JP3427088B2

JP3427088B2 - スイッチング電源装置

Info

Publication number: JP3427088B2
Application number: JP23816694A
Authority: JP
Inventors: 基八巻
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 2003-07-14
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: JPH08102896A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テレビ受像機等の電
子機器に使用して好適なスイッチング電源装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばテレビ受像機では、偏向回
路や高圧出力回路に対して定電圧化された１００Ｖ以上
（例えば１１５Ｖ）の直流電源ラインから電流を供給
し、映像や色の信号処理回路等に対しては１００Ｖより
も低い電圧（例えば１２Ｖ）の直流電源ラインから電流
を供給することが行われている。この１００Ｖよりも低
い電圧の直流電源ラインは、偏向回路や高圧出力回路が
駆動されることによって電源の供給が開始されるもので
ある。このため、偏向回路や高圧出力回路を駆動するた
めの発振回路に予め電源を供給することが行われてい
る。

【０００３】ここで、自励形のスイッチング電源装置を
テレビ受像機に使用した場合の構成を図１１に示す。

【０００４】１は電源端子である。この電源端子１は、
電源スイッチ２の一方の端子に接続される。電源スイッ
チ２の他方の端子は、コンバータトランス３の１次巻線
３Ｐおよびスイッチング素子を構成するＮＰＮ形トラン
ジスタ４のコレクタ・エミッタの直列回路を介して接地
端子５に接続される。また、電源スイッチ２のコンバー
タトランス３が接続された端子は、起動用の抵抗器６を
介してトランジスタ４のベースに接続される。

【０００５】コンバータトランス３のドライブ巻線３Ｄ
の一端は接地端子５に接続され、その他端は抵抗器７と
並列回路８を介してトランジスタ４のベースに接続され
る。並列回路８は、ダイオード９とコンデンサ１０が並
列接続されてなるものである。

【０００６】コンバータトランス３の２次巻線３Ｓの一
端は２次側アースに接地され、その他端は整流用のダイ
オード１１のアノード・カソードおよび平滑用のコンデ
ンサ１２の直列回路を介して２次側アースに接地され
る。そして、ダイオード１１およびコンデンサ１２の接
続点は、フライバックトランス１３の巻線１３Ａおよび
水平出力用のＮＰＮ形トランジスタ１４のコレクタ・エ
ミッタの直列回路を介して２次側アースに接地されると
共に、抵抗器１５とツェナーダイオード１６のカソード
・アノードの直列回路を介して２次側アースに接地され
る。

【０００７】抵抗器１５とツェナーダイオード１６のカ
ソードの接続点は、色信号処理や水平パルス信号を発生
する信号処理回路１７の発振用電源端子１７ａに接続さ
れる。

【０００８】フライバックトランス１３の巻線１３Ｂの
一端は２次側アースに接地され、その他端は整流用のダ
イオード１８のアノード・カソードおよび平滑用のコン
デンサ１９の直列回路を介して２次側アースに接地され
る。ダイオード１８およびコンデンサ１９の接続点は、
抵抗器２０とツェナーダイオード２１のカソード・アノ
ードの直列回路を介して２次側アースに接地される。そ
して、抵抗器２０とツェナーダイオード２１のカソード
の接続点は信号処理回路１７の電源端子１７ｂに接続さ
れる。

【０００９】信号処理回路１７の信号出力端子１７ｃに
は、水平ドライブ回路２２が接続される。水平ドライブ
回路２２には、トランジスタ１４のベースが接続され
る。

【００１０】次に、図１２の信号波形図を使用して、図
１１の動作について説明する。

【００１１】電源端子１と接地端子５の間に直流電圧Ｅ
inが供給されて電源スイッチ２がオン状態とされると、
抵抗器６を介して起動電流がトランジスタ４のベースに
供給されて、トランジスタ４はオン状態とされる。トラ
ンジスタ４がオン状態とされると、コンバータトランス
３の１次巻線３Ｐに直流電圧Ｅinとほぼ等しい電圧が印
加されて、コレクタ電流ＩC（図１２Ａ）が流れ出すと
共に、コンバータトランス３のドライブ巻線３Ｄには電
圧ＶD（図１２Ｆ）が誘起される。

【００１２】また、トランジスタ４がオン状態となると
き、コンバータトランス３の２次巻線２Ｓに接続された
ダイオード１１には逆方向に電圧がかかり、ダイオード
１１には電流は流れない。そのため、トランジスタ４の
負荷は、コンバータトランス３のインダクタンス分だけ
になり、トランジスタ４のコレクタ電流ＩCは直線的に
増加する。なお、図１２Ｂはトランジスタ４のコレクタ
・エミッタ間の電圧ＶCEを示し、図１２Ｃはトランジス
タ４のベース電流ＩBを示している。

【００１３】このベース電流ＩBは、抵抗器６を介して
流れる電流ＩRとダイオード９を流れる電流ＩD1とコン
デンサ１０を流れる電流ＩC1とが合成されたものとな
る。すなわち、トランジスタ４がオン状態となるとき、
コンバータトランス３のドライブ巻線３Ｄに誘起される
順方向の電圧ＶDにより、コンデンサ１０の容量および
ドライブ巻線３Ｄの抵抗分と抵抗器７等で決まる時定数
でもって、コンデンサ１０に過渡電流ＩC1が流れる（図
１２Ｄ）。また、コンデンサ１０の両端電圧がダイオー
ド９の順方向降下電圧に達すると、ダイオード９に電流
ＩD1が流れる（図１２Ｅ）。

