JP3101696B2 - スイッチングレギュレータ - Google Patents
スイッチングレギュレータInfo
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- JP3101696B2 JP3101696B2 JP08306740A JP30674096A JP3101696B2 JP 3101696 B2 JP3101696 B2 JP 3101696B2 JP 08306740 A JP08306740 A JP 08306740A JP 30674096 A JP30674096 A JP 30674096A JP 3101696 B2 JP3101696 B2 JP 3101696B2
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- diode
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はスイッチングレギ
ュレータに関し、特に小型化と経済化に係わる。
ュレータに関し、特に小型化と経済化に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来のスイッチングレギュレータは図５
に示すように、トランジスタ１のコレクタにトランス２
の１次コイルの一端が接続され、その他端が入力端子３
に接続される。トランジスタ１のベースは、ＰＷＭコン
トローラ４の制御端子４ａに接続される。トランス２の
２次コイルの一端は接地され、他端はダイオード５を通
じて出力端子６に接続される。ダイオード５のカソード
はコンデンサ７を通じて接地される。
に示すように、トランジスタ１のコレクタにトランス２
の１次コイルの一端が接続され、その他端が入力端子３
に接続される。トランジスタ１のベースは、ＰＷＭコン
トローラ４の制御端子４ａに接続される。トランス２の
２次コイルの一端は接地され、他端はダイオード５を通
じて出力端子６に接続される。ダイオード５のカソード
はコンデンサ７を通じて接地される。
【０００３】ＰＷＭコントローラ４は出力電圧Voutを設
定電圧Vrefと比較し、その差がゼロとなるように、トラ
ンジスタ１がオンとなるベース電流／電圧の時間幅（流
通角）を制御する。通常トランジスタ１のスイッチング
は２０ＫHz以上の周波数で行われる。ＰＷＭコントロー
ラ４の出力電圧Ｖ１及びトランスＴの出力電圧Ｖ２を図
５Ｂに示す。入力電圧Vin ＝６〜１４Ｖのとき、出力電
圧Vout≒１４Ｖ，出力電流ＩＬ≒0.１Ａが負荷抵抗８に
供給される。ＰＷＭコントローラ４は市販のものを使用
できる。
定電圧Vrefと比較し、その差がゼロとなるように、トラ
ンジスタ１がオンとなるベース電流／電圧の時間幅（流
通角）を制御する。通常トランジスタ１のスイッチング
は２０ＫHz以上の周波数で行われる。ＰＷＭコントロー
ラ４の出力電圧Ｖ１及びトランスＴの出力電圧Ｖ２を図
５Ｂに示す。入力電圧Vin ＝６〜１４Ｖのとき、出力電
圧Vout≒１４Ｖ，出力電流ＩＬ≒0.１Ａが負荷抵抗８に
供給される。ＰＷＭコントローラ４は市販のものを使用
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近、スイッチングレ
ギュレータの原価低減と小型化が強く要請されるように
なって来た。この発明はこの要請に応えるために為され
たものである。
ギュレータの原価低減と小型化が強く要請されるように
なって来た。この発明はこの要請に応えるために為され
たものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のスイッチング
レギュレータは、入力端子と出力端子との間に、第１ト
ランジスタのエミッタ〜コレクタ、コイル、第１ダイオ
ードが順次接続され、第１トランジスタのコレクタは、
第２ダイオードを通じて接地され、コイルと第１ダイオ
ードの接続点は、エミッタの接地された第２トランジス
タのコレクタに接続され、第１ダイオードの出力端子側
は、コンデンサを介して接地されると共に、ＰＷＭコン
トローラの電圧監視端子に接続される。
レギュレータは、入力端子と出力端子との間に、第１ト
ランジスタのエミッタ〜コレクタ、コイル、第１ダイオ
ードが順次接続され、第１トランジスタのコレクタは、
第２ダイオードを通じて接地され、コイルと第１ダイオ
ードの接続点は、エミッタの接地された第２トランジス
タのコレクタに接続され、第１ダイオードの出力端子側
は、コンデンサを介して接地されると共に、ＰＷＭコン
トローラの電圧監視端子に接続される。
【０００６】第１，第２トランジスタのベースはＰＷＭ
コントローラの第１，第２制御端子にそれぞれ接続さ
れ、ＰＷＭコントローラは、出力端子の電圧が一定とな
るように、第１トランジスタの流通角を制御すると共
に、第１トランジスタのオフの期間において、第２トラ
ンジスタを所定時間の間オフに制御して、コイルの電磁
エネルギによりコンデンサを充電させる。
コントローラの第１，第２制御端子にそれぞれ接続さ
れ、ＰＷＭコントローラは、出力端子の電圧が一定とな
るように、第１トランジスタの流通角を制御すると共
に、第１トランジスタのオフの期間において、第２トラ
ンジスタを所定時間の間オフに制御して、コイルの電磁
エネルギによりコンデンサを充電させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】従来のスイッチングレギュレータ
の原価構成と外形寸法に関し、大きな割合を占めるのが
トランス２である。そこで、この発明では図１に示すよ
うにトランス２を使用せず、比較的小型で安価なコイル
