JPH0756635Y2 - 自励式スイッチング電源回路 - Google Patents
自励式スイッチング電源回路Info
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- JPH0756635Y2 JPH0756635Y2 JP2318391U JP2318391U JPH0756635Y2 JP H0756635 Y2 JPH0756635 Y2 JP H0756635Y2 JP 2318391 U JP2318391 U JP 2318391U JP 2318391 U JP2318391 U JP 2318391U JP H0756635 Y2 JPH0756635 Y2 JP H0756635Y2
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- circuit
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、自励式スイッチング電
源回路に関するものであって、スイッチング素子の破壊
防止とスイッチング・ノイズの低減を図った自励式スイ
ッチング電源回路に係るものである。
源回路に関するものであって、スイッチング素子の破壊
防止とスイッチング・ノイズの低減を図った自励式スイ
ッチング電源回路に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の自励式スイッチング電源
回路の一例を示す回路図であり、１は入力端子、２は出
力端子である。トランスＴの一次巻線Ｎ1 には発振回路
が形成され、二次巻線Ｎ2 に整流平滑回路が接続されて
いる。入力端子１には平滑用のコンデンサＣ1 と主スイ
ッチング・トランジスタＱ4 のエミッタと抵抗Ｒ7 が接
続され、トランジスタＱ4 のベースに抵抗Ｒ8 とコンデ
ンサＣ4 が接続され、抵抗Ｒ8 の他端は制御用のトラン
ジスタＱ5 のコレクタに接続されている。トランジスタ
Ｑ4 のコレクタはトランスＴの一次巻線Ｎ1 に接続され
ている。トランスＴの二次巻線Ｎ2 は整流用のダイオー
ドＤ1 のカソードが接続され、そのアノードに平滑用の
コンデンサＣ3 が接続されて整流平滑回路を構成してい
る。トランスＴの三次巻線Ｎ3 の一端は入力端子１に接
続され、他端はコンデンサＣ4 の他端に接続されてい
る。又、トランジスタＱ5 のベースは、コンデンサＣ5
と定電圧ダイオードＤ5 のカソードと抵抗Ｒ7 の他端に
接続されている。直流出力を安定化する定電圧ダイオー
ドＤ5 のアノードは平滑用のコンデンサＣ3 の一端に接
続されて、出力の安定化を図っている。尚、コンデンサ
Ｃ1,Ｃ3,Ｃ5 の他端、及びトランジスタＱ5 のエミッタ
とトランスＴの一次及び二次巻線Ｎ1,Ｎ2 の他端は共に
接地されている。
回路の一例を示す回路図であり、１は入力端子、２は出
力端子である。トランスＴの一次巻線Ｎ1 には発振回路
が形成され、二次巻線Ｎ2 に整流平滑回路が接続されて
いる。入力端子１には平滑用のコンデンサＣ1 と主スイ
ッチング・トランジスタＱ4 のエミッタと抵抗Ｒ7 が接
続され、トランジスタＱ4 のベースに抵抗Ｒ8 とコンデ
ンサＣ4 が接続され、抵抗Ｒ8 の他端は制御用のトラン
ジスタＱ5 のコレクタに接続されている。トランジスタ
Ｑ4 のコレクタはトランスＴの一次巻線Ｎ1 に接続され
ている。トランスＴの二次巻線Ｎ2 は整流用のダイオー
ドＤ1 のカソードが接続され、そのアノードに平滑用の
コンデンサＣ3 が接続されて整流平滑回路を構成してい
る。トランスＴの三次巻線Ｎ3 の一端は入力端子１に接
続され、他端はコンデンサＣ4 の他端に接続されてい
る。又、トランジスタＱ5 のベースは、コンデンサＣ5
と定電圧ダイオードＤ5 のカソードと抵抗Ｒ7 の他端に
接続されている。直流出力を安定化する定電圧ダイオー
ドＤ5 のアノードは平滑用のコンデンサＣ3 の一端に接
続されて、出力の安定化を図っている。尚、コンデンサ
Ｃ1,Ｃ3,Ｃ5 の他端、及びトランジスタＱ5 のエミッタ
とトランスＴの一次及び二次巻線Ｎ1,Ｎ2 の他端は共に
接地されている。
【０００３】図４の自励式スイッチング電源回路に於い
て、入力端子１に電源を印加するとコンデンサＣ5 が充
電され、その充電電圧によってトランジスタＱ5 がオン
状態となり、スイッチング・トランジスタＱ4 が導通状
態となる。トランジスタＱ4からコレクタ電流がトラン
スＴの一次巻線Ｎ1 に流れ込み、一次巻線Ｎ1 に誘起起
電圧が発生し、トランジスタＱ4 のコレクタ電位は上昇
する。トランスＴの二次巻線Ｎ2 と三次巻線Ｎ3 にも誘
起起電圧が発生し、三次巻線Ｎ3 に発生する誘起起電圧
によってトランジスタＱ4 が一層深く正バイアスされて
三次巻線Ｎ3 からコンデンサＣ4 を介してトランジスタ
Ｑ4 のベースに電流が流れ込み、トランジスタＱ4 のコ
レクタ電流は、急速に飽和状態に達してオフ方向に転ず
