JP3141557B2 - Switching power supply circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、効率改善を図ったス
イッチング電源回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply circuit with improved efficiency.

【０００２】[0002]

【従来の技術】フライバック型のスイッチング電源回路
の基本構成を図５に示す。トランスＴの一次巻線Ｎ1 の
一端が直流電圧源ＶINの正極に接続され、他端がメイン
スイッチ素子である第１のＮＰＮトランジスタＱ1 と抵
抗Ｒe を介して直流電圧源ＶINの負極接続されている。
トランスＴの補助巻線Ｎ3 は、第１のトランジスタＱ1
を所定周波数でオン，オフ制御するための駆動源であ
る。補助巻線Ｎ3 とトランジスタＱ1 のベースとの間に
は、起動用コンデンサＣ3 と電流制限用抵抗Ｒb が設け
られている。直流電圧源ＶINの正極とトランジスタＱ1
のベースとの間には、トランジスタＱ1 を起動するため
の起動用抵抗Ｒs が設けられている。第１のトランジス
タＱ1 のベースにコレクタが接続され、エミッタが直流
電圧源ＶINの負極に接続された第２のＮＰＮトランジス
タＱ2 は、抵抗Ｒe によりベースが駆動されて、トラン
ジスタＱ1 と相補的にオン，オフする補助用トランジス
タである。トランスＴの二次側には、整流平滑を行うダ
イオードＤ1 と出力用コンデンサＣ1 が設けられてい
る。2. Description of the Related Art A basic configuration of a flyback type switching power supply circuit is shown in FIG. One end of the primary winding N1 of the transformer T is connected to the positive electrode of the DC voltage source VIN, and the other end is connected to the negative electrode of the DC voltage source VIN via a first NPN transistor Q1 as a main switch element and a resistor Re. .
The auxiliary winding N3 of the transformer T is connected to the first transistor Q1.
At a predetermined frequency. A starting capacitor C3 and a current limiting resistor Rb are provided between the auxiliary winding N3 and the base of the transistor Q1. The positive terminal of the DC voltage source VIN and the transistor Q1
A starting resistor Rs for starting the transistor Q1 is provided between the base and the base. The base of the second NPN transistor Q2, whose collector is connected to the base of the first transistor Q1 and whose emitter is connected to the negative electrode of the DC voltage source VIN, is driven by the resistor Re, and turns on complementarily with the transistor Q1. This is an auxiliary transistor that is turned off. On the secondary side of the transformer T, a diode D1 for rectifying and smoothing and an output capacitor C1 are provided.

【０００３】このスイッチング電源回路では、第１のト
ランジスタＱ1 がオンの期間にトランスＴに磁気エネル
ギー蓄積が行われる。この間、トランスＴの二次巻線Ｎ
2 は、ダイオードＤ1 が非導通のためオープン状態であ
り、トランジスタＱ1 は補助巻線Ｎ3 に得られる電圧で
駆動される。第１のトランジスタＱ1 のコレクタ電流
は、トランスＴの一次巻線Ｎ1 のインダクタンスによ
り、図６に示すように徐々に増大する。そして、抵抗Ｒ
e の端子電圧が所定値に達すると第２のトランジスタＱ
2 がオンして、これにより第１のトランジスタＱ1 がタ
ーンオフする。第１のトランジスタＱ1 がオンの期間に
トランスＴの一次巻線Ｎ1 に蓄えられた磁気エネルギー
は、トランジスタＱ1 がオフすることにより二次側に放
出されて、出力電力となる。In this switching power supply circuit, magnetic energy is stored in the transformer T while the first transistor Q1 is on. During this time, the secondary winding N of the transformer T
2 is open because the diode D1 is non-conductive, and the transistor Q1 is driven by the voltage available on the auxiliary winding N3. The collector current of the first transistor Q1 gradually increases as shown in FIG. 6 due to the inductance of the primary winding N1 of the transformer T. And the resistance R
e when the terminal voltage of the second transistor Q reaches a predetermined value.
2 turns on, thereby turning off the first transistor Q1. The magnetic energy stored in the primary winding N1 of the transformer T while the first transistor Q1 is on is released to the secondary side by turning off the transistor Q1, and becomes output power.