１２，２チャンネル用のＰＷＭコントローラ４等で構成
できる新しい回路構成のスイッチングレギュレータを実
現している。なお、図１には図５と対応する部分に同じ
符号を付けてある。
の原価構成と外形寸法に関し、大きな割合を占めるのが
トランス２である。そこで、この発明では図１に示すよ
うにトランス２を使用せず、比較的小型で安価なコイル
１２，２チャンネル用のＰＷＭコントローラ４等で構成
できる新しい回路構成のスイッチングレギュレータを実
現している。なお、図１には図５と対応する部分に同じ
符号を付けてある。
【０００８】第１トランジスタ１１のエミッタは入力端
子３に接続され、ベースはＰＷＭコントローラ４の第１
の制御端子４ａに接続される。コレクタはコイル１２を
通じて第１ダイオード５のアノードに接続される。第１
ダイオード５のアノードはエミッタの接地された第２ト
ランジスタ１３のコレクタに接続され、第２トランジス
タ１３のベースはＰＷＭコントローラ４の第２制御端子
４ｂに接続される。第１トランジスタ１１のコレクタ
は、アノードの接地された第２ダイオード１４のカソー
ドに接続される。
子３に接続され、ベースはＰＷＭコントローラ４の第１
の制御端子４ａに接続される。コレクタはコイル１２を
通じて第１ダイオード５のアノードに接続される。第１
ダイオード５のアノードはエミッタの接地された第２ト
ランジスタ１３のコレクタに接続され、第２トランジス
タ１３のベースはＰＷＭコントローラ４の第２制御端子
４ｂに接続される。第１トランジスタ１１のコレクタ
は、アノードの接地された第２ダイオード１４のカソー
ドに接続される。
【０００９】入力電圧Ｖin＝６〜２０Ｖのとき、出力電
圧Ｖ≒１４Ｖとなるように設計したモデルの実験結果を
図２〜図４に示す。図２，図３，図４はそれぞれ入力電
圧Ｖinが６Ｖ，１４Ｖ，２０Ｖのときの図１のＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ点で測定した電圧Ｖｂ，Ｖｂ′，Ｖｃ，Ｖｃ′の
波形を示している。ＰＷＭコントローラ４は出力電圧Ｖ
out と内部の基準電圧Ｖref とを比較し、その差がゼロ
となるように、第１トランジスタ１１がオンとなるベー
ス電流／電圧の時間幅（流通角）を制御する。図２〜４
より分るように、入力電圧Ｖinが６Ｖ，１４Ｖ，２０Ｖ
と大きくなるに従い、トランジスタ１１をオンに制御す
るためにベースに供給する負電圧（図Ａ）の時間幅は次
第に狭くされ、電源回路に供給するエネルギが調整さ
れ、これにより出力電圧はほぼ一定に保持される。
圧Ｖ≒１４Ｖとなるように設計したモデルの実験結果を
図２〜図４に示す。図２，図３，図４はそれぞれ入力電
圧Ｖinが６Ｖ，１４Ｖ，２０Ｖのときの図１のＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ点で測定した電圧Ｖｂ，Ｖｂ′，Ｖｃ，Ｖｃ′の
波形を示している。ＰＷＭコントローラ４は出力電圧Ｖ
out と内部の基準電圧Ｖref とを比較し、その差がゼロ
となるように、第１トランジスタ１１がオンとなるベー
ス電流／電圧の時間幅（流通角）を制御する。図２〜４
より分るように、入力電圧Ｖinが６Ｖ，１４Ｖ，２０Ｖ
と大きくなるに従い、トランジスタ１１をオンに制御す
るためにベースに供給する負電圧（図Ａ）の時間幅は次
第に狭くされ、電源回路に供給するエネルギが調整さ
れ、これにより出力電圧はほぼ一定に保持される。
【００１０】（１）第１トランジスタ１１がオンの期間
（Ｔ１） 第１トランジスタ１１がオンの期間には、第２トランジ
スタ１３に供給するベース電圧（図Ｂ）は高レベルとさ
れ、第２トランジスタ１３はオンに制御されている。従
って、Ｄ点の電圧Ｖｃ′はほゞ０Ｖにクランプされる。
入力電源より、第１トランジスタ１１−コイル１２−第
２トランジスタ１３の経路に電流が流れ、コイル１２に
電磁エネルギが蓄積される。この期間には以前のサイク
ルで充電されたコンデンサ８の電荷が負荷抵抗８に供給
される。
（Ｔ１） 第１トランジスタ１１がオンの期間には、第２トランジ
スタ１３に供給するベース電圧（図Ｂ）は高レベルとさ
れ、第２トランジスタ１３はオンに制御されている。従
って、Ｄ点の電圧Ｖｃ′はほゞ０Ｖにクランプされる。
入力電源より、第１トランジスタ１１−コイル１２−第
２トランジスタ１３の経路に電流が流れ、コイル１２に
電磁エネルギが蓄積される。この期間には以前のサイク
ルで充電されたコンデンサ８の電荷が負荷抵抗８に供給
される。
【００１１】（２）第１トランジスタ１１がオフの期間 第１トランジスタ１１がオフの期間には、そのベース電
圧がＨレベルとされる。 （２−１）第２トランジスタ１３がオンの期間（Ｔ２） 第２トランジスタ１３のベース電圧がＨレベルとされ、
オンに保持されている期間では、Ｄ点のＶｃ′はほゞ０
Ｖにクランプされている。コイル１２には（１）の期間
に蓄積された電磁エネルギがそのまゝ保持される。第
１，第２ダイオード５，１４は共にオフとされる。負荷
抵抗８にはコンデンサ７の電荷が放電される。
圧がＨレベルとされる。 （２−１）第２トランジスタ１３がオンの期間（Ｔ２） 第２トランジスタ１３のベース電圧がＨレベルとされ、
オンに保持されている期間では、Ｄ点のＶｃ′はほゞ０
Ｖにクランプされている。コイル１２には（１）の期間
に蓄積された電磁エネルギがそのまゝ保持される。第
１，第２ダイオード５，１４は共にオフとされる。負荷
抵抗８にはコンデンサ７の電荷が放電される。
【００１２】（２−２）第２トランジスタ１３がオフの
期間Ｔ３ 第２トランジスタ１３のベース電圧が低レベルとされ、
オフに制御されると、コイル１２に蓄積された電磁エネ
