JPS611264A - 断続制御型電源回路 - Google Patents
断続制御型電源回路Info
- Publication number
- JPS611264A JPS611264A JP12122384A JP12122384A JPS611264A JP S611264 A JPS611264 A JP S611264A JP 12122384 A JP12122384 A JP 12122384A JP 12122384 A JP12122384 A JP 12122384A JP S611264 A JPS611264 A JP S611264A
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- Japan
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- transistor
- voltage
- circuit
- collector
- intermittent control
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- 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
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- 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】
く技術分野〉
本発明は断続制御型電源回路に関する。
〈従来技術〉
従来の断続制御型電源回路は第１図に示すような構成を
有している。入力端子１，１′間には交流電圧あるいは
、非平滑全波ないし半波整流電圧を印加する。入力端子
の瞬時値が小さい間は、スイッチングトランジスタは導
通状態にあって、若し出力側にコンデンサ８が接続され
ていなければ、出力端子９．９′間には入力電圧に比例
した電圧が出力される。ところが入力端子の瞬時値が」
−昇し、それに伴って出力側の電圧が所定の値に達した
瞬間、即ち、出力電圧レヘルがツェナー電圧ＶＩＩＬと
トランジスタ５のヘース・エミッタ電圧ＶＢａ５の和を
越えた瞬間にツェナーダイオード６が通電し、トランジ
スタ５が導通状態となる。そのためトランジスタ３はそ
のヘース・エミッタ間が短絡され、そのコレクタ回路が
遮１折されるのでスイッチングトランジスタ２が遮断さ
れ、出力電圧が断たれる。しかし、出力電圧が断たれる
ことにより、次の瞬間にはツェナー電流が消滅、トラン
ジスタ５ば再び遮断状態になって１−ランシスタ３にヘ
ースミ流が流れ、そのコレクタ回路が導通するので、ス
イッチングトランジスタ２も導通し、再び出力電圧が発
生する。出力電圧が発生ずれば再びツェナーダイオード
が導通し、入力電圧（の瞬時値）が所定の（ｉｉ （Ｖ
ｏｖ ＋ＶＢε→−通電時のス通電子ングトランジスタ
のコレクタ・エミッタ電圧）を越えた状態にある限り、
上記の断続作用が繰り返される。第２図は、入力が非平
滑全波整流電圧の場合に９いて上記の作用を説明するも
のである。入力電圧が図の曲線ＡＢＰＣＱＤＰ’ Ｅの
ように変化するとき、ＡＢＰの間は事実上入力端子に等
しい電圧が出力されるが、入力端子の変化がＰ点に達す
るとツェナーダイオード６が作動してスイッチングトラ
ンジスタ２が遮断状態になり、出力電圧はＯレベルまで
低十する。以後、入力電圧の変化がＱ点に達するまで出
力電圧は上記のように断続をくり返す。ＱＤＰ’の間は
ＡＢＰに相当して入力電圧に等しい電圧が得られるが、
Ｐ′点に達して再び出力電圧の断続がくり返される。
有している。入力端子１，１′間には交流電圧あるいは
、非平滑全波ないし半波整流電圧を印加する。入力端子
の瞬時値が小さい間は、スイッチングトランジスタは導
通状態にあって、若し出力側にコンデンサ８が接続され
ていなければ、出力端子９．９′間には入力電圧に比例
した電圧が出力される。ところが入力端子の瞬時値が」
−昇し、それに伴って出力側の電圧が所定の値に達した
瞬間、即ち、出力電圧レヘルがツェナー電圧ＶＩＩＬと
トランジスタ５のヘース・エミッタ電圧ＶＢａ５の和を
越えた瞬間にツェナーダイオード６が通電し、トランジ
スタ５が導通状態となる。そのためトランジスタ３はそ
のヘース・エミッタ間が短絡され、そのコレクタ回路が
遮１折されるのでスイッチングトランジスタ２が遮断さ
れ、出力電圧が断たれる。しかし、出力電圧が断たれる
ことにより、次の瞬間にはツェナー電流が消滅、トラン
ジスタ５ば再び遮断状態になって１−ランシスタ３にヘ
ースミ流が流れ、そのコレクタ回路が導通するので、ス
イッチングトランジスタ２も導通し、再び出力電圧が発
生する。出力電圧が発生ずれば再びツェナーダイオード
が導通し、入力電圧（の瞬時値）が所定の（ｉｉ （Ｖ
ｏｖ ＋ＶＢε→−通電時のス通電子ングトランジスタ
のコレクタ・エミッタ電圧）を越えた状態にある限り、
上記の断続作用が繰り返される。第２図は、入力が非平
滑全波整流電圧の場合に９いて上記の作用を説明するも
のである。入力電圧が図の曲線ＡＢＰＣＱＤＰ’ Ｅの
ように変化するとき、ＡＢＰの間は事実上入力端子に等
しい電圧が出力されるが、入力端子の変化がＰ点に達す
るとツェナーダイオード６が作動してスイッチングトラ
ンジスタ２が遮断状態になり、出力電圧はＯレベルまで
低十する。以後、入力電圧の変化がＱ点に達するまで出
力電圧は上記のように断続をくり返す。ＱＤＰ’の間は
ＡＢＰに相当して入力電圧に等しい電圧が得られるが、
Ｐ′点に達して再び出力電圧の断続がくり返される。
このように断続的に変化する電圧は、ＡＢＰ。
ＱＤＰ’の区間のように入力端子の波形による落ち込み
部分を含めて出力側のコンデンサ８で平滑され、出力端
子９，９′の間に直流電圧が得られる。
部分を含めて出力側のコンデンサ８で平滑され、出力端
子９，９′の間に直流電圧が得られる。
ところでこのような方式では断続制御の周期は、ツェナ
ーダイオードやトランジスタ等の半導体素子の応答速度
で決まるため、回路から非常に周波数の高い電磁ノイズ
が発生し、周囲の他の電子機器に悪影響をおよぼす可能
性があるだけでなく、断続制御信号の周期があまりに短
いため、スイッチングトランジスタに用いられているパ
ワートランジスタのスイッチング作用が断続制御信号に
充分応答できず、Ｃ級動作をすることができなくなる。
ーダイオードやトランジスタ等の半導体素子の応答速度
で決まるため、回路から非常に周波数の高い電磁ノイズ
が発生し、周囲の他の電子機器に悪影響をおよぼす可能
性があるだけでなく、断続制御信号の周期があまりに短
いため、スイッチングトランジスタに用いられているパ
ワートランジスタのスイッチング作用が断続制御信号に
充分応答できず、Ｃ級動作をすることができなくなる。
このため、スイッチングトランジスタの平均消費電力が
増大し、熱破壊をおこすことがある。
増大し、熱破壊をおこすことがある。
〈発明の目的〉
本発明の目的は、スイッチングトランジスタが断続制御
信号に完全に応答して作動し、従来技術に伴う上記の欠
点が排除された、断続制御型電源回路を提供することに
ある。
信号に完全に応答して作動し、従来技術に伴う上記の欠
点が排除された、断続制御型電源回路を提供することに
ある。
〈発明の構成〉
上記の目的を達成するため本発明による回路は、入力側
と出力側との間に挿入されたスイッチング用トランジス
タと、出力側の電圧により作動する、ツェナーダイオー
ドおよび抵抗の直列接続により成る回路とを有し、上記
ツェナーダイオードのツェナー電流特性を利用して出力
側に断続的直流電圧を出力する直流電源回路であって、
上記ツェナーダイオードと、出力側正負両端子のいづれ
が一方との間に、コレクタ接地型トランジスタのｍｌレ
クタ・エミッタ回路を挿入し、この二Ｉレクタ接地Ｑ’
！ ）ランシスタの不飽和特性を利用して、−に記スイ
ソヂング用トランジスタの導通・遮断機能にヒノう一し
シスを持たゼたことを特徴としている。
と出力側との間に挿入されたスイッチング用トランジス
タと、出力側の電圧により作動する、ツェナーダイオー
