JPH0270268A - スイッチングレギュレータ - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、定電圧電源回路などに用いられるスイッチ
ングレギュレータに関する。

（ｂｌ従来の技術 一般に、スイッチングレギュレータは、トランスとトラ
ンスの一次巻線電流を断続するスイッチングトランジス
タおよびこのスイッチングトランジスタを制御するスイ
ッチング制御回路などから構成されている。

従来のスイッチングレギュレータの一次側の構成を第３
図に示す。第３図においてＱｌはトランスの一次巻ｖＡ
Ｎ１の電流を断続するスイッチングトランジスタである
。スイッチング制御回路１はこのスイッチングトランジ
スタＱ１をオン／オフ制御する。入力電源ラインと接地
間には抵抗Ｒ１およびＲ２からなる抵抗分圧回路が接続
され、その分圧出力がダイオードＤ１を介してスイッチ
ング制御回路１の電源として供給されている。入力電源
が投入されてＲＬ、Ｒ２からなる抵抗分圧回路の出力が
所定電圧に達したときスイッチング制御回路１が起動し
、スイッチングトランジスタＱ１に対して矩形波信号を
出力する。これによりトランスの二次巻線Ｎ２に電圧が
誘起されて整流平滑回路（不図示）によって直流電圧を
発生する。

トランスの三次巻線Ｎ３はダイオードＤ２を介してスイ
ッチング制御回路の電源として供給されるよう構成され
ている。このスイッチング制御回路１に対する三次巻線
からの供給電圧はＲ１，Ｒ２の抵抗分圧回路の分圧出力
より幾分高い。したがって起動後は三次巻線からの電源
供給によって作動する。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 以上のように入力電源の抵抗分圧出力によって起動を開
始するスイッチングレギュレータにおいては、起動後も
抵抗分圧回路に漏れ電流が流れるため、この分圧回路で
電力損失が生じる。回路全体の損失を低減して電力変換
効率の高いスイッチングレギュレータを構成するために
は、このような起動回路の抵抗分圧回路における電力損
失も無視することができない。

この発明の目的は、起動後の起動回路における電力損失
を低減して装置全体の効率を高めたスイッチングレギュ
レータを提供することにある。

（ｄｉ課題を解決するための手段 この発明は、トランスの一次巻線に接続されているスイ
ッチングトランジスタをオン／オフ制御するスイッチン
グ制御回路と、起動時にこのスイッチング制御回路に入
力電源から生成した電圧を供給する起動回路を備えたス
イッチングレギュレータにおいて、 入力電源を複数のコンデンサで分圧するコンデンサ分圧
回路を前記起動回路に設けたことを特徴としている。

ｆＧ）作用 この発明のスイッチングレギュレータでは、起動回路の
分圧回路として複数のコンデンサによるコンデンサ分圧
回路が設けられている。コンデンサ分圧回路は各コンデ
ンサの静電容量の比と入力電圧により出力電圧が定まり
、この出力電圧がスイッチング制御回路に供給される。

コンデンサ分圧回路には入力電源投入時に充電電流が流
れるが、スイッチングレギュレータが起動を開始した後
はコンデンサ分圧回路に充電電流が流れない。したがっ
てスイッチングレギュレータの起動開始後は起動回路に
よる電力消費がない。

第１図はこの発明の構成を示す回路図である。

第１図においてコンデンサＣ１およびＣ２の直列回路に
よって分圧回路が構成されている。入力電源が投入され
たときＣＩ、Ｃ２に充電電流が流れ、合成静電容量と入
力電源電圧により定まる電荷が両コンデンサに充電され
る。これにより両コンデンサの静電容量に応じた分圧比
で入力電源電圧が分圧される。ここで入力電源電圧を■
ｉ、分圧出力電圧をＶｏ、コンデンサＣ１およびＣ２の
静電容量を０１およびＣ２とすれば、 Ｖ　Ｏ＝Ｃ１／　（Ｃ１＋　Ｃ２）　Ｖ　ｉで表される
。

このように入力電源が投入されたときコンデンサ分圧回
路の分圧出力によりスイッチング制御回路１が起動し、
スイッチング素子Ｑ１の断続を開始する。これによりト
ランスの三次巻線Ｎ３に発生される電圧が整流平滑され
てダイオードＤ２を介してスイッチング制御回路１の電
源として供給される。したがってコンデンサＣ１および
Ｃ２に所定電荷が充電されてスイッチングレギュレータ
が起動した後はＣＩ、Ｃ２からなるコンデンサ分圧回路
に充放電電流が流れず、電力損失も生じない。

