JPH0429565A - スイッチング電源回路 - Google Patents
スイッチング電源回路Info
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- JPH0429565A JPH0429565A JP13218390A JP13218390A JPH0429565A JP H0429565 A JPH0429565 A JP H0429565A JP 13218390 A JP13218390 A JP 13218390A JP 13218390 A JP13218390 A JP 13218390A JP H0429565 A JPH0429565 A JP H0429565A
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- power supply
- semiconductor switch
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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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。
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、直流を入力とするスイッチング電源回路に関
する。
する。
〔従来の技術］
この種のスイッチング電源回路には、５ボルト（Ｖ）前
後の低電圧電源を入力とするＤＣ−ＤＣコンバーターの
半導体スイッチ駆動回路により電圧を生成するものがあ
る。このようなスイッチング電源の一例を第３図に示す
。
後の低電圧電源を入力とするＤＣ−ＤＣコンバーターの
半導体スイッチ駆動回路により電圧を生成するものがあ
る。このようなスイッチング電源の一例を第３図に示す
。
第３図に示すように、このスイッチング電源は、パスコ
ン３３．トランス３５．半導体スイッチ３４．整流回路
３６．出力電圧検出回路３７および出力電圧制御回路３
２から成り立ち、半導体スイッチ３４を駆動する回路の
電源は、入力直流電源１である。
ン３３．トランス３５．半導体スイッチ３４．整流回路
３６．出力電圧検出回路３７および出力電圧制御回路３
２から成り立ち、半導体スイッチ３４を駆動する回路の
電源は、入力直流電源１である。
そして、半導体スイッチ３４は、第４回に示されるよう
な、出力電圧制御回路３２から出力される駆動波形によ
り駆動される。この駆動波形の電圧■６は、入力直流電
源３１の電圧ＶＩＮと等しくなっている。このような駆
動波形により、半導体スイツチ３４の端子３４Ａと端子
３４Ｂとの間の波形は、第４図に示されるような端子間
電圧波形となる。
な、出力電圧制御回路３２から出力される駆動波形によ
り駆動される。この駆動波形の電圧■６は、入力直流電
源３１の電圧ＶＩＮと等しくなっている。このような駆
動波形により、半導体スイツチ３４の端子３４Ａと端子
３４Ｂとの間の波形は、第４図に示されるような端子間
電圧波形となる。
〔発明が解決しようとする課題］
上述した従来のスイッチング電源回路では、入力直流電
源が５Ｖ前後の低電圧電源の場合に、半導体スイッチと
してＦＥＴを使用すると、充分な駆動ができず、第４図
に示すような半導体スイッチが導通時に損失を発生し易
い波形となる。これは、Ｄ Ｃ−Ｄ Ｃ’コンバーター
として、第１に発熱量が増加して信転性が低下する不都
合と、第２に入力直流電源の電力を大きくとる必要性か
ら、同スイッチング電源を使うシステムの運転経費が大
きくなる不都合とがある。
源が５Ｖ前後の低電圧電源の場合に、半導体スイッチと
してＦＥＴを使用すると、充分な駆動ができず、第４図
に示すような半導体スイッチが導通時に損失を発生し易
い波形となる。これは、Ｄ Ｃ−Ｄ Ｃ’コンバーター
として、第１に発熱量が増加して信転性が低下する不都
合と、第２に入力直流電源の電力を大きくとる必要性か
ら、同スイッチング電源を使うシステムの運転経費が大
きくなる不都合とがある。
本発明の目的は、このような欠点を除去し、半導体スイ
ッチの導通時に発生する損失を低減できるスイッチング
電源回路を提供することにある。
ッチの導通時に発生する損失を低減できるスイッチング
電源回路を提供することにある。
本発明のスイッチング電源回路は、１次巻線と２次巻線
とを具備するトランスと、このトランスの１次巻線に直
流の入力電圧を供給する入力直流電源と、１次巻線に供
給される入力電圧を駆動波形によりスイッチングする半
導体スイッチとを備え、２次巻線に発生した電圧に基づ
いて出力電圧を生成するスイッチング電源回路において
、トランスに設けられ、１次巻線の巻数より多い巻数の
３次巻線と、 ３次巻線に発生した電圧を整流する整流回路と、入力電
圧により起動し、整流回路の整流電圧を受けて動作し、
出力電圧が一定となるように制御しかつ入力電圧より高
い電圧の駆動波形を生成して半導体スイッチに送出する
制御回路とを有することを特徴としている。
とを具備するトランスと、このトランスの１次巻線に直
流の入力電圧を供給する入力直流電源と、１次巻線に供
給される入力電圧を駆動波形によりスイッチングする半
導体スイッチとを備え、２次巻線に発生した電圧に基づ
いて出力電圧を生成するスイッチング電源回路において
、トランスに設けられ、１次巻線の巻数より多い巻数の
３次巻線と、 ３次巻線に発生した電圧を整流する整流回路と、入力電
圧により起動し、整流回路の整流電圧を受けて動作し、
出力電圧が一定となるように制御しかつ入力電圧より高
い電圧の駆動波形を生成して半導体スイッチに送出する
制御回路とを有することを特徴としている。
前述した本発明において、制御回路は、起動時に入力直
流電源の入力電圧を取り込むダイオードを有するのが好
適である。
流電源の入力電圧を取り込むダイオードを有するのが好
適である。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。この
スイッチング電源は、従来技術の他に、出力電圧制御回
路の電源を、第１に入力直流電源から順方向接続のダイ
オードを介して供給する回路と、第２に電圧変換トラン
スに巻線を追加し、その巻線出力を第２の整流回路にて
整流した電圧を供給する回路とを有している。
スイッチング電源は、従来技術の他に、出力電圧制御回
路の電源を、第１に入力直流電源から順方向接続のダイ
オードを介して供給する回路と、第２に電圧変換トラン
スに巻線を追加し、その巻線出力を第２の整流回路にて
整流した電圧を供給する回路とを有している。
このようなスイッチング電源回路は、第１図に示される
ように、入力直流電源１と、出力電圧制御回路２と、パ
スコン３と、半導体スイッチ４と、電圧変換トランス５
と、整流回路６と、出力電圧検出回路７と、ダイオード
８，９とを備えている。
ように、入力直流電源１と、出力電圧制御回路２と、パ
スコン３と、半導体スイッチ４と、電圧変換トランス５
と、整流回路６と、出力電圧検出回路７と、ダイオード
８，９とを備えている。
このようなスイッチング電源において、入力直流電源１
は、低電圧電源である。また、この入力直流電源１のプ
ラス側とマイナス側との間の電圧は、ＶＩＮとなってい
る。
は、低電圧電源である。また、この入力直流電源１のプ
ラス側とマイナス側との間の電圧は、ＶＩＮとなってい
る。
出力電圧制御回路２は、端子２Ａ〜２Ｄを持ち、端子２
Ｄを介して、半導体スイッチ４を一定周期で駆動する。
Ｄを介して、半導体スイッチ４を一定周期で駆動する。
端子２Ｂは、入力直流電源１のマイナス側に接続されて
いる。
いる。
パスコン３は、出力電圧制御回路２の電源ラインパスコ
ンであり、出力電圧制御回路２の端子２Ａと端子２Ｂと
の間に接続されている。
ンであり、出力電圧制御回路２の端子２Ａと端子２Ｂと
の間に接続されている。
電圧変換トランス５は、端子５Ａ、、５Ａ２と、端子５
Ｂ、、５Ｂ２と、端子５Ｃ，，５Ｃ２とを持っている。
Ｂ、、５Ｂ２と、端子５Ｃ，，５Ｃ２とを持っている。
そして、端子５ Ａ ＋ と端子５ Ａ ｚとの間には
、１次巻線が設けられている。この１次巻線の巻数はＮ
１となっている。端子５Ｂ、と端子５Ｂ２との間には、
２次巻線が設けられている。また、端子５Ｃ，と端子５
Ｃ，との間には、３次巻線が設けられている。この３次
巻線の巻数はＮ３となっており、３次巻線の巻数Ｎ３は
１次巻線の巻数Ｎ、より多くなっている。電圧変換トラ
ンス５の端子５ Ａ ＋ は入力直流電源１のプラス側
に接続されており、端子５Ｃ２は入力直流電源１のマイ
ナス側に接続されている。
、１次巻線が設けられている。この１次巻線の巻数はＮ
１となっている。端子５Ｂ、と端子５Ｂ２との間には、
２次巻線が設けられている。また、端子５Ｃ，と端子５
Ｃ，との間には、３次巻線が設けられている。この３次
巻線の巻数はＮ３となっており、３次巻線の巻数Ｎ３は
１次巻線の巻数Ｎ、より多くなっている。電圧変換トラ
ンス５の端子５ Ａ ＋ は入力直流電源１のプラス側
に接続されており、端子５Ｃ２は入力直流電源１のマイ
ナス側に接続されている。
半導体スイッチ４は、出力電圧制御回路２により、端子
４Ａと端子４Ｂとの間の導通、非導通を繰り返す。端子
４Ａは、電圧変換トランス５の１次巻線の端子５Ａ、に
接続されている。端子４Ｂは入力直流電源１のマイナス
側に接続されている。
４Ａと端子４Ｂとの間の導通、非導通を繰り返す。端子
４Ａは、電圧変換トランス５の１次巻線の端子５Ａ、に
接続されている。端子４Ｂは入力直流電源１のマイナス
側に接続されている。
ダイオード８は、入力直流電源１から出力電圧制御回路
２へ順方向に接続されている。すなわち、ダイオード８
のアノードが入力直流電源１のプラス側に接続されてお
り、カソードが出力電圧制御回路２の端子２Ａに接続さ
れている。
２へ順方向に接続されている。すなわち、ダイオード８
のアノードが入力直流電源１のプラス側に接続されてお
