JP3229549B2 - 自励式スイッチング電源装置 - Google Patents
自励式スイッチング電源装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自励発振方式のス
イッチング電源装置において、その変換効率を向上させ
るための技術に関する。
イッチング電源装置において、その変換効率を向上させ
るための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】スイッチング電源の駆動方式には、大別
すると自励発振方式と他励発振方式があり、前者の自励
発振方式は比較的小容量の電源装置に適用される。この
自励発振方式(以下、自励式という)のスイッチング電
源装置としては、その回路が図2に示すように構成され
たものが存在する。図2において、1、2は高電位側の
入力端子及び出力端子を示し、低電位側の入力端子及び
出力端子は、共にアースに接続されることからアースと
同一とみなし、図示は省略してある。なおここでは、ア
ースは必ずしも接地されたものでははく、回路の基準電
位点を示すものとする。
すると自励発振方式と他励発振方式があり、前者の自励
発振方式は比較的小容量の電源装置に適用される。この
自励発振方式(以下、自励式という)のスイッチング電
源装置としては、その回路が図2に示すように構成され
たものが存在する。図2において、1、2は高電位側の
入力端子及び出力端子を示し、低電位側の入力端子及び
出力端子は、共にアースに接続されることからアースと
同一とみなし、図示は省略してある。なおここでは、ア
ースは必ずしも接地されたものでははく、回路の基準電
位点を示すものとする。
【0003】入力端子1とアースとの間にはトランスT
の1次巻線N1と第1スイッチングトランジスタQ1が
直列に接続され、トランスTの2次巻線N2は、一端が
整流ダイオードD1を介して出力端子2に接続され、他
端がアースに接続されている。入力端子1とアースとの
間にはフィルタ用のコンデンサC1が接続され、出力端
子2とアースとの間には平滑コンデンサC2が接続さ
れ、この第1スイッチングトランジスタQ1、トランス
T、整流ダイオードD1、平滑コンデンサC2により、
一般的な電源装置の回路を構成している。この回路に
は、さらに自励発振のために以下の構成要素が接続され
ている。
の1次巻線N1と第1スイッチングトランジスタQ1が
直列に接続され、トランスTの2次巻線N2は、一端が
整流ダイオードD1を介して出力端子2に接続され、他
端がアースに接続されている。入力端子1とアースとの
間にはフィルタ用のコンデンサC1が接続され、出力端
子2とアースとの間には平滑コンデンサC2が接続さ
れ、この第1スイッチングトランジスタQ1、トランス
T、整流ダイオードD1、平滑コンデンサC2により、
一般的な電源装置の回路を構成している。この回路に
は、さらに自励発振のために以下の構成要素が接続され
ている。
【0004】入力端子1とアースとの間に抵抗R1と第
2スイッチングトランジスタQ2が直列に接続される。
第2スイッチングトランジスタQ2のコレクタは第1スイ
ッチングトランジスタQ1のベースに接続され、ベース
は第1スイッチングトランジスタQ1のコレクタに抵抗
R2とコンデンサC3の直列回路を介して接続されてい
る。第2スイッチングトランジスタQ2のベースと第1
スイッチングトランジスタQ1のベースとの間には抵抗
R3と抵抗R4が直列に接続され、抵抗R3と抵抗R4
の接続点はアースと出力端子2に、それぞれコンデンサ
C4、ダイオードD2と定電圧ダイオードDZ1の直列
回路を介して接続されている。以上のような構成とした
回路の自励発振動作の概略は以下のようであった。
2スイッチングトランジスタQ2が直列に接続される。
第2スイッチングトランジスタQ2のコレクタは第1スイ
ッチングトランジスタQ1のベースに接続され、ベース
は第1スイッチングトランジスタQ1のコレクタに抵抗
R2とコンデンサC3の直列回路を介して接続されてい
る。第2スイッチングトランジスタQ2のベースと第1
スイッチングトランジスタQ1のベースとの間には抵抗
R3と抵抗R4が直列に接続され、抵抗R3と抵抗R4
の接続点はアースと出力端子2に、それぞれコンデンサ
C4、ダイオードD2と定電圧ダイオードDZ1の直列
回路を介して接続されている。以上のような構成とした
回路の自励発振動作の概略は以下のようであった。
【0005】入力端子1に入力電圧が印加されると、入
力端子1より抵抗R1を介して第1スイッチングトラン
ジスタQ1のベースに電流が流入し、第1スイッチング
トランジスタQ1は順方向バイアスを受けてオン状態と
なる。この時、第2スイッチングトランジスタQ2のベ
ース、エミッタ間はターンオンするのに必要な順方向バ
イアスを受けられずオフ状態となる。この第1スイッチ
ングトランジスタQ1がオン状態となることでトランス
Tの1次巻線N1には直線的に増加する電流が流れ始
め、同時にコンデンサC3には抵抗R2側を高電位とす
る充電が行われる。
力端子1より抵抗R1を介して第1スイッチングトラン
ジスタQ1のベースに電流が流入し、第1スイッチング
トランジスタQ1は順方向バイアスを受けてオン状態と
なる。この時、第2スイッチングトランジスタQ2のベ
ース、エミッタ間はターンオンするのに必要な順方向バ
イアスを受けられずオフ状態となる。この第1スイッチ
ングトランジスタQ1がオン状態となることでトランス
Tの1次巻線N1には直線的に増加する電流が流れ始
め、同時にコンデンサC3には抵抗R2側を高電位とす
る充電が行われる。
【0006】ここで、第1スイッチングトランジスタQ
1のコレクタ電流の上限値(以下、コレクタ飽和電流と
いう)は、その時にベースを流れる電流の値によって変
化し、図2の構成の回路においては抵抗R1によってほ
ぼ一定に設定されている。1次巻線N1に流れる電流の
値が第1スイッチングトランジスタQ1のコレクタ飽和
電流に達すると、1次巻線N1に流れる電流は一定とな
り、その一瞬には1次巻線N1の端子間に電位差がなく
なる。この時、コンデンサC3は放電を開始して第2ス
イッチングトランジスタQ2にベース電流を供給し、第
2スイッチングトランジスタQ2を導通させる。すると
第1スイッチングトランジスタQ1のベース電流が減少
し、第1スイッチングトランジスタQ1はそのコレクタ
電流の流量を小さく抑えるため、トランスTの各巻線に
はフライバック電圧が発生する。
1のコレクタ電流の上限値(以下、コレクタ飽和電流と
いう)は、その時にベースを流れる電流の値によって変
化し、図2の構成の回路においては抵抗R1によってほ
ぼ一定に設定されている。1次巻線N1に流れる電流の
値が第1スイッチングトランジスタQ1のコレクタ飽和
電流に達すると、1次巻線N1に流れる電流は一定とな
り、その一瞬には1次巻線N1の端子間に電位差がなく
なる。この時、コンデンサC3は放電を開始して第2ス
イッチングトランジスタQ2にベース電流を供給し、第
2スイッチングトランジスタQ2を導通させる。すると
第1スイッチングトランジスタQ1のベース電流が減少
し、第1スイッチングトランジスタQ1はそのコレクタ
電流の流量を小さく抑えるため、トランスTの各巻線に
はフライバック電圧が発生する。
【0007】この1次巻線N1に発生したフライバック
電圧はコンデンサC3と抵抗R2を介して第2スイッチ
ングトランジスタQ2のベースに印加され、第2スイッ
チングトランジスタQ2をオン状態へと導く。第2スイ
ッチングトランジスタQ2がオン状態となることで第1
スイッチングトランジスタQ1のベース電位が低下し、
順方向バイアス状態が解除されて第1スイッチングトラ
ンジスタQ1はオフ状態となる。第2スイッチングトラ
ンジスタQ2がオン状態にある間、第2スイッチングト
ランジスタQ2のベースには1次巻線N1、コンデンサ
C3及び抵抗R2を介して電流が流れ、コンデンサC3
には1次巻線N1と第1スイッチングトランジスタQ1
の接続点(以下、接続点(a)とする)側を高電位とす
る充電が行われる。
電圧はコンデンサC3と抵抗R2を介して第2スイッチ
ングトランジスタQ2のベースに印加され、第2スイッ
チングトランジスタQ2をオン状態へと導く。第2スイ
ッチングトランジスタQ2がオン状態となることで第1
スイッチングトランジスタQ1のベース電位が低下し、
順方向バイアス状態が解除されて第1スイッチングトラ
ンジスタQ1はオフ状態となる。第2スイッチングトラ
ンジスタQ2がオン状態にある間、第2スイッチングト
ランジスタQ2のベースには1次巻線N1、コンデンサ
C3及び抵抗R2を介して電流が流れ、コンデンサC3
には1次巻線N1と第1スイッチングトランジスタQ1
の接続点(以下、接続点(a)とする)側を高電位とす
る充電が行われる。
【0008】このコンデンサC3の充電が進行すると第