ドおよび抵抗の直列接続により成る回路とを有し、上記
ツェナーダイオードのツェナー電流特性を利用して出力
側に断続的直流電圧を出力する直流電源回路であって、
上記ツェナーダイオードと、出力側正負両端子のいづれ
が一方との間に、コレクタ接地型トランジスタのｍｌレ
クタ・エミッタ回路を挿入し、この二Ｉレクタ接地Ｑ’
！ ）ランシスタの不飽和特性を利用して、−に記スイ
ソヂング用トランジスタの導通・遮断機能にヒノう一し
シスを持たゼたことを特徴としている。
く￥施例〉
リドに本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図が本発明の実施例の回路図である。回路構成上は
第１図の従来技術による回路に点線内の回路１０を追加
した形となっており発振の基本動作は第１図のものと同
様であるが検知電圧レベルにヒステリシスを持つ点が異
なる。以下その動作概略を説明する。
第１図の従来技術による回路に点線内の回路１０を追加
した形となっており発振の基本動作は第１図のものと同
様であるが検知電圧レベルにヒステリシスを持つ点が異
なる。以下その動作概略を説明する。
トランジスタ１１ばコレクタ接地となっておりコレクタ
・エミッタ間の電圧降士はヘース電位に依存している。
・エミッタ間の電圧降士はヘース電位に依存している。
出力電圧Ｖｏｕｔが規定値以下の場合には第１図で説明
した通りツェナーダイオード６にはツェナー電流が流れ
ずトランジスタ５はオフ、よってトランジスタ３，２は
オン状態にある。
した通りツェナーダイオード６にはツェナー電流が流れ
ずトランジスタ５はオフ、よってトランジスタ３，２は
オン状態にある。
この時のトランジスタＩＩのヘース電位ＶＢＩ＋は次の
式で与えられる。
式で与えられる。
ＲＶ ＋ Ｒ１３
−＋１１
ここでＶｐ１７１：ダイオードＤ Ｉ７１の順方向電圧
。
。
ＶｃＥ３：）ランジスタ３の二ルクタ・エミッタ飽和電
比、ＲＶ：ボリュウムＩ２の抵抗値、Ｒｌｑ：抵抗１３
の抵抗値である。トランジスタ１１ばコレクタ接地であ
るからそのエミッタ電位はｖ、、 ＩＩ ＋Ｖ８Ｌｌｌ
” ｖ、 １１となろ。ごこでＶ８ｈｏ＋ばトランジ
スタ１１のベース・エミ、り電圧。よってトランジスタ
２がオンしている時の電圧検知レヘルＶｏＮは次式で惇
えられる。
比、ＲＶ：ボリュウムＩ２の抵抗値、Ｒｌｑ：抵抗１３
の抵抗値である。トランジスタ１１ばコレクタ接地であ
るからそのエミッタ電位はｖ、、 ＩＩ ＋Ｖ８Ｌｌｌ
” ｖ、 １１となろ。ごこでＶ８ｈｏ＋ばトランジ
スタ１１のベース・エミ、り電圧。よってトランジスタ
２がオンしている時の電圧検知レヘルＶｏＮは次式で惇
えられる。
Ｖ６）１ ’ ＶＥＩＩ 十ｖ、 ６ ＋Ｖｏｈ５ −
−（２１こ、二で■θε５．：トランジスタ５のベース
・エミッタ電）４：、。但し抵抗７′の値Ｒ’７と抵抗
７の値Ｒ７の間にはＲ’７＜＜Ｒ７の関係があるため、
抵抗分割比は無視した。Ｖｏｕｔが上記の電圧検知レヘ
ルＶｏｓより大きくなるとツェナーダイオード６にツェ
ナー電流が流れトランジスタ５がオンし、よってトラン
ジスタ３．２がオフしてＶｏｕｔ側へのエネルギーの供
給をストップする。この時のトランジスタ１１のベース
電位Ｖ’ＢＩ＋を考えると次工（で与えられる。
−（２１こ、二で■θε５．：トランジスタ５のベース
・エミッタ電）４：、。但し抵抗７′の値Ｒ’７と抵抗
７の値Ｒ７の間にはＲ’７＜＜Ｒ７の関係があるため、
抵抗分割比は無視した。Ｖｏｕｔが上記の電圧検知レヘ
ルＶｏｓより大きくなるとツェナーダイオード６にツェ
ナー電流が流れトランジスタ５がオンし、よってトラン
ジスタ３．２がオフしてＶｏｕｔ側へのエネルギーの供
給をストップする。この時のトランジスタ１１のベース
電位Ｖ’ＢＩ＋を考えると次工（で与えられる。
ｖ′９ ＩＩ −（Ｖｏｕｔ −ＶＤ １４＞ごごで
、１ぐＣｕ２（０）はトランジスタ３のＯＦＦ時のコレ
クタ・エミッタ等価抵抗である。よってトランジスタ２
がオフしている時の電圧検知レヘルＶＩＩＦＦは次式で
与えられる。
、１ぐＣｕ２（０）はトランジスタ３のＯＦＦ時のコレ
クタ・エミッタ等価抵抗である。よってトランジスタ２
がオフしている時の電圧検知レヘルＶＩＩＦＦは次式で
与えられる。
Ｖ’ＦＦ ” Ｖ ’８ ＩＩ ＋ＶＢａｌｌ ”
ｖＯ６＋ ＶａａｓＶ′ｅｌｌ＃０であるから、 ＶｏＦＦ ＃ ＶＢｔＩＩ十Ｖ ｌ）６ ＋ ｖｅＥｓ
−（３１よってトランジスタ４のオン電圧とオ
フ電圧のヒステリシスは（２）式−（３）式で与えられ
るからＶ ｏｙ Ｖ ｌｌＦＦ ＝ ｆ２１式−（３
）式−ＶｅｉｌＲＶ 十Ｒ１３ −（１）式 となり、ヒステリシスは抵抗Ｉ２と１３の抵抗値の選定
により任意に設定出来る事が判る。以上の様にコレクタ
接地型のトランジスタの不飽和特性を利用してヒステリ
シス特性を連続した任意の点に設定する事が出来る。又
、トランジスタ１１をコレクタ接地型成としている為；
・ランシフタ１１が人力、出力の電圧変動によりオーバ
ードライブとなる事がない為、電圧検出からトランジス
タ２への負帰還動作にほとんど遅延がなく断続制御型電
源回路において特に要求される高帰還スピードと帰還遅
延の排除を本回路構成により達成している事を最大の特
長としている。
ｖＯ６＋ ＶａａｓＶ′ｅｌｌ＃０であるから、 ＶｏＦＦ ＃ ＶＢｔＩＩ十Ｖ ｌ）６ ＋ ｖｅＥｓ
−（３１よってトランジスタ４のオン電圧とオ
フ電圧のヒステリシスは（２）式−（３）式で与えられ
るからＶ ｏｙ Ｖ ｌｌＦＦ ＝ ｆ２１式−（３
）式−ＶｅｉｌＲＶ 十Ｒ１３ −（１）式 となり、ヒステリシスは抵抗Ｉ２と１３の抵抗値の選定
により任意に設定出来る事が判る。以上の様にコレクタ
接地型のトランジスタの不飽和特性を利用してヒステリ
シス特性を連続した任意の点に設定する事が出来る。又
、トランジスタ１１をコレクタ接地型成としている為；
・ランシフタ１１が人力、出力の電圧変動によりオーバ
ードライブとなる事がない為、電圧検出からトランジス
タ２への負帰還動作にほとんど遅延がなく断続制御型電
源回路において特に要求される高帰還スピードと帰還遅
延の排除を本回路構成により達成している事を最大の特
長としている。
尚、第４図は１−ランシフタ２にＣ−タイプのトランジ
スタを使用して実施した場合の回路構成であり、第５図
はトランジスタ２をＮチャンネル式ｌノー・ＭＯＳ −
ｒ； ＩｑＴｔｔこかえて実施した回路構成を示してい
る。回路動作はいずれも第３図の実施例の場合と同等で
ある。両図の場合とも、第３図に示された回路構成要素
に対応する部分には第３図Ｇこ用いた参照番号と同じ番
号にａ又はｂを付した参照番号を用いている。
スタを使用して実施した場合の回路構成であり、第５図
はトランジスタ２をＮチャンネル式ｌノー・ＭＯＳ −
ｒ； ＩｑＴｔｔこかえて実施した回路構成を示してい
る。回路動作はいずれも第３図の実施例の場合と同等で
ある。両図の場合とも、第３図に示された回路構成要素
に対応する部分には第３図Ｇこ用いた参照番号と同じ番
号にａ又はｂを付した参照番号を用いている。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかなように、本発明によれば断続周
期を任意に設定出来るため負荷条件に合わゼて安ｌｌｌ
１ｉなスイッチング素子を使用出来、またスイッチング
素子の応答能力オーバーによる不飽和度の増加によるｖ
Ｊ率ダウンおよび発熱の問題が解消し、さらに〜断続周
期を調節できるので外部へ流出するノイズ量を減少させ
ることができる。
期を任意に設定出来るため負荷条件に合わゼて安ｌｌｌ
１ｉなスイッチング素子を使用出来、またスイッチング
素子の応答能力オーバーによる不飽和度の増加によるｖ
Ｊ率ダウンおよび発熱の問題が解消し、さらに〜断続周
期を調節できるので外部へ流出するノイズ量を減少させ
ることができる。
なお、トランジスタ１１ばコレクタ接地回路構成となっ
ている事によりトランジスタのオーバードライブがなく
電圧検・出回路の動作遅延は原理的に少ない。
ている事によりトランジスタのオーバードライブがなく
電圧検・出回路の動作遅延は原理的に少ない。
第１図および第２図はそれぞれ従来技術による断続制御
型電源回路の構成図および作用説明図である。第３図は
本発明実施例の回路構成図である。 第４図および第５図は、ともに上記実施例を変型実施し
た場合の回路構成図である。 ２．２ａ−スイッチングトランジスタ ２ｂ−スイッチングトランジスタ（ＭＯ５ＰＨ７型）３
．３ａ、３ｂ、５．５ａ、５ｂ、１１．。 １１ ａ 、 Ｉ ｌ ｂ−−−トランジスタ６．６
ａ、６ｂ−ツェナーダイオ−１ ７，７ａ、７′−抵抗 ８−出力コンデンサ １０、］ Ｏａ、ｌ Ｏｂ−断続周期調節回路＋４ タ
イオード
型電源回路の構成図および作用説明図である。第３図は
本発明実施例の回路構成図である。 第４図および第５図は、ともに上記実施例を変型実施し
た場合の回路構成図である。 ２．２ａ−スイッチングトランジスタ ２ｂ−スイッチングトランジスタ（ＭＯ５ＰＨ７型）３
．３ａ、３ｂ、５．５ａ、５ｂ、１１．。 １１ ａ 、 Ｉ ｌ ｂ−−−トランジスタ６．６
ａ、６ｂ−ツェナーダイオ−１ ７，７ａ、７′−抵抗 ８−出力コンデンサ １０、］ Ｏａ、ｌ Ｏｂ−断続周期調節回路＋４ タ
イオード
Claims (1)
- 入力側と出力側との間に挿入されたスイッチング用トラ
ンジスタと、出力側の電圧により作動する、ツェナーダ
イオードおよび抵抗の直列接続により成る回路とを有し
、上記ツェナーダイオードのツェナー電流特性を利用し
て出力側に断続的直流電圧を出力する直流電源回路であ
って、上記ツェナーダイオードと、出力側正負両端子の
いづれか一方との間に、コレクタ接地型トランジスタの
コレクタ・エミッタ回路を挿入し、このコレクタ接地型
トランジスタの不飽和特性を利用して、上記スイッチン
グ用トランジスタの導通・遮断機能にヒステレシスを持
たせたことを特徴とする、断続制御型電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12122384A JPH063990B2 (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 断続制御型電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12122384A JPH063990B2 (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 断続制御型電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS611264A true JPS611264A (ja) | 1986-01-07 |
| JPH063990B2 JPH063990B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=14805941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12122384A Expired - Lifetime JPH063990B2 (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 断続制御型電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063990B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63156578U (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP12122384A patent/JPH063990B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63156578U (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH063990B2 (ja) | 1994-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |