JPH072009B2 - スイッチングレギュレ−タ - Google Patents
スイッチングレギュレ−タInfo
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- JPH072009B2 JPH072009B2 JP60291552A JP29155285A JPH072009B2 JP H072009 B2 JPH072009 B2 JP H072009B2 JP 60291552 A JP60291552 A JP 60291552A JP 29155285 A JP29155285 A JP 29155285A JP H072009 B2 JPH072009 B2 JP H072009B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は制御領域外における過電流保護機能を具えた自
励型でオン・オフ式のスイッチングレギュレータに係る
ものである。
励型でオン・オフ式のスイッチングレギュレータに係る
ものである。
〔従来技術とその問題点〕 スイッチングレギュレータの構成は大別して自励型と他
励型に分けられる。他励型は設計の自由度が大きく、あ
らゆる仕様に対応できるが高価である。他方、自励型は
設計の自由度が制限されるが価格を安くする場合に適し
ている。第５図は本発明と同じ発明者により特願昭60-2
44997号として出願された技術内容を用いたオン・オン
式のスイッチングレギュレータの回路図である。
励型に分けられる。他励型は設計の自由度が大きく、あ
らゆる仕様に対応できるが高価である。他方、自励型は
設計の自由度が制限されるが価格を安くする場合に適し
ている。第５図は本発明と同じ発明者により特願昭60-2
44997号として出願された技術内容を用いたオン・オン
式のスイッチングレギュレータの回路図である。
ブロッキング発振回路はコレクタ巻線L1、２次巻線L2、
ベース巻線L3を有するトランスT1と、コレクタ巻線L1に
接続し、ベース・エミッタ間とベース巻線L3で閉回路を
構成するように接続された発振トランジスタQ1からな
る。トランジスタQ1のエミッタはベース巻線L3の一端に
接続するが、ベースは並列接続しているダイオードD1と
抵抗R2の直列回路、ダイオードD2と抵抗R3の直列回路を
経てベース巻線L3の他端に接続する。この２個の直列回
路は１つの電圧降下用回路Ｒを構成しており、微小電圧
域で順方向、逆方向のいずれの電流も阻止し、２次巻線
L2に接続するチョークコイルＬが完全に励磁エネルギー
を放出するまでトランジスタQ1の「オフ」状態を継続す
る。D3は整流ダイオード、D4はフライホイールダイオー
ド、C1は平滑コンデンサであり、チョークコイルＬと共
にトランスT2の２次側で整流平滑回路を構成している。
E1は直流源、1Aと1Bは直流出力の得られる出力端であ
る。
ベース巻線L3を有するトランスT1と、コレクタ巻線L1に
接続し、ベース・エミッタ間とベース巻線L3で閉回路を
構成するように接続された発振トランジスタQ1からな
る。トランジスタQ1のエミッタはベース巻線L3の一端に
接続するが、ベースは並列接続しているダイオードD1と
抵抗R2の直列回路、ダイオードD2と抵抗R3の直列回路を
経てベース巻線L3の他端に接続する。この２個の直列回
路は１つの電圧降下用回路Ｒを構成しており、微小電圧
域で順方向、逆方向のいずれの電流も阻止し、２次巻線
L2に接続するチョークコイルＬが完全に励磁エネルギー
を放出するまでトランジスタQ1の「オフ」状態を継続す
る。D3は整流ダイオード、D4はフライホイールダイオー
ド、C1は平滑コンデンサであり、チョークコイルＬと共
にトランスT2の２次側で整流平滑回路を構成している。
E1は直流源、1Aと1Bは直流出力の得られる出力端であ
る。
このような構成は、トランジスタQ1が「オン」している
時、チョークコイルＬの磁気飽和による過大なサージ電
流がトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間に流れるこ
