JPS6412180B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6412180B2 JPS6412180B2 JP6186284A JP6186284A JPS6412180B2 JP S6412180 B2 JPS6412180 B2 JP S6412180B2 JP 6186284 A JP6186284 A JP 6186284A JP 6186284 A JP6186284 A JP 6186284A JP S6412180 B2 JPS6412180 B2 JP S6412180B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- switching
- output
- circuit
- high frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 27
- 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 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 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)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はスイツチングレギユレータ即ちDC−
DCコンバータに関する。
DCコンバータに関する。
背景技術とその問題点
スイツチングトランジスタのスイツチング動作
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ツチン
グトランジスタのスイツチング期間を制御するよ
うにフイードバツクループを構成することにより
直流出力電圧を常時一定に保持するようにしたス
イツチングレギユレータは周知である。
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ツチン
グトランジスタのスイツチング期間を制御するよ
うにフイードバツクループを構成することにより
直流出力電圧を常時一定に保持するようにしたス
イツチングレギユレータは周知である。
この一例を図面第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
１に対して１次巻線３ａとスイツチングトランジ
スタ（コレクタ−エミツタ）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−エミツ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
回路であつて、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は後述
するように、外部信号によりそのパルス幅（デユ
ーテイ）及び発振周波数が変更されるようになさ
れている。
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
１に対して１次巻線３ａとスイツチングトランジ
スタ（コレクタ−エミツタ）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−エミツ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
回路であつて、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は後述
するように、外部信号によりそのパルス幅（デユ
ーテイ）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）であつて、９
はその整流用ダイオード、１０は平滑用コンデン
サである。１１ａ，１１ｂは出力端子、２０は可
変抵抗器であつて、出力端子１１ａ，１１ｂ間の
電圧Ｖ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、これら両電圧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１
４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
パルス発生回路７より得られるパルスの幅（デユ
ーテイ）及び周波数を制御（変更）し、よつて出
力端子１１ａ及び１１ｂ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、１０は平滑用コンデン
サである。１１ａ，１１ｂは出力端子、２０は可
変抵抗器であつて、出力端子１１ａ，１１ｂ間の
電圧Ｖ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、これら両電圧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１
４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
パルス発生回路７より得られるパルスの幅（デユ
ーテイ）及び周波数を制御（変更）し、よつて出
力端子１１ａ及び１１ｂ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のオンオフ周期の短縮化が考え
られるが、この場合、トランジスタ４のコレクタ
−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。
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のオンオフ周期の短縮化が考え
られるが、この場合、トランジスタ４のコレクタ
−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図に示すスイツチングレ
ギユレータによる負荷特性を示す曲線図であつ
て、横軸にパルス発生回路７よりのパルスのデユ
ーテイ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、縦軸に出力を目盛つて
いる。本図においてx1及びx2は夫々、デユーテイ
が例えば５％及び50％程度の値を示す。
ギユレータによる負荷特性を示す曲線図であつ
て、横軸にパルス発生回路７よりのパルスのデユ
ーテイ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、縦軸に出力を目盛つて
いる。本図においてx1及びx2は夫々、デユーテイ
が例えば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＝x1＝
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。
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。
発明の目的
本発明はこのような欠点を回避し、よつてx1％
以下においても継続して発振動作を行わせること
のできるスイツチングレギユレータを提供したも
のである。
以下においても継続して発振動作を行わせること
のできるスイツチングレギユ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荷
状態となつたとき、チヨ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。
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荷
状態となつたとき、チヨ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ツチングレギ
ユレータの一例を説明する。尚この第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。
ユレータの一例を説明する。尚この第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１
２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−
エミツタ及びチヨークコイル１９よりなる直列回
路を通じて、出力端子１１ａ及び１１ｂ間に得ら
れる直流電流を供給するようになす。尚この出力
端子１１ａ及び１１ｂ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。
を設けてその一方の入力端子に第１の比較回路１
２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−
エミツタ及びチヨークコイル１９よりなる直列回
路を通じて、出力端子１１ａ及び１１ｂ間に得ら
れる直流電流を供給するようになす。尚この出力
端子１１ａ及び１１ｂ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、通常
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が制御されて出力端子１１
ａ及び１１ｂ間に安定した直流電圧が得られる。
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が制御されて出力端子１１
ａ及び１１ｂ間に安定した直流電圧が得られる。
今出力端子１１ａ及び１１ｂ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
デユーテイ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１７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、よつてこのトランジスタ１８のコレク
タ−エミツタ及びチヨークコイル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１
８の内部抵抗がより低下し、よつて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
デユーテイ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１７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、よつてこのトランジスタ１８のコレク
タ−エミツタ及びチヨークコイル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１
８の内部抵抗がより低下し、よつて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、従つてそれ丈け１次巻線３ａに多くの
電流を供給するようにスイツチングトランジスタ
４がスイツ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。
巻線３ｂとの結合係数が、通常の負荷状態よりも
小となり、従つてそれ丈け１次巻線３ａに多くの
電流を供給するようにスイツチングトランジスタ
４がスイツ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、従来ではデユーテイ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
態となつてもこの発振動作が停止されることがな
く、即ち無負荷であつてもデユーテイx1％で動作
し、従つてその制御し得る動作範囲を広くできる
ものである。
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
態となつてもこの発振動作が停止されることがな
く、即ち無負荷であつてもデユーテイx1％で動作
し、従つてその制御し得る動作範囲を広くできる
ものである。
発明の効果
以上説明したように、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、従つて
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。
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、従つて
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図は従来のスイツチングレギユレータの一
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ツチングレギユ
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，３
ｂ，３ｃはその１次、２次、３次巻線、４はスイ
ツチングトランジスタ、７はパルス発生回路、１
２，１４，１６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はチヨーク
コイルである。
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ツチングレギユ
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，３
ｂ，３ｃはその１次、２次、３次巻線、４はスイ
ツチングトランジスタ、７はパルス発生回路、１
２，１４，１６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はチヨーク
コイルである。
Claims (1)
- １ 高周波トランスの１次巻線に対して、スイツ
チングトランジスタのスイツ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
に応じて上記スイツチングトランジスタのスイツ
チング動作を制御するようにフイードバツクルー
プが構成されてなるスイツチングレギユレータに
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、チヨ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
ツチングレギユレータ。
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 JPS60207453A (ja) | 1985-10-19 |
| JPS6412180B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2773195B2 (ja) * | 1988-04-05 | 1998-07-09 | 松下電器産業株式会社 | スイッチング電源装置 |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP6186284A patent/JPS60207453A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60207453A (ja) | 1985-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |