JPS6135164A - スイツチング電源装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信機器等の電源に使用されるスイッチング電
源装置に関するものである。

〔従来の技術〕

周知のようにフライバンク方式による多出力スイッチン
グ電源装置においては入力側に設けられた主となる第１
のスイッチング素子の制御動作と、出力電圧を制御する
第２のスイッチング素子の制御動作とは独立に行われ、
画素子は同期動作制御が行われていない。一般的にその
動作周期は異なるため、ビート等の複雑な雑音が発生し
てこれが外部回路に送出され、低雑音のスイッチング電
源装置を得るのが技術的に困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ビート等
の雑音の発生を防止したスイッチング電源装置を提供す
るものである。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は第１
の出力電圧の変化を検出し、第１の、スイッチング素子
の導通時間を制御して第１の出力電圧を一定に保持する
第１の検出制御回路と、第２の出力電圧の変化を検出し
、第２のスイッチング素子の導通時間を制御して第２の
出力電圧を一定に保持する第２の検出制御回路と、この
第２の検出制御回路により発生した一定周波数のクロッ
ク信号により第１のスイッチング素子の動作制御を第２
のスイッチング素子の動作制御と同期動作させる同期制
御回路とから構成され、第１、第２のスイッチング素子
の動作制御を同期させることにより両スイッチング素子
の非同期動作のため発生するビート等の雑音の発生を防
止して電源装置の低雑音化を図ったことにある。

〔実施例〕

以下図面に従って本発明の一実施例を詳細に説明する。

図は商用電源を入力とし複数の（この実施例では第１と
第２の出力電圧を得る）出力電圧を得るスイッチング電
源装置の回路図で、同図において商用電源１を全波整流
回路２、コンデンサ３により整流して平滑し、得られた
直流電圧のプラス側は人・出力を絶縁する変圧器Ｔの一
次巻線Ｌ１を経て第１のスイッチング素子となるトラン
ジスタ４のコレクタに印加される。また、前記直流電圧
のプラス側は高抵抗器５、ベース電流制御トランジスタ
６のベース・エミッタを経てトランジスタ４０ベースに
印加される。この高圧印加によりトランジスタ４が導通
されると変圧器Ｔの巻線Ｌ１にはトランジスタ４のコレ
クタ・エミッター電流検出用の抵抗器７−コンデンサ３
のマイナス側に向かうて電流が流れ、この電源により変
圧器Ｔの巻線Ｌ１は励磁される。巻線Ｌ１が励磁される
と巻線り已に電圧が誘起される。この電圧はコンデンサ
８と図示極性のダイオード９の並列回路を介して１〜ラ
ンジスタロのコレクタに印加される。］・ランジスタロ
はこれにより導通され、トランジスタ４へのへ一ス電流
が増大される。巻線ＬＬの励磁電流が増大されるととも
に抵抗器７の端子電圧も上昇される。

この電圧はコンデンサ１０と抵抗１１の並列回路を介し
て電流検出用トランジスタ１２のベースに印加される。

この電圧がトランジスタ１２のベース・エミッタとダイ
オード１３の導通可能な電圧に達するとトランジスタ１
２は導通する。

一方、この時点では巻線Ｌ３に誘起された電圧により整
流器１４を介してコンデンサ１５は充分図示極性に充電
されている。この充電電圧は抵抗器１６．１７．１８の
回路を介してトランジスタ１２のコレクタに印加されト
ランジスタ１２を導通状態とする。なお、抵抗器１９と
コンデンサ２０の並列回路はシュミット回路動作として
動作するためのものである。トランジスタ１２が導通す
るとトランジスタ１２のコレクター抵抗器１８−トラン
ジスタ２１のベースに電流が流れ、トランジスタ２１も
導通される。このトランジスタ２１の導通により抵抗２
２−トランジスタ２３のベース・エミンター整流器２４
−巻線り今に電流が流れトランジスタ２３が導通される
。また、トランジスタ２１−整流器２５→抵抗器２６−
フリップフロップトランジスタ２フ＋抵抗器２８の回路
にも電流が流れ、トランジスタ２７が導通する。トラン
ジスタ２７が導通されると、抵抗２８−トランジスタ２
７→抵抗２９−トランジスタ２１−抵抗１６−コンデン
サ１５の図示プラス極性の回路にも電流が流れ、トラン
ジスタ２１の導通状態は保持される。

