JPS6146175A - スイツチング電源回路装置 - Google Patents
スイツチング電源回路装置Info
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- JPS6146175A JPS6146175A JP60172557A JP17255785A JPS6146175A JP S6146175 A JPS6146175 A JP S6146175A JP 60172557 A JP60172557 A JP 60172557A JP 17255785 A JP17255785 A JP 17255785A JP S6146175 A JPS6146175 A JP S6146175A
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- power supply
- switching transistor
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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
- H02M3/33569—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 having several active switching elements
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- Power Engineering (AREA)
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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】
発明の関連する技術分野
本発明は、入力交流電圧から直流電圧全発生する整流装
置、およびスイッチングトランジスタと変圧器と全備え
た電力変換装置ｔＶするスイッチング電源回路装置に関
する。
置、およびスイッチングトランジスタと変圧器と全備え
た電力変換装置ｔＶするスイッチング電源回路装置に関
する。
スイッチング電源回路装置は、今日給電用に広範に用い
られている。スイッチング電源回路装置が５３ Ｈｚ配
電電源装置に比べて容易且つ小型に、安価に製造できる
からである。
られている。スイッチング電源回路装置が５３ Ｈｚ配
電電源装置に比べて容易且つ小型に、安価に製造できる
からである。
公知技術と発明が解決しようとする問題点周知のスイッ
チング電源回路装置は変圧器を有しており、その変圧器
の１次側巻線はスイッチングトランジスタによりエネル
ギーを蓄積され、２次側の１つないし複数の巻線はこの
エネルギーを、１つまたは複数の一定電圧として取出す
。この場合変圧器は導通制御形変換器またはブロッキン
グ形変換器の構成部分であり、このような形式の変換器
の構造および動作は、ヨアヒム・ビューステフーベ著「
シャルトネッッタイｖ Ｊ （Ｊｏａｃｈｉｍ Ｗｕｅ
ｓｔｅｈｕ’ｂｅ ”５ｃｈａｌｔｎｅｔｚｔｅｉｌｅ
”、’エキスパート出版、第２．１章に詳細に説明され
ている。
チング電源回路装置は変圧器を有しており、その変圧器
の１次側巻線はスイッチングトランジスタによりエネル
ギーを蓄積され、２次側の１つないし複数の巻線はこの
エネルギーを、１つまたは複数の一定電圧として取出す
。この場合変圧器は導通制御形変換器またはブロッキン
グ形変換器の構成部分であり、このような形式の変換器
の構造および動作は、ヨアヒム・ビューステフーベ著「
シャルトネッッタイｖ Ｊ （Ｊｏａｃｈｉｍ Ｗｕｅ
ｓｔｅｈｕ’ｂｅ ”５ｃｈａｌｔｎｅｔｚｔｅｉｌｅ
”、’エキスパート出版、第２．１章に詳細に説明され
ている。
スイッチング電源回路装置は主に１６〜５０ｋＨｚ’の
周波数領域で動作す゛る。発生する電流ないし電圧波形
中に過振動成分が多（含まれるので、しかも高、、ミ電
流および電圧をスイッチングしなければならないので、
１５０ｋＨ２より上の周波数領域（長波）においては、
更に大きな障害波が生ずることを覚悟しなければならな
（・。
周波数領域で動作す゛る。発生する電流ないし電圧波形
中に過振動成分が多（含まれるので、しかも高、、ミ電
流および電圧をスイッチングしなければならないので、
１５０ｋＨ２より上の周波数領域（長波）においては、
更に大きな障害波が生ずることを覚悟しなければならな
（・。
この障害波の周波数特性には、公共ネットワークでの伝
播または空間での放送が可能である限り、決まった規則
がある。
播または空間での放送が可能である限り、決まった規則
がある。
電源における非対称の障害電圧の抑圧のために、スイッ
チング電源回路装置にお〜・て変圧器は１次側と２次側
との間にシールドを備えて（・る。このシールドは例え
は、絶縁されて１次巻線の上に載置されている銅箔から
成る。
チング電源回路装置にお〜・て変圧器は１次側と２次側
との間にシールドを備えて（・る。このシールドは例え
は、絶縁されて１次巻線の上に載置されている銅箔から
成る。
゛ ブロックキング形変換器電源装置は、エアギャップ
を備えた変圧器を肩する。殊に高（・電力の場合、変圧
器の変圧器鉄心およびシールド部材中に高い渦電流損が
