JP3582695B2 - スイッチング電源 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング電源に関するものであり、特に低温時の過電流垂下点の低下を効果的に抑えることができるスイッチング電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばスイッチング電源として、図８に示すようなＲＣＣ方式のスイッチング電源が知られている。図８において、入力端子１７にＡＣ電源が投入されると、整流素子１８を介してコンデンサ９の両端に整流（直流）出力が得られる。この整流出力電圧は、抵抗７を介してトランジスタＱ１のベースに印加され、トランジスタＱ１にベース電流が流れて、トランジスタＱ１はオンする。トランジスタＱ１がオンすると、トランス１５のＮ１巻線に整流出力電流が流れ、これによって、トランス１５のＮ２巻線に電流が流れ、その両端に電圧が発生し、抵抗４，５およびダイオード１９を介してトランジスタＱ１にベース電流が流れ、同時に抵抗８およびダイオード２０を介してコンデンサ２１を充電する。コンデンサ２１の電位がトランジスタＱ２のベースエミッタ間電圧（ＶＢＥ ０．７Ｖ）まで上昇するとトランジスタＱ２がオンしてトランジスタＱ１がオフする。トランジスタＱ１がオフすると、トランス１５に蓄えられたエネルギーは、２次側巻線Ｎ３に接続されたダイオード２２を介して出力端子２３に出力される。このエネルギーがなくなるとダイオード２２がオフするが、２次側巻線Ｎ３に僅かに残留したエネルギーによって巻線Ｎ２に電圧が発生してトランジスタＱ１をオンさせ、スイッチング動作を継続する。１４で囲んだ部分は、本スイッチング電源の１次側主変換回路を構成し、９，１０，１１はコンデンサ、１２，１３，２５はダイオード、６は１次側主変換回路１４のスナバ抵抗、２４はＱ１のターンオン信号にディレイを持たせるためのディレイ回路である。
【０００３】
抵抗６、コンデンサ１０、ダイオード１２は、１次側主変換回路１４のスナバ回路として動作し、本スイッチング電源の定電圧動作は、次の通りに行われる。即ち、１６はフォトカプラであって、発光ダイオードはトランス１５の２次側の所定の出力電圧を検出して発光し、これを受けた受光トランジスタがオンして、コンデンサ２１の充電時間を変えることによってトランジスタＱ１のＯＮ時間を制御し、出力電圧を定電圧制御する。
【０００４】
以上のような構成のスイッチング電源においては、抵抗８の定数変更によって（２次側出力の）過電流垂下点を調整している。過電流垂下点は、抵抗８の値を大きくすることによって大きくなるが、実際には、最低入力電圧時の最大負荷時に定格の１２０〜１３０％で出力電流が垂下（低下）するような値を選定している。なお、垂下動作とは、次の通りである。即ち、本スイッチング電源の負荷が大きくなると、それに必要なエネルギーを得るためにトランジスタＱ１のオン期間を長くするように動作するが、トランジスタＱ１のオン時間は、コンデンサ２１，ダイオード２０，抵抗８の等価直列抵抗の時定数により決まるので、ある値以上にはオン時間は長くならない。そのため、２次側巻線Ｎ３の出力電流が下がり、巻線Ｎ２へのフライバック電圧も下がり、トランジスタＱ１のオフ期間が延びることになる。すなわち、このことは、トランジスタＱ１の次のオン期間を短くするように作用し、トランジスタＱ１のコレクタ電流を抑え、出力エネルギーが下がる（即ち、出力電流が垂下する）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来例では、トランジスタＱ２のベースエミッタ間のコンデンサ２１（例えばセラミックコンデンサ）の温度特性により低温時にコンデンサ２１，ダイオード２０，抵抗８の等価直列抵抗の時定数が減少し、さらにトランジスタＱ１の低温時のストレージタイムが減少すること等により−１０〜０℃の低温時に過電流垂下点が常温時と比較して２０％程度も低下する。これにより、低温時では電源の基準定格が確保できなくなるという問題点があった。例えば、コンデンサ２１に温度特性の良いフィルムコンデンサを使用することも考えられるが、フィルムコンデンサは、耐熱性が悪く、高価である等の点から実用化は困難である。
【０００６】
そこで本発明の目的は、以上のような問題を解消したスイッチング電源を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解消するため、請求項１の発明は、トランスの１次側巻線に流れる電流をスイッチング制御する制御回路と、前記トランスに巻かれた別の巻線から取り出した前記制御回路を制御するための電圧を当該制御回路に供給する制御電圧供給手段とを有するスイッチング電源であって、前記制御電圧供給手段は、負の温度特性を有する過電流垂下点調整用抵抗手段を有し、当該過電流垂下点調整用抵抗手段によって、温度低下するにしたがって前記トランスの１次巻線に流れる電流をオンする期間を長くするように前記制御回路を制御するための電圧を制御することを特徴とする。
【０００８】
また請求項２の発明は、請求項１において、前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタからなることを特徴とする。
【０００９】
さらに請求項３の発明は、請求項２において、前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタおよび抵抗の直列接続からなることを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項４の発明は、請求項２において、前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタおよび抵抗の並列接続からなることを特徴とする。
【００１１】
