JPH1098879A - Switching power supply unit - Google Patents
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- JPH1098879A JPH1098879A JP25109196A JP25109196A JPH1098879A JP H1098879 A JPH1098879 A JP H1098879A JP 25109196 A JP25109196 A JP 25109196A JP 25109196 A JP25109196 A JP 25109196A JP H1098879 A JPH1098879 A JP H1098879A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は自励型でフライバッ
クコンバータ方式のスイッチング電源装置に関し、具体
的には制御に用いるフォトカプラ受発光部の信頼性向上
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-excited flyback converter type switching power supply, and more particularly to improvement of reliability of a photocoupler light emitting / receiving unit used for control.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の技術を図４により説明する。図４
においてＶｉは入力電源の電圧値、１は平滑用コンデン
サ、２はトランスであり、１次巻線２ａ、出力巻線２
ｂ、バイアス巻線２ｃで構成されており、３はダイオー
ド、４は平滑コンデンサ、５はスイッチング素子として
のＭＯＳＦＥＴ、６は起動抵抗、７は誤差検出回路であ
り基準電圧としてのツェナーダイオード７ａ、フォトカ
プラ発光部７ｂで構成されており、８は時定数回路でイ
ンピーダンス素子としての抵抗９とコンデンサ１０で構
成されている。１１はコンデンサ、１２は抵抗、１３は
制御素子としてのトランジスタ、１４はダイオード、１
５はフォトカプラ受光部、１６は抵抗である。2. Description of the Related Art A conventional technique will be described with reference to FIG. FIG.
Is a voltage value of an input power supply, 1 is a smoothing capacitor, 2 is a transformer, a primary winding 2a, an output winding 2
b, a bias winding 2c, 3 is a diode, 4 is a smoothing capacitor, 5 is a MOSFET as a switching element, 6 is a starting resistor, 7 is an error detection circuit, a zener diode 7a as a reference voltage, and a photo. The time constant circuit 8 includes a resistor 9 and a capacitor 10 as impedance elements. 11 is a capacitor, 12 is a resistor, 13 is a transistor as a control element, 14 is a diode,
Reference numeral 5 denotes a photocoupler light receiving unit, and reference numeral 16 denotes a resistor.
【０００３】以上のように構成されたスイッチング電源
装置の動作について以下に簡単に説明する。トランス２
の１次巻線２ａにスイッチング素子としてのＭＯＳＦＥ
Ｔ５を直列に接続し、かつトランス２のバイアス巻線２
ｃの出力をコンデンサ１１および抵抗１２を介してＭＯ
ＳＦＥＴ５のゲートに帰還するようにしている。さら
に、互いに直列接続された抵抗９およびコンデンサ１０
からなる時定数回路８をトランス２のバイアス巻線２ｃ
の両端に接続し、かつＭＯＳＦＥＴ５のゲートとソース
間に制御素子としてのトランジスタ１３を並列接続し、
前記コンデンサ１０の電圧がトランジスタ１３のベース
に印加されるようにしている。さらに制御を行うため互
いに直列接続されたダイオード１４、フォトカプラ受光
部１５、抵抗１６からなる直列回路が前記抵抗９と並列
に接続されている。[0003] The operation of the switching power supply device configured as described above will be briefly described below. Transformer 2
MOSFE as a switching element on the primary winding 2a
T5 are connected in series, and the bias winding 2 of the transformer 2 is connected.
c through the capacitor 11 and the resistor 12
The feedback is made to the gate of SFET5. Furthermore, a resistor 9 and a capacitor 10 connected in series with each other
The time constant circuit 8 composed of
And a transistor 13 as a control element is connected in parallel between the gate and the source of the MOSFET 5,
The voltage of the capacitor 10 is applied to the base of the transistor 13. For further control, a series circuit including a diode 14, a photocoupler light receiving unit 15, and a resistor 16 connected in series with each other is connected in parallel with the resistor 9.
