JPS63501400A - flyback power supply - Google Patents

flyback power supply

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JPS63501400A
JPS63501400A JP61505728A JP50572886A JPS63501400A JP S63501400 A JPS63501400 A JP S63501400A JP 61505728 A JP61505728 A JP 61505728A JP 50572886 A JP50572886 A JP 50572886A JP S63501400 A JPS63501400 A JP S63501400A
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power supply
terminal
signal
output
drive
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JP61505728A
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ピーターソン・グレゴリー アラン
ロダ・マイケル アンソニー
グラフ・ティモティー ユージン
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モトロ−ラ・インコ−ポレ−テッド
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 フライバック電源 発明の背景 本発明はフライバック電源の分野に関する。更に詳細には、本発明は出力検知フ ィードバック制御ループを備え、電源内のフライバックトランスの1次巻線の電 流励起に関して連続励起モードで動作するときでも安定な安定フライバック電源 に関する。[Detailed description of the invention] flyback power supply Background of the invention The present invention relates to the field of flyback power supplies. More specifically, the present invention provides an output sensing flap. A feedback control loop is provided to control the power of the primary winding of the flyback transformer in the power supply. Stable flyback power supply that is stable even when operating in continuous excitation mode with respect to current excitation Regarding.

既知のフライバック電源においては、フライバックトランスの1次巻線にパルス 励起電流が加えられ、トランスの2次巻線は、典型的には整流器を介して、負荷 と結合されている。整流出力が検出され、フィードバック径路により1次巻線の 電流励起パルスを決める駆動信号を発生する駆動回路に入力として加えられる。In known flyback power supplies, a pulse is applied to the primary winding of the flyback transformer. An excitation current is applied and the secondary winding of the transformer is connected to the load, typically through a rectifier. is combined with The rectified output is sensed and the feedback path It is applied as an input to a drive circuit that generates a drive signal that determines the current excitation pulse.

駆動信号は検出出力にしたがって出力を所定のレベルに保つように変化し、出力 を調整する。The drive signal changes according to the detection output to keep the output at a predetermined level, and the output Adjust.

典型的にはこれらフライバック電源は安定性の理由から不連続モードで動作する 。不連続モードでは、磁束は変圧器内で1次巻線電流パルスの期間中に増加し、 1次巻線電流パルスのパルス間隔時磁束は実質上ゼロ値まで減少する。Typically these flyback power supplies operate in discontinuous mode for stability reasons. . In discontinuous mode, the magnetic flux increases in the transformer during the primary winding current pulse, During the pulse interval of the primary winding current pulses, the magnetic flux decreases to a substantially zero value.

一般的に磁束のゼロ値への減少は急激であり、不連続モ−ドで動作するフライバ ックトランスは一般的に実質的に無線周波干渉(RFI)を生ずる。加えて、次 に2次巻線に伝えるかなりな量のエネルギを貯えるためには典型的に大きな1次 巻線電流パルスを使用しなければならず、そうしない場合は1次励起パルスの周 波数を高くしなければならない。In general, the decrease in magnetic flux to zero value is rapid, and the flywheel operating in discontinuous mode Backpack transformers typically generate substantial radio frequency interference (RFI). In addition, the following A large primary winding is typically required to store a significant amount of energy that is transferred to the secondary winding. Winding current pulses must be used, otherwise the period of the primary excitation pulse The wave number must be increased.

フライバック電源を、駆動回路が磁束を増加させて付加エネルギを貯える前にト ランスの磁束の大きざが実質上ゼロにならないように、連続モードで動作させれ ば、使用する1次電流を少なくすることができ、発生する無線周波干渉は少なく なる。また必要に応じて励起周波数を低くすることもできる。しかしながら、連 続モードで動作させると、通常電源に関する安定の問題が生じ、このため連続モ ードのフライバック電源の利用ができなくなり、あるいは一定の安定度を保つた めにシステムゲイン、入力信号の大きさ、および1次励起電流の周波数を厳重に 制御する必要がある。The flyback power supply is turned on before the drive circuit increases the magnetic flux to store additional energy. The lance should be operated in continuous mode so that the magnitude of the magnetic flux in the lance is virtually zero. For example, less primary current can be used and less radio frequency interference can be generated. Become. Furthermore, the excitation frequency can be lowered as needed. However, Operating in continuous mode introduces stability issues with the regular power supply, which makes it difficult to operate in continuous mode. The flyback power supply of the board becomes unavailable or Therefore, the system gain, input signal magnitude, and primary excitation current frequency must be carefully controlled. need to be controlled.

しかしながら、負荷変動のため、一般的にはこの安定度を雑持すことはできない 。したがって、実質上すべてのフライバック電源は不連続モードで動作している 。However, due to load fluctuations, it is generally not possible to maintain this stability. . Therefore, virtually all flyback power supplies operate in discontinuous mode. .

発明の概要 本発明の目的は従来のフライバック電源の上記の欠点を克服する改良されたフラ イバック電源を提供することである。Summary of the invention It is an object of the present invention to provide an improved flyback power supply that overcomes the above-mentioned drawbacks of conventional flyback power supplies. It is to provide back power.

本発明の更に特定の目的は連続モードで動作することができる安定フライバック 電源を提供することである。A more particular object of the invention is to provide a stable flyback capable of operating in continuous mode. It is to provide power.

本発明の1実施例においてフライバック電源が提供されている。このフライバッ ク電源は、大きざがある範囲にわたり変動するDC電源電圧入力信号を受ける端 子手段と、該端子手段に結合している1次巻線および2次巻線を備えている変圧 器手段と、少なくとも1つの検出信号入力を備え、出力として、前記1次巻線に 結合している駆動装置の制御電極への制御入力信号を発生して前記電源電圧入力 信号により供給される1次巻線の1次電流を制御する駆動回路手段と、前記2次 巻線に結合して該2次巻線に誘起される信号を整流し、出力端子に、これに応じ てDC電源出力電圧を発生する整流器手段と、前記出力端子と前記検出入力との 間に接続されて前記駆動回路手段を制御し、前記電源出力信号を所望のレベルに 保つフィードバック径路手段とを有しているが、前記フィードバック径路手段に は前記出力端子と前記検出入力に接続されたホールディングコンデンサとの間に スイッチ信号を受ける制御端子を備えた制御可能なゲート装置を有するサンプル およびホールド回路が設けられており、前記ゲート装置は、前記制御装置が1次 巻線電流を流して前記変圧器手段内の磁束を増加させこれにエネルギを貯えるよ うにするとき、前記電源出力信号が効果的に前記ホールディングコンデンサによ りサンプルされるように交互に開閉し、前記ホールディングコンデンサは、前記 変圧器手段内の磁束が減少し前記貯えられたエネルギが前記2次巻線および前記 整流器手段に供給される他の時間にはすべて前記出力端子から効果的に切離され 、これにより前記電源の安定性が、エネルギが前記1次巻線から2次巻線に伝え られるとき以外にサンプルする不連続フィードバック径路により得られるように 改良されている。A flyback power supply is provided in one embodiment of the invention. This flyback A DC power supply is an end that receives a DC power supply voltage input signal that varies over a range of magnitudes. a transformer comprising a terminal means and a primary winding and a secondary winding coupled to the terminal means; and at least one detection signal input, as an output to said primary winding. generating a control input signal to the control electrode of the coupled drive device to the power supply voltage input; drive circuit means for controlling the primary current of the primary winding supplied by a signal; Coupled to the winding, the signal induced in the secondary winding is rectified, and the output terminal is connected accordingly. rectifier means for generating a DC power supply output voltage at the output terminal; and controlling the drive circuit means to bring the power supply output signal to a desired level. and a feedback path means for maintaining the is between the output terminal and the holding capacitor connected to the detection input. Sample with a controllable gating device with a control terminal receiving a switch signal and a hold circuit, and the gate device is configured such that the control device is a primary A winding current is applied to increase the magnetic flux within the transformer means and to store energy therein. when the power supply output signal is effectively connected to the holding capacitor. The holding capacitor is alternately opened and closed so as to be sampled. The magnetic flux within the transformer means decreases and the stored energy is transferred to the secondary winding and the At all other times the rectifier means is supplied, it is effectively disconnected from said output terminal. , this increases the stability of the power supply by ensuring that energy is transferred from the primary winding to the secondary winding. as obtained by a discontinuous feedback path that samples at times other than when It has been improved.

更に詳細には、本発明の好ましい実施例において、駆動装置はフライバックトラ ンスに対して連続モードの励起を行い、駆動装置が磁束を増加させる1次巻線電 流を流し始める前にトランスの磁束の大きざが実質的にゼロでない大きさを有す るようにする。本発明の好ましい実施例は駆動回路手段としてパルス幅変調回路 を利用し、1次巻線励起を決定する駆動装置への制御入力信号として供給される パルス幅変調回路の出力にしたがいゲート装置を交互に開閉している。これによ り制御可能ゲート装置が1次巻線の励起と確実に正しく同期する。加えて、好ま しくは、ゲート装置は出力端子とパルス幅変調検出入力との間に接続された直列 パス装置を媚えている。駆動装置はFE下トランジスタを備えているのが望まし い。More specifically, in a preferred embodiment of the invention, the drive device is a flyback truck. The driver provides a continuous mode of excitation to the The magnetic flux of the transformer has a substantially non-zero magnitude before the current begins to flow. so that A preferred embodiment of the invention includes a pulse width modulation circuit as the drive circuit means. is applied as a control input signal to the drive which determines the primary winding excitation. The gate device is alternately opened and closed according to the output of the pulse width modulation circuit. This is it This ensures that the controllable gate device is properly synchronized with the excitation of the primary winding. In addition, preferred Alternatively, the gating device is connected in series between the output terminal and the pulse width modulation detection input. Fascinating the pass device. It is preferable that the drive device is equipped with an FE lower transistor. stomach.