生ずる。従って、シールドのために銅箔の代わりに所謂
ライトフリース（Ｌｅｉｔｖｌｉｅｓ ） ｆ用いるの
が普通である（前記文献参照）。従ってこのようなブロ
ッキング形変換器用の変圧器は製造が面当で高価になる
。
を備えた変圧器を肩する。殊に高（・電力の場合、変圧
器の変圧器鉄心およびシールド部材中に高い渦電流損が
生ずる。従って、シールドのために銅箔の代わりに所謂
ライトフリース（Ｌｅｉｔｖｌｉｅｓ ） ｆ用いるの
が普通である（前記文献参照）。従ってこのようなブロ
ッキング形変換器用の変圧器は製造が面当で高価になる
。
公知の導通制御形変換器は、実質的に固定的なりロック
で制御される周期的に動作をするスイッチングトランジ
スタならびにエアギャップの−ない変圧器金偏えており
、その変圧器の１次巻線は、スイッチングトランジスタ
のコレクタ回路に接続されており、２次巻線からは整流
装装置を介して直流電圧を取出すことができる。このス
イッチング原理では所定のスイッチング周波数で作動さ
れるので、スイッチングトランジスタのスイッチオン時
点が予め決められる。
で制御される周期的に動作をするスイッチングトランジ
スタならびにエアギャップの−ない変圧器金偏えており
、その変圧器の１次巻線は、スイッチングトランジスタ
のコレクタ回路に接続されており、２次巻線からは整流
装装置を介して直流電圧を取出すことができる。このス
イッチング原理では所定のスイッチング周波数で作動さ
れるので、スイッチングトランジスタのスイッチオン時
点が予め決められる。
このスイッチング原理の欠点は、スイッチングトランジ
スタが電流が流れている状態下でスイッチオンされ、且
つ２次側のフライホイールダイオードか電流が流れてい
る状態において遮断するということにある。その結果、
電源線路に高い無線障害電圧が生ずる。この電力変換装
置を、保護等級２の導電分離金石する、つまりアース線
のない、通信技術用データ端末機器に用いると、この機
器で心安な限界等級Ｂの無線障害レベルまでの障害防止
が行なえな（なる。
スタが電流が流れている状態下でスイッチオンされ、且
つ２次側のフライホイールダイオードか電流が流れてい
る状態において遮断するということにある。その結果、
電源線路に高い無線障害電圧が生ずる。この電力変換装
置を、保護等級２の導電分離金石する、つまりアース線
のない、通信技術用データ端末機器に用いると、この機
器で心安な限界等級Ｂの無線障害レベルまでの障害防止
が行なえな（なる。
スイッチングを源回路装置で、２次側から取出される出
力電圧の保持のために、スイッチングトランジスタに刻
してスイッチオン期間とスイッチオフ期間の間の比、な
いしはスイッチオン期間とスイッチオフ期間の和に対す
るスイッチオン期間の比、つまりは所謂デユーティサイ
クル全調整することは公知である。
力電圧の保持のために、スイッチングトランジスタに刻
してスイッチオン期間とスイッチオフ期間の間の比、な
いしはスイッチオン期間とスイッチオフ期間の和に対す
るスイッチオン期間の比、つまりは所謂デユーティサイ
クル全調整することは公知である。
発明の目的
本発明の目的は、接続線路に極（わずかな障害パルスし
か生じず、変圧器でわすかな渦電流損しか生ぜず、調整
された出力１圧が送出されるような、導亀分離部ヲ有す
るスイッチング電源回路装＊’を提供することにある。
か生じず、変圧器でわすかな渦電流損しか生ぜず、調整
された出力１圧が送出されるような、導亀分離部ヲ有す
るスイッチング電源回路装＊’を提供することにある。
発明の構成
この目的は本発明によれは、冒頭に述べた。形式のスイ
ッチング電源回路装置において、電力変換装置を自由振
動する導通制御形変換器として構成し、その際スイッチ
ングトランジスタが無電流状態でスイッチオンされるよ
うにし、電力変換装置の２次側に、変圧器により同期さ
れる、出力直流電圧を調整する２次側スイッチンダレイ
ユレータを設けることによって解決される。
ッチング電源回路装置において、電力変換装置を自由振
動する導通制御形変換器として構成し、その際スイッチ
ングトランジスタが無電流状態でスイッチオンされるよ
うにし、電力変換装置の２次側に、変圧器により同期さ
れる、出力直流電圧を調整する２次側スイッチンダレイ
ユレータを設けることによって解決される。
実施例
次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図示のスイッチング電源回路装置は、２つの入力端子Ｅ
１１ ｇ２を備えた導通制御形変換器を有しており、
これら面入力端子に入力交流１圧ＵＫが加わる。
１１ ｇ２を備えた導通制御形変換器を有しており、
これら面入力端子に入力交流１圧ＵＫが加わる。
ブリッジ整流器ＢＧはこの入力交流電圧ＵＫを直流電圧
ＵＧに変換し、この面流宵圧は２つ １の端子１
，２に現れる。その際端子１には端子２に対して正の電
、位が現れる。直流電圧ＵＧは端子１および２の間に接
続されたコンデンサＣ１によって平滑化される。端子１
と２との間には更に、２つの抵抗Ｒ１およびＲ２から成
る直列回路および１次巻＆Ｗ１とスイッチングトランジ
スタＴ１のコレクタエミッタ区間とから成る１列回路が
接続されている。抵抗Ｒ１およびＲ２の間の詳シ（は図
示していない分圧点はスイッチングトランジスタＴ１の
ペースに接続されている。
ＵＧに変換し、この面流宵圧は２つ １の端子１