る。すると一次巻線Ｎ1 には逆起電圧が発生し、同時に
二次巻線Ｎ2 、三次巻線Ｎ3 にも逆起電圧が発生する。
三次巻線Ｎ3 から発生する逆起電圧はコンデンサＣ4 を
介してトランジスタＱ4 を逆バイアスする。従って、ト
ランジスタＱ4 のベース電流は急激に減少し、トランジ
スタＱ4 は一気にオフ状態となる。一方、二次巻線Ｎ2
に発生する電圧はダイオードＤ1 によって整流され、且
つコンデンサＣ3 によって平滑された負の直流出力は出
力端子２から負荷に供給され、トランスＴに蓄積された
エネルギーは急激に減少する。トランスＴに蓄えられた
エネルギーが減少すると、再び、トランジスタＱ5 がト
ランジスタＱ4 のベース電流を引き込み、トランジスタ
Ｑ4 が導通状態となってトランジスタＱ4 のコレクタ電
流が一次巻線Ｎ1 に供給されることによって発振動作が
繰り返し行われる。
て、入力端子１に電源を印加するとコンデンサＣ5 が充
電され、その充電電圧によってトランジスタＱ5 がオン
状態となり、スイッチング・トランジスタＱ4 が導通状
態となる。トランジスタＱ4からコレクタ電流がトラン
スＴの一次巻線Ｎ1 に流れ込み、一次巻線Ｎ1 に誘起起
電圧が発生し、トランジスタＱ4 のコレクタ電位は上昇
する。トランスＴの二次巻線Ｎ2 と三次巻線Ｎ3 にも誘
起起電圧が発生し、三次巻線Ｎ3 に発生する誘起起電圧
によってトランジスタＱ4 が一層深く正バイアスされて
三次巻線Ｎ3 からコンデンサＣ4 を介してトランジスタ
Ｑ4 のベースに電流が流れ込み、トランジスタＱ4 のコ
レクタ電流は、急速に飽和状態に達してオフ方向に転ず
る。すると一次巻線Ｎ1 には逆起電圧が発生し、同時に
二次巻線Ｎ2 、三次巻線Ｎ3 にも逆起電圧が発生する。
三次巻線Ｎ3 から発生する逆起電圧はコンデンサＣ4 を
介してトランジスタＱ4 を逆バイアスする。従って、ト
ランジスタＱ4 のベース電流は急激に減少し、トランジ
スタＱ4 は一気にオフ状態となる。一方、二次巻線Ｎ2
に発生する電圧はダイオードＤ1 によって整流され、且
つコンデンサＣ3 によって平滑された負の直流出力は出
力端子２から負荷に供給され、トランスＴに蓄積された
エネルギーは急激に減少する。トランスＴに蓄えられた
エネルギーが減少すると、再び、トランジスタＱ5 がト
ランジスタＱ4 のベース電流を引き込み、トランジスタ
Ｑ4 が導通状態となってトランジスタＱ4 のコレクタ電
流が一次巻線Ｎ1 に供給されることによって発振動作が
繰り返し行われる。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】図４の自励式スイッチ
ング電源回路では、スイッチング・トランジスタＱ4 を
確実にオフ状態にするには、トランスＴの三次巻線Ｎ3
に蓄積されたエネルギーをコンデンサＣ4 を介してトラ
ンジスタＱ4 のベースヘ逆バイアス電流として供給する
ことによってトランジスタＱ4 をオフ状態とするように
なされている為に、トランスＴの三次巻線Ｎ3 に誘起さ
れるエネルギーを大きくする必要がある。しかし、トラ
ンジスタＱ4,Ｑ5 のエミッタ・ベース間の逆方向耐圧特
性を考え併せると、極端に大きいものとすることはでき
ない。トランジスタＱ4 の逆方向耐圧を考慮し三次巻線
Ｎ3 の誘起起電圧を比較的小さなものとすると、蓄積さ
れたエネルギーが少ない為にトランジスタＱ4 を完全に
オフ状態にすることができなくなり、トランジスタＱ4
はオン状態のままとなってラッシュカレントが流れてト
ランジスタＱ4 が破壊される虞がある。従って、一般に
は図４の自励式スイッチング電源回路は、３Ｗ程度の比
較的小さい電力用の電源として用いられており、それ以
上の大電力用には適さない欠点がある。
ング電源回路では、スイッチング・トランジスタＱ4 を
確実にオフ状態にするには、トランスＴの三次巻線Ｎ3
に蓄積されたエネルギーをコンデンサＣ4 を介してトラ
ンジスタＱ4 のベースヘ逆バイアス電流として供給する
ことによってトランジスタＱ4 をオフ状態とするように
なされている為に、トランスＴの三次巻線Ｎ3 に誘起さ
れるエネルギーを大きくする必要がある。しかし、トラ
ンジスタＱ4,Ｑ5 のエミッタ・ベース間の逆方向耐圧特
性を考え併せると、極端に大きいものとすることはでき
ない。トランジスタＱ4 の逆方向耐圧を考慮し三次巻線
Ｎ3 の誘起起電圧を比較的小さなものとすると、蓄積さ
れたエネルギーが少ない為にトランジスタＱ4 を完全に
オフ状態にすることができなくなり、トランジスタＱ4
はオン状態のままとなってラッシュカレントが流れてト
ランジスタＱ4 が破壊される虞がある。従って、一般に
は図４の自励式スイッチング電源回路は、３Ｗ程度の比
較的小さい電力用の電源として用いられており、それ以
上の大電力用には適さない欠点がある。
【０００５】一方、この種の自励式スイッチング電源回
路では、直流出力の安定化を図る為に、ダイオードＤ1
