JPS63257457A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPS63257457A
JPS63257457A JP9134487A JP9134487A JPS63257457A JP S63257457 A JPS63257457 A JP S63257457A JP 9134487 A JP9134487 A JP 9134487A JP 9134487 A JP9134487 A JP 9134487A JP S63257457 A JPS63257457 A JP S63257457A
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JP
Japan
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voltage
fet
power source
power supply
output voltage
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JP9134487A
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English (en)
Inventor
Kimiyo Takahashi
高橋 公代
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶テレビなどに使用される電源回路に関す
るものである。
従来の技術 近年、電源回路は液晶テレビなどの機器に使用されてお
り、その効率の向上を図ることが重要な課題となってい
る。
以下図面を参照しながら従来の電源回路の一例について
説明する。
第6図は従来の電源回路の構成を示すものである。第6
図において、1は入力電圧源であり、例えば乾電池で構
成される。2は制御回路であり、発振器、出力電圧制御
機能、出力負荷短絡時保護機能などを有している。3は
スイッチング素子、4は電源トランスである。5,6,
7.8は整流用ダイオード、9,10,11.12は整
流用コンデンサ、13,14,15.16は出力電圧端
子である。17は出力電圧帰還ラインである。
以上のように構成された電源回路について、以下その動
作について説明する。
第6図に示す電源回路に入力電圧源1が印加されると制
御回路2よシ制御パルスが出力され、この制御パルスに
よりスイッチング素子3がオン。
オフする。スイッチング素子3の負荷には電源トランス
4の1次側巻線が接続されており、電源トランス4の1
次側巻線の両端にパルス電圧が誘起される。電源トラン
ス4の2次側には、1次側に誘起されたパルス電圧を適
当な振幅のパルス電圧に変換するための複数のタップが
設けられている。
電源トランス4の2次側各タップに取シ出されたパルス
電圧は、整流ダイオード6〜8、及び整流コンデンサ9
〜12によって整流され、出力電圧端子13〜16に出
力直流電圧が得られる。本例では、出力電圧端子13,
14.15には正の電圧、出力電圧端子16には負の電
圧が得られるような構成で示しである。出力電圧端子の
1つ(一般には最も負荷の重い端子。本例では出力電圧
端子16としている。)から制御回路2へ、出力電圧帰
還ライン17を介して帰還され、制御回路2よシ出力さ
れる制御パルスのパルス幅または周波数を変化させて、
電源回路は、出力電圧が一定となるよう動作する。
第6図に、第5図に示す電源回路の整流動作を説明する
電圧波形を示す。尚本例では、正電圧を取シ出す出力電
圧端子15について論じることとする。第6図に実線で
示すaは、電源トラフ2402次側タップに取り出され
たパルス電圧波形を示す。また、第6図に破線で示すb
は整流ダイオード7、整流コンデンサ11でパルス電圧
波形へを整流した出力電圧端子16の電圧波形を示す。
第6図において、時間tがto≦1 (1,のとき整流
ダイオード7は順方向バイアスとなり整流コンデンサ1
1が充電される。このとき出力電圧端子16の電圧波形
すはパルス電圧波形aよりダイオード順方向電圧(以下
vDと略す)だけ小さなものとなる。次に時間tがt+
< t < tzのとき整流ダイオード7は逆方向バイ
アスとなり、整流コンデンサ11に充電された電荷は負
荷側に放電される。従ってこのときの出力電圧端子15
の電圧波形すはOvに向かってゆるやかに低下する。以
後to−12で述べた充放電動作を繰り返し、出力電圧
端子16に正の直流電圧が取り出される。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、整流用のスイッチ
ング素子としてダイオードを使用しているため、このダ
イオードの順方向電圧ドロップvD(通常0.7v程度
)と負荷より取シ出す負荷電流との積が電力損失として
生じ、電源回路の効率が低下するという問題点を有して
いた。
本発明は上記問題点に鑑み、整流用スイッチング素子に
よる電力損失を小さく抑えることにより、効率の向上を
図った電源回路を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の電源回路は、電