，２に現れる。その際端子１には端子２に対して正の電
、位が現れる。直流電圧ＵＧは端子１および２の間に接
続されたコンデンサＣ１によって平滑化される。端子１
と２との間には更に、２つの抵抗Ｒ１およびＲ２から成
る直列回路および１次巻＆Ｗ１とスイッチングトランジ
スタＴ１のコレクタエミッタ区間とから成る１列回路が
接続されている。抵抗Ｒ１およびＲ２の間の詳シ（は図
示していない分圧点はスイッチングトランジスタＴ１の
ペースに接続されている。
１次巻線Ｗ１と、消磁巻線Ｗ２と、制御巻線Ｗ３と、２
次巻線Ｗ４とが変圧器廿の構成素子である。１次巻線Ｗ
１と２次巻線Ｗ４とが同じ巻線方向ｋ”Ｎし、制御巻線
Ｗ３と消磁巻１ｆＭｗ２とは、その逆の巻線方向’ｋＷ
する。消磁巻線Ｗ２は、ダイオードＤ１と直列接続され
両端子１および２０間に接続されており、その際ダイオ
ードＤ１のカソードが端子１に接続されている。
次巻線Ｗ４とが変圧器廿の構成素子である。１次巻線Ｗ
１と２次巻線Ｗ４とが同じ巻線方向ｋ”Ｎし、制御巻線
Ｗ３と消磁巻１ｆＭｗ２とは、その逆の巻線方向’ｋＷ
する。消磁巻線Ｗ２は、ダイオードＤ１と直列接続され
両端子１および２０間に接続されており、その際ダイオ
ードＤ１のカソードが端子１に接続されている。
スイッチングトランジスタＴ１のペースと端子２との間
には制御トランジスタＴ２のコレクタエミッタ間が接続
されている。制御トランジスタＴ２のペースはコンデン
サ０３に介して且つ抵抗Ｒ４と制御巻４ｗ３とから成る
直列回路全弁して端子２に接続されている。抵抗Ｒ４に
はダイオードＤ２が並列接続されており、このダイオー
ドのアノードが制御トランジスタＴ２のペースに接続さ
れている。ダイオードＤ２のカソードはコンデンサＣ２
と抵抗Ｒ３とから成る直列回路を介してスイッチングト
ランジスタＴ１のペースに接続されている。
には制御トランジスタＴ２のコレクタエミッタ間が接続
されている。制御トランジスタＴ２のペースはコンデン
サ０３に介して且つ抵抗Ｒ４と制御巻４ｗ３とから成る
直列回路全弁して端子２に接続されている。抵抗Ｒ４に
はダイオードＤ２が並列接続されており、このダイオー
ドのアノードが制御トランジスタＴ２のペースに接続さ
れている。ダイオードＤ２のカソードはコンデンサＣ２
と抵抗Ｒ３とから成る直列回路を介してスイッチングト
ランジスタＴ１のペースに接続されている。
抵抗Ｒ３はコンデンサＣ２と共にスイッチングトランジ
スタＴ１用のスイッチオン股上形成しており、コンデン
サＣ３は抵抗Ｒ４と制御トランジスタＴ２とダイオード
Ｄ２と共に、スイッチングトランジスタＴ１用のスイッ
チオフ段を形成している。
スタＴ１用のスイッチオン股上形成しており、コンデン
サＣ３は抵抗Ｒ４と制御トランジスタＴ２とダイオード
Ｄ２と共に、スイッチングトランジスタＴ１用のスイッ
チオフ段を形成している。
２次側には、２次餉スイッチングレヤユレータＳＳと整
流ダイオードＤ３と、抵抗Ｒ５とが設けられている。２
次巻線Ｗ４の一万の端子は整流ダイオードＤ３と、２次
（ｆｔｌｊスイッチングトランジスｊＩＴ３と、インダ
クタンスＬとを介して出力端子Ａ１に接続されている。
流ダイオードＤ３と、抵抗Ｒ５とが設けられている。２
次巻線Ｗ４の一万の端子は整流ダイオードＤ３と、２次
（ｆｔｌｊスイッチングトランジスｊＩＴ３と、インダ
クタンスＬとを介して出力端子Ａ１に接続されている。
２次巻線Ｗ４の他方の端子は、出力端子Ａ２に直接接続
されており、この出力端子は順方向に極性づげられたフ
ライホイールダイオードＤ４’に介して２次側スイッチ
ングトランジスタＴ３のコレクタに接続されている。出
力端子Ａ１．Ａ２から取出された出力激流電圧ＵＡの平
滑化のため、これら出力端子の間にコンデンサ°Ｃ４が
接続されている。これらの出力端子Ａ１およびＡ２の間
にはさらに負荷抵抗ＲＬが接続されており、この抵抗は
外部負荷を象徴的に表わしている。
されており、この出力端子は順方向に極性づげられたフ
ライホイールダイオードＤ４’に介して２次側スイッチ
ングトランジスタＴ３のコレクタに接続されている。出
力端子Ａ１．Ａ２から取出された出力激流電圧ＵＡの平
滑化のため、これら出力端子の間にコンデンサ°Ｃ４が
接続されている。これらの出力端子Ａ１およびＡ２の間
にはさらに負荷抵抗ＲＬが接続されており、この抵抗は
外部負荷を象徴的に表わしている。
２次側スイッチングトランジスタＴ３のエミッタは、整
流ダイオードＤ３のカソードと接続されており、さらに
抵抗Ｒ６を介してツェナーダイオード２のカソードと接
続されている。ツェナーダイオードのアノードは出力端
子Ａ２に接続されている。２次側スイッチングトランジ
スタＴ３のベースは、抵抗Ｒ７’に介し且つトランジス
タＴ４のエミツタコレクク間ヲ介して出力端子Ａ１と接
続されている。整流ダイオードＤ３のアノードは抵抗Ｒ
５’に介してトランジスタＴ４のベースに接続されてお
り、さらに抵抗。
流ダイオードＤ３のカソードと接続されており、さらに
抵抗Ｒ６を介してツェナーダイオード２のカソードと接
続されている。ツェナーダイオードのアノードは出力端
子Ａ２に接続されている。２次側スイッチングトランジ
スタＴ３のベースは、抵抗Ｒ７’に介し且つトランジス
タＴ４のエミツタコレクク間ヲ介して出力端子Ａ１と接
続されている。整流ダイオードＤ３のアノードは抵抗Ｒ
５’に介してトランジスタＴ４のベースに接続されてお
り、さらに抵抗。
１８に介してツェナーダイオード２０カソードに接続さ
れている。整流ダイオードＤ３ば、アノードが端子３に
、カソードが端子４に接続されており、出力端子Ａ２は
端子５に接続されている。
れている。整流ダイオードＤ３ば、アノードが端子３に
、カソードが端子４に接続されており、出力端子Ａ２は
端子５に接続されている。
端子３，４．５には、別の２次側スイッチングレギュレ
ータを接続可能であり、それらは２次巻線Ｗ４と、整流
ダイオードＤ３と、出力端子Ａ２とを共有する。
ータを接続可能であり、それらは２次巻線Ｗ４と、整流
ダイオードＤ３と、出力端子Ａ２とを共有する。
次に本発明のスイッチング電源回路部の動作を説明する
。
。
整流された入力交流電圧ＵＫ即ち直流電圧ＵＧは、変圧
器Ｕの１次巻ｌＮｗ１とスイッチングトランジスタＴ１
とを用いてオン−オフ電圧に変換される。スイッチング
電源回路装置のスイッチオン時に、コンデンサＣ２は抵
抗ＲＩ＆よびＲ３と制御巻線Ｗ３とゲ介して充電される
。
器Ｕの１次巻ｌＮｗ１とスイッチングトランジスタＴ１
とを用いてオン−オフ電圧に変換される。スイッチング
電源回路装置のスイッチオン時に、コンデンサＣ２は抵
抗ＲＩ＆よびＲ３と制御巻線Ｗ３とゲ介して充電される
。
スイッチングトランジスタＴ１のベース電圧が閾値電圧
に達すると、このスイッチングトランジスタが導通し、
導通制御形変換器が動作を開始する。
に達すると、このスイッチングトランジスタが導通し、
導通制御形変換器が動作を開始する。
スイッチングトランジスタＴ１の導通期間の間に、エネ
ルギ゛−が変圧器廿の２次側に伝送される。同時に整流
ダイオードＤ３と２次側スイッチングトランジスタＴ３
とが導通し、フライホイールダイオードＤ４が遮断され
る。その際、インダクタンスＬを流れる電流は、コンデ
ンサＣ４から出力直流電圧ＵＡを取出すことを可能にす
る。電流が流れている間、負荷抵抗ＲＬだゆでなく、イ
ンダクタンスＬもエネルギーを受は取る。インダクタン
スＬはエネルギーを磁気エネルギーとして蓄積する。１
次回路における電流の尖頭値は、インダクタンスＬと、
１次側および２次側の回路における損失抵抗の和と、ス
イッチングトランジスタＴ１のスイッチオン時間と出力
直流電圧ＵＡの値とにより決まる。
ルギ゛−が変圧器廿の２次側に伝送される。同時に整流
ダイオードＤ３と２次側スイッチングトランジスタＴ３
とが導通し、フライホイールダイオードＤ４が遮断され
る。その際、インダクタンスＬを流れる電流は、コンデ
ンサＣ４から出力直流電圧ＵＡを取出すことを可能にす
る。電流が流れている間、負荷抵抗ＲＬだゆでなく、イ
ンダクタンスＬもエネルギーを受は取る。インダクタン
スＬはエネルギーを磁気エネルギーとして蓄積する。１
次回路における電流の尖頭値は、インダクタンスＬと、
１次側および２次側の回路における損失抵抗の和と、ス
イッチングトランジスタＴ１のスイッチオン時間と出力
直流電圧ＵＡの値とにより決まる。
゛ ２次側スイッチングレギュレータＳＳの動作は、そ
れ自体公知である。出力端子Ａ１およびＡ２から取出さ
れる出力直流電圧ＵＡが低下すると、スイッチングトラ
ンジスタＴ１の導通期間の間、即ち２次側スイッチング
トランジスタＴ３のエミッタに電圧が加わっているとぎ
に、。
れ自体公知である。出力端子Ａ１およびＡ２から取出さ
れる出力直流電圧ＵＡが低下すると、スイッチングトラ
ンジスタＴ１の導通期間の間、即ち２次側スイッチング
トランジスタＴ３のエミッタに電圧が加わっているとぎ
に、。
２次側スイッチングトランジスタがトランジス −タＴ
４を介して導通制御される。出力直流電圧ＵＡが、ツェ
ナーダイオード２とトランジスタＴ４のベースエミッタ
間とにより設定される閾値を上回ったときに、トランジ
スタＴ４ひいては２次側スイッチングトランジスタＴ３
は遮断される。この場合、負荷抵抗ＲＬｉ流れる電流は
フライホイールダイオードＤ４とインダクタンスＬとに
より保持される。
４を介して導通制御される。出力直流電圧ＵＡが、ツェ
ナーダイオード２とトランジスタＴ４のベースエミッタ
間とにより設定される閾値を上回ったときに、トランジ
スタＴ４ひいては２次側スイッチングトランジスタＴ３
は遮断される。この場合、負荷抵抗ＲＬｉ流れる電流は
フライホイールダイオードＤ４とインダクタンスＬとに
より保持される。
本発明によれは、スイッチング電源回路装置の２次側に
整流ダイオードＤ３と抵抗Ｒ５とが設けられる。整流ダ
イオードＤ３は、２次側スイッチングレギュレータＳＳ
の入力側、即ち２次側スイッチングトランジスタＴ３の
エミッタに加わる脈動直流電圧の発生に用いられる。抵
抗Ｒ５は、２次（ｔ４＋＋スイッチングレギュレータＳ
Ｓの同期に用いられる。この同期用抵抗Ｒ５′に介して
トランジスタＴ４ひいては２次側スイッチングトランジ
スタＴ３も、スイッチングトランジスタＴ１の導通期間
の始めに導通制御される。
整流ダイオードＤ３と抵抗Ｒ５とが設けられる。整流ダ
イオードＤ３は、２次側スイッチングレギュレータＳＳ
の入力側、即ち２次側スイッチングトランジスタＴ３の
エミッタに加わる脈動直流電圧の発生に用いられる。抵
抗Ｒ５は、２次（ｔ４＋＋スイッチングレギュレータＳ
Ｓの同期に用いられる。この同期用抵抗Ｒ５′に介して
トランジスタＴ４ひいては２次側スイッチングトランジ
スタＴ３も、スイッチングトランジスタＴ１の導通期間
の始めに導通制御される。
このようにして、２次側へのエネルギー伝送の開始と同
時にインダクタンスＬがエネルギーを受は取れるように
なっている。
時にインダクタンスＬがエネルギーを受は取れるように
なっている。
やはりスイッチングトラ、ンゾ°スクＴ１の導通期間の
間に、変圧器Ｕの１次側でも、コンデンサＣ３が制御巻
線Ｗ３に誘起された電流によって抵抗Ｒ４’に介して充
ｔされる。コンデンサＣ３が制御トランジスタＴ２のベ
ースの閾値電圧まで充電されると、制御トランジスタＴ
２が急激に導通制御され、スイッチングトランジスタＴ
１がスイッチオフされる。つまり、スイッチングトラン
ジスタＴ１のスイッチオン期間は主に、抵抗Ｒ４とコン
デンサＣ３とから成る時定数により決まる。スイッチン
グトランジスタＴ１のスイッチオフ期間の間、そのベー
スには、ブリッジ整流器ＢＧの端子２から取出される電
位に対して負の電圧が加わる。このスイッチングトラン
ジスタＴ１のベースにおける電圧反転−は、制御巻鞠Ｗ
３から取出される電圧が反転する結果書られる。スイッ
チングトランジスタの遮断道程は、制御トランジスタＴ
２’に介して開始され、消磁の間は制御巻線Ｗ３’を介
して保持される。
間に、変圧器Ｕの１次側でも、コンデンサＣ３が制御巻
線Ｗ３に誘起された電流によって抵抗Ｒ４’に介して充
ｔされる。コンデンサＣ３が制御トランジスタＴ２のベ
ースの閾値電圧まで充電されると、制御トランジスタＴ
２が急激に導通制御され、スイッチングトランジスタＴ
１がスイッチオフされる。つまり、スイッチングトラン
ジスタＴ１のスイッチオン期間は主に、抵抗Ｒ４とコン
デンサＣ３とから成る時定数により決まる。スイッチン
グトランジスタＴ１のスイッチオフ期間の間、そのベー
スには、ブリッジ整流器ＢＧの端子２から取出される電
位に対して負の電圧が加わる。このスイッチングトラン
ジスタＴ１のベースにおける電圧反転−は、制御巻鞠Ｗ
３から取出される電圧が反転する結果書られる。スイッ
チングトランジスタの遮断道程は、制御トランジスタＴ
２’に介して開始され、消磁の間は制御巻線Ｗ３’を介
して保持される。
スイッチングトランジスタＴ１のスイッチオフ期間の間
、変圧６廿２次側では整流ダイオードＤ３が逆方向にバ
イアスされ、従って非導通状態になる。インダクタンス
Ｌに蓄積されたエネルギーにより、電流がこのインダク
タンスＬと負荷抵抗ＲＬと、そのとき導通しているフラ
゛イホイールダイオードＤ４とを介して同じ方向に流
れる。既に説明したように、この’ｌＩ流は、スイッチ
ングトランジスタＴ１の導通期間の間で２次側スイッチ
ングトランジスタＴ３が出力直流電圧ＵＡ′に所定の値
に保持するために遮断されているときにも維持される。
、変圧６廿２次側では整流ダイオードＤ３が逆方向にバ
イアスされ、従って非導通状態になる。インダクタンス
Ｌに蓄積されたエネルギーにより、電流がこのインダク
タンスＬと負荷抵抗ＲＬと、そのとき導通しているフラ
゛イホイールダイオードＤ４とを介して同じ方向に流
れる。既に説明したように、この’ｌＩ流は、スイッチ
ングトランジスタＴ１の導通期間の間で２次側スイッチ
ングトランジスタＴ３が出力直流電圧ＵＡ′に所定の値
に保持するために遮断されているときにも維持される。
スイッチングトランジスタＴ１の導通期間の間に変圧６
廿の変圧器鉄心に蓄えられた磁化エネルギーは、スイッ
チングトランジスタＴ１の遮断期間の間に消磁巻線Ｗ２
とダイオードＤ１とを介して電流として電圧源に流入す
る。つまりコンデンサＣ１に戻る。変圧６廿の消磁後に
フライホイールダイオードＤ４が無電流状態にあるとき
、スイッチングトランジスタＴ１が改めて導通状態に切
換わる。スイッチングトランジスタＴ１の遮断期間の間
にこのトランジスタのベースに加わる負の電圧は、消磁
にしたがって消失する。抵抗Ｒ３と制御巻線Ｗ３とを介
してコンデンサＣ２が再び充電され、スイッチングトラ
ンジスタＴ１が改めて導通制御される。
廿の変圧器鉄心に蓄えられた磁化エネルギーは、スイッ
チングトランジスタＴ１の遮断期間の間に消磁巻線Ｗ２
とダイオードＤ１とを介して電流として電圧源に流入す
る。つまりコンデンサＣ１に戻る。変圧６廿の消磁後に
フライホイールダイオードＤ４が無電流状態にあるとき
、スイッチングトランジスタＴ１が改めて導通状態に切
換わる。スイッチングトランジスタＴ１の遮断期間の間
にこのトランジスタのベースに加わる負の電圧は、消磁
にしたがって消失する。抵抗Ｒ３と制御巻線Ｗ３とを介
してコンデンサＣ２が再び充電され、スイッチングトラ
ンジスタＴ１が改めて導通制御される。
ダイオードＤ２は、スイッチングトランジスタＴ１の遮
断期間の始めにコンデンサＣ３の放電を急激に行うのに
用いられる。
断期間の始めにコンデンサＣ３の放電を急激に行うのに
用いられる。
本発明のスイッチング電源回路装置の基本思想は、スイ
ッチングトランジスタＴ１のスイッチオン時点ひいては
そのスイッチング周波数を固定設定しないことである。
ッチングトランジスタＴ１のスイッチオン時点ひいては
そのスイッチング周波数を固定設定しないことである。
スイッチングトランジスタＴ１は、変圧器Ｕの消磁後に
フライホイールダイオードＤ４が無電流状態になると自
動的に再びスイッチオンされる。これにより、スイッチ
