□れている出力安定化制御用バイポーラトランジスタに
、回路構成簡単にして十分なベース電流を供給し得るス
イッチングレギュレータを供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switching regulator that can supply a sufficient base current to a bipolar transistor for output stabilization control provided on the secondary side of a converter with a simple circuit configuration.
この目的のため本発明は、コンノ9−タトランス2次側
に新たに設けられた2次側巻線よりバイポーラトランジ
スタにベース電流を供給するように外したものである。For this purpose, the present invention removes the secondary winding newly provided on the secondary side of the converter transformer so as to supply the base current to the bipolar transistor.
以下、本発明を第1図、第2図により説明する。 The present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図は本発明によるスイッチングレギュレー−−−−
7−頁
りの−例での構成を示したものである。図示の如く第3
図あるいは第4図に示すものと実質的に異なるところは
、コンバータトランス402次側巻線は(2n+1’)
(nは1以上の整数であり、本例ではn=1)個とされ
たうえn個はベース電流供給用として用いられているこ
とである。即ち、2次側巻線6,19は第3図あるいは
第4図におけるものと同様に機能するが、2次側巻線8
は抵抗12を介しスイッチングトランジスタ11にベー
ス電流ヲ′供給するようになっているものである。した
がって、・母ルス幅制御回路18としては4−スミ流を
直接供給する必要はなく、2次側巻線8に接続されてい
る小容量スイッチングトランジスタ13をエラーアン7
’17からの偏差電圧に応じたデー−ティ比でオン・オ
フ制御するだけで済まされるものである。FIG. 1 shows a switching regulator according to the present invention.
FIG. 7 shows an example configuration on page 7. As shown in the diagram, the third
What is substantially different from that shown in the figure or Fig. 4 is that the secondary winding of the converter transformer 40 is (2n+1').
(n is an integer of 1 or more; in this example, n=1), and n is used for supplying base current. That is, the secondary windings 6, 19 function similarly to those in FIG. 3 or 4, but the secondary winding 8
is adapted to supply a base current to the switching transistor 11 via a resistor 12. Therefore, it is not necessary to directly supply the 4-Sumi current as the bus width control circuit 18, and the small capacity switching transistor 13 connected to the secondary winding 8 is connected to the error amplifier 7.
It is sufficient to simply perform on/off control using the duty ratio according to the voltage deviation from '17.
このように構成する場合は、負荷電流が大きくスイッチ
ングトランジスタ11のベース電流として数A程度必要
な場合であってもその電流はコン・々−タトランス4よ
り供給されることから、ノ4ルス付OO叩bl−ど16
.jbコ (と5)幅制御回路18としてはスイッチン
グトランジスタ13のベース電流(通常数10mA)の
みを負担すればよいものである。即ち、・平ルス幅制御
回路9,18やエラーアンf17.24などに対する電
源供給回路(図示せず)としては、これまでのものに比
し極めて小形小容量のもので済まされるわけである。In this case, even if the load current is large and several amperes are required as the base current of the switching transistor 11, the current is supplied from the converter transformer 4. Hit bl-do 16
.. (5) The width control circuit 18 only needs to bear the base current of the switching transistor 13 (usually several tens of mA). In other words, the power supply circuit (not shown) for the pulse width control circuits 9 and 18 and the error amplifier f17.24 can be much smaller and have a smaller capacity than the conventional circuits.
なお、スイッチングトランジスタ7を流れる電流の増加
分は1次側巻線5.2次側巻線8の巻線数をそれぞれN
、、Nいまた、スイッチングトランジスタ110ベース
電流を1.とじて(N8/N、 ) Inとして求めら
れる。通常N、/N、の値はo、i以下となることから
、この電流の増加分はスイッチングトランジスタ7の電
流容量からすれば殆ど問題とならない。Note that the increase in the current flowing through the switching transistor 7 is calculated by increasing the number of turns of the primary winding 5 and the secondary winding 8 by N.
, , N. Also, the base current of the switching transistor 110 is set to 1. It is determined as (N8/N, ) In. Since the value of N, /N is usually less than o,i, this increase in current poses almost no problem in terms of the current capacity of the switching transistor 7.
