JPH0241658A - スイッチング電源逆流防止回路 - 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、スイッチング電源のエネルギ蓄積用コンデン
サから変圧トランスへのエネルギの逆流を防止するため
のスイッチング電源逆流防止回路に関する。

［従来の技術］ 従来のスイッチング電源に設けられるエネルギの逆流防
止回路には、第３図に示すようなものがある。入力電源
１に平滑回路２を介して接続されているスイッチングト
ランジスタ３が遮断されている間は、逆流防止用トラン
ジスタ５を変圧トランス４によりオンさせ、変圧）・ラ
ンス４を介して二次側に伝達されているエネルギをエネ
ルギＪｊ　ｊｔ２用コンデンサ１５に伝達し、一方、ス
イッチングトランジスタ３が導通している間は変圧）・
ランス４にエネルギを伝達し、逆流防１ト川トランジス
タ５を変圧トランス４により遮断させ、エネルギ蓄積用
コンデンサ１５からエネルギか逆流するのを防１卜する
という構成がとられている。なお図中７は制御回路で、
スイッチングトランジスタ３のゲートに流れる電流を制
御してオン・オフ駆動するため、反転バッファ１９、Ｊ
１反反転バッフア２０抵抗２１，２２、トランジスタ２
３．２４からなる回路と接続しである。また図中、１６
はコイル、１７は平滑用コンデンサ、２６は基準電源、
２７は抵抗である。

［解決すべき課題］ 」−述した従来のスイッチング電源逆流防１１−回路は
、逆流防止用トランジスタ５を制御する変圧トランス４
の出力電圧が、スイッチングする入力電源電圧により人
きく変化するので、入力電源重圧範囲を広くとれないと
いう欠点がある。

また、この逆流防止用トランジスタ５の代りにダイオー
ドを挿入すると、入力電源電圧範囲は逆流防止用トラン
ジスタ５を挿入している場合と比較して広くとることが
可能になるが、ダイオードの逆回復時間が遅いため損失
が増大するという欠点がある。

本発明は」−述した問題点にかんがみてなされたもので
、低損失でしかも入力電圧の範囲の広いスイ・ンチング
電源逆流防止回路を提供することを目的としている。

［課題の解決手段］ 」−記］１的を達成するために本発明のスインチングミ
源逆流防１に回路は、スイッチングトランジスタと入力
電圧を変圧して出力する変圧トランスと、前記スイッチ
ングトランジスタをオン・オフ動作させる制御回路と、
前記変圧トランスから出力されるエネルギを蓄積するコ
ンデンサを含むスインチングミ源において、出力側を前
記変圧トランスの出力側の一端と前記コンデンサとの間
に接続した逆流防＋を一用トランジスタと、前記変圧ト
ランスと逆流防止用トランジスタとの間に接続した基準
電源と、前記制御回路の制御Ｃｕ出力端に並列接続した
非反転バッファ及び反転バッファと、この４１反反転バ
ッファ入力側を接続し、出力側を前記基準電源の一端と
前記逆流防１１川トランジスタのゲートの間に接続した
トランジスタと、前記反転バッファに入力側を接続し、
出力側を前記基べ！１電源の他端と前記逆流防止用トラ
ンジスタのケートとの間に接続したトランジスタを備え
た構成としである。

［実施例］ 次に１本発明の実施例を図面を参照して説明する。

なお、以下では従来と共通する部分には共通する符号を
付し、重複する説明は省略する。

第１図は本発明の基本回路図で、制御回路７から出力さ
れる制御信号の出力端には、非反転バッファ８と反転バ
ッファ（インバータ））９を並列に接続し、これらパン
ファ８，９のそれぞれは抵抗１０．１１を介してトラン
ジスタ１２，１３の入力側に接続している。そして、非
反転バッファ８に接続したトランジスタ１２の出力側は
、抵抗１４を介して基準電源６の一端と逆流防止用トラ
ンジスタ５のゲートとの間に接続している。

また、反転バッファ９に接続したトランジスタ１３の出
力側は、逆流防止用トランジスタ５のゲートと逆流防止
用トランジスタ５の出力側の一端と基準電源６の他端と
の間に接続している。逆流防止用トランジスタ５の出力
側の他端は、変圧トランス４の出力側の一端に接続して
いて、変圧トランス４の出力側の他端は接地されている
。

この基本回路の構成によれば、制御回路７からスイッチ
ングトランジスタ３のゲートに制御信号が人力され、ス
イッチングトランジスタ３が遮断すると同時にスイッチ
ングトランジスタ３のゲートに入力する制御信号と反転
した制御信号が制御回路７から出力され、非反転バッフ
ァ８を通った信号によってトランジスタ１２が導通し、
基準′電源６から電流が抵抗１４を介して逆流防止用ト
ランジスタ５に通流され、逆流防止用トランジスタ５は
導通する。

このとき、反転バッファ９は制御回路７から出力された
制御信号を反転させてしまうので、トランジスタ１３の
ゲートには通流されずトランジスタ１３は遮断されたま
まとなっている。

一方、制御回路７からスイッチングトランジスタ３のゲ
ートに入力する制御信号が反転し、スイッチングトラン
ジスタ３が導通すると同時に、制御回路７から反転バッ
ファ９に入力する制御信号も反転し、反転バンファ９か
らの信号によりトランジスタ１３が導通し、逆流防止用
トランジスタ５のゲートに充電されていた電荷を急速に
放電させる。

このとき、トランジスタ１２は遮断されたままとなって
おり、基準電源６からの電流が通流されることはない。

したがって、この回路によれば逆流防止回路に使用する
逆流防止用トランジスタ５のオン抵抗が極めて小さいた
め低損失化が可能であり、逆流防止用トランジスタ５の
入力側とゲート間の電位差は、トランジスタ１２の導通
時には基準電源６の電圧とほぼ等しくなる。これにより
、逆流防止用トランジスタ５の入力側とゲート間の電位
差はトランジスタ１３の導通時にはほぼ零となるので、
入力電源１の電圧により制限されず、入力電源１の電圧
変動範囲を広くとることを可能とする。

第２図は、第１図に示した回路をスイッチング電源に適
応した実施例の回路図である。

図において、電源回路は入力電源１．′ｆ−滑回路２を
有し、この回路をスイッチングトランジスタ３で遮断す
る。そして、変圧トランス４により変圧し、エネルギを
逆流防止用トランジスタ５を通してエネルギ蓄積用コン
デンサ１５に蓄積させ、スイッチングトランジスタ３を
導通させたときに、エネルギ蓄積用コンデンサ１５に蓄
えたエネルギをコイル１６を通じて負荷抵抗１８の両端
に電圧を出力させるスイッチング電源として構成しであ
る。

制御回路７は、この出力電圧を取込んで内部で分圧して
検出し、これを基準電圧と比較してその誤差電圧を増幅
して制御信号として出力する。この制御信号は、それぞ
れ非反転バンファ８、反転バッファ９、反転／＜ッファ
１９、非反転バッファ２０を通してトランジスタ１２，
１３，２３゜２４に送出し、これらを導通、あるいは遮
断する。

またここでは、非反転バ・ンファ８に接続されたトラン
ジスタ１２の出力側は、基準電源６、抵抗１４と逆流防
止用トランジスタ５のゲート間に接続し、また反転バッ
ファ９に接続されたトランジスタ１３の出力側は、基準
電源６の他端と逆流防止用トランジスタ５のゲート間に
接続しである。

また、反転バッファ１９に接続されたトランジスタ２３
の出力側は、基準電源２６、抵抗２５とスイッチングト
ランジスタのゲート間に接続し、非反転バッファ２０に
接続されたトランジスタ２４の出力側は、基準電源２６
の他端とスイッチングトランジスタ３のゲート間に接続
しである。

この構成によれば、制御回路７は出力電圧を検出し、こ
れを基準電源６の電圧と比較した」−でこれに対応する
制御信号を出力する。すなわち、反転７ヘツフア１９を
通した信号によりトランジスタ２３を導通させ、スイッ
チングトランジスタ３に基準電源２６のゲート電流を通
流させてスイ・ンチングトランジスタ３を導通させると
同時に、反転バッファ９を通した信号によりトランジス
タ１３を導通させ、逆流防止用トランジスタ５を遮断す
ると共に、エネルギ蓄積用コンデンサ１５に充電させて
いる電荷をコイル１６を介して放電させる。

一方、非反転バッファ２０を通した信号によりトランジ
スタ２４を導通させてスイッチングトランジスタ３を遮
断し、ゲートに充電している電荷を放電させると同時に
、非反転バッファ８を通した信号によりトランジスタ１
２を導通させ、逆流防止用トランジスタ５を導通させる
。

すなわち、このオン・オフの制御により、スイッチング
トランジスタ３のスイッチング周期を制御すると同時に
、逆流防止用トランジスタ５をスイッチングさせる。こ
の際、逆流防止用トランジスタ５を制御させる電圧は、
一定にすることができ、しかも、この際ターンオン・タ
ーンオフの高速化を可能とし、損失を減少させている。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、制御回路の制御信号出力
端に非反転バッファ及び反転バッファを並列接続し、こ
の非反転バ、ンファに入力側を接続したトランジスタの
出力側を基準電源の−・端と逆流防止用トランジスタの
ゲートとの間に接続し、また反転バッファに入力側を接
続したトランジスタの出力側を基準電源の他端と逆流防
止用トランジスタのゲートとの間に接続しているので、
逆流防止用トランジスタの制御を入力電源電圧によって
制限されずに行なえ、入力電源電圧の変動範囲を広くす
ることが可能となり、逆流防止回路に逆流防止用トラン
ジスタを使用することにより、損失の低減を達成できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基本回路図、第２図は第１
図の回路を適用したスイッチングｉＬ源の一実施例の回
路図、第３図は従来のスイッチング電源の回路図である
。 に入力電源　　　　　　　２：ｆ滑回路３ニスイツチン
グトランジスタ ４：変圧トランス ５：逆流防１に用トランジスタ ６　、２６　：基準電源　　　　７コ制御回路８．２０
：非反転バッファ ９．１９：反転バッファ １０．１１，１４，２１，２２，２５：抵抗１２．１３
，２３，２４：　トランジスタ１５：エネルギ蓄積用コ
ンデンサ １６：コイル　　　　１７：平滑用コンデンサ１８：負
荷抵抗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スイッチングトランジスタと入力電圧を変圧して出力す
   る変圧トランスと、前記スイッチングトランジスタをオ
   ン、オフ動作させる制御回路と、前記変圧トランスから
   出力されるエネルギを蓄積するコンデンサを含むスイッ
   チング電源において、 出力側を前記変圧トランスの出力側の一端と前記コンデ
   ンサとの間に接続した逆流防止用トランジスタと、前記
   変圧トランスと逆流防止用トランジスタとの間に接続し
   た基準電源と、前記制御回路の制御信号出力端に並列接
   続した非反転バッファ及び反転バッファと、この非反転
   バッファに入力側を接続し、出力側を前記基準電源の一
   端と前記逆流防止用トランジスタのゲートの間に接続し
   たトランジスタと、前記反転バッファに入力側を接続し
   、出力側を前記基準電源の他端と前記逆流防止用トラン
   ジスタのゲートとの間に接続したトランジスタを備える
   ことを特徴としたスイッチング電源逆流防止回路。