JPH072017B2 - 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
- Publication number
- JPH072017B2 JPH072017B2 JP60244997A JP24499785A JPH072017B2 JP H072017 B2 JPH072017 B2 JP H072017B2 JP 60244997 A JP60244997 A JP 60244997A JP 24499785 A JP24499785 A JP 24499785A JP H072017 B2 JPH072017 B2 JP H072017B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- winding
- base
- voltage
- diode
- 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
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は自励型でオン・オフ式のスイッチングレギュレ
ータの構成に関するものである。
ータの構成に関するものである。
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。自励型の電力変換方式はフライバック式が用い
られており、オン・オフ方式はほとんど用いられない。
これは発振トランジスタが「オフ」の時に整流平滑回路
のチョークコイルから負荷に流す電流と、「オン」の時
にチョークコイルに蓄えられる励磁エネルギーのバラン
スをとることが難しいことによる。即ち、ブロッキング
発振回路等の自励型の発振回路は、発振トランスの磁束
が消滅すると発振トランジスタが「オン」するが、負荷
によってはチョークコイルに磁束が残った状態で励磁が
行われる。このような状態が繰り返されるとチョークコ
イルの磁束が飽和するので、発振トランジスタが「オ
ン」する時にその励磁エネルギーによる過大なサージ電
流が流れてそのトランジスタの破損が発生するのを防ぐ
ことが難しかった。しかしフライバック式は短時間にト
ランスの２次側に流れる電流が多く、トランスの形状が
大きくなるのでオン・オン式が望ましい。
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。自励型の電力変換方式はフライバック式が用い
られており、オン・オフ方式はほとんど用いられない。
これは発振トランジスタが「オフ」の時に整流平滑回路
のチョークコイルから負荷に流す電流と、「オン」の時
にチョークコイルに蓄えられる励磁エネルギーのバラン
スをとることが難しいことによる。即ち、ブロッキング
発振回路等の自励型の発振回路は、発振トランスの磁束
が消滅すると発振トランジスタが「オン」するが、負荷
によってはチョークコイルに磁束が残った状態で励磁が
行われる。このような状態が繰り返されるとチョークコ
イルの磁束が飽和するので、発振トランジスタが「オ
ン」する時にその励磁エネルギーによる過大なサージ電
流が流れてそのトランジスタの破損が発生するのを防ぐ
ことが難しかった。しかしフライバック式は短時間にト
ランスの２次側に流れる電流が多く、トランスの形状が
大きくなるのでオン・オン式が望ましい。
本発明はブロッキング発振回路を用い、チョークコイル
の磁束が消滅し励磁エネルギーを完全に放出してから該
発振回路のトランジスタを「オン」させることにより、
その破損を防ぐことが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提供することを目的とする。
の磁束が消滅し励磁エネルギーを完全に放出してから該
発振回路のトランジスタを「オン」させることにより、
その破損を防ぐことが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提供することを目的とする。
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・オフ式のスイッチン
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、微
小電圧域で順方向、逆方向のいずれの電流も阻止する電
圧降下用回路を接続してあ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・オフ式のスイッチン
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、微
小電圧域で順方向、逆方向のいずれの電流も阻止する電
圧降下用回路を接続してあ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説明をその実
施例を示す第１図の回路図、第１図におけるトランジス
タＱのコレクタ電圧VC、トランスＴの磁束ΦT、チョー
クコイルＬの磁束ΦLの状態を示す説明図である第２図
を参照しながら行う。
施例を示す第１図の回路図、第１図におけるトランジス
タＱのコレクタ電圧VC、トランスＴの磁束ΦT、チョー
クコイルＬの磁束ΦLの状態を示す説明図である第２図
を参照しながら行う。
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Ｔ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トランジスタＱにより主に構
成される。トランジスタＱ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は後に述べるよ
うに、この発明では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。又トランジスタＱのベースは抵抗R1を経て、直
流源Ｅと並列接続する入力コンデンサC1のホット側に接
続すると共にコレクタ巻線L1の他端に接続する。ダイオ
ードD1と抵抗R2の直列回路は、抵抗R1と共にトランジス
タＱが最初に「オン」する時のベースの入力電圧を調節
する。VINは直流源Ｅによる入力電圧である。
ベース巻線L3を有するトランスＴ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トランジスタＱにより主に構
成される。トランジスタＱ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は後に述べるよ
うに、この発明では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。又トランジスタＱのベースは抵抗R1を経て、直
流源Ｅと並列接続する入力コンデンサC1のホット側に接
続すると共にコレクタ巻線L1の他端に接続する。ダイオ
ードD1と抵抗R2の直列回路は、抵抗R1と共にトランジス
タＱが最初に「オン」する時のベースの入力電圧を調節
する。VINは直流源Ｅによる入力電圧である。
トランスＴの２次巻線L2には整流ダイオードD3、チョー
クコイルＬ、フライホイールダイオードD4、出力コンデ
ンサC2が接続する。
クコイルＬ、フライホイールダイオードD4、出力コンデ
ンサC2が接続する。