2スイッチングトランジスタQ2のベース電流は減少
し、やがて第2スイッチングトランジスタQ2はオフ状
態へと移行する。第2スイッチングトランジスタQ2が
オフ状態となることにより第1スイッチングトランジス
タQ1のベースには抵抗R1を介して再び電流が流入
し、第1スイッチングトランジスタQ1はオン状態へと
移行する。以上のような動作を繰り返して自励発振動作
が行われる。なお、ダイオードD2と定電圧ダイオード
DZ1の直列回路は、出力電圧に応じた信号を抵抗R3
を介して第2スイッチングトランジスタQ2のベースに
印加し、第2スイッチングトランジスタQ2のオンデュ
ーティを変化させる。その結果、第1スイッチングトラ
ンジスタQ1のオンデューティが変化し、出力電圧を一
定に保つように作用する。
2スイッチングトランジスタQ2のベース電流は減少
し、やがて第2スイッチングトランジスタQ2はオフ状
態へと移行する。第2スイッチングトランジスタQ2が
オフ状態となることにより第1スイッチングトランジス
タQ1のベースには抵抗R1を介して再び電流が流入
し、第1スイッチングトランジスタQ1はオン状態へと
移行する。以上のような動作を繰り返して自励発振動作
が行われる。なお、ダイオードD2と定電圧ダイオード
DZ1の直列回路は、出力電圧に応じた信号を抵抗R3
を介して第2スイッチングトランジスタQ2のベースに
印加し、第2スイッチングトランジスタQ2のオンデュ
ーティを変化させる。その結果、第1スイッチングトラ
ンジスタQ1のオンデューティが変化し、出力電圧を一
定に保つように作用する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す回路におい
て、抵抗R1を通過する電流は、第1スイッチングトラ
ンジスタQ1がオン状態、第2スイッチングトランジス
タQ2がオフ状態である時には、第1スイッチングトラ
ンジスタQ1をオン状態とするのに寄与している。しか
し、第1スイッチングトランジスタQ1がオフ状態、第
2スイッチングトランジスタQ2がオン状態である場
合、抵抗R1を通過する電流は第2スイッチングトラン
ジスタQ2のコレクタに流入して何事にも寄与していな
い。抵抗素子に電流が流れれば損失が発生するため、図
2に示す回路では第1スイッチングトランジスタQ1が
オフ状態、第2スイッチングトランジスタQ2がオン状
態である期間において抵抗R1に無用な損失を発生させ
る。このことは回路内に発生する損失を増大させ、電源
装置の変換効率を低下させる一因となっていた。従って
本発明は、回路内において発生する無用な損失の発生を
制御することにより高い変換効率が得られる、自励式ス
イッチング電源装置を提供することを目的とする。
て、抵抗R1を通過する電流は、第1スイッチングトラ
ンジスタQ1がオン状態、第2スイッチングトランジス
タQ2がオフ状態である時には、第1スイッチングトラ
ンジスタQ1をオン状態とするのに寄与している。しか
し、第1スイッチングトランジスタQ1がオフ状態、第
2スイッチングトランジスタQ2がオン状態である場
合、抵抗R1を通過する電流は第2スイッチングトラン
ジスタQ2のコレクタに流入して何事にも寄与していな
い。抵抗素子に電流が流れれば損失が発生するため、図
2に示す回路では第1スイッチングトランジスタQ1が
オフ状態、第2スイッチングトランジスタQ2がオン状
態である期間において抵抗R1に無用な損失を発生させ
る。このことは回路内に発生する損失を増大させ、電源
装置の変換効率を低下させる一因となっていた。従って
本発明は、回路内において発生する無用な損失の発生を
制御することにより高い変換効率が得られる、自励式ス
イッチング電源装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力端と基準
電位間にトランスの1次巻線と第1のスイッチングトラ
ンジスタが直列に接続され、入力端と基準電位間にイン
ピーダンス素子と第2のスイッチングトランジスタが直
列に接続され、トランスの1次巻線と第1のスイッチン
グトランジスタ間と第2のスイッチングトランジスタの
制御端子が接続され、インピーダンス素子と第2のスイ
ッチングトランジスタ間と第1のスイッチングトランジ
スタの制御端子が接続され、2つのスイッチングトラン
ジスタが相補的な動作を行って自励発振し、第1のスイ
ッチングトランジスタとトランスの2次巻線から出力電
圧を得る自励式スイッチング電源装置において、上記イ
ンピーダンス素子と直列に上記第2のスイッチングトラ
ンジスタと相補的に動作する補助スイッチが接続された
ことを特徴とする。
電位間にトランスの1次巻線と第1のスイッチングトラ
ンジスタが直列に接続され、入力端と基準電位間にイン
ピーダンス素子と第2のスイッチングトランジスタが直
列に接続され、トランスの1次巻線と第1のスイッチン
グトランジスタ間と第2のスイッチングトランジスタの
制御端子が接続され、インピーダンス素子と第2のスイ
ッチングトランジスタ間と第1のスイッチングトランジ
スタの制御端子が接続され、2つのスイッチングトラン
ジスタが相補的な動作を行って自励発振し、第1のスイ
ッチングトランジスタとトランスの2次巻線から出力電
圧を得る自励式スイッチング電源装置において、上記イ
ンピーダンス素子と直列に上記第2のスイッチングトラ
ンジスタと相補的に動作する補助スイッチが接続された
ことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】第1のスイッチングトランジスタ
の他に第2のスイッチングトランジスタを設け、第2の
スイッチングトランジスタのベースと第1のスイッチン
グトランジスタのコレクタの間に抵抗とコンデンサの直
列回路を接続し、第2のスイッチングトランジスタのコ
レクタと第1のスイッチングトランジスタのベースを接
続することにより、第1のスイッチングトランジスタと
第2のスイッチングトランジスタが相補的な動作を行う
ようにする。第1のスイッチングトランジスタのベース
と電源装置の基準電位との間に、バイアス用のインピー
ダンス素子と第2のスイッチングトランジスタとは相補
的な動作をする補助スイッチの直列回路を接続する。こ
こで、補助スイッチの一例としては、そのベースが第1
のスイッチングトランジスタとトランスの1次巻線の接
続点に接続され、さらにそのベースがベース電流を設定
するための抵抗を介して入力端子或は基準電位点に接続
されたトランジスタによって構成する。
の他に第2のスイッチングトランジスタを設け、第2の
スイッチングトランジスタのベースと第1のスイッチン
グトランジスタのコレクタの間に抵抗とコンデンサの直
列回路を接続し、第2のスイッチングトランジスタのコ
レクタと第1のスイッチングトランジスタのベースを接
続することにより、第1のスイッチングトランジスタと
第2のスイッチングトランジスタが相補的な動作を行う
ようにする。第1のスイッチングトランジスタのベース
と電源装置の基準電位との間に、バイアス用のインピー
ダンス素子と第2のスイッチングトランジスタとは相補
的な動作をする補助スイッチの直列回路を接続する。こ
こで、補助スイッチの一例としては、そのベースが第1
のスイッチングトランジスタとトランスの1次巻線の接
続点に接続され、さらにそのベースがベース電流を設定
するための抵抗を介して入力端子或は基準電位点に接続
されたトランジスタによって構成する。
【0012】
【実施例】無用な損失の発生を抑制することを可能とし
た、本発明による自励式スイッチング電源装置の実施例
の回路図を図1に示した。なお図2の回路で示した構成
要素と同じ機能を有する図1中の構成要素に対しては、
同一の符号を付与してある。図1において、電源回路の
主要部を構成するトランスT、NPNトランジスタによ
る第1スイッチングトランジスタQ1、整流ダイオード
D1及び平滑コンデンサC2は図2と同一の構成であ
り、説明は省略する。これに対して自励発振を行うため
の回路構成は以下のようになっている。
た、本発明による自励式スイッチング電源装置の実施例
の回路図を図1に示した。なお図2の回路で示した構成
要素と同じ機能を有する図1中の構成要素に対しては、
同一の符号を付与してある。図1において、電源回路の
主要部を構成するトランスT、NPNトランジスタによ
る第1スイッチングトランジスタQ1、整流ダイオード
D1及び平滑コンデンサC2は図2と同一の構成であ
り、説明は省略する。これに対して自励発振を行うため
の回路構成は以下のようになっている。
【0013】すなわち、第1スイッチングトランジスタ
Q1と同じNPNトランジスタによる第2スイッチング
トランジスタQ2を設け、第2スイッチングトランジス
タQ2のコレクタは第1スイッチングトランジスタQ1
のベースに接続し、エミッタはアースに接続し、ベース
は抵抗R2とコンデンサC3を介して第1スイッチング
