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JP2970041B2 - Switching power supply - Google Patents
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JP2970041B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2970041B2
JP2970041B2 JP11948791A JP11948791A JP2970041B2 JP 2970041 B2 JP2970041 B2 JP 2970041B2 JP 11948791 A JP11948791 A JP 11948791A JP 11948791 A JP11948791 A JP 11948791A JP 2970041 B2 JP2970041 B2 JP 2970041B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自励式スイッチング電源
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-excited switching power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流電源にトランスとスイッチングトラ
ンジスタとの直列回路を接続し、トランスに結合された
駆動巻線の電圧でスイッチングトランジスタを正帰還駆
動する形式のスイッチングレギュレータは広く使用され
ている。
2. Description of the Related Art A switching regulator of a type in which a series circuit of a transformer and a switching transistor is connected to a DC power supply and the switching transistor is driven in a positive feedback manner by a voltage of a driving winding coupled to the transformer is widely used.

【0003】また、駆動巻線(帰還巻線)の電圧による
スイッチングトランジスタのターンオン動作に遅延を与
える方法が知られている。即ち、スイッチングトランジ
スタに並列にコンデンサが接続されている場合、又はス
イッチングトランジスタが浮遊容量を有する場合におい
て、スイッチングトランジスタの電圧がゼロになる前に
スイッチングトランジスタのオンが開始すると、スイッ
チングトランジスタの電圧と電流との積に基づく電力損
失が生じるので、これを低減するためにスイッチングト
ランジスタのオン開始時点を強制的に遅らせる方法が知
られている。
There is also known a method of delaying a turn-on operation of a switching transistor by a voltage of a driving winding (feedback winding). That is, when a capacitor is connected in parallel to the switching transistor, or when the switching transistor has a stray capacitance, when the switching transistor starts to turn on before the switching transistor voltage becomes zero, the voltage and current of the switching transistor There is known a method of forcibly delaying the on-start time of the switching transistor to reduce the power loss due to the product of the power loss and the power loss.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスイ
ッチングトランジスタのオン時間幅はベース電流をバイ
パスさせることによって行っているので、これによる電
力損失が生じた。また、バイパス用トランジスタは可変
抵抗素子として機能するため、主トランジスタのターン
オン及びターンオフを迅速に行うことが困難であった。
またターンオンの遅れの効果を確実且つ容易に得ること
が困難であった。
However, since the on-time width of the conventional switching transistor is performed by bypassing the base current, a power loss is caused. In addition, since the bypass transistor functions as a variable resistance element, it has been difficult to quickly turn on and off the main transistor.
It is also difficult to reliably and easily obtain the effect of turn-on delay.

【0005】そこで、本発明の目的は、スイッチング素
子のターンオンの遅延効果を確実且つ容易に行うことが
できるスイッチング電源装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a switching power supply capable of reliably and easily performing a turn-on delay effect of a switching element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、直流電源の一端に接続されたトランスの主
巻線と、第1及び第2の主端子と制御端子とを有し、前
記第1の主端子が前記主巻線を介して前記直流電源の一
端に接続され、前記第2の主端子が前記直流電源の他端
に接続されているスイッチング素子と、前記トランスに
接続された整流平滑回路と、前記主巻線に電磁結合さ
れ、且つ前記スイッチング素子を正帰還駆動するように
前記スイッチング素子の前記制御端子と前記第2の主端
子との間に接続された駆動巻線と、前記スイッチング素
子の前記制御端子に接続された起動回路とを備えたスイ
ッチング電源装置において、前記スイッチング素子の前
記制御端子と前記第2の主端子との間に接続され、且つ
前記スイッチング素子のオン期間における前記駆動巻線
の電圧によって順バイアスされる極性を有している制御
用トランジスタと、前記駆動巻線の一端に接続された抵
抗と第1のコンデンサと直列回路と、前記駆動巻線の他
端に接続された第2のコンデンサと、前記直列回路と前
記第2のコンデンサとの間に接続された可変インピーダ
ンス素子と、前記第2のコンデンサと前記駆動巻線の一
端との間に接続され、且つ前記スイッチング素子のオフ
期間に前記駆動巻線に誘起する電圧で順バイアスされる
方向性を有しているダイオードと、前記整流平滑回路の
出力電圧を調整するために前記可変インピーダンス素子
を制御する電圧制御回路とを備えており、且つ前記制御
用トランジスタのベースが前記直列回路と前記可変イン
ピーダンス素子との接続点に直接に又はトランジスタを
介して接続されていることを特徴とするスイッチング電
源装置に係わるものである。
According to the present invention, there is provided a transformer having a main winding of a transformer connected to one end of a DC power supply, first and second main terminals, and a control terminal. A switching element having the first main terminal connected to one end of the DC power supply via the main winding and the second main terminal connected to the other end of the DC power supply; and a switching element connected to the transformer. And a drive winding electromagnetically coupled to the main winding and connected between the control terminal and the second main terminal of the switching element so as to positively drive the switching element. A switching power supply device comprising a line, and a starting circuit connected to the control terminal of the switching element, wherein the switching element is connected between the control terminal of the switching element and the second main terminal, and A control transistor having a polarity that is forward-biased by the voltage of the driving winding during the ON period of the driving winding, a resistor, a first capacitor, and a series circuit connected to one end of the driving winding; A second capacitor connected to the other end of the line, a variable impedance element connected between the series circuit and the second capacitor, and a second capacitor connected between the second capacitor and one end of the drive winding. And a diode having a directionality that is forward-biased by a voltage induced in the drive winding during the off period of the switching element, and the variable impedance for adjusting an output voltage of the rectifying / smoothing circuit. A voltage control circuit for controlling the element, and a base of the control transistor is directly connected to a connection point between the series circuit and the variable impedance element. Those related to the switching power supply apparatus characterized by being connected via a transistor.