【００１４】上述のように直線的に増加するコレクタ電
流ＩCは、ベース電流ＩBのｈFE倍まで増加した後も、ト
ランジスタ４の蓄積時間ｔstgの間は増加し続ける（図
１２Ａ）。蓄積時間ｔstgが経過すると、急激に電流が
減少し、同時にドライブ巻線３Ｄには逆方向の電圧ＶD
が発生し、トランジスタ４のベース電流ＩBが逆バイア
ス電流となり、トランジスタ４はオフ状態となる。

【００１５】次に、トランジスタ４がオフ状態となる
と、トランジスタ４のオン期間にコンバータトランス３
のコアに蓄積されたエネルギーは、磁束の変化率が負と
なって放出されるため、コンバータトランス３の各巻線
には、「・」マーク側を負とする電圧が発生する。

【００１６】このとき、コンバータトランス３の１次巻
線３Ｐには、図１２Ｇに示すように直線的に減少する電
流ＩLが流れ始める。同様にして、２次巻線３Ｓに接続
されているダイオード１１には、図１２Ｈに示すように
直線的に減少する電流ＩD2が流れ始める。

【００１７】このような状態で、コンバータトランス３
のコアに蓄積されたエネルギーの放出が完了して電流Ｉ
LおよびＩD2が０となると、コンバータトランス３内の
磁束の変化がなくなり、コンバータトランス３の各巻線
には今までとは逆方向の電圧が発生する。そのため、コ
ンバータトランス３のドライブ巻線３Ｄに誘起される電
圧ＶDも順方向の電圧となり、トランジスタ４をオン状
態とする方向にベース電流ＩBが流れる。これによっ
て、トランジスタ４がオン状態となり、以下上述したと
同様の動作が繰り返される。

【００１８】このような繰り返し動作により、コンバー
タトランス３の２次巻線３Ｓには、図１２Ｊに示すよう
な矩形波の電圧ＶSが得られ、これがダイオード１１お
よびコンデンサ１２によって整流平滑されることによ
り、ダイオード１１およびコンデンサ１２の接続点で定
電圧化された所定の電圧値（例えば１１５Ｖ）の直流電
圧ＥBが得られる。

【００１９】次に、図１３の信号波形を使用して信号処
理回路１７やフライバックトランス１３の動作を説明す
る。

【００２０】電源スイッチ２がオン状態とされると、図
１３Ａに示すように直流電圧ＥBが立ち上がると共に、
直流電圧ＥBが抵抗器１５とツェナーダイオード１６に
よって構成される定電圧回路でもって直流電圧ＶOSC
（図１３Ｂ）とされて信号処理回路１７の発振用電源端
子１７ａに供給される。なお、電源スイッチ２をオン状
態としてから直流電圧ＥBの電圧値がツェナーダイオー
ド１６のツェナー電圧レベルＶZを超えるまでは、直流
電圧ＶOSCの電圧値は直流電圧ＥBとほぼ等しい値とされ
る。

【００２１】信号処理回路１７では、発振用電源端子１
７ａに供給された電圧が発振開始電圧ＶTHを超えると、
発振が開始されて水平パルス信号ＳH（図１３Ｃ）が生
成される。この水平パルス信号ＳHは、信号処理回路１
７の信号出力端子１７ｃから水平ドライブ回路２２に供
給される。水平ドライブ回路２２では、水平パルス信号
ＳHに基づき水平ドライブ信号ＳHDが形成されてトラン
ジスタ１４のベースに供給される。

【００２２】この水平ドライブ信号ＳHDによってトラン
ジスタ１４がオン状態とされると、フライバックトラン
ス１３の巻線１３Ａにほぼ直流電圧ＥBと等しい電圧が
印加され、その後トランジスタ１４がオフ状態とされる
とフライバックトランス１３の巻線１３Ｂや高圧整流回
路側の巻線１３Ｃに起電力を生じるので、トランジスタ
１４をオン・オフさせることにより図示しない高圧整流
回路でもって受像管のアノード電圧（図１３Ｄ）が生成
される。

【００２３】また、フライバックトランス１３の巻線１
３Ｂに生じた矩形波の電圧ＶLがダイオード１８および
コンデンサ１９でもって整流平滑されることにより、ダ
イオード１８およびコンデンサ１９の接続点では直流電
圧ＥLB（図１３Ｅ）が得られる。この直流電圧ＥLBは、
抵抗器２０とツェナーダイオード２１によって構成され
る定電圧回路でもって１００Ｖよりも低い電圧の直流電
圧ＶCCとされて信号処理回路１７の電源端子１７ｂに供
給される。信号処理回路１７では、直流電圧ＶCCが電源
端子１７ｂに供給されたことで色信号等の処理が開始さ
れる。

【００２４】次に、他励形のスイッチング電源装置を使
用した場合について説明する。図１４は他励形のスイッ
チング電源装置の構成を示す図であり、図１１と対応す
る部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省
略する。

【００２５】電源スイッチ２の他方の端子は、コンバー
タトランス５０の１次巻線５０Ｐおよびスイッチング素
子を構成するＮＰＮ形トランジスタ５１のコレクタ・エ
ミッタの直列回路を介して接地端子５に接続される。

【００２６】コンバータトランス３のドライブ巻線５０
Ｄの一端は接地端子５に接続され、その他端は整流用の
ダイオード５３のアノード・カソードおよび平滑用のコ
ンデンサ５４の直列回路を介して接地端子５に接続され
る。そして、ダイオード５３およびコンデンサ５４の接
続点と電源スイッチ２のコンバータトランス５０が接続
された端子は、起動用の抵抗器６を介して接続される。
さらに、ダイオード５３およびコンデンサ５４の接続点
には、ＮＰＮ形トランジスタ５２のコレクタと発振回路
５５の電源端子５５ａが接続されると共に、抵抗器５６
とホトカプラ５７のホトトランジスタ５７ａのコレクタ
・エミッタの直列回路を介して発振回路５５の信号制御
端子５５ｂが接続される。

【００２７】発振回路５５の信号出力端子５５ｃは、ト
ランジスタ５２のベースに接続される。トランジスタ５
２のエミッタは、抵抗器５８と並列回路５９を介してト
ランジスタ５１のベースに接続される。並列回路５９
は、ダイオード６０とコンデンサ６１が並列接続されて
なるものであり、ダイオード６０のカソードがトランジ
スタ５１のベースに接続される。

【００２８】また、ダイオード１１およびコンデンサ１
２の接続点には、エラーアンプ部６２と共にホトカプラ
５７の発光ダイオード５７ｂのアノードが接続される。
ホトカプラ５７の発光ダイオード５７ｂのカソードはエ
ラーアンプ部６２に接続される。

【００２９】次に、図１５の信号波形図を使用して、他
励形のスイッチング電源装置の動作について説明する。

【００３０】電源端子１と接地端子５の間に直流電圧Ｅ
inが供給されて電源スイッチ２がオン状態とされると、
抵抗器６を介して発振回路５５の電源端子５５ａに電圧
が供給されて発振が開始される。この発振回路５５の信
号出力端子５５ｃからは、スイッチング信号ＳD（図１
５Ａ）が出力される。このスイッチング信号ＳDがハイ
レベル「Ｈ」となると、トランジスタ５２がオン状態と
される。このトランジスタ５２がオン状態とされること
によりトランジスタ５１にベース電流ＩBA（図１５Ｂ）
が供給されてトランジスタ５１がオン状態とされる。

【００３１】また、トランジスタ５１がオン状態となる
とき、コンバータトランス５０の２次巻線５０Ｓに接続
されたダイオード１１には逆方向に電圧がかかり、ダイ
オード１１には電流は流れない。そのため、トランジス
タ５１の負荷は、コンバータトランス５０のインダクタ
ンス分だけになり、トランジスタ５１のコレクタ電流Ｉ
CA（図１５Ｃ）は直線的に増加する。

【００３２】次に、発振回路５５の信号出力端子５５ｃ
から出力されるスイッチング信号ＳDがローレベル
「Ｌ」となると、トランジスタ５２およびトランジスタ
５１がオフ状態とされる。トランジスタ５１がオフ状態
となると、トランジスタ５１のオン期間にコンバータト
ランス５０のコアに蓄積されたエネルギーは、磁束の変
化率が負となって放出されるため、コンバータトランス
５０の各巻線には、「・」マーク側を負とする電圧が発
生し、ドライブ巻線５０Ｄに接続されているダイオード
５３および２次巻線５０Ｓに接続されているダイオード
１１に電流が流れる。

【００３３】その後、発振回路５５の信号出力端子５５
ｃより出力されるスイッチング信号ＳDがハイレベル
「Ｈ」となると、トランジスタ５２およびトランジスタ
５１がオン状態とされる。以下上述したと同様の動作が
繰り返されてコンバータトランス５０の２次巻線５０Ｓ
には、矩形波の電圧ＶSが得られ、これがダイオード１
１およびコンデンサ１２によって整流平滑されることに
より、ダイオード１１およびコンデンサ１２の接続点で
は直流電圧ＥBが得られる。また、コンバータトランス
５０のドライブ巻線５０Ｄには、矩形波の電圧ＶDAが得
られ、これがダイオード５３およびコンデンサ５４によ
って整流平滑されることにより、ダイオード５３および
コンデンサ５４の接続点では直流電圧ＥSが得られる。

【００３４】この直流電圧ＥSが発振回路５５やトラン
ジスタ５２のコレクタに供給されて、引き続きトランジ
スタ５１のオン・オフ動作が繰り返し行われる。

【００３５】エラーアンプ部６２では直流電圧ＥBと所
定の直流電圧の誤差電圧が検出され、誤差電圧に応じて
ホトカプラ５７の発光ダイオード５７ｂが駆動される。
発光ダイオード５７ｂから出力された光は、ホトカプラ
５７のホトトランジスタ５７ａで受光される。ホトトラ
ンジスタ５７ａでは、受光された光が電気信号である受
光信号に変換されて発振回路５５に供給される。発振回
路５５では供給された受光信号に基づき直流電圧ＥBが
所定の電圧値となるようにスイッチング信号ＳDのハイ
レベル「Ｈ」の期間とローレベル「Ｌ」の期間のデュー
ティ比が可変される。なお、所定の電圧値の直流電圧Ｅ
Bが得られたときの信号処理回路１７等の動作は自励形
のスイッチング電源装置の場合と同様であり説明は省略
する。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、信号処理回
路１７の発振開始時、信号処理回路１７の信号出力端子
１７ｃから出力される水平パルス信号ＳHに基づいて駆
動されるフライバックトランス１３には、大きなラッシ
ュ電流が流れる。

【００３７】このため、電源スイッチ２がオン状態とさ
れて直流電圧ＥBが立ち上がり、ほぼ同時に信号処理回
路１７の発振用電源端子１７ａに直流電圧ＶOSCが供給
されて発振が開始されると、コンバータトランス３のド
ライブ巻線３Ｄおよび２次巻線３Ｓに誘起される電圧Ｖ
D，ＶSやコンバータトランス５０のドライブ巻線５０Ｄ
および２次巻線５０Ｓに誘起される電圧ＶDA，ＶSが充
分に立ち上がっていないので、抵抗器６を介してトラン
ジスタ４やトランジスタ５１のベースに供給される電流
が増加されて、フライバックトランス１３に供給される
電流の増加が図られる。

【００３８】このとき、自励形のスイッチング電源装置
では、電流ＩRの増加に伴い抵抗器６の電圧降下が増し
て、トランジスタ４はオフ状態とされる。このトランジ
スタ４のオフ状態の時間が長い場合には、コンバータト
ランス３のドライブ巻線３Ｄおよび２次巻線３Ｓに誘起
される電圧ＶD，ＶSが降下すると共に直流電圧ＶOSCも
降下して信号処理回路１７での水平パルス信号ＳHが発
生が停止されてフライバックトランス１３の駆動が停止
される。このため、２次巻線３Ｓ側の負荷が小さくなり
トランジスタ４は再びオン状態とされる。その後、直流
電圧ＥBが立ち上がると同時に信号処理回路１７から水
平パルス信号ＳHが出力されて、フライバックトランス
１３が駆動される。以下、上述の動作が繰り返し行われ
る。

【００３９】また、他励形のスイッチング電源装置で
は、電流ＩRの増加に伴い抵抗器６の電圧降下が増加し
て直流電圧ＥSの電圧が低下し、トランジスタ５１はド
ライブ不足となってオフ状態とされる。その後、コンバ
ータトランス５０のドライブ巻線５０Ｄおよび２次巻線
５０Ｓに誘起される電圧ＶDA，ＶSが降下すると共に直
流電圧ＶOSCも降下して信号処理回路１７での水平パル
ス信号ＳHが発生が停止されてフライバックトランス１
３の駆動が停止される。このため、２次巻線５０Ｓ側の
負荷が小さくなりトランジスタ５１は再びオン状態とさ
れる。その後、直流電圧ＥBが立ち上がると同時に信号
処理回路１７から水平パルス信号ＳHが出力されて、フ
ライバックトランス１３が駆動される。以下、上述の動
作が繰り返し行われる。

【００４０】このように、フライバックトランス１３の
ラッシュ電流によって、スイッチング電源の立ち上げ動
作が繰り返し行われるいわゆる間欠発振が生じて、電源
を正常に立ち上げることができない場合があるので、抵
抗器６を流れる電流ＩRを増加しても抵抗器６の電圧降
下によってトランジスタ４，５１がオフ状態とならない
ように、抵抗器６の抵抗値を小さくすることが行われて
いる。

【００４１】しかし、抵抗器６の抵抗値を小さくした場
合にはテレビ受像機の動作中にも電源立ち上げ時と同等
の電流が抵抗器６に流れることから、抵抗器６は定格電
力の大きな抵抗器が必要とされるのでコストアップとな
り、テレビ受像機の消費電力は大きいものとされてい
た。また、抵抗器６の発熱量が大きくなるので部品配置
の制約や放熱等の問題があった。

【００４２】そこで、この発明では安定して電源を供給
できると共に省スペースで安価かつ発熱量が少なく効率
をアップさせたスイッチング電源装置を提供する。

【００４３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るスイッチ
ング電源装置は、電源オン時に起動抵抗を介して供給さ
れる起動電流に基づいてスイッチング動作を開始して、
トランスの一次巻線側に電力の供給を行う第１電源供給
部と、前記トランスの二次巻線側から負荷回路に対して
電力の供給を行う第２電源供給部とを有し、前記第２電
源供給部は、前記負荷回路を駆動する信号処理部と、前
記負荷回路に供給する電力の電圧が所定レベルとなるま
で、前記トランスの二次巻線側から前記信号処理部への
電力の供給を停止させることで、前記負荷回路の駆動開
始タイミングを遅延させるタイミング制御部とを有する
ものである。

【００４４】また、前記タイミング制御部は、前記トラ
ンスの二次巻線側に生じた電圧の整流後の電圧を抵抗で
分圧するものとして、この分圧して得られた電圧を用い
て前記信号処理部への電力の供給を制御するものであ
る。

【００４５】

【００４６】

【作用】この発明においては、スイッチング電源装置に
接続された負荷回路に対して供給される電力の電圧が所
定のレベルに達してから、信号処理部によって負荷回路
が駆動される。そのため、負荷回路が駆動されるときに
は、負荷回路に対して安定した電力供給が行われている
ので、例えば、フライバックトランスの動作が開始され
たときに大きなラッシュ電流が流れても間欠発振等を生
じることなく、安定してスイッチング電源装置から負荷
回路に電源を供給することが可能となる。また、負荷回
路に対して安定した電力供給が行われてから負荷回路が
駆動されるので、起動抵抗の抵抗値を大きくできスイッ
チング素子の駆動回路の消費電力を軽減することが可能
となる。

【００４７】また、スイッチング電源装置は、電源オン
時に起動抵抗を介して供給される起動電流でスイッチン
グ素子を駆動しスイッチング動作を開始するスイッチン
グ電源装置、あるいは起動電流を発振回路に供給して発
振信号を出力させ、この発振信号でスイッチング素子を
駆動してスイッチング動作を開始するスイッチング電源
装置とされるので、いわゆる自励形あるいは他励形のい
ずれのスイッチング電源装置にも適用することが可能と
なる。

【００４８】

【実施例】以下、図１を参照しながら、この発明の第１
の実施例について説明する。なお、図１において、図１
１と対応する部分については同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。

【００４９】図１において、ダイオード１１とコンデン
サ１２の接続点は、抵抗器２５，２６の直列回路を介し
て２次側アースに接地される。抵抗器２５と抵抗器２６
の接続点はＮＰＮ形トランジスタ２７のベースに接続さ
れる。このトランジスタ２７のコレクタは抵抗器２８を
介してＰＮＰ形トランジスタ３０のベースに接続される
と共にエミッタは２次側アースに接地される。トランジ
スタ３０のエミッタは抵抗器２９を介してダイオード１
１とコンデンサ１２の接続点に接続されると共にコレク
タはツェナーダイオード１６のカソード・アノードを介
して２次側アースに接地される。そして、トランジスタ
３０のコレクタとツェナーダイオード１６のカソードの
接続点は信号処理回路１７の発振用電源端子１７ａに接
続される。

【００５０】第１の実施例は以上のように構成されてお
り、図２を参照して動作を説明する。電源端子１と接地
端子５の間に直流電圧Ｅinが供給されて電源スイッチ２
がオン状態とされると、抵抗器６を介して起動電流がト
ランジスタ４のベースに供給されて発振が開始されて、
電源が立ち上がるとダイオード１１およびコンデンサ１
２の接続点からは、所定の電圧値の直流電圧ＥB（図２
Ａ）が得られる。

【００５１】ここで、直流電圧ＥBの電圧値が定常動作
時の電圧値（以下「定常電圧値」という）の９０％のと
きに、抵抗器２６の端子間電圧がトランジスタ２７のベ
ース・エミッタ間電圧ＶBEとほぼ等しくなるように抵抗
器２５，２６の抵抗値を設定すると、電源スイッチ２が
オン状態とされて直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧値
（例えば１１５Ｖ）の９０％を超えたときにトランジス
タ２７のベース電圧ＶBT（図２Ｂ）がベース・エミッタ
間電圧ＶBEを超えるので、トランジスタ２７はオン状態
とされる。なお、抵抗器２５，２６の抵抗値をＲ２５，
Ｒ２６、直流電圧ＥBの電圧値をＢとすると、トランジ
スタ２７のベース電圧ＶBTは式（１）で表される。

【００５２】ＶBT＝Ｂ×Ｒ２６／（Ｒ２５＋Ｒ２６）・・・（１）また、トランジスタ２７がオン状態とされることにより
抵抗器２８を介してトランジスタ３０にベース電流が流
れてトランジスタ３０がオン状態とされる。このトラン
ジスタ３０がオン状態とされることにより、抵抗器２９
およびツェナーダイオード１６で構成される定電圧回路
に直流電圧ＥBが供給される。定電圧回路では、供給さ
れた電圧がツェナーダイオード１６のツェナー電圧レベ
ルＶZに定電圧化されて、直流電圧ＶOSC（図２Ｃ）とし
て信号処理回路１７の発振用電源端子１７ａに供給され
る。

【００５３】このように、第１の実施例によれば、信号
処理回路１７の発振用電源端子１７ａに直流電圧ＶOSC
が供給されるタイミングは、直流電圧ＥBの立ち上がり
時点から直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧値の９０％を
超えた時点に遅延される。このため、コンバータトラン
ス３のドライブ巻線３Ｄおよび２次巻線３Ｓに誘起され
る電圧ＶD，ＶSは充分に立ち上がっているので、フライ
バックトランス１３にラッシュ電流が流れてもトランジ
スタ４はオフ状態とされることがなく、間欠発振を防止
することができる。

【００５４】次に、図３および図４を参照しながら、こ
の発明の第２の実施例について説明する。図３に示す第
２の実施例は、図１に示す第１の実施例の抵抗器２６を
コンデンサ３２に変更したものである。

【００５５】電源スイッチ２がオン状態とされると、ダ
イオード１１およびコンデンサ１２の接続点から直流電
圧ＥB（図４Ａ）が得られる。

【００５６】ここで、抵抗器２５とコンデンサ３２によ
って構成される積分回路に接続されたトランジスタ２７
のベース電圧ＶBTが（図４Ｂ）がベース・エミッタ間電
圧ＶBEを超えるとトランジスタ２７がオン状態とされ
る。

【００５７】また、トランジスタ２７がオン状態とされ
ることによりトランジスタ３０がオン状態とされて、抵
抗器２９およびツェナーダイオード１６で構成される定
電圧回路から直流電圧ＶOSC（図４Ｃ）が信号処理回路
１７の発振用電源端子１７ａに供給される。

【００５８】このように、第２の実施例によれば、信号
処理回路１７の発振用電源端子１７ａに直流電圧ＶOSC
が供給されるタイミングは、直流電圧ＥBの立ち上がり
時点から抵抗器２５とコンデンサ３２の時定数でもって
設定される時点ｔ1に遅延される。このため、コンバー
タトランス３のドライブ巻線３Ｄおよび２次巻線３Ｓに
誘起される電圧ＶD，ＶSは充分に立ち上がっているの
で、フライバックトランス１３にラッシュ電流が流れて
もトランジスタ４はオフ状態とされることがなく、間欠
発振を防止することができる。

【００５９】また、抵抗器２５とコンデンサ３２の時定
数を大きく設定することにより、直流電圧ＥBが所定の
電圧レベルとされてから、信号処理回路１７の発振用電
源端子１７ａに直流電圧ＶOSCを供給することもでき
る。この場合には、より確実に電源を立ち上げることが
できる。

【００６０】次に、図５を参照しながら第３の実施例に
ついて説明する。なお、図５において、図１と対応する
部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略
する。

【００６１】図５において、コンバータトランス３３は
図１のコンバータトランス３に対応するものであり、コ
ンバータトランス３３には、１次巻線３３Ｐ、２次巻線
３３Ｓ、ドライブ巻線３３Ｄに加えて、信号処理回路１
７の発振用電源端子１７ａに電源を供給するための巻線
３３Ｒが設けられている。

【００６２】コンバータトランス３３の巻線３３Ｒの一
端は２次側アースに接地され、その他端は整流用のダイ
オード３４のアノード・カソードおよび平滑用のコンデ
ンサ３５の直列回路を介して２次側アースに接地され
る。そして、ダイオード３４およびコンデンサ３５の接
続点は、ＰＮＰ形トランジスタ３６のエミッタに接続さ
れる。このトランジスタ３６のコレクタは、抵抗器３８
とツェナーダイオード１６のカソード・アノードを介し
て２次側アースに接地される。そして、抵抗器３８とツ
ェナーダイオード１６のカソードの接続点は信号処理回
路１７の発振用電源端子１７ａに接続される。

【００６３】ダイオード１１とコンデンサ１２の接続点
は、抵抗器２５，２６の直列回路を介して２次側アース
に接地される。抵抗器２５と抵抗器２６の接続点はＮＰ
Ｎ形トランジスタ２７のベースに接続される。このトラ
ンジスタ２７のコレクタは抵抗器３７を介してトランジ
スタ３６のベースに接続される。またトランジスタ２７
のエミッタは２次側アースに接地される。

【００６４】第３の実施例は以上のように構成されてお
り、抵抗器２５，２６の抵抗値は、第１の実施例で述べ
たように直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧値の９０％の
ときに、抵抗器２６の端子間電圧がトランジスタ２７の
ベース・エミッタ間電圧ＶBEとほぼ等しくなるよう設定
される。

【００６５】次に、第３の実施例の動作について説明す
る。電源スイッチ２がオン状態とされると、ダイオード
１１およびコンデンサ１２の接続点から直流電圧ＥBが
得られると共に、ダイオード３４およびコンデンサ３５
の接続点から直流電圧ＥBよりも低い電圧値（例えば１
５Ｖ）の直流電圧ＥRが得られる。

【００６６】ここで、直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧
値の９０％を超えたときには、トランジスタ２７のベー
ス電圧ＶBTがベース・エミッタ間電圧ＶBEを超えるの
で、トランジスタ２７はオン状態とされる。このトラン
ジスタ２７がオン状態とされることにより抵抗器３７を
介してトランジスタ３６のベース電流が流れる。このた
め、トランジスタ３６がオン状態とされて、抵抗器３８
およびツェナーダイオード１６で構成される定電圧回路
に直流電圧ＥRとほぼ等しい電圧が供給される。定電圧
回路では、供給された電圧がツェナーダイオード１６の
ツェナー電圧レベルに定電圧化されて、直流電圧ＶOSC
として信号処理回路１７の発振用電源端子１７ａに供給
される。

【００６７】このように、第３の実施例によれば、第１
の実施例と同様に信号処理回路１７の発振用電源端子１
７ａに直流電圧ＶOSCが供給されるタイミングが、直流
電圧ＥBの立ち上がり時点から直流電圧ＥBの電圧値が定
常電圧値の９０％を超えた時点に遅延されるので、フラ
イバックトランス１３にラッシュ電流が流れてもトラン
ジスタ４はオフ状態とされることがなく、間欠発振を防
止することができる。