トランジスタQ1のコレクタに接続する。第2スイッチ
ングトランジスタQ2のベースと第1スイッチングトラ
ンジスタQ1のベースとの間には抵抗R3と抵抗R4を
直列に接続し、抵抗R3と抵抗R4の接続点はアースと
出力端子2に、それぞれコンデンサC4、ダイオードD
2と定電圧ダイオードDZ1の直列回路を介して接続す
る。第2スイッチングトランジスタQ2のコレクタと第
1スイッチングトランジスタQ1のベースの接続点は、
抵抗R1と補助スイッチとしてのトランジスタQ3を介
して入力端子1に接続する。PNP型トランジスタによ
るトランジスタQ3のベースは抵抗R5を介してアース
に接続し、さらにそのベースをコンデンサC5を介して
1時巻線N1と第1スイッチングトランジスタQ1の接
続点(接続点(a))に接続する。
Q1と同じNPNトランジスタによる第2スイッチング
トランジスタQ2を設け、第2スイッチングトランジス
タQ2のコレクタは第1スイッチングトランジスタQ1
のベースに接続し、エミッタはアースに接続し、ベース
は抵抗R2とコンデンサC3を介して第1スイッチング
トランジスタQ1のコレクタに接続する。第2スイッチ
ングトランジスタQ2のベースと第1スイッチングトラ
ンジスタQ1のベースとの間には抵抗R3と抵抗R4を
直列に接続し、抵抗R3と抵抗R4の接続点はアースと
出力端子2に、それぞれコンデンサC4、ダイオードD
2と定電圧ダイオードDZ1の直列回路を介して接続す
る。第2スイッチングトランジスタQ2のコレクタと第
1スイッチングトランジスタQ1のベースの接続点は、
抵抗R1と補助スイッチとしてのトランジスタQ3を介
して入力端子1に接続する。PNP型トランジスタによ
るトランジスタQ3のベースは抵抗R5を介してアース
に接続し、さらにそのベースをコンデンサC5を介して
1時巻線N1と第1スイッチングトランジスタQ1の接
続点(接続点(a))に接続する。
【0014】このような構成とした図1の回路の自励発
振動作は以下のようになる。入力端子1に入力電圧が印
加されると、抵抗R5によってベース電流の電流路が形
成されているトランジスタQ3は順方向バイアスを受け
オン状態となる。すると第1スイッチングトランジスタ
Q1のベースにはトランジスタQ3、抵抗R1を介して
電流が流入し、第1スイッチングトランジスタQ1は順
方向にバイアスを受けてオン状態となる。この時、第2
スイッチングトランジスタQ2のベース、エミッタ間は
ターンオンするのに必要な順方向バイアスを受けられず
オフ状態となる。この第1スイッチングトランジスタQ
1がオン状態となることでトランスTの1次巻線N1に
は直線的に増加する電流が流れ始め、同時にコンデンサ
C3には抵抗R2側を高電位とする充電が行われる。
振動作は以下のようになる。入力端子1に入力電圧が印
加されると、抵抗R5によってベース電流の電流路が形
成されているトランジスタQ3は順方向バイアスを受け
オン状態となる。すると第1スイッチングトランジスタ
Q1のベースにはトランジスタQ3、抵抗R1を介して
電流が流入し、第1スイッチングトランジスタQ1は順
方向にバイアスを受けてオン状態となる。この時、第2
スイッチングトランジスタQ2のベース、エミッタ間は
ターンオンするのに必要な順方向バイアスを受けられず
オフ状態となる。この第1スイッチングトランジスタQ
1がオン状態となることでトランスTの1次巻線N1に
は直線的に増加する電流が流れ始め、同時にコンデンサ
C3には抵抗R2側を高電位とする充電が行われる。
【0015】ここで、第1スイッチングトランジスタQ
1のコレクタ飽和電流は、その時にベースを流れる電流
の大きさによって決定され、図1の回路ではトランジス
タQ3がオン状態の時には抵抗R1によってほぼ一定に
設定される。1次巻線N1に流れる電流の値が第1スイッ
チングトランジスタQ1のコレクタ飽和電流に達する
と、1次巻線N1に流れる電流は一定となり、その一瞬
には1次巻線N1の端子間には電位差がなくなる。この
時、コンデンサC3は放電を開始して第2スイッチング
トランジスタQ2にベース電流を供給し、第2スイッチ
ングトランジスタQ2を導通させる。すると第1スイッ
チングトランジスタQ1のベース電流が減少し、そのコ
レクタ電流が低下するため、トランスTの各巻線にはフ
ライバック電圧が発生する。
1のコレクタ飽和電流は、その時にベースを流れる電流
の大きさによって決定され、図1の回路ではトランジス