とを防ぎ、その破損を防止できるので、自励型でオン・
オン式のスイッチングレギュレータの実用性を高めるこ
とができる。
時、チョークコイルＬの磁気飽和による過大なサージ電
流がトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間に流れるこ
とを防ぎ、その破損を防止できるので、自励型でオン・
オン式のスイッチングレギュレータの実用性を高めるこ
とができる。
またトランジスタQ1のエミッタは、コレクタ電流を検出
する抵抗R1を介して接地している。直流源E2、抵抗R6と
可変抵抗VRは、トランジスタQ1を「オフ」させると共
に、その「オン」時間を制御するトランジスタQ2とトラ
ンジスタQ3のベースバイアス回路を構成する。抵抗R1は
コレクタ電流を電圧として検出して、基準電圧となるト
ランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧VBE2と比較し、
検出したコレクタ電流に相当する電圧が、電圧VBE2とそ
のベース電圧の和を越えた時にトランジスタQ2、トラン
ジスタQ3を順次「オン」させて、トランジスタQ1を「オ
フ」する。可変抵抗VRにより抵抗R1で発生する電圧を０
から電圧VBE2の範囲で変化させて、トランジスタQ1の
「オン」時間を制御できるように構成されている。制御
範囲を越えた過負荷の状態では、可変抵抗VRが最大にな
り、トランジスタQ2のベース電圧が接地電位に等しくな
り、抵抗R1で検出される電圧は電圧VBE2になってトラン
ジスタQ1は「オフ」している。その場合、「オン」時間
は一定で、「オフ」時間は出力電圧で規定される。
する抵抗R1を介して接地している。直流源E2、抵抗R6と
可変抵抗VRは、トランジスタQ1を「オフ」させると共
に、その「オン」時間を制御するトランジスタQ2とトラ
ンジスタQ3のベースバイアス回路を構成する。抵抗R1は
コレクタ電流を電圧として検出して、基準電圧となるト
ランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧VBE2と比較し、
検出したコレクタ電流に相当する電圧が、電圧VBE2とそ
のベース電圧の和を越えた時にトランジスタQ2、トラン
ジスタQ3を順次「オン」させて、トランジスタQ1を「オ
フ」する。可変抵抗VRにより抵抗R1で発生する電圧を０
から電圧VBE2の範囲で変化させて、トランジスタQ1の
「オン」時間を制御できるように構成されている。制御
範囲を越えた過負荷の状態では、可変抵抗VRが最大にな
り、トランジスタQ2のベース電圧が接地電位に等しくな
り、抵抗R1で検出される電圧は電圧VBE2になってトラン
ジスタQ1は「オフ」している。その場合、「オン」時間
は一定で、「オフ」時間は出力電圧で規定される。
そしてトランジスタQ1のhfe等の特性によって、動作が
影響されないブロッキング発振回路を構成している。
影響されないブロッキング発振回路を構成している。
しかしこのような自励型でオン・オン式のスイッチング
レギュレータは、制御範囲を越えて負荷が重くなっても
第６図の出力電圧V0と出力電流I0の関係の特性図に示す
ように、出力電流I0は依然増加する。
レギュレータは、制御範囲を越えて負荷が重くなっても
第６図の出力電圧V0と出力電流I0の関係の特性図に示す
ように、出力電流I0は依然増加する。
これはチョークコイルＬの電流の波形が連続する三角波
であり、その平均値である出力電流I0は三角波の最大値
の1/2として（１）式で表されることによる。
であり、その平均値である出力電流I0は三角波の最大値
の1/2として（１）式で表されることによる。
I0＝｛（V2−V0）TON/L｝/2 （１） （１）式において、V2は２次巻線L2の電圧、Ｌはチョー
クコイルＬのインダクタンス、TONはトランジスタQ1の
「オン」時間である。
クコイルＬのインダクタンス、TONはトランジスタQ1の
「オン」時間である。
従って過負荷時には発振トランジスタQ1の発熱量が多く
なり、依然として電流容量にかなりのゆとりを持たせて
信頼性を確保する必要がある。
なり、依然として電流容量にかなりのゆとりを持たせて
信頼性を確保する必要がある。
本発明の目的は、自励型でオン・オン式のスイッチング
レギュレータにおいて、カレントトランスを用いて発振
トランジスタのコレクタ電流を検出して該トランジスタ
を「オフ」することにより、負荷が制御領域外まで重く
なっても出力電流の増加を生じないようにすることにあ
る。
レギュレータにおいて、カレントトランスを用いて発振
トランジスタのコレクタ電流を検出して該トランジスタ
を「オフ」することにより、負荷が制御領域外まで重く
なっても出力電流の増加を生じないようにすることにあ
る。
本発明はコレクタ巻線、ベース巻線、２次巻線を有する
トランスとトランジスタを用いてブロッキング発振回路
を構成し、２次巻線に整流ダイオード、フライホイール
ダイオード、チョークコイル、平滑コンデンサからなる
整流平滑回路を接続してあるオン・オン式のスイッチン
グレギュレータにおいて、前記ベース巻線とトランジス
タのベース・エミッタ間で構成される閉回路内には、チ
ョークコイルの励磁エネルギーの放出されるまでの間該
トランジスタの「オフ」状態を継続する電圧降下用回路
を接続すると共に、該トランジスタのコレクタ電流を電
圧に変換し、この正側の電圧が基準電圧を越えた時、該
トランジスタを「オフ」させるためのカレントトランス
を有することを特徴とする。
トランスとトランジスタを用いてブロッキング発振回路
を構成し、２次巻線に整流ダイオード、フライホイール
ダイオード、チョークコイル、平滑コンデンサからなる
整流平滑回路を接続してあるオン・オン式のスイッチン
グレギュレータにおいて、前記ベース巻線とトランジス
タのベース・エミッタ間で構成される閉回路内には、チ
ョークコイルの励磁エネルギーの放出されるまでの間該
トランジスタの「オフ」状態を継続する電圧降下用回路
を接続すると共に、該トランジスタのコレクタ電流を電
圧に変換し、この正側の電圧が基準電圧を越えた時、該
トランジスタを「オフ」させるためのカレントトランス
を有することを特徴とする。
以下本発明のスイッチングレギュレータの実施例を示す
第１図の回路図、第１図における発振トランジスタQ1の
コレクタ電流Ic、カレントトランスT2により検出される
コレクタ電流Icに相当する電圧VT2の状態を示す特性図
である第２図、発振トランジスタQ1のコレクタ電流Ic、
コレクタ電圧Vc、トランスT1の磁束ΦT1、チョークコイ
ルＬの磁束ΦLの状態を示す特性図である第３図を参照
しながら説明する。なお第１図において、第５図と同一
部分は同一符号を付与してある。
第１図の回路図、第１図における発振トランジスタQ1の
コレクタ電流Ic、カレントトランスT2により検出される
コレクタ電流Icに相当する電圧VT2の状態を示す特性図
である第２図、発振トランジスタQ1のコレクタ電流Ic、
コレクタ電圧Vc、トランスT1の磁束ΦT1、チョークコイ
ルＬの磁束ΦLの状態を示す特性図である第３図を参照
しながら説明する。なお第１図において、第５図と同一
部分は同一符号を付与してある。
ブロッキング発振回路はコレクタ巻線L1、２次巻線L2、
ベース巻線L3を有するトランスT1と、コレクタ巻線L1に
接続し、ベース・エミッタ間とベース巻線L3で閉回路を
構成するように接続された発振トランジスタQ1により主
に構成される。トランジスタQ1のエミッタはベース巻線
L3の一端に接続し、ベースは並列接続しているダイオー
ドD1と抵抗R2の直列回路、ダイオードD2と抵抗R3の直列
回路を経てベース巻線L3の他端に接続する。これらのダ
イオードD1、抵抗R2、ダイオードD2、抵抗R3は１つの電
圧降下用回路Ｒを構成しており、微小電圧域で順方向、
逆方向のいずれの電流も阻止する。
ベース巻線L3を有するトランスT1と、コレクタ巻線L1に
接続し、ベース・エミッタ間とベース巻線L3で閉回路を
構成するように接続された発振トランジスタQ1により主
に構成される。トランジスタQ1のエミッタはベース巻線
L3の一端に接続し、ベースは並列接続しているダイオー
ドD1と抵抗R2の直列回路、ダイオードD2と抵抗R3の直列
回路を経てベース巻線L3の他端に接続する。これらのダ
イオードD1、抵抗R2、ダイオードD2、抵抗R3は１つの電
圧降下用回路Ｒを構成しており、微小電圧域で順方向、
逆方向のいずれの電流も阻止する。
またトランジスタQ1のベースは抵抗R4、カレントトラン
スT2の１次巻線L11を経て直流源E1の陽極に接続する。
１次巻線L11はコレクタ巻線L1の一端に接続し、２次巻
線L22の一端はトランジスタQ4のエミッタとコレクタを
経てトランジスタQ5のベースに接続し、他端はベース巻
線L3の一端に接続する。２次巻線L22の両端間には抵抗R
5を接続してある。トランジスタQ5のコレクタは、トラ
ンジスタQ1のベースに接続すると共にエミッタはバイア
ス用の直流源E2の陰極に接続する。直流源E2の陽極はベ
ース巻線L3の一端に接続する。
スT2の１次巻線L11を経て直流源E1の陽極に接続する。
１次巻線L11はコレクタ巻線L1の一端に接続し、２次巻
線L22の一端はトランジスタQ4のエミッタとコレクタを
経てトランジスタQ5のベースに接続し、他端はベース巻
線L3の一端に接続する。２次巻線L22の両端間には抵抗R
5を接続してある。トランジスタQ5のコレクタは、トラ
ンジスタQ1のベースに接続すると共にエミッタはバイア
ス用の直流源E2の陰極に接続する。直流源E2の陽極はベ
ース巻線L3の一端に接続する。
トランジスタQ4のベースは、直流源E2の陽極と陰極間に
ある抵抗R6と可変抵抗VRの直列回路の接続点に接続す
る。直流源E1の陰極、直流源E2の陽極は接地される。ト
ランスT1の２次巻線L2には第５図と同様の整流平滑回路
が接続する。
ある抵抗R6と可変抵抗VRの直列回路の接続点に接続す
る。直流源E1の陰極、直流源E2の陽極は接地される。ト
ランスT1の２次巻線L2には第５図と同様の整流平滑回路
が接続する。
電圧降下用回路Ｒのベース巻線L3からトランジスタQ1の
ベース方向の両端の電圧VRNBは、ほぼ次の（２）式のよ
うにして設定される。
ベース方向の両端の電圧VRNBは、ほぼ次の（２）式のよ
うにして設定される。
整流ダイオードD3が導通するための順方向電圧V3、フラ
イホイールダイオードD4が導通するための順方向電圧
V4、トランジスタQ1が「オン」するためのベース・エミ
ッタ間電圧VBE1、ベース巻線L3の巻数N3、２次巻線L2の
巻数N2とすると、 VRNB＞｛（V3−V4）N3／N2｝−VBE1 （２） （２）式での右辺の第１項の（V3−V4）N3／N2は、チョ
ークコイルＬとフライホイールダイオードD4を電流が流
れている時に、ベース巻線L3に生ずる誘起電圧である。
イホイールダイオードD4が導通するための順方向電圧
V4、トランジスタQ1が「オン」するためのベース・エミ
ッタ間電圧VBE1、ベース巻線L3の巻数N3、２次巻線L2の
巻数N2とすると、 VRNB＞｛（V3−V4）N3／N2｝−VBE1 （２） （２）式での右辺の第１項の（V3−V4）N3／N2は、チョ
ークコイルＬとフライホイールダイオードD4を電流が流
れている時に、ベース巻線L3に生ずる誘起電圧である。
また、電圧降下用回路ＲのトランジスタQ1のベースから
ベース巻線L3方向の両端の電圧VRBNは、（３）式と
（５）式のようにして設定される。
ベース巻線L3方向の両端の電圧VRBNは、（３）式と
（５）式のようにして設定される。
（４）式は（３）式から得られる。
VBE1＜VBE1−｛（V3−V4）N3／N2｝ （３） VBE1＞｛（V3−V4）N3／N2｝＋VRBN （４） VRBN＞VBE1 （５） 次にこのように構成されたスイッチングレギュレータの
動作を説明するが、最初に発振状態における発振トラン
ジスタQ1が「オフ」状態から「オン」状態になる場合の
長所について横軸に共通の時間ｔをとってある第３図を
参照しながら説明する。
動作を説明するが、最初に発振状態における発振トラン
ジスタQ1が「オフ」状態から「オン」状態になる場合の
長所について横軸に共通の時間ｔをとってある第３図を
参照しながら説明する。