本発明の教示により不連続フィードバック径路を設けることにより、電源負荷の 変動にかかかわらず、またDC電源電圧入力信号の大きざの変動にかかわらず無 条件に安定なフライバック電源が提供される。このことは廉価で公差のゆるい回 路部品を使用できることを意味する。電源が連続モードで動作すると、フライバ ック電源により発生する無線周波干渉が少なくなり、大きさの小さい1次巻線電 流励起パルスを使用することができる。加えて、本発明によればパルス幅変調回 路の動作周波数の決定に対し設計の融通性が大きくなり、1次巻線電流励起パル スを決める信号の周期に関して高い周波数おるいは低い周波数を選定することが できる。高い動作周波数を選択すれば、これは今や発生する無線周波干渉が少な いので可能であるが、電源に対して一層廉価で、一層大きざの小さい回路部品を 使用することができる。By providing a discontinuous feedback path in accordance with the teachings of the present invention, power supply loads can be regardless of fluctuations or fluctuations in the magnitude of the DC power supply voltage input signal. A stable flyback power supply is provided. This is an inexpensive and loose tolerance process. This means that road parts can be used. When the power supply operates in continuous mode, the flybar The radio frequency interference generated by the primary winding power supply is reduced, and the small primary winding power supply is Current excitation pulses can be used. In addition, according to the present invention, the pulse width modulation circuit This provides greater design flexibility in determining the operating frequency of the circuit and the primary winding current excitation pulse. It is possible to select a higher or lower frequency with respect to the period of the signal that determines the can. By choosing a higher operating frequency, this now generates less radio frequency interference. However, it is possible to use circuit components that are cheaper and smaller in size than the power supply. can be used.

本発明のこれらの、および他の利点は次に記す本発明の一層詳細な説明を参照す れば最も良く理解される。These and other advantages of the invention will be apparent from the more detailed description of the invention that follows. It is best understood if

図面の簡単な説明 本発明を更に完全に理解するには図面を参照するのがよく、ここで 第1図は本発明の教示にしたがって構成したフライバック電源の概要図である。Brief description of the drawing For a more complete understanding of the invention, reference may be made to the drawings, which include: FIG. 1 is a schematic diagram of a flyback power supply constructed in accordance with the teachings of the present invention.

発明の好ましい実施例の説明 図面を参照すれば、フライバック電源10が示されている。電源はDC電源電圧 入力信号■ioを受ける入力端子11を備えている。この信号の大きさは大きさ の広い範囲にわたり変動する。本質的に、フライバック電源はDC入力信号■i oを受け、これに応じて、出力端子12によく調整されたDC出力信信号。、t を発生する。図に負荷13として概略的に示されている各種の負荷を出力端子1 2に接続できるようになっている。このようにしてフライバック電源は所要の調 整信号V。、1を発生するように調整と電力移送機能とを行う。Description of preferred embodiments of the invention Referring to the drawings, a flyback power supply 10 is shown. Power supply is DC power supply voltage It is provided with an input terminal 11 that receives an input signal ■io. The magnitude of this signal is varies over a wide range. Essentially, a flyback power supply receives a DC input signal ■i o and accordingly, a well-regulated DC output signal at the output terminal 12. ,t occurs. Various loads, schematically shown as load 13 in the figure, are connected to output terminal 1. It is now possible to connect to 2. In this way, the flyback power supply can be Regular signal V. , 1 and performs the adjustment and power transfer function to generate

入力端子11は図に破線で示したフィルタ回路網15を介して端子14に接続さ れている。フィルタ回路網は端子14におけるDC信号のリップルを幾分少なく するように信号■ioに対する初期電圧平滑化機能を行う。フライバック電源1 0は、一端が端子14に直接接続され他端がFETトランジスタ20のドレイン 端子に直接接続されている1次巻線17を備えている変圧器16を備えている。Input terminal 11 is connected to terminal 14 via a filter network 15 shown in broken lines in the figure. It is. The filter network somewhat reduces ripple on the DC signal at terminal 14. The initial voltage smoothing function for the signal io is performed as follows. Flyback power supply 1 0 has one end connected directly to the terminal 14 and the other end connected to the drain of the FET transistor 20. A transformer 16 is provided with a primary winding 17 connected directly to the terminals.

変圧器16は1次巻線17の励起により変圧器磁束を発生する変圧器鉄心18と 、変圧器鉄心および1次巻線に結合している2次巻線19とを備えている。2次 巻線19の一端はグランドに接続され、他端は整流ダイオード21を介して出力 端子12に接続されており、一方コンデンサ22が端子12とグランドとの間に 接続されている。実質上、ダイオード21とコンデンサ22とは、2次巻線19 と結合して2次巻線に誘起される信号を整流し、これに応じて出力端子12にD C電源出力電圧を発生する整流手段を形成している。The transformer 16 includes a transformer core 18 that generates transformer magnetic flux by exciting the primary winding 17. , a transformer core and a secondary winding 19 coupled to the primary winding. secondary One end of the winding 19 is connected to ground, and the other end is output via the rectifier diode 21. is connected to terminal 12, while capacitor 22 is connected between terminal 12 and ground. It is connected. Substantially, the diode 21 and the capacitor 22 are connected to the secondary winding 19. and rectifies the signal induced in the secondary winding, and accordingly outputs D to the output terminal The rectifying means for generating the C power supply output voltage is formed.

FETトランジスタ20は周期的にオンおよびオフとされることにより実質的に 1次巻線の電流励起を制御する。FET transistor 20 is periodically turned on and off, thereby effectively Controls the current excitation of the primary winding.