り、カソードが出力電圧制御回路２の端子２Ａに接続さ
れている。
ダイオード９は、電圧変換トランス５０３次巻線に接続
された第２の整流回路である。すなわち、ダイオード９
のアノードが電圧変換トランス５の３次巻線の端子５Ｃ
，に接続されており、カソードが出力電圧制御回路２の
端子２Ａに接続されている。
された第２の整流回路である。すなわち、ダイオード９
のアノードが電圧変換トランス５の３次巻線の端子５Ｃ
，に接続されており、カソードが出力電圧制御回路２の
端子２Ａに接続されている。
整流回路６は、電圧変換トランス５の２次巻線の端子５
Ｂ、と端子５８ｚとの間に発生する電圧を整流し、出力
電圧■。ＬＩＴを送り出す。
Ｂ、と端子５８ｚとの間に発生する電圧を整流し、出力
電圧■。ＬＩＴを送り出す。
出力電圧検出回路７は、整流回路６が送り出した出力電
圧■。ＵＴを検出する。そして、出力電圧制御回路２の
端子２Ｃへ出力信号を送り出す。
圧■。ＵＴを検出する。そして、出力電圧制御回路２の
端子２Ｃへ出力信号を送り出す。
次に、このスイッチング電源回路の動作について説明す
る。
る。
まず、入力直流電源ｌの電圧ＶＩＮは、ダイオード８を
介して、出力電圧制御回路２とパスコン３とに供給され
る。出力電圧制御回路２は、電圧ＶＩＨによって起動す
る。そして、出力電圧制御回路２は、半導体スイッチ４
を一定周期で駆動する。
介して、出力電圧制御回路２とパスコン３とに供給され
る。出力電圧制御回路２は、電圧ＶＩＨによって起動す
る。そして、出力電圧制御回路２は、半導体スイッチ４
を一定周期で駆動する。
これにより、半導体スイッチ４の端子４Ａと端子４Ｂと
の間は、導通、非導通の繰り返しとなる。
の間は、導通、非導通の繰り返しとなる。
半導体スイッチ４の導通、非導通の繰り返しにより、電
圧変換トランス５の端子５Ｂ、と端子５Ｂ２との間には
、入力直流電源１の電圧ＶＩＮが変換されて、起電力が
生じる。整流回路６は、この起電力を整流し、出力電圧
■。、４１を送り出す。
圧変換トランス５の端子５Ｂ、と端子５Ｂ２との間には
、入力直流電源１の電圧ＶＩＮが変換されて、起電力が
生じる。整流回路６は、この起電力を整流し、出力電圧
■。、４１を送り出す。
出力電圧検出回路７は、整流回路６からの出力電圧Ｖ。
ＵＴを検出し、出力信号を出力電圧制御回路２の端子２
Ｃへ送る。出力電圧制御回路２は、出力電圧検出回路７
の出力信号を受けて、出力電圧■。。、が一定になるよ
うに、半導体スイッチ４を駆動する。
Ｃへ送る。出力電圧制御回路２は、出力電圧検出回路７
の出力信号を受けて、出力電圧■。。、が一定になるよ
うに、半導体スイッチ４を駆動する。
このとき、電圧変換トランス５の３次巻線の巻数Ｎ、は
、１次巻線の巻数Ｎ１に対して多くなっているため、電
圧変換トランス５の端子５Ｃ＋ と端子５Ｃｚとの間の
電圧は、端子５ Ａ ｌ と端子５Ａ２との間の電圧よ
り大きくなる。したがって、パスコン３の端子間電圧が
入力直流電源１の電圧■３．４より高くなり、出力電圧
制御回路２の端子２Ｄから送り出される駆動波形の電圧
Ｖ、は、第２図に示されるように、入力直流電源１の電
圧ＶＩＮより高くなる。すなわち、半導体スイッチ４を
駆動する電圧が高くなる。このような駆動波形により、
半導体スイッチ４の端子４Ａと端子４Ｂとの間の波形は
、第２図に示されるような端子間電圧波形となる。
、１次巻線の巻数Ｎ１に対して多くなっているため、電
圧変換トランス５の端子５Ｃ＋ と端子５Ｃｚとの間の
電圧は、端子５ Ａ ｌ と端子５Ａ２との間の電圧よ
り大きくなる。したがって、パスコン３の端子間電圧が
入力直流電源１の電圧■３．４より高くなり、出力電圧
制御回路２の端子２Ｄから送り出される駆動波形の電圧
Ｖ、は、第２図に示されるように、入力直流電源１の電
圧ＶＩＮより高くなる。すなわち、半導体スイッチ４を
駆動する電圧が高くなる。このような駆動波形により、
半導体スイッチ４の端子４Ａと端子４Ｂとの間の波形は
、第２図に示されるような端子間電圧波形となる。
このように、本実施例は、トランス、半導体スイッチ、
整流回路、出力電圧検出回路および出力電圧制御回路に
よって入力直流電源の電圧を変えて直流電圧を発生させ
るＤＣ−ＤＣコンバーターにおいて、出力電圧制御回路
の電源を次の２つの方法により供給することを特徴とす
る。第１に、入力直流電源から順方向接続のダイオード
を介して供給する。第２に、トランスに巻線を追加し、
その巻線出力を第２の整流回路にて整流した電圧を供給
する。
整流回路、出力電圧検出回路および出力電圧制御回路に
よって入力直流電源の電圧を変えて直流電圧を発生させ
るＤＣ−ＤＣコンバーターにおいて、出力電圧制御回路
の電源を次の２つの方法により供給することを特徴とす
る。第１に、入力直流電源から順方向接続のダイオード
を介して供給する。第２に、トランスに巻線を追加し、
その巻線出力を第２の整流回路にて整流した電圧を供給
する。
すなわち、本実施例は、入力直流電源が５Ｖ前後と低い
場合に、出力電圧制御回路の電源を、第１に入力直流電
源から順方向接続のダイオードと、第２に電圧変換トラ
ンスに巻線を追加してその巻線出力を第２の整流回路に
接続した回路とから供給することにより、半導体スイッ
チが導通時に低損失となるように、出力電圧制御回路が
半導体スイッチを駆動できる。
場合に、出力電圧制御回路の電源を、第１に入力直流電
源から順方向接続のダイオードと、第２に電圧変換トラ
ンスに巻線を追加してその巻線出力を第２の整流回路に
接続した回路とから供給することにより、半導体スイッ
チが導通時に低損失となるように、出力電圧制御回路が
半導体スイッチを駆動できる。
〔発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、発熱量低下によ
る信頼性の向上と、入力直流電源の低電力化が計れるこ
とによる運転経費の低減とが行える効果がある。
る信頼性の向上と、入力直流電源の低電力化が計れるこ
とによる運転経費の低減とが行える効果がある。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第２図は、
第１図の実施例の波形図、 第３図は、従来のスイッチング電源回路の一例を示す回
路図、 第４図は、 形図である。 １・・・ ２・・・ ３・・・ ４・・・ ５・・・ ６・・・ ７・・・ ８．９・ 第３図のスイ ッチング電源回路の波 ・入力直流電源 ・出力電圧制御回路 ・パスコン ・半導体スイッチ ・電圧変換トランス ・整流回路 ・出力電圧検出回路 ・ダイオード
第１図の実施例の波形図、 第３図は、従来のスイッチング電源回路の一例を示す回
路図、 第４図は、 形図である。 １・・・ ２・・・ ３・・・ ４・・・ ５・・・ ６・・・ ７・・・ ８．９・ 第３図のスイ ッチング電源回路の波 ・入力直流電源 ・出力電圧制御回路 ・パスコン ・半導体スイッチ ・電圧変換トランス ・整流回路 ・出力電圧検出回路 ・ダイオード
Claims (2)
- （１）１次巻線と２次巻線とを具備するトランスと、こ
のトランスの１次巻線に直流の入力電圧を供給する入力
直流電源と、１次巻線に供給される入力電圧を駆動波形
によりスイッチングする半導体スイッチとを備え、２次
巻線に発生した電圧に基づいて出力電圧を生成するスイ
ッチング電源回路において、 トランスに設けられ、１次巻線の巻数より多い巻数の３
次巻線と、 ３次巻線に発生した電圧を整流する整流回路と、入力電
圧により起動し、整流回路の整流電圧を受けて動作し、
出力電圧が一定となるように制御しかつ入力電圧より高
い電圧の駆動波形を生成して半導体スイッチに送出する
制御回路とを有することを特徴とするスイッチング電源
回路。 - （２）制御回路は、起動時に入力直流電源の入力電圧を
取り込むダイオードを有する請求項１記載のスイッチン
グ電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13218390A JPH0429565A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | スイッチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13218390A JPH0429565A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | スイッチング電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429565A true JPH0429565A (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=15075331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13218390A Pending JPH0429565A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | スイッチング電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0429565A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214294B2 (ja) * | 1982-10-22 | 1990-04-06 | Zojirushi Vacuum Bottle Co |
-
1990
- 1990-05-22 JP JP13218390A patent/JPH0429565A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214294B2 (ja) * | 1982-10-22 | 1990-04-06 | Zojirushi Vacuum Bottle Co |
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