【0007】なお、入力電圧の変動の影響を軽減するた
めに、駆動巻線とスイッチング素子との間にトリガ用コ
ンデンサを接続し、且つこのコンデンサに並列に駆動信
号持続回路を設けることができる。
[0007] In order to reduce the influence of fluctuations in the input voltage, a trigger capacitor can be connected between the drive winding and the switching element, and a drive signal sustaining circuit can be provided in parallel with the capacitor.

【0008】[0008]

【作用】第2のコンデンサはスイッチング素子のオフ期
間に駆動巻線に発生する電圧で充電される。この第2の
コンデンサの充電電圧はスイッチング素子のオフ期間に
おいて制御用トランジスタをオンさせる。スイッチング
素子のオフからオンの転換期間において駆動巻線の逆方
向電圧が低下し、しかる後、正方向電圧が発生しても、
制御用トランジスタがオンのためにスイッチング素子は
直ちにオンに転換しない。
The second capacitor is charged with the voltage generated in the drive winding during the off period of the switching element. The charging voltage of the second capacitor turns on the control transistor during the off period of the switching element. Even if the reverse voltage of the drive winding drops during the switching period of the switching element from off to on, and then a forward voltage is generated,
Since the control transistor is on, the switching element does not immediately turn on.

【0009】[0009]

【実施例】次に、図1〜図5を参照して本発明の実施例
に係わるRCC方式(オン・オフ型)のスイッチング電
源装置を説明する。交流電源に接続された整流器と平滑
回路から成る直流電源1の一方の端子2と他方の端子3
との間にはトランス4の1次巻線(主巻線)5を介して
変換用スイッチング素子としての主トランジスタ6が接
続されている。即ち、主トランジスタ6のコレクタ(第
1の主端子)が1次巻線5を介して一方の電源端子2に
接続され、このエミッタ(第2の主端子)が他方の電源
端子3に接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an RCC (on / off type) switching power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. One terminal 2 and the other terminal 3 of a DC power supply 1 comprising a rectifier and a smoothing circuit connected to an AC power supply
A main transistor 6 as a switching element for conversion is connected between the first and second transformers via a primary winding (main winding) 5 of the transformer 4. That is, the collector (first main terminal) of the main transistor 6 is connected to one power supply terminal 2 via the primary winding 5, and the emitter (second main terminal) is connected to the other power supply terminal 3. ing.

【0010】トランス4の出力巻線である2次巻線7に
はダイオード8とコンデンサ9とから成る整流平滑回路
10が接続されている。この整流平滑回路10には負荷
11が接続されている。
A rectifying / smoothing circuit 10 including a diode 8 and a capacitor 9 is connected to a secondary winding 7 which is an output winding of the transformer 4. A load 11 is connected to the rectifying / smoothing circuit 10.

【0011】トランス4の3次巻線即ち駆動巻線12の
一端は抵抗13とコンデンサ14とを介して主トランジ
スタ6のベース(制御端子)に接続され、他端は主トラ
ンジスタ6のエミッタに接続されている。なお、抵抗1
3とコンデンサ14に対して並列にオン駆動信号持続回
路15が接続されている。
One end of the tertiary winding of the transformer 4, ie, the drive winding 12, is connected to the base (control terminal) of the main transistor 6 via a resistor 13 and a capacitor 14, and the other end is connected to the emitter of the main transistor 6. Have been. The resistance 1
An ON drive signal sustaining circuit 15 is connected in parallel with the capacitor 3 and the capacitor 14.

【0012】pnp型の制御用トランジスタ16は主ト
ランジスタ6のベース・エミッタ間に接続されている。
即ち、制御用トランジスタ16のエミッタが主トランジ
スタ6のベースに接続され、コレクタが主トランジスタ
6のエミッタに接続されている。
The pnp type control transistor 16 is connected between the base and the emitter of the main transistor 6.
That is, the emitter of the control transistor 16 is connected to the base of the main transistor 6, and the collector is connected to the emitter of the main transistor 6.

【0013】駆動巻線12の一端に抵抗17と第1のコ
ンデンサ18との直列回路が接続されている。駆動巻線
12の他端には第2のコンデンサ19が接続されてい
る。第1のコンデンサ18と第2のコンデンサ19の間
には電圧制御用可変インピーダンス素子としてホトトラ
ンジスタ20が接続されている。ホトトランジスタ20
と第1のコンデンサ18の接続点21は、pnp型トラ
ンジスタ22のベース・エミッタ間を介して制御用トラ
ンジスタ16のベースに接続されている。トランジスタ
22のコレクタは抵抗23を介して第2のコンデンサ1
9とホトトランジスタ20との接続点24に接続されて
いる。ホトトランジスタ20に並列にバイアス設定用抵
抗25が接続されている。第2のコンデンサ19と駆動
巻線12の上端との間にオフ期間に順バイアスされる向
きを有するダイオード26が接続されている。抵抗17
と駆動巻線12の下端との間に正方向電圧のクランプ用
ダイオード27が接続されている。
A series circuit of a resistor 17 and a first capacitor 18 is connected to one end of the drive winding 12. The other end of the drive winding 12 is connected to a second capacitor 19. A phototransistor 20 is connected between the first capacitor 18 and the second capacitor 19 as a variable impedance element for voltage control. Phototransistor 20
The connection point 21 between the first capacitor 18 and the first capacitor 18 is connected to the base of the control transistor 16 via the base and the emitter of the pnp transistor 22. The collector of the transistor 22 is connected to the second capacitor 1 via the resistor 23.
It is connected to a connection point 24 between the photo transistor 9 and the phototransistor 20. A bias setting resistor 25 is connected in parallel with the phototransistor 20. A diode 26 is connected between the second capacitor 19 and the upper end of the drive winding 12 and has a direction of being forward biased during the off period. Resistance 17
A positive voltage clamping diode 27 is connected between the driving coil 12 and the lower end of the driving winding 12.

【0014】ホトトランジスタ20を制御するための制
御回路28は、電圧検出抵抗29、30と、誤差増幅器
31と、基準電圧源32と、発光ダイオード33とから
成る。検出抵抗29、30は整流平滑回路10に接続さ
れているので、誤差増幅器31は基準電圧と検出電圧と
の差に対応した電圧を出力し、ホトトランジスタ20に
光結合された発光ダイオード33は誤差増幅器31の出
力に応じて発光する。
A control circuit 28 for controlling the phototransistor 20 includes voltage detecting resistors 29 and 30, an error amplifier 31, a reference voltage source 32, and a light emitting diode 33. Since the detection resistors 29 and 30 are connected to the rectifying / smoothing circuit 10, the error amplifier 31 outputs a voltage corresponding to the difference between the reference voltage and the detection voltage, and the light emitting diode 33 optically coupled to the phototransistor 20 generates an error. Light is emitted according to the output of the amplifier 31.

【0015】1次巻線5の下端とグランドとの間即ち主
トランジスタ6に並列に接続されたコンデンサ34は、
部分共振用である。このコンデンサ34の代りに主トラ
ンジスタ16等の浮遊容量を使用することもできる。電
源端子2と主トランジスタ6のベースとの間に接続され
た抵抗35は主トランジスタ6に起動電流を与えるため
の起動回路として機能する。
A capacitor 34 connected between the lower end of the primary winding 5 and the ground, that is, in parallel with the main transistor 6,
It is for partial resonance. Instead of the capacitor 34, a stray capacitance of the main transistor 16 and the like can be used. The resistor 35 connected between the power supply terminal 2 and the base of the main transistor 6 functions as a starting circuit for supplying a starting current to the main transistor 6.

【0016】図2は図1のオン駆動持続回路15を詳し
く示す。この駆動持続回路15は、コンデンサ36とダ
イオード37、38と、トランジスタ39と、抵抗4
0、41、42とから成る。コンデンサ36はダイオー
ド37、38を介して駆動巻線12に接続され、ダイオ
ード37、38は主トランジスタ6のオフ期間に順バイ
アスされる方向性を有しているので、入力電圧変動に無
関係のオフ期間の定電圧でコンデンサ36が充電され
る。コンデンサ36と主トランジスタ6のベースとの間
に接続されたトランジスタ39は、主トランジスタ6の
オン期間に抵抗42を通して流れる電流でオンになり、
コンデンサ36を電源としてベース電流を供給する。主
トランジスタ6のターンオン時にはコンデンサ14を介
して図3の(A)に示すようにt1 で微分電流(トリガ
ー電流)が流れ、主トランジスタ6がオンになる。これ
と同時にトランジスタ39がオンになり、コンデンサ3
6からベース電流が図3の(B)に示すように継続して
供給される。t2 で主トランジスタ6がターンオフする
と、コンデンサ14は逆方向に充電される。
FIG. 2 shows the ON drive sustaining circuit 15 of FIG. 1 in detail. The drive sustaining circuit 15 includes a capacitor 36, diodes 37 and 38, a transistor 39, and a resistor 4
0, 41, and 42. The capacitor 36 is connected to the drive winding 12 via the diodes 37 and 38. Since the diodes 37 and 38 have a direction of being forward-biased during the off-period of the main transistor 6, the off-state is independent of the input voltage fluctuation. The capacitor 36 is charged with the constant voltage during the period. The transistor 39 connected between the capacitor 36 and the base of the main transistor 6 is turned on by the current flowing through the resistor 42 during the ON period of the main transistor 6,
A base current is supplied using the capacitor 36 as a power supply. When the main transistor 6 is turned on, a differential current (trigger current) flows at t1 via the capacitor 14 as shown in FIG. 3A, and the main transistor 6 is turned on. At the same time, the transistor 39 is turned on, and the capacitor 3
6, the base current is continuously supplied as shown in FIG. When the main transistor 6 is turned off at t2, the capacitor 14 is charged in the reverse direction.

【0017】[0017]

【動作】次に、図4及び図5を参照して図1の回路の動
作を説明する。図5は主トランジスタ6のオフ期間の状
態を説明するために図1の一部を抽出して示す回路図で
ある。図4は図1及び図5の電流I1 、I2 、I3 及び
電圧V1 、V2 、V3 を示す波形図である。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a circuit diagram showing a part of FIG. 1 to explain the state of the main transistor 6 in the off period. FIG. 4 is a waveform diagram showing the currents I1, I2, I3 and the voltages V1, V2, V3 of FIGS.

