JPH0515151A - Dc power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、充電器などに使用され
る直流電源装置に係り、特に例えば車載用のDC12V
のポータブル電源からAC100V〜240Vまでの家
庭用の交流電源に用いて好適な直流電源装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power supply device used for a charger, etc.
The present invention relates to a DC power supply device suitable for use as a portable AC power supply for home use from 100 V to 240 V AC.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、充電電池を備えたポータブルの電
話器が普及してきており、かかる電話器では大容量の直
流電源が必要となってくる。また、自動車などで使用す
るものもあり、家庭用電源から車載用電源でも充電可能
なものが望まれている。2. Description of the Related Art Recently, portable telephones equipped with a rechargeable battery have become widespread, and such telephones require a large capacity DC power source. There are also those used in automobiles and the like, and there is a demand for something that can be charged from a household power source to an in-vehicle power source.
【0003】従来の直流電源装置について図8及び図9
を用いて説明する。図8は直流電源装置の第1の従来例
を示す回路図である。入力電源11は端子を介して整流
ブリッジ12に接続されるものである。整流ブリッジ1
2は入力電源11からの入力電圧を整流してトランス1
3の1次巻線N11に出力するものである。トランス1
3は1次巻線N11,2次巻線N12及び3次巻線N1
3からなり、トランジスタQ11のオン、オフにより1
次巻線N11に流入する電流がスイッチングされ、これ
により2次巻線N12及び3次巻線N13に電圧が誘起
されるようになっている。A conventional DC power supply device is shown in FIGS. 8 and 9.
Will be explained. FIG. 8 is a circuit diagram showing a first conventional example of a DC power supply device. The input power supply 11 is connected to the rectification bridge 12 via a terminal. Rectifier bridge 1
2 is a transformer 1 that rectifies the input voltage from the input power supply 11
3 to the primary winding N11. Transformer 1
3 is a primary winding N11, a secondary winding N12 and a tertiary winding N1
It consists of 3 and becomes 1 by turning on and off the transistor Q11.
The current flowing into the secondary winding N11 is switched, so that a voltage is induced in the secondary winding N12 and the tertiary winding N13.
【0004】前記トランジスタQ11のベースには前記
3次巻線N13,抵抗R11及びコンデンサC11から
なる発振用の直列回路が接続され、前記3次巻線N13
の誘起電圧により前記トランジスタQ11にベース電流
が供給されてオン・オフするようになっている。起動抵
抗R12は前記トランジスタQ11のベースに電圧を印
加して前記トランジスタQ11を起動させるものであ
る。A series circuit for oscillation consisting of the tertiary winding N13, a resistor R11 and a capacitor C11 is connected to the base of the transistor Q11, and the tertiary winding N13 is connected.
The base voltage is supplied to the transistor Q11 by the induced voltage to turn it on and off. The starting resistor R12 applies a voltage to the base of the transistor Q11 to start the transistor Q11.
【0005】前記2次巻線N12にはダイオードD11
が直列接続され、前記2次巻線N12に誘起された電力
を前記ダイオードD11により整流し、出力端子から直
流電源を供給する。A diode D11 is provided on the secondary winding N12.
Are connected in series, the power induced in the secondary winding N12 is rectified by the diode D11, and a DC power source is supplied from the output terminal.
【0006】この方式では、スイッチング素子として通
常のトランジスタを用いる関係上発振周波数を上げるこ
とができないために、直流電源の出力容量を大きくでき
ないという欠点がある。This method has a drawback that the output capacity of the DC power supply cannot be increased because the oscillation frequency cannot be increased because a normal transistor is used as a switching element.
【0007】直流電源の出力容量を上げるには、トラン
スを大きくすれば良いが、直流電源装置が大型化するこ
ととなる。そこで、発振周波数を上げるために、スイッ
チング速度がトランジスタより高速な、電界効果トラン
ジスタを使用する方法もある。To increase the output capacity of the DC power supply, it is sufficient to make the transformer larger, but this leads to an increase in the size of the DC power supply device. Therefore, in order to increase the oscillation frequency, there is also a method of using a field effect transistor having a switching speed higher than that of the transistor.
【0008】図9は直流電源装置の第2の従来例を示す
回路図である。なお、第1の従来例と同一内容について
は、同一の符号を付し説明を省略する。トランジスタは
電流駆動であるのに対して、電界効果トランジスタは電
圧駆動であり、R12による高電圧が電界効果トランジ
スタのゲートに印加され、耐圧を越えるために、単純に
図8のトランジスタQ11に置き換えることはできな
い。そのため、図9に示すようにスイッチング制御用I
Cが使用される。FIG. 9 is a circuit diagram showing a second conventional example of a DC power supply device. The same contents as those of the first conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The transistor is driven by current, whereas the field effect transistor is driven by voltage, and since a high voltage due to R12 is applied to the gate of the field effect transistor and exceeds the withstand voltage, simply replace with transistor Q11 in FIG. I can't. Therefore, as shown in FIG. 9, the switching control I
C is used.
【0009】図9において、トランス13の3次巻線N
13,ダイオードD21,コンデンサC21,抵抗R2
1は、スイッチング制御用であるIC1の電源回路であ
る。コンデンサC22,抵抗R22は、IC1の発振回
路である。In FIG. 9, the tertiary winding N of the transformer 13
13, diode D21, capacitor C21, resistor R2
Reference numeral 1 is a power supply circuit of the IC 1 for switching control. The capacitor C22 and the resistor R22 are an oscillation circuit of the IC1.
【0010】スイッチング制御用であるIC1の出力を
電界効果トランジスタQ21のゲートに印加することで
電界効果トランジスタQ21をオン・オフ制御するよう
にしている。By applying the output of the IC1 for switching control to the gate of the field effect transistor Q21, the field effect transistor Q21 is turned on / off.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところが、直流電源装
置に上記スイッチング制御用ICを使用することとする
と、その分回路が複雑、大型化し、特に小型化の要請の
下では好ましくない。However, if the above switching control IC is used in the DC power supply device, the circuit becomes complicated and large in size, which is not preferable especially in the demand for miniaturization.
【0012】また、第1の従来例のようにトランジスタ
を使用する場合、トランジスタを駆動するのに必要な電
流を供給するためには、入力電圧が60V程度必要にな
る。この、第1の従来例における入力電圧−出力電圧特
性を図2の破線に示す。図2より分かるように第1の従
来例の構成では、車載用電源には対応できない。When a transistor is used as in the first conventional example, an input voltage of about 60 V is required to supply the current required to drive the transistor. The input voltage-output voltage characteristic in the first conventional example is shown by the broken line in FIG. As can be seen from FIG. 2, the configuration of the first conventional example cannot support an on-vehicle power supply.
【0013】本発明は、上記課題を解決するもので、大
容量化を図るとともに、広範囲の入力電源に対応できる
小型化が可能な直流電源装置を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a DC power supply device capable of achieving a large capacity and miniaturization capable of accommodating a wide range of input power supplies.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、トランスの1次巻線とスイッチング素子
との直列回路を入力電源に接続し、前記スイッチング素
子をオンオフ駆動することにより前記トランスの2次巻
線に誘起された電力を整流して直流電源を得るようにす
るとともに、前記トランスの3次巻線と発振回路とを前
記スイッチング素子と直列に接続し、さらに前記入力電
源と前記スイッチング素子との間に前記トランスの1次
巻線と並列に、起動抵抗を接続した直流電源装置におい
て、前記スイッチング素子として電界効果トランジスタ
で構成するとともに、前記電界効果トランジスタのソー
スと前記3次巻線との間に直列に接続された検出抵抗
と、前記電界効果トランジスタのゲートと、前記3次巻
線と前記検出抵抗との接続点間に介設された第1のツェ
ナーダイオードとを備えたものである。In order to achieve the above object, the present invention is to connect a series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element to an input power source and drive the switching element on / off. The DC power is obtained by rectifying the electric power induced in the secondary winding of the transformer, and the tertiary winding of the transformer and the oscillation circuit are connected in series with the switching element, and the input power source is further connected. In a DC power supply device in which a starting resistor is connected in parallel with the primary winding of the transformer between the switching element and the switching element, a field effect transistor is used as the switching element, and the source of the field effect transistor and the 3 A detection resistor connected in series between the secondary winding, a gate of the field effect transistor, the tertiary winding, and the detection resistor. Is obtained by a first Zener diode is interposed between the connection points.
【0015】また、請求項2では、請求項1記載の直流
電源装置において、前記電界効果トランジスタのソース
電流に応じた負電圧を発生させる負電圧発生手段と、コ
レクタ,エミッタが前記電界効果トランジスタのゲート
と前記負電圧発生手段の負極側に接続されたトランジス
タと、該トランジスタのベースと前記電界効果トランジ
スタのソース間に接続された第2のツェナーダイオード
とを備えたものである。According to a second aspect of the present invention, in the DC power supply device according to the first aspect, the negative voltage generating means for generating a negative voltage according to the source current of the field effect transistor, and the collector and the emitter of the field effect transistor. The transistor includes a gate connected to the negative side of the negative voltage generating means, and a second Zener diode connected between the base of the transistor and the source of the field effect transistor.
【0016】[0016]
【作用】上記構成の直流電源装置によれば、第1のツェ
ナーダイオードで電界効果トランジスタのゲート電圧は
入力電圧に拘らず所定値以下に制御されるので、電界効
果トランジスタを用いることができる。電界効果トラン
ジスタのソース電流が増加するに伴い検出抵抗の両端に
発生するソース電圧が増大し、電界効果トランジスタは
オフする。電界効果トランジスタのゲート電圧は所定値
(ツェナー電圧)以下なので、入力電圧が高い場合に
は、ソース電圧が早く大きくなる。従って、電界効果ト
ランジスタのオフは早くなるので、出力電圧が抑制され
る。逆に入力電圧が低い場合には、ソース電圧が大きく
なるのが遅くなり、電界効果トランジスタのオフは遅く
なるので、出力電圧が大きくなる。よって、広範囲の入
力電源に対して、安定した出力が得られる。According to the DC power supply device having the above structure, the field effect transistor can be used because the gate voltage of the field effect transistor is controlled to the predetermined value or less regardless of the input voltage by the first Zener diode. As the source current of the field effect transistor increases, the source voltage generated across the detection resistor increases, and the field effect transistor turns off. Since the gate voltage of the field effect transistor is a predetermined value (zener voltage) or less, the source voltage quickly increases when the input voltage is high. Therefore, the field effect transistor is turned off faster, and the output voltage is suppressed. On the contrary, when the input voltage is low, the source voltage increases slowly, and the field effect transistor is turned off slowly, so that the output voltage increases. Therefore, a stable output can be obtained for a wide range of input power supplies.
【0017】また、請求項2の直流電源装置によれば、
前記ソース電圧の増大により第2のツェナーダイオード
が作動し、トランジスタがオンする。これにより電界効
果トランジスタのゲート電圧が、負電圧発生手段で発生
される負電圧まで低下するので、電界効果トランジスタ
は高速でスイッチングを行なうので、安定した出力が得
られる。According to the DC power supply device of claim 2,
The increase in the source voltage activates the second Zener diode, turning on the transistor. As a result, the gate voltage of the field effect transistor is reduced to the negative voltage generated by the negative voltage generating means, and the field effect transistor switches at high speed, so that a stable output can be obtained.
【0018】[0018]
【実施例】図1は本発明に係る直流電源装置の第1の実
施例を示す回路図である。入力電源1は端子を介して整
流ブリッジ2に接続されるものである。なお、前記入力
電源1は、図では交流電源として表示しているが、例え
ばAC100V〜240Vの電源やDC12Vの車載用
電源も使用可能である。整流ブリッジ2は入力電源1か
らの入力電圧を整流してトランス3の1次巻線N1に出
力するものである。トランス3は1次巻線N1,2次巻
線N2及び3次巻線N3からなり、電界効果トランジス
タQ1のオン、オフにより1次巻線N1に流入する電流
がスイッチングされ、これにより2次巻線N2及び3次
巻線N3に電圧が誘起されるようになっている。1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a DC power supply device according to the present invention. The input power supply 1 is connected to the rectification bridge 2 via a terminal. The input power supply 1 is shown as an AC power supply in the figure, but a power supply of AC100V to 240V or a vehicle-mounted power supply of DC12V can also be used. The rectifying bridge 2 rectifies the input voltage from the input power source 1 and outputs it to the primary winding N1 of the transformer 3. The transformer 3 includes a primary winding N1, a secondary winding N2, and a tertiary winding N3, and the current flowing into the primary winding N1 is switched by turning on and off the field effect transistor Q1. A voltage is adapted to be induced in the line N2 and the tertiary winding N3.
【0019】前記2次巻線N2にはダイオードD1が直
列接続され、前記2次巻線N2に誘起された電力を前記
ダイオードD1により整流し、出力端子から直流電源を
供給する。A diode D1 is connected in series to the secondary winding N2, the electric power induced in the secondary winding N2 is rectified by the diode D1, and a DC power source is supplied from an output terminal.
【0020】前記電界効果トランジスタQ1のゲートに
は前記3次巻線N3,抵抗R1及びコンデンサC1から
なる発振用の直列回路が接続され、前記3次巻線N3の
誘起電圧により前記電界効果トランジスタQ1にゲート
電圧が供給されて所定周期でオン・オフを繰り返すよう
になっている。起動抵抗R2とツェナーダイオードZD
1とは前記電界効果トランジスタQ1のゲートに所要レ
ベルの電圧を印加して前記電界効果トランジスタQ1を
起動させるものである。このツェナーダイオードZD1
は前記3次巻線N3と後述する検出抵抗R3との接続点
間に介設されている。The gate of the field effect transistor Q1 is connected to an oscillation series circuit composed of the tertiary winding N3, a resistor R1 and a capacitor C1, and the induced voltage of the tertiary winding N3 causes the field effect transistor Q1. A gate voltage is supplied to the gate to repeatedly turn on and off in a predetermined cycle. Starting resistor R2 and Zener diode ZD
1 is to apply a voltage of a required level to the gate of the field effect transistor Q1 to activate the field effect transistor Q1. This Zener diode ZD1
Is interposed between a connection point between the tertiary winding N3 and a detection resistor R3 described later.
【0021】また、前記電界効果トランジスタQ1のソ
ースと3次巻線N3との間には、直列に検出抵抗R3が
接続されている。A detection resistor R3 is connected in series between the source of the field effect transistor Q1 and the tertiary winding N3.
【0022】次に、上記のように構成した回路の動作に
ついて説明する。入力電源1が接続されると、起動抵抗
R2を通して電界効果トランジスタQ1のゲートに電圧
が印加され、電界効果トランジスタQ1はオンし始め
る。このため、1次巻線N1に電流が流れて3次巻線N
3に帰還電圧が誘起され、該誘起電圧が3次巻線N3、
抵抗R1及びコンデンサC1により定まる時定数で上昇
し、電界効果トランジスタQ1のゲート電圧Vgを増加
させ、電界効果トランジスタQ1のソースから流れるソ
ース電流Isが増加する。Next, the operation of the circuit configured as described above will be described. When the input power supply 1 is connected, a voltage is applied to the gate of the field effect transistor Q1 through the starting resistor R2, and the field effect transistor Q1 starts to turn on. Therefore, a current flows through the primary winding N1 and the tertiary winding N1
3, a feedback voltage is induced, and the induced voltage is applied to the tertiary winding N3,
It rises with a time constant determined by the resistor R1 and the capacitor C1, increases the gate voltage Vg of the field effect transistor Q1, and increases the source current Is flowing from the source of the field effect transistor Q1.
【0023】一方、前記ソース電流Isの増加により、
検出抵抗R3に発生するソース電圧Vsが上昇する。こ
こで、前記電界効果トランジスタQ1をオンするための
閾値電圧をVth、ツェナーダイオードZD1のツェナー
電圧をVzとすると、
Vz>Vg=Vs+Vth
のときは、オン状態が継続するが、このソース電圧Vs
が上昇してゲート電圧Vgがツェナー電圧Vz以上になる
と、電界効果トランジスタQ1は急激にオフになる。電
界効果トランジスタQ1がオフになると、3次巻線N3
に帰還電圧が誘起され、該誘起電圧が3次巻線N3、抵
抗R1及びコンデンサC1により定まる時定数で低下
し、電界効果トランジスタQ1のゲート電圧Vgを低下
させ、電界効果トランジスタQ1を所定時間オフにさせ
る。On the other hand, by increasing the source current Is,
The source voltage Vs generated in the detection resistor R3 rises. Here, if the threshold voltage for turning on the field effect transistor Q1 is Vth and the Zener voltage of the Zener diode ZD1 is Vz, when Vz> Vg = Vs + Vth, the ON state continues, but this source voltage Vs
Rises and the gate voltage Vg becomes equal to or higher than the Zener voltage Vz, the field effect transistor Q1 is rapidly turned off. When the field effect transistor Q1 is turned off, the tertiary winding N3
A feedback voltage is induced in the field effect transistor, the induced voltage decreases with a time constant determined by the tertiary winding N3, the resistor R1 and the capacitor C1, the gate voltage Vg of the field effect transistor Q1 decreases, and the field effect transistor Q1 is turned off for a predetermined time. Let
【0024】この後、起動抵抗R2により電界効果トラ
ンジスタQ1のゲート電圧Vgが再び上昇すると、電界
効果トランジスタQ1がオンする。すなわち、電界効果
トランジスタQ1はスイッチングを繰返し、該スイッチ
ングにより2次巻線N2に電力が誘起されて出力電流が
流れ、直流電源が得られる。Thereafter, when the gate voltage Vg of the field effect transistor Q1 rises again due to the starting resistor R2, the field effect transistor Q1 turns on. That is, the field-effect transistor Q1 repeats switching, electric power is induced in the secondary winding N2 by the switching, an output current flows, and a DC power supply is obtained.
