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JPS60204258A - スイツチング電源装置 - Google Patents

スイツチング電源装置

Info

Publication number
JPS60204258A
JPS60204258A JP5902484A JP5902484A JPS60204258A JP S60204258 A JPS60204258 A JP S60204258A JP 5902484 A JP5902484 A JP 5902484A JP 5902484 A JP5902484 A JP 5902484A JP S60204258 A JPS60204258 A JP S60204258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
voltage
switching power
capacitor
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5902484A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiya Azuma
東 請弥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5902484A priority Critical patent/JPS60204258A/ja
Publication of JPS60204258A publication Critical patent/JPS60204258A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

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】 [発明の技術分野] この発明は、リンギングチョークコンバータ方式のスイ
ッチング電源装置に係り、特にスイッチング用パワート
ランジスタのオフ制御を行なう制御回路に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 一般にリンギングチョークコンバータ方式のスイッチン
グ電源装置は、スイッチング用パワートランジスタのオ
ン/オフの繰返しによる自助発振により、出力にのこぎ
り波状の電流を発、生させ、コンデンサにより平滑化し
、負荷に連続的に直流電力を供給するようになっている
。従来、この種の電源装置には、出力電圧の安定化を図
るために、出力制御回路が設けられるのが一般的である
。第1図は、このような出力制御回路を有する従来のス
イッチング電源装置を示す。第1図において、CNTは
出力電圧voutを監視する出力制御回路である。この
出力制御回路CNTは出力電圧Voutに応じた電圧を
抵抗RとコンデンサCとの並列回路に印加する。この並
列回路はスイッチング用パワートランジスタQ1のエミ
ッタと、当該トランジスタQ1をオフするための制御ト
ランジスタQ2のベースとの間に介挿されている。トラ
ンジスタQ2のコレクタはトランジスタQ1のベースに
接続されている。しかして出力制御回路CNTにより、
出力電圧voutに応じた電圧が抵抗RとコンデンサC
との並列回路に印加され、トランジスタQ2のベース電
圧が充分高くなると、当該トランジスタQ2がオンする
。この結果、トランジスタQ1のベース電流がトランジ
スタQ2に引かれ、トランジスタQ1がオフすることに
なる。トランジスタQ1のオフタイミングは、出力制御
回路CNTからの印加電圧によって、即ち出力電圧VO
utによって異なる。このように出力電圧Voutに応
じてトランジスタQ1のオン/オフ時間を制御すること
により、当該出力電圧voutの安定化が図られる。
しかし、このような従来のスイッチング電源装置では、
次に述べるようにスイッチング用パワートランジスタQ
1を効率よくオフできない問題がありた。即ち、第1図
の電源装置では、制御トランジスタQ2のオンによりト
ランジスタQ1のベース電流が引かれ、トランジスタQ
1がオフ状態に近付くと、当該トランジスタQ1のエミ
ッタ電流が減少する。この結果、トランジスタQ2のベ
ース電位が低下し、オン状態にあったトランジスタQ2
がオフ状態に近付く。トランジスタQ2がオフ状態に近
付くと、トランジスタQ1のベース電流が充分に引かれ
なくなり、したがってトランジスタQ1を強制的にオフ
することが困難となる。
このため、従来のスイッチング電源装置は、次の2つの
欠点があった。
■スイッチング用パワートランジスタのコレクタ損失が
大きい。
■入力電圧が高い場合には、スイッチング用パワートラ
ンジスタのベース電流も増えるため、出力の最大伝達パ
ワーが増え、逆に入力電圧が低いと最大伝達パワーが減
るので、過負荷保護が困難となる。
[発明の目的] この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、スイッチング用パワートランジスタの損失を小さくで
き、且つ出力最大伝達パワーが入力電圧に関係なく一定
にできるスイッチング電源装置を提供することにある。
[発明の概要] この発明によれば、スイッチング用パワートランジスタ
を備えたリンギングチョークコンバータ方式のスイッチ
ング電源装置が提供されている。
この電源1置には、抵抗およびコンデンサを有し、入力
電圧に比例した電圧に基づいてのこぎり波状電圧を発生
するのこぎり波発生回路が設けられている。のこぎり波
発生回路で発生されるのこぎり波状電圧は、比較器によ
って出力電圧と比較され、この比較器の比較結果に応じ
て制m +−ランジスタがオン/オフする。この制t[
ll〜ランジスタの状態は、パルストランスにより上記
スイッチング用パワートランジスタに伝達される。これ
