JPH065987B2 - スイツチングレギユレ−タ - Google Patents
スイツチングレギユレ−タInfo
- Publication number
- JPH065987B2 JPH065987B2 JP60057577A JP5757785A JPH065987B2 JP H065987 B2 JPH065987 B2 JP H065987B2 JP 60057577 A JP60057577 A JP 60057577A JP 5757785 A JP5757785 A JP 5757785A JP H065987 B2 JPH065987 B2 JP H065987B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching regulator
- switching
- switching transistor
- voltage
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
- H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、２種類以上の安定化直流出力が得られるスイ
ッチングレギュレータに係り、特にDC−ＤＣ変換用トラ
ンス２次側巻線よりそのトランス２次側に設けられてい
る直流安定化制御用バイポーラトランジスタに対しベー
ス電流を供給すべく構成したスイッチングレギュレータ
に関するものである。
ッチングレギュレータに係り、特にDC−ＤＣ変換用トラ
ンス２次側巻線よりそのトランス２次側に設けられてい
る直流安定化制御用バイポーラトランジスタに対しベー
ス電流を供給すべく構成したスイッチングレギュレータ
に関するものである。
これまで２種類以上の直流出力が得られるスイッチング
レギュレータにおいては、通常第３図に示す如くに出力
電圧が制御されるようになっている。即ち、スイッチン
グレギュレータにおいては一般に商用電源１からは整流
回路２およびコンデンサ３によって平滑化された直流電
圧が得られるが、これをDC−DC変換用トランス（以下、
単にコンバータトランスと称す）４によって高周波電圧
に変換したうえ更に整流・平滑回路（出力安定化機能具
備）27や整流・平滑回路28によって整流・平滑すれば、
整流・平滑回路27，28からは直流出力電圧が得られるも
のである。コンバータトランス４の１次側巻線５に直列
に挿入されているスイッチングトランジスタ７（Q1）を
一定の周期でオン・オフ制御すれば、その２次側巻線
６，19にはそれぞれ高周波電圧が誘起されるが、これら
高周波電圧を整流・平滑することによって平滑化された
直流出力電圧が得られるわけである。この場合整流・平
滑回路28より得られる直流出力電圧は、スイッチングト
ランジスタ７におけるオン・オフ状態のデューティ比を
可変として制御することによって制御されるものとなっ
ている。その直流出力電圧と基準電圧源25からの基準電
圧との偏差をエラーアンプ24にて求めたうえパルス幅制
御回路９を介しスイッチングトランジスタ７をオン状態
可変として制御すれば、直流出力電圧はその大きさが基
準電圧のそれに常時一致すべく制御されるわけである。
したがって整流・平滑回路28より得られる直流出力電圧
は安定化制御され得ることは明らかである。しかしなが
ら、この直流出力電圧が安定化制御されたからといって
整流・平滑回路27より得られるそれまでも安定化制御さ
れるとは限らないから、整流・平滑回路27ではそれとは
別にその安定化制御を行なう必要があるというものであ
る。
レギュレータにおいては、通常第３図に示す如くに出力
電圧が制御されるようになっている。即ち、スイッチン
グレギュレータにおいては一般に商用電源１からは整流
回路２およびコンデンサ３によって平滑化された直流電
圧が得られるが、これをDC−DC変換用トランス（以下、
単にコンバータトランスと称す）４によって高周波電圧
に変換したうえ更に整流・平滑回路（出力安定化機能具
備）27や整流・平滑回路28によって整流・平滑すれば、
整流・平滑回路27，28からは直流出力電圧が得られるも
のである。コンバータトランス４の１次側巻線５に直列
に挿入されているスイッチングトランジスタ７（Q1）を
一定の周期でオン・オフ制御すれば、その２次側巻線
６，19にはそれぞれ高周波電圧が誘起されるが、これら
高周波電圧を整流・平滑することによって平滑化された
直流出力電圧が得られるわけである。この場合整流・平
滑回路28より得られる直流出力電圧は、スイッチングト
ランジスタ７におけるオン・オフ状態のデューティ比を
可変として制御することによって制御されるものとなっ
ている。その直流出力電圧と基準電圧源25からの基準電
圧との偏差をエラーアンプ24にて求めたうえパルス幅制
御回路９を介しスイッチングトランジスタ７をオン状態
可変として制御すれば、直流出力電圧はその大きさが基
準電圧のそれに常時一致すべく制御されるわけである。
したがって整流・平滑回路28より得られる直流出力電圧
は安定化制御され得ることは明らかである。しかしなが
ら、この直流出力電圧が安定化制御されたからといって
整流・平滑回路27より得られるそれまでも安定化制御さ
れるとは限らないから、整流・平滑回路27ではそれとは
別にその安定化制御を行なう必要があるというものであ
る。
第４図は第３図に示すスイッチングレギュレータをより
具体的に示したものである。これより判るように整流・
平滑回路27，28はダイオード10，20、ダイオード（フラ
イホイール用）14，21、チョークコイル15，22およびコ
ンデンサ16，23よりなるものとして基本的には同一に構
成されるものとなっている。違いは整流・平滑回路27に
はその直流出力電圧の安定化を図るべく更に基準電圧源
26、エラーアンプ17、パルス幅制御回路18およびスイッ
チングトランジスタ11（Q2）が図示のように付加されて
いることである。この場合での安定化の原理は先の場合
に同様である。スイッチングトランジスタ７，11のオン
状態からオフ状態への移行が同期して行なわれるものと
して、スイッチングトランジスタ11におけるオン・オフ
状態のデューティ比を可変として制御する場合は、整流
・平滑回路27からは安定化された直流出力電圧が得られ
るものである。第５図は第４図におけるａｂ間電圧Ｖa
b、cd間電圧Ｖcdの電圧波形を示したものであるが、こ
れより整流・平滑回路27より得られる直流出力電圧ＶDO
は以下のように求められることになる。
具体的に示したものである。これより判るように整流・
平滑回路27，28はダイオード10，20、ダイオード（フラ
イホイール用）14，21、チョークコイル15，22およびコ
ンデンサ16，23よりなるものとして基本的には同一に構
成されるものとなっている。違いは整流・平滑回路27に
はその直流出力電圧の安定化を図るべく更に基準電圧源
26、エラーアンプ17、パルス幅制御回路18およびスイッ
チングトランジスタ11（Q2）が図示のように付加されて
いることである。この場合での安定化の原理は先の場合
に同様である。スイッチングトランジスタ７，11のオン
状態からオフ状態への移行が同期して行なわれるものと
して、スイッチングトランジスタ11におけるオン・オフ
状態のデューティ比を可変として制御する場合は、整流
・平滑回路27からは安定化された直流出力電圧が得られ
るものである。第５図は第４図におけるａｂ間電圧Ｖa
b、cd間電圧Ｖcdの電圧波形を示したものであるが、こ
れより整流・平滑回路27より得られる直流出力電圧ＶDO
は以下のように求められることになる。
但し、Ｖiはｃｄ間電圧Ｖcdのピーク値を、ＴON、ＴOFF
はスイッチングトランジスタＱ11のオン状態時間、オフ
状態時間をそれぞれ示す。
はスイッチングトランジスタＱ11のオン状態時間、オフ
状態時間をそれぞれ示す。
したがって、ＴON＋ＴOFFを一定としてエラーアンプ17
からの偏差電圧に応じてＴONおよびＴOFFを同時に可変
制御すれば、直流出力電圧ＶDOの安定化制御が可能とな
るものである。
からの偏差電圧に応じてＴONおよびＴOFFを同時に可変
制御すれば、直流出力電圧ＶDOの安定化制御が可能とな
るものである。
しかしながら、スイッチングトランジスタ（Q2）として
のバイポーラトランジスタを使用する場合において負荷
電流が大きいときには、そのベース電流として数Ａ程度
流さなければならない場合がある。このベース電流は第
４図に示すようにパルス幅制御回路18を介し流れること
から、その電源としての商用周波トランス29、整流回路
30および平滑コンデンサ31からなる補助電源部としては
その容量を十分大きくしなければならなくなる。通常こ
の補助電源としてはそのような方法による以外にリンギ
ング・チョーク・コンバータ等の自励式のスイッチング
レギュレータを用いることも考えられているが、何れに
しても数Ａ程度の出力電流を確保しようとする場合に
は、使用部品が大形化してしまい実用上不具合が生じる
というものである。なお、この種電源装置の公知文献と
しては特開昭58−116068号公報が挙げられる。
のバイポーラトランジスタを使用する場合において負荷
電流が大きいときには、そのベース電流として数Ａ程度
流さなければならない場合がある。このベース電流は第
４図に示すようにパルス幅制御回路18を介し流れること
から、その電源としての商用周波トランス29、整流回路
30および平滑コンデンサ31からなる補助電源部としては
その容量を十分大きくしなければならなくなる。通常こ
の補助電源としてはそのような方法による以外にリンギ
ング・チョーク・コンバータ等の自励式のスイッチング
レギュレータを用いることも考えられているが、何れに
しても数Ａ程度の出力電流を確保しようとする場合に
は、使用部品が大形化してしまい実用上不具合が生じる
というものである。なお、この種電源装置の公知文献と
しては特開昭58−116068号公報が挙げられる。
本発明の目的は、コンバータトランス２次側に設けられ
ている出力安定化制御用バイポーラトランジスタに、回
路構成簡単にして十分なベース電流を供給して得るスイ
ッチングレギュレータを供するにある。
ている出力安定化制御用バイポーラトランジスタに、回
路構成簡単にして十分なベース電流を供給して得るスイ
ッチングレギュレータを供するにある。
この目的のため本発明は、コンバータトランス２次側に
新たに設けられた２次側巻線より小容量スイッチングト
ランジスタを介してバイポーラトランジスタにベース電
流を供給するようになしたものである。
新たに設けられた２次側巻線より小容量スイッチングト
ランジスタを介してバイポーラトランジスタにベース電
流を供給するようになしたものである。
以下、本発明を第１図，第２図により説明する。
第１図は本発明によるスイッチングレギュレータの一例
での構成を示したものである。図示の如く第３図あるい
は第４図に示すものと実質的に異なるところは、コンバ
ータトランス４の２次側巻線は（2n+１）（ｎは１以上
の整数であり、本例ではｎ＝１）個とされたうえｎ個は
ベース電流供給用として用いられていることである。即
ち、２次側巻線６，19は第３図あるいは第４図における
ものと同様に機能するが、２次側巻線８は抵抗12を介し
スイッチングトランジスタ11にベース電流を供給するよ
うになっているものである。したがって、パルス幅制御
回路18としてはベース電流を直接供給する必要はなく、
２次側巻線８に接続されている小容量スイッチングトラ
ンジスタ13をエラーアンプ17からの偏差電圧に応じたデ
ューティ比でオン・オフ制御するだけで済まされるもの
である。
での構成を示したものである。図示の如く第３図あるい
は第４図に示すものと実質的に異なるところは、コンバ
ータトランス４の２次側巻線は（2n+１）（ｎは１以上
の整数であり、本例ではｎ＝１）個とされたうえｎ個は
ベース電流供給用として用いられていることである。即
ち、２次側巻線６，19は第３図あるいは第４図における
ものと同様に機能するが、２次側巻線８は抵抗12を介し
スイッチングトランジスタ11にベース電流を供給するよ
うになっているものである。したがって、パルス幅制御
回路18としてはベース電流を直接供給する必要はなく、
２次側巻線８に接続されている小容量スイッチングトラ
ンジスタ13をエラーアンプ17からの偏差電圧に応じたデ
ューティ比でオン・オフ制御するだけで済まされるもの
である。
このように構成する場合は、負荷電流が大きくスイッチ
ングトランジスタ11のベース電流として数Ａ程度必要な
場合であってもその電流はコンバータトランス４より供
給されることから、パルス幅制御回路18としてはスイッ
チングトランジスタ13のベース電流（通常数10mA）のみ
を負担すればよいものである。即ち、パルス幅制御回路
９，18やエラーアンプ17，24などに対する電源供給回路
（図示せず）としては、これまでのものに比し極めて小
形小容量のもので済まされるわけである。また、小容量
スイッチングトランジスタ１３は、他の安定出力回路の
電圧に影響を与えるようなことはない。なお、スイッチ
ングトランジスタ７を流れる電流の増加分は１次側巻線
５、２次側巻線８の巻線数をそれぞれN5、N8、また、ス
イッチングトランジスタ11のベース電流をIBとして（N8
／N5）IBとして求められる。通常N8／N5の値は0.1以下
となることから、この電流の増加分はスイッチングトラ
ンジスタ７の電流容量からすれば殆ど問題とならない。
これは、スイッチングトランジスタ７には通常数Ａ程度
の電流が流れているからである。
ングトランジスタ11のベース電流として数Ａ程度必要な
場合であってもその電流はコンバータトランス４より供
給されることから、パルス幅制御回路18としてはスイッ
チングトランジスタ13のベース電流（通常数10mA）のみ
を負担すればよいものである。即ち、パルス幅制御回路
９，18やエラーアンプ17，24などに対する電源供給回路
（図示せず）としては、これまでのものに比し極めて小
形小容量のもので済まされるわけである。また、小容量
スイッチングトランジスタ１３は、他の安定出力回路の
電圧に影響を与えるようなことはない。なお、スイッチ
ングトランジスタ７を流れる電流の増加分は１次側巻線
５、２次側巻線８の巻線数をそれぞれN5、N8、また、ス
イッチングトランジスタ11のベース電流をIBとして（N8
／N5）IBとして求められる。通常N8／N5の値は0.1以下
となることから、この電流の増加分はスイッチングトラ
ンジスタ７の電流容量からすれば殆ど問題とならない。
これは、スイッチングトランジスタ７には通常数Ａ程度
の電流が流れているからである。
以上一石フォワード方式のスイッチングレギュレータに
例を採って本発明を説明したが、フライバック方式など
のものにも本発明は適用可となっている。第２図は本発
明が適用されたフライバック方式のスイッチングレギュ
レータを示すが、これについては特に説明は要しない。
例を採って本発明を説明したが、フライバック方式など
のものにも本発明は適用可となっている。第２図は本発
明が適用されたフライバック方式のスイッチングレギュ
レータを示すが、これについては特に説明は要しない。
以上説明したように本発明による場合は、コンバータト
ランス２次側に設けられている出力安定化制御用バイポ
ーラトランジスタへのベース電流はそのコンバータトラ
ンスに新たに設けられた２次側巻線より小容量スイッチ
ングトランジスタを介して供給されることから、スイッ
チングレギュレータの小形軽量化が図れ、かつ、それが
他の安定出力回路の出力安定化に影響を与えることなく
達成されるという効果がある。
ランス２次側に設けられている出力安定化制御用バイポ
ーラトランジスタへのベース電流はそのコンバータトラ
ンスに新たに設けられた２次側巻線より小容量スイッチ
ングトランジスタを介して供給されることから、スイッ
チングレギュレータの小形軽量化が図れ、かつ、それが
他の安定出力回路の出力安定化に影響を与えることなく
達成されるという効果がある。
第１図，第２図は、それぞれ本発明によるスイッチング
レギュレータの一例での回路構成を示す図、第３図，第
４図は、２種類以上の直流出力が得られるスイッチング
レギュレータの一般的な概要構成とその具体的な構成を
示す図、第５図は、その回路動作を説明するための電圧
波形を示す図である。 ４…コンバータトランス、６，８，19…２次側巻線、
７，11，13…スイッチングトランジスタ、９，18…パル
ス幅制御回路、17，24…エラーアンプ、25，26…基準電
圧源。
レギュレータの一例での回路構成を示す図、第３図，第
４図は、２種類以上の直流出力が得られるスイッチング
レギュレータの一般的な概要構成とその具体的な構成を
示す図、第５図は、その回路動作を説明するための電圧
波形を示す図である。 ４…コンバータトランス、６，８，19…２次側巻線、
７，11，13…スイッチングトランジスタ、９，18…パル
ス幅制御回路、17，24…エラーアンプ、25，26…基準電
圧源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 輝彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所戸塚工場内 (72)発明者 黒木 芳徳 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所戸塚工場内 (72)発明者 辻 裕邦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所戸塚工場内 (56)参考文献 特開 昭54−148222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157262（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−92589（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】ＤＣ−ＤＣ変換用トランスにおける２次側
巻線より得られる２種類以上の直流出力のうち、少なく
とも１つが該トランス２次側巻線に直列接続されている
バイポーラトランジスタをスイッチングトランジスタと
してパルス幅制御することによって安定化されるべくな
したスイッチングレギュレータにおいて、バイポーラト
ランジスタへのベース電流を、ＤＣ−ＤＣ変換用トラン
スに新たに設けられた２次側巻線より小容量スイッチン
グトランジスタを介し供給する構成を特徴とするスイッ
チングレギュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60057577A JPH065987B2 (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | スイツチングレギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60057577A JPH065987B2 (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | スイツチングレギユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218365A JPS61218365A (ja) | 1986-09-27 |
| JPH065987B2 true JPH065987B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=13059704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60057577A Expired - Lifetime JPH065987B2 (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | スイツチングレギユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065987B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS649487U (ja) * | 1987-07-03 | 1989-01-19 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54148222A (en) * | 1978-05-15 | 1979-11-20 | Fujitsu Ltd | Switching regulator |
| JPS6024669B2 (ja) * | 1978-07-25 | 1985-06-14 | サンケン電気株式会社 | 断続型トランジスタ直流変換器 |
| JPS5720823A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-03 | Hitachi Ltd | Switching power supply circuit |
| JPS5992589U (ja) * | 1982-12-15 | 1984-06-23 | 株式会社東芝 | 電源装置 |
| JPS61157262A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | Toshiba Corp | 安定化電源装置 |
-
1985
- 1985-03-23 JP JP60057577A patent/JPH065987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218365A (ja) | 1986-09-27 |
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