【0025】ここで、入力電圧が高い場合には、ソース
電流Isも直ぐに大きくなり、よってソース電圧Vsが短
時間で大きくなる。一方、ゲート電圧Vgはツェナ電圧
Vz以上にはならないので、電界効果トランジスタQ1
のオン時間がその分短くなる。従って、入力電圧の高低
に対して、出力電圧の安定化が行なえる。Here, when the input voltage is high, the source current Is also immediately increases, so that the source voltage Vs increases in a short time. On the other hand, since the gate voltage Vg does not exceed the Zener voltage Vz, the field effect transistor Q1
The on time of will be shortened accordingly. Therefore, the output voltage can be stabilized against the level of the input voltage.
【0026】図2に、上述の電圧の安定化の結果を従来
例との比較で示す。同図に示すように、従来例では入力
電圧が60Vで出力が得られなくなるのに対して、第1
の実施例では入力電圧が12V近傍まで出力を得ること
ができる。FIG. 2 shows the result of the above voltage stabilization in comparison with the conventional example. As shown in the figure, in the conventional example, the input voltage is 60 V and no output can be obtained.
In this embodiment, an output can be obtained up to an input voltage of around 12V.
【0027】また、上記構成により、入力電源が自動車
等のDC12Vでも家庭用電源のAC100V〜240
Vでも、例えば、Vth=4Vの電界効果トランジスタを
使用し、ツェナ電圧Vz=8Vのツェナーダイオードを
使用すると、Vg≦8Vとなり、電界効果トランジスタ
のゲートの耐圧をオーバーすることなく、十分にスイッ
チング駆動ができる。従って、従来のようにICを用い
る必要もなく、しかも形状が小型で、低コストで安定し
た直流電源が実現できる。Further, with the above configuration, even if the input power source is DC 12V for an automobile or the like, AC 100V-240 for household power source.
Even with V, for example, when a field effect transistor with Vth = 4V is used and a zener diode with zener voltage Vz = 8V is used, Vg ≦ 8V, which is sufficient for switching drive without exceeding the breakdown voltage of the gate of the field effect transistor. You can Therefore, it is not necessary to use an IC as in the conventional case, the size is small, and a stable DC power source can be realized at low cost.
【0028】図3は本発明に係る直流電源装置の第2の
実施例を示す回路図である。なお、第1の実施例と同一
機能を果たすものについては、同一の符号を付し説明を
省略する(以下の実施例においても同様)。図3に示す
ように、第1の実施例におけるツェナーダイオードZD
1と並列に抵抗R4を接続する。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the DC power supply device according to the present invention. It should be noted that those having the same functions as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted (the same applies to the following embodiments). As shown in FIG. 3, the Zener diode ZD in the first embodiment
A resistor R4 is connected in parallel with 1.
【0029】次いで、上記のように構成した回路の動作
について説明する。起動抵抗R2と抵抗R4とにより電
界効果トランジスタQ1のゲートに印加される電圧が分
圧されるので、電界効果トランジスタQ1のゲートに印
加される電圧は低下する。従って、電界効果トランジス
タQ1をオンさせるために必要な入力電圧は高くなる
が、より安定な出力電圧が得られる。Next, the operation of the circuit configured as described above will be described. Since the voltage applied to the gate of the field effect transistor Q1 is divided by the starting resistor R2 and the resistor R4, the voltage applied to the gate of the field effect transistor Q1 decreases. Therefore, although the input voltage required to turn on the field effect transistor Q1 increases, a more stable output voltage can be obtained.
【0030】すなわち、この第2の実施例は家庭用電源
のような場合に有効である。図4に、本実施例の電圧の
安定化の結果を示す。図に示すように、家庭用電源の範
囲内では、更に安定化した電源が得られる。That is, this second embodiment is effective in the case of a household power source. FIG. 4 shows the result of voltage stabilization in this embodiment. As shown in the figure, a more stable power source can be obtained within the range of household power sources.
【0031】図5は本発明に係る直流電源装置の第3の
実施例を示す回路図である。本実施例では、新たに電界
効果トランジスタQ1のソース電流に応じた負電圧を発
生させる負電圧発生手段としてのコンデンサC2とダイ
オードD2とを3次巻線N3と並列に、かつコンデンサ
C2の正極側を検出抵抗R3に接続する。またトランジ
スタQ2を、コレクタが前記電界効果トランジスタQ1
のゲートに、エミッタが前記コンデンサC2の負極側に
なるように接続する。さらに、該トランジスタQ2のベ
ースと前記電界効果トランジスタQ1のソース間にツェ
ナーダイオードZD2を接続する。FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the DC power supply device according to the present invention. In the present embodiment, a capacitor C2 and a diode D2 as a negative voltage generating means for newly generating a negative voltage according to the source current of the field effect transistor Q1 are connected in parallel with the tertiary winding N3 and the positive electrode side of the capacitor C2. Is connected to the detection resistor R3. Further, the transistor Q2 is connected to the collector of the field effect transistor Q1.
To the gate of the capacitor C2 so that the emitter is on the negative electrode side of the capacitor C2. Further, a Zener diode ZD2 is connected between the base of the transistor Q2 and the source of the field effect transistor Q1.
【0032】次に、上記のように構成した回路の動作に
ついて説明する。抵抗R3の両端の電圧をVs,コンデ
ンサC2の両端の電圧をVc,ツェナーダイオードZD
2のツェナー電圧をVz2,トランジスタQ2のベース・
エミッタ間の電圧をVbeとする。Next, the operation of the circuit configured as described above will be described. The voltage across the resistor R3 is Vs, the voltage across the capacitor C2 is Vc, and the Zener diode ZD
2 Zener voltage is Vz2, the base of transistor Q2
The voltage between the emitters is Vbe.
【0033】電界効果トランジスタQ1のソース電流I
sが流れ始めた時は、
Vs+Vc≦Vz2+Vbe
であるが、ソース電流Isが増大して、
Vs+Vc>Vz2+Vbe
になると、ツェナーダイオードZD2がオンし、トラン
ジスタQ2のベース電流が流れてトランジスタQ2がオ
ンするので、電界効果トランジスタQ1のゲート電圧は
コンデンサC2の負極電圧まで下げられる。Source current I of field effect transistor Q1
When s starts to flow, Vs + Vc ≦ Vz2 + Vbe, but when the source current Is increases to Vs + Vc> Vz2 + Vbe, the Zener diode ZD2 turns on, the base current of the transistor Q2 flows, and the transistor Q2 turns on. The gate voltage of the field effect transistor Q1 is lowered to the negative voltage of the capacitor C2.
【0034】すなわち、電界効果トランジスタQ1のゲ
ートに逆バイアスがかけられ、該電界効果トランジスタ
Q1のオフがより高速となり、直流電源の安定化を図れ
る。That is, a reverse bias is applied to the gate of the field effect transistor Q1, the field effect transistor Q1 is turned off faster, and the DC power supply can be stabilized.
【0035】図6は本発明に係る直流電源装置の第4の
実施例を示す回路図である。この第4の実施例では、前
述の第3の実施例の回路においてコンデンサC2と並列
に、抵抗R5とトランジスタQ3との直列回路を接続す
る。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the DC power supply device according to the present invention. In the fourth embodiment, the series circuit of the resistor R5 and the transistor Q3 is connected in parallel with the capacitor C2 in the circuit of the third embodiment.
【0036】次に、上記のように構成した回路の動作に
ついて説明する。トランジスタQ3を外部から制御して
オンさせることにより、コンデンサC2に充電された電
圧を放電させる。これによりツェナーダイオードZD
2,トランジスタQ2のオン・オフを制御できる。従っ
て、電界効果トランジスタQ1のスイッチング速度を制
御することができる。Next, the operation of the circuit configured as described above will be described. The voltage charged in the capacitor C2 is discharged by externally controlling and turning on the transistor Q3. This allows Zener diode ZD
2. The on / off of the transistor Q2 can be controlled. Therefore, the switching speed of the field effect transistor Q1 can be controlled.
【0037】すなわち、入力電圧の高低により、スイッ
チング速度を制御して、さらに安定な出力が得られる。That is, the switching speed is controlled depending on the level of the input voltage to obtain a more stable output.
【0038】図7は本発明に係る直流電源装置の第5の
実施例を示す回路図である。この第5の実施例では、前
述の第3の実施例の回路において、コンデンサC2の負
極側とダイオードD2との間に、トランジスタQ4を接
続する。FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the DC power supply device according to the present invention. In the fifth embodiment, in the circuit of the third embodiment, the transistor Q4 is connected between the negative electrode side of the capacitor C2 and the diode D2.
【0039】次に、上記のように構成した回路の動作に
ついて説明する。トランジスタQ3を外部から制御して
オンさせることにより、コンデンサC2に充電された電
圧を放電させる。従って、前記第4の実施例と同様に、
電界効果トランジスタQ1のスイッチング速度を制御す
ることができる。Next, the operation of the circuit configured as described above will be described. The voltage charged in the capacitor C2 is discharged by externally controlling and turning on the transistor Q3. Therefore, as in the fourth embodiment,
The switching speed of the field effect transistor Q1 can be controlled.
【0040】すなわち、入力電圧の高低により、スイッ
チング速度を制御して、さらに安定な出力が得られる。That is, the switching speed is controlled by the level of the input voltage to obtain a more stable output.
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング素子とし
て電界効果トランジスタを用いるとともに、該電界効果
トランジスタのゲートに第1のツェナーダイオードを接
続し、さらに検出抵抗を該電界効果トランジスタのソー
スと3次巻線との間に直列に接続することにより、電界
効果トランジスタのゲートに印加される電圧を制限する
一方で、入力電圧に応じてソース電圧の上昇により、該
電界効果トランジスタのオフ時点を可変し得るので、入
力電源が、車載用のDC12Vから家庭用のAC100
V〜240Vまで変更されても安定した出力電圧の供給
が可能となる。According to the present invention, the field effect transistor is used as the switching element, the first Zener diode is connected to the gate of the field effect transistor, and the detection resistor is connected to the source of the field effect transistor and the tertiary. By connecting in series with the winding, the voltage applied to the gate of the field effect transistor is limited, while the source voltage rises according to the input voltage, and the off time of the field effect transistor is changed. As a result, the input power source can be changed from in-vehicle DC12V to household AC100
A stable output voltage can be supplied even if the voltage is changed from V to 240V.
【0042】また、電界効果トランジスタのソース電流
に応じた負電圧を発生させる負電圧発生手段と、コレク
タ,エミッタが前記電界効果トランジスタのゲートと前
記負電圧発生手段の負極側に接続されたトランジスタ
と、該トランジスタのベースと前記電界効果トランジス
タのソース間に接続された第2のツェナーダイオードと
を設けたことにより、前記トランジスタと前記第2のツ
ェナーダイオードのオンにより前記電界効果トランジス
タのゲートを負電圧まで低下させることができるので、
前記電界効果トランジスタのスイッチング速度の高速化
が可能となり、出力電圧の安定化が図れる。Also, a negative voltage generating means for generating a negative voltage according to the source current of the field effect transistor, and a transistor whose collector and emitter are connected to the gate of the field effect transistor and the negative side of the negative voltage generating means. By providing a second Zener diode connected between the base of the transistor and the source of the field effect transistor, a negative voltage is applied to the gate of the field effect transistor by turning on the transistor and the second Zener diode. Can be lowered to
The switching speed of the field effect transistor can be increased, and the output voltage can be stabilized.
【図1】本発明に係る直流電源装置の第1の実施例を示
す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a DC power supply device according to the present invention.
【図2】第1,第4,第5の実施例と第1の従来例にお
ける入力電圧−出力電圧特性を示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing input voltage-output voltage characteristics in the first, fourth, fifth embodiments and the first conventional example.
【図3】本発明に係る直流電源装置の第2の実施例を示
す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the DC power supply device according to the present invention.
【図4】第2の実施例における入力電圧−出力電圧特性
を示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing an input voltage-output voltage characteristic in the second embodiment.
【図5】本発明に係る直流電源装置の第3の実施例を示
す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the DC power supply device according to the present invention.
【図6】本発明に係る直流電源装置の第4の実施例を示
す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the DC power supply device according to the present invention.
【図7】本発明に係る直流電源装置の第5の実施例を示
す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of a DC power supply device according to the present invention.
【図8】直流電源装置の第1の従来例を示す回路図であ
る。FIG. 8 is a circuit diagram showing a first conventional example of a DC power supply device.
【図9】直流電源装置の第2の従来例を示す回路図であ
る。FIG. 9 is a circuit diagram showing a second conventional example of a DC power supply device.
1 入力電源 2 整流ブリッジ 3 トランス C1,C2 コンデンサ D1,D2 ダイオード N3 3次巻線 R1,R4,R5 抵抗 R2 起動抵抗 R3 検出抵抗 Q1 電界効果トランジスタ Q2,Q3,Q4 トランジスタ ZD1,ZD2 ツェナーダイオード 1 input power 2 rectifying bridge 3 transformers C1, C2 capacitors D1, D2 diode N3 tertiary winding R1, R4, R5 resistance R2 starting resistance R3 detection resistor Q1 field effect transistor Q2, Q3, Q4 transistors ZD1, ZD2 Zener diode
Claims (2)
との直列回路を入力電源に接続し、前記スイッチング素
子をオンオフ駆動することにより前記トランスの2次巻
線に誘起された電力を整流して直流電源を得るようにす
るとともに、前記トランスの3次巻線と発振回路とを前
記スイッチング素子に直列に接続し、さらに前記入力電
源と前記スイッチング素子との間に前記トランスの1次
巻線と並列に起動抵抗を接続した直流電源装置におい
て、前記スイッチング素子を電界効果トランジスタで構
成するとともに、前記電界効果トランジスタのソースと
前記3次巻線との間に直列に接続された検出抵抗と、前
記電界効果トランジスタのゲートと、前記3次巻線と前
記検出抵抗との接続点間に介設された第1のツェナーダ
イオードとを備えたことを特徴とする直流電源装置。1. A series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element is connected to an input power source, and the switching element is driven on / off to rectify the electric power induced in the secondary winding of the transformer. A DC power source is obtained, a tertiary winding of the transformer and an oscillation circuit are connected in series with the switching element, and a primary winding of the transformer is further provided between the input power source and the switching element. In a DC power supply device in which a starting resistor is connected in parallel, the switching element is configured by a field effect transistor, and a detection resistor connected in series between the source of the field effect transistor and the tertiary winding, A field effect transistor having a gate and a first Zener diode provided between a connection point of the tertiary winding and the detection resistor. And a DC power supply device.
前記電界効果トランジスタのソース電流に応じた負電圧
を発生させる負電圧発生手段と、コレクタ,エミッタが
前記電界効果トランジスタのゲートと前記負電圧発生手
段の負極側に接続されたトランジスタと、該トランジス
タのベースと前記電界効果トランジスタのソース間に接
続された第2のツェナーダイオードとを備えたことを特
徴とする直流電源装置。2. The DC power supply device according to claim 1,
Negative voltage generating means for generating a negative voltage according to the source current of the field effect transistor, a transistor whose collector and emitter are connected to the gate of the field effect transistor and the negative electrode side of the negative voltage generating means, and a transistor of the transistor. A DC power supply device comprising a base and a second Zener diode connected between the sources of the field effect transistors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152944A JPH0515151A (en) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Dc power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152944A JPH0515151A (en) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Dc power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515151A true JPH0515151A (en) | 1993-01-22 |
Family
ID=15551575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3152944A Pending JPH0515151A (en) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Dc power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0515151A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1032123A3 (en) * | 1999-02-26 | 2004-07-07 | General Motors Corporation | Signal amplifying circuit |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP3152944A patent/JPH0515151A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1032123A3 (en) * | 1999-02-26 | 2004-07-07 | General Motors Corporation | Signal amplifying circuit |
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