JPS5886615A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPS5886615A
JPS5886615A JP56185696A JP18569681A JPS5886615A JP S5886615 A JPS5886615 A JP S5886615A JP 56185696 A JP56185696 A JP 56185696A JP 18569681 A JP18569681 A JP 18569681A JP S5886615 A JPS5886615 A JP S5886615A
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和己 石間
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流電源回路特にスイッチングレギュビータに
関する。
一般に商用電源から直流出力を得る電源回路に3いては
、商用電源電圧を昇圧または降圧するためや、商用電源
側と出力端子側を直流的に絶縁する菟めに電源トランス
が用いられている。この電源トランスを小型、軽量化し
、更に電力効率を上げるために、商用電源電圧をスイッ
チング回路を通して電源トランスの一次巻線に印加し、
二次巻線側の出力を整流・平滑して出方端子に供給する
と共に、出力端子の出力電圧に基づいてスイッチング回
路のオン・オフの夕′イミングを制御して一定のDC出
力電圧を得るようにしたスイッチングレギュレータが提
案誇れている。しかしながら従来のスイッチングレギュ
レータは、電源電圧の正負の各々半サイクルで1回づつ
のスイッチングを行っており、スイッチングの繰返し周
期が長いため、電源トランスの二次巻線側の平滑回路が
小さくならないと共に、−次側から二次側への電力の伝
達は、半サイクルに1回のスイッチング時間(−次側が
オンしている時間)によって制限されるため、大容量の
出力を得ようとするとスイッチング時間幅が大きくなり
、−次巻線側の励磁電流が大きくなるので電源トランス
を小型にすることができない。
本発明はこのような従来の電源回路の欠点を解消し、電
源トランス、平滑回路を小型化し、軽量化した電源回路
を一提供しようとするものである。
第1図は本発明による電源回路の一実施例を示す図であ
り、第2図は動作波珍図である。
商用電源1からの供給電用v、(第2図(a)参照)を
整流器2で全波整流し、抵抗R1、R2で分圧する(第
2図(1))参照)。バッファアンプ3の出力側電圧V
inは’ f V2 (V2”’整流器2の出力側電圧
)となる、バッファアンプ4の出方電圧は抵抗R5とコ
ンデンサc1で平滑し、これを可変抵抗vR1と抵抗R
3、可変抵抗vR2と抵抗R4で分圧してウィンドコン
パレータ5のスレッショルド電圧vTI(1、vTH2
ヲ得る。・このときVTHl〉vTH2になるように電
圧調整されている。ウィンドコンパレータ5は、バッフ
ァアンプ3の出力Vi。かvTH,≧vin≧v、rI
(□のとき論理レベル °H1gh”の信号を、それ以
外のときには ”Low” の信号をV3として出方す
る(第2図(C)参照)。パルス幅変調回路(以下PW
M回路)6は、禁止入力端子に信号v3が印加されてお
り、V3が ”Hlgh”のとき、スイッチング回路7
をオンさせる為のパルス幅変調波を送出し ’Low@
  のききはスイッチング回路7をオフさせる。またP
WM回路のS端子には、電圧検出回路9で検出された出
力電圧が、フォトカプラ10を介して印加されており、
フォトカプラエ0はその一次側と二次側を電気的に絶縁
している。なお図示していないが、これらの回路を動作
させる為の補助電源が内蔵されてい、る。PWM回路の
S端子への入力電圧が第2図(d)の様に変化したとす
ると、PWM回路においては、例えば繰り返し周波数の
高い鋸歯状波とS入力電圧が比較されて、第2図(e)
の様な、S入力電圧とパルス幅が逆比例するパルス出力
が得られる。なお第2図(d)、(θ)のタイムチャー
トは便宜的に時間幅を拡大して図示してあり、第2図(
81の時間間隔Tは、信号v3のパルス幅に相当してい
る。PWM回路6の禁止入力にはパルス電圧v3が印加
されているので、PWM回路の出力は第2図(f)のよ
うになる。
S入力電圧と比較される鋸歯状波の周波数は一定である
ので、パルス信号v3が H1gh”の時間間隔(T)
一定として、その間に送出されるPWM出力パルス数は
一定であり、その結果PWM出力パルス幅が広くなると
整流平滑された二次側の出カ′酸圧V。utは増加する
。そうするとS人力電圧が大きくなり“PWM出力出力
パル炉幅くなりV。utは減少する。こうして出力電圧
V。ut(第2′図(gl参照)は、PWM回路6に加
えられる基準電圧vr8fで定められた一定電圧に制御
される。こととなる。この様な構成にすることにより、
出力電圧のリップルの周波数を電源電圧の周波数の4倍
にすることができるので平滑コンデンサC3の容量を小
さくすることができ、またトランスT1はPWM出力パ
ルスの高い周波数で動作−するので小型化することがで
きる。
第3図は本発明による電源回路の他の実施例を示す図で
、第4図は動作波形図であり、第1図七同−参照数字は
同一内容を表わしている。第3図のPWM回路6°は、
高周波の鋸歯状波基準電圧VrefとB入力電圧v8を
差動増幅して、与。、−V8)0のききは幅の広いパル
スをvr8f−v8〈0のききは狭いパルスを出し、そ
の間は連続的にパルス幅を変化させる。そして鋸歯状波
の1サイクル毎に交互に出力A1 Bを送出し、これら
の出力は180位相がずれている。なお第4図(e)、
(f)のパルス列は第2図の場合と同様に時間幅を拡大
して図示してあり、第4図(e)の時間間隔Tは信号v
3のがルス幅lこ相当している。信号v3が “Hlg
h“の時間T、に送出されるPWM出力A、Bによって
スイッチング回路71.7□が交互にオンされるので、
トランスT1の二次側出力は第4図(g)のようになり
、整流器8の出力は第4図色)のよう;こなる。なおP
′9VM出力A1Bは各々が180°の位相差を有し、
しかもプツトタイムを設けであるのでオーバーラツプし
て出力が出ることはない。第4図の場合も、信号v3が
°H1Ft、h”の期間のPWM出力パルス数は一定で
あり、出力電圧が上昇しv3が大きくなると各PWM出
力パルス幅が減少するので出力電圧が下り、又出力電圧
が下降すると各PWM出力パルス幅は増加して出力電圧
が上昇し、結果として一定電圧に制御される。この実施
例の場合には、プッシュプル÷動作させ□、磁化曲線の
正負両方を使うことになるので、トランスの利用効率が
良く、従ってトランスを′更に小型化することができる
以上のように本発明によれば、リップルの周波数を電源
同伴数の4倍とすることができるので平滑コンデンサの
容量は小さくて済み、電源トランスはPWMの周波数で
動作す乞ので従来のものより小型化でき、またトランス
をプッシュプルで動作させるようにすればトランスの利
用効率が良いので、更にト・ランスを小型化することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電源回路の一実施例を示す図、第
2図は動作波形図、第3図は本発明による電源回路の他
の実施例を示す図、第4図は動作波形図である。 1・・・商用電源、2.8・・・全波整流器、3.4・
・・バッファアンプ、5・・・ウィンドコンパレータ、
6.6°・・・パルス幅変調回路、7.7□、72・・
・スイッチング回路′、9・・・電圧検出回路、10・
・・フォトカプラ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、全波整流回路と電源トランスの一次巻線間にス
    イッチング回路を介挿し、電源トランスの二次巻線に整
    流・平滑り路を接続した電源回路におい+1 で、全波整流された電源電圧に比例した電圧と2つのス
    レッショルド電光で電源電圧に同期したパルス出力を得
    るコンパレータと、コンパレータ出力が禁止入力端子に
    印加され、前記整流・平滑回路の一出力電圧の検出電、
    圧でパルス幅変調されるパρ ルス幅変調回路を設け、コンパレータ出力パルスが “
    阻hlの時のみパルス幅変調波を送出して前記スイッチ
    ング回路をオン・オフ奄せることを特徴とする電源回路
  2. (2)、全波整流回路の一方の出力端を電源トランスの
    一次側中間タツブに接続し、全波整流回路の他方の出力
    端を、電源トランスの一次巻線両端子にそれぞれ出力側
    が接続された2つの゛スイッチング回路の入力側に接続
    し、電源トランスの二次巻線に整流・平滑回路を接続し
    た電源回路において、全波整流された電源電圧に比例し
    た電圧と2つのスレッショルド電圧により電源電圧に同
    期したパルス出力ヲ樽るコンパレータと、コンパレータ
    出力が禁止入力端子に印加され、前記整流・平滑回路の
    出力電圧の検出電圧でパルス幅変調され、交互に180
    °位相のずれた2つのパルス列を発生するパルろ幅変調
    回路を設け、コンパレータ出力パルスが °H1gh“
    の時のみ2つのパルス幅変調波列を送出して前記2つの
    スイッチング回路をオン−オフさせることを特徴とする
    電源回路。
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JPS6353789B2 JPS6353789B2 (ja) 1988-10-25

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JPS6353789B2 (ja) 1988-10-25
US4494178A (en) 1985-01-15

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