により、スイッチング用パワートランジスタのベース電
流が、制御トランジスタのオン/オフに応じ、パルスト
ランスの2次側に強制的に引かれる。
[発明の実施例コ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
なお、第1図と同一部分には同一符号が付されている。
第2図のスイッチング電源装置において、T1はフライ
バックトランス、Qlはスイッチング用パワートランジ
スタである。トランジスタQ1のコレクタはトランスT
1の1次巻線N11の一端に接続されている。この1次
巻線N11の他端(第1入力端)とトランジスタQ1の
ベースとの間には、抵抗R1と抵抗R2との直列回路が
介挿されている。抵抗R1は、起動時にトランジスタQ
1をオンさせるための点弧用抵抗、抵抗R2は、1〜ラ
ンジスタQ1のベース電流制限用抵抗である。抵抗R1
と抵抗R2との共通接続点には、整流器CRIとコンデ
ンサC1との並列回路の一端が接続され、この並列回路
の他端にはトランスT1のベース巻線NBの一端が接続
されている。コンデンサC1は、次のサイクルにトラン
ジスタQ1をオンさせるのに用いられる。ベース巻線N
aの他端(第2入力端)はトランジスタQ1のエミッタ
に接続されている。
トランスT1の2次巻線N12の一端は、出力用の整流
器OR2のアノードに接続されている。整流器OR2の
カソード(第1出力端)と2次巻線N12の他端(第2
出力#)との間には、出力平滑用のコンデンサC2が介
挿されている。トランス■1の2次巻線の一つである制
御音taN cの一端は、整流器CR3のアノードに接
続されている。
整流器CR3のカソードと制御巻線Ncの他端との間に
は、抵抗R3とコンデンサC3からなる積分回路が介挿
されている。コンデンサC3の一端(コンデンサC3と
抵抗R3との共通接続点)はトランジスタQ3のコレク
タに接続され、コンデンサC3の他端はトランジスタQ
3のエミッタに接続されている。このトランジスタQ3
は、コンデンサC3の充電電圧を放電するのに用いられ
る。
トランジスタQ3、抵抗R3およびコンデンサC3は、
のこぎり波発生回路SWGを構成している。
トランジスタQ3のベースには抵抗R4を介して整流器
CR4のカソードが接続され、整流器CR4のアノード
には整流器CR2のアノードが接続されている。整流器
OR2のカソード(第1出力端)は反転増幅器IAMP
の入力端に接続され、反転増幅器IAMPの出力端は比
較器COMPの反転入力端に接続されている。この比較
器GOMPの非反転入力端には、トランジスタQ3のコ
レクタが接続されている。比較器GOMPの出力端は、
トランジスタQ1をオフするためのトランジスタ(制御
トランジスタ)Q4のベースに接続されている。トラン
ジスタQ4のエミッタはトランジスタQ3のエミッタに
接続され、トランジスタQ4のコレクタはパルストラン
スT2の1次巻線N21の一端に接続されている。この
1次巻線N21の他端には、電源+Vが供給される。パ
ルストランスT2の2次’! 41 N 22の一端は
トランジスタQ1のエミッタに接続され、2取巻II 
N 22の他端は整流器CR5を介してトランジスタQ
1のベースに接続されている。
次に第2図の構成の動作を第3図の信号波形図を参照し
て説明する。第2図のスイッチング電源製置に、非安定
の直流電源、即ら入力電圧Vinが印加されると、抵抗
R1によりスンツチング用パワートランジスタQ1がオ
ンする。トランジスタQ1がオンすると、トランスT1
の1次巻線Nilの両端には略入力電圧■inに等しい
電圧が加わり、したがってトランスT1のベース’Mf
aNsには入力電圧Vinに比例した電圧が誘起される
。そして、この誘起電圧により整流器CR1、抵抗R2
を通してトランジスタQ1にベース電流IBが流れ、ト
ランジスタQ1は安定したオン状態となる。
一方、のこぎり波発生回路SWG内の抵抗R3とコンデ
ンサC3との積分回路の両端には、トランスT1の制御
巻線Ncにより、第3図に示すように入力電圧■inに
比例した電圧V!が加えられる。この結果、この電圧■
1によりコンデンサC3が抵抗R3を通して充電される
。コンデンサC3の充電電圧(両端電圧)V2は、比較
器GOMPの非反転入力端に加えられる。この比較器C
OMPの反転入力端には、反転増幅器IAMPからの出
力電圧■3が加えられる。この電圧■3は、出力用のコ
ンデンサC2の両端電圧(即ちスイッチング電源装置の
出力電圧Vout)に対する、反転増幅器IAMPでの
反転増幅結果である。比較器GOMPは、これら両電圧
V2 、V3を比較し、第3図−に示すように電圧V2
 (C3の充電電圧)が電圧■3を越えたことを検出す
ると、1−ランジスタQ4をオンする。
トランジスタQ4がオンすると、パルストランスT2の
1次巻1!N21に電流が流れる。これにより、パルス
I・ランスT2の2次巻線N22に第3図に示すように
電流Isが流れる。即ち、トランジスタQ1のベース電
流Inが、整流器CR5を通してパルストランスT2の
2次巻線N22に強制的に引かれる。この結果、1−ラ
ンジスタQ1は急速にオフし、そのコレクタ1R8!は
略零となる。このように、この実m例では、パルストラ
ンスT2にてトランジスタQ1のベース電流が強制的に
引かれるため、従来のスイッチング電源装置に比べ、ト
ランジスタQ1の損失を著しく減少することができる。
トランジスタQ1がオフすると、トランスT1の1次巻
線N11に蓄えられていたエネルギが2次巻線N12に
移り、放出される。この結果、2次巻1!N12の両端
電圧V4が、第3図に示すように正電圧に変る。これに
より、整流器CR2に電流が流れ、コンデンサC2によ
り平滑化されることにより、出力電圧VOutが得られ
る。また、電圧■4が正電圧となると、整流器CR4、
抵抗R4を通してトランジスタQ3にベース電流が供給
され、トランジスタQ3がオンする。この結果、第3図
に示すように、コンデンサC3の充電電圧V2が瞬時に
放電する。やがて、トランスT1の1次巻1i1N11
に蓄えられていたエネルギの放出が終了すると、l・ラ
ンジスタQ1が再びオンし、上記した動作が繰返される
。そして、上記した動作の繰返しに伴うコンデンサC3
の充放電の繰返しにより、電圧■2はのこぎり波状とな
る。
トランジスタQ1のオン特開を決定するコンデンサC3
の充電時間は、R3,C3の時定数、■1およびV3に
依存する。もし、Vlが一定であるならば、C3の充電
時間の最大値、即ちトランジスタQ1の最大オン時間(
01オンの最大パルス幅)は、上記時定数、Vrおよび
V3max(出力電圧voutの最大値の反転増幅出力
)とで決定され、一定となる。この場合、入力電圧Vi
nの変動に応じて、出力伝達パワーが変化してしまう不
都合が生じる。しかし、この実施例では、上記した動作
説明から明らかなように、電圧Vl即ちR3、C3から
なる積分回路への供給電圧は、入力電圧Vinに比例し
ており、一定でない。したがって、もし入力電圧Vin
が高くなると電圧v1が高くなり、V2 (コンデンサ
C3の充電電圧)がV3 maxに達するまでの充電時
間は短くなる。即ち、Q1オンの最大パルス幅が小さく
なる。これにより、出力最大伝達パワーが、入力電圧v
i1)の変動に左右されずに一定に維持される。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、スイッチング用
パワートランジスタの損失を小さくでき、且つ出力最大
伝達パワーが入力電圧に関係なく一定にできる。また、
この発明では、出力電圧に比例した電圧を1次側に伝達
して制御する従来方式と異なり、2次側で制御し、パル
ストランスを介してパワートランジスタをオフ制御する
構成となっているため、出力変動による応答特性の改善
が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスイッチング電源装置の回路構成図、第
2図はこの発明の一実施例に係るスイッチング電源装置
の回路構成図、第3図は動作を説明するための信号波形
図である。 Ql、Q3.Q4・・・トランジスタ、T1・・・フラ
イバックトランス、T2・・・パルストランス、R1−
R4・・・抵抗、01〜C3・・・コンデンサ、SWG
・・・のこぎり、波発生回路、GOMP・・・比較器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 n 〇−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スイッチング用パワートランジスタを備えたリンギング
    チョークコンバータ方式のスイッチング電源装置におい
    て、抵抗およびコンデンサを有し、入力電圧に比例した
    電圧に基づいてのこぎり波状電圧を発生するのこぎり波
    発、主回路と、上記のこぎり波状電圧と出力電圧とを比
    較する比較器と、この比較器の比較結果に応じてオン/
    オフする制御1−ランジスタと、この制御トランジスタ
    の状態を上記スイッチング用パワートランジスタのベー
    スに伝達するパルストランスとを具備し、上記スイッチ
    ング用パワートランジスタのベース電流が、上記制御ト
    ランジスタのオン/オフに応じて上記パルストランスの
    2次側に強制的に引かれるように構成されていることを
    特徴とするスイッチング
JP5902484A 1984-03-27 1984-03-27 スイツチング電源装置 Pending JPS60204258A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5902484A JPS60204258A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 スイツチング電源装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP5902484A JPS60204258A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 スイツチング電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60204258A true JPS60204258A (ja) 1985-10-15

Family

ID=13101301

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JP5902484A Pending JPS60204258A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 スイツチング電源装置

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JP (1) JPS60204258A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02254969A (ja) * 1989-03-02 1990-10-15 Philips Gloeilampenfab:Nv スイッチトモード電源回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02254969A (ja) * 1989-03-02 1990-10-15 Philips Gloeilampenfab:Nv スイッチトモード電源回路

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