【0018】直流電源1から電力供給を開始すると、起
動抵抗35を通って主トランジスタ6にベース電流が流
れ、これがオンになる。この結果、1次巻線5に電源電
圧が印加され、駆動巻線12に正帰還電圧が得られ、主
トランジスタ6は駆動巻線12の電圧で駆動される。1
次巻線5はインダクタンスを有するので、主トランジス
タ6のコレクタ電流Ic は時間と共に増大する。その
後、制御用トランジスタ16がオン制御されると、主ト
ランジスタ6はオフに転換する。整流平滑回路10のダ
イオード8は主トランジスタ6のオン期間にオフ、オフ
期間にオンになる極性を有し、オン期間にトランス4に
蓄積されたエネルギーをオフ期間にコンデンサ9及び負
荷11側に放出する。蓄積エネルギーの放出が終了する
と、駆動巻線12に主トランジスタ6をオンにする向き
の振動電圧が発生し、主トランジスタ6はオンに転換す
る。
When power supply from the DC power supply 1 is started, a base current flows to the main transistor 6 through the starting resistor 35, and this is turned on. As a result, the power supply voltage is applied to the primary winding 5, a positive feedback voltage is obtained in the drive winding 12, and the main transistor 6 is driven by the voltage of the drive winding 12. 1
Since the secondary winding 5 has an inductance, the collector current Ic of the main transistor 6 increases with time. Thereafter, when the control transistor 16 is turned on, the main transistor 6 is turned off. The diode 8 of the rectifying / smoothing circuit 10 has a polarity that the main transistor 6 is turned off during the on-period and turned on during the off-period. I do. When the release of the stored energy is completed, an oscillating voltage for turning on the main transistor 6 is generated in the drive winding 12, and the main transistor 6 is turned on.

【0019】次に、主トランジスタ6のオン・オフ制御
動作を更に詳しく説明する。主トランジスタ6のオフ期
間(t1 〜t4 )中の大部分においては、一定値に制御
された出力平滑コンデンサ9の電圧に対応した電圧が駆
動巻線12に下向きに得られる。これにより、駆動巻線
12、第2のコンデンサ19、ダイオード26から成る
閉回路で第2のコンデンサ19が充電される。また、駆
動巻線12、制御用トランジスタ16のコレクタ・ベー
ス間、トランジスタ22のエミッタ・ベース間、第1の
コンデンサ18、抵抗17から成る閉回路で第1のコン
デンサ18が充電される。同時に、第2のコンデンサ1
9及び駆動巻線12を電源として、制御用トランジスタ
16のコレクタ・ベース間、トランジスタ22のエミッ
タ・ベース間、抵抗25及びホトトランジスタ20から
成る回路に電流が流れ、制御用トランジスタ16及びト
ランジスタ22のオンが維持される。なお、主トランジ
スタ6のオフ期間にベース駆動用コンデンサ14は図5
に示すように主トランジスタ6のベース側が正に充電さ
れる。
Next, the on / off control operation of the main transistor 6 will be described in more detail. During most of the off period (t1 to t4) of the main transistor 6, a voltage corresponding to the voltage of the output smoothing capacitor 9 controlled to a constant value is obtained in the drive winding 12 downward. As a result, the second capacitor 19 is charged in a closed circuit including the drive winding 12, the second capacitor 19, and the diode 26. Further, the first capacitor 18 is charged in a closed circuit including the drive winding 12, the collector and the base of the control transistor 16, the emitter and the base of the transistor 22, the first capacitor 18, and the resistor 17. At the same time, the second capacitor 1
9 and the drive winding 12 as a power source, a current flows between the collector and the base of the control transistor 16, between the emitter and the base of the transistor 22, a circuit including the resistor 25 and the phototransistor 20. On is maintained. In addition, during the off period of the main transistor 6, the base driving capacitor 14 is
As shown in (2), the base side of the main transistor 6 is positively charged.

【0020】図4のトランス4のエネルギーの放出が終
了すると、駆動巻線12の電圧V2は負から正に反転す
る。この電圧V2 は図4に示すように傾きを有して変化
する。駆動巻線12の電圧V2 がt2 時点で例えばマイ
ナス8Vであったとし、マイナス側振幅が徐々に小さく
なり始めても、逆方向トランジスタとして動作している
トランジスタ16のコレクタ・ベース間電圧とトランジ
スタ22のエミッタ・ベース間の電圧との和に対応する
電圧V3が2つのトランジスタ16、22の立上り電圧
の和(例えば1.0V)以上にならない限り、2つのト
ランジスタ16、22のオンは維持される。駆動巻線1
2の電圧V2 がマイナス8Vからマイナス1V程度まで
上昇すると、トランジスタ16のコレクタ・ベース間、
トランジスタ22のエミッタ・ベース間、ホトトランジ
スタ20、ダイオード26から成る回路で2つのトラン
ジスタ16、22のオンを維持することが不可能にな
り、図4のt3 時点でこれ等がオフに転換する。
When the discharge of the energy from the transformer 4 in FIG. 4 is completed, the voltage V2 of the drive winding 12 is inverted from negative to positive. This voltage V2 changes with a slope as shown in FIG. Assuming that the voltage V2 of the drive winding 12 is, for example, -8 V at the time t2, even if the negative amplitude starts to decrease gradually, the collector-base voltage of the transistor 16 operating as a reverse transistor and the voltage of the transistor 22 As long as the voltage V3 corresponding to the sum of the voltage between the emitter and the base does not exceed the sum of the rising voltages of the two transistors 16 and 22 (for example, 1.0 V), the on state of the two transistors 16 and 22 is maintained. Drive winding 1
2 rises from -8V to about -1V, the voltage between the collector and base of the transistor 16,
It becomes impossible to maintain the on state of the two transistors 16 and 22 in the circuit including the phototransistor 20 and the diode 26 between the emitter and the base of the transistor 22, and they are turned off at the time t3 in FIG.

【0021】ところで、t2 時点で駆動巻線12の逆方
向電圧の振幅の低下が生じると、コンデンサ14の放電
が始まり、この放電電流がトランジスタ16のエミッタ
電流I3 として流れる。t3 時点でトランジスタ16は
オフ状態になるが、ストレージに基づく電流がトランジ
スタ16に流れ続ける。従って、t3 時点で主トランジ
スタ6のコレクタ電流Ic が直ちに流れない。即ち、主
トランジスタ6のターンオンの遅延作用が生じる。駆動
巻線12の電圧V2 の向きが正方向になっても、この初
期には制御用トランジスタ16がストレージでオンして
いるので、主トランジスタ6のコレクタ電流Ic は立上
らない。その後、制御用トランジスタ16が完全にオフ
になると、主トランジスタ6がオンになり、t4 時点か
らコレクタ電流Ic が立上る。主トランジスタ6がオン
になると、図1に示す部分共振用コンデンサ34の放電
電流が主トランジスタ6を通して流れる。しかし、この
電流は主トランジスタ6のコレクタ・エミッタ間電圧が
低下した後に流れるので、電力損失が小さい。
By the way, when the amplitude of the reverse voltage of the drive winding 12 decreases at the time t2, the discharge of the capacitor 14 starts, and this discharge current flows as the emitter current I3 of the transistor 16. At time t3, the transistor 16 is turned off, but the storage-based current continues to flow through the transistor 16. Therefore, the collector current Ic of the main transistor 6 does not immediately flow at time t3. That is, a turn-on delay action of the main transistor 6 occurs. Even if the direction of the voltage V2 of the drive winding 12 becomes positive, the collector current Ic of the main transistor 6 does not rise at this initial stage because the control transistor 16 is turned on in the storage. Thereafter, when the control transistor 16 is completely turned off, the main transistor 6 is turned on, and the collector current Ic rises from time t4. When the main transistor 6 is turned on, the discharge current of the partial resonance capacitor 34 shown in FIG. However, since this current flows after the voltage between the collector and the emitter of the main transistor 6 decreases, the power loss is small.

【0022】主トランジスタ6のオン期間には制御側の
2つのトランジスタ16、22はオフであるので、接続
点21の電位即ち電圧V3 は2つのトランジスタ16、
22と無関係に変化する。ホトトランジスタ20及び抵
抗17の電圧をVa 、Vb を無視すれば、オン期間の電
圧V3 を次式で示すことができる。 V3 =V2 +Vc1 即ち、接続点21の電圧V3 は第1のコンデンサ18の
電圧に依存して変化する。第1のコンデンサ18が逆充
電され、この電圧Vc1が徐々に低下すると、電圧V3 も
図4に示すように徐々に低下する。この電圧V3が図4
のt5 時点において2つのトランジスタ16、22のス
レッシュホールド電圧(しきい値)Vthよりも低くなる
と、2つのトランジスタ16、22が再びオンになり、
制御用トランジスタ16に電流I3 が流れる。一方、主
トランジスタ6のベース電流I2は急激に減少し、飽和
を維持できなくなり、t6 でオフに転換する。
Since the two transistors 16 and 22 on the control side are off during the ON period of the main transistor 6, the potential at the connection point 21, that is, the voltage V3,
It changes independently of 22. If the voltages of the phototransistor 20 and the resistor 17 are disregarded of Va and Vb, the voltage V3 during the ON period can be expressed by the following equation. V3 = V2 + Vc1 That is, the voltage V3 at the node 21 changes depending on the voltage of the first capacitor 18. When the first capacitor 18 is reversely charged and the voltage Vc1 gradually decreases, the voltage V3 also gradually decreases as shown in FIG. This voltage V3 is shown in FIG.
When the threshold voltage Vth of the two transistors 16 and 22 becomes lower than the threshold voltage Vth at time t5, the two transistors 16 and 22 are turned on again,
The current I3 flows through the control transistor 16. On the other hand, the base current I2 of the main transistor 6 rapidly decreases, cannot maintain saturation, and is turned off at t6.

【0023】今迄の説明ではホトトランジスタ20の抵
抗値を一定として説明した。この実施例ではホトトラン
ジスタ20が電圧制御に使用されているので、出力電圧
の変化に応じて抵抗値が変化する。出力電圧が基準値よ
りも高くなったと仮定すれば、ホトトランジスタ20の
抵抗値が小さくなり、第1のコンデンサ18の逆充電の
時定数が小さくなり、図4に示すようにオン期間におけ
るV3 の低下が急になり、主トランジスタ6のオン時間
幅が短くなる。
In the above description, the phototransistor 20 has a constant resistance. In this embodiment, since the phototransistor 20 is used for voltage control, the resistance value changes according to the change of the output voltage. Assuming that the output voltage has become higher than the reference value, the resistance value of the phototransistor 20 decreases, the time constant of reverse charging of the first capacitor 18 decreases, and as shown in FIG. The decrease is sharp, and the on-time width of the main transistor 6 is reduced.

【0024】本実施例は次の効果を有する。 (イ) 制御用トランジスタ16が可変抵抗素子ではな
く、スイッチング素子として働くので、オン期間におけ
るベース電流のバイパス動作が連続的に発生せず、ここ
での電力損失が小さくなる。 (ロ) オフ期間に制御用トランジスタ16がオン状態
にあるので、主トランジスタ6のターンオン時に制御用
トランジスタ16を通って電流が流れ、主トランジスタ
6のターンオン時点の遅延効果が生じ、主トランジスタ
6のターンオン時の損失を小さくすることができる。 (ハ) 電圧V3 に基づいてトランジスタ16、22が
スイッチ動作して主トランジスタ6が制御されるので、
主トランジスタ6のスイッチング速度を早くすることが
できる。
This embodiment has the following effects. (A) Since the control transistor 16 functions not as a variable resistance element but as a switching element, a base current bypass operation during the ON period does not occur continuously, and the power loss is reduced. (B) Since the control transistor 16 is in the on state during the off period, a current flows through the control transistor 16 when the main transistor 6 is turned on, so that a delay effect at the time of turning on the main transistor 6 occurs. Turn-on loss can be reduced. (C) Since the transistors 16 and 22 are switched based on the voltage V3 and the main transistor 6 is controlled,
The switching speed of the main transistor 6 can be increased.

【0025】[0025]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.

【0026】トランジスタ22を省いた構成にすること
ができる。
A configuration in which the transistor 22 is omitted can be employed.

【0027】ホトトランジスタ20を電圧又は電流制御
インピーダンス素子(トランジスタ等)に置き換えるこ
とができる。
The phototransistor 20 can be replaced by a voltage or current control impedance element (such as a transistor).

【0028】主トランジスタ6のベース電流供給回路を
種々変形することができる。例えば、持続駆動回路15
としてコンデンサ14に並列にダイオードを接続するこ
とができる。
The base current supply circuit of the main transistor 6 can be variously modified. For example, the continuous drive circuit 15
A diode can be connected in parallel with the capacitor 14.

【0029】出力電圧を3次巻線12又は独立した検出
巻線で検出してもよい。
The output voltage may be detected by the tertiary winding 12 or an independent detection winding.

【0030】[0030]

【発明の効果】上述から明らかなように本発明によれ
ば、ターンオンの遅延効果を容易かつ良好に得ることが
できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a turn-on delay effect can be easily and satisfactorily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係わるスイッチング電源装置
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a switching power supply according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部を詳しく示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a part of FIG. 1 in detail.

【図3】図2の回路の動作を説明するための波形図であ
る。
FIG. 3 is a waveform chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 2;

【図4】図1のI1 、I2 、I3 、Ic 、V1 、V2 、
V3 を示す波形図である。
FIG. 4 shows I1, I2, I3, Ic, V1, V2,
FIG. 6 is a waveform diagram showing V3.

【図5】主トランジスタのオフ期間の図1の各部の電圧
関係を等価的に示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram equivalently showing a voltage relationship of each part in FIG. 1 during an off period of a main transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 6 主トランジスタ 12 駆動巻線 16 制御用トランジスタ 18 第1のコンデンサ 19 第2のコンデンサ 20 ホトトランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 6 Main transistor 12 Drive winding 16 Control transistor 18 First capacitor 19 Second capacitor 20 Phototransistor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源の一端に接続されたトランスの
主巻線と、第1及び第2の主端子と制御端子とを有し、
前記第1の主端子が前記主巻線を介して前記直流電源の
一端に接続され、前記第2の主端子が前記直流電源の他
端に接続されているスイッチング素子と、前記トランス
に接続された整流平滑回路と、前記主巻線に電磁結合さ
れ、且つ前記スイッチング素子を正帰還駆動するように
前記スイッチング素子の前記制御端子と前記第2の主端
子との間に接続された駆動巻線と、前記スイッチング素
子の前記制御端子に接続された起動回路とを備えたスイ
ッチング電源装置において、前記スイッチング素子の前
記制御端子と前記第2の主端子との間に接続され、且つ
前記スイッチング素子のオン期間における前記駆動巻線
の電圧によって順バイアスされる極性を有している制御
用トランジスタと、前記駆動巻線の一端に接続された抵
抗と第1のコンデンサとの直列回路と、前記駆動巻線の
他端に接続された第2のコンデンサと、前記直列回路と
前記第2のコンデンサとの間に接続された可変インピー
ダンス素子と、前記第2のコンデンサと前記駆動巻線の
一端との間に接続され、且つ前記スイッチング素子のオ
フ期間に前記駆動巻線に誘起する電圧で順バイアスされ
る方向性を有しているダイオードと、前記整流平滑回路
の出力電圧を調整するために前記可変インピーダンス素
子を制御する電圧制御回路とを備えており、且つ前記制
御用トランジスタのベースが前記直列回路と前記可変イ
ンピーダンス素子との接続点に直接に又はトランジスタ
を介して接続されていることを特徴とするスイッチング
電源装置。
1. A main winding of a transformer connected to one end of a DC power supply, first and second main terminals, and a control terminal,
The first main terminal is connected to one end of the DC power supply via the main winding, and the second main terminal is connected to a switching element connected to the other end of the DC power supply, and to the transformer. A rectifying / smoothing circuit, a driving winding electromagnetically coupled to the main winding, and connected between the control terminal and the second main terminal of the switching element so as to perform positive feedback driving of the switching element. And a start-up circuit connected to the control terminal of the switching element, wherein the switching power supply is connected between the control terminal of the switching element and the second main terminal, and A control transistor having a polarity that is forward-biased by a voltage of the drive winding during an ON period; a resistor connected to one end of the drive winding and a first capacitor; A second capacitor connected to the other end of the drive winding; a variable impedance element connected between the series circuit and the second capacitor; and a second capacitor connected to the second capacitor. And a diode connected between the driving winding and one end of the driving winding, and having a directionality that is forward-biased by a voltage induced in the driving winding during an OFF period of the switching element; and A voltage control circuit that controls the variable impedance element to adjust the output voltage, and the base of the control transistor is connected directly or via a transistor to a connection point between the series circuit and the variable impedance element. A switching power supply characterized in that the switching power supply is connected.
【請求項2】 更に、前記駆動巻線の一端と前記スイッ
チング素子の制御端子との間に接続されたコンデンサ
と、前記コンデンサに並列に接続された駆動信号持続回
路とを備えていることを特徴とする請求項1記載のスイ
ッチング電源装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a capacitor connected between one end of the drive winding and a control terminal of the switching element, and a drive signal sustaining circuit connected in parallel to the capacitor. The switching power supply device according to claim 1.
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