JPS61236370A - スイツチング制御型電源回路 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はテレビジ３ン受像機等の電源として使用される
スイッチング制御型電源回路に関する。

Ｉｐ）従来の技術 スイッチング制御型電源回路は種々の方式に分類され、
その一つとして第３図に示す如きプロツキ゛ング発振方
式のものが挙げられる。この電源回路は、基本的には、
端子（１１（２１間に供給される非安定直流電圧に対し
てコンバータトランス（３）の入力巻線（Ｎ１）とスイ
ッチングトランジスタ（ｑｌ）と電流検出用抵抗（Ｒ２
）がこの順に直列接続され、且つ、一端がコンデンサ（
Ｃ１）とダイオード（Ｄｌ）と抵抗（Ｒ３）からなる直
並列回路を介して接地された前記トランス（３）の帰還
巻線（Ｎ３）の他端がスイッチングトランジスタ（ｑｌ
）のベースに接続され、これによってプロリキング発振
回路が構成されている。それと共に、前記帰還巻線（Ｎ
３）に図示の如く接続されたターンオフ用コンデンサ（
Ｃ２）とその充電用ダイオード（Ｄｌ）間の接続中点（
へ）と接地点との間に電流制限抵抗（Ｒ４）を介して制
御トランジスタ（ｑ２）が接続され、一方、前記トラン
ス（３）の出力巻線（Ｎ２）側には直流出力電圧（ＶＯ
）の変動検出用のトランジスタ（Ｑ３）及びツェナーダ
イオード（ＣＤ）等からなる検出回路（４）が設けられ
、そのトランジスタ（Ｑ３）の出力によりフォトカップ
ラ（ＰＣ）を介して制御トランジスタ（Ｑ２）のベース
・エミッタ間電圧を制御し、それによってこの制御トラ
ンジスタ（Ｑ２）のターンオンタイミングが可変制御さ
れるようになっている。

すなわち、この第３図の電源回路では、ブロッキング発
振動作しているスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のオ
ン期間内の成るタイミングで制御トランジスタ（Ｑ２）
がターンオンするようになっており、この（Ｑ２）がオ
ンすると上記スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）の以前
のオフ期間に帰還巻線（Ｎ５）の電圧（第４図（ａ）参
照）で図示の極性に充電されたターンオフ用コンデンサ
（Ｃ２）を電源として図示の経路でスイッチングトラン
ジスタ（Ｑｌ）に逆バイアス電流Ｉｔ　（第４図（−）
が流れ、それによってこのスイッチングトランジスタ（
ｑｌ）がターンオフして該トランジスタのオン期間が制
限されることになる。そして、直流出力電圧（ｖＯ）が
上昇した場合は、この電圧（Ｖｏ　）を電源としてフォ
トカップラ（ｐｃ）内の発光ダイオード（Ｄｏ　）を流
れる電流が増大し、受光トランジスタ（ｑＯ）のインピ
ーダンスが減少する。従って、この受光トランジスタ（
ｑＯ）を通って流れる電流Ｉｃが増大して、制御トラン
ジスタ（Ｑ２）のベース即ち０点の電位（第４図（Ｃ）
）が早く上昇するので、制御トランジスタ（Ｑ２）のタ
ーンオンタイミングが早くなり、従って、スイッチング
トランジスタ（Ｑｌ）のオン期間が短縮されて上記出力
電圧（ＶＯ）の上昇が抑圧され安定化される訳である。

前記出力電圧（ｖＯ）が低下した場合も同様である。第
４図（ｄ）及びｔｅｌは、スイッチングトランジスタ（
Ｑｌ）のベース電流Ｉｂ及び入力巻線（Ｎ１）の電流Ｉ
ｉをそれぞれ示している。

なお、前述のような制御トランジスタを備えるブロッキ
ング発振方式のスイッチング制御型電源回路は、例えば
実開昭５９−１５５８８４号公報に記載されている。

ｆ→　発明が解決しようとする問題点 さて、第３図の電源回路では、制御トランジスタ（Ｑ２
）をスイッチングトランジスタ（ｑｌ）のオン期間の後
半のタイミングでターンオンさせるために、Ａ点から受
光トランジスタ（ＱＯ）を通って流れる電流Ｉｃでコン
デンサ（Ｃ４）を充電させることによって、上記制御ト
ランジスタ（Ｑ２）のベース・エミッタ間電圧をその立
上り電圧Ｖｍｍ壬Ｑ、７Ｖ近くの狭い範囲で変化させて
いる。このため、負荷条件や周囲温度の変化に対して動
作が不安定である。すなわち制御トランジスタ（Ｑ２）
は、これが一旦ターンオンしてスイッチングトランジス
タ（Ｑｌ）がオフとなっても、オフ状態に復帰せずスイ
ッチングトランジスタ（Ｑｌ）の次のオン期間になって
も依然としてオン状態を持続している場合が生じ、この
ような場合はスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）は間欠
発振状態になり、安定な直流出力電圧（ＶＯ）が得られ
ないことになる。また、０点の電圧変動によって正規の
発振周波数よりも高い周波数で異常発振を起す場合もあ
り、この場合も直流出力電圧（ｖＯ）が不安定になると
言う問題があった。

そこで、本発明は、上記の如くターンオフ用コンデンサ
の接離用の制御トランジスタを備えるブロッキング発振
方式のスイッチング制御型電源回路に於いて、上記制御
トランジスタを確実にオン、オフさせるようにして動作
の安定化を画ることを目的とする。

に）問題点を解決するための手段 本発明は前述の制御トランジスタを備えるブロッキング
発振方式のスイッチング制御型電源回路に於いて、スイ
ッチングトランジスタのオフ期間にトランスの帰還巻線
に発生する電圧を上記制御トランジスタのベース・エミ
ッタ間に逆バイアスとして印加するようにした。

（ホ）作用 上記構成に依れば、スイッチングトランジスタのオフ期
間に制御トランジスタのベース・エミッタ間が逆バイア
スされるので、上記制御トランジスタはスイッチングト
ランジスタの次のオン期間にターンオンされるまで確実
にオフ状態に保持される。

（へ）実施例 以下、第１図に示す本発明の一実施例について説明する
。この実施例に於いて、第３図の従来回路と同一図番を
付した部分は同一の構成であるが、更に次の構成が追加
されている。即ち、それは制御トランジスタ（Ｑｌ）を
電流制限抵抗（Ｒ１１）と逆流防止ダイオード（Ｄ５）
を介して帰還巻線（Ｎ３）の一端（Ｂ）に接続した点で
ある。

斯る構成に依れば、スイッチングトランジスタ（ｑｌ）
のオン期間では、帰還巻線（Ｎ３）の両端間電圧は第２
図（ａ）の如くなり、この電圧とターンオフコンデンサ
（Ｃ２）の電圧の合成電圧を電源として図示の経路で電
流Ｉｃが流れ、この電流Ｉｃによってコンデンサ（Ｃ４
）が充電されて行き、０点の電位が第２図ｐの如く上昇
して行く。そして、この電位が制御トランジスタ（Ｑｌ
）のＶｎｍを越えると、このトランジスタ（ｑｌ）がタ
ーンオンする。

すると、第３図で説明した動作によってスイッチングト
ランジスタ（Ｑｌ）がターンオフし、帰還巻線（Ｎ３）
のＢ端側か負電位になる。その結果、図示の経路で電流
Ｉｄが流れ、コンデンサ（Ｃ４）は一旦放電したのち逆
方向に充電されて行く。これによって０点の電位が図示
の如く急速に低下してスイッチングトランジスタ（ｑｌ
）のオフ期間内に制御トランジスタ（Ｑｌ）のＶｓｚ以
下になるので、このトランジスタ（ｑｌ）は上記オフ期
間内に確実にオフになる。

次に、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）がターンオフ
すると、出力巻線（Ｎ２）に電流Ｉｆ（第２図（ｆ））
が流れ、この電流が次第に減少して行き略零（こなると
、入力巻線（Ｎ１）のインダクタンスと分布容量とによ
る共振動作が生じ、この動作によって上記巻線（Ｎ１）
に流れる電流が電流Ｉｆの方向に反転すると、スイッチ
ングトランジスタ（Ｑｌ）がターンオンし初め、その後
は正帰還動作により急速にターンオンするが、このスイ
ッチングトランジスタ（Ｑｌ）のターンオン動作は第３
図の場合と全く同様である。そして、以後は前述の動作
を繰り返して行く訳である。