FETトランジスタのソース端子は直接グランドに接続されており、FETトラ ンジスタのゲートまたは制御電極端子は図に示すパルス幅変調(PWM)回路2 3がら周期的に変化するデユーティサイクルのパルスを受ける。パルス幅変調回 路23は一般に出力信号V。、tの大きざに関連する信号を受取る検出入力端子 24を備えている。PWM回路23は所定の外部基準電圧を与える基準端子25 をも備えている。代案として、回路23は端子25の基準電圧を内部で発生する ことができる。端子24における出力関連検出電圧と端子25における基準電圧 との差に応じて、パルス幅変調回路23は、端子26に出力として、制御入力信 号を発生するが、これはFETトランジスタ20のゲートに加えられる。FET 20は変圧器16の1次巻線17の駆動装置として働く。このようにして、パル ス幅変調回路の出力は、駆動装置20を介して、電圧入力信号Vioにより決ま る端子14の電圧により与えられる1次巻線電流を制御する。The source terminal of the FET transistor is connected directly to ground; The gate or control electrode terminal of the transistor is connected to the pulse width modulation (PWM) circuit 2 shown in the figure. 3 receives pulses with a duty cycle that changes periodically. Pulse width modulation times Path 23 is typically the output signal V. , a detection input terminal receiving a signal related to the magnitude of t. It is equipped with 24. The PWM circuit 23 has a reference terminal 25 that provides a predetermined external reference voltage. It also has Alternatively, circuit 23 generates the reference voltage at terminal 25 internally. be able to. Output related detection voltage at terminal 24 and reference voltage at terminal 25 The pulse width modulation circuit 23 outputs the control input signal as an output at the terminal 26. A signal is generated which is applied to the gate of FET transistor 20. FET 20 serves as a drive for the primary winding 17 of the transformer 16. In this way, pal The output of the width modulation circuit is determined by the voltage input signal Vio via the drive device 20. The primary winding current given by the voltage at terminal 14 is controlled.

図に示したパルス幅変調回路23はDC検出信号に応じて、検出信号の大きざと 端子25に保持されている基準電圧との差により可変デユーティサイクルのパル ス幅変調出力信号を発生するモトローラ社の集積回路MC34060を備えるこ とができることが望ましいことに注目すべきである。パルス幅変調回路23の最 終出力装置をそのコレクタが端子26に接続されているNPNトランジスタ27 として図に示しである。この構成のため、バイアス/負荷抵抗28が端子26と 端子14との間に結合されている。その他に、図に示したフライバック電源10 はFET20のドレイン端子とグランドとの間に接続され、ダイオード30、抵 抗31、およびコンデンサ32を具備するように破線で示した従来どおりの「ス ナツパ」回路29を備えている。スナツパ回路の機能はFETトランジスタがオ フになるとき1次巻線17の電流を急激に中断することにより発生する高い逆バ イアス電圧からFET装置を実質上保護することである。スナツパ回路29は実 質上FETのドレイン端子に発生する逆バイアス電圧の大きざを制限するように 働く。スナツパ回路の動作は本発明に関しては特に重要ではない。The pulse width modulation circuit 23 shown in the figure adjusts the magnitude of the detection signal according to the DC detection signal. The pulse of variable duty cycle is determined by the difference from the reference voltage held at terminal 25. Includes a Motorola MC34060 integrated circuit that generates a width modulated output signal. It should be noted that it is desirable to be able to The top of the pulse width modulation circuit 23 The terminal output device is an NPN transistor 27 whose collector is connected to the terminal 26. As shown in the figure. Because of this configuration, bias/load resistor 28 is connected to terminal 26. It is coupled between the terminal 14 and the terminal 14. In addition, the flyback power supply 10 shown in the figure is connected between the drain terminal of FET 20 and the ground, and a diode 30 and a resistor are connected between the drain terminal of FET 20 and the ground. The conventional "strip" shown by the broken line is equipped with a resistor 31 and a capacitor 32. It is equipped with a "Natsupa" circuit 29. The function of the snapper circuit is that the FET transistor is turned on. The high reverse buffer caused by abruptly interrupting the current in the primary winding 17 when The purpose of this is to substantially protect the FET device from bias voltages. Snatsupa circuit 29 is actually In order to limit the magnitude of the reverse bias voltage generated at the drain terminal of the FET, work. The operation of the snapper circuit is not particularly important with respect to the present invention.

FETトランジスタは、このようなトランジスタの高周波特性および温度特性が 良好であり、したがってフライバック電源は広い重度範囲にわたって動作するこ とができ、所望ならば、1次巻線17に対して周期的電流パルスを発生するFE Tトランジスタの周期的なオンおよびオフを行うのに比較的高い周波数を選択す ることができるので、1次巻線電流のスイッチングを制御するのに使用すること ができる。FET transistors have high frequency characteristics and temperature characteristics. The flyback power supply is therefore capable of operating over a wide severity range. and, if desired, an FE which generates periodic current pulses to the primary winding 17. Choosing a relatively high frequency to periodically turn on and off the T transistor It can be used to control the switching of the primary winding current. Can be done.

フィードバック径路は出力端子12とパルス幅変調回路23の検出入力端子24 との間に設けられている。このフィードバック径路の截能は、検出端子24に、 出力電圧Voutの大きざに関連する信号を提供することである。典型的にはこ のフィードバック径路は出力端子12と検出端子24との間を直接結ぶかあるい は変圧器結合接続して構成することができる。ただし、このフィードバック径路 の従来のフライバックトランスの設備では一般に、特に電源が、変圧器磁束が増 加するようにその後で1次巻線電流を生ずる駆動装置をオンとするときおよびオ ン直前に変圧器磁束が実質上ゼロにならない連続モードで動作する場合に、フラ イバック電源の安定の問題が生じた。このような状況では、実質的な安定性の問 題が存在し、不連続モードでは高い1次電流パルスが必要でありかつ実質上無線 周波干渉が生ずるという事実にかかわらず一般的に従来のフライバックトランス は不連続モードで動作させていた。これらの欠点は本発明により克服された。The feedback path connects the output terminal 12 and the detection input terminal 24 of the pulse width modulation circuit 23. is established between. The design of this feedback path is such that the detection terminal 24 The purpose of the present invention is to provide a signal related to the magnitude of the output voltage Vout. Typically this The feedback path connects directly between the output terminal 12 and the detection terminal 24 or It can be configured by connecting the transformer coupling. However, this feedback path Conventional flyback transformer installations generally suffer from increased transformer flux, especially when the power supply when turning on the drive which subsequently produces the primary winding current so as to When operating in continuous mode, where the transformer flux does not go to virtually zero just before the A problem arose with the stability of the Iback power supply. In such situations, there are substantial stability issues. problems exist, requiring high primary current pulses in discontinuous mode and virtually wireless Despite the fact that frequency interference occurs, conventional flyback transformers are generally was running in discontinuous mode. These drawbacks have been overcome by the present invention.

フライバック電源10では、出力端子12と入力検出端子24との間に選択的不 連続フィードバック径路40が設けられている。このフィードバック径路40は 図に破線で示してあり、そのエミッタ端子が出力端子12に直接接続され、その コレクタ端子がその別の電極がグランドに接続されているホールディングコンデ ンサ42の1つの電極に直接接続されているPNP直列パストランジスタ41を 備えている。トランジスタ41は制御可能なゲート装置を形成している。トラン ジスタ41のベースはバイアス抵抗43を通して端子12に接続されている。N PN制御トランジスタ44がフィードバック径路40に設けられていて、そのエ ミッタがグランドに接続され、そのコレクタが抵抗45を経てトランジスタ41 のベースに接続され、そのベースはコンデンサ46を経てグランドに接続され抵 抗47を通して端子26に接続されている。トランジスタ41のコレクタは直列 抵抗48を通して検出端子24に直接接続されており、抵抗49は端子24とグ ランドとの間に接続され、抵抗48と協動して電圧分割機能を行っている。本質 的に構成部品41から49までは本発明の軍択的フィードバック径路40を構成 している。径路40は直列バス装置41と端子12および24との間にDC回路 径路を備えている。In the flyback power supply 10, a selective disconnection is provided between the output terminal 12 and the input detection terminal 24. A continuous feedback path 40 is provided. This feedback path 40 is The emitter terminal is shown as a dashed line in the figure, and its emitter terminal is directly connected to the output terminal 12. The collector terminal is connected to a holding capacitor whose other electrode is connected to ground. A PNP series pass transistor 41 is connected directly to one electrode of the sensor 42. We are prepared. Transistor 41 forms a controllable gate arrangement. Tran The base of resistor 41 is connected to terminal 12 through bias resistor 43. N A PN control transistor 44 is provided in the feedback path 40 to The transmitter is connected to ground, and the collector is connected to the transistor 41 through a resistor 45. The base is connected to the ground via the capacitor 46, and the resistor is connected to the base of the It is connected to the terminal 26 through the resistor 47. The collector of transistor 41 is in series It is directly connected to the detection terminal 24 through the resistor 48, and the resistor 49 is connected to the terminal 24 and ground. It is connected between the land and performs a voltage dividing function in cooperation with the resistor 48. essence Generally, components 41 to 49 constitute the tactical feedback path 40 of the present invention. are doing. Path 40 connects the DC circuit between serial bus device 41 and terminals 12 and 24. It has a route.

本質的に、選択的フィードバック径路40は直列パス装置41とホールディング コンデンサ42との選択的導通により端子]2と検出端子24との間がある時刻 にのみ効果的に直接接続されるようにサンプルホールド機能を行う。Essentially, selective feedback path 40 is connected to series pass device 41 and holding 2 and the detection terminal 24 due to selective conduction with the capacitor 42. The sample hold function is only effectively connected directly to the

本発明においては、この時刻は変圧器にエネルギを貯えるように変圧器磁束を増 加させる1次巻線電流パルスが存在する期間中に生ずる。これはスイッチング信 号として働く端子26に供給される周期的パルス幅変調制御入力信号により生ず る。このスイッチング信号はFETトランジスタ20を導通させ、同時に、トラ ンジスタ44を導通させ、これによりトランジスタ41が導通する。したがって 変圧器磁束を増加させる1次巻線電流パルスの期間中、直列パストランジスタ4 1は端子12の電圧をホールディングコンデンサ42と結合させる。これにより 信号V。、tが効果的にサンプルされる。端子26のパルス幅変調制御信号がF ET駆動装置20をオフにすると、1次巻線17の電流は効果的に停止し、変圧 器16内の磁束が減少して、変圧器に貯えられているエネルギが2次巻線19と 構成要素21および22を有する整流回路とに移される。このとき、トランジス タ44と41とがオフになり、端子12における過渡信号がホールディングコン デンサ42と検出入力端子24とに到達しないようになる。このため、フライバ ック電源10の安定性が保たれる。というのは不安定性は一般にエネルギが変圧 器から整流回路に移されている期間に出力端子と検出端子との間に連続フィード バック径路が設けられることにより生ずるものだからである。In the present invention, this time increases the transformer flux to store energy in the transformer. This occurs during the period in which the primary winding current pulse is present. This is a switching signal. generated by a periodic pulse width modulated control input signal applied to terminal 26 which acts as a signal. Ru. This switching signal causes FET transistor 20 to conduct and at the same time The transistor 44 is made conductive, thereby making the transistor 41 conductive. therefore During the primary winding current pulse which increases the transformer flux, the series pass transistor 4 1 couples the voltage at terminal 12 to holding capacitor 42 . This results in Signal V. , t are effectively sampled. The pulse width modulation control signal at terminal 26 is F When the ET drive 20 is turned off, the current in the primary winding 17 is effectively stopped and the transformer The magnetic flux in the transformer 16 decreases and the energy stored in the transformer is transferred to the secondary winding 19. and a rectifier circuit having components 21 and 22. At this time, the transistor terminals 44 and 41 are turned off, and the transient signal at terminal 12 is turned off. This prevents it from reaching the capacitor 42 and the detection input terminal 24. For this reason, the flybar The stability of the stock power supply 10 is maintained. This is because instability is generally caused by energy transformation. Continuous feed between the output terminal and the detection terminal during the period when the signal is being transferred from the converter to the rectifier circuit. This is because this is caused by the provision of the back path.

本発明の構成により、フライバック電源10は無条件に安定であり、したがって 電源は連続モードで動作することができる。一方従来はフライバック電源を連続 モードで動作することは、電源が不安定となり不必要な信号発振を生ずることに なるため、不可能であった。連続動作モードでは、パルス幅変調器回路23によ り端子26に供給される制御信号の周期は変圧器磁束が、FETトランジスタ2 0のオフ期間中減少している間には、次の1次巻線電流パルスが発生する前に決 して実質上大きざがゼロになることは゛ないようになっている。したがってフラ イバックトランス10は変圧器の磁束がFETトランジスタが変圧器磁束を増加 させる1次巻線電流パルスを流し始める時刻および直前に実質上ゼロにならない ように連続モードで動作するのが望ましい。このため、1次巻線17の有効イン ダクタンスは大きなエネルギ量を変圧器16に貯えることができ、一方この大き な貯蔵エネルギ量を与えるために少ないエネルギを利用することができるように 増加する。その上、連続モードの動作では1次電流のオンおよびオフにより発生 する無線周波干渉が減少する。Due to the configuration of the invention, the flyback power supply 10 is unconditionally stable and therefore The power supply can operate in continuous mode. On the other hand, conventionally, flyback power supply was used continuously. Operating in this mode can result in unstable power supplies and unnecessary signal oscillations. It was impossible because In continuous operation mode, the pulse width modulator circuit 23 The period of the control signal supplied to the terminal 26 is such that the transformer magnetic flux is While decreasing during the 0 off period, the current pulse is determined before the next primary winding current pulse occurs. Therefore, the size difference is virtually never zero. Therefore, hula Ivac transformer 10 increases the magnetic flux of the transformer.The FET transistor increases the magnetic flux of the transformer. The primary winding current does not become substantially zero at and just before the pulse starts flowing. It is preferable to operate in continuous mode. Therefore, the effective input of the primary winding 17 is The ductance allows a large amount of energy to be stored in the transformer 16, while this large amount so that less energy can be used to provide a greater amount of stored energy. To increase. Moreover, in continuous mode operation, the radio frequency interference is reduced.

本発明を連続モードで動作するように設計されたフライバック電源に関して説明 したが、本発明は不連続モードで動作するように設計されたフライバック電源に も適用可能でおるが、この場合には負荷13の変動により時として連続モードで 動作をすることがあることに注目すべきでおる。The invention is described in terms of a flyback power supply designed to operate in continuous mode. However, the present invention applies to flyback power supplies designed to operate in discontinuous mode. is also applicable, but in this case, due to fluctuations in the load 13, it is sometimes difficult to operate in continuous mode. It should be noted that there are times when it works.

このようp本発明はどの形式のモードで動作するように設計されているかには無 関係にフライバック電f、10を無条件に安定にする。この安定性は負荷13が どのように変動しても達成される。加えて、この安定性は入力信号Vi、の大き さが大幅に変動しても確保される。As such, it does not matter in what mode the invention is designed to operate. In the relationship, the flyback voltage f, 10 is made unconditionally stable. This stability is due to load 13 It will be achieved no matter how it changes. In addition, this stability depends on the magnitude of the input signal Vi, This is ensured even if the value fluctuates significantly.

本発明の特定の実施例について図示し、説明してきたが、当業者には更に修正や 改良が行えるであろう。ここに開示し特許を請求する基本原理を維持しているこ のような修正案はすべて本発明の範囲に含まれるものである。While specific embodiments of the invention have been illustrated and described, further modifications and variations will occur to those skilled in the art. Improvements could be made. maintains the basic principles disclosed and claimed herein; All such modifications are included within the scope of the present invention.

つ )〜 国際調査報告tsu)~ international search report

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.大きさがある範囲で変化するDC電源電圧入力信号を受ける端子手段と、 前記端子手段に結合している1次巻線、および2次巻線を備えている変圧器手段 と、 少なくとも検出信号入力を備え、出力として、制御入力信号を前記1次巻線に結 合している駆動装置の制御電極に供給して前記電源電圧入力信号により供給され る1次電流を制御する駆動回路手段と、 前記2次巻線に結合して該2次巻線に誘起される信号を整流し、これに応じて出 力端子に、DC電源出力電圧を発生する整流器手段と、 前記出力端子と前記検出入力との間に接続されて前記駆動回路手段を制御し前記 電源出力信号を所望のレベルに維持するフィードバック径路手段と、 を備えたフライバック電源において、 前記フィードバック径路手段は、前記出力端子と前記検出入力に接続されたホー ルディング装置との間に設けられた制御可能なゲート装置を有するサンプルおよ びホールド回路を備えており、前記ゲート装置の制御端子はスイッチング信号を 受けるように構成され、前記ゲート装置は前記電源出力信号が前記駆動装置が前 記変圧器手段内に磁束を増加させる1次巻線電流を発生させてこれにエネルギを 貯えるようにするとき前記ホールディング装置により効果的にサンプルされるよ うに交互に開閉され、更に前記ホールディング装置は前記変圧器手段内の磁束が 減り、貯えられているエネルギが前記2次巻線と前記整流器手段とに供給される 他の時間にはすべて前記出力端子から効果的に切離され、これによりエネルギが 前記1次巻線から2次巻線に移されるとき以外にサンプリングを行う不連続フィ ードバック径路により前記電源の安定性が確保されるように構成されていること を特徴とするフライバック電源。1. terminal means for receiving a DC power supply voltage input signal whose magnitude varies over a range; Transformer means comprising a primary winding coupled to said terminal means and a secondary winding. and, comprising at least a detection signal input and as an output a control input signal coupled to said primary winding; The power supply voltage input signal is supplied to the control electrode of the drive unit which is connected to the drive unit. drive circuit means for controlling the primary current; coupled to the secondary winding to rectify the signal induced in the secondary winding and output the signal accordingly. rectifier means for generating a DC power output voltage at the power terminal; connected between said output terminal and said detection input for controlling said drive circuit means; feedback path means for maintaining the power supply output signal at a desired level; In a flyback power supply with The feedback path means has a hole connected to the output terminal and the detection input. sample and controllable gating device between the The control terminal of the gate device receives a switching signal. the gate device is configured to receive the power output signal when the drive device generating a primary winding current which increases the magnetic flux in the transformer means and imparting energy thereto; When storing, the holding device ensures that the sample is effectively sampled. The holding device is alternately opened and closed in such a way that the magnetic flux within the transformer means is The reduced and stored energy is supplied to said secondary winding and said rectifier means. At all other times, they are effectively disconnected from said output terminals, thereby dissipating energy. A discontinuous filter that performs sampling other than when being transferred from the primary winding to the secondary winding. be configured such that the stability of the power source is ensured by a feedback path; A flyback power supply featuring 2.前記駆動装置は前記変圧器を連続モードで励起し、前記変圧器手段内の磁束 が、駆動装置が前記磁束増加を生ずる1次巻線電流を流し始めるとき実質上ゼロ でない大きさを有するようになっている請求の範囲第1項に記載のフライバック 電源。2. The drive device excites the transformer in a continuous mode to reduce the magnetic flux within the transformer means. is substantially zero when the drive starts to flow the primary winding current that causes the magnetic flux increase. The flyback according to claim 1, wherein the flyback has a size that is not large. power supply. 3.前記ゲート装置は前記出力端子と前記駆動回路手段の検出入力との間に接続 された制御可能な直列パス装置を備えている請求の範囲第1項に記載のフライバ ック電源。3. The gating device is connected between the output terminal and a sensing input of the drive circuit means. 2. A flyover as claimed in claim 1, comprising a controllable series pass device. back power supply. 4.前記フィードバック径路手段は前記直列パス装置と前記出力端子との間のD C回路径路と前記直列パス装置と前記駆動回路手段の検出入力との間のDC回路 径路とを有する請求の範囲第3項に記載のフライバック電源。4. The feedback path means includes a D a DC circuit between a C circuit path and a sensing input of said series pass device and said drive circuit means; The flyback power supply according to claim 3, further comprising a path. 5.前記駆動装置はFETトランジスタを有する請求の範囲第1項に記載のフラ イバック電源。5. The flash drive according to claim 1, wherein the drive device includes a FET transistor. iback power supply. 6.前記ゲート装置はトランジスタを具備し、前記制御端子は前記トランジスタ のベース電極から成る請求の範囲第1項に記載のフライバック電源。6. The gate device includes a transistor, and the control terminal includes a transistor. A flyback power supply according to claim 1, comprising a base electrode of. 7.大きさがある範囲で変化するDC電源電圧入力信号を受ける端子手段と、 前記端子手段に結合している1次巻線、および2次巻線を備えている変圧器手段 と、 少なくとも1つの検出信号入力を備え、出力として、制御入力信号を前記1次巻 線に結合している駆動装置の制御電極に供給して、前記電源電圧入力信号により 提供される1次電流を周期的に制御するパルス幅変調(PWM)回路を備えた駆 動回路手段と、 前記2次巻線と結合して該2次巻線に誘起される信号を整流し、これに応じて出 力端子に、DC電源出力電圧を発生する整流手段と、 前記出力端子と前記PWM入力との間に接続され前記PWM回路を制御して前記 電源出力信号を所望のレベルに維持するフィードバック径路手段と、 を備えて成るフライバック電源において、前記フィードバック径路手段は前記出 力端子と前記PWM検出入力に接続されたホールディング装置との間に設けられ た制御可能なゲート装置を有するサンプルおよびホールド回路を備えており、前 記ゲート装置の制御端子は前記PWM出力により決まるスイッチング信号を受け るように構成され、前記ゲート装置は、前記駆動装置が前記変圧器手段内の磁束 を増加させてこれにエネルギを貯えるようにする1次巻線電流を流させるとき前 記電源の出力信号が前記ホールディング装置により効果的にサンプルされるよう に前記PWM出力にしたがって交互に開閉し、前記ホールディング装置は、前記 変圧器手段の磁束が減少して前記貯えられたエネルギが前記2次巻線と前記整流 器手段とに供給されるとき以外は前記出力端子から効果的に切離され、これによ りエネルギが前記1次巻線から2次巻線に移されるとき以外にサンプリングを行 う不連続フィードバック径路により前記電源の安定性が確保されるように構成さ れていることを特徴とするフライバック電源。7. terminal means for receiving a DC power supply voltage input signal whose magnitude varies over a range; Transformer means comprising a primary winding coupled to said terminal means and a secondary winding. and, at least one detection signal input, for outputting a control input signal to said primary winding; The power supply voltage input signal supplies the control electrode of the drive device coupled to the line. A drive with a pulse width modulation (PWM) circuit that periodically controls the primary current provided. dynamic circuit means; It is coupled to the secondary winding to rectify the signal induced in the secondary winding, and outputs the signal accordingly. rectifying means for generating a DC power output voltage at the power terminal; connected between the output terminal and the PWM input to control the PWM circuit and feedback path means for maintaining the power supply output signal at a desired level; In the flyback power supply comprising: a holding device connected to the power terminal and the PWM detection input; It includes a sample and hold circuit with a controllable gate device. A control terminal of the gate device receives a switching signal determined by the PWM output. The gate device is configured such that the drive device controls the magnetic flux within the transformer means. When the primary winding current is made to flow, it increases and stores energy. so that the output signal of the recording power source is effectively sampled by the holding device. The holding device alternately opens and closes according to the PWM output, and the holding device The magnetic flux of the transformer means decreases and the stored energy is transferred to the secondary winding and the rectifier. is effectively disconnected from said output terminal except when being supplied to the Sampling is performed at times other than when energy is transferred from the primary winding to the secondary winding. The power source is configured to ensure stability of the power source by a discontinuous feedback path. A flyback power supply characterized by: 8.前記駆動装置は前記変圧器を連続モードで励磁し、前記変圧器手段内の磁束 が、駆動装置が前記磁束増加を生ずる1次巻線電流を周期的に流し始めるとき、 実質上ゼロでない大きさを有するようになっている請求の範囲第7項に記載のフ ライバック電源。8. The drive device excites the transformer in a continuous mode to reduce the magnetic flux within the transformer means. However, when the drive device starts to periodically flow the primary winding current that causes the magnetic flux increase, The frame according to claim 7 is adapted to have a substantially non-zero size. Ryback power supply. 9.前記ゲート装置は前記出力端子と前記駆動回路手段の検出入力との間に接続 された制御可能な直列パス装置を備えている請求の範囲第7項に記載のフライバ ック電源。9. The gating device is connected between the output terminal and a sensing input of the drive circuit means. 8. A flyover as claimed in claim 7, comprising a controllable series pass device. back power supply. 10.前記フィードバック径路手段は前記直列パス装置と前記出力端子との間の DC回路径路と、前記直列パス装置と前記駆動回路手段の検出入力との間のDC 回路径路とを有する請求の範囲第9項に記載のフライバック電源。10. The feedback path means is connected between the series path device and the output terminal. a DC circuit path and a DC between said series pass device and a sensing input of said drive circuit means; 10. The flyback power supply according to claim 9, further comprising a circuit path. 11.前記駆動装置はFETトランジスタを有する請求の範囲第7項に記載のフ ライバック電源。11. 8. The drive device according to claim 7, wherein the drive device includes a FET transistor. Ryback power supply. 12.前記ゲート装置はトランジスタを有し、前記制御端子は前記トランジスタ のベース電極を有する請求の範囲第7項に記載のフライバック電源。12. The gate device has a transistor, and the control terminal has a transistor. The flyback power supply according to claim 7, having a base electrode of .
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