なお電圧降下用回路Ｒの両端の電圧VRはほぼ次の（１）
式のようにして設定される。
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Ｑが「オン」するためのベース電圧
VB、ベース巻線L3の巻数N3、２次巻線L2の巻数N2とする
と、VR＞｛N3（V3−V4）／N2｝−VB （１） （１）式での右辺の第１項のN3（V3−V4）／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Ｑが「オン」するためのベース電圧
VB、ベース巻線L3の巻数N3、２次巻線L2の巻数N2とする
と、VR＞｛N3（V3−V4）／N2｝−VB （１） （１）式での右辺の第１項のN3（V3−V4）／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。
そして電圧降下用回路Ｒは、第３図の特性図に示すよう
に微小電圧域では電流IRが流れず、電流IRを阻止する機
能を有する。
に微小電圧域では電流IRが流れず、電流IRを阻止する機
能を有する。
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、横軸に共通の時間ｔをとってある第２図を参照
しながら説明する。
動作を、横軸に共通の時間ｔをとってある第２図を参照
しながら説明する。
まず抵抗R1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は
以前より増加する。増加したコレクタ電流はベース巻線
L3の誘起電圧を増加し、ベース電流は大きくなり、コレ
クタ電流をさらに増大させる。
コレクタ電流が流れる。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は
以前より増加する。増加したコレクタ電流はベース巻線
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Ｑが時刻t1で
「オン」状態に入り、コレクタ電流は増加の一途をたど
る。やがてトランジスタＱのベース電流が抵抗Ｒによっ
て制限されるため、コレクタ電流の増加は止まり、磁束
ΦTの変化が無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
タ電流も減少し、前とは逆方向の再生作用によりトラン
ジスタＱは時刻t2で急激に「オフ」する。
「オン」状態に入り、コレクタ電流は増加の一途をたど
る。やがてトランジスタＱのベース電流が抵抗Ｒによっ
て制限されるため、コレクタ電流の増加は止まり、磁束
ΦTの変化が無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
タ電流も減少し、前とは逆方向の再生作用によりトラン
ジスタＱは時刻t2で急激に「オフ」する。
トランジスタＱ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ΦTが蓄積されてい
るので、急に「オフ」することにより、逆起電圧を生じ
トランジスタＱは逆バイアスされる。
タ巻線L1には励磁電流が流れ、磁束ΦTが蓄積されてい
るので、急に「オフ」することにより、逆起電圧を生じ
トランジスタＱは逆バイアスされる。
そして磁束ΦT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Ｑが「オン」している
時、整流ダイオードD3、チョークコイルＬを経て出力コ
ンデンサC2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を経て出力コ
ンデンサC2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から出力コンデ
ンサC2、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。出力コンデンサC2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C2、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。出力コンデンサC2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Ｔの磁束ΦT
が消滅する時刻t3では時刻t1以前と同様の状態になり、
トランジスタＱは「オン」しようとするが本発明では依
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（１）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では時刻t1以前と同様の状態になり、
トランジスタＱは「オン」しようとするが本発明では依
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（１）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。
この第１項の電圧は、整流ダイオードD3とフライホイー
ルダイオードD4に流れる電流が大きく異なっているため
に、順方向電圧V3より順方向電圧V4が大きくなり、ベー
ス巻線L3のドットを付した側が低い電位となっている。
従って、抵抗R1から流れる起動用電流はダイオードＤ、
抵抗R2、ベース巻線L3と流れ、トランジスタＱのベース
に流れ込むことができない。又トランスＴの磁束ΦTの
消滅時に生じる振動電圧の発生があるが、この振幅もフ
ライホイールダイオードD4の電流が持続しているために
整流ダイオードD3の順方向電圧V3以上の振幅になること
はできない。従って、この振動電圧はダイオードD2とダ
イオードD1の順方向電圧によって吸収され、トランジス
タＱのベース電流はいずれの方向も阻止される。
ルダイオードD4に流れる電流が大きく異なっているため
に、順方向電圧V3より順方向電圧V4が大きくなり、ベー
ス巻線L3のドットを付した側が低い電位となっている。
従って、抵抗R1から流れる起動用電流はダイオードＤ、
抵抗R2、ベース巻線L3と流れ、トランジスタＱのベース
に流れ込むことができない。又トランスＴの磁束ΦTの
消滅時に生じる振動電圧の発生があるが、この振幅もフ
ライホイールダイオードD4の電流が持続しているために
整流ダイオードD3の順方向電圧V3以上の振幅になること
はできない。従って、この振動電圧はダイオードD2とダ
イオードD1の順方向電圧によって吸収され、トランジス
タＱのベース電流はいずれの方向も阻止される。
電圧降下用回路Ｒはこのように作用し、トランジスタＱ
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
る前記（１）式の右辺の第１項の電圧がなくなる時、つ
まり時刻t4で電圧降下用回路Ｒの電圧VRは電圧VB以上に
なり、トランジスタＱは「オン」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
る前記（１）式の右辺の第１項の電圧がなくなる時、つ
まり時刻t4で電圧降下用回路Ｒの電圧VRは電圧VB以上に
なり、トランジスタＱは「オン」する。