とコンデンサＣ3 からなる整流平滑回路からの出力を定
電圧ダイオードＤ5 を介してトランジスタＱ5 に帰還し
て出力の安定化を図っている。この自励式スイッチング
電源回路の直流出力には、多少のリップルが含まれてお
り、このリップルを含む帰還電流がトランジスタＱ5 の
ベースに供給されるので、トランジスタＱ5 の出力に含
まれるリップルの位相はベース側のリップルの位相とず
れた位相となる。このコレクタ電流はトランジスタＱ4
のベース電流として引き込まれるので、トランジスタＱ
4 の動作にもリップルの影響を与えることになる。又、
トランジスタＱ5 は、トランジスタＱ4 のコレクタ電流
と三次巻線Ｎ3 に発生する誘起起電圧によって生じるコ
ンデンサＣ4 の充電電流の総和電流によってトランジス
タＱ4 がオン状態もしくはオフ状態となるようになされ
ている為に、コンデンサＣ4 の充電電流とトランジスタ
Ｑ5 のコレクタ電流に含まれるリップル電流の位相ずれ
によってトランジスタＱ4 のスイッチングが混変調され
たジッタ現象が現れ、ジッタを伴ったスイッチング・ノ
イズが直流出力に混入する欠点がある。本考案の目的
は、比較的大電力に適応したものであって、ジッタ・ノ
イズの混入の少ない自励式スイッチング電源回路を提供
するものである。
路では、直流出力の安定化を図る為に、ダイオードＤ1
とコンデンサＣ3 からなる整流平滑回路からの出力を定
電圧ダイオードＤ5 を介してトランジスタＱ5 に帰還し
て出力の安定化を図っている。この自励式スイッチング
電源回路の直流出力には、多少のリップルが含まれてお
り、このリップルを含む帰還電流がトランジスタＱ5 の
ベースに供給されるので、トランジスタＱ5 の出力に含
まれるリップルの位相はベース側のリップルの位相とず
れた位相となる。このコレクタ電流はトランジスタＱ4
のベース電流として引き込まれるので、トランジスタＱ
4 の動作にもリップルの影響を与えることになる。又、
トランジスタＱ5 は、トランジスタＱ4 のコレクタ電流
と三次巻線Ｎ3 に発生する誘起起電圧によって生じるコ
ンデンサＣ4 の充電電流の総和電流によってトランジス
タＱ4 がオン状態もしくはオフ状態となるようになされ
ている為に、コンデンサＣ4 の充電電流とトランジスタ
Ｑ5 のコレクタ電流に含まれるリップル電流の位相ずれ
によってトランジスタＱ4 のスイッチングが混変調され
たジッタ現象が現れ、ジッタを伴ったスイッチング・ノ
イズが直流出力に混入する欠点がある。本考案の目的
は、比較的大電力に適応したものであって、ジッタ・ノ
イズの混入の少ない自励式スイッチング電源回路を提供
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案の自励式スイッチ
ング電源回路は、トランスと、該トランスを負荷回路と
する第１のスイッチング・トランジスタと第２のスイッ
チング・トランジスタが交互に動作して該トランスにパ
ルス出力を供給するマルチバイブレータ型の発振回路
と、該トランスに接続された整流平滑回路と、該整流平
滑回路からの直流出力によって第２のスイッチング・ト
ランジスタに供給されるベース電流を該直流出力に基づ
く帰還量によって制御し、該直流出力を所定の電位に保
持する制御回路とを具えるものである。
ング電源回路は、トランスと、該トランスを負荷回路と
する第１のスイッチング・トランジスタと第２のスイッ
チング・トランジスタが交互に動作して該トランスにパ
ルス出力を供給するマルチバイブレータ型の発振回路
と、該トランスに接続された整流平滑回路と、該整流平
滑回路からの直流出力によって第２のスイッチング・ト
ランジスタに供給されるベース電流を該直流出力に基づ
く帰還量によって制御し、該直流出力を所定の電位に保
持する制御回路とを具えるものである。
【０００７】
【作用】本考案の自励式スイッチング電源回路は、トラ
ンスが負荷回路として接続されていない側のスイッチン
グ・トランジスタのベース電流を、整流平滑回路からの
直流出力を帰還して制御することにより、直流出力を所
定の値に調整し得るものであり、発振の為の交流帰還と
直流出力を所定の値に制御する為の直流帰還が、このス
イッチング・トランジスタのベース電流を通して行われ
ることによってジッタが発生することがなく、スイッチ
ング・ノイズの混入の少ない直流出力を得るものであ
る。
ンスが負荷回路として接続されていない側のスイッチン
グ・トランジスタのベース電流を、整流平滑回路からの
直流出力を帰還して制御することにより、直流出力を所
定の値に調整し得るものであり、発振の為の交流帰還と
直流出力を所定の値に制御する為の直流帰還が、このス
イッチング・トランジスタのベース電流を通して行われ
ることによってジッタが発生することがなく、スイッチ
ング・ノイズの混入の少ない直流出力を得るものであ
る。
【０００８】
【実施例】図１は、本考案に係る自励式スイッチング電
源回路の一実施例を示す回路図であり、トランスＴと、
