JPH04340364A - Switching regulator - Google Patents
Switching regulatorInfo
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- JPH04340364A JPH04340364A JP3139745A JP13974591A JPH04340364A JP H04340364 A JPH04340364 A JP H04340364A JP 3139745 A JP3139745 A JP 3139745A JP 13974591 A JP13974591 A JP 13974591A JP H04340364 A JPH04340364 A JP H04340364A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、安定化電源回路の一種
であるスイッチングレギュレータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching regulator, which is a type of stabilized power supply circuit.
【0002】0002
【従来の技術】図6は、従来のスイッチングレギュレー
タの一例を示す。交流電圧は、整流回路2によって直流
に交換され、コンデンサ4によって平滑化される。そし
て、コンデンサ4の両端の直流電圧は、スイッチング回
路6によって交流電圧に変換される。スイッチング回路
6は、フルブリッジ接続された4つのスイッチング素子
であるトランジスタ61、62、63および64と、ト
ランジスタ61および64とトランジスタ62および6
3とを交互にオンオフするドライブ回路65とから成っ
ている。スイッチング回路6の次段には、変圧器70と
、この変圧器70の一次巻線71に直列に接続されたコ
ンデンサ72とから成る共振回路7が設けられている。
共振回路7の出力交流電圧は、変圧器70の二次巻線7
4に接続された整流回路7およびコンデンサ9によって
直流に変換され平滑化される。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional switching regulator. The alternating current voltage is exchanged into direct current by the rectifier circuit 2 and smoothed by the capacitor 4. Then, the DC voltage across the capacitor 4 is converted into an AC voltage by the switching circuit 6. The switching circuit 6 includes four full-bridge connected switching elements, transistors 61, 62, 63 and 64, transistors 61 and 64, and transistors 62 and 6.
3 and a drive circuit 65 that turns on and off alternately. A resonant circuit 7 consisting of a transformer 70 and a capacitor 72 connected in series to a primary winding 71 of the transformer 70 is provided at the next stage of the switching circuit 6 . The output AC voltage of the resonant circuit 7 is applied to the secondary winding 7 of the transformer 70.
The rectifier circuit 7 and the capacitor 9 connected to the DC current are converted into direct current and smoothed.
【0003】コンデンサ72の両端には、ダイオード9
1、コンデンサ92および抵抗93が接続されるととも
に、ダイオード94、コンデンサ95および抵抗96が
接続される。ダイオード91および94、コンデンサ9
2および95、ならびに抵抗93および96は、コンデ
ンサ71の両端にかかる電圧を抑制して、トランジスタ
63、一次巻線71、コンデンサ72およびトランジス
タ62の経路に流れるラッシュ電流ならびにトランジス
タ61、コンデンサ72、一次巻線71およびトランジ
スタ64の経路に流れるラッシュ電流を低減するために
設けられている。A diode 9 is connected across the capacitor 72.
1, a capacitor 92 and a resistor 93 are connected, and a diode 94, a capacitor 95 and a resistor 96 are also connected. Diodes 91 and 94, capacitor 9
2 and 95 and resistors 93 and 96 suppress the voltage applied across the capacitor 71 and reduce the rush current flowing through the path of the transistor 63, the primary winding 71, the capacitor 72, and the transistor 62, and the transistor 61, the capacitor 72, and the primary It is provided to reduce the rush current flowing through the path of the winding 71 and the transistor 64.
【0004】図7は、従来のスイッチングレギュレータ
の別の例を示す。図7の構成要素中、図6の構成要素と
同一のものには同一参照番号が付されている。ただし、
スイッチング回路6は、ハーフブリッジ接続されたトラ
ンジスタ66および67と、これらのトランジスタ66
および67を交互にオンオフするドライブ回路68とか
ら構成されている。FIG. 7 shows another example of a conventional switching regulator. Components in FIG. 7 that are the same as those in FIG. 6 are given the same reference numerals. however,
The switching circuit 6 includes half-bridge connected transistors 66 and 67, and these transistors 66.
and a drive circuit 68 that turns 67 on and off alternately.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図6および図7の従来
のスイッチングレギュレータは、トランジスタ61乃至
64ならびに66および67から成るスイッチング素子
を流れるラッシュ電流を抑制するために、ダイオード9
1(および94)、コンデンサ92(および95)なら
びに抵抗93(および96)を必要とし、部品数が多く
、コスト高となる問題点がある。The conventional switching regulator shown in FIG. 6 and FIG.
1 (and 94), a capacitor 92 (and 95), and a resistor 93 (and 96), resulting in a large number of components and high cost.
【0006】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、簡単且つ低コストな構成で、スイッ
チング素子に流れるラッシュ電流を抑制できるスイッチ
ングレギュレータを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a switching regulator that has a simple and low-cost configuration and can suppress rush current flowing through a switching element.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のスイッ
チングレギュレータは、スイッチング素子と、このスイ
ッチング素子を通る電流の経路に設けられた共振回路と
を有するスイッチングレギュレータであって、共振回路
のリアクタンス要素に並列にバリスタ接続したことを特
徴とする。[Means for Solving the Problems] A switching regulator according to claim 1 is a switching regulator having a switching element and a resonant circuit provided in a current path passing through the switching element, wherein the reactance of the resonant circuit is It is characterized by a varistor connected to the element in parallel.
【0008】請求項2に記載のスイッチングレギュレー
タは、リアンタンス要素がコンデンサであることを特徴
とする。A switching regulator according to a second aspect of the present invention is characterized in that the reactance element is a capacitor.
【0009】請求項3に記載のスイッチングレギュレー
タは、電流の経路にスイッチが設けられることを特徴と
する。A switching regulator according to a third aspect of the present invention is characterized in that a switch is provided in a current path.
【0010】0010
【作用】請求項1に記載のスイッチングレギュレータに
おいては、リアクタンス要素の両端電圧がバリスタ電圧
に達すると、バリスタに電流が流れ、リアクタンス要素
の両端電圧が制限される。これにより、スイッチング素
子に流れるラッシュ電流が抑制される。In the switching regulator according to the first aspect, when the voltage across the reactance element reaches the varistor voltage, current flows through the varistor and the voltage across the reactance element is limited. This suppresses the rush current flowing through the switching element.
【0011】請求項2に記載のスイッチングレギュレー
タにおいては、コンデンサの両端電圧がバリスタ電圧に
達すると、バリスタに電流が流れ、コンデンサの両端電
圧が制限される。これにより、スイッチング素子に流れ
るラッシュ電流が抑制される。共振回路のコンデンサの
両端電圧は、共振回路のコイル(インダクタンス要素)
の両端電圧より小さいので、コンデンサに並列にバリス
タを接続すれば、バリスタの耐圧は小さくてよい。In the switching regulator according to the second aspect of the invention, when the voltage across the capacitor reaches the varistor voltage, current flows through the varistor and the voltage across the capacitor is limited. This suppresses the rush current flowing through the switching element. The voltage across the capacitor in the resonant circuit is the coil (inductance element) in the resonant circuit.
Since the voltage across the capacitor is smaller than the voltage across the capacitor, the withstand voltage of the varistor can be small if the varistor is connected in parallel to the capacitor.
【0012】請求項3に記載のスイッチングレギュレー
タにおいては、スイッチのオンオフ時にスイッチング素
子にスイッチを設けないときよりも大きな電流が流れる
おそれがあるが、リアクタンス要素(コンデンサ)の両
端電圧がバリスタ電圧に達すると、バリスタに電流が流
れ、リアクタンス要素の両端電圧が制限される。従って
、スイッチング素子に流れるラッシュ電流が抑制される
。In the switching regulator according to claim 3, there is a possibility that a larger current flows when the switch is turned on and off than when no switch is provided in the switching element, but the voltage across the reactance element (capacitor) reaches the varistor voltage. Current then flows through the varistor, limiting the voltage across the reactance element. Therefore, rush current flowing through the switching element is suppressed.
【0013】[0013]
【実施例】図1は、本発明のスイッチングレギュレータ
の一実施例の構成を示す。図1の構成要素中、図6の従
来のスイッチングレギュレータと同一の構成要素には同
一参照番号か付されている。この実施例の特徴は、共振
回路7のコンデンサ72に並列にバリスタ73が接続さ
れる点にある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a switching regulator according to the present invention. Among the components of FIG. 1, the same components as those of the conventional switching regulator of FIG. 6 are given the same reference numerals. A feature of this embodiment is that a varistor 73 is connected in parallel to the capacitor 72 of the resonant circuit 7.
【0014】スイッチング回路6の出力交流電圧および
角周数をeおよびw、変圧器70の一次巻線71の漏れ
インダクタンスをL1、コンデンサ72のキャパシタン
スをC1とすると、トランジスタ61、コンデンサ72
、一次巻線71およびトランジスタ64の経路を流れる
最大電流(またはトランジスタ63、一次巻線71、コ
ンデンサ72およびトランジスタ62の経路を流れる電
流)i1は、次の数2で示されるように、交流電圧e1
を、漏れインダクタンスL1とキャパシタンスC1の直
列共振インピーダンスZ1(数1)で割った値となる。If the output AC voltage and angular frequency of the switching circuit 6 are e and w, the leakage inductance of the primary winding 71 of the transformer 70 is L1, and the capacitance of the capacitor 72 is C1, then the transistor 61 and the capacitor 72 are
, the maximum current flowing through the path of the primary winding 71 and the transistor 64 (or the current flowing through the path of the transistor 63, the primary winding 71, the capacitor 72, and the transistor 62) i1 is the AC voltage as shown by the following equation 2. e1
is divided by the series resonant impedance Z1 (Equation 1) of the leakage inductance L1 and the capacitance C1.
【数1】[Math 1]
【数2】[Math 2]
【0015】コンデンサ72の両端電圧はi1/wC1
であり、i1が増加するに従って徐々に増加する。コン
デンサ72の両端電圧がバリスタ電圧に達すると、バリ
スタ73に電流が流れ、コンデンサ73の両端電圧を制
限する。このことは、1/wC1のC1が大きくなった
のと同等である。従って、1/wC1が小さくなり、Z
1が大きくなる。従って、数2から明らかなように、電
流i1が抑制される。実験によると、バリスタ73を設
けなかったときには、i1は15Aまで増大したが、バ
リスタ73を設けた場合には、i1を8A以下に抑制で
きた。The voltage across the capacitor 72 is i1/wC1
and gradually increases as i1 increases. When the voltage across the capacitor 72 reaches the varistor voltage, current flows through the varistor 73 and limits the voltage across the capacitor 73. This is equivalent to increasing C1 of 1/wC1. Therefore, 1/wC1 becomes smaller and Z
1 becomes larger. Therefore, as is clear from Equation 2, the current i1 is suppressed. According to experiments, when the varistor 73 was not provided, i1 increased to 15A, but when the varistor 73 was provided, i1 could be suppressed to 8A or less.
【0016】図2は、本発明のスイッチングレギュレー
タの別の実施例を示す。この実験例では、図1の整流回
路8および平滑コンデンサをメイン電流(セット電源)
100とするとともに、スイッチング回路6に並列に変
圧器70Sとコンデンサ72から成る別の共振回路を設
け、変圧器70Sの二次巻線74Sに接続された整流回
路8Sおよび平滑コンデンサ9Sをスタンバイ電源(リ
モコン電源)200としている。そして、スイッチング
回路6と変圧器70の一次巻線71との間には電磁式ス
イッチまたは機械式スイッチからなるスイッチSW1が
設けられている。FIG. 2 shows another embodiment of the switching regulator of the present invention. In this experimental example, the rectifier circuit 8 and smoothing capacitor in Figure 1 are connected to the main current (set power supply).
100, another resonant circuit consisting of a transformer 70S and a capacitor 72 is provided in parallel with the switching circuit 6, and the rectifier circuit 8S and smoothing capacitor 9S connected to the secondary winding 74S of the transformer 70S are connected to a standby power supply ( (remote control power supply) 200. A switch SW1, which is an electromagnetic switch or a mechanical switch, is provided between the switching circuit 6 and the primary winding 71 of the transformer 70.
【0017】スタンバイ電源200は常に動作しており
、スイッチSW1がオンとなることにより、メイン電源
100が動作する。The standby power supply 200 is always in operation, and the main power supply 100 is activated when the switch SW1 is turned on.
【0018】図3は、図2の実施例の等価回路を示す。
この等価回路において、スイッチング回路6は、交流電
源eとして示されている。スイッチSW1がオンすると
、平滑コンデンサ9のキャパシタンスCθの充電電流と
メイン電源100の負荷抵抗RLに流れる電流が、変圧
器70の二次巻線74に流れる。これにより、一次巻線
71に電流が流れるか、その最大電流i1は、前述の数
2で表現できる。一次巻線71のインダクタンスは、ス
イッチSW1のオン時は大きく、二次巻線74に電流が
流れることにより徐々に小さくなっていく。このため、
電流i1は徐々に増加していく。コンデンサ72の両端
電圧がバリスタ電圧に達すると、バリスタ73に電流が
流れ、コンデンサ72の両端電圧が制限され、図1の実
施例と同様に、電流i1が抑制される。実験によると、
図2においてバリスタ73を設けなかった場合には、i
1は25Aまで増大したが、バリスタ73を設けた場合
には、i1は8A以下に抑制することができた。FIG. 3 shows an equivalent circuit of the embodiment of FIG. In this equivalent circuit, the switching circuit 6 is shown as an AC power supply e. When the switch SW1 is turned on, the charging current of the capacitance Cθ of the smoothing capacitor 9 and the current flowing through the load resistance RL of the main power supply 100 flow into the secondary winding 74 of the transformer 70. As a result, whether current flows through the primary winding 71 or its maximum current i1 can be expressed by the above-mentioned equation 2. The inductance of the primary winding 71 is large when the switch SW1 is on, and gradually decreases as current flows through the secondary winding 74. For this reason,
The current i1 gradually increases. When the voltage across the capacitor 72 reaches the varistor voltage, a current flows through the varistor 73, the voltage across the capacitor 72 is limited, and the current i1 is suppressed as in the embodiment of FIG. According to experiments,
In the case where the varistor 73 is not provided in FIG.
1 increased to 25A, but when the varistor 73 was provided, i1 could be suppressed to 8A or less.
【0019】図4は、本発明のスイッチングレギュレー
タの第3実施例を示す。この実施例は、スイッチング回
路6のトランジスタ66および67がプッシュプル接続
され、ドライブ回路68によって交互にオンオフされる
点、共振回路7に2つのコンデンサ75および77が接
続され、これらのコンデンサにそれぞれ並列にバリスタ
76および78が接続される点が、図2の実施例と異な
るのみで、作用は図2の実施例と同様である。FIG. 4 shows a third embodiment of the switching regulator of the present invention. In this embodiment, transistors 66 and 67 of the switching circuit 6 are push-pull connected and are turned on and off alternately by a drive circuit 68, and two capacitors 75 and 77 are connected to the resonant circuit 7, and these capacitors are connected in parallel. The only difference from the embodiment of FIG. 2 is that varistors 76 and 78 are connected to the varistors 76 and 78, and the operation is similar to that of the embodiment of FIG.
【0020】図5は、本発明のスイッチングレギュレー
タの第4の実施例を示す。この実施例は、スイッチング
回路6のトランジスタ66および67がハーフブリッジ
接続され、ドライブ回路68によって交互にオンオフさ
れる点が図1の実施例と異なるのみで、作用は図1の実
施例と同様である。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the switching regulator of the present invention. This embodiment differs from the embodiment in FIG. 1 only in that the transistors 66 and 67 of the switching circuit 6 are half-bridge connected and are turned on and off alternately by the drive circuit 68, and the operation is the same as in the embodiment in FIG. be.
【0021】なお、上記実施例では、共振回路のコンデ
ンサ72に並列にバリスタを接続しているが、共振回路
の一次巻線71に並列にバリスタを接続してもよい。た
だし、コンデンサ72に並列にバリスタを接続した方が
、バリスタの耐圧が小さくすむので、コンデンサ72に
並列にバリスタを接続する方が好ましい。In the above embodiment, the varistor is connected in parallel to the capacitor 72 of the resonant circuit, but the varistor may be connected in parallel to the primary winding 71 of the resonant circuit. However, it is preferable to connect a varistor in parallel to the capacitor 72 because the withstand voltage of the varistor can be reduced by connecting the varistor in parallel to the capacitor 72.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載のスイッ
チングレギュレータによれば、共振回路のリアクタンス
要素に並列にバリスタを接続したので、リアクタンス要
素の両端がバリスタ電圧に達すると、バリスタに電流が
流れ、リアクタンス要素の両端電圧が制限されるから低
コスト且つ簡単な講式でスイッチング素子に流れるラッ
シュ電流を抑制できる。As described above, according to the switching regulator according to claim 1, since the varistor is connected in parallel to the reactance element of the resonant circuit, when both ends of the reactance element reach the varistor voltage, the current flows through the varistor. flows and the voltage across the reactance element is limited, so the rush current flowing through the switching element can be suppressed at low cost and in a simple manner.
【0023】請求項2に記載のスイッチングレギュレー
タによれば、バリスタが接続されるリアクタンス要素を
コンデンサとしたので、バリスタの耐圧を小さくできる
。According to the switching regulator according to the second aspect, since the reactance element to which the varistor is connected is a capacitor, the withstand voltage of the varistor can be reduced.
【0024】請求項3に記載のスイッチングレギュレー
タによれば、共振回路の電流経路にスイッチが設けられ
、このスイッチがオンオフしても、共振回路のリアクタ
ンス要素(コンデンサ)に並列にバリスタを設けたので
、スイッチング素子に流れるラッシュ電流を抑制できる
。According to the switching regulator according to claim 3, a switch is provided in the current path of the resonant circuit, and even if this switch is turned on or off, the varistor is provided in parallel with the reactance element (capacitor) of the resonant circuit. , rush current flowing through the switching element can be suppressed.
【図1】本発明のスイッチングレギュレータの第1実施
例の構成を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a first embodiment of the switching regulator of the present invention.
【図2】本発明のスイッチングレギュレータの第2実施
例の構成を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a second embodiment of the switching regulator of the present invention.
【図3】図2の実施例の等価回路を示す回路図[Figure 3] A circuit diagram showing an equivalent circuit of the embodiment in Figure 2.
【図4】
本発明のスイッチングレギュレータの第3実施例の構成
を示す回路図[Figure 4]
A circuit diagram showing the configuration of a third embodiment of the switching regulator of the present invention
【図5】本発明のスイッチングレギュレータの第4実施
例の構成を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the switching regulator of the present invention.
【図6】従来のスイッチングレギュレータの一例を示す
回路図[Figure 6] Circuit diagram showing an example of a conventional switching regulator
【図7】従来のスイッチングレギュレータの別の例を示
す回路図[Figure 7] Circuit diagram showing another example of a conventional switching regulator
6 スイッチング回路
7 共振回路
61、62、63、64、66、67 トランジスタ
65、68 ドライブ回路
70 変圧器
72、75、77 コンデンサ
73、76、78 バリスタ6 Switching circuit 7 Resonant circuit 61, 62, 63, 64, 66, 67 Transistor 65, 68 Drive circuit 70 Transformer 72, 75, 77 Capacitor 73, 76, 78 Varistor
Claims (3)
グ素子を通る電流の経路に設けられた共振回路とを有す
るスイッチングレギュレータであって、前記共振回路の
リアクタンス要素に並列にバリスタ接続したことを特徴
とするスイッチングレギュレータ。1. A switching regulator comprising a switching element and a resonant circuit provided in a current path passing through the switching element, characterized in that a varistor is connected in parallel to a reactance element of the resonant circuit. regulator.
あることを特徴とする請求項1に記載のスイッチングレ
ギュレータ。2. The switching regulator according to claim 1, wherein the reactance element is a capacitor.
ることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ
ングレギュレータ。3. The switching regulator according to claim 1, wherein a switch is provided in the current path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13974591A JP3287859B2 (en) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13974591A JP3287859B2 (en) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Switching regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340364A true JPH04340364A (en) | 1992-11-26 |
| JP3287859B2 JP3287859B2 (en) | 2002-06-04 |
Family
ID=15252393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13974591A Expired - Fee Related JP3287859B2 (en) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Switching regulator |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3287859B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012044853A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Skynet Electronics Co Ltd | Series resonance converter |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP13974591A patent/JP3287859B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012044853A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Skynet Electronics Co Ltd | Series resonance converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3287859B2 (en) | 2002-06-04 |
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