【０００４】ところで図６に示すように、第１のトラン
ジスタＱ1 がオンすると、そのコレクタ電流Ｉc はトラ
ンスＴの一次巻線Ｎ1 のインダクタンスにより徐々に上
昇する鋸波となる。一方ベース駆動電圧は、トランスＴ
の補助巻線Ｎ3 に得られるもので、コレクタ電圧波形と
逆位相の矩形波となるから、ベース駆動電流Ｉb はこれ
を電流制限抵抗Ｒb で除した値になり、ほぼ定電流の矩
形波となる。このベース駆動電流Ｉb の値は、コレクタ
電流の飽和値Ｉcpが負荷の大きさによって変動するた
め、この飽和値Ｉcpが最大の時でも第１のトランジスタ
Ｑ1 が充分に飽和するように、設定しておくことが必要
である。つまりベース駆動電流Ｉb は、負荷に無関係に
ある値以上流すことになる。As shown in FIG. 6, when the first transistor Q1 is turned on, its collector current Ic becomes a sawtooth wave which gradually rises due to the inductance of the primary winding N1 of the transformer T. On the other hand, the base drive voltage is
And a rectangular wave having a phase opposite to that of the collector voltage waveform, the base drive current Ib becomes a value obtained by dividing this by the current limiting resistor Rb, and becomes a substantially constant current rectangular wave. . The value of the base drive current Ib is set so that the first transistor Q1 is sufficiently saturated even when the saturation value Icp is the maximum since the saturation value Icp of the collector current varies depending on the load. It is necessary to put. That is, the base drive current Ib flows over a certain value regardless of the load.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この様に従来の構成で
は、第１のトランジスタＱ1 を駆動するベース電流が矩
形波であってかつ、その値が最大負荷の状態を想定して
設定されるために、負荷が軽い状態でも大きなベース駆
動電流が流れ、無駄な電力損失が出る。特にこの種のス
イッチング電源に用いられる高耐圧，高速のスイッチン
グ用バイポーラトランジスタは、電流増幅率ｈfeが１桁
程度の小さいものであるため、コレクタ電流に対して無
視できない大きさのベース電流が必要となり、ベース電
流による消費電力が問題になる。この発明は、この様な
事情を考慮してなされたので、無駄なベース駆動電流を
流さないようにして効率改善を図ったスイッチング電源
回路を提供することを目的とする。As described above, in the conventional configuration, the base current for driving the first transistor Q1 is a rectangular wave and its value is set assuming the state of the maximum load. Even when the load is light, a large base drive current flows, causing unnecessary power loss. In particular, a high withstand voltage and high speed switching bipolar transistor used in this type of switching power supply has a current amplification factor hfe as small as about one digit, and therefore requires a base current of a magnitude that cannot be ignored with respect to the collector current. However, power consumption due to the base current becomes a problem. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a switching power supply circuit that improves efficiency by preventing useless base drive current from flowing.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、直流電圧源
に所定周波数でオフ，オフ制御されるスイッチング手段
を介して一次巻線が接続されたトランスと、このトラン
スの二次側に設けられた整流平滑手段とを有するスイッ
チング電源回路において、前記スイッチング手段は、前
記一次巻線の一端と基準電位との間に抵抗を介して接続
されて、ベースが前記トランスの補助巻線に得られる電
圧で駆動される第１のバイポーラトランジスタと、この
第１のバイポーラトランジスタのベースと基準電位との
間に設けられ、ベースが前記抵抗の端子電圧ににより駆
動されて、第１のバイポーラトランジスタと相補的にオ
ン，オフする第２のバイポーラトランジスタと、前記第
１のバイポーラトランジスタのベースに挿入されて、ベ
ース駆動電流波形をコレクタ電流波形と相似形とするべ
く、前記第１のバイポーラトランジスタの電流増幅率と
前記一次巻線のインダクタンス値に応じてインダクタン
ス値が設定されたインダクタンス素子と、を備えたこと
を特徴とする。この発明はまた、直流電圧源に所定周波
数でオフ，オフ制御されるスイッチング手段を介して一
次巻線が接続されたトランスと、このトランスの二次側
に設けられた整流平滑手段とを有するスイッチング電源
回路において、前記スイッチング手段は、前記一次巻線
の一端と基準電位との間に抵抗を介して接続されて、ベ
ースが前記トランスの補助巻線に得られる電圧で駆動さ
れる第１のバイポーラトランジスタと、この第１のバイ
ポーラトランジスタのベースと基準電位との間に設けら
れ、ベースが前記抵抗の端子電圧ににより駆動されて、
第１のバイポーラトランジスタと相補的にオン，オフす
る第２のバイポーラトランジスタと、前記第１のバイポ
ーラトランジスタのベースに挿入されて、ベース駆動電
流波形をコレクタ電流波形と相似形とするインダクタン
ス素子と、前記トランスの二次側に設けられて出力電圧
が所定値以上になったときに出力光を出すフォト・ダイ
オード及び、前記第２のバイポーラトランジスタのベー
スと前記補助巻線の他端との間に接続されて前記フォト
ダイオードの出力光によりオン駆動されるフォト・トラ
ンジスタを有する帰還制御回路と、を備えたことを特徴
とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a transformer in which a primary winding is connected to a DC voltage source via switching means that is turned off and off at a predetermined frequency, and a transformer provided on a secondary side of the transformer. in the switching power supply circuit having a rectifying and smoothing means is, the switching means is connected via a resistor between the one end and the reference potential of the primary winding, the voltage base obtained to the transformer auxiliary winding And a first bipolar transistor provided between the base of the first bipolar transistor and a reference potential. The base is driven by a terminal voltage of the resistor, and is complementary to the first bipolar transistor. And a second bipolar transistor that is turned on and off at the same time, and a base driving current waveform inserted into the base of the first bipolar transistor. The collector current waveform shape similar
And the current amplification factor of the first bipolar transistor
Inductance according to the inductance value of the primary winding
And an inductance element for which a resistance value is set . The present invention also provides a DC voltage source with a predetermined frequency.
Through a switching means that is turned off and off by a number
The transformer to which the secondary winding is connected and the secondary side of this transformer
Switching power supply having rectifying and smoothing means provided in
In the circuit, the switching means comprises the primary winding
Is connected via a resistor between one end of
Is driven by the voltage available on the auxiliary winding of the transformer.
A first bipolar transistor to be
Provided between the base of the polar transistor and the reference potential
The base is driven by the terminal voltage of the resistor,
Turns on and off complementarily to the first bipolar transistor
A second bipolar transistor, and the first bipolar transistor
Inserted into the base of the
Inductor whose flow waveform is similar to collector current waveform
And an output voltage provided on the secondary side of the transformer.
A photo die that emits output light when
And the base of the second bipolar transistor.
Connected between the auxiliary winding and the other end of the auxiliary winding.
Phototransistor that is turned on by the output light of the diode
And a feedback control circuit having a transistor.
And

