JPS60207453A - 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
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- JPS60207453A JPS60207453A JP6186284A JP6186284A JPS60207453A JP S60207453 A JPS60207453 A JP S60207453A JP 6186284 A JP6186284 A JP 6186284A JP 6186284 A JP6186284 A JP 6186284A JP S60207453 A JPS60207453 A JP S60207453A
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- JP
- Japan
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- current
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- winding
- transistor
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H02M3/325—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はスイッチングレギュレータ即ちDC−DCコン
バータに関する。
バータに関する。
背景技術とその問題点
スイッチングトランジスタのスイッチング動作に基いて
制御された直流電源よりの電流を、トランスの1次巻線
に供給することにより、このトランスの2次巻線に高周
波電流を得、この電流を整流(平滑回路を含む)して直
流出力を得るようになし、しかもこの出力電圧に対応し
てスイッチングトランジスタのスイッチング期間を制御
するようにフィードバックループを構成することにより
直流出力重圧を常時一定に保持するようにしたスイッチ
ングレギュレータは周知である。
制御された直流電源よりの電流を、トランスの1次巻線
に供給することにより、このトランスの2次巻線に高周
波電流を得、この電流を整流(平滑回路を含む)して直
流出力を得るようになし、しかもこの出力電圧に対応し
てスイッチングトランジスタのスイッチング期間を制御
するようにフィードバックループを構成することにより
直流出力重圧を常時一定に保持するようにしたスイッチ
ングレギュレータは周知である。
この−例を図面第1図について説明すると、(1)は直
流電源であり、実際上は商用交流電流が整流されて使用
される。(2)は高周波トランス、(3a)はその1次
巻線、(3b)は2次巻線であり、直流電源+11に対
して1次巻線(3a)とスイッチングトランジスタ(コ
レクターエミッタ)(4)との直列回路が接続される。
流電源であり、実際上は商用交流電流が整流されて使用
される。(2)は高周波トランス、(3a)はその1次
巻線、(3b)は2次巻線であり、直流電源+11に対
して1次巻線(3a)とスイッチングトランジスタ(コ
レクターエミッタ)(4)との直列回路が接続される。
(5)及び(6)はこのトランジスタ(4)のコレクタ
ーエミッタに対して夫々並列に接続されたコンデンサ及
びダイオードである。(7)はパルス発生回路であって
、その出力はトランジスタ(4)のベースに供給される
。又このパルス発生回路(7)は1&述するように、外
部信1号によりそのパルス幅(デユーティ)及び発振周
波数が変更されるようになされている。
ーエミッタに対して夫々並列に接続されたコンデンサ及
びダイオードである。(7)はパルス発生回路であって
、その出力はトランジスタ(4)のベースに供給される
。又このパルス発生回路(7)は1&述するように、外
部信1号によりそのパルス幅(デユーティ)及び発振周
波数が変更されるようになされている。
(8)は整流回路(平滑回路を含む)であって、(9)
はその整流用ダイオード、(IIは平滑用コンデンサで
ある。(lla ) (llb )は出力端子、(20
)は可変抵抗器であって、出力端子(lla ) (l
lb )間の電圧■を分圧調整するものである。そして
この出力電圧Vが第1の比較回路(12)の一方の入力
端子に印加され、その他方の入力端子には基準電圧(1
3)より基準電圧Eが印加され、これら両型圧V及びE
の誤差電圧が出力として第1の比較回路(12)より得
られる。この誤差電圧が第2の比較回路(14)の一方
の入力端子に供給され、その他方の入力端子には、ダイ
オード(6)を通ずる電流の周波数を検出する検出器(
15)よりの出力が供給され、かかる第2の比較回路(
