JPS631587Y2

JPS631587Y2 -

Info

Publication number: JPS631587Y2
Application number: JP1982123342U
Authority: JP
Priority date: 1982-08-14
Filing date: 1982-08-14
Publication date: 1988-01-14
Also published as: JPS5928281U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、複数の負荷を個別に駆動するため
に併設したスイツチングレギユレータのスイツチ
ング動作の同期化を図つた電源装置に関する。

〔従来の技術〕一般に、ビデオテープレコーダ（VTR）やビ
デオカメラ等、携帯用或いは車載用の各種電子機
器ではバツテリを駆動電源に用いている。この種
の電源は、作動モードの切換え等に伴う負荷の急
変によつて、その端子電圧が大きく変動する場合
があり、このような変動を抑制して電子機器の動
作を安定に維持するため、安定化電源装置が設置
される。

このような電源装置にはスイツチングレギユレ
ータが用いられているが、多数の負荷に対応する
出力電圧を得るために、複数のスイツチングレギ
ユレータを併設して用いる場合がある。

第１図は、このような電源装置に用いられる従
来の他励式のスイツチングレギユレータを示す。
このスイツチングレギユレータでは、入力端子２
Ａ，２Ｂの間に供給された直流入力Viは、この
入力端子２Ａ，２Ｂの間に設置されたリツプル吸
収用コンデンサ４でリツプル分が除かれるととも
に、スイツチングトランジスタ６で交流に変換さ
れ、ダイオード８、チヨークコイル１０及びコン
デンサ１２で構成される直流再生回路１４で再び
直流に変換された後、出力端子１６Ａ，１６Ｂか
ら安定化出力V_pとして取り出される。

出力端子１６Ａ，１６Ｂの間には直流出力電圧
V_pを分圧して取り出すために抵抗１８，２０が
直列に接続され、これら抵抗１８，２０の接続点
に発生する分圧出力は、誤差増幅器２２で基準電
源２４で与えられる基準電圧と比較され、その変
動分が検出される。この変動出力はコンパレータ
２６の非反転入力端子に印加され、その反転入力
端子には基準波形発生回路２８から三角波出力が
印加される。即ち、このような両入力がコンパレ
ータ２６に与えられると、コンパレータ２６はパ
ルス幅変調動作をし、パルス幅が前記変動分によ
つて制御されたパルスが形成される。このパルス
は、トランジスタ３０の制御入力となり、このス
イツチング動作に応動してスイツチングトランジ
スタ６には抵抗３２及びトランジスタ３０を介し
てパルス状の駆動電流が流れ、スイツチングトラ
ンジスタ６がスイツチング動作をする。なお、抵
抗３４はスイツチングトランジスタ６のバイアス
抵抗である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなスイツチングレギユレータを複数設
置して電源装置を構成した場合、各スイツチング
レギユレータは個別に基準波形発生回路を必要と
するため、その構成が複雑化するとともに、各発
生回路の発振周波数に一致していない場合には、
極めて不都合なビート障害を引き起こす場合があ
る。特に、このようなビートの発生は、VTRや
ビデオカメラ等の内部回路における発振や信号処
理においてノイズを発生させ、誤動作の原因にな
るため、その防止は不可欠と成つている。

そこで、この考案は、スイツチングレギユレー
タのスイツチング動作の同期を取つてビート障害
を防止するとともに、基準波形発生回路の共通化
によつて構成の簡略化を図つたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の電源装置は、第２図に示すように、
ベースに出力検出電圧、エミツタに基準電圧が加
えられて両者の比較を行つて誤差電圧を求め、か
つ、この誤差電圧に基準波形を重畳させてパルス
幅変調を行う第１のトランジスタ（トランジスタ
８６）と、この第１のトランジスタによつて得ら
れたパルス幅変調出力がベースに加えられてその
パルス幅変調出力によりスイツチング動作をする
第２のトランジスタ（トランジスタ８２）と、こ
の第２のトランジスタのスイツチング動作に呼応
してスイツチング動作をし、そのスイツチング動
作によつて直流入力を断続してパルスに変換する
第３のトランジスタ（トランジスタ５６）と、こ
の第３のトランジスタによつて得られたパルスを
平滑して直流出力を取り出す直流再生回路５８と
を備えた複数のスイツチングレギユレータ４１，
４２……４Ｎを併設するとともに、各スイツチン
グレギユレータ４１，４２……４Ｎに共通する前
記基準波形を発生して各スイツチングレギユレー
タ４１，４２……４Ｎの前記第１のトランジスタ
（トランジスタ８６）のコレクタ側に加える基準
波形発生回路９６を設置したものである。

〔作用〕

このように構成されたことによつて、各スイツ
チングレギユレータ４１，４２……４Ｎには基準
波形発生回路９６から基準波形が与えられ、各ス
イツチングレギユレータ４１，４２……４Ｎのス
イツチング動作は共通のスイツチング周波数を以
て同期した状態で行われるので、各スイツチング
レギユレータは、各個の負荷に対応した独自のス
イツチング安定化動作を行い、各負荷に対して安
定化出力を供給する。

〔実施例〕

第２図は、この考案の電源装置の実施例を示
す。

この電源装置には複数の負荷に対応してスイツ
チングレギユレータ４１，４２……４Ｎが併設さ
れ、各スイツチングレギユレータ４１，４２……
４Ｎは他励式スイツチングレギユレータを構成す
る。各スイツチングレギユレータ４１，４２……
４Ｎには、共通の入力端子５２Ａ，５２Ｂが形成
されており、各スイツチングレギユレータ４１，
４２……４Ｎの安定化出力は各負荷に対応する
が、その回路構成は同一である。

各スイツチングレギユレータ４１，４２……４
Ｎには、スイツチングレギユレータ４１に示すよ
うに、その入力部にはリツプル吸収用コンデンサ
５４が接続されており、入力端子５２Ａ，５２Ｂ
に印加された直流入力V_iに含まれるリツプル分が
コンデンサ５４で吸収される。

そして、直流入力V_iは、第３のトランジスタと
してスイツチングトランジスタ５６のスイツチン
グ動作によつてパルスに変換された後、直流再生
回路５８で加えられて直流に変換され、スイツチ
ングレギユレータ４１では出力端子６１Ａ，６１
Ｂより安定化直流周波数V_O1として取り出され、
同様に出力端子６２Ａ，６２Ｂないし６NA、６
NBから所定の電圧値を持つ安定化出力V_O2……
V_poが個別に取り出される。

直流再生回路５８は、ダイオード７０、チヨー
クコイル７２及びコンデンサ７４で構成されてお
り、チヨークコイル７２は１次及び２次コイル７
２Ｐ，７２Ｓで構成され、１次コイル７２Ｐと２
次コイル７２Ｓの極性は、各次コイル７２Ｐ，７
２Ｓに誘起するパルスが互いに逆極性と成るよう
に設定されている。１次及び２次コイル７２Ｐ，
７２Ｓの一方の端子は共通に接続され、２次コイ
ル７２Ｓの端子の一方はコンデンサ７６を介して
トランジスタ５６のベースに接続され、２次コイ
ル７２Ｓに発生したパルスは微分用コンデンサ７
６を介してトランジスタ５６のベースに帰還され
る。即ち、コンデンサ７６を介してスイツチング
パルスに同期した微分パルスが形成され、この微
分パルスはトランジスタ５６のスイツチング動作
時間の短縮のために制御パルスに重畳させてい
る。

また、トランジスタ５６のベース・エミツタ間
には、バイアス用抵抗７８が接続され、トランジ
スタ５６のベースと直流再生回路５８の出力側と
の間には抵抗８０を介して第２のトランジスタと
してトランジスタ８２がコレクタをトランジスタ
５６のベース側、エミツタを直流再生出力側にし
て接続されている。すなわち、トランジスタ８２
は、トランジスタ５６のドライブ回路を成すもの
である。このトランジスタ８２のベースには抵抗
８４を介して直流入力側からバイアスが与えられ
ている。このトランジスタ８２のベースには、パ
ルス幅変調動作を行つてパルス幅変調出力を発生
する第１のトランジスタとして設置されたトラン
ジスタ８６のコレクタが接続され、このトランジ
スタ８６のエミツタには基準電圧源としての定電
圧ダイオード８８がアノードを基準電位点側にし
て接続されるとともに、抵抗９０を介して直流再
生出力が与えられている。