まず抵抗R4を通って流れるわずかのベース電流により、
コレクタ電流Icが流れる。ベース巻線L3にはコレクタ巻
線L1との相互インダクタンスにより誘起電圧を生じ、ベ
ース電位を順方向にバイアスする。従ってコレクタ電流
Icは以前より増加する。増加したコレクタ電流Icはベー
ス巻線L3の誘起電圧を増加し、ベース電流は大きくな
り、コレクタ電流Icをさらに増大させる。このような再
生作用によりトランジスタQ1が時刻t1で「オン」状態に
入り、コレクタ電流Icは増加の一途をたどる。やがて抵
抗R5の両端で検出されたコレクタ電流Icに相当する電圧
が、トランジスタQ4、トランジスタQ5を順次「オン」さ
せて、トランジスタQ1のベース電流をトランジスタQ5が
バイパスするためにコレクタ電流Icの増加は止まり、磁
束ΦT1の変化がなくなるために今度はベース巻線L3の誘
起電圧が減少し始める。ベース電流が減少すると、コレ
クタ電流Icも減少し、前とは逆方向の再生作用によりト
ランジスタQ1は時刻t2で急激に「オフ」する。
コレクタ電流Icが流れる。ベース巻線L3にはコレクタ巻
線L1との相互インダクタンスにより誘起電圧を生じ、ベ
ース電位を順方向にバイアスする。従ってコレクタ電流
Icは以前より増加する。増加したコレクタ電流Icはベー
ス巻線L3の誘起電圧を増加し、ベース電流は大きくな
り、コレクタ電流Icをさらに増大させる。このような再
生作用によりトランジスタQ1が時刻t1で「オン」状態に
入り、コレクタ電流Icは増加の一途をたどる。やがて抵
抗R5の両端で検出されたコレクタ電流Icに相当する電圧
が、トランジスタQ4、トランジスタQ5を順次「オン」さ
せて、トランジスタQ1のベース電流をトランジスタQ5が
バイパスするためにコレクタ電流Icの増加は止まり、磁
束ΦT1の変化がなくなるために今度はベース巻線L3の誘
起電圧が減少し始める。ベース電流が減少すると、コレ
クタ電流Icも減少し、前とは逆方向の再生作用によりト
ランジスタQ1は時刻t2で急激に「オフ」する。
トランジスタQ1が「オフ」する時刻t2の直前までコレク
タ巻線L1には励磁電流が流れ、磁束ΦT1が蓄積されてい
るので、急に「オフ」する逆バイアスされる。
タ巻線L1には励磁電流が流れ、磁束ΦT1が蓄積されてい
るので、急に「オフ」する逆バイアスされる。
そして磁束ΦT1が消滅する時刻t3までこの逆バイアスの
状態は継続する。
状態は継続する。
なお２次巻線L2にはトランジスタQ1が「オン」している
時、整流ダイオードD3、チョークコイルＬを経て平滑コ
ンデンサC1を充電する電流が流れる。この間、チョーク
コイルＬには磁束ΦLが励磁エネルギーとして蓄積され
て行く。
時、整流ダイオードD3、チョークコイルＬを経て平滑コ
ンデンサC1を充電する電流が流れる。この間、チョーク
コイルＬには磁束ΦLが励磁エネルギーとして蓄積され
て行く。
そして時刻t3以後は、チョークコイルＬから平滑コンデ
ンサC1、フライホイールダイオードD4のループによって
電流が持続する。平滑コンデンサC1は、直流出力を出力
端1A、1Bから連続して負荷に供給している。
ンサC1、フライホイールダイオードD4のループによって
電流が持続する。平滑コンデンサC1は、直流出力を出力
端1A、1Bから連続して負荷に供給している。
ところでブロッキング発振回路はトランスT1の磁束ΦT1
が消滅する時刻t3まで時刻t1以前と同様の状態になり、
トランジスタQ1は「オン」しようとするが依然として
「オフ」状態が継続する。これはチョークコイルＬが完
全に励磁エネルギーを放出するまではフライホイールダ
イオードD4を経て電流が流れ、ベース巻線L3には（２）
式の右辺の第１項の電圧が生じ、さらに前記の電圧降下
用回路Ｒが存在することによる。
が消滅する時刻t3まで時刻t1以前と同様の状態になり、
トランジスタQ1は「オン」しようとするが依然として
「オフ」状態が継続する。これはチョークコイルＬが完
全に励磁エネルギーを放出するまではフライホイールダ
イオードD4を経て電流が流れ、ベース巻線L3には（２）
式の右辺の第１項の電圧が生じ、さらに前記の電圧降下
