JPS63167672A

JPS63167672A - スイツチングレギユレ−タ

Info

Publication number: JPS63167672A
Application number: JP31401286A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Matsuo; 直之松尾
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1988-07-11

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】［産業上の利用分野］本発明は、パルス幅変調（ＰＷＭ　）方式のスイッチン
グレギュレータに関するものである。

［従来の技術１第２図は、従来から知られているＰＷＭ方式のスイッチ
ングレギュレータの一例を示す。本図において、Ｅｉは
入力電圧、Ｃｉは入力コンデンサである。

２１は定電圧回路であり、入力端子Ｅ１没入時にスイッ
チングトランジスタ２３のスイッチングを開始させるた
めに電力供給を行う。そして、スイッチングが開始され
ると、ＰＷＭコントロール回路２２へはＤＡ２．　Ｌ２
．　Ｃ２から成る電力供給回路より電力が供給される。

ダイオードＤｌはＤ＾２．　Ｌ２．　Ｃ２よりＰＷＭコ
ントロール回路２２へ電力が供給されるとき、定電圧回
路２１からの電力供給を停止させる機能を果たす。ここ
で、ＰＷＭコントロール回路２２は、スイッチングトラ
ンジスタ２３のＯＮ時間／　（ＯＮ＋０ＦＦ）時間（以
下デユーティ比０という：　Ｄ＝　Ｔｏｓ／（Ｔｏｓ”
Ｔｏｒｒ）　）を制御する回路である。

また、２４はスイッチングトランス、ＤＡ３．Ｌ３．Ｃ
３は出力側の整流平滑回路、２５は基準電圧源、２６は
入力端子レベルの差異を増幅する増幅器、２７は増幅器
２６の出力信号をＰＷＭコントロール回路２２に伝える
フォトカブラである。

ＰＷＭコントローラ２２は、出力電圧ＥＯが基準電圧源
２５のレベルより低いとき、スイッチングトランジスタ
２３のスイッチングデユーティ比りを上げるように制御
する。また。逆に出力電圧ＥＯが基準電圧源２５のレベ
ルより高いとき、ＰＷＭコントローラ２２はスイッチン
グデユーティ比りを下げるように制御する。これにより
、出力電圧ＥＯが安定化される。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、スイッチング周波数が固定されている場合には
、入力電圧Ｅｉの最大値に対してスイッチングトランス
２４の磁束密度の上限値が飽和磁束密度を超えないよう
に設計されるため、デユーティ比０の最小値が必然的に
決定されてしまう。逆に言えば、最小デユーティ比りお
よびスイッチングトランス２４の磁束密度を決めてしま
うと、入力電圧Ｅｌの最大値が制限を受けることになる
。その理由は、スイッチングトランス２４の入力側巻線
数は、入力端子Ｅｉおよびデユーティ比に比例し、且つ
スイッチングトランス２４の磁束密度とスイッチング周
波数に反比例することによる。

さらに、スイッチングのための休止時間（すなわち、ス
イッチングＯＦＦ時間）を設ける関係から、最大デユー
ティ比も制限を受ける。

このように、スイッチング周波数を固定にした従来の技
術において、入力端子Ｅｉの許容変動範囲は、出力電圧
Ｅｏを安定化するために一定の制限を受けることになる
。

従って、従来から知られているＰＷＭ方式のスイッチン
グレギュレータでは、広範囲な入力電圧に対して出力電
圧を安定化することができないという欠点を持つ。

［発明の目的］本発明の目的は、上述の点に鑑み、広範囲な入力端子レ
ンジを有するスイッチングレギュレータを提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段１本発明に係るスイッチングレギュレータは、スイッチン
グトランスの入力側巻線数が入力端子に比例し且つ周波
数に反比例することに基づき、入力電圧を周波数変換す
るＶＦコンバータを備え、も）て、スイッチングレギュ
レータの許容入力電圧範囲を広げる。

すなわち、本発明では、スイッチングトランジスタをオ
ンオフして変成器の１次電流を断続することにより、該
変成器の２次側から所定の安定化出力を得るスイッチン
グレギュレータにおいて、前記スイッチングトランジス
タのオン時間を制御圧・周波数変換手段とを具備する。

［発明の実施例］第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

本図において、Ｅｉは入力端子、Ｃｔは入力コンデンサ
、１は分圧器である。

定電圧回路２は、入力電圧Ｅｉの投入時にＶＦコンバー
タ３およびコントロール回路４に電力を供給するための
回路である。また、Ｌ２．　Ｃ２，Ｄ＾２はスイッチン
グトランジスタ５がスイッチングを開始した後にＶＦコ
ンバータ３およびＰＷＭコントロール回路４に電力を供
給する回路であって、定電圧回路２からの電力供給はダ
イオードＤＩにより遮断される。ＤＡ３．　Ｌ３．　（
：３は、スイッチングトランジスタ５のスイッチング時
にスイッチングトランス６の２次出力巻線に現れる出力
波形を整流・平滑する回路である。

８は基準電圧源、９は出力電圧ＥＯと基準電圧との差異
を増幅する増幅器、７は増幅器９の出力をＰＷＭコント
ロール回路４へ伝えるフォトカブラである（人出方間が
絶縁されているときには不要である）。このフォトカブ
ラ７およびＰＷＭコントロール回路４により、出力電圧
ＥＯが基準電圧になるようにスイッチングトランジスタ
５のスイッチングデユーティ比０が制御される。このよ
うにデユーティ比りを制御する形態は従来の方式と同様
であるが、本実施例ではスイッチング周波数を入力端子
Ｅｉにより変化させているところに特徴がある。

次に、本実施例の動作を説明する。

分圧器ｌは入力端子Ｅｉを分圧して（Ｒ２Ｘ　ｔ、ｉ）
／（Ｒ１”Ｒ２）なる電圧を出力する。この分圧電圧に
比例して、ＶＦコンバータ３は発振周波数を変化させる
。この発振周波数がスイッチングの基本周波数となる。

このように、入力端子Ｅｉに比例してスイッチング周波
数を変化させることによって、スイッチングトランス６
の磁束密度は一定に保たれる。その結果として、スイッ
チングトランス６の出力巻線両端に生じる矩形波形の振
幅は入力端子Ｅｉの変動に拘りなく、一定の値に保つこ
とができる。

更に、増幅器９において電圧検出を行い、デユーティ比
制御を行うことによって所望の安定化出力電圧を得るこ
とができる。

このように、本実施例ではスイッチング周波数を入力端
子に対してリニアに変化させることにより、広い範囲の
入力端子に対して安定化された出力電圧を得ることがで
きる。

［発明の効果コ本発明では、入力電圧に対応してスイッチング周波数を
変化させる構成としであるので、スイッチングトランス
を一定の磁束密度にて作動させることができるため、広
範囲な入力端子を許容することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来技術を示すブロック図である６１・・・抵抗分圧器
、２・・・定電圧回路、３・・・ＶＦコンバータ、４・・・ＰＷＭコントローラ、５・・・スイッチングトランジスタ、６・・・スイッチングトランス、７・・・フォトカプラ、８・・・基１電圧源、９・・・増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】スイッチングトランジスタをオンオフして変成器の１次
電流を断続することにより、該変成器の２次側から所定
の安定化出力を得るスイッチングレギュレータにおいて
、前記スイッチングトランジスタのオン時間を制御するパ
ルス幅制御手段と、直流入力電圧に応じて、前記パルス幅制御手段の駆動周
期を設定する電圧・周波数変換手段とを具備したことを特徴とするスイッチングレギュレー
タ。