なお電圧降下用回路Ｒは、ダイオードD1、ダイオードD
2、抵抗R2、抵抗R3によって構成されているが、ダイオ
ードD1、ダイオードD2を逆方向に並列接続し、抵抗R2と
抵抗R3を一つの抵抗で構成してもよい。又整流ダイオー
ドD3、フライホイールダイオードD4としては順方向電圧
の異なるPNジヤンクションダイオードとショットキーバ
リヤダイオードを組合わせてもよい。
2、抵抗R2、抵抗R3によって構成されているが、ダイオ
ードD1、ダイオードD2を逆方向に並列接続し、抵抗R2と
抵抗R3を一つの抵抗で構成してもよい。又整流ダイオー
ドD3、フライホイールダイオードD4としては順方向電圧
の異なるPNジヤンクションダイオードとショットキーバ
リヤダイオードを組合わせてもよい。
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、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に発生する程度の微小電圧域で順
方向、逆方向のいずれの電流も阻止する電圧降下用回路
を接続してあり、ブロッキング発振回路を構成するトラ
ンスと、チョークコイルの磁束が完全に消滅してから発
振トランジスタが「オン」するようにしてある。従って
発振トランジスタがサージ電流により破損することはな
いので、自励型でオン・オフ式のスイッチングレギュレ
ータを実現することができる。そしてフライバック式に
比較してトランスが小型になるので全体の形状も小さく
なり、価格も一層安くすることができる。
は、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に発生する程度の微小電圧域で順
方向、逆方向のいずれの電流も阻止する電圧降下用回路
を接続してあり、ブロッキング発振回路を構成するトラ
ンスと、チョークコイルの磁束が完全に消滅してから発
振トランジスタが「オン」するようにしてある。従って
発振トランジスタがサージ電流により破損することはな
いので、自励型でオン・オフ式のスイッチングレギュレ
ータを実現することができる。そしてフライバック式に
比較してトランスが小型になるので全体の形状も小さく
なり、価格も一層安くすることができる。
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図は動作の説明図、第３図は電圧降下
用回路の特性図である。 T:トランス、L1:コレクタ巻線、L3:ベース巻線、L2:2次
巻線、Q:トランジスタ
示す回路図、第２図は動作の説明図、第３図は電圧降下
用回路の特性図である。 T:トランス、L1:コレクタ巻線、L3:ベース巻線、L2:2次
巻線、Q:トランジスタ
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、
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
に発生する程度の微小電圧域で順方向、逆方向のいずれ
の電流も阻止する電圧降下用回路を接続してあることを
特徴とするスイッチングレギュレータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244997A JPH072017B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP60244997A JPH072017B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | スイッチングレギュレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62107677A JPS62107677A (ja) | 1987-05-19 |
| JPH072017B2 true JPH072017B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17127044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60244997A Expired - Lifetime JPH072017B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | スイッチングレギュレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072017B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2819786B2 (ja) * | 1990-06-12 | 1998-11-05 | 松下電器産業株式会社 | 制御回路 |
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
- 1985-10-31 JP JP60244997A patent/JPH072017B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62107677A (ja) | 1987-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2680914B2 (ja) | スイッチング電源回路 | |
| US3940682A (en) | Rectifier circuits using transistors as rectifying elements | |
| JPS6047834B2 (ja) | スイツチングレギユレ−タ | |
| JPH072017B2 (ja) | スイッチングレギュレ−タ | |
| JPH0241657A (ja) | スナバ回路 | |
| US4722041A (en) | Switching regulator | |
| JPS6219104Y2 (ja) | ||
| JPS61147777A (ja) | スイツチング電源回路 | |
| JPS60128867A (ja) | 直流一直流変換器 | |
| JPH0635661Y2 (ja) | スイッチングレギュレータ | |
| JPS6227030Y2 (ja) | ||
| JPS645992Y2 (ja) | ||
| JP2781600B2 (ja) | ラッチアップ保護回路 | |
| JPH0574309B2 (ja) | ||
| KR850001950Y1 (ko) | 안정화 전원 회로 | |
| JPH0756635Y2 (ja) | 自励式スイッチング電源回路 | |
| JPH0135580B2 (ja) | ||
| JPH0353865B2 (ja) | ||
| JPS63294224A (ja) | 充電回路 | |
| JPH072009B2 (ja) | スイッチングレギュレ−タ | |
| JPS601835B2 (ja) | 電源回路 | |
| JPH053672A (ja) | 電源回路のスパイク吸収回路 | |
| JPH0313826B2 (ja) | ||
| JPH06284718A (ja) | コンバータ回路 | |
| JPH03117376A (ja) | 自励インバータ |