【０００７】[0007]

【作用】メインのスイッチング素子である第１のバイポ
ーラトランジスタがオンした時、鋸波状のコレクタ電流
が流れるが、この発明ではこの第１のバイポーラトラン
ジスタのベース駆動電流が、インダクタンス素子の作用
によりコレクタ電流と同様の鋸波状とされる。従って従
来のようにベース駆動電流波形が矩形波のままの場合と
比べて、無駄な消費電力がなくなり、スイッチング電源
回路の効率が改善される。When the first bipolar transistor, which is the main switching element, is turned on, a sawtooth-shaped collector current flows. According to the present invention, the base driving current of the first bipolar transistor is increased by the action of the inductance element. And the same sawtooth waveform. Therefore, wasteful power consumption is eliminated and the efficiency of the switching power supply circuit is improved as compared with the conventional case where the base drive current waveform remains a rectangular wave.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
を説明する。図１は、この発明の一実施例に係るフライ
バック型のスイッチング電源回路である。基本的な構成
は、図５に示す従来例と同様であり、図５と対応する部
分には図５と同一符号を付して詳細な説明は省略する。
メインスイッチング素子である第１のＮＰＮトランジス
タＱ1 のベース駆動回路部に着目すると、この実施例で
は、補助巻線Ｎ3 により駆動される第１のトランジスタ
Ｑ1 のベースにインダクタンス素子Ｌb が挿入されてい
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a flyback type switching power supply circuit according to one embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as that of the conventional example shown in FIG. 5, and portions corresponding to FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
Focusing attention on the base driving circuit of the first NPN transistor Q1 as the main switching element, in this embodiment, an inductance element Lb is inserted in the base of the first transistor Q1 driven by the auxiliary winding N3.

【０００９】この実施例のスイッチング電源回路の基本
動作は、先に図５で説明した従来例と変わらない。この
実施例では、第１のトランジスタＱ1 がオンの時、ベー
スに挿入されたインダクタンス素子Ｌb によってベース
駆動電流が鋸波状となり、コレクタ電流波形と相似形に
なる。これにより、無駄なベース電流がなくなり、消費
電力が低減される。The basic operation of the switching power supply circuit of this embodiment is the same as that of the conventional example described above with reference to FIG. In this embodiment, when the first transistor Q1 is on, the base drive current becomes sawtooth-like due to the inductance element Lb inserted in the base, and becomes similar to the collector current waveform. This eliminates useless base current and reduces power consumption.

【００１０】インダクタンス素子Ｌb のインダクタンス
値（これも、便宜上Ｌb で表す）は、次のように設定す
ればよい。第１のトランジスタＱ１がオンのとき、その
コレクタ電流Ｉc は、トランスＴの一次巻線Ｎ1 のイン
ダクタンスをＬ1 として、近似的に、 Ｉc ＝ＶIN・ｔ／Ｌ1 …(1) と表される。この様なコレクタ電流を流すに必要なベー
ス駆動電流Ｉb は、トランジスタＱ1 のエミッタ接地電
流増幅率をｈfeとして、 Ｉb ＝ＶIN・ｔ／Ｌ1 ・ｈfe …(2) である。一方、補助巻線Ｎ3 に得られるベース駆動電圧
Ｖb はほぼ一定であり、トランジスタＱ1 のベース・エ
ミッタ間電圧を無視してベース駆動電流を制限するのが
インダクタンス素子Ｌb のみと仮定すると、得られるベ
ース駆動電流Ｉbは、インダクタンス素子Ｌb のインダ
クタンス値をＬb で表して、近似的に、 Ｉb ＝Ｖb ・ｔ／Ｌb …(3) となる。（２）式と（３）式から、 Ｌb ＝Ｖb ・Ｌ1 ・ｈfe／ＶIN …(4) となる。この様なインダクタンス素子を挿入することに
よって、ベース駆動電流は必要な分しか流れないことに
なる。The inductance value of the inductance element Lb (also represented by Lb for convenience) may be set as follows. When the first transistor Q1 is on, its collector current Ic is approximately expressed as Ic = VIN.t / L1 (1), where L1 is the inductance of the primary winding N1 of the transformer T. The base drive current Ib required to flow such a collector current is given by Ib = VIN.t / L1.hfe (2) where hfe is the grounded emitter current amplification factor of the transistor Q1. On the other hand, the base drive voltage Vb obtained in the auxiliary winding N3 is substantially constant, and assuming that only the inductance element Lb limits the base drive current ignoring the base-emitter voltage of the transistor Q1. The drive current Ib is approximately expressed as Ib = Vb.t / Lb (3) where Lb represents the inductance value of the inductance element Lb. From the equations (2) and (3), Lb = Vb * L1 * hfe / VIN (4) By inserting such an inductance element, only the necessary amount of base drive current flows.

【００１１】なお実際には、トランジスタの電流増幅率
ｈfeやベース・エミッタ間電圧ＶBEにはばらつきがある
ので、これらを考慮した場合には図２に示すように、イ
ンダクタンス素子Ｌb に直列，並列に適宜抵抗Ｒb1，Ｒ
b2を接続して、必要な非線形性を与えればよい。そし
て、電流増幅率ｈfeが最小でも、トランジスタＱ1 が十
分に飽和できるように、インダクタンス素子Ｌb の値を
設定すればよい。Actually, since the current amplification factor hfe of the transistor and the base-emitter voltage VBE vary, when these factors are taken into account, as shown in FIG. 2, they are connected in series and parallel to the inductance element Lb. Resistors Rb1, R
b2 may be connected to provide the required nonlinearity. Then, the value of the inductance element Lb may be set so that the transistor Q1 can be sufficiently saturated even when the current amplification factor hfe is minimum.

【００１２】図３はこの発明のスイッチング電源回路を
より具体化した実施例である。図１の基本構成に対して
付加されている部分を説明すると、第２のトランジスタ
Ｑ2のベース駆動を行うために、補助巻線Ｎ3 の中間端
子電圧とダイオードＤ2 ，コンデンサＣ2 を補助電源と
し、フォト・トランジスタＰ．Ｔr をスイッチング素子
とする駆動回路が形成されている。フォト・トランジス
タＰ．Ｔr に光結合するフォト・ダイオードＰＤｉは、
トランスＴの二次側の負荷抵抗ＲL にツェナー・ダイオ
ードＺＤと共に直列接続されている。出力電圧がある値
以上になると、ツェナー・ダイオードＺＤが導通し、こ
れによりフォト・ダイオードＰＤi が駆動される。フォ
ト・ダイオードＰＤi の出力光により、フォト・トラン
ジスタＰ．Ｔr がオンになると、第２のトランジスタＱ
2 がターンオンし、これによりメインのトランジスタＱ
1 がターンオフするという帰還制御がなされる。FIG. 3 shows an embodiment of the switching power supply circuit according to the present invention. 1 will be described. In order to drive the base of the second transistor Q2, the intermediate terminal voltage of the auxiliary winding N3, the diode D2, and the capacitor C2 are used as auxiliary power supplies, -Transistor P. A drive circuit using Tr as a switching element is formed. Phototransistor P. The photodiode PDi optically coupled to Tr is
It is connected in series with a load resistor RL on the secondary side of the transformer T together with a zener diode ZD. When the output voltage exceeds a certain value, the Zener diode ZD conducts, thereby driving the photodiode PDi. The output light of the photodiode PDi causes the phototransistor P.D. When Tr is turned on, the second transistor Q
2 is turned on, which causes the main transistor Q
Feedback control that 1 is turned off is performed.

【００１３】メインスイッチである第１のトランジスタ
Ｑ1 のコレクタ・エミッタ間には、コンデンサＣ6 と抵
抗Ｒx からなる微分回路が形成されている。また第１の
トランジスタＱ1 のベースには、前述のようにベース駆
動電流波形をコレクタ電流波形と相似形とするために、
インダクタンス素子Ｌb が挿入されている。また、トラ
ンスＴの一次巻線Ｎ1 の直流電源正側端子と中間端子間
に設けられたコンデンサＣ5 、第３のＮＰＮトランジス
タＱ3 、および抵抗ＲT は、スイッチング・スナバー回
路を構成している。A differentiating circuit comprising a capacitor C6 and a resistor Rx is formed between the collector and the emitter of the first transistor Q1 as a main switch. The base of the first transistor Q1 has a base driving current waveform similar to the collector current waveform as described above.
The inductance element Lb is inserted. The capacitor C5, the third NPN transistor Q3, and the resistor RT provided between the DC power supply positive terminal and the intermediate terminal of the primary winding N1 of the transformer T constitute a switching snubber circuit.

【００１４】この実施例のスイッチング電源回路の動作
を、図４の動作波形を参照しながら説明する。回路がオ
ンすると、入力直流電源から起動用抵抗Ｒs を介して第
１のトランジスタＱ1 のベースに電流が供給される。こ
のとき、トランジスタＱ1 のベースと補助巻線Ｎ3 の間
にはコンデンサＣ3 があるため、補助巻線Ｎ3 に電流が
流れることはない。第１のトランジスタＱ1 がオンする
と、トランスＴの巻線Ｎ1 に電流が流れ始め、これによ
り補助巻線Ｎ3 にも電流が流れ始めて、補助巻線Ｎ3 に
トランジスタＱ1 を順バイアスする起電力が生じる。こ
の正帰還ループによって一次巻線Ｎ1 の電流は徐々に増
大していく。The operation of the switching power supply circuit of this embodiment will be described with reference to the operation waveforms of FIG. When the circuit is turned on, a current is supplied from the input DC power supply to the base of the first transistor Q1 via the starting resistor Rs. At this time, since there is a capacitor C3 between the base of the transistor Q1 and the auxiliary winding N3, no current flows through the auxiliary winding N3. When the first transistor Q1 is turned on, a current starts to flow through the winding N1 of the transformer T, whereby a current also starts to flow through the auxiliary winding N3, and an electromotive force is generated in the auxiliary winding N3 to forward bias the transistor Q1. Due to this positive feedback loop, the current of the primary winding N1 gradually increases.

【００１５】この間、トランジスタＱ1 に供給されるベ
ース電流波形は、インダクタンス素子Ｌb の働きによっ
て、徐々に上昇するコレクタ電流波形と相似形となるよ
うに、インダクタンス素子Ｌb の大きさが設定されてい
る。これにより、トランジスタＱ1 がオンの時の無駄な
ベース電流がなくなる。またこの間、トランスＴの二次
側では、ダイオードＤ1 がカットオフであるため、二次
巻線Ｎ2 に電流は流れない。During this time, the size of the inductance element Lb is set so that the waveform of the base current supplied to the transistor Q1 becomes similar to the gradually rising collector current waveform by the action of the inductance element Lb. This eliminates useless base current when the transistor Q1 is on. During this time, no current flows through the secondary winding N2 on the secondary side of the transformer T because the diode D1 is cut off.

【００１６】第１のトランジスタＱ1 のコレクタ電流Ｉ
C が所定値に達し、抵抗Ｒe の端子電圧が第２のトラン
ジスタＱ2 をオンさせ得る値になると、トランジスタＱ
2 がターンオンする。このとき、コンデンサＣ6 と抵抗
Ｒx からなる微分回路１がトランジスタＱ1 のコレクタ
電位変動をとらえてトランジスタＱ2 のベース駆動を加
速することで、トランジスタＱ2 のターンオンが加速さ
れる。そして、第２のトランジスタＱ2 がオンすること
により、第１のトランジスタＱ1 がターンオフする。第
２のトランジスタＱ2 は前述のように、出力によっても
帰還制御されている。即ち出力電圧が規定値より大きく
なろうとすると、フォト・トランジスタＰ．Ｔr がオン
して、トランジスタＱ2 をオンにする。従って、負荷が
軽くなる程、メインの第１のトランジスタＱ1 のターン
オフのタイミングが早くなるという制御がなされる。ト
ランジスタＱ1 のコレクタ電流ピークは、最大定格電流
を考慮してエミッタ抵抗Ｒe により設定される。The collector current I of the first transistor Q1
When C reaches a predetermined value and the terminal voltage of the resistor Re becomes a value that can turn on the second transistor Q2, the transistor Q
2 turns on. At this time, the differentiating circuit 1 including the capacitor C6 and the resistor Rx detects the change in the collector potential of the transistor Q1 and accelerates the base driving of the transistor Q2, thereby accelerating the turn-on of the transistor Q2. Then, when the second transistor Q2 is turned on, the first transistor Q1 is turned off. The feedback of the second transistor Q2 is also controlled by the output as described above. That is, if the output voltage is going to be larger than the specified value, the phototransistor P.I. Tr turns on, turning on transistor Q2. Accordingly, control is performed such that the lighter the load, the earlier the turn-off timing of the main first transistor Q1. The collector current peak of the transistor Q1 is set by the emitter resistance Re in consideration of the maximum rated current.

【００１７】第１のトランジスタＱ1 がオフになると、
トランスＴの一次巻線Ｎ1 のループは実質オープンにな
り、一次巻線Ｎ1 に蓄積された磁気エネルギーが二次側
に放出される。二次巻線Ｎ2 に発生する起電力はダイオ
ードＤ1 をオンさせる極性であり、二次巻線Ｎ2 のイン
ダクタンスとコンデンサＣ1 の積分回路によってコンデ
ンサＣ1 に蓄電がなされ、出力電圧が増大する。この第
１のトランジスタＱ1 のオフ時に、スイッチング・スナ
バー回路が働く。即ち一次巻線Ｎ1 の蓄積エネルギーの
一部により、第３のトランジスタＱ3 のベース・コレク
タ接合を介してコンデンサＣ5 に充電される。充電が終
了するとトランジスタＱ3 と抵抗ＲT の経路で充電エネ
ルギーが放出され、一次巻線Ｎ1の中間端子からトラン
スＴに回生される。回生電流が飽和値に達すると、第３
のトランジスタＱ3 は自動的にターンオフする。When the first transistor Q1 is turned off,
The loop of the primary winding N1 of the transformer T becomes substantially open, and the magnetic energy stored in the primary winding N1 is released to the secondary side. The electromotive force generated in the secondary winding N2 has a polarity for turning on the diode D1, and the capacitor C1 is charged by the integration circuit of the inductance of the secondary winding N2 and the capacitor C1, thereby increasing the output voltage. When the first transistor Q1 is turned off, the switching snubber circuit operates. That is, the capacitor C5 is charged by a part of the energy stored in the primary winding N1 via the base-collector junction of the third transistor Q3. When charging is completed, charging energy is released through the path of the transistor Q3 and the resistor RT, and is regenerated to the transformer T from the intermediate terminal of the primary winding N1. When the regenerative current reaches the saturation value,
Transistor Q3 automatically turns off.

【００１８】トランスＴの一次巻線Ｎ1 の蓄積エネルギ
ーが二次側に放出され尽くすと、二次側のダイオードＤ
1 がオフになり、二次巻線Ｎ2 がオープンとなる。これ
により二次巻線Ｎ2 に起電力が発生し、これが帰還巻線
Ｎ3 に伝達されて、再度メインの第１のトランジスタＱ
1 をオンさせる。以下、同様の動作でトランジスタＱ1
のオン，オフが繰り返される。When the energy stored in the primary winding N1 of the transformer T is exhausted to the secondary side, the secondary side diode D
1 is turned off, and the secondary winding N2 is opened. As a result, an electromotive force is generated in the secondary winding N2, which is transmitted to the feedback winding N3, and is again applied to the main first transistor Q2.
Turn 1 on. Hereinafter, the transistor Q1 is operated in the same manner.
ON and OFF are repeated.

【００１９】[0019]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
メインスイッチング素子であるバイポーラトランジスタ
のベースにインダクタンス素子を挿入することによっ
て、無駄なベース駆動電流による電力消費を削減して効
率向上を図ったスイッチング電源回路を提供することが
できる。As described above, according to the present invention,
By inserting an inductance element into the base of a bipolar transistor that is a main switching element, it is possible to provide a switching power supply circuit in which power consumption due to useless base drive current is reduced and efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 この発明の一実施例のスイッチング電源回路
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a switching power supply circuit according to an embodiment of the present invention.

【図２】 変形例のスイッチング電源回路を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a switching power supply circuit according to a modification.

【図３】 具体的な実施例のスイッチング電源回路を示
す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a switching power supply circuit according to a specific embodiment.

【図４】 同実施例の動作波形を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing operation waveforms of the embodiment.

【図５】 従来のスイッチング電源回路を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a conventional switching power supply circuit.

