JPH04117166A

JPH04117166A - スイッチング電源装置

Info

Publication number: JPH04117166A
Application number: JP2236377A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takeshita; 竹下　正弘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-09-06
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1992-04-17
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JP2736159B2

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方式の電源装置に関するものであ
る。

従来の技術商用電源から安定化した直流電圧を得る方式として効率
のよいスイッチング電源装置が多く用いられている。

第３図は従来のスイッチング電源装置の回路図である。

第３図において、商用電源か電源スィッチ１を介してダ
イオードブリッジ２の交流側端子に接続され、ダイオー
ドブリッジ２の直流側端子のマイナス側は接地され、ダ
イオードブリッジ２の直流側端子のプラス側は、他端か
接地されたコンデンサ３、トランス４の１次巻線、およ
び抵抗５の一端に接続されている。トランス４の１次巻
線の他端はスイッチングトランジスタ６のコレクタに接
続され、抵抗５の他端はスイッチングトランジスタ６の
ベースに接続され、スイッチングトランジスタ６のエミ
ッタは抵抗７を介して接地されている。さらに、トラン
ス４には巻線８．９か設けられ、巻線８．９の一端にお
ける接続点は接地され、巻線８の他端は抵抗１０、さら
にコンデンサ１１を介してスイッチングトランジスタ６
のベースに接続され、また、巻線９の他端はダイオード
１２を介して、他端が接地されたコンデンサ１３および
抵抗１４の一端、定電圧ダイオード１５のカソードに接
続されている。抵抗１４の他端はトランジスタ１６のベ
ースに接続されるとともに抵抗１７を介して接地されて
いる。定電圧ダイオ−１”１５のアノードはトランジス
タ１６のエミッタに接続され、トランジスタ１６のコレ
クタは抵抗１８を介してトランジスタ１９のベースに接
続されている。トランジスタ１９のコレクタはスイッチ
ングトランジスタ６のベースと抵抗５の他端との接続点
に接続され、エミ・ンタは接地されている。また１、ト
ランジスタ２０のコレクタはスイッチングトランジスタ
６のベースに接続され、エミッタは接地され、ベースは
スイッチングトランジスタ６のエミッタと抵抗７の接続
点に接続されている。また、トランス４の２次巻線の一
端はダイオード２１を介して、他端か接地されたコンデ
ンサ２２および負荷２３の一端に接続され、トランス４
の２次巻線の他端は接地されている。

上記構成により、以下その動作を説明する。電源スィッ
チ１か投入されると、商用電源はダイオードブリッジ２
て整流され、コンデンサ３て平滑される。このようにし
て商用電源から整流されて安定化された直流電圧は、ト
ランス４の１次巻線に印加され、同時に抵抗５を介して
スイッチングトランジスタ６のベースにベース電流を供
給する。

これにより、スイッチングトランジスタ６はオンしてト
ランス４の１次巻線を介してコレクタ電流か流れる。こ
の結果、トランス４の１次巻線の両端には起電力か生じ
、したかって巻線８にも電圧か発生し、この電圧は抵抗
１０およびコンデンサ１１を介してスイッチングトラン
ジスタ６のベースに供給されるベース電流をさらに増加
させ、スイッチングトランジスタ６は完全に導通する。

スイッチングトランジスタ６のコレクタ電流か一定値に
なると、トランス４の巻線には起電力か発生せず、スイ
ッチングトランジスタ６のベース電流は減少して行く。

これにより、スイッチングトランジスタ６のコレクタ電
流は急激に減少して遮断状態となる。この結果、トラン
ス４の１次巻線には逆起電力か発生し、同時にこの逆起
電力はトランス４の２次巻線にも発生し、この電圧はダ
イオード２１を介して整流されコンデンサ２２て平滑さ
れる。この平滑された出力電圧Ｖ０は負荷２３に供給さ
れる。

このダイオード２１を流れる電流か停止すると、今度は
、スイッチングトランジスタ６を導通させるための起電
力か巻線８に発生し、スイッチングトランジスタ６は再
び導通状態になる。この動作か繰り返されてスイッチン
グ動作か続行する。

また、入力商用電圧の変動または負荷変動により出力電
圧Ｖ０か変化した場合、次のような動作で電圧の安定化
か行われている。まず、巻線９を介して出力電圧Ｖ０に
比例した電圧は、ダイオード１２て整流されコンデンサ
１３て平滑された後抵抗１４．１７て分割されてトラン
ジスタ１６のベースに印加されると同時に定電圧ダイオ
ード１５を介してトランジスタ１６のエミッタに印加さ
れる。ここで、出力電圧Ｖ０か上昇するとコンデンサ１
３の両端電圧も上昇し、トランジスタ１６のエミッタ電
圧は増加する。トランジスタ１６のコレクタ電流は抵抗
１８を介してトランジスタ１９のベース電流になり、ト
ランジスタ１９は導通方向となる。トランジスタ１９の
導通てスイッチングトランジスタ６のベース電流はトラ
ンジスタ１９に分流して減少する。このため、スイッチ
ングトランジスタ６の導通期間か短くなる。スイッチン
グトランジスタ６の導通期間か短くなるとトランス４を
介して出力電圧Ｖ。は低下して安定化される。

また、出力電圧Ｖ。か低下した場合は、上記の場合とは
逆にスイッチングトランジスタ６の導通期間は長くなり
出力電圧Ｖ。が高くなって安定化される。

さらに、電源スィッチ１を投入した場合、負荷回路部の
コンデンサ２２に大きな充電電流か流れてスイッチング
トランジスタ６のコレクタ電流か異常に大きくなり、ト
ランス４のコアガ磁気飽和状態になるとさらに大きなコ
レクタ電流か流れてスイッチングトランジスタ６を破壊
する場合がある。

このため、スイッチングトランジスタ６のエミッタと抵
抗７の接続点における電圧をトランジスタ２０のベース
に入力し、スイッチングトランジスタ６のエミッタ電流
が所定値を越えた時にトランジスタ２０か導通するよう
に設定する。これにより、スイッチングトランジスタ６
のエミッタ電流か所定値を越えた時、トランジスタ２０
か導通してスイッチングトランジスタ６のベース電流は
トランジスタ２０のコレクタに分流してスイッチングト
ランジスタ６のコレクタ電流か制限され、スイッチング
トランジスタ６の破壊か防止される。

第４図は第３図における負荷電流Ｉ。と出力電圧Ｖ。の
関係を示している。第４図に示すように、負荷電流の最
大値を１１とすると、さらにそれより大きな負荷電流■
２となった状態でトランジスタ２０か導通して出力電圧
Ｖ。か低下するように抵抗７は設定される。この負荷電
流Ｉ２はトランス４のインダクタンスのバラツキなどを
考慮して、通常の最大負荷電流■１よりも３０％以上大
きな値に設定される。

発明か解決しようとする課題しかしなから上記従来の構成では、トランス４は最大負
荷電流１１よりも大きな負荷電流Ｉ２の状態でもトラン
ス４のコアか磁気飽和しないように設定することか必要
であり、トランス４のコアは大きなものか必要となる。

このため、スイッチング電源装置のコストは大きいもの
となる。すなわち、スイッチング電源装置のコストはト
ランスの占める割合か大きく、トランスを小型化するこ
とか必要であり、この場合、トランスに流れる最大電流
を低くすると小型化することかできるか、第４図に示す
ように定常時の最大負荷電流Ｉ、かかなり大きな値でも
磁気飽和しないようにする必要かあるので、トランスを
小型化することか困難であった。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、トランスの
小型化を図ることがてき安価なスイッチング電源装置を
提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明のスイッチング電源装
置は、トランスの１次巻線を介してトランジスタでスイ
ッチングし、前記トランスの２次巻線を介して安定化し
た直流電圧を得るスイッチング電源装置であって、前記
スイッチングトランジスタのエミッタとアース間に接続
した抵抗の値を電源投入時は定常動作時より大きくする
ように制御する制御手段を備えたものである。

作用上記構成により、スイッチングトランジスタのエミッタ
とアース間に接続した抵抗の値を電源投入時は定常動作
時より大きくするように制御手段段て制御するので、電
源投入時のトランスの最大電流値か通常時の最大電流値
以下に制限され、トランスの小型化か可能となって安価
なスイッチング電源装置となる。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。なお、従来例と同一の作用効果を奏するものに
は同一の符号を付してその説明を省略する。

第１図は本発明の一実施例を示すスイッチング電源装置
の回路図である。第１図において、ダイオード１２のカ
ソードと抵抗１４の一端との接続点は抵抗３１を介して
抵抗３２の一端およびトランジスタ３３のベースに接続
され、抵抗３２の他端は接地されている。また、スイッ
チングトランジスタ６のエミッタとトランジスタ２０の
ベースとの接続点は抵抗３４．３５の直列回路を介して
接地されている。抵抗３４．３５の接続点はトランジス
タ３３のコレクタに接続され、トランジスタ３３のエミ
ッタは接地されている。

上記構成により、以下その動作を説明する。電源投入後
には、コンデンサ１３の両端に発生する電圧か抵抗３１
を介してトランジスタ３３のベースに供給されてトラン
ジスタ３３か導通することにより、抵抗３５はトランジ
スタ３３によって短絡され、回路動作には影響しない。

電源投入時には、トランジスタ３３は導通していないた
め、抵抗３４．３５の両端に発生した電圧がトランジス
タ２０のベースに供給され、抵抗３５の値を選択するこ
とにより定常時の最大負荷電流以下の値にスイッチング
トランジスタ６の最大コレクタ電流を制限することかで
きる。すなわち、スイッチングトランジスタ６のエミッ
タとアース間に接続した抵抗の値を電源投入時は定常動
作時より大きくして、電源投入時のトランスの電流を定
常動作時と比へて同等以下にしている。

したがって、第２図Ｉこ示すように、電源スイツチ投入
時のみ最大負荷電流Ｉ３を定常時の最大負荷電流１１よ
りも低く設定し、これにより、電源投入時のトランスの
コアの磁気飽和か防止されてトランスの小型化か実現可
能となる。

発明の効果以上のように本発明によれば、電源投入時のトランスの
最大電流を通常時の最大電流値以下に制限することかで
きるため、トランスを小型化することができて安価な電
源装置を提供することかできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスイッチング電源装置
の回路図、第２図は第１図における負荷電流と出力電圧
の関係を示す特性図、第３図は従来のスイッチング電源
装置の回路図、第４図は第３図における負荷電流と出力
電圧の関係を示す特性図である。４　・　・ンジスタ、抵抗。トランス、・・スイッチンク゛トラ３３・・・トランジスタ、３４．３５・

Claims

【特許請求の範囲】

１、トランスの１次巻線を介してトランジスタでスイッ
チングし、前記トランスの２次巻線を介して安定化した
直流電圧を得るスイッチング電源装置であって、前記ス
イッチングトランジスタのエミッタとアース間に接続し
た抵抗の値を電源投入時は定常動作時より大きくするよ
うに制御する制御手段を備えたスイッチング電源装置。