JPS62185565A - 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 本発明はテレビジョン受像機等の電源おして使用される
スイッチング制御型電源回路に関する。

（ロ）従来の技術 スイッチング制御型電源回路の一つの方式に例えば特開
昭５６−１４５７７５号公報に示されるブロッキング発
振方式のものがあり、その一つの例として木用願人は第
２図のような電源回＠を先に提案した。即ち、この第２
図の電源回路に於いて、交流電源入力がラッシュ′電流
制限用抵抗（Ｒ１）を介してブリッジ整流回路（Ｂ　Ｉ
）　）に入力され、その整流出力をコンデンサ（ＣＩ）
によって平滑して得た非安定の直流電圧がコンバータト
ランス（Ｔ）の入力巻線（Ｎ１）、スイッチングトラン
ジスタ（Ｑｌ）及び電流検出用抵抗（Ｒ８）の直列回路
に印加される。スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）は上
記トランス（Ｔ）の帰還巻線（Ｎ２）及び先の入力巻線
（Ｎ１）とでブロッキング発振回路を構成しており、そ
のため上記帰還巻線（Ｎ２）がコンデンサ（Ｃ５）及び
抵抗（Ｒ６）’を介してスイッチングトランジスタ（Ｑ
ｌ）のベース・エミッタ間及び電流検出用抵抗（Ｒ８）
と直列に接続されている。

また、前記トランスσ）の出力巻線（Ｎ４）に密結合さ
れた検出巻線（Ｎ８）からダイオード（Ｃ６）と平滑用
コンデンサ（Ｃ６〕によって取り出される直流電圧に対
して、トランジスタ（Ｃ８）、ツェナーダイオード（Ｄ
７〕、及び抵抗（Ｒ７）〜（Ｒ１２）からなる誤差検出
部が設けられており、そのＡ点に得る出力電圧が後述の
各電圧と合成されて制御トランジスタ（Ｃ２）のベース
・エミッタ間に印加されるようになっている。即ち、前
記Ａ点の電圧は、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）の
オフ期間に充電されたコンデンサ（Ｃ４）の両端間電圧
及びスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のコレクタ電流
Ｉｊによって抵抗（Ｒ８）に生じコンデンサ（Ｃ８）と
抵抗（Ｒ６）ｋ介してＢ点に導かれる電圧と、合成され
て印加されるのである。なお、上記コンデンサ（Ｃ４）
の充電は、帰還巻線（Ｎ２）のｄ端側から制御トランジ
スタ（Ｃ２）のベース・コレクタ間を通る図示の経路で
流れる電流１ｃによって行なわれるようになっている。

なお、制御トランジスタ（Ｑｌ）のベース・エミッタ間
のダイオード（Ｄｌｌ）は、前述のように充電されるコ
ンデンサ（Ｃ４）の両端間電圧全豹０．７Ｖに固定する
ためのものである。

この電源回路の各部の電圧・電流波形は第３図のように
なるが、特に定常状態でのスイッチングトランジスタ（
Ｑｌ）のオン、オフは次のように行なわれる。即ち、今
、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のオン期間では、
そのコレクタ電流Ｉｆが時間につれて増大し、それによ
って抵抗（Ｒ８）の両端間の電圧も増大して行く。従っ
て、このオン期間に制御トランジスタ（Ｃ２）のベース
・エミッタ間に印加される前述の合成電圧は、ライン（
Ｌ）を基準電位とすると、オン期間の初めはＯＶよりも
僅かに低い負の状態になっており、この状態から正の方
向に変化して行く。そして、制御トランジスタ（Ｃ２）
のベース・エミッタ間立上り電圧Ｖｂｅを越えた時点で
、この制御トランジスタ（Ｃ２）がターンオンする。す
ると、上記オン期間に帰還巻線（Ｎ２）からの正帰還電
流（ベース電流）Ｉｆがその制御トランジスタ（Ｃ２）
によってバイパスされることになり、このためスイッチ
ングトランジスタ〔Ｑ１〕がターンオフする。

その後、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）＃−ｔその
ターンオフから一定時間経過後に、通常のブロッキング
発振動作によって再びオン状態になり、以後はこれまで
の動作を繰り返す。そして、このような動作に於いて、
Ａ点の電圧が出力巻線（Ｎ４）からダイオード（Ｃ８）
とコンデンサ（Ｃ７）によって取り出される直流出力電
圧の変動に応じて変化することによって、前述のターン
オフ動作のタイミングが可変され上記出力電圧が安定化
される訳である。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 さて、第２図の電源回路に於いて、電源のオン、オフを
電流容量の小さい小型低定格のスイッチ素子によって行
なう場合には、そのスイッチ素子全Ｃ点とＢ点との間に
接続し、電源をオフさせる時にそのスイッチ素子を閉成
して制御トランジスタ（Ｃ２）を強制的にオンさせ、ス
イッチングトランジスタ（Ｑｌ）の動作を停止させるこ
とが考えられる。