【図６】 図５のスイッチング電源の動作波形を示す図
である。6 is a diagram showing operation waveforms of the switching power supply of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ＶIN…直流電圧源、Ｔ…トランス、Ｑ1 …第１のＮＰＮ
トランジスタ、Ｒe …抵抗、Ｑ2 …第２のＮＰＮトラン
ジスタ、Ｌb …インダクタンス素子。VIN: DC voltage source, T: Transformer, Q1: First NPN
Transistor, Re: resistance, Q2: second NPN transistor, Lb: inductance element.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 直流電圧源に所定周波数でオフ，オフ制
御されるスイッチング手段を介して一次巻線が接続され
たトランスと、このトランスの二次側に設けられた整流
平滑手段とを有するスイッチング電源回路において、前
記スイッチング手段は、 前記一次巻線の一端と基準電位との間に抵抗を介して接
続されて、ベースが前記トランスの補助巻線に得られる
電圧で駆動される第１のバイポーラトランジスタと、 この第１のバイポーラトランジスタのベースと基準電位
との間に設けられ、ベースが前記抵抗の端子電圧にによ
り駆動されて、第１のバイポーラトランジスタと相補的
にオン，オフする第２のバイポーラトランジスタと、 前記第１のバイポーラトランジスタのベースに挿入され
て、ベース駆動電流波形をコレクタ電流波形と相似形と
するべく、前記第１のバイポーラトランジスタの電流増
幅率と前記一次巻線のインダクタンス値に応じてインダ
クタンス値が設定されたインダクタンス素子と、 を備えたことを特徴とするスイッチング電源回路。1. A switching device comprising: a transformer in which a primary winding is connected to a DC voltage source via switching means that is turned off and off at a predetermined frequency; and a rectifying and smoothing means provided on a secondary side of the transformer. in the power supply circuit, said switching means, said connected via a resistor between the one end and the reference potential of the primary winding, a first bipolar driven by base voltage obtained at the transformer auxiliary winding A second transistor which is provided between the base of the first bipolar transistor and a reference potential and whose base is driven by the terminal voltage of the resistor to turn on and off complementarily with the first bipolar transistor; A bipolar transistor, which is inserted into a base of the first bipolar transistor and has a base driving current waveform similar to a collector current waveform To increase the current of the first bipolar transistor.
The inductance depends on the width factor and the inductance value of the primary winding.
A switching power supply circuit comprising: an inductance element having a set reactance value . 【請求項２】 直流電圧源に所定周波数でオフ，オフ制
御されるスイッチング手段を介して一次巻線が接続され
たトランスと、このトランスの二次側に設けられた整流
平滑手段とを有するスイッチング電源回路において、前
記スイッチング手段は、 前記一次巻線の一端と基準電位との間に抵抗を介して接
続されて、ベースが前記トランスの補助巻線に得られる
電圧で駆動される第１のバイポーラトランジスタと、 この第１のバイポーラトランジスタのベースと基準電位
との間に設けられ、ベースが前記抵抗の端子電圧にによ
り駆動されて、第１のバイポーラトランジスタと相補的
にオン，オフする第２のバイポーラトランジスタと、 前記第１のバイポーラトランジスタのベースに挿入され
て、ベース駆動電流波形をコレクタ電流波形と相似形と
するインダクタンス素子と、 前記トランスの二次側に設けられて出力電圧が所定値以
上になったときに出力光を出すフォト・ダイオード及
び、前記第２のバイポーラトランジスタのベースと前記
補助巻線の他端との間に接続されて前記フォトダイオー
ドの出力光によりオン駆動されるフォト・トランジスタ
を有する帰還制御回路と、 を備えたことを特徴とするスイッチング電源回路。2. A switching device comprising: a transformer in which a primary winding is connected to a DC voltage source via switching means that is controlled to be turned off and off at a predetermined frequency; In the power supply circuit, the switching means is connected between a first end of the primary winding and a reference potential via a resistor, and a base is driven by a voltage obtained by an auxiliary winding of the transformer. A second transistor which is provided between the base of the first bipolar transistor and a reference potential and whose base is driven by the terminal voltage of the resistor to turn on and off complementarily with the first bipolar transistor; A bipolar transistor, which is inserted into a base of the first bipolar transistor and has a base driving current waveform similar to a collector current waveform An inductance element that is provided on the secondary side of the transformer and emits output light when an output voltage exceeds a predetermined value; and a base of the second bipolar transistor and the auxiliary winding. And a feedback control circuit having a phototransistor connected between the other end and being turned on by the output light of the photodiode.