源トランスの巻線の一端KFETの一端を接続し、上記
FETの他端に平滑回路を接続し、上記FETのゲート
に上記一端に加えられる電圧よりも大きな振幅の交流電
圧を上記電源トランスから印加するという構成を備えた
ものである。
作用 本発明は上記した構成によって、整流用スイッチング素
子としてFETを用い、このFETのオン、オフ動作を
整流しようとする電圧よシ大きな振幅の電圧により制御
するだめ、理想的なスイッチング動作が実現でき、オン
抵抗の小さなFETを用いることにより、整流用スイッ
チング素子による電力損失を小さく抑えることができる
ため、電源回路の効率の向上を図ることができる。
実施例 以下、本発明の一実施例の電源回路について、図面を参
照しながら説明する。
第1図は本発明の実施例における電源回路の構成を示す
ものである。第1図において、1は入力電圧源、2は制
御回路、3はスイッチング素子、9.10,11.12
は平滑回路としての整流用コンデンサ、13,14,1
6.16は出力電圧端子、17は出力電圧帰還ラインで
ある。18は電源トランス、19,20,21.22は
整流用スイッチング素子として用いられているFETで
ある。
以上のように構成された電源回路について、以下その動
作について説明する。
第1図に示す電源回路に入力電圧源1が印加されると制
御回路2より制御パルスが出力され、この制御パルスに
よりスイッチング素子3がオン。
オフ動作をする。スイッチング素子3の負荷には電源ト
ランス18の1次側巻線が接続されておシ、電源トラン
ス18の1次側巻線の両端にパルス電圧が誘起される。
電源トランス18の2次側には、1次側に誘起されたパ
ルス電圧を適当な振幅のパルス電圧に変換するだめの複
数のタップが設けられている。本電源トランスの2次巻
線の構成は従来例のものと異り、出力として取シ出され
るタップ1,2,3.4の他に、更に巻線を巻き上げた
ところからのタップ6.6も必要となる。電源トランス
18の2次側各市力タツ7”1,2,3.4に取り出さ
れたパルス電圧は、FET19〜22、及び整流用コン
デンサ9〜12によって整流され、出力電圧端子13〜
1eに出力直流電圧が得られる。本例では、出力電圧端
子13,14.15には正の直流電圧、出力電圧端子1
6には負の直流電圧が得られるような構成で示しである
また、正の直流電圧を取り出すためのF KT19゜2
0.21はnチャネルのものが用いられ、負の直流電圧
を取9出すためのFET22はpチャネルのものが使用
されている。出力電圧端子の1つ(本例では出力電圧端
子15)から制御回路2へ、出力電圧帰還ライン17を
介して帰還され、制御回路2より出力される制御パルス
のパルス幅または周波数を変化させて、電源回路は、出
力電圧が一定となるよう動作する。
第2図に、第1図に示す電源回路の整流動作を説明する
ための電圧波形を示す。尚、本例では正の直流電圧を取
り出す出力電圧端子16について論じることとする。第
2図に実線で示すaは、電源トランス18の2次側タッ
プ3に取り出された電圧波形を示す。第2図に一点鎖線
で示すCはFET21のゲートに加える電圧波形であり
、本例では電源トランス18の2次側タップ2の電圧を
利用している。CはFET21を完全にオン。
オフさせるため、aよりも大きな振幅の交流電圧である
必要がある。
また、第2図に破線で示すbは、整流用FET21、整
流用コンデンサ11でパルス電圧波形aを整流した出力
電圧端子15の電圧波形を示す。
第2図において、時間tがto< t≦t1のとき、F
ET21はゲート、 ソース間電圧Yes>Oとなるか
らオンとなり整流用コンデンサ11が充電される。この
とき出力電圧端子16の電圧波形すはパルス電圧波形a
よシ、FET21のオン抵抗と負荷電流との積で表わさ
れる電圧(以下v1と略す)だけ小さなものとなる。オ
ン抵抗の小さなFETを用いることにより、上記v1 
 は、従来例におけるダイオード順方向電圧vDよりも
小さくすることができる。次に時間tがtl<t<t2
のとき、Fl!:T21はゲート、ソース間電圧%g<
Oとなるからオフとなり、整流用コンデンサ11に充電
された電荷は負荷側に放電される。従ってこのときの出
力電圧端子16の電圧波形すは、Ovに向かってゆるや
かに低下する。以後1o−12で述べた充放電動作を繰
り返し、出力電圧端子15に正の直流電圧が取シ出され
る。
第3図は、第1図に示す電源回路における負の直流電圧
を取り出す出力電圧端子16について、その整流動作を
説明するだめの電圧波形を示す。
第3図に実線で示すλは、電源トランス18の2次側タ
ップ4に取り出された電圧波形、一点鎖線で示すCはF
ET22のゲートに加える電圧波形であシ、本例では電
源トランス18の2次側タップ6の電圧を使用している
。CはFET22を完全にオン、オフさせるため、乙よ
りも大きな振幅の交流電圧である必要がある。また第3
図に破線で示すbは、整流用FET22.IC用コンデ
ンサ12でパルス電圧波形aを整流した出力電圧端子1
6の電圧波形を示す。
第3図において、時間tがto< t≦t1  のとき
、FXT22dゲー)、ソース間電圧Van<0となる
からオンとなり整流用コンデンサ12が充電される。こ
のとき出力電圧端子16の電圧波形すは、パルス電圧波
形aより、FET22のオン抵抗と負荷電流との積で表
わされる電圧(以下v2と略す)だけ小さなものとなる
。次に時間tがt+(、t (t2のとき、FET22
はゲート、ンース間電圧Yes>Oとなるからオフとな
り、整流用コンデンサ12に充電された電荷は負荷側に
放電される。従ってこのときの出力電圧端子16の電圧
波形すは、OVに向かってゆるやかに低下する。。
以後t。−12で述べた充放電動作を繰り返し、出力電
圧端子16に負の直流電圧が取り出される。
以上のように、本実施例によれば、電源トランスの巻線
の一端にFETの一端を接続し、FETの他端に平滑回
路を接続し、FETのゲートに−に加えられる電圧より
も大きな振幅の交流電圧を電源トランスから印加する構
成としたため、オン抵抗の小さなFETを用いることに
より、整流用スイッチング素子による電力損失を小さく
抑えることができるため、電源回路の効率の向上を図る
ことができる。
一例として、各出力端子の負荷電流”1oadを100
mム、FETのオン抵抗Ftonを0.3Ω、とした場
合の整流用スイッチング素子による電力損失P1゜ss
を従来例と本発明の実施例の場合とでそれぞれ計算する
と次のようになる。
(1)従来例(第6図の構成)の場合 P1o5s=4×v2×工1゜ad V     人 :4X0.7X0.1   =28OmW(2)本発明
の実施例(第1図の構成)の場合P1゜5s=4×Ro
n×(工1゜ad)2= 4 Xo、3’X0.IAX
o、1人=12mWまた、本実施例では電源回路の構成
として、フライバック型のもので説明したが、本発明は
チョッパー型や反転型の単一出力の電源回路にも使用す
ることができる。本発明の単一出力電源回路への応用例
を第4図に示す。第4図において、aはステップアップ
型、bはステップダウン型、Cは反転型のものである。
発明の効果 以上のように本発明は、電源トランスの巻線の一端にF
ETの一端を接続し、そのFETの他端に平滑回路を接
続し、そのFETのゲートに一端に加えられる電圧より
も大きさ振幅の交流電圧を電源トランスから印加する構
成としたことにより、オン抵抗の小さなFETを用いた
ことによって、整流用スイッチング素子による電力損失
を小さく抑えることができるため、電源回路の効率の向
上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における電源回路の構成回路
図、第2図、第3図は第1図の整流動作の説明用波形図
、第4図は本発明の他の実施例の単一出力の電源回路の
構成回路図、第6図は従来例の電源回路の構成回路図、
第6図は第5図の整流動作の説明用波形図である。 1・・・・・・入力電圧源、2・・・・・・制御回路、
3・・・・・・スイッチング素子、9,10,11.1
2・・・・・・整流用コンデンサ、13,14,15.
16・・・・・・出力電圧端子、17・・・・・・出力
電圧帰還ライン、18・・・・・・電源トランス、19
,20,21.22・・・・・・FET0 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/−
−−人力1υΣ源 2−一一制糊回路 3−−−スイッチング素5 9、to、lノ、/2−一一整流コンテ゛ン”ワ゛t3
.tL1.5.16−−−出、otrLy#A子7フー
ーー出7′ytA’Mi7A ン18−−−鵞弧原トラ
ンス tQ、2027.22’−pET 第2図 第3図 第4図 (C)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電源トランスの巻線の一端に電界効果トランジス
    タ(以下FETと略す)の一端を接続し、上記FETの
    他端に平滑回路を接続し、上記FETのゲートに上記一
    端に加えられる電圧よりも大きな振幅の交流電圧を上記
    電源トランスから印加するようにしたことを特徴とする
    電源回路。
  2. (2)電源トランスに複数のタップを設けてそれぞれの
    タップに複数のFETのそれぞれの一端を接続し、他の
    タップからゲート電圧を印加するようにしたことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の電源回路。
JP9134487A 1987-04-14 1987-04-14 電源回路 Pending JPS63257457A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9134487A JPS63257457A (ja) 1987-04-14 1987-04-14 電源回路

Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120689U (ja) * 1990-03-23 1991-12-11

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