ングトランジスタＴ１は無電流状態でスイッチオンされ
、且つ三角波コレクター流が１次回路を流れるようにな
る。この電流は容易に雑音防止できる。
フライホイールダイオードＤ４が無電流状態になると自
動的に再びスイッチオンされる。これにより、スイッチ
ングトランジスタＴ１は無電流状態でスイッチオンされ
、且つ三角波コレクター流が１次回路を流れるようにな
る。この電流は容易に雑音防止できる。
本発明のスイッチング電源回路装置において、スイッチ
ングトランジスタＴ１は所定の時間導通する。このスイ
ッチオン期間後に、即ちスイッチングトランジスタＴ１
のスイッチオフ Ｊ９ｉ １”Ｅｌ’１の間に、変圧６
廿が消磁される。消磁後に、ひいてはフライホイールダ
イオードＤ４の無電流状態においてスイッチングトラン
ジスタＴ１が改めてスイッチオンされる。消磁の終りは
、実鵞的に制御巻＆Ｗ３’ｅ介して検出される。
ングトランジスタＴ１は所定の時間導通する。このスイ
ッチオン期間後に、即ちスイッチングトランジスタＴ１
のスイッチオフ Ｊ９ｉ １”Ｅｌ’１の間に、変圧６
廿が消磁される。消磁後に、ひいてはフライホイールダ
イオードＤ４の無電流状態においてスイッチングトラン
ジスタＴ１が改めてスイッチオンされる。消磁の終りは
、実鵞的に制御巻＆Ｗ３’ｅ介して検出される。
出力直流電圧ＵＡ′（ｌ？一定の値に保持するために、
２次側スイッチングトランジスタＴ ３ ’ｋｍえた２
次側スイッチングレギュレータ８８が用いられ、２次側
スイッチングトランジスタのにイッチオン時点は抵抗Ｒ
５を介して、スイッチングトランジスタＴ１のスイッチ
オン時点に同期される。２次側スイッチングトランジス
タＴ３のオンオフ比を介して、出力直流電圧ＵＡの値が
設定される。
２次側スイッチングトランジスタＴ ３ ’ｋｍえた２
次側スイッチングレギュレータ８８が用いられ、２次側
スイッチングトランジスタのにイッチオン時点は抵抗Ｒ
５を介して、スイッチングトランジスタＴ１のスイッチ
オン時点に同期される。２次側スイッチングトランジス
タＴ３のオンオフ比を介して、出力直流電圧ＵＡの値が
設定される。
この装置音用いて、つまりは端子３． ４． ５に接続
される複数の２次側スイッチングレヤユレータを介して
、複数の出力電圧に高い精度で制御することができる。
される複数の２次側スイッチングレヤユレータを介して
、複数の出力電圧に高い精度で制御することができる。
スイッチングトランジスタＴ１として、ならびに２次側
スイッチングトランジスタＴ３として、本発明のスイッ
チングを源回路装置には、制御可能な半導体回路素子な
らばどのようなものでも使用できる。
スイッチングトランジスタＴ３として、本発明のスイッ
チングを源回路装置には、制御可能な半導体回路素子な
らばどのようなものでも使用できる。
発明の効果
本発明によるスイッチング電源回路装置の利点は、自由
振動する導通制御形変換器がスイッチングトランジスタ
に三角波コレクタ電流を生するよう作用いこれにより変
換装置にて容易に障害を防止できることにある。
振動する導通制御形変換器がスイッチングトランジスタ
に三角波コレクタ電流を生するよう作用いこれにより変
換装置にて容易に障害を防止できることにある。
２次側に設けられた２次側スイッチングレギュレータに
より、出力電圧調整全制御ループを用いずに行なえる。
より、出力電圧調整全制御ループを用いずに行なえる。
スイッチングトランジスタが電、流が流れない状態でス
イッチオンできることにより、スイッチング損失が低減
される。
イッチオンできることにより、スイッチング損失が低減
される。
本発明のスイッチング電源回路装置は、導通制御形変換
装置に一’Ｎすることにより、変圧器の１次巻線のシー
ルドのために、容易に加工できる金属箔音用いることが
できる。
装置に一’Ｎすることにより、変圧器の１次巻線のシー
ルドのために、容易に加工できる金属箔音用いることが
できる。
本発明の実施例により同期用抵抗を設けることによって
、２次側スイッチングトランジスタが、１次側スイッチ
ングトランジスタの導通期間の開始時に導通接続される
ようになる。
、２次側スイッチングトランジスタが、１次側スイッチ
ングトランジスタの導通期間の開始時に導通接続される
ようになる。
図は本発明のスイッチング電源回路装置の実施例の回路
図である。 ＢＧ・・・ブリッジ整流°器、ＵＧ・・・直流電圧、Ｕ
Ｅ・・・入力交流電圧、Ｔ１・・・スイッチングトラン
ジスタ、Ｕ・・・変圧器、ＵＡ、・・出力直流電圧、Ｓ
Ｓ・・・２次側スイッチングレギュレータ、Ｗｌ・・・
１次巻線、Ｗ２・・・消磁巻線、ｗ°３・・・制御巻線
、Ｗ４・・・２次巻線
図である。 ＢＧ・・・ブリッジ整流°器、ＵＧ・・・直流電圧、Ｕ
Ｅ・・・入力交流電圧、Ｔ１・・・スイッチングトラン
ジスタ、Ｕ・・・変圧器、ＵＡ、・・出力直流電圧、Ｓ
Ｓ・・・２次側スイッチングレギュレータ、Ｗｌ・・・
１次巻線、Ｗ２・・・消磁巻線、ｗ°３・・・制御巻線
、Ｗ４・・・２次巻線
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、入力交流電圧（ＵＥ）から直流電圧（ＵＧ）を発生
する整流装置（ＢＧ）、およびスイッチングトランジス
タ（Ｔ１）と変圧器（■）とを備えた電力変換装置を有
するスイッチング電源回路装置において、電力変換装置
を自由振動する導通制御形変換器として構成し、その際