（ｆｌ実施例 この発明の実施例であるスイッチングレギュレータの回
路図を第２図に示す。

第２図においてＤＢは商用電源などのＡＣ入力を整流す
るダイオードブリッジ、Ｃ３は整流出力を平滑するコン
デンサである。整流平滑された直流入力電源はトランス
の一次巻線Ｎ１の一端に接続されていて、その他端にス
イッチングトランジスタＱ１が接続されている。また、
入力電源ラインと接地間にはコンデンサＣ１およびＣ２
からなるコンデンサ分圧回路が設けられている。さらに
入力電源ラインとコントロールＩＣ２の電源端子間には
抵抗Ｒ３、トランジスタＱ２およびダイオードＤ１が接
続されている。そしてコンデンサ分圧回路の出力とトラ
ンジスタＱ２のベースとが接続されている。コントロー
ルＪＣ２はスイッチングトランジスタＱ１のオン／オフ
制御を行うＩＣであり抵抗Ｒ４、トランジスタＱ３．Ｑ
４および抵抗Ｒ５を介してスイッチングトランジスタＱ
１のゲートに制御信号を与える。Ｑｌのゲートと接地間
には過電圧防止用ツェナーダイオードＺＤおよびインピ
ーダンスマツチング用抵抗Ｒ６が接続されている。トラ
ンスの三次巻線Ｎ３には整流ダイオードＤ２および平滑
コンデンサＣ５が接続されていて、その出力はコントロ
ールＩＣ２の電源端子に接続されている。トランスの二
次巻線Ｎ２には整流ダイオードＤ３、平滑コンデンサＣ
４が接続され、また、出力端子間には抵抗Ｒ７，Ｒ８か
らなる抵抗分圧回路が接続されていて、その分圧出力が
コントロールＩＣ２に帰還されている。

以上のように構成されたスイッチングレギュレータの動
作は次の通りである。先ず、ＡＣ電源が投入されると、
ＤＢおよびＣ３により整流平滑がなされ、入力電源ライ
ンが所定電圧まで上昇する。これによりＣ１，Ｃ２から
なるコンデンサ分圧回路の出力電圧も一定値まで上昇し
、Ｃ２が導通しＲ３，Ｃ２およびＤｌを介してコントロ
ールＩＣ２およびＣ３，Ｃ４に起動用の電源供給が行わ
れる。具体的にはコンデンサ分圧回路の出力電圧よりＣ
２のベース−エミッタ間電圧およびＤｌのアノード−カ
ソード間電圧骨だけ降下した電圧が供給されることとな
る。これによりコントロールＩＣ２が矩形波信号を出力
し、トランジスタＱ３Ｑ４がスイッチングトランジスタ
Ｑ１をドライブする。

Ｑｌがオンすればトランスの一次巻線Ｎ１に電流が流れ
、そのオン期間にトランスにエネルギーが蓄積される。

Ｑｌがオフすればそのオフ期間にトランスの二次巻線Ｎ
２に電圧が誘起されて、これがＤＢおよびＣ４により整
流平滑され負荷へ供給される。トランスの三次巻線Ｎ３
の起電圧はＤ２およびＣ５により整流平滑され、コント
ロールＩＣ２およびトランジスタＱ３．Ｑ４の電源とし
て供給される。このＤ２．Ｃ５による電圧はＣｌＯ２な
どによる起動回路の出力電圧より僅かに高いため、起動
後はコントロールＩＣ２はＤ２゜Ｃ５の出力電圧により
動作する。なお、スイッチングレギュレータの出力電圧
は、Ｒ７，Ｒ８の分圧出力が一定となるようにコントロ
ールＩＣ２がＰＷＭ制御を行うため入力電源電圧の変動
に関わらず、常に一定となる。

以上に示した実施例では起動回路に２つのコンデンサを
直列接続したコンデンサ分圧回路を設けるとともにエミ
ッタホロワのトランジスタ回路を設けたことによりコン
デンサ分圧回路の出力電流を低減しているがこのコンデ
ンサ分圧回路を構成する各コンデンサの静電容量を太き
（すれば必ずしもトランジスタによるインピーダンス変
換は必要ではない。

（ａ発明の効果 以上のようにこの発明によれば、起動時にスイッチング
制御回路に電源供給を行う起動回路にコンデンサ分圧回
路を設けたため、起動後はコンデンサ分圧回路に充放電
が流れず、分圧回路での電力消費がないため、効率の高
いスイッチングレギュレータを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す図、第２図はこの発明の
実施例であるスイッチングレギュレータの回路図、第３
図は従来のスイッチングレギュレータの主要部の回路図
である。 Ｃ１，Ｃ２−分圧回路を構成するコンデンサ、Ｑｌ−ス
イッチングトランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスの一次巻線に接続されているスイッチン
   グトランジスタをオン／オフ制御するスイッチング制御
   回路と、起動時にこのスイッチング制御回路に入力電源
   から生成した電圧を供給する起動回路を備えたスイッチ
   ングレギュレータにおいて、 入力電源を複数のコンデンサで分圧するコンデンサ分圧
   回路を前記起動回路に設けたことを特徴とするスイッチ
   ングレギュレータ。