ここで第２図９に示されるように、制御トランジスタ（
Ｑｌ）のベース電位はオフ期間の終りで大きく負電位に
低下しているので、オン期間に上記ベース電位を大きく
変化させるため、受光トランジスタ（ＱＯ）と抵抗（Ｒ
５）及びコンデンサ（Ｃ４）からなる時定数が第３図の
場合よりも小さく選定されている点に注意すべきである
。

なお、抵抗（Ｒ１）は電源スィッチ（ＳＷ）の投入時に
スイッチングトランジスタ（ｑｌ）にベース電流を供給
する起動用のものである。また、ダイオード（Ｄ３）　
（Ｄ４　）はその起動直後の過渡期成いは検出回路（４
）の故障時に入力巻線（Ｎ１）に流れる電流１ｉを制限
するためのものである。即ち、上記電流１ｉの増大につ
れて抵抗（Ｒ２）に発生する電圧とスイッチングトラン
ジスタ（Ｑｌ）のＶｎｉの和が上記ダイオード（Ｄ３）
（Ｄ４）の立上り電圧の和２Ｖｎを起えたときに、この
両ダイオードが導通してスイッチングトランジスタ（Ｑ
ｌ　）のベースへの正帰還電流をバイパスして上記スイ
ッチングトランジスタ（Ｑｌ）をターンオフさせるもの
である。

これらは何れも第３図の場合と同様である。

また、出力電圧（ＶＱ）の安定化動作についても、第３
図の場合と同様に行なわれる。

（ト）発明の効果 ・本発明のスイッチング制御型電源回路では、ターンオ
フ用コンデンサの接離を行なう制御トランジスタを温度
変化や負荷変動に拘らず確実にオン、オフさせることが
できるので、スイッチングトランジスタの動作が不規則
になったり、異常発振が生じたりすることがなく、安定
した動作を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電源回路の一実施例を示し、第２図はそ
の電圧、電流波形を示す波形図である。 第３図は従来のスイッチング制御型電源回路の一例を示
し、第４図はその各部の電流、電圧波形を示す波形図で
ある。 （Ｑｌ）・・・スイッチングトランジスタ、（Ｑ２）・
・・制御トランジスタ、（Ｃ２）・・・ターンオフ用コ
ンデンサ、（Ｄ２）・・・充電用ダイオード、（Ｒ１１
）　（Ｄ５　）・・・逆バイアス印加用のダイオード及
び抵抗。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流入力に対してトランスの入力巻線とスイッチ
   ングトランジスタのコレクタ・エミッタ間を直列接続し
   、前記トランジスタのベースに接続された前記トランス
   の帰還巻線の一端と該巻線の他端との間にターンオフ用
   コンデンサとその充電用ダイオードを直列に接続すると
   共に、前記コンデンサの前記ダイオード側の一端と前記
   スイッチングトランジスタのエミッタとの間を開閉する
   制御トランジスタを設け、このトランジスタのベース・
   エミッタ間電圧を前記トランスから得る直流電圧に応じ
   て可変し、それにより該制御トランジスタのターンオン
   タイミングを制御するようにした電源回路に於いて、前
   記スイッチングトランジスタのオフ期間に前記帰還巻線
   に発生する電圧を前記制御トランジスタのベース・エミ
   ッタ間に逆バイアスとして印加する手段を設けることに
   より該制御トランジスタを前記スイッチングトランジス
   タのオフ期間に強制的にターンオフさせることを特徴と
   するスイッチング制御型電源回路。
2. （２）前記逆バイアス印加手段は、前記スイッチングト
   ランジスタのベースに接続された前記帰還巻線の一端側
   にカソードが接続されアノードが前記制御トランジスタ
   のベースに接続されたダイオードを含んでなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のスイッチング制御
   型電源回路。