JPS63167673A - 一石式コンバ−タ - 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】 本発明は一石式コンバータに関するもので特に構成の簡
単なリンギングチョークコンバータ（Ｒｉｎｇｉｎｇ　
ｃｈｏｋｅ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ以下Ｒ，ＣＣ）ｃ７）
出力制御回路の改良に関するものである。周知のように
一般的なＲＣＣ回路は電圧変換機能を有するも出力制御
機能を有しない。そこで本出願人は先に効率的な出力電
圧制御機能と過電流保護機能を備えた安価なコンバータ
を提供した。

（特願昭６１−２３０２６０号）第１図はこの回路例を
示すもので図中Ａ、Ｂは電圧検出部及び制御回路部であ
る。先ず電圧検出部Ａは基準電圧を内蔵した電圧検出器
Ｉ　Ｃ，とこれを出力するホトカプラー発光部ＰＤ及び
出力電圧（Ｅ、）を分圧する抵抗Ｒ１、Ｒはり成る。又
、制御回路部Ｂにおいて、Ｑ、は主トランジスタＱ１の
ベース、エミツタ間に接続された制御用トランジスタＺ
Ｄ、はツェナーダイオードで抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ
６と共に時定数回路を形成し、且つ帰還巻線ＮＢの両端
に接続され、又、該抵抗Ｒ８及びコンデンサＣ１の接続
点（ａ）は制御用トランジスタＱ、のベースに接続され
ている。次にＰＴは帰還巻線ＮＢの一端と前記接続点（
８１間に接続された前記ホトカプラーの受光部でこれに
よりコンデンサＣ４の充電時定数を調整する。なお、Ｃ
３は主トランジスタＱ１のオフ特性改善用コンデンサ、
Ｄ、はベース起動電流の廻り込み阻止用ダイオードであ
る。

この回路の基本動作は主トランジスタＱ、のオン時にト
ランスＴに貯えられたエネルギーをオフ時に整流用ダイ
オードＤ、を通して出力する。なお、主トランジスタの
オフ動作はホトカプラー受光部ＰＴ及びツェナーダイオ
ードＺＤ、抵抗Ｒ８を流れる電流とコンデンサＣ４の時
定数回路において（ａ）点電位が制御用トランジスタＱ
、の電圧（ＶＢＥ　）を越えると該トランジスタＱ、が
オンし、これにより主トランジスタＱ、のベース電流を
吸収してオフせしめる。なお、コンバータの各部のロス
を無視すると、出力電圧Ｅ、とＱｌ　のオン時間ＴＯＨ
の関係は（１）式の様に近似出来る。

Ｅｉ Ｅ、＝Ｅｉ　（Ｋ、・ゴーＴＯＮ−に、）・・・曲・・
（１）ここでＥｉは入力電圧、工、は出力電流、Ｋ、　
Ｋ。

は定数である。出力電圧を検出してホトカプラーの電流
を可変して、ＴＯＮを制御すると（１）式により出力電
圧Ｅ、を一定に保つことが出来る。

又、上記の如く出力電圧が一定になるように制御すると
、負荷電流を増加することにより、又は入力電圧（Ｅｉ
）が減少することにより、主トランジスタＱ、のオン時
間（ＴＯＮ）が増大し、周波数が低下する。従って入力
電圧（Ｅｉ）が最低で最大負荷電流（Ｉ、　ＭＡＸ　）
の時、上記オン時間（ＴＯＮ）は最大（ＴＯＮＭＡＸ）
となる。

このことは下記で表わされる。

Ｉ　ＭＡＸ　　Ｅ。

ＴＯＮＭＡＸ＝に、　　Ｅ、　　　（Ｅｉ十に、）・曲
・・・・（２１今、電圧検出部Ａを介してのホトカプラ
ー受光部ＰＴの電流を零となる如く設定すると、これ以
上の出力電流に対してコンデンサＣ４の充電時定数は最
大となる。つまりこの時の主トランジスタＱ、のオン時
間（ＴＯＮ）をＴＯＣとすると下記で表わされる。

ＴＯＣ）ＴＯＮＭＡＸ・・・・・・・・・・・・（３）
第２図はこの回路（第１図）の出力電圧−電流特性を示
し、上記（２）式に示す如（ＴＯＮ時間は負荷電流工、
に比例して増加するが、ＴＯＣに相当する負荷電流ＩＯ
Ｃ以上には増加せず所謂）の字型下特性（イ）を得る。

このように上記の回路によれば容易に出力電圧制御機能
及び過電流制限機能を得ることが可能であるが、この機
能は入力電圧Ｅｉの変化中の少い時に特に効果的である
が、過電流制限機能において入力電圧が１００ｖ系或は
２００ｖ系の時にこれを共用する場合には００点の電流
ＩＯＣは特性（ロ）の如く増加して入力電圧範囲を充分
に補償し切れない。この理由は制御用トランジスタＱ、
のコレクタ電流はパルス的な電流のため入力電圧の大巾
な変化の時（例えば１００Ｖ入力が２００Ｖ入力に変っ
た場合等）主トランジスタＱ、のベース電流を制御でき
ず結果的に該ベース電流が一定にならないことに起因す
ると考えられる。本発明は係る点を鑑み該ベース電流を
ほぼ一定にすることにより上述の問題を解消し、入力電
圧範囲を補償した全入力型コンバータを提供するもので
ある。

第３図は本発明の一実施例回路図で従来例と同一符号は
同等部分を示す。本発明は従来例と対比して明らかなよ
うに主トランジスタＱ、のベースと帰還巻線Ｎ、の一端
間にダイオードＤ、を介して接続された分割用抵抗Ｒ，
、Ｒ，の分割点■と該帰還巻線Ｎ、の他端０間にダイオ
ードＤ４と定電圧ダイオードＤＺ、を接続するようにし
たものである。なおダイオードＤ、は逆流防止用である
。第４図は本発明の実施例において、入力電圧を基準に
した出力電圧（Ｅ、）と垂下電流（Ｉｏｃ）の関係を示
す特性図で特性曲線（イ）及び（ロ）は定電圧ダイオー
ドＤＺ、の値（電圧）をほぼ適正値に選定した時の特性
で曲線（イ）は入力電圧が２００　Ｖ系の時、又（ロ）
は１００ｖ系の時の垂下特性を示し、はぼ同様な垂下点
電流であることを示している。

一方面線（ハ）及びに）は設定値が低い電圧の時の特性
を示し、曲線（ハ）は２００ｖ系入力、父曲線に）は１
００　Ｖ系入力の時の特性を示す。即ち、定電圧ダイオ
ードＤＺ、の設定はその値が低い場合は２００ｖ系入力
時に垂下電流点（ＯＣ）は該（ＯＣ）意思前で垂下し、
又１００ｖ系の時は該（ＯＣ）点を越して垂下する。そ
してこの設定値を除々に高めると両者はほぼ同一の垂下
電流特性を得ることが確認された。そして適正な設定値
は該定電圧ダイオードＤＺ、が１０ｏｖ系の時は殆んど
機能せず、１００ｖ系を越えた時機能するように設定す
ることにより特性（イ）（ロ）を得ることが実験的に確
認できた。このことは１００ｖ系入力の時はジスタＱ、
のベース電流がほぼ一定になるものと思われる。第５図
は本発明の他の実施例回路図で上記実施例と相違すると
ころはコンデンサＣ３及びダイオードＤ、の並列回路を
分割抵抗Ｒ２と帰還巻線Ｎ、の一端間に挿入するように
したものであり、この構成によれば逆流防止用ダイオー
ド以上の説明から明らかなように本発明によれば構成簡
単にしてＲＣＣ回路に出力定電圧機能を付与せしめると
共に入力電圧範囲を補償した垂下電流機能を備えた全入
力型コンバータを提供できるので実用上の効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来回路図及びその特性図、第３図、
第４図は本発明の一実施例回路図及びその特性説明図、
第５図は本発明の他の実施例回路図である。図において
Ｔは出力トランス、Ｎ１、Ｎ、　、Ｎｎはその一次、二
次及び帰還（ペース）巻線、Ｑ、はスイッチング用主ト
ランジスタ、Ａは出力電圧検出部、Ｂは制御回路部、Ｑ
、は制御用トランジスタ、Ｒ，〜Ｒ１は抵抗Ｃ，、Ｃ，
はコンデンサ、ＤＺ、はツェナーダイオード、ＤＺ、は
定電圧ダイオード、ＦＤ、ＰＴはホトカプラー発光部及
び受光部である。 Ａヤ恒臘丸　　繁篭元−實蛾犬仙 第１■ ％ｚ口 １３囚 算ら鎚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一次巻線、二次巻線及び帰還巻線を有する出力トランス
   と前記一次巻線にコレクタが接続され、ベース、エミッ
   タが前記帰還巻線間に接続されたスイッチング用主トラ
   ンジスタと前記二次巻線側に接続された整流用ダイオー
   ド及び前記主トランジスタの制御回路部を有する一石式
   コンバータにおいて、前記制御回路部は前記主トランジ
   スタのベース、エミッタ間に接続された制御用トランジ
   スタと前記帰還巻線間に接続されたツェナーダイオード
   、抵抗及びコンデンサより成る時定数回路と、前記抵抗
   及びコンデンサの接続点を前記制御用トランジスタのベ
   ースに接続する回路と、前記接続点に接続され、出力電
   圧に応じて前記コンデンサの充電時定数を調整する調整
   回路と、前記主トランジスタのベースと前記帰還巻線の
   一端間に接続された分割抵抗及びダイオードの直列回路
   と、前記抵抗の分割点と前記帰還用巻線の他端間に接続
   された定電圧ダイオードとを備えたことを特徴とする一
   石式コンバータ。