【００６８】さらに、直流電圧ＶOSCを供給する定電圧
回路には直流電圧ＥBよりも電圧レベルの低い直流電圧
ＥRが供給されるので、定電圧回路での電力損失を軽減
することができる。

【００６９】次に、図６を参照しながら第４の実施例に
ついて説明する。図６に示す第４の実施例は、図５に示
す第３の実施例の抵抗器２６をコンデンサ３２に変更し
たものであり、電源スイッチ２がオン状態とされて、抵
抗器２５とコンデンサ３２によって構成される積分回路
に接続されたトランジスタ２７のベース電圧ＶBTがベー
ス・エミッタ間電圧ＶBEを超えるとトランジスタ２７が
オン状態とされる。その後トランジスタ３６がオン状態
とされて、信号処理回路１７の発振用電源端子１７ａに
直流電圧ＶOSCが供給される。

【００７０】このように、第４の実施例によれば、第２
の実施例と同様に信号処理回路１７の発振用電源端子１
７ａに直流電圧ＶOSCが供給されるタイミングが、直流
電圧ＥBの立ち上がり時点から抵抗器２５とコンデンサ
３２の時定数でもって設定される時点に遅延されるの
で、フライバックトランス１３にラッシュ電流が流れて
もトランジスタ４はオフ状態とされることがなく、間欠
発振を防止することができる。

【００７１】さらに、直流電圧ＶOSCを供給する定電圧
回路には、直流電圧ＥBよりも電圧レベルの低い直流電
圧ＥRが供給されるので、定電圧回路での電力損失を軽
減することができる。

【００７２】次に、図７を参照しながら第５の実施例に
ついて説明する。図７に示す第５の実施例は、図５に示
す第３の実施例のトランジスタ２７のベースにバイアス
を印加するための電源を直流電圧ＥRから供給するもの
である。

【００７３】ここで、直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧
値の９０％のときに、抵抗器４０の端子間電圧がトラン
ジスタ２７のベース・エミッタ間電圧ＶBEとほぼ等しく
なるように抵抗器３９，４０の抵抗値を設定するものと
すれば、第３の実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。

【００７４】次に、図８を参照しながら第６の実施例に
ついて説明する。図８に示す第６の実施例は、図７に示
す第５の実施例の抵抗器４０をコンデンサ４１に変更し
たものであり、第４の実施例と同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００７５】また、直流電圧ＶOSCを供給するための直
流電圧供給回路は、図９に示す構成とすることもでき
る。

【００７６】図９において、電源端子４１はＰＮＰ形ト
ランジスタ４２のエミッタに接続される。このトランジ
スタ４２のコレクタは、抵抗器４７とツェナーダイオー
ド１６のカソード・アノードを介して２次側アースに接
地される。そして、抵抗器４７とツェナーダイオード１
６のカソードの接続点は信号処理回路１７の発振用電源
端子１７ａに接続される。

【００７７】電源端子４６は抵抗器４８と抵抗器あるい
はコンデンサで構成されるインピーダンス素子４９の直
列回路を介して２次側アースに接地される。抵抗器２５
とインピーダンス素子４９の接続点はＮＰＮ形トランジ
スタ４５のベースに接続される。このトランジスタ４５
のコレクタは抵抗器４３を介してトランジスタ４２のベ
ースに接続される。またトランジスタ４５のエミッタは
ツェナーダイオード４４のカソード・アノードを介して
２次側アースに接地される。なお、電源端子４１，４６
には、直流電圧ＥBあるいは直流電圧ＥRが供給される。

【００７８】ここで、インピーダンス素子４９が抵抗器
である場合、直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧値の９０
％のときに、インピーダンス素子４９の端子間電圧がト
ランジスタ４５のベース・エミッタ間電圧ＶBEとツェナ
ーダイオード４４のツェナー電圧ＶZ44が加算された電
圧とほぼ等しくなるように抵抗器４８とインピーダンス
素子４９の抵抗値を設定するものとすれば、直流電圧Ｅ
Bの電圧値が定常電圧値の９０％を超えたときにトラン
ジスタ４５がオン状態とされるので第１の実施例、第３
の実施例、第５の実施例と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００７９】インピーダンス素子４９がコンデンサであ
る場合、抵抗器４８とインピーダンス素子４９によって
構成される積分回路に接続されたトランジスタ４５のベ
ース電圧ＶBTがベース・エミッタ間電圧ＶBEを超えると
トランジスタ４５がオン状態とされるので、第２の実施
例、第４の実施例、第６の実施例と同様の作用効果を得
ることができる。

【００８０】また、トランジスタ４５がオン状態とされ
る時のインピーダンス素子４９の端子間電圧は、トラン
ジスタ４５のベース・エミッタ間電圧ＶBE（約０．７
Ｖ）にツェナーダイオード４４のツェナー電圧ＶZ44が
加算された電圧値とされるので、抵抗器４８とインピー
ダンス素子４９の抵抗値あるいは容量の設定が容易とな
り簡単に直流電圧ＶOSCの供給のタイミングを制御でき
ると共に、ノイズ等によってトランジスタ４５をオン・
オフさせることがなく安定した動作を得ることができ
る。

【００８１】以上のように、信号処理回路１７の発振用
電源端子１７ａに直流電圧ＶOSCが供給されるタイミン
グは、直流電圧ＥBの電圧値がほぼ定常電圧値とされた
時点とされるので、直流電圧ＥBの立ち上がり時に大き
なラッシュ電流が流れることがない。このため、抵抗器
６の抵抗値を小さくする必要がなく抵抗器６の消費電力
を小さくすることができる。また、抵抗器６の消費電力
が小さいので抵抗器のコストダウンが可能となると共
に、発熱量も少ないので部品配置の制約や放熱等の問題
を生じることがない。

【００８２】なお、上述の第１の実施例、第３の実施
例、第５の実施例では直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧
値の９０％を超えたときにトランジスタをオン状態とし
て信号処理回路１７に直流電圧ＶOSCを供給するものと
したが、信号処理回路１７に直流電圧ＶOSCを供給する
タイミングは直流電圧ＥBの電圧値が定常電圧値の９０
％を超えたときに限られるものではなく、間欠発振を生
じること無く電源を安定して供給できれば９０％以上あ
るいは９０％以下であってもよい。

【００８３】また、上述の第１〜第６の実施例では自励
形のスイッチング電源装置について説明したが、他励形
のスイッチング電源装置でも同様に構成することができ
る。ここで他励形のスイッチング電源装置の構成を図１
０に示す。この図１０に示した第７の実施例は、図１に
示した第１の実施例と対応するものであり、この実施例
によれば第１の実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。また、第２の実施例等に対応する他励形のスイッ
チング電源装置も同様に構成できることは勿論である。

【００８４】

【発明の効果】この発明によれば、負荷回路に対して供
給される電力の電圧が所定のレベルに達してから、信号
処理部によって負荷回路が駆動される。そのため、例え
ばフライバックトランスの動作が開始されたときに大き
なラッシュ電流が流れても間欠発振等を生じることな
く、安定してスイッチング電源装置から負荷回路に電源
を供給することができる。また、負荷回路に対する電力
の供給が安定する前に負荷回路の動作が開始されること
がないので、起動抵抗の抵抗値を大きくできスイッチン
グ素子の駆動回路の消費電力を軽減することができる。

【００８５】また、スイッチング電源装置は、電源オン
時に起動抵抗を介して供給される起動電流でスイッチン
グ素子を駆動しスイッチング動作を開始するスイッチン
グ電源装置、あるいは起動電流を発振回路に供給して発
振信号を出力させ、この発振信号でスイッチング素子を
駆動してスイッチング動作を開始するスイッチング電源
装置とされるので、いわゆる自励形あるいは他励形のい
ずれのスイッチング電源装置にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るスイッチング電源装置の第１の
実施例の構成を示す図である。

【図２】第１の実施例の信号波形を示す図である。

【図３】第２の実施例の構成を示す図である。

【図４】第２の実施例の信号波形を示す図である。

【図５】第３の実施例の構成を示す図である。

【図６】第４の実施例の構成を示す図である。

【図７】第５の実施例の構成を示す図である。

【図８】第６の実施例の構成を示す図である。

【図９】直流電圧供給回路の構成を示す図である。

【図１０】第７の実施例の構成を示す図である。

【図１１】従来の自励形のスイッチング電源装置の構成
を示す図である。

【図１２】従来の自励形のスイッチング電源装置の信号
波形を示す図である。

【図１３】従来のスイッチング電源装置の動作を示す図
である。

【図１４】他励形のスイッチング電源装置の構成を示す
図である。

【図１５】他励形のスイッチング電源装置の信号波形を
示す図である。

【符号の説明】

１電源端子２電源スイッチ３，３３，５０コンバータトランス３Ｄ，３３Ｄ，５０Ｄドライブ巻線３Ｐ，３３Ｐ，３３Ｐ１次巻線３Ｓ，３３Ｓ，５０Ｓ２次巻線５接地端子１３フライバックトランス１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，３３Ｒ巻線１７信号処理回路２２水平ドライブ回路４９インピーダンス素子５５発振回路５７ホトカプラ５７ａホトトランジスタ５７ｂ発光ダイオード６２エラーアンプ部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電源オン時に起動抵抗を介して供給され
る起動電流に基づいてスイッチング動作を開始して、ト
ランスの一次巻線側に電力の供給を行う第１電源供給部
と、前記トランスの二次巻線側から負荷回路に対して電力の
供給を行う第２電源供給部とを有し、前記第２電源供給部は、前記負荷回路を駆動する信号処理部と、前記負荷回路に供給する電力の電圧が所定レベルとなる
まで、前記トランスの二次巻線側から前記信号処理部へ
の電力の供給を停止させることで、前記負荷回路の駆動
開始タイミングを遅延させるタイミング制御部とを有す
ることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】前記タイミング制御部は、前記トランス
の二次巻線側に生じた電圧の整流後の電圧を抵抗で分圧
するものとして、この分圧して得られた電圧を用いて前
記信号処理部への電力の供給を制御することを特徴とす
る請求項１記載のスイッチング電源装置。