さらに請求項５の発明は、請求項２において、前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタおよび抵抗の直列接続に別の抵抗を並列接続したものからなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電源の実施例を以下に示す。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態の回路図である。なお、図１において、図８と同一部分は同一符号を付してあり、詳細説明は省略する。本実施形態の特徴は、抵抗８の代りに負の温度特性を有するサーミスタ１を接続して、低温時におけるトランジスタＱ２のベースエミッタ間のコンデンサ２１の温度特性を補償するようにしたことである。サーミスタ１は、図２に示すように負の温度特性を有するので、この特性によって、サーミスタ１は低温時に抵抗値が大となり、コンデンサ２１，ダイオード２０，サーミスタ１の等価直列抵抗の時定数の減少が抑えられ、電流垂下点の温度特性は図３に示すように低温時のレベルが上昇する。なお、図３には、従来例の電流垂下点の温度特性を参考として示す。
【００１４】
図４は本発明の第２の実施形態の回路図である。なお、図４において、図１、図８と同一部分は同一符号を付してあり、詳細説明は省略する。本実施形態の特徴は、第１の実施形態におけるサーミスタ１と直列に抵抗２を接続したことである。これにより、低温時の過電流垂下点のレベル上昇のコントロールをより精密にかつ容易に実現することができる。
【００１５】
図５は本発明の第３の実施形態の回路図である。なお、図５において、図１、図８と同一部分は同一符号を付してあり、詳細説明は省略する。本実施形態の特徴は、第１の実施形態におけるサーミスタ１と並列に抵抗３を接続したことである。これにより、第２の実施形態と同様に低温時の過電流垂下点のレベル上昇のコントロールをより精密にかつ容易に実現することができる。
【００１６】
図６は本発明の第４の実施形態の回路図である。なお、図６において、図１、図４、図５、図８と同一部分は同一符号を付してあり、詳細説明は省略する。本実施形態の特徴は、第１の実施形態におけるサーミスタ１と直列に抵抗２を接続し、かつこれらと並列に抵抗３を接続したことである。これにより、図７に示すように、低温時の温度補償に加えて、高温時の過電流垂下点の低下を従来レベルに抑えることができるといった新たな効果がさらに得られる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、スイッチング電源の一般的な周囲温度動作条件レベルでは、低温時の電流垂下点の低下を効果的に抑えることができ、低温時における定格容量不足を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す回路図である。
【図２】サーミスタの温度特性を示す図である。
【図３】過電流垂下点の温度特性を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す回路図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す回路図である。
【図６】本発明の第４の実施形態を示す回路図である。
【図７】過電流垂下点の温度特性を示す図である。
【図８】従来例の回路図である。
【符号の説明】
１ サーミスタ
４，５，６，７ 抵抗
９，１０，１１，２１ コンデンサ
１２，１３，１９，２０，２２，２５ ダイオード
１４ １次側主変換回路
１５ トランス
Ｑ１，Ｑ２ トランジスタ
Claims (5)
- トランスの１次側巻線に流れる電流をスイッチング制御する制御回路と、前記トランスに巻かれた別の巻線から取り出した前記制御回路を制御するための電圧を当該制御回路に供給する制御電圧供給手段とを有するスイッチング電源であって、前記制御電圧供給手段は、負の温度特性を有する過電流垂下点調整用抵抗手段を有し、当該過電流垂下点調整用抵抗手段によって、温度低下するにしたがって前記トランスの１次巻線に流れる電流をオンする期間を長くするように前記制御回路を制御するための電圧を制御することを特徴とするスイッチング電源。
- 請求項１において、
前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタからなることを特徴とするスイッチング電源。 - 請求項２において、
前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタおよび抵抗の直列接続からなることを特徴とするスイッチング電源。 - 請求項２において、
前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタおよび抵抗の並列接続からなることを特徴とするスイッチング電源。 - 請求項２において、
前記過電流垂下点調整用抵抗手段は、サーミスタおよび抵抗の直列接続に別の抵抗を並列接続したものからなることを特徴とするスイッチング電源。
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| JP25896398A JP3582695B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25896398A JP3582695B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | スイッチング電源 |
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Family
ID=17327462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25896398A Expired - Lifetime JP3582695B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
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-
1998
- 1998-09-11 JP JP25896398A patent/JP3582695B2/ja not_active Expired - Lifetime
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