スイッチングトランジスタ（Ｔ１）が無電流状態でスイ
ッチオンされるようにし、電力変換装置の２次側に、変
圧器（■）により同期される、出力直流電圧（ＵＡ）を
調整する２次側スイッチングレギュレータ（ＳＳ）を設
けることを特徴とする、スイッチング電源回路装置。 ２、スイッチングトランジスタ（Ｔ１）のベースに、直
流電圧（ＵＧ）の一部が加えられ、変圧器（■）が制御
巻線（Ｗ３）を有し、スイッチオン段とスイッチオフ段
とをスイッチングトランジスタ（Ｔ１）の制御のために
設け、変圧器（■）が、消磁されているとき、スイッチ
ングトランジスタ（Ｔ１）がスイッチオン段と制御巻線
（Ｗ３）とを介して導通制御され且つ所定のスイッチオ
ン期間後に、制御巻線（Ｗ３）に誘起された電流により
スイッチオフ段を介してスイッチオフされる特許請求の
範囲第１項記載のスイッチング電源回路装置。 ３、スイッチオン段を抵抗（Ｒ３）とコンデンサ（Ｃ２
）との直列回路から構成した特許請求の範囲第１項また
は第２項記載のスイッチング電源回路装置。 ４、スイッチオフ段を制御トランジスタ（Ｔ２）とコン
デンサ（Ｃ３）と抵抗（Ｒ４）とから構成し、その際ス
イッチオン期間を抵抗（Ｒ４）とコンデンサ（Ｃ３）と
により決定する特許請求の範囲第１項から第３項記載の
スイッチング電源回路装置。 ５、抵抗（Ｒ４）にダイオード（Ｄ２）を並列接続し、
該ダイオードが変圧器（■）の消磁の開始時にコンデン
サ（Ｃ３）を急激に放電するようにした特許請求の範囲
第１項から第４項までのいずれか１項記載のスイッチン
グ電源回路装置。 ６、２次側スイッチングレギュレータ（ＳＳ）の入力側
、即ち調整すべき電圧が加わる入力側に、脈動直流電圧
を発生する整流ダイオード（Ｄ３）を前置接続した特許
請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
スイッチング電源回路装置。 ７、抵抗（Ｒ５）を設け、該抵抗を介して２次側スイッ
チングレギュレータ（ＳＳ）中に設けられた２次側スイ
ッチングトランジスタ （Ｔ３）のスイッチオン時点が、１次側スイッチングト
ランジスタ（Ｔ１）のスイッチオン時点に同期されるよ
うにした特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
か１項記載のスイッチング電源回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3429100.8 | 1984-08-07 | ||
| DE3429100 | 1984-08-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6146175A true JPS6146175A (ja) | 1986-03-06 |
Family
ID=6242548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60172557A Pending JPS6146175A (ja) | 1984-08-07 | 1985-08-07 | スイツチング電源回路装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4660133A (ja) |
| EP (1) | EP0170293A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6146175A (ja) |
| CA (1) | CA1236522A (ja) |
| DK (1) | DK355385A (ja) |
| FI (1) | FI853015L (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173977A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイツチング回路の駆動装置 |
| JPH04193345A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-13 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5401579A (en) * | 1987-12-16 | 1995-03-28 | Ppg Industries, Inc. | Siloxane organic hybrid polymers |
| US7017849B2 (en) * | 2003-03-21 | 2006-03-28 | Metso Paper, Inc. | Electromagnetic brake in a slitter |
| DE10322870B4 (de) * | 2003-05-21 | 2009-10-01 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Betreiben eines Schaltwandlers und Ansteuerschaltung zur Ansteuerung eines Schalters in einem Schaltwandler |
| DE102012219365A1 (de) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Schmidhauser Ag | Gleichspannungswandler |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2608167C3 (de) * | 1976-02-27 | 1978-11-02 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Geregelter Eintakt-Durchflußumrichter zur Erzeugung mehrerer galvanisch getrennter Ausgangsspannungen |
| DE2613806C2 (de) * | 1976-03-31 | 1978-05-03 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Geregelter Eintakt-Durchflußumrichter zur Erzeugung mehrerer galvanisch getrennter Ausgangsspannungen |
| JPS564820A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-19 | Toko Inc | Switching power supply unit |
| GB2069256B (en) * | 1980-01-02 | 1983-07-13 | Gould Advance Ltd | Power supply apparatus |
| WO1982001627A1 (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Corp Unitron | High voltage high frequency dc-dc power supply |
| US4415959A (en) * | 1981-03-20 | 1983-11-15 | Vicor Corporation | Forward converter switching at zero current |
| JPS57161913A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Tohoku Metal Ind Ltd | Power supply system |
| DE3134599C2 (de) * | 1981-09-01 | 1986-03-06 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Regelung der Ausgangsspannung eines fremdgesteuerten Gleichspannungswandlers |
| JPS59201675A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-15 | エヌ・シ−・ア−ル・コ−ポレ−シヨン | 直流安定化電源用発振周波数安定化方法 |
-
1985
- 1985-06-28 CA CA000486149A patent/CA1236522A/en not_active Expired
- 1985-08-05 DK DK355385A patent/DK355385A/da unknown
- 1985-08-05 EP EP85109836A patent/EP0170293A1/de not_active Withdrawn
- 1985-08-05 US US06/762,516 patent/US4660133A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-08-06 FI FI853015A patent/FI853015L/fi not_active Application Discontinuation
- 1985-08-07 JP JP60172557A patent/JPS6146175A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173977A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイツチング回路の駆動装置 |
| JPH04193345A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-13 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK355385A (da) | 1986-02-08 |
| DK355385D0 (da) | 1985-08-05 |
| FI853015L (fi) | 1986-02-08 |
| US4660133A (en) | 1987-04-21 |
| FI853015A0 (fi) | 1985-08-06 |
| EP0170293A1 (de) | 1986-02-05 |
| CA1236522A (en) | 1988-05-10 |
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