【０００４】全体としてフライバックコンバータ方式を
構成しているので発振動作については説明を省略する。
起動抵抗６からの電流でＭＯＳＦＥＴ５が導通状態にな
るとバイアス巻線２ｃの誘起電圧Ｖｂはコンデンサ１
１、抵抗１２を介してＭＯＳＦＥＴ５のゲートに印加さ
れ、正帰還動作でＭＯＳＦＥＴ５をオンさせるととも
に、抵抗９およびダイオード１４、フォトカプラ受光部
１５、抵抗１６からなる直列回路を介してコンデンサ１
０を充電する。時間とともにコンデンサ１０の電位は上
昇し、トランジスタ１３はやがてオンし、ＭＯＳＦＥＴ
５はゲート電位を失って急速にオフ状態になる。ＭＯＳ
ＦＥＴ５がオフになるとトランス２に蓄えられていた磁
気エネルギーは出力巻線２ｂからダイオード３を介して
平滑コンデンサ４へ移行し、出力電圧Ｖｏとして負荷に
流れる。この時バイアス巻線２ｃにはＭＯＳＦＥＴ５の
オン時とは逆極性の電圧が誘起されコンデンサ１０〜抵
抗９と電流が流れてコンデンサ１０を放電させる。トラ
ンス２の磁気エネルギーの放出が終了するとバイアス巻
線２ｃに誘起される電圧Ｖｂは再びＭＯＳＦＥＴ５をオ
ンさせる極性となり、前記動作を繰り返す。Since the flyback converter system is configured as a whole, the description of the oscillation operation is omitted.
When the MOSFET 5 is turned on by the current from the starting resistor 6, the induced voltage Vb of the bias winding 2c is
1, is applied to the gate of the MOSFET 5 through the resistor 12 to turn on the MOSFET 5 by positive feedback operation, and the capacitor 1 is connected through a series circuit including the resistor 9 and the diode 14, the photocoupler light receiving unit 15, and the resistor 16.
Charge 0. With time, the potential of the capacitor 10 rises, the transistor 13 turns on soon, and the MOSFET 13
No. 5 loses its gate potential and quickly turns off. MOS
When the FET 5 is turned off, the magnetic energy stored in the transformer 2 moves from the output winding 2b to the smoothing capacitor 4 via the diode 3, and flows to the load as the output voltage Vo. At this time, a voltage having a polarity opposite to that when the MOSFET 5 is turned on is induced in the bias winding 2c, and a current flows through the capacitors 10 to 9 to discharge the capacitor 10. When the discharge of the magnetic energy from the transformer 2 ends, the voltage Vb induced in the bias winding 2c becomes the polarity for turning on the MOSFET 5 again, and the above operation is repeated.
【０００５】ここで出力電圧Ｖｏがなんらかの理由で上
昇したとすれば、ツェナーダイオード７ａの電圧は一定
であるので、フォトカプラ発光部７ｂに印加される電圧
が増加し発光量は増加する。これにつれてフォトカプラ
受光部１５の抵抗値は減少し、つまりコンデンサ１０の
電位は急速に上昇し、トランジスタ１３は短時間でオン
し、ＭＯＳＦＥＴ５は短時間でオフとなり、トランス２
に蓄積される磁気エネルギーは減少する。したがって出
力電圧Ｖｏは低下し、変動は抑制される。た、出力電圧
Ｖｏが低下した場合には前記と逆の動作で変動が抑制さ
れるのは説明するまでもない。If the output voltage Vo rises for some reason, the voltage of the Zener diode 7a is constant, so that the voltage applied to the photocoupler light emitting section 7b increases and the amount of light emission increases. With this, the resistance value of the photocoupler light receiving unit 15 decreases, that is, the potential of the capacitor 10 increases rapidly, the transistor 13 turns on in a short time, the MOSFET 5 turns off in a short time, and the transformer 2
The magnetic energy stored in the is reduced. Therefore, the output voltage Vo decreases, and the fluctuation is suppressed. In addition, needless to say, when the output voltage Vo decreases, the fluctuation is suppressed by the operation opposite to the above.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらＭＯＳＦ
ＥＴ５がオフしている期間中はバイアス巻線２ｃにはト
ランジスタ１３を逆バイアスする極性の電圧が誘起され
るため、この電圧はコンデンサ１０を介して抵抗９およ
び抵抗１６、フォトカプラ受光部１５、ダイオード１４
の直列回路に印加される。この電圧に対してフォトカプ
ラ受光部１５とダイオード１４は逆電圧になる極性のた
め、導通することはなく互いの遮断インピーダンスでこ
の電圧を分圧することになる。ダイオード１４の遮断イ
ンピーダンスが低ければ前記電圧はフォトカプラ受光部
１５に印加されることになり、スイッチング電源装置の
長時間信頼性を考えた場合には逆方向耐圧の面で好まし
いものではなかった。SUMMARY OF THE INVENTION However, MOSF
While the ET 5 is off, a voltage having a polarity that reverses the bias of the transistor 13 is induced in the bias winding 2 c, and this voltage is applied via the capacitor 10 to the resistors 9 and 16, the photocoupler light receiving unit 15, Diode 14
Is applied to the series circuit. Since the photocoupler light-receiving unit 15 and the diode 14 have opposite polarities with respect to this voltage, they do not conduct, and the voltage is divided by the mutual cut-off impedance. If the cut-off impedance of the diode 14 is low, the voltage is applied to the photocoupler light receiving unit 15, which is not preferable in terms of the reverse breakdown voltage when considering the long-term reliability of the switching power supply.
