JPS6277865A - 電源供給装置 - 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】 〔概要〕 １次側にパルス幅変調制御０２７路を持つ電源供給装置
において、パルス幅変調制御回路に電源供給を行うバッ
クアップ電源にコンデンサ方式のバックアップ電源の特
性とチョーク・インプット方式のバックアップ電源の特
性の両方を付与したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、パルス幅変調制御回路を“持つ電源供給装置
、特にパルス幅変調制御回路に電源を供給するバックア
ップ電源に関するものである。

〔従来技術と問題点〕

第３図はパルス幅変調制御回路を持つ電源供給装置の従
来例を示す図である。第３図において、１は起動回路、
２はシリーズ・レギュレータ、３はパルス幅変調制御回
路（以下、ＰＷＭ制御回路という）４はスイッチング・
トランジスタ、５は変圧器、６と７はダイオード、８は
チョーク・コイル、９は電圧モニタ、１０はダイオード
、１１はコンデンサ、１２もコンデンサ、ＢＳはバック
アップ電源、Ｎ、ないしＮ３は変圧器の巻線をそれぞれ
示している。起動回路１は起動時にシリーズ・レギュレ
ータ２及びＰＷＭ制御回路３に電源を供給するためのも
のである。シリーズ・レギュレータ２はＰＷＭ制御回路
３に供給される電源電圧を一定値に保つためのものであ
る。ＰＷＭ制御回路３は、電圧モニタ９の検出する電圧
値°に従ってスイッチング・トランジスタ４をオン・オ
フするものである。スイッチング・トランジスタ４のオ
ン・オフにより変圧器５の巻線Ｎ、に電圧が誘起し、負
荷に電流が流れる。電源供給装置の出力電圧は電圧モニ
タ９によって検出される。スイッチング・トランジスタ
４がオン・オフすると変圧器５の巻′ｆａＮ　２に電圧
が誘起し、この電圧によりコンデンサ１１が充電される
。コンデンサ１１の両端電圧Ｖｌｌは、ダイオード１ｏ
の電圧降下を無視すると ＶＢ　＝ＶｃｃＸＮｚ　／Ｎ＋ となる。但し、ＶＣＣは入力電圧である。ダイオード１
０、コンデンサ１１及び巻線Ｎ２は、コンデンサ・イン
プット方式のバックアップ電源ＢＳを構成している。コ
ンデンサ１１の両端電圧■、は、シリーズ・レギュレー
タ２を介してＰＷＭ制御回路３の電源端子に供給される
。

第４図はパルス幅変調制御回路を持つ電源供給装置の他
の従来例を示す図である。第４図において、１３はチョ
ーク・コイル、１４はダイオードをそれぞれ示している
。なお、第３図と同一符号は同一物を示している。スイ
ッチング・トランジスタ４がオンし、巻線Ｎ２に電圧が
誘起されると、巻線Ｎ２、ダイオード１０チヨーク・コ
イル１３及びコンデンサ１１よりなるバスに電流が流れ
、スイッチング・トランジスタ４がオフすると、ダイオ
ード１４、チョーク・コイル１３及びコンデンサ１１よ
りなるパスに電流が流れる。ダイオード１０及び１４に
よる電圧降下を無視すると、コンデンサ１１の両端電圧
ＶＢは Ｖａ　＝　ＶＣＣＸ　Ｎ２　／　ＮＩ　　Ｘ　Ｄとなる
。但し、Ｄはスイッチング・トランジスタのオン時間を
周期で割ったものである。巻線Ｎ２、ダイオード１０、
ダイオード１４、チョーク・コイル１３及びコンデンサ
１１は、チョーク・インプット方式のバックアップ電源
ＢＳを構成している。なお、第４図の従来例では、ＰＷ
Ｍ制御回路３はソフト・スタートの機能、即ち出力電圧
を徐々に上昇させる機能を持っている。

第５図は起動回路ｌの１例を示す図である。第５図にお
いて、１５はトランジスタ、１６はツェナー・ダイオー
ド、１７はダイオード、１８は抵抗をそれぞれ示してい
る。ダイオード１７からの出力電圧■は、 Ｖ＝Ｖｚ　　ＶＢｔ　　Ｖｔ となる。但し、■２はツェナー・ダイオード１６の電圧
降下、ＶＢＥはトランジスタ１５のベース・エミッタ間
の電圧降下、ＶＦはダイオード１７の電圧降下をそれぞ
れ示している。シリーズ・レギュレータ２の出力電圧は
上記電圧■より高くなるように設定されている。

第３図のようなコンデンサ・インプット方式を採用した
場合、入力電圧Ｖｃｃに比例してバックアップ電源の電
圧が変化するため、これを安定化して使用しなくてはな
らない。この第３図の方式は、バックアップ電源の立ち
上がりが速いが、ロスが大きいという欠点がある。また
、第４図に示すようなチョーク・インプット方式を採用
した場合、ロスが少ないが、ＰＷＭ制御回路のソフト・
スタートの関係上、立ち上がりが遅くなってしまうと言
う欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の考察に基づくものであって、パルス幅
変調制御回路と該パルス幅変調制御回路に電源を供給す
るバックアップ電源とを持つ電源供給装置において、発
振開始直後は立ち上がりの速いコンデンサ・インプット
方式のバックアップ電源として動作し、次にシリーズ・
レギュレータとして動作し、定常時にはチョーク・イン
プット方式の一バックアップ電源として動作するバック
アップ電源を提供することを目的としている。

〔目的を達成するための手段〕

そしてそのため本発明の電源供給装置は、入力電源と、
１次巻線の一端が上記入力電源の一側に接続された変圧
器と、該変圧器の１次巻線の他端に一端が接続され他端
が上記入力電源の他側に接続されたスイッチング・トラ
ンジスタと、上記変圧器の出力側巻線に接続された出力
側の整流平滑回路と、該整流平滑回路の出力電圧をモニ
タする電圧モニタと、該電圧モニタの検出した電−正値
に従って上記スイッチング・トランジスタの１周期にお
けるオン時間幅を制御するパルス幅変調制御回路と、上
記パルス幅変調制御回路に電源を供給するバックアップ
電源と、該バックアップ電源のバックアップ電圧が低い
時に上記パルス幅変調制御回路に電源を供給する起動回
路とを具備する電源供給装置において、上記バックアッ
プ電源は、一端が上記入力電源の他側に接続された変圧
器の補助巻線と、アノード側が上記補助巻線の他端に接
続された第１のダイオードと、一端が上記第１のダイオ
ードのカソード側に接続されたチョーク・コイルと、一
端が上記チョーク・コイルの他側に接続され他端が上記
入力電源の他側に接続され　　−たコンデンサと、アノ
ード側が上記入力電源の他側に接続されカソード側が上
記第１のダイオードのカソード側に接続された第２のダ
イオードと、上記コンデンサの一端を上記パルス幅変調
制御回路の電源端子に接続する電源線と、上記チョーク
・コイルの一端と他端との間に設けられ且つ上記コンデ
ンサの両端電圧が低い時には短絡状態となり上記コンデ
ンサの両端電圧が高い時には開放状態となるスイッチン
グ手段とから構成されたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。第１図は本
発明の１実施例の電気回路図である。第、　１図におい
て、２１と２２はトランジスタ、２３はツェナー・ダイ
オード、２４はダイオードをそれぞれ示している。なお
、第４図と同一符号は同一物を示している。コンデンサ
１１の電圧が小さい時は、ツェナー・ダイオード２３に
電流が流れず、トランジスタ２１がオフしている。この
ために、トランジスタ２２が導通し、ダイオード１０、
抵抗、トランジスタ２２及びダイオード２４を通って電
流が流れ、コンデンサ１１が充電される。

出力電圧が高くなり、コンデンサ１１の電圧がツェナー
・ダイオード２３のツェナー電圧を越えると、トランジ
スタ２１がオンし、トランジスタ２２はオフする。トラ
ンジスタ２２がオフした状態ではバックアップ電源ＢＳ
は、チョーク・インプット方式のバックアップ電源とし
て動作する。

第２図は第３図、第４図及び第１図のバックアップ電源
の立ち上がり特性の違いを説明する図である。第２図（
ａ）は入力電圧の立ち上がりを示し、第２図（ｂ）はコ
ンデンサ・インプット方式のバックアップ電源の立ち上
がりを示し、第２図（Ｃ）はチョーク・インプット方式
のバックアップ電源の立ち上がりを示し、第２図（ｄ）
は本発明によるバックアップ電源の立ち上がりを示す。

第２図（ｄ）に示すように、本発明によるバラアップ電
源では、発振開始と共にバックアップ電圧ＶＢが急速に
上昇し、次いでバックアップ電圧はツェナー・ダイオー
ド２３のツェナー電圧に保持され、トランジスタ４のデ
ユーティが増加してコンデンサ１１の両端電圧がツェナ
ー・ダイオード２３のツェナー電圧を越えると、チョー
ク・インプット方式のバックアップ電源の特性を持つよ
うになる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明のバックアップ
電源を採用すれば、入力電圧が低い所から高い所まで安
定化されたバックアップ電圧を得ることが出来、また、
立ち上がり特性が速いため起動回路の負担が軽減され、
定常時にはロスを低減でき、高効率化を計ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の電気回路図、第２図は第３
図、第４図及び第１図のバックアップ電源の立ち上がり
特性の違いを説明する図、第３図はパルス幅変調制御回
路を持つ電源供給装置の従来例を示す図、第４図はパル
ス幅変調制御回路を持つ電源供給装置の他の従来例を示
す図、第５図は起動回路の１例を示す図である。 １・・・起動回路、２・・・シリーズ・レギュレータ、
３・・・パルス幅変調制御回路、４・・・スイッチング
・トランジスタ、５・・・変圧器、６と７・・・ダイオ
ード、８・・・チョーク・コイル、９・・・電圧モニタ
、１０・・・ダイオード、１１・・・コンデンサ、１２
・・・コンデンサ、ＢＳ・・・バックアップ電源、Ｎ、
ないしＮ、・・・変圧器の巻線、１３・・・チョーク・
コイル、°１４・・・ダイオード、１５・・・トランジ
スタ、１６・・・ツェナー・ダイオード、１７・・・ダ
イオード、１８・・・抵抗、２１と２２・・・トランジ
スタ、２３・・・ツェナー・ダイオード、２４・・・ダ
イオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力電源と、１次巻線の一端が上記入力電源の一側に接
   続された変圧器と、該変圧器の１次巻線の他端に一端が
   接続され他端が上記入力電源の他側に接続されたスイッ
   チング・トランジスタと、上記変圧器の出力側巻線に接
   続された出力側の整流平滑回路と、該整流平滑回路の出
   力電圧をモニタする電圧モニタと、該電圧モニタの検出
   した電圧値に従って上記スイッチング・トランジスタの
   １周期におけるオン時間幅を制御するパルス幅変調制御
   回路と、上記パルス幅変調制御回路に電源を供給するバ
   ックアップ電源と、該バックアップ電源のバックアップ
   電圧が低い時に上記パルス幅変調制御回路に電源を供給
   する起動回路とを具備する電源供給装置において、上記
   バックアップ電源は、一端が上記入力電源の他側に接続
   された変圧器の補助巻線と、アノード側が上記補助巻線
   の他端に接続された第１のダイオードと、一端が上記第
   １のダイオードのカソード側に接続されたチョーク・コ
   イルと、一端が上記チョーク・コイルの他側に接続され
   他端が上記入力電源の他側に接続されたコンデンサと、
   アノード側が上記入力電源の他側に接続されカソード側
   が上記第１のダイオードのカソード側に接続された第２
   のダイオードと、上記コンデンサの一端を上記パルス幅
   変調制御回路の電源端子に接続する電源線と、上記チョ
   ーク・コイルの一端と他端との間に設けられ且つ上記コ
   ンデンサの両端電圧が低い時には短絡状態となり上記コ
   ンデンサの両端電圧が高い時には開放状態となるスイッ
   チング手段とから構成されたことを特徴とする電源供給
   装置。