トランスＴの一次巻線Ｎ1 に接続されたマルチバイブレ
ータ型の発振回路３と、トランスＴの二次巻線Ｎ2 に接
続された整流平滑回路４と、直流出力を一定の値に保持
する為の制御回路５から構成されている。入力端子１に
平滑用コンデンサＣ1 とスイッチング・トランジスタＱ
1 ，Ｑ2 のエミッタが夫々接続され、トランジスタＱ1
のコレクタにトランスＴの一次巻線Ｎ1 とコンデンサＣ
2 が接続されている。トランジスタＱ2 のコレクタには
抵抗Ｒ1 とＲ2 とトランジスタＱ1 のベースが接続され
ている。トランジスタＱ2 のベースは抵抗Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4
との接続点に接続されている。抵抗Ｒ3 の他端はコンデ
ンサＣ2 の他端に接続され、時定数回路を形成してい
る。トランジスタＱ2 のベースと入力端子１間には直列
接続されたダイオードＤ2 と定電圧ダイオードＤ3 が接
続されている。トランスＴの二次巻線Ｎ2 には整流用の
ダイオードＤ1 のカソードが接続され、そのアノードに
は平滑用コンデンサＣ3 からなる平滑回路が接続され、
整流平滑回路４が形成されている。ダイオードＤ1 のア
ノードには定電圧ダイオードＤ4 のアノードが接続さ
れ、そのカソードに抵抗Ｒ5 が接続されて定電圧回路が
形成され、抵抗Ｒ5 と定電圧ダイオードＤ4 との接続点
にトランジスタＱ3 のエミッタが接続され、トランジス
タＱ3 のベースは抵抗Ｒ6 を介して接地され、そのコレ
クタは抵抗Ｒ4 に接続されて直流出力を一定の電位に保
持する為の制御回路５を形成している。尚、定電圧ダイ
オードＤ3 はトランジスタＱ2 のエミッタ・ベース間電
圧の逆バイアス保護用であり、ダイオードＤ2 はトラン
ジスタＱ2 のベースが順バイアスされる際に、定電圧ダ
イオードＤ3 に順方向電流が流れるのを阻止する為のも
のであり、必ずしも必要としない。又、コンデンサＣ1,
Ｃ3 、抵抗Ｒ1,Ｒ5 、トランジスタＴの一次及び二次巻
線Ｎ1,Ｎ2 の他端は共に接地される。
源回路の一実施例を示す回路図であり、トランスＴと、
トランスＴの一次巻線Ｎ1 に接続されたマルチバイブレ
ータ型の発振回路３と、トランスＴの二次巻線Ｎ2 に接
続された整流平滑回路４と、直流出力を一定の値に保持
する為の制御回路５から構成されている。入力端子１に
平滑用コンデンサＣ1 とスイッチング・トランジスタＱ
1 ，Ｑ2 のエミッタが夫々接続され、トランジスタＱ1
のコレクタにトランスＴの一次巻線Ｎ1 とコンデンサＣ
2 が接続されている。トランジスタＱ2 のコレクタには
抵抗Ｒ1 とＲ2 とトランジスタＱ1 のベースが接続され
ている。トランジスタＱ2 のベースは抵抗Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4
との接続点に接続されている。抵抗Ｒ3 の他端はコンデ
ンサＣ2 の他端に接続され、時定数回路を形成してい
る。トランジスタＱ2 のベースと入力端子１間には直列
接続されたダイオードＤ2 と定電圧ダイオードＤ3 が接
続されている。トランスＴの二次巻線Ｎ2 には整流用の
ダイオードＤ1 のカソードが接続され、そのアノードに
は平滑用コンデンサＣ3 からなる平滑回路が接続され、
整流平滑回路４が形成されている。ダイオードＤ1 のア
ノードには定電圧ダイオードＤ4 のアノードが接続さ
れ、そのカソードに抵抗Ｒ5 が接続されて定電圧回路が
形成され、抵抗Ｒ5 と定電圧ダイオードＤ4 との接続点
にトランジスタＱ3 のエミッタが接続され、トランジス
タＱ3 のベースは抵抗Ｒ6 を介して接地され、そのコレ
クタは抵抗Ｒ4 に接続されて直流出力を一定の電位に保
持する為の制御回路５を形成している。尚、定電圧ダイ
オードＤ3 はトランジスタＱ2 のエミッタ・ベース間電
圧の逆バイアス保護用であり、ダイオードＤ2 はトラン
ジスタＱ2 のベースが順バイアスされる際に、定電圧ダ
イオードＤ3 に順方向電流が流れるのを阻止する為のも
のであり、必ずしも必要としない。又、コンデンサＣ1,
Ｃ3 、抵抗Ｒ1,Ｒ5 、トランジスタＴの一次及び二次巻
線Ｎ1,Ｎ2 の他端は共に接地される。
【０００９】次に、図１に基づき本考案の自励式スイッ
チング電源回路の動作を説明する。入力端子１に電源を
印加するとスイッチング・トランジスタＱ2 はオフ状態
を維持し、スイッチング・トランジスタＱ1 は動作状態
となる。トランジスタＱ1 のコレクタ電流がトランスＴ
の一次巻線Ｎ1 に供給され、トランジスタＱ1 のコレク
タ電圧が誘起電圧によって上昇し、コンデンサＣ2 は充
電される。トランジスタＱ1 のコンデンサ電流が飽和状
態に達すると、一次巻線Ｎ1 の磁束の増加がなくなる
為、トランジスタＱ1 はオフ方向に転じる。すると一次
巻線Ｎ1 には逆起電圧が発生しコンデンサＣ2 が逆充電
されてトランジスタＱ2 のベース電流が流れ始め、トラ
ンジスタＱ2 がオン状態となると、トランジスタＱ1 は
オフ状態となる。トランジスタＱ2 のベース電流によっ
てコンデンサＣ2 が充電されると、そのベース電圧が上
昇して、再び、トランジスタＱ2 はオフ状態となる。ト
ランジスタＱ1 がオフ状態の時、トランスＴの二次巻線
Ｎ2 には逆起電圧が発生してダイオードＤ1 によって整
流され、コンデンサＣ3 によって平滑され、負の直流電
圧Ｖ0 が出力される。出力端子２と接地間には直列接続
された定電圧ダイオードＤ4 と抵抗Ｒ5 が接続されてお
り、出力電圧Ｖ0 が定電圧ダイオードＤ4 の定格電圧よ
り高い場合は、抵抗Ｒ5 の端子間に電圧が発生する。直
流電圧Ｖ0 が所定の電位を越えようとすると、抵抗Ｒ5
の端子間に電圧が発生し、その端子間電圧によってトラ
ンジスタＱ3 のベース・エミッタ間に電位差が発生し、
抵抗Ｒ6を介してベース電流ＩB がトランジスタＱ3 の
ベースに流れ込み、トランジスタＱ3 が導通して、抵抗
Ｒ4 を介してトランジスタＱ2 のベース電流ＩB1をトラ
ンジスタＱ3 のコレクタ電流として引き込む。従って、
トランジスタＱ2 のベース電流ＩB1の一部がトランジス
タＱ3 に引き込まれるので、コンデンサＣ2 の充電時間
が長くなる為に、トランジスタＱ1 が再びオンに反転す
るまでの時間を長くすることができる。即ち、トランジ
スタＱ2 のベース電流ＩB1を制御することによってトラ
ンジスタＱ1,Ｑ2 のスイッチングのタイミングが調整さ
れる。又、直流出力が所定の値である場合は、トランジ
スタＱ3 のベース・エミッタ間に電位差が発生しないの
で、トランジスタＱ1,Ｑ2 のスイッチングのタイミング
は一定となる。このように制御回路５によってトランジ
スタＱ2 のベース電流を制御してトランジスタＱ1,Ｑ2
が遮断状態から動作状態になるまで時間を制御すること
によって、直流電圧Ｖ0 の電位を一定に保つことが可能
である。
チング電源回路の動作を説明する。入力端子１に電源を
印加するとスイッチング・トランジスタＱ2 はオフ状態
を維持し、スイッチング・トランジスタＱ1 は動作状態
となる。トランジスタＱ1 のコレクタ電流がトランスＴ
の一次巻線Ｎ1 に供給され、トランジスタＱ1 のコレク
タ電圧が誘起電圧によって上昇し、コンデンサＣ2 は充
電される。トランジスタＱ1 のコンデンサ電流が飽和状
態に達すると、一次巻線Ｎ1 の磁束の増加がなくなる
為、トランジスタＱ1 はオフ方向に転じる。すると一次
巻線Ｎ1 には逆起電圧が発生しコンデンサＣ2 が逆充電
されてトランジスタＱ2 のベース電流が流れ始め、トラ
ンジスタＱ2 がオン状態となると、トランジスタＱ1 は
オフ状態となる。トランジスタＱ2 のベース電流によっ
てコンデンサＣ2 が充電されると、そのベース電圧が上
昇して、再び、トランジスタＱ2 はオフ状態となる。ト
ランジスタＱ1 がオフ状態の時、トランスＴの二次巻線
Ｎ2 には逆起電圧が発生してダイオードＤ1 によって整
流され、コンデンサＣ3 によって平滑され、負の直流電
圧Ｖ0 が出力される。出力端子２と接地間には直列接続
された定電圧ダイオードＤ4 と抵抗Ｒ5 が接続されてお
り、出力電圧Ｖ0 が定電圧ダイオードＤ4 の定格電圧よ
り高い場合は、抵抗Ｒ5 の端子間に電圧が発生する。直
流電圧Ｖ0 が所定の電位を越えようとすると、抵抗Ｒ5
の端子間に電圧が発生し、その端子間電圧によってトラ
ンジスタＱ3 のベース・エミッタ間に電位差が発生し、
抵抗Ｒ6を介してベース電流ＩB がトランジスタＱ3 の
ベースに流れ込み、トランジスタＱ3 が導通して、抵抗
Ｒ4 を介してトランジスタＱ2 のベース電流ＩB1をトラ
ンジスタＱ3 のコレクタ電流として引き込む。従って、
トランジスタＱ2 のベース電流ＩB1の一部がトランジス
タＱ3 に引き込まれるので、コンデンサＣ2 の充電時間
が長くなる為に、トランジスタＱ1 が再びオンに反転す
るまでの時間を長くすることができる。即ち、トランジ
スタＱ2 のベース電流ＩB1を制御することによってトラ
ンジスタＱ1,Ｑ2 のスイッチングのタイミングが調整さ
れる。又、直流出力が所定の値である場合は、トランジ
スタＱ3 のベース・エミッタ間に電位差が発生しないの
で、トランジスタＱ1,Ｑ2 のスイッチングのタイミング
は一定となる。このように制御回路５によってトランジ
スタＱ2 のベース電流を制御してトランジスタＱ1,Ｑ2
が遮断状態から動作状態になるまで時間を制御すること
によって、直流電圧Ｖ0 の電位を一定に保つことが可能
である。
【００１０】尚、図１の自励式スイッチング電源回路の
直流出力Ｖ0 は、次式のように表すことができる。 Ｖ0 ＝−（ＶD4＋ＶBE3 ＋Ｒ6 ・ＩB ）………………………(1) 但し、ＶD4は定電圧ダイオードＤ4 の逆方向電圧、Ｖ
BE3 はトランジスタＱ3のベース・エミッタ間順方向電
圧、Ｒ6 ＩB は抵抗Ｒ6 の端子間電圧である。又、ＩB
は無視できる程度に小さな値であるので、実用的には抵
抗Ｒ6 の端子間電圧は無視してよい。
直流出力Ｖ0 は、次式のように表すことができる。 Ｖ0 ＝−（ＶD4＋ＶBE3 ＋Ｒ6 ・ＩB ）………………………(1) 但し、ＶD4は定電圧ダイオードＤ4 の逆方向電圧、Ｖ
BE3 はトランジスタＱ3のベース・エミッタ間順方向電
圧、Ｒ6 ＩB は抵抗Ｒ6 の端子間電圧である。又、ＩB
は無視できる程度に小さな値であるので、実用的には抵
抗Ｒ6 の端子間電圧は無視してよい。
【００１１】図２は、本考案の自励式スイッチング電源
回路の他の実施例を示す図であり、図１とは、制御回路
５が異なっており、トランジスタＱ3 のベースが分割抵
抗Ｒ7,Ｒ8 の接続点に接続されている。この実施例の直
流電圧Ｖ0 は自由に設定できるものであり、その直流電
圧Ｖ0 は、次式のように表すことができる。 Ｖ0 ＝−（ＶD4＋ＶBE3 ）（１＋Ｒ8 ／Ｒ7 ）………………(2) 但し、Ｒ7 とＲ8 は分割抵抗の抵抗値である。図２の自
励式スイッチング電源回路の実施例によれば、分割抵抗
Ｒ7 とＲ8 の分圧比によって出力電圧を任意に調整する
ことが可能である。
回路の他の実施例を示す図であり、図１とは、制御回路
５が異なっており、トランジスタＱ3 のベースが分割抵
抗Ｒ7,Ｒ8 の接続点に接続されている。この実施例の直
流電圧Ｖ0 は自由に設定できるものであり、その直流電
圧Ｖ0 は、次式のように表すことができる。 Ｖ0 ＝−（ＶD4＋ＶBE3 ）（１＋Ｒ8 ／Ｒ7 ）………………(2) 但し、Ｒ7 とＲ8 は分割抵抗の抵抗値である。図２の自
励式スイッチング電源回路の実施例によれば、分割抵抗
Ｒ7 とＲ8 の分圧比によって出力電圧を任意に調整する
ことが可能である。
【００１２】図１及び図２の制御回路５は、定電圧ダイ
オードＤ4 或いはダイオードによる定電圧素子と直流出
力Ｖ0 の変動に基づいてその端子間電圧が変動する抵抗
Ｒ5からなる定電圧回路と、基準電圧としての接地電圧
或いは分割抵抗Ｒ7,Ｒ8 から形成された基準電圧源と、
比較機能を有するトランジスタＱ3 から構成されてい
る。トランジスタＱ3 は差動増幅回路等の比較回路で構
成してもよい。図２の実施例のように基準電圧源として
分割抵抗を用いた場合は、直流出力Ｖ0 の電位を任意に
設定し得る。無論、分割抵抗のみならずダイオードを用
いてもよく、これらを複合して構成してもよいことは明
らかである。
オードＤ4 或いはダイオードによる定電圧素子と直流出
力Ｖ0 の変動に基づいてその端子間電圧が変動する抵抗
Ｒ5からなる定電圧回路と、基準電圧としての接地電圧
或いは分割抵抗Ｒ7,Ｒ8 から形成された基準電圧源と、
比較機能を有するトランジスタＱ3 から構成されてい
る。トランジスタＱ3 は差動増幅回路等の比較回路で構
成してもよい。図２の実施例のように基準電圧源として
分割抵抗を用いた場合は、直流出力Ｖ0 の電位を任意に
設定し得る。無論、分割抵抗のみならずダイオードを用
いてもよく、これらを複合して構成してもよいことは明
らかである。
【００１３】図３は、本考案の自励式スイッチング電源
回路の他の実施例を示すものであって、この実施例は図
１の実施例と極性が反転しており、出力端子２からは正
の直流電圧Ｖ0 が得られる。図に於いて、マルチバイブ
レータ型の発振回路３を形成するトランジスタＱ1 ，Ｑ
2 はＮＰＮトランジスタで構成され、整流平滑回路４の
ダイオードＤ1 のアノード側が二次巻線Ｎ2 に接続さ
れ、且つ、定電圧ダイオードＤ4 の極性が図１の実施例
と異なっている。制御回路５は、ダイオードＤ1のカソ
ードに定電圧ダイオードＤ4 のカソードが接続され、定
電圧ダイオードＤ4 のアノードが抵抗Ｒ5 ，Ｒ7 及び制
御用トランジスタＱ3 のエミッタに接続され、トランジ
スタＱ3 のベースには抵抗Ｒ7 の他端と抵抗Ｒ6 に接続
され、トランジスタＱ3 のコレクタに抵抗Ｒ4 が接続さ
れてその他端が抵抗Ｒ2 とＲ3 の接続点に接続されてい
る。その動作は出力電圧Ｖ0 が所定の電位より高い場合
に、抵抗Ｒ5 ，Ｒ7 の端子間電圧によってトランジスタ
Ｑ3 がバイアスされ、トランジスタＱ3 が抵抗Ｒ4 を介
してコレクタ電流ＩC を引き込むことにより、トランジ
スタＱ2 のベース電流ＩB1を制御して出力電圧Ｖ0 の直
流電位を制御する。又、トランジスタＴの三次巻線Ｎ3
が接続された出力端子２1,２2 から出力を得ることもで
きる。
回路の他の実施例を示すものであって、この実施例は図
１の実施例と極性が反転しており、出力端子２からは正
の直流電圧Ｖ0 が得られる。図に於いて、マルチバイブ
レータ型の発振回路３を形成するトランジスタＱ1 ，Ｑ
2 はＮＰＮトランジスタで構成され、整流平滑回路４の
ダイオードＤ1 のアノード側が二次巻線Ｎ2 に接続さ
れ、且つ、定電圧ダイオードＤ4 の極性が図１の実施例
と異なっている。制御回路５は、ダイオードＤ1のカソ
ードに定電圧ダイオードＤ4 のカソードが接続され、定
電圧ダイオードＤ4 のアノードが抵抗Ｒ5 ，Ｒ7 及び制
御用トランジスタＱ3 のエミッタに接続され、トランジ
スタＱ3 のベースには抵抗Ｒ7 の他端と抵抗Ｒ6 に接続
され、トランジスタＱ3 のコレクタに抵抗Ｒ4 が接続さ
れてその他端が抵抗Ｒ2 とＲ3 の接続点に接続されてい
る。その動作は出力電圧Ｖ0 が所定の電位より高い場合
に、抵抗Ｒ5 ，Ｒ7 の端子間電圧によってトランジスタ
Ｑ3 がバイアスされ、トランジスタＱ3 が抵抗Ｒ4 を介
してコレクタ電流ＩC を引き込むことにより、トランジ
スタＱ2 のベース電流ＩB1を制御して出力電圧Ｖ0 の直
流電位を制御する。又、トランジスタＴの三次巻線Ｎ3
が接続された出力端子２1,２2 から出力を得ることもで
きる。
【００１４】無論、本考案に係る自励式スイッチング電
源回路の図１乃至図３の実施例に於いて、入出力端子
１，２に接続された平滑用コンデンサＣ1 ，Ｃ2 は、通
常、スイッチング電源に組み込まれて構成されるが、こ
れらの部品を除いてスイッチング電源装置を構成し、ス
イッチング電源装置を使用する際に、平滑用コンデンサ
Ｃ1 ，Ｃ2 を外付部品として付加して使用されることも
あり得る。
源回路の図１乃至図３の実施例に於いて、入出力端子
１，２に接続された平滑用コンデンサＣ1 ，Ｃ2 は、通
常、スイッチング電源に組み込まれて構成されるが、こ
れらの部品を除いてスイッチング電源装置を構成し、ス
イッチング電源装置を使用する際に、平滑用コンデンサ
Ｃ1 ，Ｃ2 を外付部品として付加して使用されることも
あり得る。
【００１５】
【考案の効果】本考案の自励式スイッチング電源回路
は、二個のスイッチング素子を交互に作動させたマルチ
バイブレータ型の自励式発振回路からなり、一方のスイ
ッチング素子には負荷としてトランスが接続され、その
トランスには整流平滑回路が接続されており、他方のス
イッチング素子のベース電流に交流帰還を掛けることに
よって発振回路が作動するようになされ、且つ、トラン
スが接続されていないスイッチング素子に供給されるベ
ース電流を、直流出力の帰還量により制御回路を介して
制御することで安定した直流出力を得るようになされた
ものであり、スイッチング素子のオン・オフのタイミン
グをそのスイッチ素子に供給されるベース電流を制御す
ることで、直流出力の電位の調整が可能である。即ち、
本考案による自励式スイッチング電源回路は、トランス
が接続されていないスイッチング素子の微少なベース電
流を制御することで、発振を持続する為の交流帰還と、
直流出力の電位の制御が可能となった為に、３Ｗ以上の
比較的大電力用のスイッチング電源として用いたとして
もスイッチング素子が破壊されることがない極めて効果
的なものである。
は、二個のスイッチング素子を交互に作動させたマルチ
バイブレータ型の自励式発振回路からなり、一方のスイ
ッチング素子には負荷としてトランスが接続され、その
トランスには整流平滑回路が接続されており、他方のス
イッチング素子のベース電流に交流帰還を掛けることに
よって発振回路が作動するようになされ、且つ、トラン
スが接続されていないスイッチング素子に供給されるベ
ース電流を、直流出力の帰還量により制御回路を介して
制御することで安定した直流出力を得るようになされた
ものであり、スイッチング素子のオン・オフのタイミン
グをそのスイッチ素子に供給されるベース電流を制御す
ることで、直流出力の電位の調整が可能である。即ち、
本考案による自励式スイッチング電源回路は、トランス
が接続されていないスイッチング素子の微少なベース電
流を制御することで、発振を持続する為の交流帰還と、
直流出力の電位の制御が可能となった為に、３Ｗ以上の
比較的大電力用のスイッチング電源として用いたとして
もスイッチング素子が破壊されることがない極めて効果
的なものである。
【００１４】更に、本考案の自励式スイッチング電源回
路は、トランスに接続されたスイッチング素子と対とな
ったスイッチング素子のベース電流を制御するようにな
されており、発振を持続する為の交流帰還もこのスイッ
チング素子のベースに重畳されている為に、位相のずれ
たリップルによって出力側の電流が変調されてジッタが
発生することがない。従って、本考案によれば、自励式
スイッチング電源回路特有のジッタ・ノイズの発生がな
くなり、スイッチング・ノイズの少ない自励式スイッチ
ング電源回路が提供できる利点がある。無論、本考案の
自励式スイッチング電源回路は、直流出力の電位を任意
の値に容易に設定できる利点がある。
路は、トランスに接続されたスイッチング素子と対とな
ったスイッチング素子のベース電流を制御するようにな
されており、発振を持続する為の交流帰還もこのスイッ
チング素子のベースに重畳されている為に、位相のずれ
たリップルによって出力側の電流が変調されてジッタが
発生することがない。従って、本考案によれば、自励式
スイッチング電源回路特有のジッタ・ノイズの発生がな
くなり、スイッチング・ノイズの少ない自励式スイッチ
ング電源回路が提供できる利点がある。無論、本考案の
自励式スイッチング電源回路は、直流出力の電位を任意
の値に容易に設定できる利点がある。
【図１】本考案の自励式スイッチング電源回路の一実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図２】本考案の自励式スイッチング電源回路の他の実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
【図３】本考案の自励式スイッチング電源回路の他の実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
【図４】従来の自励式スイッチング電源回路の一例を示
す回路図である。
す回路図である。
１ 入力端子 ２ 出力端子 ３ 発振回路 ４ 整流平滑回路 ５ 制御回路 Ｔ トランス Ｑ1,Ｑ2 スイッチング・トランジスタ Ｑ3 制御用トランジスタ Ｃ1,Ｃ2,Ｃ3 コンデンサ Ｄ1,Ｄ2 ダイオード Ｄ3,Ｄ4 定電圧ダイオード Ｎ1 一次巻線 Ｎ2 二次巻線 Ｒ1 乃至Ｒ7 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】 トランスと、該トランスの一次巻線を負
荷回路とする第１のスイッチング・トランジスタと、該
第１のスイッチング・トランジスタと交互に動作してマ
ルチバイブレータを構成する第２のスイッチング・トラ
ンジスタと、該トランスの二次巻線に接続された整流平
滑回路と、該整流平滑回路に接続された定電圧回路と、
該整流平滑回路からの直流出力に基づく帰還量によって
該第２のスイッチング・トランジスタのベース電流を該
定電圧回路に分流して該ベース電流を制御して直流出力
を一定に保つ制御回路とからなることを特徴とする自励
式スイッチング電源回路。 - 【請求項２】 前記制御回路が該定電圧回路を構成する
直列接続された定電圧素子と抵抗との接続点にトランジ
スタのエミッタが接続され、そのベースが抵抗を介して
接地され、そのコレクタが抵抗を介して該第２のスイッ
チング・トランジスタのベースに接続されていることを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の自励式
スイッチング電源回路。 - 【請求項３】 前記制御回路が該定電圧回路を構成する
直列接続された定電圧素子と抵抗との接続点にトランジ
スタのエミッタが接続され、そのベースが該整流平滑回
路の出力端子と接地端子間に接続された分割抵抗の接続
点に接続され、そのコレクタが抵抗を介して該第２のス
イッチング・トランジスタのベースに接続されているこ
とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の自
励式スイッチング電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318391U JPH0756635Y2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 自励式スイッチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318391U JPH0756635Y2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 自励式スイッチング電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111287U JPH04111287U (ja) | 1992-09-28 |
| JPH0756635Y2 true JPH0756635Y2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=31908494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318391U Expired - Lifetime JPH0756635Y2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 自励式スイッチング電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756635Y2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP2318391U patent/JPH0756635Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04111287U (ja) | 1992-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |