JPH01114371A - スイッチング電源 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、人出直流電源電圧の変動に対して幅広い範囲
で正常動作が可能なスイッチング電源に関するものであ
る。

従来の技術 従来のこの種のスイッチング電源は、第２図に示すよう
に、交流電源１からブリッジダイオード２、平滑コンデ
ンサ３により入力直流電源４を作り、その入力直流電源
４の電圧をコンバータトランス５の一次巻線６に印加し
、スイッチングトランジスタ７のオン、オフ動作で他の
巻線へ出力を誘起する。コンバータトランス５の二次巻
線８に誘起した電圧は、ベース電流制限素子９を介して
スイッチングトランジスタ７のベースに印加されスイッ
チングトランジスタ７をさらにオンする方向に接続され
ている。抵抗１０は、起動用抵抗で特に−次直流電源の
立上り時にスイッチングトランジスタ７のベースに電流
を供給し発振をスタートする役目を持つ。ここで−次巻
線６、スイッチングトランジスタ７、二次巻線８、ベー
ス電流制限素子９、抵抗１０で自励発振回路１１を構成
シテいる。コンバータトランス５の第一出力巻線１２に
は、ダイオード１３、コンデンサ１４からなる整流平滑
回路１５が接続され、スイッチングトランジスタ７のオ
フ時に発生する誘起した逆起電力を整流、平溺し直流電
圧を出力する。そして、整流平滑回路１５の出力電圧を
抵抗１６、フォトカプラ発光素子１７、定電圧ダイオー
ド１８からなる出力電圧検出回路１９で監視し、出力電
圧が出力電圧検出回路１９の定電圧ダイオード１Ｂから
決まる設定よりも高くなるとフォトカプラ発光素子１７
が発光し信号を出す。すると、スイッチングトランジス
タ７のベース、エミッタ間に接続したフォトカプラ受光
素子２０から成る出力電圧検出回路２１が信号を受信し
てスイッチングトランジスタ７のベース、エミッタ間を
ショートしてスイッチングトランジスタ７のオフ期間を
制御することにより出力電圧を出力電圧検出回路１９で
設定される電圧とする。コンバータトランス５の他の出
力巻線である第二出力巻線２２からもスイッチングトラ
ンジスタ７のオフ時に発生する誘起した逆起電力を整流
、平滑するダイオード′２３、コンデンサ２４が接続さ
れ直流電圧を出力する。このコンバータトランス５の第
二出力巻線２２に誘起する逆起電力も第一出力巻線１２
の出力電圧制御によるスイッチング動作によって安定化
されるものである。２５．２６は負荷である。

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、交流電源１の変動
により入力直流電源４の電圧が変化する場合においては
、スイッチングトランジスタ７のベース電流をきめるベ
ース電流制限素子１９の設定を、入力直流電源４の電圧
が低いときにおこなう必要がある。このように設定して
入力直流電源４の電圧が高くなったときには、起動用抵
抗１０からの電流が増加してスイッチングトランジスタ
７をさらにオン方向に向かわせるために、二次巻線８に
も高い電圧が誘起され、いちだんとスイッチングトラン
ジスタ７をオン方向へバイアスする。

従って、入力直流電源４の電圧が高くて、その上、負荷
２５の負荷電流が小さいときには、コンバ−タトランス
５の逆起′成力が小さくても出力巻線の出力電圧は十分
に得られるにもかかわらずスイ・ソチングトランジスタ
７のベース電流が多いためにスイッチングトランジスタ
７がオンを続はコンノ（−タトランス５に不必要なエネ
ルギーを蓄え、その結果、発振がエネルギーを放出する
まで止まり、再び発振、そしてまた停止するという、い
わゆる間欠発振の状態となる。この間欠発振が発生する
と、いろいろな悪影響を与え、特にフンノく一タトラン
ス５の第二出力巻線２２には十分なエネルギーが与えら
れないために出力電圧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を解消するもので、入力直流電源電
圧の変動に対して幅広い範囲で正常動作可能なスイッチ
ング電源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、本発明のスイ・ンチング電
源は、入力直流電源と、前記入力直流電源にコンバータ
トランスの一次巻線を介してコレクタ・エミッタを接続
し、コンバータトランスの二次巻線にベース電流制限素
子を介してベース・エミッタを接続したスイッチングト
ランジスタからなる自励発振回路と、前記入力直流電源
に並列接続して電圧値を検出する入力電圧検出回路と、
前記コンバータトランスの出力巻線に接続して直流電圧
を発生する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力電
圧が設定を越えたとき信号を発生する出力電圧検出回路
を備え、前記出力電圧検出回路の信号で前記スイッチン
グトランジスタを制御する出力電圧制御回路と、前記入
力電圧検出回路の信号で前記スイッチングトランジスタ
のベース電流を変化させるベース電流可変回路を設けた
ものである。

作　　用 上記構成によって、入力直流電源電圧が低いときはベー
ス電流制限素子のインピーダンスを小さくシテスイッチ
ングトランジスタのベース電流を多く流す方向とし、入
力直流電源電圧が高いときはベース電流制限素子のイン
ピーダンスを大きくしてベース電流が少ない方向となる
ように制御するもので、間欠発振が押えられ入力直流電
源電圧に対して幅広い範囲での動作が可能になる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。なお、第２図と同一構成部には同一番号を付し、その
動作についても同じであるので説明を省略する。第１図
において、２７は入力直流電源４の電圧を検出する入力
電圧検出回路で、抵抗２８．２９．３０．３１．３２．
３３、トランジスタ３４．３５．３６、定電圧ダイオー
ド３７、フォトカプラ発光素子３８から構成されている
。

３７は前記入力電圧検出回路２７の信号によってベース
電流制限素子９のインピーダンスを変えてスイッチング
トランジスタ７のベース電流を変化するベース電流可変
回路で、抵抗４０、フォトカプラ受光素子４１から構成
されている。上記構成において、入力直流電源４の電圧
が抵抗２Ｂ、２９、定電圧ダイオード３７、トランジス
タ３４のエミッタ、ベース間電圧から決まる電圧よりも
低いときは、トランジスタ３４はオフであるため、トラ
ンジスタ３５もオフ、したがってトランジスタ３６はオ
ンでありフォトカプラ発光素子３８に電流が流れフォト
カプラ発光素子３８が発光する。

そして、ベース電流可変回路３９のフォトカプラ受光素
子４１が発光を検出してオンすると、ベース電流制限素
子９に抵抗４０が並列に接続されスイッチングトランジ
スタ７に所定のベース電流を流す。反対に入力直流電源
４の電圧が高くなって、抵抗２Ｂにかかる電圧か定電圧
ダイオード３７とトランジスタ３４のエミッタ、ベース
間電圧の和よりも大きくなると、トランジスタ３４がオ
ン、トランジスタ３５もオン、従ってトランジスタ３６
はオフ、となりフォトカプラ発光素子３８は発光しない
。ゆえに、ベース電流可変回路３９のフォトカプラ受光
素子４１もオンしないのでスイッチングトランジスタ７
のベース電流は、ベース電流制限素子９のみで決まり、
入力直流電源４の電圧が低いときと比べて大きく増加し
なくなる。このように入力直流電源４の電圧を検出して
その入力直流電源４の電圧に従ってスイッチングトラン
ジスタ７のベース電流を制御することができ、間欠発振
の発生をなくすことが可能となり、出力電圧の帰還をか
けている第一出力巻線１２はもちろんのこと、帰還をか
けていない第二出力巻線２２の出力についても安定な電
圧を得ることができる。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように本発明のスイッ
チング電源は、入力電圧検出回路の信号でスイッチング
トランジスタのベース電流を変化するベース電流可変回
路を接続することにより、入力直流電源電圧の低いとき
は、スイッチングトランジスタに所定のベース電流を流
して所定の出力を出し、入力直流電源電圧の高いときは
、ベース電流が少なくなる方向に制御できるものであり
、入力直流電源電工に対して、間欠発振という異常発振
がなく、幅広く正常な発振状態を得ることができる。特
に多出力の場合には、出力電圧の帰還をかけていない出
力巻線の出力電圧も、間欠発振で発振が止まることがな
いために十分にエネルギーが供給でき、安定な電圧を得
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるスイッチング電源の
回路図、第２図は従来のスイッチング電源の回路図であ
る。 ４・・・・・・入力直流電源、５・・・・・・コンバー
タトランス、６・・・・・・−次巻線、７・・・・・・
スイッチングトランジスタ、８・・・・・・二次巻線、
９・・・・・・ベース電流制限素子、１１・・・・・・
自励発振回路、１２・・・・・・第一出力巻線、１５・
・・・・・整流平滑回路、１９・・・・・・出力電圧検
出回路、２１・・・・・・出力電圧制御回路、２７・・
・・・・入力電圧検出回路、３９・・・・・・ベース電
流可変回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名手続
補正書 １事件の表示 昭和６２年特許願第２７２４２７号 ２発明の名称 スイッチングＦＩＥ源 ３補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　許　　出　　　願　　
大佐　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名　称
　（５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　谷　
　井　　昭　　雄 ４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書の第２ページ第３行の［人出直流電源電圧
Ｊを「入力直流電源電圧」に補正します。 （２）　　同第７ページ第１４行の「３７は」を「３９
は」に補正します。 （３）同第７ページ第１６行の「スイッチングトランジ
スタ７」を「スイッチングトランジスタ７」に補正しま
す。 （４１図面の第１図を別紙の通り補正します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力直流電源と、前記入力直流電源にコンバータトラン
   スの一次巻線を介してコレクタ・エミッタを接続し、コ
   ンバータトランスの二次巻線にベース電流制限素子を介
   してベース・エミッタを接続したスイッチングトランジ
   スタからなる自励発振回路と、前記入力直流電源に並列
   接続して電圧値を検出する入力電圧検出回路と、前記コ
   ンバータトランスの出力巻線に接続して直流電圧を発生
   する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力電圧が設
   定を越えたときに信号を発生する出力電圧検出回路を備
   え、前記出力電圧検出回路の信号で前記スイッチングト
   ランジスタを制御する出力電圧制御回路と、前記入力電
   圧検出回路の信号で前記スイッチングトランジスタのベ
   ース電流を変化させるベース電流可変回路を設けた構成
   としたスイッチング電源。