JPS6033745Y2 - スイッチング・レギュレ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、トランスを有するスイッチング・レギュレー
タの改良に関する。

この種のスイッチング・レギュレータは第１図に示すよ
うに、入力電圧Ｅ、がトランス１の一次巻線ｎ１とスイ
ッチング素子であるトランジスタ２の直列回路に加えら
れる。

そしてトランジスタ２がオンになると一次電流１１が流
れ、オフになるとｉ□によってトランス１の鉄心に貯え
られたエネルギが二次巻線〜、ｎ３側に二次電流ｉ２？
１３として放出される。

二次巻線ｎ２側の二次電流１２は整流平滑回路３で整流
平滑され、出力電圧ＥＯとなって負荷ＲＬに与えられる
。

また二次巻線〜側の二次電流ｉ３は整流平滑回路４で整
流平滑されＥＯに対した帰還電圧Ｅｒとなり、抵抗Ｒ１
，Ｒ２で分圧されて誤差増幅器５に与えられる。

誤差増幅器５は帰還電圧Ｅ、と基準電ＥＥＥＳとの偏差
を増幅し、その出力が比較器６で発振器７からの三角破
の比較電圧Ｅｒと比較される。

その比較結果に基づいて駆動回路８がトランジスタ２を
オンまたはオフにする。

このようにしてトランジスタ２がＥｆ＝Ｅｓになるよう
にオンオフを繰り返し、出力電圧Ｅｏを一定値に制御し
ている。

ところでこのような構成のスイッチング・レギュレータ
においては、過負荷に対しても定電圧を維持すべく動作
し過大電流が流れるので、過電流保護回路が必要となる
。

このため従来は出力電流を監視し、出力電流が過大にな
ったときトランジスタ２をオフにするようにして、出力
電流の増加を止め過電流保護を行っている。

このように従来は出力電流を検出しているため、−次電
槓、のピーク値を押えることができず、特に電源投入時
や急激な負荷短絡に対しては、過大な一次電流が流し、
トランス１の鉄心が飽和しトランジスタ２を破損する危
険があった。

また第１図のように帰還電圧Ｅｆを出力電圧Ｅｏとは別
巻線から得て入出力絶縁を行う場合には過電流保護回路
も絶縁形にしなければならず構成が複雑である。

また、二次巻線を多数設けて多出力形とする場合には、
各出力毎に過電流検出手段が必要となり、構成がさらに
複雑になる。

本考案は、トランスの一次電流に基づく電圧が制限値を
越えたとき差増幅器の基準電圧が加わる側の入力をロー
レベルにし、スイッチング素子のオン時間を短かくする
ようにして、上述の如き欠点のないスイッチング・レギ
ュレータを実現したものである。

第２図は本考案の一実施例を示す電気的接続図で、第１
図と同一部分には同一符号を付しである。

第２図において、第１図の従来例と異るところは、一次
電流検出抵抗Ｒ５をトランジスタ２のエミッタ側に接続
し、この抵初Ｒ６の電圧降ＴＥ、Ｃが抵抗Ｒ６を介して
過電流検出用トランジスタＱのベースに加えられる。

またトランジスタＱのベースには基準電圧Ｅｓが抵抗Ｒ
７を介して加えられている。

トランジスタＱはそのコレクタが誤差増幅器５の反転入
力端子（−）に、エミッタが基準点に接続されている。

なお誤差増幅器５の反転入力端子（−）には基準電圧Ｅ
ｓが抵抗Ｒ３を介して加えられるとともに、誤差増幅器
５の出力が抵抗Ｒ４とコンデンサＣの平列回路を介して
加えられている。

このように構成した本考案において、正常時には一次電
流１１に基づく抵抗Ｒ５の電圧降下Ｅｃが、トランジス
タＱのベース、エミッタ間電圧ＶＢＥと基準電圧Ｅｓお
よび抵抗Ｒ６，Ｒ７の値で決まる制限値Ｅｌ （蚤土も
■Ｂｏ−＆Ｅ５）を越えず、トランジス７Ｒ７ りＱはオフで、従来同様誤差増幅器５は帰還電圧Ｅｒと
基準電圧Ｅｓの偏差を増幅し、Ｅ、 ＝ＥＳになるよう
にトランジスタ２のオンオフを制御している。

ところで負荷ＲＬの短絡事故等により一次電流ｉ□が増
加し、抵抗Ｒ５の電圧降下Ｅｃが制限値Ｅ１を越えると
トランジスタＱがオンとなる。

その結果誤差増幅器５の反転入力端子（−）がローレベ
ルになり、誤差増幅器５の出力がバイレベルになって、
トランジスタ２をオフにし、−次電槓、の増加を止め過
電流保護を行う。

このときトランジスタ２が１周間の間に複数回オンオフ
を繰り返すと、トランジスタ２が発熱するので、誤差増
幅器５の帰還回路にコンデンサＣを設け、誤差増幅器の
応答速度を調節することによって防いでいる。

また本考案においては、電源投入時にトランジスタＱが
働き短かいオン時間から作動し、１周期毎にオン時間を
長くして正常状態に移行するので、ソフトスタートが可
能である。

以上説明したように本考案においては、過電流検出用ト
ランジスタを用い、一次電流が制限値を越えたとき誤差
増幅器の基準電圧が加わる側の入力をローレベルに腰ス
イッチング素子のオン時間を短かくして一次電流のピー
ク値を押えるとともに、誤差増幅器の帰還回路にコンデ
ンサを設けて誤差増幅器の応答速度を調整すようにして
いるので、簡単な構成で過電流保護を行うことのできる
スイッチング・レギュレータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は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図は本考案スイッチング・レギュレータ
の一実施例を示す接続図である。 １・・・・・・トランス、２・・・・・・スイッチング
素子、３．４・・・・・・整流平滑回路、ＢＬ・・・・
・・負荷、５・・・・・・誤差増幅器、６・・・・・・
比較器、７・・・・・・発振器、Ｅｓ・・・・・・基準
電圧、Ｑ・・・・・・過電流検出用トランジスタ、Ｒ□
、 Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７・・・・・・
抵抗、Ｃ・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 出力電圧に関連する帰還電圧と基準電圧との偏差を増幅
   する誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力と比較電圧と
   を比較する比較器と、この比較器の出力に基づいてスイ
   ッチング素子をオンオフし、トランスの一次電流を制御
   する手段を有するスイッチング・レギュレータにおいて
   、前記誤差増幅器の基準電圧が加わる側の入力端子と基
   準点間に接続された過電流検出用トランジスタと、前記
   トランスの一次電流を検出する抵抗と、この抵抗に生ず
   る電圧降下を前記過電流検出用トランジスタのベースに
   加える第１の抵抗と、前記基準電圧を前記過電流検出用
   トランジスタのベースに加える第２の抵抗と、前記誤差
   増幅器の帰還回路に接続され、その応答速度を調整する
   ためのコンデンサとを設け、前記−次電流検出用の抵抗
   に生ずる電圧降下が制限値を越えたとき前記過電流検出
   用トランジスタがオンとなり、前記誤差増幅器の基準電
   圧が加わる側の入力をローレベルにして過電流保護を行
   うことを特徴としたスイッチング・レギュレータ。