14)よりの出力電圧が上述したパルス発生回路(7)
に供給され、これに基いてこのパルス発生回123 (
71より得られるパルスの幅(デユーティ)及び周波数
を制御(変更)し、よって出力端子(lla)及び(l
lb )間に得られる直流電圧を常時一定に保持するよ
うにしている。(21)は負荷である。
はその整流用ダイオード、(IIは平滑用コンデンサで
ある。(lla ) (llb )は出力端子、(20
)は可変抵抗器であって、出力端子(lla ) (l
lb )間の電圧■を分圧調整するものである。そして
この出力電圧Vが第1の比較回路(12)の一方の入力
端子に印加され、その他方の入力端子には基準電圧(1
3)より基準電圧Eが印加され、これら両型圧V及びE
の誤差電圧が出力として第1の比較回路(12)より得
られる。この誤差電圧が第2の比較回路(14)の一方
の入力端子に供給され、その他方の入力端子には、ダイ
オード(6)を通ずる電流の周波数を検出する検出器(
15)よりの出力が供給され、かかる第2の比較回路(
14)よりの出力電圧が上述したパルス発生回路(7)
に供給され、これに基いてこのパルス発生回123 (
71より得られるパルスの幅(デユーティ)及び周波数
を制御(変更)し、よって出力端子(lla)及び(l
lb )間に得られる直流電圧を常時一定に保持するよ
うにしている。(21)は負荷である。
このような構成において、その小形化及び高効率化を促
進するには、使用周波数の高周波数化即ちトランジスタ
(4)のオンオフ周期の石綿化が考えられるが、この場
合、トランジスタ(4)のコレクターベース間の静電容
量による影響及びトランス(2)の洩れインダクタンス
による影響を夫々無視できなくなり、共振モードを維持
しながら制御できる範囲が狭くなる欠点がある。
進するには、使用周波数の高周波数化即ちトランジスタ
(4)のオンオフ周期の石綿化が考えられるが、この場
合、トランジスタ(4)のコレクターベース間の静電容
量による影響及びトランス(2)の洩れインダクタンス
による影響を夫々無視できなくなり、共振モードを維持
しながら制御できる範囲が狭くなる欠点がある。
第2図は、かかる第1図に示すスイッチングレギュレー
タによる負荷特性を示す曲線図であって、横軸にパルス
発生回路(7)よりのパルスのデユーティ t/T(但
しTはパルスの1周期、tはそのオンの期間)を目盛り
、縦軸に出力を目盛っている。
タによる負荷特性を示す曲線図であって、横軸にパルス
発生回路(7)よりのパルスのデユーティ t/T(但
しTはパルスの1周期、tはそのオンの期間)を目盛り
、縦軸に出力を目盛っている。
本図においてxl及びx2は夫々、デユーティが例えば
5%及び50%程度の値を示す。
5%及び50%程度の値を示す。
そしてこれより明らかなように、 t/T=xl=5%
以下の出力(無負荷も含まれる)になると、パルス発生
回路(7)の動作が発振領域より外れてしまい、即ち発
振動作が停止してしまう欠点がある。
以下の出力(無負荷も含まれる)になると、パルス発生
回路(7)の動作が発振領域より外れてしまい、即ち発
振動作が停止してしまう欠点がある。
発明の目的
本発明はこのような欠点を回避し、よっ”?l” X
1%以下においても継続して発振動作を行わせることの
できるスイッチングレギュレータを提供したものである
。
1%以下においても継続して発振動作を行わせることの
できるスイッチングレギュレータを提供したものである
。
発明の概要
本発明は、1次巻線及び2次巻線が施されてなる上述し
た高周波トランスに対して更に3次巻線を施し、パワー
が低下して無負荷状態及び軽負萄状態となったとき、チ
ョークコイルを通じてこの3次巻線に直流電流を供給す
るようにしたもので、これにより1次巻線と2次巻線と
の結合係数を変更し、無負荷状態でも、安定して出力を
供給できるようにしたものである。
た高周波トランスに対して更に3次巻線を施し、パワー
が低下して無負荷状態及び軽負萄状態となったとき、チ
ョークコイルを通じてこの3次巻線に直流電流を供給す
るようにしたもので、これにより1次巻線と2次巻線と
の結合係数を変更し、無負荷状態でも、安定して出力を
供給できるようにしたものである。
実施例
第3図について本発明によるスイッチングレギュレータ
の一例を説明する。面この第3図の第1図との対応部分
には同一符号を附してその説明を省略する。
の一例を説明する。面この第3図の第1図との対応部分
には同一符号を附してその説明を省略する。
これより明らかなように、第3の比較回路(16)を設
けてその一方の入力端子に第1の比較回路(12)より
の出力を供給し、その他方の入力端子に第2の基準電圧
源(17)より第2の基準電圧Vを印加し、その出力を
電流制御用トランジスタ(18)のベースに供給する。
けてその一方の入力端子に第1の比較回路(12)より
の出力を供給し、その他方の入力端子に第2の基準電圧
源(17)より第2の基準電圧Vを印加し、その出力を
電流制御用トランジスタ(18)のベースに供給する。
一方トランス(2)に3次巻線(3c)を巻装し、これ
にトランジスタ(18)のコレクターエミッタ及びチョ
ークコイル(19)よりなる直列回路を通じて、出方端
子(lla)及び(llb )間に得られる直流電流を
供給するようになす。面この出力端子(lla)及び(
Ilb)間に得られる直流のほかに、直流電源(1)を
使用することも可能である。
にトランジスタ(18)のコレクターエミッタ及びチョ
ークコイル(19)よりなる直列回路を通じて、出方端
子(lla)及び(llb )間に得られる直流電流を
供給するようになす。面この出力端子(lla)及び(
Ilb)間に得られる直流のほかに、直流電源(1)を
使用することも可能である。
又、上述した3次巻線(3c)は、1次巻線(3a)に
対しては粗に、2次巻線(3b)に対しては密に巻装す
る。これにより後述する動作が極めて有効に行われるこ
とが実験上判明した。
対しては粗に、2次巻線(3b)に対しては密に巻装す
る。これにより後述する動作が極めて有効に行われるこ
とが実験上判明した。
このような構成による動作を説明すると、i11常の負
荷状態においては冒頭に述べたごとく第1及び第2の比
較回路(12)及び(14)の夫々の動作により、パル
ス発生回路(7)が制御されて出刃端子(lla)及び
(llb)間に安定した直流電圧が得られる。
荷状態においては冒頭に述べたごとく第1及び第2の比
較回路(12)及び(14)の夫々の動作により、パル
ス発生回路(7)が制御されて出刃端子(lla)及び
(llb)間に安定した直流電圧が得られる。
今出力端子(lla)及び(llb)間に接続された負
荷が軽くなり、パルス発生回路(7)よりのパルスのデ
ユーティ t/−Tが上述したx1%以下になると、又
はx1%に近づくと第3の比較回路(16)より直流電
圧が得られるようになる。上述した第2の基準電源(1
7)の電圧Vは、この動作をなす値に選ばれる。これに
よりトランジスタ(18)の内部抵抗が低下し始め、よ
ってこのトランジスタ(18)のコレクターエミッタ及
びチョークコイル(19)を通じて3次巻線(3c)に
直流電流が流れ始める。この直流電流量は、上述した負
荷の大きさに応じて変化するもので、負荷がより軽くな
ると、トランジスタ(18)の内部抵抗がより低下し、
よって3次巻線(3c)への直流電流はより大となる。
荷が軽くなり、パルス発生回路(7)よりのパルスのデ
ユーティ t/−Tが上述したx1%以下になると、又
はx1%に近づくと第3の比較回路(16)より直流電
圧が得られるようになる。上述した第2の基準電源(1
7)の電圧Vは、この動作をなす値に選ばれる。これに
よりトランジスタ(18)の内部抵抗が低下し始め、よ
ってこのトランジスタ(18)のコレクターエミッタ及
びチョークコイル(19)を通じて3次巻線(3c)に
直流電流が流れ始める。この直流電流量は、上述した負
荷の大きさに応じて変化するもので、負荷がより軽くな
ると、トランジスタ(18)の内部抵抗がより低下し、
よって3次巻線(3c)への直流電流はより大となる。
これにより、トランス(2)の1次巻線(3a) と2
次巻線(3b)との結合係数が、通常の負荷状態よりも
小となり、従ってそれ丈け1次巻線(3a)に多くの電
流を供給するようにスイッチングトランジスタ(4)が
スイッチング動作されるように、パルス発生回路(7)
が制御されるようになる。
次巻線(3b)との結合係数が、通常の負荷状態よりも
小となり、従ってそれ丈け1次巻線(3a)に多くの電
流を供給するようにスイッチングトランジスタ(4)が
スイッチング動作されるように、パルス発生回路(7)
が制御されるようになる。
これにより、従来ではデユーティx1%以下の負荷では
、パルス発生回路(7)の発振動作が停止していたもの
が、本発明によれば第4図に示すようにこのような軽負
荷状態では勿論のこと、無負荷状態となってもこの発振
動作が停止されることがな(、即ち無負荷であってもデ
ユーティx1%で動作し、従ってその制御し得る動作範
囲を広くできるものである。
、パルス発生回路(7)の発振動作が停止していたもの
が、本発明によれば第4図に示すようにこのような軽負
荷状態では勿論のこと、無負荷状態となってもこの発振
動作が停止されることがな(、即ち無負荷であってもデ
ユーティx1%で動作し、従ってその制御し得る動作範
囲を広くできるものである。
発明の詳細
な説明したように、従来第2図に示すようにx1%以下
ではその動作が停止していたものを、本発明の装置によ
