JPH06217544A - スイッチングレギュレータ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御回路に供給する電流が規格を越えること
がないようにすると共に回路電流のような無効電流がな
いスイッチングレギュレータ回路を提案せんとする。 【構成】 出力端子５に得られる出力直流電圧と基準電
圧とを比較する誤差増幅器６及びこの誤差増幅器６の出
力側に得られる誤差信号に応じたパルス幅のスイッチン
グ信号を得るパルス幅変調回路７，８を設けた制御回路
９とを有し、この制御回路９よりのスイッチング信号に
より、このスイッチング素子２を制御して、この出力端
子５に安定した出力直流電圧を得るようにしたスイッチ
ングレギュレータ回路において、この制御回路９の誤差
増幅器６、パルス幅変調回路７，８の動作電源として、
この入力直流電圧を定電流源回路１０を介して得た電源
を使用するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車の直流電源
を使用してテレビジョン受像機を動作させる場合等に適
用して好適なスイッチングレギュレータ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にスイッチングレギュレータ回路と
して、入力直流電圧が供給されるトランスの１次巻線
と、この１次巻線に直列接続されたスイッチング素子
と、このトランスの２次巻線より整流回路を介して導出
した出力端子と、この出力端子に得られる出力直流電圧
と基準電圧とを比較する誤差増幅器及びこの誤差増幅器
の出力側に得られる誤差信号に応じたパルス幅のスイッ
チング信号を得るパルス幅変調回路を設けた制御回路
（この制御回路としては例えば半導体集積回路（以下Ｉ
Ｃという）μＰＣ１３９４として市販されている。）と
を有し、この制御回路よりのスイッチング信号により、
このスイッチング素子を制御して、この出力端子に安定
した出力直流電圧を得るようにしたものが提案されてい
る。

【０００３】斯る従来のスイッチングレギュレータ回路
においてはＩＣより成る制御回路を動作するのに入力直
流電圧を起動回路を構成する抵抗器又は定電圧回路を介
して、このＩＣに設けたシャントレギュレータ回路に供
給し、このシレントレギュレータ回路よりこの制御回路
の誤差増幅器、パルス幅変調回路を構成する鋸歯状波発
振器、比較回路等へ動作電源を供給する如くしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら自動車の直
流電源の如くこのスイッチングレギュレータ回路の入力
直流電圧が例えば９．５Ｖ〜３２Ｖと大きく変わる場合
に起動回路に抵抗器を用いたものはこの抵抗器を介して
流れる電流も大きく変化し、この電流がこの制御回路を
構成するＩＣの規格を越えてしまう不都合があった。

【０００５】また、この起動回路に定電圧回路を用いた
ものにおいて、この定電圧回路として例えば９Ｖの定電
圧回路を使用したときには、この定電圧回路に９Ｖを越
える電圧が供給されないかぎり起動電流が流れないの
で、起動の開始が遅くなる不都合があると共にこの定電
圧回路の回路電流として例えば５ｍＡも必要である不都
合がある。

【０００６】本発明は斯る点に鑑みこの制御回路に供給
する電流が規格を越えることがないようにすると共に回
路電流のような無効電流がないスイッチングレギュレー
タ回路を提案せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明スイッチングレギ
ュレータ回路は例えば図１に示す如く、入力直流電圧が
供給されるトランス１の１次巻線１ａと、この１次巻線
１ａに直列接続されたスイッチング素子２と、このトラ
ンス１の２次巻線１ｂより整流回路３，４を介して導出
した出力端子５と、この出力端子５に得られる出力直流
電圧と基準電圧とを比較する誤差増幅器６及びこの誤差
増幅器６の出力側に得られる誤差信号に応じたパルス幅
のスイッチング信号を得るパルス幅変調回路７，８を設
けた制御回路９とを有し、この制御回路９よりのスイッ
チング信号により、このスイッチング素子２を制御し
て、この出力端子５に安定した出力直流電圧を得るよう
にしたスイッチングレギュレータ回路において、この制
御回路９の誤差増幅器６、パルス幅変調回路７，８の動
作電源として、この入力直流電圧を定電流源回路１０を
介して得た電源を使用するようにしたものである。

【０００８】また本発明のスイッチングレギュレータ回
路は上述において、定電流源回路１０としてゲートとソ
ースとが結合された電界効果トランジスタを用いたもの
である。

【０００９】

【作用】本発明によれば制御回路９の動作電源として、
入力直流電圧を定電流源回路１０を介して得た電源を使
用するようにしているので、この入力直流電圧が大きく
変動例えば９．５Ｖ〜３２Ｖとなっても流れる電流は一
定であり規格を越えることはなく、またこの定電流源回
路は定電圧回路での回路電流の如き、無効電流もない。

【００１０】またこの定電流源回路１０として電界効果
トランジスタを使用したときはピンチオフ電圧例えば２
Ｖ以上で起動回路に電流が流れ始めるので、電源投入時
の起動開始が早くなる。

【００１１】

【実施例】以下図１を参照して本発明スイッチングレギ
ュレータ回路の一実施例につき説明しよう。図１におい
て、１１は例えば９．５Ｖ〜３２Ｖの如く大きく変動す
る入力直流電圧Ｖｉが供給される入力直流電圧入力端子
を示し、この入力直流電圧入力端子１１をトランス１の
１次巻線１ａを介してスイッチング素子を構成する電界
効果トランジスタ２のドレインに接続し、この電界効果
トランジスタ２のソースを接地する。

【００１２】このトランス１の２次巻線１ｂの一端を整
流用のダイオード３を介して例えば４０Ｖの出力直流電
圧Ｖｏを得る出力直流電圧出力端子５に接続し、このダ
イオード３及び出力端子５の接続点を平滑用のコンデン
サ４を介して接地すると共に、この２次巻線１ｂの他端
を接地する。

【００１３】またこのトランス１に３次巻線１ｃを設
け、この３次巻線１ｃの一端を整流用のダイオード１２
を介して例えば１２Ｖの出力直流電圧を得る出力直流電
圧出力端子１３に接続し、このダイオード１２及び出力
端子１３の接続点を平滑用のコンデンサ１４を介して接
地すると共にこの３次巻線１ｃの他端を接地する。

【００１４】また例えば４０Ｖの出力直流電圧Ｖｏが得
られる出力直流電圧出力端子５を抵抗器１５、可変抵抗
器１６及び抵抗器１７の直列回路を介して接地する。こ
の可変抵抗器１６の可動子１６ａに得られる出力直流電
圧Ｖｏに比例した比較電圧をＩＣより成る制御回路９の
誤差増幅器６の一方の入力端子に供給する。

【００１５】また例えば１２Ｖの出力直流電圧が得られ
る出力直流電圧出力端子１３を逆流防止用のダイオード
１８、抵抗器１９及び定電圧を得るためのツェナーダイ
オード２０の直列回路を介して接地すると共にこの抵抗
器１９及びツェナーダイオード２０の接続点を可変抵抗
器２１を介して接地する。この可変抵抗器２１の可動子
２１ａに得られる基準電圧Ｖ_R をこの誤差増幅器６の他
方の入力端子に供給する。

【００１６】この誤差増幅器６の出力側に得られる誤差
信号をパルス幅変調回路を構成する比較回路８の一方の
入力端子に接続する。また、７はパルス幅変調回路を構
成する鋸歯状波信号を発生する鋸歯状波発振器を示す。
この場合この鋸歯状波発振器７は外部同期用入力端子７
ａよりの例えば水平同期パルスに同期した鋸歯状波信号
を発生する如くする。

【００１７】この鋸歯状波発振器７よりの鋸歯状波信号
を比較回路８の他方の入力端子に供給し、この比較回路
８の出力側に出力直流電圧Ｖｏのレベルに反比例したパ
ルス幅のパルス幅変調信号を得る如くする。

【００１８】この比較回路８の出力側即ちこの制御回路
９の出力側に得られるスイッチング信号としてのパルス
幅変調信号を駆動回路を構成するｎｐｎ形トランジスタ
２２のベースに供給し、このトランジスタ２２のコレク
タをスイッチング素子を構成する電界効果トランジスタ
２のゲートに接続すると共にこのトランジスタ２２のコ
レクタをゲートとソースとが結合された電界効果トラン
ジスタ２３よりなる定電流源回路を介して入力直流電圧
入力端子１１に接続し、このトランジスタ２２のエミッ
タを接地する。

【００１９】本例においては、この入力直流電圧入力端
子１１をゲートとソースとが結合された所謂ダイオード
接続の電界効果トランジスタより成る定電流源回路１０
を介してダイオード１８及び抵抗器１９の接続点に接続
すると共にこのダイオード１８及び抵抗器１９の接続点
をＩＣより成る制御回路９の内部に設けられたシャント
レギュレータ回路２４の入力側に接続する。