前記トランジスタ２３が導通するとトランジスタ６のベ
ース電圧はマイナスになり、トランジスタ６は非導通と
なる。これによりトランジスタ４のベースへのプラス電
圧が除去されるとともに整流器３１およびトランジスタ
２３によりトランジスタ４のベースはマイナス電位とな
るため、トランジスタ４は非導通状態となる。このトラ
ンジスタ４が非導通になり巻線Ｌ１の電流も遮断される
と、巻線Ｌ２に発生された電圧は整流器３２により整流
され、コンデンサ３３により平滑されて負荷ＲＬ１間に
第１の出力電圧を発生する。

次ぎに非導通状態になった第１のスイッチングトランジ
スタ４が再び導通状態となる過程について述べる。この
実施例では後述する第２の検出制御回路にＩＣ４９４（
パルス幅制御による汎用ＩＣとして公知のものである）
を使用した例について述べる。Ｉ　Ｃ４９４の動作によ
りフォトカプラ３４を介して供給されるクロック信号は
フォトカプラ３４のコレクタ・エミッター抵抗器３５−
フリップフロップリセットトランジスタ３６のベース・
エミッターコンデンサ３８のマイナスに流れ、トランジ
スタ３６は導通される。トランジスタ３６の導通により
、フリップフロップトランジスタ２７のベースはマイナ
ス電位に引き下げられるので、トランジスタ２７は非導
通となる。これに伴ってトランジスタ２１、次いでトラ
ンジスタ２３が非導通となる。トランジスタ２３が非導
通になるとトランジスタ６のベースには図示極性の整流
器６０と抵抗６１とからなる直列回路を介してコンデン
サ１５のプラス電位が印加されるのでトランジスタ６は
導通され、トランジスタ４のベースにベース電流を供給
する。これによりトランジスタ４は導通されて巻線Ｌ１
が通電される。このことはトランジスタ４の動作は第２
の検出制御回路のＩＣ４９４からフォトカプラ３４を介
して供給されるクロック信号に同期して行われることに
なる。

次ぎに第１の負荷ＲＩＪへの出力電圧を調整する第１の
検出制御回路について述べる。差動増幅器３９は第１の
負荷ＲＬ１への出力電圧の変化を検出するもので、その
増幅器３９のマイナス端子には第１の出力電圧を抵抗器
４０．４１により分圧した電圧が印加される。また、差
動増幅器３９のプラス端子にはＩ　Ｃ４９４の端子７７
に得られる基準電圧が印加される。差動増幅器３９の動
作電源としては巻線Ｌ５に誘起される電圧を整流器４２
、コンデンサ４３で整流平滑された直流電源が使用され
る。なお、この電源は後述の第２の検出制御回路である
ＩＣ４９４およびフォトカプラ４４にも供給される。前
記出力電圧を修正する必要（出力電圧が変動）が生じた
とき、差動増幅器３９は動作してフォトカプラ４４が駆
動される。フォトカプラ４４の駆動により、その出力が
抵抗器４５を介してトランジスタ１２のベースに与えら
れる。これにより巻線Ｌ１への通電を制御するトランジ
スタ１２を導通する電圧レベルが制御される。１−ラン
ジスタ１２が導通となるとトランジスタ２１．２６を導
通させ、トランジスタ４を非導通にする時間制御を行い
出力電圧を調整する。

次ぎに第２の負荷ＲＬλへの出力電圧の調整を行う第２
の検出制御回路について述べる。第２の負荷ＲＬ：Ｌへ
の出力は第１の出力電圧を第２のスイ・ノチング素子と
なるトランジスタ４６で導通・非導通制御してフリーホ
イルダイオード４７、チョークコイルＬＥＴおよびコン
デンサ４８により平滑し供給される。ここで出力電圧に
変動があると、抵抗４９．５０によって分圧された電圧
およびＩＣ４９４の端子７７に発生している基準電圧と
、抵抗５１．５２により分圧された電圧とをＩＣ４９４
内のコンパレータの端子７０．７１にそれぞれ与えるこ
とにより、Ｔ　Ｃ４９４の端子７５．７６には出力パル
スの幅が制御された出力が得られる。この出力は抵抗６
６を介してトランジスタ４６のベースに与えられるので
、トランジスタ４６の導通時間はこの出力パルス幅によ
り制御されて出力電圧の調整が行われる。ＩＣ４９４の
端子７１．７２間に接続された抵抗器５３とコンデンサ
５４の直列回路は出力安定回路網のものである。また、
ＩＣ４９４の制御信号の周波数は端子７３．７４に接続
されたコンデンサ５５および抵抗器５６の値により決定
される。この制御信号は端子７５．７６番こパルス幅が
変調されて出力され第２のスイ・ノチングトランジスタ
４６の導通時間を制御させる。また、前記制御信号は端
子７３に鋸歯状の電圧を発生させ、この電圧は微分コン
デンサ５７からトランジスタ５８のベースに印加今れる
。トランジスタ５８の出力はクロック信号として抵抗器
５９を介してフォトカプラ３４に供給されてこれが駆動
される。このフォトカプラ３４の駆動により前述したよ
うにトランジスタ４の動作周期が制御される。このよう
にトランジスタ４と４６はＩ　Ｃ４９４の発生ずる一定
周波数の制御信号により同期動作を行う。

上記実施例においては第２検出制御回路にＩＣ４９４を
使用した場合について述べて来たが、上記回路動作と基
本的に同一動作をするｒｃ素子または回路構成にしても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、変圧器により絶縁
された入力側と出力側の第１、第２のスイッチング素子
を同期させて導通・非導通制御ができるので、スイッチ
ング素子の同期ずれ動作等によるビート等の雑音が発生
しないで低雑音のスイッチング電源装置が得られる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す回路図である。 ４は第１のスイッチング素子であるトランジスタ、６．
１２．２１．２３．２７．３６は制御用トランジスタ、
３４．４４はフォトカブラ、４６は第２のスイッチング
素子であるトランジスタ、Ｔは変圧器である。 特　許　出　願　人　株式会社　宮川製作所代理人　　
　弁理士　積　　１）　輝　　正手続補正書 昭和５９年１０月　３日 特許庁長官　志　賀　　　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願　第１５３６９６号２、発明の
名称　スイッチング電源装置３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　東京都目黒区下目黒６−２０−２３名称　株
式会社宮川製作所 代表者　　宮　川　太　− ４、代理人〒１０５　　電話０３−５０１−３６３３住
　所　　東京都港区西新橋２丁目５番８号７、補正の内
容　別紙の通り　　　　　　”、　　５ｏ、、Ａｏ、−
７Ｊ６、補正の対象 （１）明細書の「３、発明の詳細な説明」の欄。 （２）図面。 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁６行「発生した一定周波数」を［発
生させた一定周波数」と補正する。 （２）同書第４頁７行「高圧印加」を「電圧印加」と補
正する。 （３）同書同頁１６行［６はこれにより導通され、］を
「６のコレクタを経て、」と補正する。 （４）同書第５頁１５行「抵抗２２」を「抵抗器２２」
と補正する。 （５）同書第６頁１行「抵抗２８」を「抵抗器２８」と
補正する。 （６）同書同頁２行「抵抗２９」を「抵抗器２９」と補
正する。 （７）同書同頁２行から同頁３行の「抵抗１６」を「抵
抗器１６」と補正する。 （８）同書第９頁１０行から同頁１１行の「抵抗４９．
５０」を「抵抗器４９．５０Ｊと補正する。 （９）同書同頁１２行から同頁１３行の「抵抗５１．５
２」を「抵抗器５１．５２」と補正する。 ａＯｔ同書第１０頁２行「出力安定回路網のものである
。」を「出力安定回路網である。」と補正する。 （１１）図面を添付のように補正する。 ８、添付書類の目録 ＋ｌ）訂正図面　　１通

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力側に設けられた第１のスイッチング素子を導通・非
   導通とさせて入力電圧による変圧器巻線の励磁を制御し
   、複数の他巻線に発生する電圧を整流して平滑し、複数
   の出力電圧を得る入出力絶縁形の電源装置において、第
   １の出力電圧の変化を検出し、前記第１のスイッチング
   素子の導通時間を制御して前記第１の出力電圧を一定に
   保持する第１の検出制御手段と、第２の出力電圧の変化
   を検出し、出力側にある第２のスイッチング素子の導通
   時間を制御して得られる第２の出力電圧を一定に維持す
   る第２の検出制御手段と、この第２の検出制御手段によ
   り発生させた一定周波数信号によって前記第１のスイッ
   チング素子の動作制御を第２のスイッチング素子の動作
   制御と同期動作させる手段とから成ることを特徴とする
   スイッチング電源装置。