トランジスタ８６のベースには、出力端子６１
Ａ，６１Ｂの間に直列に接続された抵抗９２，９
４の接続点から直流出力V_pの抵抗９２，９４の
分圧による分圧出力が出力検出電圧として印加さ
れる。すなわち、トランジスタ８６では出力検出
電圧と、定電圧ダイオード８８のツエナー電圧で
設定された基準電圧と比較されて誤差電圧が求め
られる。この場合、トランジスタ８６のベース・
エミツタ間電圧が定電圧ダイオード８８による基
準電圧に加算されるので、その加算値と出力検出
電圧との多寡によつてトランジスタ８６に導通、
非導通を生じ、その結果、誤差電圧が求められ
る。回路条件によつては、直流出力V_pを出力検
出電圧とすることも可能であり、同様に誤差電圧
を求めることができる。

そして、各スイツチングレギユレータ４１，４
２ないし４Ｎに対して共通に三角波、鋸歯状波等
の基準波形を発生する共通の波形発生回路９６が
設置され、この波形発生回路９６で形成された基
準波形は各スイツチングレギユレータ４１，４２
ないし４Ｎ毎に設置された抵抗８４とともに時定
数回路を成すコンデンサ１０１，１０２……１０
Ｎを通してトランジスタ８６のコレクタに印加さ
れる。即ち、波形発生回路９６は、各スイツチン
グレギユレータ４１，４２ないし４Ｎのトランジ
スタ８６とともにパルス幅変調回路を成し、トラ
ンジスタ８６の誤差電圧の検出と相俟つてその誤
差電圧に基準波形を重畳させてパルス幅変調動作
が行われる。このパルス幅変調出力がトランジス
タ８６のコレクタからトランジスタ８２のベース
に加えれ、このパルス幅変調出力によつてトラン
ジスタ８２のスイツチング動作が行われる。

このように構成したことによつて、波形発生回
路９６から基準波形がトランジスタ８２のベース
に印加されると、この基準波形とトランジスタ８
６の動作波形の重畳によつてパルス幅変調動作が
行われる。この動作によつて、トランジスタ８２
のベース電流が制御され、この制御は直流出力に
依存しているため、トランジスタ８２からスイツ
チングトランジスタ５６のベースに印加されるパ
ルス幅変調出力で与えられる制御パルスは、直流
出力の変動レベルに応じたパルス幅を持つので、
トランジスタ５６は直流変動レベルを抑制するよ
うに導通区間及び非導通期間を以てスイツチング
動作を生じる。

このようなスイツチング制御動作は連続して行
われ、入力端子５２Ａ，５２Ｂに印加された直流
入力V_iは、トランジスタ５６を経てパルスに変換
され、直流再生回路５８を通して安定化された出
力電圧V_O1として出力端子６１Ａ，６１Ｂから取
り出される。例えば、負荷の変動等で直流入力に
変動が生じた場合には、安定化制御動作が瞬時に
行われ、一定した直流出力が継続して負荷に供給
される。

また、このスイツチング動作において、スイツ
チングトランジスタ５６のコレクタに発生したス
イツチングパルスは、チヨークコイル７２の１次
コイル７２Ｐに印加され、２次コイル７２Ｓには
極性が反転されたスイツチングパルスが発生す
る。このパルスはコンデンサ７６で微分された
後、スイツチングトランジスタ５６のベースに印
加される。この微分パルスの各エツジはスイツチ
ングパルスのエツジ部分に対応しており、その電
位レベルの増減方向は互いに反対に成つているこ
とから、スイツチングトランジスタ５６がON又
はOFFの動作に対応してそれを助成するように
機能する。このため、スイツチングトランジスタ
５６のスイツチング動作時間の短縮化が可能にな
るとともに、スイツチングトランジスタ５６を経
て形成されるパルスは立ち上り時間及び立ち下り
時間の短い即ち急峻なエツジを持つパルスとな
る。この結果、電力損失が削減され、変換効率の
向上が図られる。

ところで、このようなスイツチング制御動作で
は、直流入力V_iに対応してトランジスタ５６のコ
レクタには第３図のＡに示すパルス電圧を生じ、
このとき、トランジスタ５６のベースには、第３
図のＢに示すようなパルス電圧が加えられる。こ
のパルス電圧は、第３図のＣに示すように、チヨ
ークコイル７２の２次コイル７２Ｓの発生電圧を
コンデンサ７６を通して微分して得られた微分パ
ルスを重畳したものとなる。そして、トランジス
タ８２のベースには、第３図のＤに示すパルス電
圧が加えられる。この場合、直流再生回路５８を
経て、出力端子６１Ａ，６１Ｂから取り出される
安定化された出力電圧V_O1は、第３図のＥのよう
に一定電圧V₂を呈し、トランジスタ８６のエミ
ツタには、ツエナーダイオード８８によつて、第
３図のＦに示す電圧V₄が加えられ、また、トラ
ンジスタ８６のベースには出力電圧V_O1を抵抗９
２，９４で分圧して得られた出力検出電圧V₅が
加えられる。なお、各電圧V₁，V₂，V₃，V₄，
V₅，V_nは、回路条件によつて、たとえば、V₁＝
12V、V₂＝9V、V₃＝9.5V、V₄＝6.5V、V₅＝
7.2V、V_n＝5Vに設定される。

このようなスイツチング安定化動作は、スイツ
チングレギユレータ４１と並行してスイツチング
レギユレータ４２……４Ｎにおいても同様に行わ
れ、負荷の変動に対応した安定化出力V_O2……
V_poを発生し、各負荷に個別に供給される。

そして、スイツチングレギユレータ４１，４２
ないし４Ｎは共通の基準波形でパルス幅制御が行
われるため、スイツチング周波数は同期化される
ことになる。この結果、従来回路のように個別に
基準波形発生回路を設置したものに比較し、周波
数のずれによるビート発生がなく、ビート障害を
抑制することができる。また、従来回路のように
個別に基準波形発生回路を付設する必要はなく、
その構成を簡略化することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、複数
の負荷に対応した複数のスイツチングレギユレー
タを併設するとともに、各スイツチングレギユレ
ータに対して共通の基準波形発生回路から基準波
形を与えてスイツチング安定化動作を行うので、
各負荷に対して安定化出力を供給できるととも
に、基準波形の共通化によつてスイツチング周波
数の同期化が図られ、各種電子回路における波形
処理に対するビート障害などの悪影響を回避で
き、また、各個のスイツチングレギユレータの構
成の簡略化と相俟つて基準波形発生回路の共通化
で極めて小型化された電源装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスイツチングレギユレータを示
す回路図、第２図はこの考案の電源装置の実施例
を示す回路図、第３図は第２図に示した電源装置
の動作波形を示す図である。４１，４２……４Ｎ……スイツチングレギユレ
ータ、５６……スイツチングトランジスタ（第３
のトランジスタ）、８２……トランジスタ（第２
のトランジスタ）、８６……トランジスタ（第１
のトランジスタ）、５８……直流再生回路、９６
……基準波形発生回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ベースに出力検出電圧、エミツタに基準電圧が
加えられて両者の比較を行つて誤差電圧を求め、
かつ、この誤差電圧に基準波形を重畳させてパル
ス幅変調を行う第１のトランジスタと、この第１
のトランジスタによつて得られたパルス幅変調出
力がベースに加えられてそのパルス幅変調出力に
よりスイツチング動作をする第２のトランジスタ
と、この第２のトランジスタのスイツチング動作
に呼応してスイツチング動作をし、そのスイツチ
ング動作によつて直流入力を断続してパルスに変
換する第３のトランジスタと、この第３のトラン
ジスタによつて得られたパルスを平滑して直流出
力を取り出す直流再生回路とを備えた複数のスイ
ツチングレギユレータを併設するとともに、各ス
イツチングレギユレータに共通する前記基準波形
を発生して各スイツチングレギユレータの前記第
１のトランジスタのコレクタ側に加える基準波形
発生回路を設置した電源装置。