これは、スイッチングトランジスタ7には通常数A程度
の電流が流れているからである。This is because a current of approximately several amperes normally flows through the switching transistor 7.
以上−石フォワード方式のスイッチングレギュレータに
例を採って本発明を説明したが、フライバック方式など
のものにも本発明は適用可となっている。第2図は本発
明が適用されたフライバンク方式のスイッチングレギュ
レータを示すが、こ−p−−頁
れについては特に説明は要しない。Although the present invention has been described above using an example of a forward type switching regulator, the present invention is also applicable to a flyback type switching regulator. FIG. 2 shows a flybank type switching regulator to which the present invention is applied, but no particular explanation is required regarding this page.
以上説明したように本発明による場合は、コンバータト
ランス2次側に設けられている出力安定化制御用バイポ
ーラトランジスタへのベース電流はそのコンバータトラ
ンスより供給されることから、スイッチングレギュレー
タの小形軽量化が図れるという効果がある。As explained above, according to the present invention, the base current to the bipolar transistor for output stabilization control provided on the secondary side of the converter transformer is supplied from the converter transformer, so that the switching regulator can be made smaller and lighter. It has the effect of being able to
第1図、第2図は、それぞれ本発明によるスイッチング
レギュレータの一例での回路構成を示す図、第3図、第
4図は、2種類以上の直流出力が得られるスイッチング
レギュレータの一般的な概要構成とその具体的な構成を
示す図、第5図は、その回路動作を説明するだめの電圧
波形を示す図である。
4・・・コンバ−タトランス、6,8.19・・・2次
側巻M、7111.13・・・スイッチングトランジス
タ、9.18・・りぐルス幅制御回路、17.24・・
・エラーアンプ、25.26・・・基準電圧源。
第1図
第2 ロ
第3図
第4図
$5図Figures 1 and 2 are diagrams showing the circuit configuration of an example of a switching regulator according to the present invention, and Figures 3 and 4 are general outlines of a switching regulator that can obtain two or more types of DC output. FIG. 5, which is a diagram showing the configuration and its specific configuration, is a diagram showing voltage waveforms for explaining the circuit operation. 4...Converter transformer, 6,8.19...Secondary side winding M, 7111.13...Switching transistor, 9.18...Riguru width control circuit, 17.24...
・Error amplifier, 25.26...Reference voltage source. Figure 1 Figure 2 B Figure 3 Figure 4 Figure $5
Claims (1)
れる2種類以上の直流出力のうち、少なくとも1つが該
トランス2次側巻線に直列接続されているバイポーラト
ランジスタをスイッチングトランジスタとしてパルス幅
制御することによって安定化されるべくなしたスイッチ
ングレギュレータにおいて、バイポーラトランジスタへ
のベース電流を、DC−DC変換用トランスに新たに設
けられた2次側巻線を介し供給する構成を特徴とするス
イッチングレギュレータ。At least one of two or more types of DC outputs obtained from the secondary winding of a DC-DC conversion transformer controls the pulse width using a bipolar transistor connected in series to the transformer secondary winding as a switching transistor. What is claimed is: 1. A switching regulator that is designed to be stabilized by a switching regulator, characterized in that a base current to a bipolar transistor is supplied via a secondary winding newly provided in a DC-DC conversion transformer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60057577A JPH065987B2 (en) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | Switching Regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60057577A JPH065987B2 (en) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | Switching Regulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61218365A true JPS61218365A (en) | 1986-09-27 |
JPH065987B2 JPH065987B2 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=13059704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60057577A Expired - Lifetime JPH065987B2 (en) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | Switching Regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH065987B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS649487U (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-19 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS54148222A (en) * | 1978-05-15 | 1979-11-20 | Fujitsu Ltd | Switching regulator |
JPS5518838A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-09 | Sanken Electric Co Ltd | Intermittent type transistor dc converter |
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-
1985
- 1985-03-23 JP JP60057577A patent/JPH065987B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH065987B2 (en) | 1994-01-19 |
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