タQ3がオン状態の時には抵抗R1によってほぼ一定に
設定される。1次巻線N1に流れる電流の値が第1スイッ
チングトランジスタQ1のコレクタ飽和電流に達する
と、1次巻線N1に流れる電流は一定となり、その一瞬
には1次巻線N1の端子間には電位差がなくなる。この
時、コンデンサC3は放電を開始して第2スイッチング
トランジスタQ2にベース電流を供給し、第2スイッチ
ングトランジスタQ2を導通させる。すると第1スイッ
チングトランジスタQ1のベース電流が減少し、そのコ
レクタ電流が低下するため、トランスTの各巻線にはフ
ライバック電圧が発生する。
【0016】この1次巻線N1に発生したフライバック
電圧はコンデンサC3と抵抗R2を介して第2スイッチ
ングトランジスタQ2のベースに印加され、第2スイッ
チングトランジスタQ2をオン状態へと導く。また同時
に、このフライバック電圧はコンデンサC5を介してト
ランジスタQ3のベースにも印加され、トランジスタQ
3をオフ状態へと導く。第2スイッチングトランジスタ
Q2がオン状態、トランジスタQ3がオフ状態となるこ
とで、第1スイッチングトランジスタQ1のベース電位
が低下し、また同時に第1スイッチングトランジスタQ
1のベース電流が遮断されるため、第1スイッチングト
ランジスタQ1はオフ状態となる。第2スイッチングト
ランジスタQ2がオン状態にある間、第2スイッチング
トランジスタQ2のベースには1次巻線N1、コンデン
サC3及び抵抗R2を介して電流は流れ、コンデンサC
3には接続点(a)側を高電位とする充電が行われる。
電圧はコンデンサC3と抵抗R2を介して第2スイッチ
ングトランジスタQ2のベースに印加され、第2スイッ
チングトランジスタQ2をオン状態へと導く。また同時
に、このフライバック電圧はコンデンサC5を介してト
ランジスタQ3のベースにも印加され、トランジスタQ
3をオフ状態へと導く。第2スイッチングトランジスタ
Q2がオン状態、トランジスタQ3がオフ状態となるこ
とで、第1スイッチングトランジスタQ1のベース電位
が低下し、また同時に第1スイッチングトランジスタQ
1のベース電流が遮断されるため、第1スイッチングト
ランジスタQ1はオフ状態となる。第2スイッチングト
ランジスタQ2がオン状態にある間、第2スイッチング
トランジスタQ2のベースには1次巻線N1、コンデン
サC3及び抵抗R2を介して電流は流れ、コンデンサC
3には接続点(a)側を高電位とする充電が行われる。
【0017】トランスTの1次巻線N1に発生したフラ
イバック電圧の低下とコンデンサC3、コンデンサC5
の充電の進行とにより、第2スイッチングトランジスタ
Q2のベース電流の減少、トランジスタQ3の逆バイア
スの低下が起こり、やがて第2スイッチングトランジス
タQ2はオフ状態、トランジスタQ3はオン状態へと移
行する。第2スイッチングトランジスタQ2がオフ状
態、トランジスタQ3がオン状態となることにより、第
1スイッチングトランジスタQ1のベースにはトランジ
スタQ3と抵抗R1を介して再び電流が流入し、第1ス
イッチングトランジスタQ1はオン状態へと移行する。
このような動作過程を繰り返して自励発振が行われる。
イバック電圧の低下とコンデンサC3、コンデンサC5
の充電の進行とにより、第2スイッチングトランジスタ
Q2のベース電流の減少、トランジスタQ3の逆バイア
スの低下が起こり、やがて第2スイッチングトランジス
タQ2はオフ状態、トランジスタQ3はオン状態へと移
行する。第2スイッチングトランジスタQ2がオフ状
態、トランジスタQ3がオン状態となることにより、第
1スイッチングトランジスタQ1のベースにはトランジ
スタQ3と抵抗R1を介して再び電流が流入し、第1ス
イッチングトランジスタQ1はオン状態へと移行する。
このような動作過程を繰り返して自励発振が行われる。
【0018】以上の動作説明から分かるように、第2の
スイッチングトランジスタQ2とトランジスタQ3は、
接続点(a)の電圧の変化に応じて相補的に動作する。
そのためトランジスタQ3は、第2スイッチングトラン
ジスタQ2がオフ状態の時には第1スイッチングトラン
ジスタQ1にベース電流を供給するために抵抗R1に電
流を供給するが、第2スイッチングトランジスタQ2が
オン状態のときは抵抗R1に電流を供給しない。従っ
て、従来の回路において第2スイッチングトランジスタ
Q2がオン状態の時に抵抗R1に発生していた無用の損
失が、図1に示す回路では低減されることになる。
スイッチングトランジスタQ2とトランジスタQ3は、
接続点(a)の電圧の変化に応じて相補的に動作する。
そのためトランジスタQ3は、第2スイッチングトラン
ジスタQ2がオフ状態の時には第1スイッチングトラン
ジスタQ1にベース電流を供給するために抵抗R1に電
流を供給するが、第2スイッチングトランジスタQ2が
オン状態のときは抵抗R1に電流を供給しない。従っ
て、従来の回路において第2スイッチングトランジスタ
Q2がオン状態の時に抵抗R1に発生していた無用の損
失が、図1に示す回路では低減されることになる。
【0019】図1に示す回路図において、第1スイッチ
ングトランジスタQ1のベースに電流を供給するための
インピーダンス素子は抵抗R1であるが、例えばトラン
ジスタ素子を使用した定電流素子(回路)であってもよ
い。また図1に示す回路図では、第1のスイッチングト
ランジスタQ1、第2のスイッチングトランジスタQ2
は共に同じ接合型のバイポーラトランジスタで示してあ
るが、MOSFETなどの他のタイプのトランジスタ素
子を使用しても構わない。またMOSFETを使用する
時には、インピーダンス素子として、抵抗R1のほかに
定電圧素子を使用してもよい。さらに図1中の抵抗R2
は場合によって省略されることもあり、本発明を適用す
る電源装置が図1の構成の回路に限定されるものではな
い。
ングトランジスタQ1のベースに電流を供給するための
インピーダンス素子は抵抗R1であるが、例えばトラン
ジスタ素子を使用した定電流素子(回路)であってもよ
い。また図1に示す回路図では、第1のスイッチングト
ランジスタQ1、第2のスイッチングトランジスタQ2
は共に同じ接合型のバイポーラトランジスタで示してあ
るが、MOSFETなどの他のタイプのトランジスタ素
子を使用しても構わない。またMOSFETを使用する
時には、インピーダンス素子として、抵抗R1のほかに
定電圧素子を使用してもよい。さらに図1中の抵抗R2
は場合によって省略されることもあり、本発明を適用す
る電源装置が図1の構成の回路に限定されるものではな
い。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、第1のスイ
ッチングトランジスタのベースと電源装置の入力端子あ
るいは基準電位点との間に接続されたバイアス供給用の
インピーダンス素子に対し、第2のスイッチングトラン
ジスタとは相補的な動作をする補助スイッチを直列に接
続することを特徴としている。この構成により、第1の
スイッチングトランジスタに対してバイアスを供給する
インピーダンス素子には、第2のスイッチングトランジ
スタがオフ状態の時には電流が流れ、第2のスイッチン
グトランジスタがオン状態の時には電流が遮断される。
これにより、第2のスイッチングトランジスタがオン状
態の時にインピーダンス素子に発生していた無用な損失
が低減され、変換効率が高い自励式スイッチング電源装
置を得ることができる。
ッチングトランジスタのベースと電源装置の入力端子あ
るいは基準電位点との間に接続されたバイアス供給用の
インピーダンス素子に対し、第2のスイッチングトラン
ジスタとは相補的な動作をする補助スイッチを直列に接
続することを特徴としている。この構成により、第1の
スイッチングトランジスタに対してバイアスを供給する
インピーダンス素子には、第2のスイッチングトランジ
スタがオフ状態の時には電流が流れ、第2のスイッチン
グトランジスタがオン状態の時には電流が遮断される。
これにより、第2のスイッチングトランジスタがオン状
態の時にインピーダンス素子に発生していた無用な損失
が低減され、変換効率が高い自励式スイッチング電源装
置を得ることができる。
【図1】 本発明の実施例の回路図
【図2】 従来の自励式スイッチング電源装置の回路図
1:入力端子 2:出力端子 C2:平滑コンデンサ C3:トリガ用のコンデンサ C5:コンデンサ D1:整流ダイオード DZ1:定電圧ダイオード N1:1次巻線 N2:2次巻線 Q1:第1スイッチングトランジスタ Q2:第2スイッチングトランジスタ Q3:補助スイッチとしてのトランジスタ R1:バイアス供給用のインピーダンス素子としての抵
抗 T:トランス
抗 T:トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/338 H02M 3/28
Claims (3)
- 【請求項1】 入力端と基準電位間にトランスの1次巻
線と第1のスイッチングトランジスタが直列に接続さ
れ、入力端と基準電位間にインピーダンス素子と第2の
スイッチングトランジスタが直列に接続され、トランス
の1次巻線と第1のスイッチングトランジスタ間と第2の
スイッチングトランジスタの制御端子が接続され、イン
ピーダンス素子と第2のスイッチングトランジスタ間と
第1のスイッチングトランジスタの制御端子が接続さ
れ、2つのスイッチングトランジスタが相補的な動作を
行って自励発振し、第1のスイッチングトランジスタと
トランスの2次巻線から出力電圧を得る自励式スイッチ
ング電源装置において、 上記インピーダンス素子と直列に上記第2のスイッチン
グトランジスタと相補的に動作する補助スイッチが接続
されたことを特徴とする自励式スイッチング電源装置。 - 【請求項2】 前記補助スイッチは、その制御端子が容
量素子を介して第1のスイッチングトランジスタとトラ
ンスの1次巻線の接続点に接続されたトランジスタであ
る請求項1記載の自励式スイッチング電源装置。 - 【請求項3】 前記インピーダンス素子は抵抗である請
求項1または請求項2記載の自励式スイッチング電源装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17573496A JP3229549B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 自励式スイッチング電源装置 |
US08/864,830 US5796241A (en) | 1996-05-31 | 1997-05-29 | Self-excited oscillation type power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17573496A JP3229549B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 自励式スイッチング電源装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001168013A Division JP3406585B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 自励式スイッチング電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1014236A JPH1014236A (ja) | 1998-01-16 |
JP3229549B2 true JP3229549B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=16001317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17573496A Expired - Fee Related JP3229549B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-06-14 | 自励式スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3229549B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4618468B2 (ja) | 2000-04-07 | 2011-01-26 | ソニー株式会社 | 電源装置 |
JP3653078B2 (ja) | 2002-12-12 | 2005-05-25 | 東光株式会社 | スイッチング定電流電源装置 |
JP2004274872A (ja) | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Toko Inc | スイッチング定電流電源装置 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP17573496A patent/JP3229549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1014236A (ja) | 1998-01-16 |
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