JPH0582149B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帰還回路の位相を補償し、且つコモ
ンモードノイズを減少させたスイツチングレギユ
レータの位相補償回路に関するものである。

スイツチングレギユレータは、その直流出力電
圧を検出して基準電圧と比較し、その比較結果に
よりスイツチング素子の導通幅を制御する帰還回
路を備えており、又直流出力電圧を平滑化する為
のフイルタを備えているものである。従つて、こ
のフイルタが前述の帰還回路の経路内に入ること
により、その位相遅れが問題となり、この位相遅
れを補償する必要がある。その為に位相補償回路
が設けられている。

〔従来の技術〕

従来例のスイツチングレギユレータの位相補償
回路は、例えば、第３図に示す構成を有するもの
であり、３１は電源整流回路、３２はトランス、
３３は駆動回路、３４は比較器、３５は鋸歯状波
発生器、３６は誤差増幅器、３７は負荷、Ｑ１１
はトランジスタ、Ｄ１１，Ｄ１２はダイオード、
Ｃ１１〜Ｃ１６はコンデンサ、Ｌ１１，Ｌ１２は
リアクトル、FL１１，FL１２はフイルタ、Ｒ１
１〜Ｒ１５は抵抗、Vrは基準電圧、Vccは誤差
増幅器３６の動作電圧である。

電源整流回路３１により例えば全波整流された
直流電圧がトランス３２の一次巻線に加えられ、
スイツチング素子としてのトランジスタＱ１１が
駆動回路３３により制御されて、トランス３２の
一次巻線に流れる電流のオン、オフ制御が行われ
る。そして、トランス３２の二次巻線に誘起した
電圧は、ダイオードＤ１１，Ｄ１２により整流さ
れ、リアクトルＬ１１とコンデンサＣ１１とから
なるフイルタFL１１及びリアクトルＬ１２とコ
ンデンサＣ１２とからなるフイルタFL１２とに
より平滑化されて、負荷３７に直流出力電圧が印
加される。

この直流出力電圧は、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によ
り分圧されて誤差増幅器３６の＋端子に加えら
れ、基準電圧Vrとの差の信号が比較器３４の＋
端子に加えられ、鋸歯状波発生器３５からの鋸歯
状波信号と比較され、直流出力電圧が設定値より
高くなつた場合に、パルス幅が狭くなるようなパ
ルス幅変調された信号が駆動回路３３に加えら
れ、トランジスタＱ１１の導通幅が制御される。
即ち、直流出力電圧を検出してトランジスタＱ１
１の導通幅を制御する帰還回路により、直流出力
電圧が安定化されるものである。

この帰還回路に、直流出力電圧の平滑化の為の
フイルタが含まれるものであり、このフイルタに
より、位相が180度遅れることになり、スイツチ
ングレギユレータの動作が不安定とある。その為
に、誤差増幅器３６には、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５と
コンデンサＣ１３とからなる位相補償回路が接続
され、フイルタによる位相遅れが補償される。又
コンデンサＣ１５，Ｃ１６は、直流出力電圧の出
力端子と筐体との間に接続され、ノイズ成分をバ
イパスさせる為のものである。

又直流出力電圧のリツプルを１段のフイルタに
より除去できない場合に、図示のように、２段接
続のフイルタFL１１，FL１２が設けられてい
る。この場合に、フイルタFL１１，FL１２の共
振周波数₀₁，₀₂は、リアクトルＬ１１，Ｌ１２
のインダクタンスと、コンデンサＣ１１，Ｃ１２
の静電容量との選定により、₀₁＜₀₂の関係に設
定される。例えば、電源整流回路３１に於ける全
波整流による低周波成分を、フイルタFL１１に
より除去するように、その共振周波数₀₁を設定
し、トランジスタＱ１１のスイツチングによる高
周波成分を、フイルタFL１２により除去するよ
うに、その共振周波数₀₂を設定することになる。

このように２段接続のフイルタFL１１，FL１
２を設けた場合は、誤差増幅器３６の一端子と出
力端子との間に接続した位相補償回路のみではフ
イルタFL１２による位相遅れを補償できないの
で、２段接続のフイルタFL１１，FL１２の段間
と、誤差増幅器３６の＋端子との間に、コンデン
サＣ１４からなる位相補償回路を接続する。即
ち、フイルタFL１２による遅れをコンデンサＣ
１４からなる位相補償回路により進み補償するも
のである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来例に於いて、コンデンサＣ１４から
なる位相補償回路により位相補償を行わせる為に
は、直流出力電圧の接地側出力端子の電位と、誤
差増幅器３６の接地電位とを同一とする必要があ
る。従つて、フイルタFL１１，FL１２を構成す
るリアクトルＬ１１，Ｌ１２は、出力回路の片線
側のみに接続されている。その為、トランジスタ
Ｑ１１のスイツチング等によるコモンモードノイ
ズは、リアクトルＬ１１，Ｌ１２を接続した側で
は、これらのリアクトルＬ１１，Ｌ１２とコンデ
ンサＣ１５とにより減衰させることができる。し
かし、接地側では、このような作用がないことに
より、コモンモードノイズを減衰させることがで
きない欠点があつた。

本発明は、前述のようなコモンモードノイズを
充分に減衰させることができる位相補償回路を提
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〕

本発明のスイツチングレギユレータの位相補償
回路は、１段目のフイルタから補助トランスを介
して誤差増幅器に交流帰還を施するものであり、
第１図を参照して説明する。

直流出力電圧を検出して比較回路１０により基
準電圧と比較し、その比較結果によりスイツチン
グ素子の導通幅を制御して、電源整流回路により
整流して主トランスの一次巻線に流す電流を制御
し、直流出力電圧を一定化するスイツチングレギ
ユレータに於いて、直流出力電圧の出力回路の両
線にそれぞれリアクトル１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ
を接続し、且つ両線間にコンデンサ３，４を接続
した２段接続のフイルタ５，６を設け、この２段
接続のフイルタ５，６の段間に、直流遮断用のコ
ンデンサ７を介して、補助トランス８の一次巻線
を接続し、この補助トランス８の二次巻線に、交
流帰還用コンデンサ９を介して、直流出力電圧の
検出値を加える比較回路１０の端子に接続したも
のである。

〔作用〕

主トランスの一次巻線に接続したスイツチング
素子の導通幅を制御し、その主トランスの二次巻
線に誘起した電圧を整流回路により整流し、その
整流出力をフイルタ５，６により平滑化して直流
出力電圧とし、この直流出力電圧を抵抗により分
圧して比較回路１０により基準電圧と比較し、そ
の比較結果により前記スイツチング素子を制御す
ることにより直流出力電圧を一定化する。なお、
２段接続のフイルタ５，６の１段目のフイルタ５
による位相遅れについては、従来と同様に、比較
回路１０内に位相補償回路が設けられている。

そして、２段接続のフイルタ５，６の段間に、
直流遮断用のコンデンサ７を介して補助トランス
８の一次巻線を接続し、その二次巻線に交流帰還
用コンデンサ９を接続して、フイルタ６による位
相遅れを補償する。

この場合、補助トランス８を介して交流帰還が
行われるので、直流出力電圧の接地側出力端子の
電位と、比較回路１０の接地電位とは同一電位で
なくても、交流帰還を行うことができる。

又出力回路の両線にリアクトル１ａ，１ｂ，２
ａ，２ｂを接続したことにより、両線に於けるコ
モンモードノイズを防止することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳
細に説明する。

第２図は本発明の実施例の回路図であり、１１
は電源整流回路、１２は主トランス、１３はトラ
ンジスタＱ１の導通幅を制御する駆動回路、１４
は比較器、１５は鋸歯状波発生器、１６は誤差増
幅器、１７は補助トランス、１８は負荷、Ｄ１，
Ｄ２はダイオード、Ｃ１〜Ｃ７はコンデンサ、Ｒ
１〜Ｒ５は抵抗、Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２
ｂはリアクトル、FL１はリアクトルＬ１ａ，Ｌ
１ｂとコンデンサＣ１とからなるフイルタ、FL
２はリアクトルＬ２ａ，Ｌ２ｂとコンデンサＣ２
とからなるフイルタ、Vrは基準電圧、Vccは誤
差増幅器１６の動作電圧である。

誤差増幅器１６の一端子と出力端子との間に接
続した抵抗Ｒ４，Ｒ５とコンデンサＣ３とからな
る位相補償回路は、従来例と同様である。又負荷
１８に印加する直流出力電圧を一定化する動作に
ついても、従来例と同様であるから、重複する説
明は省略する。

駆動回路１３と、比較回路１４と、鋸歯状波発
生器１５と、誤差増幅器１６とを含めて、第１図
の比較回路１０か構成されており、又リアクトル
Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂはコアを共用し
たコイルからなり、直流出力電圧の出力回路の両
線にそれぞれ接続され、又その両線間にコンデン
サＣ１，Ｃ２が接続されている。このように出力
回路の両線にリアクトルが接続されていることに
より、両線に於けるコモンモードノイズを除去す
ることができる。

又リアクトルＬ１ａ，Ｌ１ｂとコンデンサＣ１
とからなるフイルタFL１と、リアクトルＬ２ａ，
Ｌ２ｂとコンデンサＣ２とからなるフイルタFL
２との２段接続の段間に、直流遮断用の比較的容
量の大きいコンデンサＣ４を介して補助トランス
１７の一次巻線を接続し、その二次巻線に交流帰
還用コンデンサＣ５を介して誤差増幅器１６の＋
端子を接続する。即ち、直流出力電圧の分圧用の
抵抗Ｒ１の両端に、補助トランス１７の二次巻線
とコンデンサ５との直列回路が接続され、抵抗Ｒ
１，Ｒ２により分圧された直流出力電圧に、補助
トランス１７とコンデンサ５とを介して交流成分
が帰還され、フイルタFL２による位相遅れを補
償することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、直流出力電圧
の出力回路の両線に、それぞれリアクトル１ａ，
１ｂ，２ａ，２ｂを接続し、その両線間にコンデ
ンサ３，４を接続して、２段接続のフイルタ５，
６を構成し、又そのフイルタ５，６の段間に、直
流遮断用のコンデンサ７を介して補助トランス８
の一次巻線を接続し、その二次巻線に交流帰還用
コンデンサ９を介して比較回路１０の検出電圧印
加端子に接続したものであり、トランス結合によ
り交流帰還を行うことにより、比較回路１０の接
地電位と、直流出力電圧の出力端子の電位とを異
ならせても、２段目のフイルタ６による位相遅れ
を補償することが可能となる。

又、出力回路の両線にそれぞれリアクトル１
ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを接続したことにより、両
線に於けるコモンモードノイズを除去し、負荷に
安定化した直流出力電圧を印加することができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明
の実施例の回路図、第３図は従来例の回路図であ
る。 １ａ，１ｂ，２ａ，２ｂはリアクトル、３，４
はコンデンサ、５，６はフイルタ、７は直流遮断
用コンデンサ、８は補助トランス、９は交流帰還
用コンデンサ、１０は比較回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直流出力電圧を検出して比較回路１０により
   基準電圧と比較し、比較結果によりスイツチング
   素子の導通幅を制御して、前記直流出力電圧を一
   定化するスイツチングレギユレータに於いて、 前記直流出力電圧の出力回路の両線にそれぞれ
   リアクトル１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを接続し、且
   つ前記両線間にコンデンサ３，４を接続した２段
   接続のフイルタ５，６を設け、 該２段接続のフイルタ５，６の段間に、直流遮
   断用のコンデンサ７を介して、補助トランス８の
   一次巻線を接続し、該補助トランス８の二次巻線
   に交流帰還用コンデンサ９を介して、前記直流出
   力電圧の検出値を加える前記比較回路１０の端子
   に接続した ことを特徴とするスイツチングレギユレータの位
   相補償回路。