ればx1%以下に対応する負荷においてもその動作を継
続させることができ、従って制御し得る動作範囲を従来
の装置に比して広くすることができ、極めて実用的であ
る特徴を有するものである。
ではその動作が停止していたものを、本発明の装置によ
ればx1%以下に対応する負荷においてもその動作を継
続させることができ、従って制御し得る動作範囲を従来
の装置に比して広くすることができ、極めて実用的であ
る特徴を有するものである。
第1図番よ従来のスイッチングレギュレータの一例を示
す接続図、第2図はその動作を示す特性曲線図、第3図
は本発明によるスイッチングレギュレータの一例を示す
接続図、第4図はその動作を示す特性曲線図である。 (1)は直流電源、(2)は高周波トランス、(3a)
(3b) (3c)はその1次、2次、3次巻線、(4
)はスイッチングトランジスタ、(7)はパルス発生回
路、(12) 、(14) 、(16)は第1、第2、
第3の比較回路、(16)は電流制御用トランジスタ、
(19)はチョークコイルである。
す接続図、第2図はその動作を示す特性曲線図、第3図
は本発明によるスイッチングレギュレータの一例を示す
接続図、第4図はその動作を示す特性曲線図である。 (1)は直流電源、(2)は高周波トランス、(3a)
(3b) (3c)はその1次、2次、3次巻線、(4
)はスイッチングトランジスタ、(7)はパルス発生回
路、(12) 、(14) 、(16)は第1、第2、
第3の比較回路、(16)は電流制御用トランジスタ、
(19)はチョークコイルである。
Claims (1)
- 高周波トランスの1次巻線に対して、スイッチングトラ
ンジスタのスイッチング動作に基いて直流電源より電流
を供給し、上記高周波トランスの2次巻線に得られる出
力を整流し、該整流出力に応じて上記スイッチングトラ
ンジスタのスイッチング動作を制御するようにフィード
バックループが構成されてなるスイッチングレギュレー
タにおいて、上記高周波トランスに3次巻線を巻装し、
上記2次巻線に対する無負荷状態及び軽負荷状態におい
て、チョークコイルを通じて上記3次巻線に直流電流を
供給し、上記1次巻線と2次巻線との結合係数を変更す
ること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 |
|---|---|---|---|
| JP6186284A JPS60207453A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | スイツチングレギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6186284A JPS60207453A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | スイツチングレギユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207453A true JPS60207453A (ja) | 1985-10-19 |
| JPS6412180B2 JPS6412180B2 (ja) | 1989-02-28 |
Family
ID=13183344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6186284A Granted JPS60207453A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | スイツチングレギユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207453A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02261053A (ja) * | 1988-04-05 | 1990-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源装置 |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP6186284A patent/JPS60207453A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02261053A (ja) * | 1988-04-05 | 1990-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6412180B2 (ja) | 1989-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |