JPS63287364A - Auxiliary power circuit for switching regulator - Google Patents
Auxiliary power circuit for switching regulatorInfo
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- JPS63287364A JPS63287364A JP12108387A JP12108387A JPS63287364A JP S63287364 A JPS63287364 A JP S63287364A JP 12108387 A JP12108387 A JP 12108387A JP 12108387 A JP12108387 A JP 12108387A JP S63287364 A JPS63287364 A JP S63287364A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔注業上の利用分野〕
本発明は、所定の電圧を安定しズ供給するスイッチング
レギュレータにおい工、その二次側から他回路への電源
を供給するスイッチングレギュレータの補助電源回路に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application] The present invention is applied to a switching regulator that stably supplies a predetermined voltage, and an auxiliary switching regulator that supplies power to other circuits from its secondary side. Regarding power supply circuits.
例えばＩＣ回路（集積回路）においては、安定した一定
直流電圧（例えば５ｖ）の電源を必要とする。この上う
な直流電源を得るためにスイッチングレギュレータが用
いられる。スイッチングレギュレータには多くの場合、
過電流による素子の破壊を阻止するため過電流保礁回路
が備えられている。このようなスイッチングレギュレー
タを図−により説明する。For example, an IC circuit (integrated circuit) requires a stable constant DC voltage (eg, 5V) power source. A switching regulator is used to obtain an even higher DC power supply. Switching regulators often have
An overcurrent protection circuit is provided to prevent element destruction due to overcurrent. Such a switching regulator will be explained with reference to the drawing.
第３図は従来のスイッチングレギュレータの回路図であ
る。図で、１は交ｆｉ１００Ｖｆｔ！１流して得られた
ＶＬ流１！源、２は変圧器、３はスイッチングトランジ
スタ゛である。４はＰＷＭ制御回路であり、基準電圧レ
ベルの調整により１サイクル中の高レベル出力期間（パ
ルス幅）を＃４堅しトランジスタ３のスイッチングを制
御する。５はＰＷＭ制御回路を駆動する補助電源回路で
ある。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional switching regulator. In the figure, 1 is AC fi100Vft! VL style 1 obtained after 1 stream! 2 is a transformer, and 3 is a switching transistor. A PWM control circuit 4 controls the high level output period (pulse width) in one cycle by adjusting the reference voltage level and controls the switching of the transistor #4. 5 is an auxiliary power supply circuit that drives the PWM control circuit.
６は変圧器２の二次巻線に接続された整流回路であり、
整流ダイオード６Ｄ、、６Ｄ、で構成されている。７は
スイッチングトランジスタ３の急峻なターンオンにより
生じるサージ電圧を吸収するサージアブソーバであり、
ダイオード７Ｄ、 コンデンサ７Ｃおよび抵抗７Ｒで構
成されている。８は整流回路６から出力される直流を平
滑化する平滑回路でおり、リアクトル８Ｌおよびコンデ
ンサ８Ｃで構成されている。９は変圧器２の二次側に流
れる１を流を検出する抵抗、ＣＴ等の過電ＦＬ検出素子
、１０．１１はそれぞれ変圧器２の二次巻線に並列に接
続されたダイオードおよびコンデンサである。6 is a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer 2;
It is composed of rectifier diodes 6D, , 6D. 7 is a surge absorber that absorbs the surge voltage caused by the abrupt turn-on of the switching transistor 3;
It consists of a diode 7D, a capacitor 7C, and a resistor 7R. A smoothing circuit 8 smoothes the direct current output from the rectifier circuit 6, and is composed of a reactor 8L and a capacitor 8C. 9 is a resistor for detecting the flow of 1 flowing to the secondary side of the transformer 2, an overcurrent FL detection element such as a CT, 10.11 is a diode and a capacitor connected in parallel to the secondary winding of the transformer 2, respectively. It is.
１２は過′ｔＩＬ流を検出する丸めの誤差増幅回路であ
り、オペアンプ１２Ａおよび基準電圧源１２ Ｂより成
る。１３はフォトカブラでおり、オペアンプ１２Ａの出
力に応じて発光を生じる発光ダイオード１３ Ｄおよび
受光した光に応じた電気的出力を生じるフォトトランジ
スタ１３Ｔより成る。誤差増幅回路１２およびフォトカ
プラ１３により過電流保護回路が構成される。Reference numeral 12 denotes a rounding error amplification circuit for detecting an excessive tIL current, which is composed of an operational amplifier 12A and a reference voltage source 12B. Reference numeral 13 denotes a photocoupler, which includes a light emitting diode 13D that emits light according to the output of the operational amplifier 12A, and a phototransistor 13T that generates an electrical output according to the received light. The error amplifier circuit 12 and the photocoupler 13 constitute an overcurrent protection circuit.
Ｐ Ｗ Ｍ ｆｂ制御回路４の出力にしたがってスイッ
チングトランジスタ３がターンオン、ターンオフを繰り
返すと、変圧器２の二次巻線から交流が出力され、整流
回路６により直流に整流された後、平滑回路８によりリ
プルの小さい直流に平滑化されて出力される。この動作
中、スイッチングトランジスタ３のターンオンが急峻な
ため、変圧器２の二次側にはサージ電圧が発生するが、
このサージ電圧はサージアブソーバ７のコンデンサ７Ｃ
に吸収され、この吸収されたエネルギはスイッチングト
ランジスタ３がターンオフしている期間、抵抗７Ｒを通
って放電され、当該抵抗７Ｒで熱として発散せしめられ
る。When the switching transistor 3 repeats turn-on and turn-off according to the output of the PWM fb control circuit 4, alternating current is output from the secondary winding of the transformer 2, and after being rectified into direct current by the rectifier circuit 6, the smoothing circuit 8 The current is smoothed into DC with small ripple and output. During this operation, since the switching transistor 3 turns on sharply, a surge voltage is generated on the secondary side of the transformer 2.
This surge voltage is applied to capacitor 7C of surge absorber 7.
This absorbed energy is discharged through the resistor 7R while the switching transistor 3 is turned off, and is dissipated as heat by the resistor 7R.
又、変圧器２の二次側の負荷を流は過電流検出素子９を
流れることによりこれに比例する電圧として検出され、
誤差増幅回路１２のオペアンプ１２ Ａにおいて基準電
圧源１２ Ｂの基準電圧と比較され、入力電圧が基準電
圧を超えたとき、即ち過電流が検出されたとき、オペア
ンプ１２Ａからその電圧に応じた電流が出力される。こ
のオペアンプ１２ Ａの駆動電源はコンデンサ１１の充
電電圧より得られる。Further, the current flowing through the load on the secondary side of the transformer 2 is detected as a voltage proportional to the overcurrent detection element 9 by flowing through the overcurrent detection element 9.
The operational amplifier 12A of the error amplification circuit 12 compares the reference voltage of the reference voltage source 12B, and when the input voltage exceeds the reference voltage, that is, when an overcurrent is detected, the operational amplifier 12A outputs a current corresponding to the voltage. Output. The driving power for this operational amplifier 12A is obtained from the charging voltage of the capacitor 11.
即ち、ダイオード１０とコンデンサ１１の直列回路が過
電流保護回路の補助電源回路を構成している。That is, the series circuit of the diode 10 and the capacitor 11 constitutes an auxiliary power supply circuit of the overcurrent protection circuit.
過電流によりオペアンプ１２Ａから出力が発生すると、
これに応じて発光ダイオード１３ Ｄが発光し、フォト
トランジスタ１３Ｔからはその受光斂に応じた信号が出
力される。この信号はＰＷＭ制御回路４に入力され、そ
の大きさに応じて基準電圧レベルを上げてＰＷＭ制御回
Ｔｆ６４の出力パルス幅を小さくし、変圧器２の二次側
に出力される電圧を低下させて過電流を抑制する。When an output is generated from the operational amplifier 12A due to overcurrent,
In response to this, the light emitting diode 13D emits light, and the phototransistor 13T outputs a signal corresponding to the received light. This signal is input to the PWM control circuit 4, which increases the reference voltage level according to its magnitude, reduces the output pulse width of the PWM control circuit Tf64, and reduces the voltage output to the secondary side of the transformer 2. to suppress overcurrent.
ところで、上記従来のスイッチングレギュレータにおい
ては、過電流保護回路の駆動′電源としてダイオード１
０およびコンデンサ１１より成る補助電源回路を別途設
ける必要があった。又、この補助電源回路は、変圧器２
の二次側出力電圧が高い場合にはその出力電圧も高くな
るので補助電源回路としては適切ではなくなり、その場
合には別途低圧の補助巻線を変圧器２に設けなければな
らないという問題があった。さらに、過電流保護回路が
作動し、パルス幅が狭くなってゆくと変圧器２の出力電
圧も低下してゆくので、上記補助電源回路ではオペアン
プ１２Ａを作動させることができなくなってしまうとい
う問題もあった。By the way, in the above-mentioned conventional switching regulator, the diode 1 is used as the drive power source for the overcurrent protection circuit.
0 and a capacitor 11, it was necessary to separately provide an auxiliary power supply circuit. Also, this auxiliary power supply circuit is connected to transformer 2.
If the secondary output voltage of the transformer 2 is high, the output voltage will also be high, making it unsuitable as an auxiliary power supply circuit. Ta. Furthermore, when the overcurrent protection circuit is activated and the pulse width becomes narrower, the output voltage of the transformer 2 also decreases, so there is a problem that the above auxiliary power supply circuit cannot operate the operational amplifier 12A. there were.
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、別途
回路素子や補助巻線を設けることなく、かつ、効率良く
電源を供給することができるスイッチングレギュレータ
の補助電源回路を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an auxiliary power supply circuit for a switching regulator that solves the problems of the prior art described above and can efficiently supply power without providing a separate circuit element or auxiliary winding. .
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明は、直流入力電源、
変圧器の一次巻嶽および断ＶｃｉｔｔｌＪ 伽されるス
イッチングトランジスタの直列閉回路と、前記変圧器の
二次巻線およびこの二次巻線に接続された整流回路とで
構成されたスイッチングレギュレータにおいて、前記！
！ｊ！！、流回路に接続さｎたダイオードおよびコンデ
ンサより成るサージアブソーバと、前ｄ己ダイオードと
前６己コンデンサとの接続点に抵抗を介して接続された
過電流保護回路等に対する補助電源出力手段とを設けた
ことを特徴とす−る。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a DC input power supply,
A switching regulator comprising a series closed circuit of switching transistors connected to a primary winding of a transformer and a secondary winding of the transformer and a rectifier circuit connected to the secondary winding, !
! j! ! , a surge absorber consisting of a diode and a capacitor connected to the current circuit, and an auxiliary power output means for an overcurrent protection circuit, etc. connected to the connection point between the front diode and the front capacitor via a resistor. It is characterized by the fact that it has been provided.
スイッチングトランジスタの急峻なターンオンにより変
圧器の二次側に生じたサージ電圧はサージアブソーバの
ダイオードを介し【そのコンデンサに吸収される。そし
て、スイッチングトランジスタのターンオフの期間、コ
ンデンサに蓄えられた当該サージ電圧のエネルギは抵抗
を介して補助電源出力手段から出力される。このコンデ
ンサの充放電の電圧により過１ｔＲ，保Ｍ１＠路等が駆
動される。The surge voltage generated on the secondary side of the transformer due to the sudden turn-on of the switching transistor is absorbed by the surge absorber's diode and its capacitor. During the turn-off period of the switching transistor, the energy of the surge voltage stored in the capacitor is outputted from the auxiliary power output means via the resistor. The charging/discharging voltage of this capacitor drives the overload 1tR, holdout M1@ path, etc.
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.
第１図は本発明の実施例に係る補助電源回路を備えたス
イッチングレギュレータの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a switching regulator equipped with an auxiliary power supply circuit according to an embodiment of the present invention.
図で、＠３図に示す部分と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。７′はサージアブソーバ、１４はツ
ェナダイオード、１５はコンデンサでおる。In the figure, the same parts as those shown in Figure @3 are given the same reference numerals, and the explanation will be omitted. 7' is a surge absorber, 14 is a Zener diode, and 15 is a capacitor.
本実施例のサージアブソーバ７′と従来のスイッチング
レギュレータにおけるサージアブソーバ７とは、ダイオ
ード７、υ、コンデンサ７Ｃおよび抵抗７几で構成ちれ
る点で同じであるが、その接続が異なる。即ち、抵抗７
几は変圧器２の二次側回路には接続されず、娼差増幅回
路１２のオペアンプ１２Ａに接続される。The surge absorber 7' of this embodiment and the surge absorber 7 of a conventional switching regulator are the same in that they are composed of a diode 7, υ, a capacitor 7C, and a resistor 7, but their connections are different. That is, resistance 7
The output terminal is not connected to the secondary circuit of the transformer 2, but is connected to the operational amplifier 12A of the differential amplifier circuit 12.
次に、本実施例の動作を第２図（ａ）、（ｂ）に示す電
圧波形図を参照しながら説明する。ＰＷＭ制御回路４の
パルス出力によりスイッチングトランジスタ３がターン
オン、ターンオフを繰返すと、！ｌＥ流ダイオード６Ｌ
）、の両端には第２図（ａ）に示す波形の電圧ＶＤが発
生する。この電圧ＶＤにおい℃、電圧ｖ１で示される部
分は前述のようにスイッチングトランジスタ３の急峻な
ターンオンにより生じるサージ電圧である。このような
電圧ＶＤは当然ダイオード７Ｄおよびコンデンサ７Ｃの
直列回路に印加され、この結果、コンデンサ７Ｃの電圧
は第２図（ｂ）で示される波形となる。即ち、サージ電
圧ｖ１はコンデンサ７Ｃによりクランプされ、当該サー
ジｍ圧ｙ、のエネルギはコンデンサ７Ｃに蓄えられる。Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the voltage waveform diagrams shown in FIGS. 2(a) and 2(b). When the switching transistor 3 is repeatedly turned on and off by the pulse output of the PWM control circuit 4, ! lE flow diode 6L
), a voltage VD having a waveform shown in FIG. 2(a) is generated at both ends of . In this voltage VD, the portion indicated by °C and voltage v1 is a surge voltage caused by the abrupt turn-on of the switching transistor 3, as described above. Such a voltage VD is naturally applied to the series circuit of the diode 7D and the capacitor 7C, and as a result, the voltage of the capacitor 7C has the waveform shown in FIG. 2(b). That is, the surge voltage v1 is clamped by the capacitor 7C, and the energy of the surge voltage m, y, is stored in the capacitor 7C.
そして、スイッチングトランジスタ３がターンオフの期
間、コンデンサ７Ｃに蓄えられたエネルギは抵抗７Ｒを
経て放電される。したがって、オペアンプ１２Ａには第
２図（ｂ）に示すコンデンサ電圧Ｖｃに比例する電圧が
印加されることになり、このことは、サージアブソーバ
７′が過電流保護回路の補助電源として機能し【いるこ
とを意味する。ここで、ツェナダイオード１４はこのよ
うな補助電源の出力′電圧を一定にする丸めに眩けられ
ており、又、コンデンサ１５は補助電源を安定に供給す
るために設けられている。Then, while the switching transistor 3 is turned off, the energy stored in the capacitor 7C is discharged through the resistor 7R. Therefore, a voltage proportional to the capacitor voltage Vc shown in FIG. 2(b) is applied to the operational amplifier 12A, and this means that the surge absorber 7' functions as an auxiliary power source for the overcurrent protection circuit. It means that. Here, the Zener diode 14 is rounded to keep the output voltage of the auxiliary power source constant, and the capacitor 15 is provided to stably supply the auxiliary power source.
このように１本実施例では、過電流保護回路の１Ｘ源と
してサージアブソーバに蓄えられ九エネルギを用いるよ
う、にしたので、補助電源を構成するために別途回路素
子や補助巻崗を設ける必要はなく、これによりスイッチ
ングレギュレータを部系に構成することができる。又、
サージ電圧のエネルギを用いるので、過′ｕＩＬ流保護
回路による制御の結果ＰＷＭ制御回路の出力のパルス幅
が狭められても、過電流保護回路を何等支障なく作動さ
せることができる。さらに、従来、熱として消費されて
いたエネルギを補助電源として使用するので、電源の効
率を向上させることができる。In this way, in this embodiment, the 9 energy stored in the surge absorber is used as the 1X source of the overcurrent protection circuit, so there is no need to provide a separate circuit element or auxiliary winding to configure the auxiliary power source. This allows the switching regulator to be configured as a separate system. or,
Since the energy of the surge voltage is used, even if the pulse width of the output of the PWM control circuit is narrowed as a result of the control by the overcurrent protection circuit, the overcurrent protection circuit can be operated without any problem. Furthermore, since energy that was conventionally consumed as heat is used as an auxiliary power source, the efficiency of the power source can be improved.
□ なお、上記実施例の説明では、補助Ｘ源で駆動され
る回路とし【過′ｗＬ流保饅回路を例示し九が、これに
限ることはなく、スイッチングレギュレータの作動を表
示する表示回路の′＃ｌＬ源等にも用いることができる
。又、補助電源のツェナダイオードは、これを三端子レ
ギュレータに代えることもできるばかりでなく、それほ
ど安定化す要しない場合は省くこともできる。
゛
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明では、スイッチングレギュレ
ータのサージアブソーバに蓄えられ次エネルギを補助電
源として用いる構成としたので、必要はなく、スイッチ
ングレギュレータを周索に構成することができる。又、
従来は熱として放散されてい友エネルギを補助電源とし
て利用するので、電源の効率を向上させることができる
。□ In the description of the above embodiment, a circuit driven by an auxiliary X source is exemplified. It can also be used as a #lL source, etc. Furthermore, the Zener diode of the auxiliary power supply can not only be replaced with a three-terminal regulator, but also can be omitted if so much stabilization is not required.
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the secondary energy stored in the surge absorber of the switching regulator is used as an auxiliary power source, so there is no need to configure the switching regulator as a surrounding cable. can. or,
Since energy that is conventionally dissipated as heat is used as an auxiliary power source, the efficiency of the power source can be improved.
第１図は本発明の実施例に係る補助ｔＩＬ源回路を用い
たスイッチングレギュレータの回路図、第２図（ａ）、
（ｂ）は電圧波形図、第３図は従来のスイッチングレギ
ュレータの回路図である。
２・・・・・・変圧器、３・曲・スイッチングトランジ
スタ、４・・・・・・ＰＷＭ制御回路、６・・則ＭＩＩ
Ｊｒｆ、回路、７′・・・・・・サージアブソーバ、
７ Ｃ−−−−−−コンデンサ、１２・・・・・・誤差
増幅回路、１３・・曲７オトカプラ。
第３図FIG. 1 is a circuit diagram of a switching regulator using an auxiliary tIL source circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2(a),
(b) is a voltage waveform diagram, and FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional switching regulator. 2...Transformer, 3...Switching transistor, 4...PWM control circuit, 6...Rules MII
Jrf, circuit, 7'...surge absorber,
7 C------Capacitor, 12...Error amplification circuit, 13...Track 7 Otocoupler. Figure 3
Claims (1)
れるスイッチングトランジスタの直列閉回路と、前記変
圧器の二次巻線およびこの二次巻線に接続された整流回
路とで構成されたスイッチングレギュレータにおいて、
前記整流回路に接続されたダイオードおよびコンデンサ
より成るサージアブソーバと、前記ダイオードと前記コ
ンデンサの接続点に抵抗を介して接続された補助電源出
力手段とを設けたことを特徴とするスイッチングレギュ
レータの補助電源回路。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記補助電源出力
手段は、過電流保護回路に接続されることを特徴とする
スイッチングレギュレータの補助電源回路。[Claims] 1. A DC input power source, a primary winding of a transformer, a series closed circuit of a switching transistor that is controlled intermittently, a secondary winding of the transformer, and a rectifier connected to the secondary winding. In a switching regulator consisting of a circuit,
An auxiliary power source for a switching regulator, characterized in that a surge absorber comprising a diode and a capacitor is connected to the rectifier circuit, and an auxiliary power output means is connected to a connection point between the diode and the capacitor via a resistor. circuit. 2. The auxiliary power supply circuit for a switching regulator according to claim 1, wherein the auxiliary power output means is connected to an overcurrent protection circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12108387A JPS63287364A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Auxiliary power circuit for switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12108387A JPS63287364A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Auxiliary power circuit for switching regulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63287364A true JPS63287364A (en) | 1988-11-24 |
Family
ID=14802440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12108387A Pending JPS63287364A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Auxiliary power circuit for switching regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63287364A (en) |
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- 1987-05-20 JP JP12108387A patent/JPS63287364A/en active Pending
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