用回路Ｒが存在することによる。
即ち、（２）式を変形した次の（６）式が満たされてお
り、トランジスタQ1のベースには電圧VBE1以上の電圧が
供給されないことによる。
り、トランジスタQ1のベースには電圧VBE1以上の電圧が
供給されないことによる。
VBE1＞｛（V3−V4）N3／N2｝−VRNB （６） ここで、ベース巻線L3のドットのある側が低い電位とな
っている。
っている。
そして、前記したように（３）式、（４）式によってト
ランジスタQ1のベースからベース巻線L3方向の電圧降下
用回路Ｒの電圧VRBNを設定してある。
ランジスタQ1のベースからベース巻線L3方向の電圧降下
用回路Ｒの電圧VRBNを設定してある。
従って、抵抗R4から流れる起動用電流はダイオードD1、
抵抗R2、ベースL3と流れ、トランジスタQ1のベースに流
れ込むこともできない。
抵抗R2、ベースL3と流れ、トランジスタQ1のベースに流
れ込むこともできない。
電圧降下用回路Ｒはこのように作用し、トランジスタQ1
の「オフ」状態が継続する。
の「オフ」状態が継続する。
そしてチョークコイルＬの励磁エネルギーが完全に放出
され、ベース巻線L3に生ずる（２）式の右辺の第１項の
電圧、（３）式の右辺の第２項の電圧がなくなる時、前
記したように（５）式が成立する。
され、ベース巻線L3に生ずる（２）式の右辺の第１項の
電圧、（３）式の右辺の第２項の電圧がなくなる時、前
記したように（５）式が成立する。
このことにより、時刻t4で（３）式は成立しなくなり、
トランジスタQ1のベースに抵抗R4より電圧が加えられ、
トランジスタQ1は「オン」する。
トランジスタQ1のベースに抵抗R4より電圧が加えられ、
トランジスタQ1は「オン」する。
次に、発振トランジスタQ1が「オン」状態から「オフ」
状態になる場合の長所について第２図を参照しながら説
明する。
状態になる場合の長所について第２図を参照しながら説
明する。
トランジスタQ4では、ベース・エミッタ間電圧VBE4を基
準電圧として、カレントトランスT2の２次巻線L22で検
出されるトランジスタQ1のコレクタ電流Icに相当する電
圧VT2が比較され、トランジスタQ4、トランジスタQ5を
順次「オン」することにより、トランジスタQ1を「オ
フ」させる。そして、トランジスタQ1のhfe等の特性に
影響されない安定な「オン」時間TONを得ている。出力
端1A、1Bの直流出力の制御は、基準電圧を変化させるこ
とにより容易に行える。
準電圧として、カレントトランスT2の２次巻線L22で検
出されるトランジスタQ1のコレクタ電流Icに相当する電
圧VT2が比較され、トランジスタQ4、トランジスタQ5を
順次「オン」することにより、トランジスタQ1を「オ
フ」させる。そして、トランジスタQ1のhfe等の特性に
影響されない安定な「オン」時間TONを得ている。出力
端1A、1Bの直流出力の制御は、基準電圧を変化させるこ
とにより容易に行える。
ところで第３図に対応する時刻に同一符号を付与し、ト
ランジスタQ1のデューテイ比Ｄが50％の場合を示してあ
る第２図からも明らかなように、トランスT2の２次巻線
L22の電圧VT2はコレクタ電流Icと同様に変化するが、直
流分は除去されており、交流分だけが抵抗R5の両端に検
出される。
ランジスタQ1のデューテイ比Ｄが50％の場合を示してあ
る第２図からも明らかなように、トランスT2の２次巻線
L22の電圧VT2はコレクタ電流Icと同様に変化するが、直
流分は除去されており、交流分だけが抵抗R5の両端に検
出される。
トランジスタQ4では電圧VBE4と電圧VT2の正側が比較さ
れ、電圧VT2が電圧VBE4を越えた時トランジスタQ1は
「オフ」される。「オン」する時刻は前記したようにチ
ョークコイルＬの磁束ΦLの放出速度で決定される。こ
のため、「オフ」時間は出力電圧で変化する。
れ、電圧VT2が電圧VBE4を越えた時トランジスタQ1は
「オフ」される。「オン」する時刻は前記したようにチ
ョークコイルＬの磁束ΦLの放出速度で決定される。こ
のため、「オフ」時間は出力電圧で変化する。
そして電圧VT2の正側の振幅をA1、負側の振幅をA2とす
ると、（７）式が成立する。
ると、（７）式が成立する。
なお（７）式でA1＋A2＝Ap、Ｄ＝t2／t4であり、Ｄはデ
ューテイ比である。
ューテイ比である。
さらに（７）式から（８）式が成立する。
Ap＝（ApD/2）＋A1＝A1／（１−D/2） （８） （８）式において、Apは抵抗でコレクタ電流Icを検出す
る場合の振幅に相当し、A1は本発明におけるカレントト
ランスT2で検出され比較される振幅である。振幅Apと振
幅A1の関係は、デューテイ比Ｄによって変化する。例え
ば第２図のようにデューテイ比Ｄが50％の場合、Ap＝４
A1/3となり、A1の値はApの75％になる。またデューテイ
比Ｄが０の場合、Apの100％になる。
る場合の振幅に相当し、A1は本発明におけるカレントト
ランスT2で検出され比較される振幅である。振幅Apと振
幅A1の関係は、デューテイ比Ｄによって変化する。例え
ば第２図のようにデューテイ比Ｄが50％の場合、Ap＝４
A1/3となり、A1の値はApの75％になる。またデューテイ
比Ｄが０の場合、Apの100％になる。
従って制御領域内における通常の負荷の時にデューテイ
比Ｄを50％程度に設計しておくと、過負荷状態の制御領
域外では出力電圧の低下により、ヂューテイ比Ｄは０に
近づく。そして制御領域内で振幅Apの75％を基準電圧と
比較していたものが、制御領域外でデューテイ比Ｄが小
さくなり０に近づくと、振幅Apのほぼ100％と比較する
ことになる。この比較すべき値が急激に増すことによ
り、速やかに出力電流I0の増加を止めることができる。
そして第４図の特性図に示すような、いわゆる垂下特性
による過電流保護機能を発揮できる。
比Ｄを50％程度に設計しておくと、過負荷状態の制御領
域外では出力電圧の低下により、ヂューテイ比Ｄは０に
近づく。そして制御領域内で振幅Apの75％を基準電圧と
比較していたものが、制御領域外でデューテイ比Ｄが小
さくなり０に近づくと、振幅Apのほぼ100％と比較する
ことになる。この比較すべき値が急激に増すことによ
り、速やかに出力電流I0の増加を止めることができる。
そして第４図の特性図に示すような、いわゆる垂下特性
による過電流保護機能を発揮できる。
〔効果〕 以上述べたように本発明のスイッチングレギュレータ
は、発振トランジスタが「オン」している時の過大なサ
ージ電流を防止できると共に、「オフ」する時のコレク
タ電流をカレントトランスで検出し比較することによ
り、制御領域外まで負荷が重くなりデューテイ比が小さ
くなる場合には、抵抗を用いるよりも前記したような過
電流保護機能により出力電流の増加を速やかに止めるこ
とができる。
は、発振トランジスタが「オン」している時の過大なサ
ージ電流を防止できると共に、「オフ」する時のコレク
タ電流をカレントトランスで検出し比較することによ
り、制御領域外まで負荷が重くなりデューテイ比が小さ
くなる場合には、抵抗を用いるよりも前記したような過
電流保護機能により出力電流の増加を速やかに止めるこ
とができる。
このようにして電流容量の小さな発振トランジスタを用
いて構成できる自励型でオン・オン式のスイッチングレ
ギュレータを得ることができ、その実用性をいっそう高
めることができる。
いて構成できる自励型でオン・オン式のスイッチングレ
ギュレータを得ることができ、その実用性をいっそう高
めることができる。
第１図は本発明のスイッチングレギュレータの実施例を
示す回路図、第２図と第３図と第４図は第１図のスイッ
チングレギュレータの特性図、第５図は従来のスイッチ
ングレギュレータの回路図、第６図は第５図のスイッチ
ングレギュレータの特性図である。 T:…トランス、T2:カレントトランス、L11:1次巻線、L2
2:2次巻線、L:チョークコイル、Q1:発振トランジスタ、
D3:整流ダイオード、D4:フライホイールダイオード、R:
電圧降下用回路
示す回路図、第２図と第３図と第４図は第１図のスイッ
チングレギュレータの特性図、第５図は従来のスイッチ
ングレギュレータの回路図、第６図は第５図のスイッチ
ングレギュレータの特性図である。 T:…トランス、T2:カレントトランス、L11:1次巻線、L2
2:2次巻線、L:チョークコイル、Q1:発振トランジスタ、
D3:整流ダイオード、D4:フライホイールダイオード、R:
電圧降下用回路
Claims (1)
- 【請求項１】コレクタ巻線、ベース巻線、２次巻線を有
するトランスとトランジスタを用いてブロッキング発振
回路を構成し、２次巻線に整流ダイオード、フライホイ
ールダイオード、チョークコイル、平滑コンデンサから
なる整流平滑回路を接続してあるオン・オン式のスイッ
チングレギュレータにおいて、前記ベース巻線とトラン
ジスタのベース・エミッタ間で構成される閉回路内に、
ベース巻線からトランジスタのベース方向の両端電圧を
VRNB、トランジスタのベースからベース巻線方向の両端
電圧をVRBNとした時、 VRNB＞｛（V3−V4）N3／N2｝−VBE1 VRBN＜VBE1−｛（V3−V4）N3／N2｝VRBN−VBE1 の条件に従ってチョークコイルの励磁エネルギーの放出
されるまでの間該トランジスタの「オフ」状態を継続す
る電圧降下用回路を接続すると共に、該トランジスタの
コレクタ電流を電圧に変換し、この正側の電圧が基準電
圧を越えた時、該トランジスタを「オフ」させるための
カレントトランスを有することを特徴とするスイッチン
グレギュレータ。 （但し、V3は整流ダイオードの順方向電圧、V4はフライ
ホイールダイオードの順方向電圧、VBE1はトランジスタ
のベース・エミッタ間電圧、N3とN2は夫々ベース巻線と
トランスの２次巻線の巻数である。）
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291552A JPH072009B2 (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | スイッチングレギュレ−タ |
| US06/924,018 US4722041A (en) | 1985-10-31 | 1986-10-28 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291552A JPH072009B2 (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | スイッチングレギュレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152371A JPS62152371A (ja) | 1987-07-07 |
| JPH072009B2 true JPH072009B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17770392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60291552A Expired - Lifetime JPH072009B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-12-24 | スイッチングレギュレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072009B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838066A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-05 | Fujitsu Ltd | 光走査装置 |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP60291552A patent/JPH072009B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152371A (ja) | 1987-07-07 |
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