しかしながら、基準ライン（Ｌ）から見たＣ点の電圧は
、第３図（ｆ）のＤＣ＝０レベルを中心とする正、負両
極性の矩形波電圧となっているから、先のＣ１Ｂ点間に
前記スイッチ素子を直接接続してもうまく動作させるこ
とができないっなぜなら、上記矩形波電圧が員の期間即
ちスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）がオフとなってい
る期間に前記スイッチ素子を閉じても、制御トランジス
タ（Ｑ２）のベースにベース電流を供給できないからで
ある。

従って、この場合は上記スイッチ素子全閉成してから、
スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）がブロッキング発振
動作によって一旦ターンオンした後に、上記スイッチ素
子を通って制御トランジスタ（Ｑ２）にベース電流が供
給され、その時点で初めて制御トランジスタ（Ｑ２）が
ターンオンして、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）が
停止することになるので、この期間での動作が不安定に
なるからである。

そこで、本発明では、小型低定格のスイッチ素子を使用
しても、スイッチングトランジスタを確実に停止せしめ
得、それによって電源を正確にオフさせることのできる
スイッチング制御型電源回路を提供することを目的とす
る。

に）問題点を解決するための手段 本発明では、前述のブロッキング発帳方式のスイッチン
グ制御型電源回路に於いて、スイッチングトランジスタ
のベースとコンバータトランスの帰還巻線側との接続点
に整流平滑用のダイオードとコンデンサを接続し、その
コンデンサとダイオードの接続中点お上記スイッチング
トランジスタのベース・エミッタ間に接続された制御ト
ランジスタのベースとの間に、電源オン、オフ用のスイ
ッチ素子を接続した。

（＠作用 上記構成に依れば、前記ダイオードとコンデンサの接続
中点には帰還巻線の矩形波電圧を整流平滑した正の直流
電圧が得られ、前記スイッチ素子が導通したときにその
電圧を電源として制御トランジスタにベース電流を供給
し、この制御トランジスタを完全にオンせしめるので、
スイッチングトランジスタが確実にオフ状態に医持され
る。

（へ）実施例 第１図は本発明のスイッチング制御型電源回路の一実施
例を示しており、第２図と同じ記号を付した部分は同一
構成であるが、その他に次の構成が追加されている。即
ち、その第１の点け、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ
）のベースに接続された電流制限抵抗〔Ｒ６〕と正帰還
電流のスピードアップ用のコンデンサ（Ｃ５）七の接続
中点（Ｃ）と基準ライン（Ｌ）との間に整流用ダイオー
ド（Ｄ９）と平滑用コンデンサ（Ｃ８）を接続し、その
コンデンサとダイオード間の接続中点（Ｄ）と制御トラ
ンジスタ（Ｑ２）のベースとの間に、電源オン、オフ用
のスイッチ素子としてフォトカップラ（ＰＣ）内の受光
トランジスタ（Ｑ４）のコレクタ・エミッタ間と電流制
限抵抗（Ｒｌａ）を接続した点である。また、第２の点
け、起動用抵抗を二つの抵抗（Ｒ４）　（Ｒ４）に分け
、その接続中点（Ｅ）をＤ点に接続した点である。

ここで、前記フォトカップラ（ｐｃ）内の発光ダイオー
ド（ＤＩＯ）は、図示しないリモコン信号処理回路から
電源オフ用の制御信号が印加されたときに、オンして発
光するようになっている。

したがって、前記制御信号が印加されず、発光ダイオー
ド（ＤＩＯ）がオフのときけ受光トランジスタ（Ｑ４）
もオフであるので、この場合は電源回路はオン（作動）
状態にあり、第２図で説明したように動作する。このと
き、Ｄ点には６点の矩形波電圧（第３図（ｆ）参照）を
ダイオード（Ｄ９〕とコンデンサ〔Ｃ８〕で整流平滑し
た正の直流電圧が得られている。従って、前記制御信号
に応答して受光トランジスタ（Ｑ４）がオンしたときは
、このトランジスタ（Ｑ４）を介して制御トランジスタ
（Ｑ２）にベース電流が流れる。その際、この電流は、
前記コンデンサ（Ｃ８）に蓄積された電荷即ち低インピ
ーダンスの直流電源から直接流れるので、交流入力電圧
が低く従って上記直流電圧が比較的低い場合でも、制御
トランジスタ（Ｑ２）をオンさせるのに充分な大きさで
ある。このため、制御トランジスタ（Ｑ２）は受光トラ
ンジスタ（Ｑ４）の導通によって確実にターンオンされ
、それによってスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のベ
ース・エミッタ間が短絡されるので、このスイッチング
トランジスタ（Ｑｌ）がターンオフする。

前記スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）がターンオフす
ると、Ｃ点は負電位になるが、その直後にも前記コンデ
ンサ（Ｃ９）からの電流が受光トランジスタ（Ｑ４　）
’を通って流れる。そして、スイッチングトランジスタ
（Ｑｌ）のオフ期間では、入力側から起動用抵抗（Ｒ４
’）を介してスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のベー
ス側に向おうきする電流Ｉｓが受光トランジスタ（Ｑ４
）を通って制御トランジスタ（Ｑ２）のベースに流れる
ので、この制御トランジスタは引続きオンとなり、従っ
て、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）が以後も確実に
オフ状態に保持されることになる。

ここで、起動用抵抗（Ｒ４’）（Ｒ４’）の接続中点（
Ｅ）をＤ点に接続するようにしたのけ、制御トランジス
タ（Ｑ２）の導通によってスイッチングトランジスタ（
Ｑｌ）が一旦ターンオンした以後の状態に於いて、Ｃ点
の電位を低下させてスイッチングトランジスタ（Ｑｌ）
の以後のオフ状態をより確実にするためである。即ち、
スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）のターンオフ以後の
状態では、Ｄ点の電位Ｅｄけ、制御トランジスタ（Ｑ２
）のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ、抵抗（Ｒ１２）
の両端間電圧をＶＲ１２、受光トランジスタ〔Ｑ４〕の
コレクタ・エミッタ間電圧をＶＣＥＩ）とすると、 Ｅｄ＝Ｖｎ　Ｅ＋ＶＲ１２＋　Ｖｃ　Ｅ　１であり、一
方、Ｆ点の電位Ｅｆは制御トランジスタ（Ｑ２　）のコ
レクタ・エミッタ間電圧をＶｃｇ２としてＥｆ’＝Ｖｃ
Ｅ２であるから、Ｃ点の電位Ｅｃは となり、抵抗（Ｒ４）（Ｒ５）の分圧によって充分低く
なる力）らである。しかし、Ｄ点とＥ点間の〔この場合
は１個の抵抗でよい〕の値を適切に選定すると共に、抵
抗（ＲｌＢ）を削除することによって、スイッチングト
ランジスタ（Ｑｌ）’にターンオフ後引続きオフ状態に
保持できる。ただし、この場合、Ｃ点の電位Ｅｃは、 Ｅｃ＝＝ＶＢＥ＋ＶｃＥ　１＋ＶＤ　　（Ｖｌ；ｔＤ９
　（Ｄ立上り電圧）となるので、前述の場合よりも高く
なる。

なお、スイッチングトランジスタ（Ｑｌ）をオフ状態に
保持させている期間中はフォトカップラ（ＰＣ）内の発
光ダイオード（ＤＩＯ）に、前述した制御信号が印加さ
れ続けているのけ申すまでもない。

（ト）発明の効果 以上の如く本発明のスイッチング制御型電源回路に依れ
ば、電源オン、オフ用のスイッチ素子によってスイッチ
ングトランジスタの前作を完全に停止させて、電源を確
実にオフ状態に保持することができる。しかも、上記ス
イッチ素子に小型低定格のものを使用できるので、電源
オン、オフをリモートコントロールする等の場合に、安
価に実現でき好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電源回路の一実施例を示す回路図、第
２図は従来のスイッチング制御型電源回路を示す回路図
、＠３図はその各部の電圧、電流波形図である。 ｆｆ）・・・コンバータトランス、（Ｎ２）・・・帰還
Ｓ　線、（Ｑｌ）・・・スイッチングトランジスタ、（
Ｑ２）・・・制御トランジスタ、（Ｄ９）・・・整流用
ダイオード、（Ｃ８）・・・平滑用コンデンサ、（ＰＣ
）・・・スイッチ素子としてのフォトカップラ。 出幀人　三洋電機株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流入力に対してコンバータ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
   直列に接続し、このトランジスタのベース・エミッタ間
   に前記トランスの帰還巻線を接続してブロッキング発振
   回路を構成すると共に、前記帰還巻線からの正帰還電流
   をバイパスする制御トランジスタを前記ベース・エミッ
   タ間に接続し、この制御トランジスタを前記トランスか
   ら得る直流電圧の変動に応じて制御することにより、前
   記スイッチングトランジスタのターンオフタイミングを
   可変するようにした電源回路に於いて、前記スイッチン
   グトランジスタのベースと前記帰還巻線側との接続点に
   整流平滑用のダイオードとコンデンサを接続し、そのコ
   ンデンサとダイオードの接続中点と前記制御トランジス
   タのベースとの間に電源オン、オフ用のスイッチ素子を
   接続してなるスイッチング制御型電源回路。
2. （２）スイッチングトランジスタのベースと帰還巻線側
   との前記接続点には、一端側が前記直流入力側に接続さ
   れた起動用抵抗の他端側が接続されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のスイッチング制御型電
   源回路。
3. （３）前記起動用抵抗は分圧回路を構成する複数の抵抗
   からなり、その一つの分圧中点が前記ダイオードとコン
   デンサの接続中点に接続されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のスイッチング制御型電源回路
   。