ルギにより、ダイオード１４−コイル１２−ダイオード
５−コンデンサ７の経路に電流が流れ、コンデンサ７は
充電される。負荷抵抗８にはコンデンサ７及びコイル１
２より電流が供給される。
期間Ｔ３ 第２トランジスタ１３のベース電圧が低レベルとされ、
オフに制御されると、コイル１２に蓄積された電磁エネ
ルギにより、ダイオード１４−コイル１２−ダイオード
５−コンデンサ７の経路に電流が流れ、コンデンサ７は
充電される。負荷抵抗８にはコンデンサ７及びコイル１
２より電流が供給される。
【００１３】（２−３）第２トランジスタ１３がオンの
期間（Ｔ４） 再び第２トランジスタ１３がオンに制御されると、Ｄ点
のＶｃ′は再びほゞ０Ｖにクランプされる。第１，第２
ダイオード５，１４はオフとされる。負荷抵抗８にはコ
ンデンサ７の電荷が放電される。
期間（Ｔ４） 再び第２トランジスタ１３がオンに制御されると、Ｄ点
のＶｃ′は再びほゞ０Ｖにクランプされる。第１，第２
ダイオード５，１４はオフとされる。負荷抵抗８にはコ
ンデンサ７の電荷が放電される。
【００１４】
【発明の効果】この発明では、従来のように大型で、高
価なトランスを使用せず、比較的小型で、安価なコイル
１２，トランジスタ、ダイオード等を用いているので、
従来より小型で安価なスイッチングレギュレータを実現
できる。
価なトランスを使用せず、比較的小型で、安価なコイル
１２，トランジスタ、ダイオード等を用いているので、
従来より小型で安価なスイッチングレギュレータを実現
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す回路図。
【図２】入力電圧を６Ｖ，出力電圧を１４Ｖにした場合
の図１の要部の波形図。
の図１の要部の波形図。
【図３】入力電圧を１４Ｖ，出力電圧を１４Ｖにした場
合の図１の要部の波形図。
合の図１の要部の波形図。
【図４】入力電圧を２０Ｖ，出力電圧を１４Ｖにした場
合の図１の要部の波形図。
合の図１の要部の波形図。
【図５】Ａは従来のスイッチングレギュレータの回路
図、ＢはＡの要部の波形図。
図、ＢはＡの要部の波形図。
Claims (1)
- 【請求項１】 入力端子と出力端子との間に、第１トラ
ンジスタのエミッタ〜コレクタ、コイル、第１ダイオー
ドが順次接続され、 第１トランジスタのコレクタは、第２ダイオードを通じ
て接地され、 前記コイルと第１ダイオードの接続点は、エミッタの接
地された第２トランジスタのコレクタに接続され、 第１ダイオードの前記出力端子側は、コンデンサを介し
て接地されると共に、ＰＷＭコントローラの電圧監視端
子に接続され、 第１，第２トランジスタのベースは前記ＰＷＭコントロ
ーラの第１，第２制御端子にそれぞれ接続され、 前記ＰＷＭコントローラは、前記出力端子の電圧が一定
となるように、第１トランジスタの流通角を制御すると
共に、第１トランジスタのオフの期間において、第２ト
ランジスタを所定時間の間オフに制御して、前記コイル
の電磁エネルギにより前記コンデンサを充電させること
を特徴とするスイッチングレギュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08306740A JP3101696B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | スイッチングレギュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08306740A JP3101696B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | スイッチングレギュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150765A JPH10150765A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3101696B2 true JP3101696B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=17960742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08306740A Expired - Fee Related JP3101696B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | スイッチングレギュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3101696B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ510753A (en) * | 2000-04-10 | 2003-08-29 | Fisher & Paykel Appliances Ltd | Variable DC voltage power supply for dishwasher |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP08306740A patent/JP3101696B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10150765A (ja) | 1998-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000704 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |