JPH0683574B2 - スイツチングレギユレ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はスイッチングレギュレータに関し、特に安定化
された複数の直流電圧を出力する多出力のスイッチング
レギュレータに関する。

従来技術 従来、この種の回路はトランスに設けられた主出力用の
第１の二次巻線とは別の第２の二次巻線から、主出力用
二次巻線に現われるパルスと同一幅のパルスを取出し、
これを整流平滑して非安定直流を得た後、さらにこれを
いわゆるシリーズスイッチング方式でスイッチング及び
整流平滑して安定化する方式がある。さらに別の方式と
しては、既に回路上で作成されている主出力を、制御す
るために用いられる鋸歯状波又は三角波を第２の出力電
圧を誤差増幅して得られる出力と比較することによって
トランスの第２の二次巻線に現われるパルスの導通角の
制御を行って第２の直流出力を安定化するものもある。

しかし前者の場合、シリーズスイッチングレギュレータ
を構成するのに平滑回路が二つ必要でさらに発振器等の
回路も必要となり、回路が煩雑となるばかりでなく電力
変換効率も悪いという欠点があった。後者の場合は、前
述の鋸歯状波又は三角波と主出力電圧を誤差増幅して得
られた出力とを比較することによって得られる制御パル
スを一般的には分周した後、片方のみを主スイッチング
トランジスタの制御用に用いるため、第２の出力をスイ
ッチング制御するための制御パルスも分周する必要があ
り、分周回路がさらに必要となり回路が煩雑になる。更
には、主出力制御回路が集積回路化されて鋸歯状波又は
三角波が外部に取出せない場合にこの方式は採用できな
い等の欠点があった。

発明の目的 本発明の目的は上記の欠点を除去すべくなされたもの
で、その目的とするところは、簡単な回路でかつ主制御
回路の一部が集積されていても第２の出力をスイッチン
グ制御するための制御パルスを容易に作成でき、更に電
力変換効率の良い第２の出力を得るとができる多出力ス
イッチングレギュレータを提供することにある。

発明の構成 本発明によれば、一次巻線と第１及び第２の二次巻線と
を有するトランスと、このトランスの第１の二次巻線か
ら得られる主直流電圧と所定基準電圧との差に応じた誤
差電圧を発生する手段と、この誤差電圧と傾斜状電圧と
を比較する比較手段と、この比較により得られるパルス
によって前記トランスの一次巻線側に設けられたスイッ
チング素子の導通角を制御する手段とを含むスイッチン
グレギュレータであって、前記比較手段により得られる
パルスを用いて充放電制御される時定数回路と、前記ト
ランスの第２の二次巻線から得られる副直流電圧と所定
基準電圧との差に応じた誤差電圧を発生する手段と、こ
の誤差電圧と前記時定数回路の出力電圧とを比較する比
較手段とを有し、この比較手段の出力により前記副直流
電圧発生のために前記第２の二次巻線側に設けられたス
イッチング回路の導通角を制御することを特徴とする多
出力スイッチングレギュレータガイド得られる。

実施例 次に本発明について図面を参照して説明する。第１図は
本発明の実施例を示す回路ブロック図であり、トランス
４と、スイッチングトランジスタ１と、ダイオード3,20
と、平滑回路５とにより構成される部分がスイッチング
レギュレータの主回路部であり第１の直流出力（主出
力）V01を得る。２はスイッチングトランジスタ１を駆
動するための駆動回路である。制御回路19は主出力の電
圧V01を一定に制御するための回路で鋸歯状波又は三角
波発生回路12、誤差増幅器13、比較器11、フリップフロ
ップ10、２入力カナンド回路8,9で構成されている。

スイッチング回路６、平滑回路７、ダイオード21はトラ
ンス４の二次巻線N4に現れれるパルスをさらにスイッチ
ングさせ安定化された第２の直流出力（副出力）V02を
得るためのものである。さらに抵抗15、コンデンサ16で
構成される部分が第２の鋸歯状波を発生させるための時
定数回路であり、ダイオード14は逆流防止用である。第
２の誤差増幅器18は第２の直流出力V02を基準電圧Vref2
と比較し誤差増幅するためのもので、第２の比較器17は
誤差増幅器18の出力とコンデンサ16に現われる鋸歯状波
とを比較し、スイッチング回路６の導通角を定める制御
パルスを発生させるためのものである。

次に、第２図を参照しながら第１図の動作を説明する。
いま、直流出力電圧V01と基準電圧Vref1とを誤差増幅器
13にて比較増幅して得た電圧を鋸歯状波又は三角波発生
回路12からの波形と比較することにより比較器11の出力
にスイッチングトランジスタ１の導通角を定めるための
制御パルスを得る。この制御パルスはフリップフロップ
10とナンド回路8,9にて二つに分周され、このうちパル
ス出力Vaが駆動回路２を通してスイッチングトランジス
タ１のベースに加えられ、第１の直流出力V01は安定化
される。

そこで、二つに分周されたもう一方のパルス出力Vbは第
２図の波形で表わされる。この出力はダイオード14を介
し抵抗15とコンデンサ16の時定数回路に接続されるた
め、コンデンサ16の電圧Vcは第２図のように鋸歯状波と
なる。一方増幅器18の作用により直流出力２の電圧が基
準電圧Vref2より低いと比較器17の一側入力端子の電圧V
dは下がり、逆に高いと上げるように働く。従って比較
器17の出力パルスVeは直流出力２の電圧が下がると広が
り、上がるとその逆になる。

こうして直流出力電圧V02に応じた制御パルスVeはスイ
ッチング回路６に送られ、トランス４の巻線N4に現われ
た電力パルスVfの導通角は制御され、制御された電力パ
ルスVgが平滑回路７に送られ第２の直流出力V02は一定
に保たれるわけである。

ダイオード14は逆流防止用であり、ナンド回路９出力が
オープンコレクタの場合省略してもよいし、ナンド回路
９の出力とコンデンサ16との間に保護用に小さな値の抵
抗を設けてもよい。又、整流用ダイオード20,21の接続
位置は必ずしも第１図の位置でなくても良い。第１図に
於いて制御回路19は一般に集積化されたものでいわゆる
ICを用いるのが一般的になっている。さらに第１図につ
いて付言すれば巻線N4から出力までは整流平滑は一度の
みであり、よって十分良好な電力変換効率が期待される
ことはもちろんである。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、分周され得られた
余りの主出力制御パルス出力を取出し、これを時定数回
路に接続することによって主回路のスイッチング周波数
に周期した新たな鋸歯状波を作り出し、さらにこれを第
２の直流出力を得るためのスイッチング回路の制御に用
いることにより、簡単な回路でかつ電力変換効率の良い
スイッチングレギュレータを第２の直流出力に対しても
実現できるという効果がある。さらに、フリップフロッ
プ10及びナンド回路8,9にて得られる一対のパルスのう
ち残余のパルスVbを副直流出力の安定化のための制御パ
ルスとして用いるようにしているので、主制御回路に使
用される鋸歯状波又は三角波が回路上外部に取出せない
場合にも、何ら束縛されなくて済むという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は第１図の回
路の動作を示す各部電圧波形図である。 主要部分の符号の説明 １……スイッチングトランジスタ ４……トランス 5,7……平滑回路 ６……スイッチング回路 11,17……比較回路 12……傾斜状信号発生回路 13,18……誤差増幅器 15,16……時定数回路構成素子 19……制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次巻線と第１及び第２の二次巻線とを有
   するトランスと、このトランスの第１の二次巻線から得
   られる主直流電圧と所定基準電圧との差に応じた誤差電
   圧を発生する手段と、この誤差電圧と傾斜状電圧とを比
   較する比較手段と、この比較により得られるパルスによ
   って前記トランスの一次巻線側に設けられたスイッチン
   グ素子の導通角を制御する手段とを含むスイッチングレ
   ギュレータであって、前記比較手段により得られるパル
   スを用いて充放電制御される時定数回路と、前記トラン
   スの第２の二次巻線から得られる副直流電圧と所定基準
   電圧との差に応じた誤差電圧を発生する手段と、この誤
   差電圧と前記時定数回路の出力電圧とを比較する比較手
   段とを有し、この比較手段の出力により前記副直流電圧
   発生のために前記第２の二次巻線側に設けられたスイッ
   チング回路の導通角を制御することを特徴とする多出力
   スイッチングレギュレータ。