【０００７】半導体の遮断インピーダンスは１０の何乗
のオーダーであり抵抗１６の抵抗値とは桁違いに大き
く、さらにお互いどうしで１〜２桁違うことも珍しくな
く、１桁違えば９０％の電圧が印加されることになる。The cut-off impedance of a semiconductor is on the order of a power of 10, and is much higher than the resistance value of the resistor 16, and it is not unusual for the difference between each other to be one or two digits. Is applied.
【０００８】さらにフライバックコンバータ方式におい
ては出力電力が微少である時にはトランス２に蓄積され
るエネルギーも微少で良くなるのでＭＯＳＦＥＴ５のオ
ン時間は極少となるが、そのためにはフォトカプラ受発
光部１５，７ｂには最大の電流が流れなければならずフ
ォトカプラの受発光部１５，７ｂの損失は最大となり、
この面からも信頼性的には好ましいものではなかった。Further, in the flyback converter system, when the output power is very small, the energy stored in the transformer 2 is also small and good, so that the on-time of the MOSFET 5 is very short. The maximum current must flow through 7b, and the loss of the light emitting / receiving sections 15 and 7b of the photocoupler becomes maximum,
From this point of view, it was not preferable in terms of reliability.
【０００９】本発明は前記課題を解決して、フォトカプ
ラの受発光部の信頼性を向上させたスイッチング電源装
置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a switching power supply device in which the reliability of a light receiving / emitting section of a photocoupler is improved.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、トランスの１次巻線にスイッチング素子を
直列接続し、同トランスのバイアス巻線の出力をこのス
イッチング素子の制御電極に帰還させ、スイッチング素
子の制御回路にスイッチング素子のオン期間の上限を規
定し互いに直列接続されたインピーダンス素子とコンデ
ンサとを有する時定数回路と、この時定数回路の出力に
よってスイッチング素子を強制的にオフさせる制御素子
を設け、前記インピーダンス素子と並列に互いに直列接
続されたダイオードとフォトカプラ受光部と第１の抵抗
の直列回路を接続し、前記フォトカプラ受光部と第１の
抵抗の接続点とバイアス巻線の出力部との間に第２の抵
抗を接続したものである。According to the present invention, a switching element is connected in series to a primary winding of a transformer, and an output of a bias winding of the transformer is applied to a control electrode of the switching element. The time constant circuit having the impedance element and the capacitor connected in series with each other by defining the upper limit of the ON period of the switching element in the control circuit of the switching element by feedback, and the switching element is forcibly turned off by the output of the time constant circuit. A control element is provided for connecting a diode connected in series with each other in parallel with the impedance element, a photocoupler light receiving unit and a series circuit of a first resistor, and a connection point between the photocoupler light receiving unit and the first resistor and a bias. A second resistor is connected between the winding and an output section.
【００１１】前記のように構成することにより、バイア
ス巻線に発生する逆電圧を第１の抵抗と第２の抵抗で分
圧することが可能となり、ダイオードとフォトカプラ受
光部に印加される逆電圧を低減しスイッチング電源装置
の信頼性を向上させることができる。With the above configuration, the reverse voltage generated in the bias winding can be divided by the first resistor and the second resistor, and the reverse voltage applied to the diode and the photocoupler light receiving unit can be divided. And the reliability of the switching power supply can be improved.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、トランスの１次巻線にスイッチング素子を直列接続
し、同トランスのバイアス巻線の出力をこのスイッチン
グ素子の制御電極に帰還させ、スイッチング素子の制御
回路にスイッチング素子のオン期間の上限を規定し互い
に直列接続されたインピーダンス素子とコンデンサとを
有する時定数回路と、この時定数回路の出力によってス
イッチング素子を強制的にオフさせる制御素子を設け、
前記インピーダンス素子と並列に互いに直列接続された
ダイオードとフォトカプラ受光部と第１の抵抗の直列回
路を接続し、前記フォトカプラ受光部と第１の抵抗の接
続点とバイアス巻線の出力部との間に第２の抵抗を接続
することでスイッチング素子のオフ期間中にバイアス巻
線に発生する逆電圧を分圧できるようにし、フォトカプ
ラ受光部に印加される逆電圧を低減させたものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, a switching element is connected in series to a primary winding of a transformer, and an output of a bias winding of the transformer is fed back to a control electrode of the switching element. A time constant circuit having an impedance element and a capacitor connected in series with each other by defining an upper limit of the ON period of the switching element in a control circuit of the switching element, and forcibly turning off the switching element by an output of the time constant circuit. Provide a control element,
A diode connected in series with each other in parallel with the impedance element, a photocoupler light-receiving unit, and a series circuit of a first resistor; a connection point between the photocoupler light-receiving unit and the first resistor; an output unit of a bias winding; By connecting a second resistor during the period, the reverse voltage generated in the bias winding during the off period of the switching element can be divided, and the reverse voltage applied to the photocoupler light receiving unit is reduced. is there.
【００１３】請求項２に記載の発明は、第２の抵抗をフ
ォトカプラ受光部の両端に接続することでスイッチング
素子のオフ期間中にバイアス巻線に発生する逆電圧がフ
ォトカプラ受光部に印加されることを抑制できるように
したものである。According to a second aspect of the present invention, by connecting the second resistor to both ends of the photocoupler light receiving portion, a reverse voltage generated in the bias winding during the off period of the switching element is applied to the photocoupler light receiving portion. Is suppressed.
【００１４】以下本発明の実施の形態については図１〜
図３により説明する。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１について、図１
のスイッチング電源装置の回路図を用いて説明する。図
１において２０は入力端子であり、２１はこの入力端子
２０間に接続された平滑用コンデンサ、２２はトランス
であり、１次巻線２２ａ、出力巻線２２ｂ、バイアス巻
線２２ｃで構成されている。２３はスイッチング素子と
してのＭＯＳＦＥＴで、入力端子２０に対してトランス
２２の１次巻線２２ａと直列に接続されている。２４は
起動抵抗であり、入力端子２０の一端とＭＯＳＦＥＴ２
３のゲート間に接続されている。２５は制御素子として
のトランジスタで、入力端子２０の他端とＭＯＳＦＥＴ
２３のゲート間に接続されている。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention.
Will be described with reference to a circuit diagram of the switching power supply device. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes an input terminal, reference numeral 21 denotes a smoothing capacitor connected between the input terminals 20, and reference numeral 22 denotes a transformer, which includes a primary winding 22a, an output winding 22b, and a bias winding 22c. I have. Reference numeral 23 denotes a MOSFET as a switching element, which is connected to the input terminal 20 in series with the primary winding 22a of the transformer 22. Reference numeral 24 denotes a starting resistor, which is connected to one end of the input terminal 20 and the MOSFET 2
3 are connected between the gates. 25 is a transistor as a control element, the other end of the input terminal 20 and a MOSFET
23 are connected between the gates.
【００１５】２６はダイオード、２７はフォトカプラ受
光部、２８は第１の抵抗でこれらのダイオード２６、フ
ォトカプラ受光部２７と第１の抵抗２８の直列回路はバ
イアス巻線２２ｃの一端とトランジスタ２５のベース間
に接続されている。２９は第２の抵抗でバイアス巻線２
２ｃの一端とフォトカプラ受光部２７と第１の抵抗２８
の接続点との間に接続されている。３０は時定数回路で
抵抗３１とコンデンサ３２の直列回路から構成され、バ
イアス巻線２２ｃの一端と入力端子２０の他端との間に
接続されている。３３はコンデンサ、３４は抵抗で、こ
のコンデンサ３３と抵抗３４の直列回路はバイアス巻線
２２ｃの一端とＭＯＳＦＥＴ２３のゲート間に接続され
ている。Reference numeral 26 denotes a diode, 27 denotes a photocoupler light receiving unit, and 28 denotes a first resistor. These diodes 26, a series circuit of the photocoupler light receiving unit 27 and the first resistor 28 are connected to one end of a bias winding 22c and a transistor 25. Connected between the bases. 29 is a second resistor which is a bias winding
2c, one end of photocoupler light receiving section 27 and first resistor 28
Connected to the connection point. Reference numeral 30 denotes a time constant circuit, which is configured by a series circuit of a resistor 31 and a capacitor 32, and is connected between one end of the bias winding 22c and the other end of the input terminal 20. 33 is a capacitor and 34 is a resistor. A series circuit of the capacitor 33 and the resistor 34 is connected between one end of the bias winding 22 c and the gate of the MOSFET 23.
【００１６】３５はダイオードで出力巻線２２ｂと出力
端子３６間に接続されている。３７はコンデンサで出力
端子３６間に接続されている。３８は誤差検出回路でフ
ォトカプラ発光部３９と基準電圧としてのツェナーダイ
オード４０の直列回路で構成され、前記コンデンサ３７
と並列に接続されている。A diode 35 is connected between the output winding 22b and the output terminal 36. Reference numeral 37 denotes a capacitor connected between the output terminals 36. Reference numeral 38 denotes an error detection circuit, which is configured by a series circuit of a photocoupler light emitting unit 39 and a Zener diode 40 as a reference voltage.
And are connected in parallel.
【００１７】以上のように構成されたスイッチング電源
装置について以下その動作を説明する。The operation of the switching power supply configured as described above will be described below.
【００１８】入力端子２０に入力電源が投入されると、
起動抵抗２４からの電流でＭＯＳＦＥＴ２３が導通状態
になるとバイアス巻線２２ｃの誘起電圧Ｖｂはコンデン
サ３３、抵抗３４を介してＭＯＳＦＥＴ２３のゲートに
印加され、正帰還動作でＭＯＳＦＥＴ２３をオンさせる
とともに抵抗３１およびダイオード２６、フォトカプラ
受光部２７、抵抗２８からなる直列回路を介してコンデ
ンサ３２を充電する。When input power is applied to the input terminal 20,
When the MOSFET 23 is turned on by the current from the starting resistor 24, the induced voltage Vb of the bias winding 22c is applied to the gate of the MOSFET 23 via the capacitor 33 and the resistor 34, and the MOSFET 23 is turned on by the positive feedback operation, and the resistor 31 and the diode The capacitor 32 is charged through a series circuit including a photocoupler 26, a photocoupler light receiving unit 27, and a resistor 28.
【００１９】時間とともにコンデンサ３２の電位は上昇
し、トランジスタ２５はやがてオンし、ＭＯＳＦＥＴ２
３はゲート電位を失って急速にオフ状態になる。ＭＯＳ
ＦＥＴ２３がオフになるとトランス２２に蓄えられてい
た磁気エネルギーは出力巻線２２ｂからダイオード３５
を介してコンデンサ３７へ移行し、出力電圧として出力
端子３６に流れる。With time, the potential of the capacitor 32 rises, the transistor 25 turns on soon, and the MOSFET 2
No. 3 loses its gate potential and rapidly turns off. MOS
When the FET 23 is turned off, the magnetic energy stored in the transformer 22 is transferred from the output winding 22b to the diode 35.
Through the capacitor 37, and flows to the output terminal 36 as an output voltage.
【００２０】この時バイアス巻線２２ｃにはＭＯＳＦＥ
Ｔ２３のオン時とは逆極性の電圧が誘起されコンデンサ
３２、抵抗３１と電流が流れてコンデンサ３２の電荷を
放電させる。トランス２２の磁気エネルギーの放出が終
了するとバイアス巻線２２ｃに誘起される電圧Ｖｂは再
びＭＯＳＦＥＴ２３をオンさせる極性となり、前記動作
を繰り返す。At this time, the MOSFE is connected to the bias winding 22c.
A voltage having a polarity opposite to that when T23 is turned on is induced, and a current flows through the capacitor 32 and the resistor 31 to discharge the charge of the capacitor 32. When the discharge of the magnetic energy from the transformer 22 ends, the voltage Vb induced in the bias winding 22c has the polarity for turning on the MOSFET 23 again, and the above operation is repeated.
【００２１】ここで出力電圧Ｖｏがなんらかの理由で上
昇したとすれば、ツェナーダイオード４０の電圧は一定
であるので、フォトカプラ発光部３９に印加される電圧
が増加し発光量は増加する。これにつれてフォトカプラ
受光部２７の抵抗値は減少し、つまりコンデンサ３２の
電位は急速に上昇し、トランジスタ２５は短時間でオン
し、ＭＯＳＦＥＴ２３は短時間でオフとなり、トランス
２２に蓄積される磁気エネルギーは減少する。If the output voltage Vo rises for some reason, the voltage of the Zener diode 40 is constant, so that the voltage applied to the photocoupler light emitting section 39 increases and the amount of light emission increases. Accordingly, the resistance value of the photocoupler light receiving section 27 decreases, that is, the potential of the capacitor 32 rapidly increases, the transistor 25 turns on in a short time, the MOSFET 23 turns off in a short time, and the magnetic energy stored in the transformer 22 Decreases.
【００２２】したがって出力電圧Ｖｏは低下し、変動は
抑制される。また、出力電圧Ｖｏが低下した場合には前
記と逆の動作で変動が抑制されるのは説明するまでもな
い。Therefore, the output voltage Vo decreases, and the fluctuation is suppressed. Further, it is needless to say that the fluctuation is suppressed by the operation opposite to the above when the output voltage Vo decreases.
【００２３】前記動作中においてＭＯＳＦＥＴ２３がオ
フしている期間中にバイアス巻線２２ｃに誘起された逆
電圧は図４と同じくコンデンサ３２を介して抵抗３１お
よび第１の抵抗２８、フォトカプラ受光部２７、ダイオ
ード２６の直列回路に印加される。しかし第１の抵抗２
８と第２の抵抗２９は互いに直列接続されているので、
フォトカプラ受光部２７，ダイオード２６の直列回路に
印加される電圧は抵抗３１に印加される電圧をさらに分
圧したものとなり、フォトカプラ受光部２７、ダイオー
ド２６の直列回路に印加される逆電圧を低減することが
でき、スイッチング電源装置の長時間信頼性を向上させ
るという特有の効果を得ることができる。During the above operation, the reverse voltage induced in the bias winding 22c while the MOSFET 23 is off is supplied to the resistor 31 and the first resistor 28 and the photocoupler light receiving section 27 via the capacitor 32 as in FIG. , Diode 26 in series. But the first resistor 2
8 and the second resistor 29 are connected in series with each other,
The voltage applied to the series circuit of the photocoupler light receiving unit 27 and the diode 26 is a voltage obtained by further dividing the voltage applied to the resistor 31, and the reverse voltage applied to the series circuit of the photocoupler light receiving unit 27 and the diode 26 is Therefore, a specific effect of improving the long-term reliability of the switching power supply device can be obtained.
【００２４】（実施の形態２）実施の形態２について、
図２に示すスイッチング電源装置の回路図を用いて説明
する。図２において図１と同一のものは同一の番号を付
与し、説明を省略する。図２おいて図１と異なる点は、
第２の抵抗２９をフォトカプラ受光部２７の両端に接続
した点にある。(Embodiment 2) Embodiment 2
This will be described with reference to the circuit diagram of the switching power supply device shown in FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted. The difference between FIG. 2 and FIG.
The point is that the second resistor 29 is connected to both ends of the photocoupler light receiving section 27.
【００２５】図２のように構成されたスイッチング電源
装置について以下その動作を説明する。ＭＯＳＦＥＴ２
３がオフしている期間中にバイアス巻線２２ｃに誘起さ
れた逆電圧は図１と同じくコンデンサ３２を介して抵抗
３１および第１の抵抗２８、フォトカプラ受光部２７、
ダイオード２６の直列回路に印加される。The operation of the switching power supply device configured as shown in FIG. 2 will be described below. MOSFET2
The reverse voltage induced in the bias winding 22c while the switch 3 is off is connected to the resistor 31 and the first resistor 28 via the capacitor 32, the photocoupler light receiving unit 27,
It is applied to the series circuit of the diode 26.
【００２６】しかし第２の抵抗２９はフォトカプラ受光
部２７の両端に接続されているのでダイオード２６の遮
断インピーダンスに対してフォトカプラ受光部２７の等
価遮断インピーダンスは極端に低くなり、したがってバ
イアス巻線２２ｃに誘起された逆電圧のそのほとんどが
ダイオード２６の両端に印加されることになる。電圧の
分担はインピーダンスに比例するためフォトカプラ受光
部２７の逆方向耐圧は通常５〜７Ｖ程度であり、一方ダ
イオード２６の逆方向耐圧は数１０Ｖ程度あるので、こ
の電圧の分担は各耐圧に応じたものとすることができ、
スイッチング電源装置の長時間信頼性を向上させるとい
う特有の効果を得ることができる。However, since the second resistor 29 is connected to both ends of the photocoupler light receiving section 27, the equivalent cutoff impedance of the photocoupler light receiving section 27 becomes extremely lower than the cutoff impedance of the diode 26. Most of the reverse voltage induced at 22 c will be applied across diode 26. Since the voltage sharing is proportional to the impedance, the reverse withstand voltage of the photocoupler light receiving unit 27 is usually about 5 to 7 V, while the reverse withstand voltage of the diode 26 is about several tens of volts. Can be
The specific effect of improving the long-term reliability of the switching power supply can be obtained.
【００２７】また、フライバックコンバータ方式におい
ては出力電力が微少である時にフォトカプラ受発光部２
７，３９には最大の電流が流れなければならないが、第
２の抵抗２９はＭＯＳＦＥＴ２３がオンしている時のみ
電流を流すことができるので、コンデンサ３２の放電電
流に影響を与えずにフォトカプラ受光部２７に流す電流
を軽減することができ、フォトカプラ受発光部２７，３
９の損失を低減し、この面からもスイッチング電源装置
の長時間信頼性を向上させるという特有の効果を得るこ
とができる。In the flyback converter system, when the output power is very small, the photocoupler light emitting / receiving section 2
7 and 39, the maximum current must flow. However, since the second resistor 29 can flow the current only when the MOSFET 23 is turned on, the second coupler 29 does not affect the discharge current of the capacitor 32 and does not affect the photocoupler. The current flowing to the light receiving unit 27 can be reduced, and the photocoupler light emitting / receiving units 27 and 3 can be used.
9, a unique effect of improving the long-term reliability of the switching power supply can be obtained from this aspect as well.
【００２８】なお、前記の動作説明でインピーダンス素
子として抵抗３１を用いているが、直流的にあるいはス
イッチング電源装置の動作状態において電流を流せるも
のであれば抵抗に限定する必要はなく図３（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すような抵抗４１とツェナーダ
イオード４２、抵抗４１とダイオード４３、抵抗４１と
ダイオード４３と抵抗４４の並列回路、抵抗４１と抵抗
４４とコンデンサ４５の並列回路、抵抗４１とツェナー
ダイオード４２と抵抗４４の並列回路といった組合せ素
子でもかまわない。また、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）（ｅ）を互いに並列にあるいは直列に、あるいは
方向を変えて組合せたものでも本発明の効果は変わらな
い。Although the resistor 31 is used as an impedance element in the above description of the operation, it is not necessary to limit the resistor to a resistor as long as a current can flow in a DC state or in the operation state of the switching power supply. ) (B)
(C) As shown in (d) and (e), a resistor 41 and a Zener diode 42, a resistor 41 and a diode 43, a parallel circuit of the resistor 41, the diode 43 and the resistor 44, a parallel circuit of the resistor 41, the resistor 44 and the capacitor 45, A combination element such as a parallel circuit of the resistor 41, the Zener diode 42, and the resistor 44 may be used. 3 (a), 3 (b), 3 (c)
Even if (d) and (e) are combined in parallel, in series, or in different directions, the effect of the present invention does not change.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明は、トランスの１次
巻線にスイッチング素子を直列接続し、同トランスのバ
イアス巻線の出力をこのスイッチング素子の制御電極に
帰還させ、スイッチング素子の制御回路にスイッチング
素子のオン期間の上限を規定し互いに直列接続されたイ
ンピーダンス素子とコンデンサとを有する時定数回路
と、この時定数回路の出力によってスイッチング素子を
強制的にオフさせる制御素子を設け、前記インピーダン
ス素子と並列に互いに直列接続されたダイオードとフォ
トカプラ受光部と第１の抵抗の直列回路を接続し、前記
フォトカプラ受光部と第１の抵抗の接続点とバイアス巻
線の出力部との間に第２の抵抗を接続して構成すること
により、フォトカプラ受光部に印加される逆電圧を低減
させスイッチング電源装置の長時間信頼性を向上させる
ものである。As described above, according to the present invention, the switching element is connected in series to the primary winding of the transformer, the output of the bias winding of the transformer is fed back to the control electrode of the switching element, and the switching element is controlled. A time constant circuit having an impedance element and a capacitor connected in series with each other to define an upper limit of the ON period of the switching element in the circuit, and a control element for forcibly turning off the switching element by an output of the time constant circuit, A series circuit of a diode, a photocoupler light receiving unit and a first resistor connected in series with each other in parallel with an impedance element is connected, and a connection point between the photocoupler light receiving unit and the first resistor and an output unit of a bias winding are connected. By connecting a second resistor between the switching elements, the reverse voltage applied to the photocoupler light receiving portion can be reduced and the switching voltage can be reduced. It is intended to improve the long reliability of the device.
【００３０】あるいは前記第２の抵抗をフォトカプラ受
光部両端に接続することにより、フォトカプラ受光部に
印加される逆電圧を低減しつつ、フォトカプラ受発光部
の損失を低減しスイッチング電源装置の長時間信頼性を
向上させるものである。Alternatively, by connecting the second resistor to both ends of the photocoupler light-receiving unit, the reverse voltage applied to the photocoupler light-receiving unit can be reduced, and the loss of the photocoupler light-emitting / receiving unit can be reduced. This is to improve long-term reliability.
【図１】本発明の一実施の形態のスイッチング電源装置
の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施の形態のスイッチング電源装
置の回路図FIG. 2 is a circuit diagram of a switching power supply according to another embodiment of the present invention.
【図３】（ａ）〜（ｅ）本発明のスイッチング電源装置
に用いる各種インピーダンス素子の構成図FIGS. 3A to 3E are configuration diagrams of various impedance elements used in the switching power supply of the present invention.
【図４】従来のスイッチング電源装置の回路図FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional switching power supply device.
２２ トランス ２２ａ １次巻線 ２２ｂ 出力巻線 ２２ｃ バイアス巻線 ２３ スイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴ ２４ 起動抵抗 ２５ 制御素子としてのトランジスタ ２６ ダイオード ２７ フォトカプラ受光部 ２８ 第１の抵抗 ２９ 第２の抵抗 ３０ 時定数回路 ３１ 抵抗 ３２ コンデンサ ３３ コンデンサ ３４ 抵抗 ３５ ダイオード ３６ 出力端子 ３７ コンデンサ ３８ 誤差検出回路 ３９ フォトカプラ発光部 ４０ ツェナーダイオード Reference Signs List 22 Transformer 22a Primary winding 22b Output winding 22c Bias winding 23 MOSFET as switching element 24 Starting resistance 25 Transistor as control element 26 Diode 27 Photocoupler light receiving unit 28 First resistance 29 Second resistance 30 Time constant Circuit 31 Resistance 32 Capacitor 33 Capacitor 34 Resistance 35 Diode 36 Output terminal 37 Capacitor 38 Error detection circuit 39 Photocoupler light emitting unit 40 Zener diode
Claims (2)
を直列接続し、同トランスのバイアス巻線の出力をこの
スイッチング素子の制御電極に帰還させ、スイッチング
素子の制御回路にスイッチング素子のオン期間の上限を
規定する直列接続されたインピーダンス素子とコンデン
サとを有する時定数回路と、この時定数回路の出力によ
ってスイッチング素子を強制的にオフさせる制御素子を
設け、前記インピーダンス素子と並列に互いに直列接続
されたダイオードとフォトカプラ受光部と第１の抵抗の
直列回路を接続し、前記フォトカプラ受光部と第１の抵
抗の接続点とバイアス巻線の出力部との間に第２の抵抗
を接続したスイッチング電源装置。A switching element is connected in series to a primary winding of a transformer, and an output of a bias winding of the transformer is fed back to a control electrode of the switching element. A time constant circuit having an impedance element and a capacitor connected in series to define an upper limit, and a control element for forcibly turning off the switching element by the output of the time constant circuit are provided, and the control element is connected in series with each other in parallel with the impedance element. A series circuit of the diode, the photocoupler light receiving section and the first resistor was connected, and a second resistor was connected between a connection point between the photocoupler light receiving section and the first resistor and an output section of the bias winding. Switching power supply.
に接続された請求項１に記載のスイッチング電源装置。2. The switching power supply according to claim 1, wherein the second resistor is connected to both ends of the photocoupler light receiving unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25109196A JPH1098879A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Switching power supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25109196A JPH1098879A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Switching power supply unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098879A true JPH1098879A (en) | 1998-04-14 |
Family
ID=17217515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25109196A Pending JPH1098879A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Switching power supply unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1098879A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1020981A2 (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Switching power supply unit |
| EP4235445A3 (en) * | 2017-02-27 | 2023-10-18 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Communication system |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP25109196A patent/JPH1098879A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1020981A2 (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Switching power supply unit |
| EP1020981A3 (en) * | 1999-01-18 | 2001-11-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Switching power supply unit |
| EP4235445A3 (en) * | 2017-02-27 | 2023-10-18 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Communication system |
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