JPH0260464A - スイッチング電源の起動回路 - 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に関し、特に入力電源の入力
電圧範囲に対する動作保護と、出力側負荷回路のシステ
ムリセット動作について改良を図ったスイッチング電源
の起動回路に関する。

［従来の技術］ 従来のスイッチング電源は、第３図に示すように、入力
電圧を直接ツェナーダイオード４等の定電圧素子で降圧
して制御回路１３に供給し、制御回路１３の内部電圧検
出回路で起動していた。ところがこの方式では、制御回
路１３で消費する電流をすべて分割抵抗２から供給する
ため、分割抵抗２の消費電力が大きく、また入力電圧変
動に対しフィルタコンデンサ１２の電圧を安定化させる
ため、分割抵抗２の電流変化をツェナーダイオード４で
吸収する必要がありツェナーダイオード４が大電力化す
る等、発熱、効率低下、部品の大形化等の問題があった
。

そこで、第３図に示す例の電力消費を改善するため、制
御回路電源を自己発生する第４図に示すような方式が開
発されている。第４図の例は、電圧変換トランス１５に
第三の巻線１５ａを設け、整流ダイオード１４とフィル
タコンデンサ１２で制御回路１３の電源を形成するもの
である。ツェナータイオード４の電圧を第三の巻線電圧
より低く設定することで、通常動作時は電流増幅トラン
ジスタ９、フィーダー抵抗８の電力をゼロにすることが
でき、大幅な電力低減をはかれるものであり、この回路
が一般的に使用されている（ＢＰＣ１０９４のｆｌｊ制
御ＩＣは本回路のために開発されたもので、起動峙迄の
電流をＩＩＩＩＡ程度に抑え、電源印加時のフィーダー
抵抗８、電流増幅トランジスタ９のサージ電流を低減す
る効果がある。）。

この方式は通常運転時の消費電力が小さいという効果が
あるが、制御回路１３の電源を自分で作るため、入力電
圧が第５図中の時刻ｔ４〜ｔ５間のように瞬断したよう
なときも、フィルタコンデンサ１２の電圧がＶＴ２（制
御回路１３を構成する制御ＩＣの低電圧検出点）以下に
なるまで動作を続ける。このときの入力電圧は、通常運
転時に比べ大幅に低くなっており、もちろん出力電圧も
ある程度低下するが、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ部Ａも
最大パルス幅で動作する。

したがって、この時点で電圧変換トランス１５の飽和に
よる主スインチ１６の破壊を防ぐため、各素子は十分な
余裕を持つ必要がある。このため、電圧変換トランス１
５の設計が難しくなり大形化する。また、入力電圧が回
復すると再びＤＣ／ＤＣコンバータ部Ａが立上るため、
出力電圧が中途半端な電圧から回復することになり、負
荷側論理回路が誤動作してシステムの暴走を起す危険が
ある。

し解決すべき課題］ すなわち、上述したスイッチング電源は、第３図の例で
は通常運転時の消費電力が犬きく、大形部品が必要にな
るという欠点があり、第４図の例ではｌ・ランスが大形
化し、かつ入力瞬断時に負荷側が誤動作し、システム暴
走を起す危険があるとい欠点があった。

本発明はｌ−述した問題点にかんがみてなされたもので
、制御回路に対する信号供給を確定信号で行なうことに
より低消費電力化、電力交換トランスの小形化、瞬断時
のシステム誤動作を防止することを図ったスイッチング
電源の起動回路の提供を目的とする。

［課題の解決手段］ Ｌ記目的を達成するため、本発明のスイッチング電源起
動回路は、電圧制御回路、主スイッチ、電力交換トラン
ス、二次側整流回路及び平滑フィルタを有し、前記電力
交換トランスに第三の巻線を設けて前記制御回路の電源
を形成するスイッチング電源回路において、前記第三の
巻線電圧より低い電圧に設定され、タイオードを介して
入力電源から前記制御回路に電圧を供給するドロ、ンパ
ー電源を設け、該ドロッパー電源の基準電圧を入力電源
分割抵抗から供給し、かつ前記基準電圧の確定信号によ
り前記制御回路を起動するような構成としである。

［実施例〕 次に、本発明の一実施例について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
付して重複する説明は省略する。

第１図は本発明の実施例を示す回路図で２，３は入力電
圧分割抵抗、Ｂは基準電圧検出回路である。

ドロッパー電源を形成する基準電圧検出回路Ｂは、ツェ
ナーダイオード４のアノード側に接続したバイアス抵抗
５、分割抵抗２．３と並列に接続したバイアス抵抗７及
び、直結接続した検出トランジスタ６とオンオフトラン
ジスタ１１とからなる。

今、第２図で時刻ｔ１で入力型？ｌＡ１が投入されると
ツェナーダイオード４及びフィルタコンデンサ１２の電
圧が１．Ａする。フィルタコンデンサ１２の′電圧が制
御回路１３を構成するＩＣの低電圧検出点ＶＴ２に達す
ると制御回路１３は動作可能となるが、ツェナーダイオ
ード４の電圧が確定する時刻ｔ２までオンオフトランジ
スタ１１の出方により動作は停止している。時刻ｔ２で
ツェナーダイオード４の電圧の確定によりオンオフトラ
ンジスタ１１から起動信号が送出され、制御回路１３が
動作してＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ部Ａが起動され、フ
ィルタコンデンサ１２の電圧は電圧変換トランス１５の
第三巻線１５ａで定まる電圧（ツェナーダイオード４の
電圧より大）まで上昇し、フィーダー抵抗８及び電流増
幅トランジスタ９はカントオフされる。

オンオフＩ・ランジスタ１】起動時の入力電圧は、Ｆ式
で決定される。

ただし、上式において Ｒ２Ｒ３：抵抗２，３の抵抗値 ■４　：ツェナータイオード４のツェナー電圧 ＶＢＥ６：検出トランジスタ６の入力側電圧 である。

」１記式（１）の起動入力電圧Ｖ目は、本回路が出力電
圧を制御可能とする電圧に設定する。

次に時刻ｔ４時点で入力に瞬断が生じた場合、入力電圧
Ｖｌが起動入力電圧ＶＴＩ以−■二で回復すれば出力電
圧は何等異常変動を示さないが、起動入力電圧ｖ１を下
廻ると直ちにオンオフトランジスタ１１が動作してコン
バータ部Ａの作動を停止させる。このため、Ｄ　Ｃ／Ｄ
　Ｃコンバータ部Ａの設計入力範囲は起動入力電圧ＶＴ
Ｉに制限することができる。

今、入力電圧Ｖ１１が回復し、時刻ｔ５で再度起動入力
電圧ＶＴＩを越えれば、コンバータ部は直ちに起動し、
出力電圧は再び立上る。

このように本回路の出力電圧ｖ１は、−旦停止してから
立」−るため、負荷側論理回路が誤動作するような中間
レベルの出力電圧を発生することはなく、また電源再起
動時の出力電圧立上りでシステムリセットを行うことが
できるため、システムが暴走する事故を防ぐことができ
、かつ、通常運転中の消費電力を、フィーダー抵抗８、
電流増幅トランジスタ９のカットオフにより小さく抑え
ることができる。

［発明の効果］ 以−Ｆ−説明したように本発明は、電圧変換トランスに
第三の巻線を設けて制御回路用電源を構成するスイッチ
ング電源に、入力電圧検出回路と基準電圧確定信号を付
加し、確定信号により制御回路をオンオフする構成をと
ることにより、通常運転時の消費電力を低減し、コンバ
ータトランスの設計電圧範囲を制限して設計を容易かつ
小形化し、出力電圧の中途半端な状況をなくしてシステ
ム誤動作を防止するという効果がある。

また、電源瞬断時の再起動による出力電圧の立上りでシ
ステム暴走・ントを可能とし、システム暴走を防ぐとい
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を示す回路図、第２図は第１
図の実施例の動作を示すタイムチャート、第３図は従来
のスイッチング電源回路例を示す回路図、第４図は他の
従来の第２のスイッチング電源回路例を示す回路図、第
５図は第４図の例の動作を示すタイミングチャートであ
る。 １：入力電源　　　　２，３：分割抵抗４：ツェナーダ
イオード ５：バイ７ス抵抗　　５：検出トランジスタ７：バイア
ス抵抗　　８：フィーダー抵抗９：電流増幅トランジス
タ １０：ダイオード １１：オンオフトランジスタ １２：フィルタコンデンサ １３：制御回路　　　１４：整流ダイオード１５：電圧
変換トランス １６：主スイッチ　　１７：整流タイオード１８：フィ
ルタコンデンサ １９：電圧検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電圧制御回路、主スイッチ、電力交換トランス、二次側
   整流回路及び平滑フィルタを有し、前記電力交換トラン
   スに第三の巻線を設けて前記制御回路の電源を形成する
   スイッチング電源回路において、前記第三の巻線電圧よ
   り低い電圧に設定され、ダイオードを介して入力電源か
   ら前記制御回路に電圧を供給するドロッパー電源を設け
   、該ドロッパー電源の基準電圧を入力電源分割抵抗から
   供給し、かつ前記基準電圧の確定信号により前記制御回
   路を起動するよう構成したことを特徴としたスイッチン
   グ電源の起動回路。