【００２０】この場合、このシャントレギュレータ回路
２４は例えば２ｍＡも電流があれば起動するので、この
定電流源回路１０の定電流として例えば２ｍＡとする。

【００２１】このシャントレギュレータ回路２４の出力
側に得られる電源をこの制御回路９の内部の誤差増幅器
６、鋸歯状波発振器７及び比較回路８等の電源として使
用する。この場合この制御回路９としては市販のＩＣμ
ＰＣ１３９４を使用する。

【００２２】本例は上述の如く構成されているので電源
が投入されたときは定電流源回路１０を介して例えば２
ｍＡの電流が制御回路９のシレントレギュレータ回路２
４に供給され、このシャントレギュレータ回路２４が起
動し、制御回路９の誤差増幅器６、鋸歯状波発振器７及
び比較回路８等に電源が供給されるのでこの制御回路９
が動作し、出力直流電圧出力端子５及び１３に夫々出力
直流電圧が得られ、その後、この出力直流出力端子１３
よりの例えば１２Ｖの直流電圧が逆流防止用のダイオー
ド１８を介してこのシャントレギュレータ回路２４に供
給され、このスイッチングレギュレータ回路が定常動作
をする。

【００２３】定常時はこのシャントレギュレータ回路２
４は例えば１０ｍＡ程度必要とする。

【００２４】本例は上述の如く制御回路９の動作電流と
して、入力直流電圧Ｖｉを定電流源回路１０を介してシ
ャントレギュレータ回路２４に供給し、このシャントレ
ギュレータ回路２４に得られる電源を使用しているの
で、入力直流電圧Ｖｉが大きく変動例えば９．５Ｖ〜３
２Ｖとなっても、この制御回路９に供給される電流は一
定例えば２ｍＡであり、規格を越える電流が供給される
ことはない利益がある。

【００２５】また本例による定電流源回路１０は定電圧
回路での回路電流の如き無効の電流もない利益がある。

【００２６】またこの定電流源回路としてゲートとソー
スが結合した電界効果トランジスタ１０を使用したとき
にはピンチオフ電圧例えば２Ｖ以上で起動回路に電流が
流れ始めるので電源投入時の起動開始が早くなる利益が
ある。

【００２７】尚本発明は上述実施例に限らず本発明の要
旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得るこ
とは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば制御回路の動作電源とし
て、入力直流電圧Ｖｉを定電流源回路１０を介して得ら
れる電源を使用しているので、入力直流電圧Ｖｉが大き
く変動例えば９．５Ｖ〜３２Ｖとなっても、この制御回
路９に供給される電流は一定例えば２ｍＡであり、規格
を越える電流が供給されることはない利益がある。

【００２９】また本発明による定電流源回路１０は定電
圧回路での回路電流の如き無効電流もない利益がある。

【００３０】またこの定電流源回路としてゲートとソー
スとが結合した電界効果トランジスタ１０を使用したと
きにはピンチオフ電圧例えば２Ｖ以上で起動回路に電流
が流れ始めるので電源投入時の起動開始が早くなる利益
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スイッチングレギュレータ回路の一実施
例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ トランス １ａ １次巻線 １ｂ ２次巻線 ２ 電界効果トランジスタ ３，４，１８ ダイオード ５，１３ 出力直流電圧出力端子 ６ 誤差増幅器 ７ 鋸歯状波発振器 ８ 比較回路 ９ 制御回路 １０ 定電流源回路 １１ 入力直流電圧入力端子 ２４ シャントレギュレータ回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力直流電圧が供給されるトランスの１
   次巻線と、 該１次巻線に直列接続されたスイッチング素子と、 上記トランスの２次巻線より整流回路を介して導出した
   出力端子と、 該出力端子に得られる出力直流電圧と基準電圧とを比較
   する誤差増幅器及び該誤差増幅器の出力側に得られる誤
   差信号に応じたパルス幅のスイッチング信号を得るパル
   ス幅変調回路を設けた制御回路とを有し、 該制御回路よりのスイッチング信号により上記スイッチ
   ング素子を制御して上記出力端子に安定した出力直流電
   圧を得るようにしたスイッチングレギュレータ回路にお
   いて、 上記制御回路の誤差増幅器、パルス幅変調回路の動作電
   源として、上記入力直流電圧を定電流源回路を介して得
   た電源を使用するようにしたことを特徴とするスイッチ
   ングレギュレータ回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスイッチングレギュレー
   タ回路において、上記定電流源回路は定電流ダイオード
   であることを特徴とするスイッチングレギュレータ回
   路。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスイッチングレギュレー
   タ回路において、上記定電流源回路はゲートとソースと
   が結合された電界効果トランジスタであることを特徴と
   するスイッチングレギュレータ回路。