JPS5844248B2 - switching regulator - Google Patents
switching regulatorInfo
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- JPS5844248B2 JPS5844248B2 JP2177A JP2177A JPS5844248B2 JP S5844248 B2 JPS5844248 B2 JP S5844248B2 JP 2177 A JP2177 A JP 2177A JP 2177 A JP2177 A JP 2177A JP S5844248 B2 JPS5844248 B2 JP S5844248B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスイッチングレギュレータに関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a switching regulator.
第1図は従来のスイッチングレギュレータヲ示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional switching regulator.
直流電源1の直流電圧はスイッチ2により断続され、断
続された直流電圧はチョーク3コンデンサ4、フライホ
イールダイオード5からなるフィルタにより再び平滑さ
れて負荷6に供給される。The DC voltage of the DC power supply 1 is interrupted by a switch 2, and the interrupted DC voltage is again smoothed by a filter consisting of a choke 3, a capacitor 4, and a flywheel diode 5, and is supplied to a load 6.
制御回路7はスイッチ2のオン、オフを負荷6に供給さ
れる負荷電圧が一定になるよう制御する。The control circuit 7 controls the on/off state of the switch 2 so that the load voltage supplied to the load 6 is constant.
上記フィルタはチョークインプット形平滑回路であるの
でチョーク3に流れる電流が断続する臨界電流■に以下
の負荷電流の範囲では第2図に示す特性に従い負荷電圧
が上昇しようとするが、制御回路7により負荷電圧は一
定にされる。Since the above-mentioned filter is a choke input type smoothing circuit, the current flowing through the choke 3 is intermittently critical current (2). In the following load current range, the load voltage tends to rise according to the characteristics shown in FIG. 2, but the control circuit 7 The load voltage is kept constant.
しかし、制御回路7はチョーク3に流れる断続電流を連
続化するようには動作しないので、臨界電流■に以下の
動作領域ではリップルが増大する。However, since the control circuit 7 does not operate to make the intermittent current flowing through the choke 3 continuous, the ripple increases in the operating range below the critical current (2).
これを更に第3図を用いて説明する。This will be further explained using FIG.
第3図は負荷電流が臨界電流IK以下のときのトランジ
スタ10,11のベース電圧を示す。FIG. 3 shows the base voltages of transistors 10 and 11 when the load current is below the critical current IK.
破線Aはトランジスタ10のベース電圧で負荷電圧を抵
抗8,9で分割した値であり、実線Bはトランジスタ1
1のベース電圧である。The broken line A is the base voltage of the transistor 10, which is the value obtained by dividing the load voltage by the resistors 8 and 9, and the solid line B is the base voltage of the transistor 10.
1 base voltage.
高レベルBhはスイッチ2のオン時に現われ、電源1の
直流電源電圧を抵抗13,14チエナーダイオード12
によって分割した値である。A high level Bh appears when the switch 2 is turned on, and the DC power supply voltage of the power supply 1 is connected to the resistors 13, 14 and the Chener diode 12.
This is the value divided by .
低レベルBtは、スイッチ2のオン時にチョーク3に蓄
えられたエネルギによりフライホイールダイオード5が
オンしている時に現われ、チェナー電圧vDを抵抗14
゜13により分割した値である。The low level Bt appears when the flywheel diode 5 is on due to the energy stored in the choke 3 when the switch 2 is on, and the Zener voltage vD is applied to the resistor 14.
This is the value divided by 13 degrees.
中レベルBmは臨界電流■に以上の負荷電流が流れる場
合には現われないが、負荷電流が臨界電流■に以下の場
合には、フライホイールダイオード5に電流が流れなく
なってもスイッチ2がオフしている期間が存在し、この
期間、トランジスタ11のベース電圧は負荷電圧を抵抗
13 、14、チェナーダイオード12により分割した
値である。The middle level Bm does not appear when the load current is greater than the critical current ■, but when the load current is less than the critical current ■, the switch 2 is turned off even if no current flows through the flywheel diode 5. During this period, the base voltage of the transistor 11 is a value obtained by dividing the load voltage by the resistors 13 and 14 and the Zener diode 12.
トランジスタ10,11は交互にオン、オフし、スイッ
チ2はトランジスタ11がオンの時オン、トランジスタ
10がオンの時オフである。Transistors 10 and 11 are turned on and off alternately, and switch 2 is on when transistor 11 is on and off when transistor 10 is on.
なお、抵抗15は起動時にトランジスタ11をオンさせ
、スイッチ2をオンさせるためのものである。Note that the resistor 15 is used to turn on the transistor 11 and turn on the switch 2 at startup.
また、抵抗14はトランジスタ12のベース電圧がチェ
ナー電圧に固定されるのを防いでスイッチ2のオン、オ
フに応じた電圧をトランジスタ11のベースに供給する
ためのものである。Further, the resistor 14 is used to prevent the base voltage of the transistor 12 from being fixed to the Zener voltage, and to supply the base of the transistor 11 with a voltage corresponding to whether the switch 2 is turned on or off.
これにより、負荷電圧の変動を安定に抑圧するスイッチ
ング制御作用が得られる。This provides a switching control effect that stably suppresses fluctuations in load voltage.
負荷電流が小さな場合には、負荷電流が大きな場合に比
べてチョーク3に蓄えられるエネ“ルギーが小さくフラ
イホイールダイオード5のオン期間が短い。When the load current is small, less energy is stored in the choke 3 and the on period of the flywheel diode 5 is shorter than when the load current is large.
したがって、フライホイールダイオード5がオフした後
直ちにトランジスタ11がオンしないので、スイッチ2
もオンしない。Therefore, since the transistor 11 does not turn on immediately after the flywheel diode 5 turns off, the switch 2
It doesn't turn on either.
すなわち、スイッチ2、フライホイールダイオード5が
ともにオフの期間が存在し、このためチョーク3に流れ
る電流が断続し、リップルが増大する。That is, there is a period in which both the switch 2 and the flywheel diode 5 are off, so that the current flowing through the choke 3 is intermittent and the ripple increases.
一方、チョーク3のインダクタンスを大きくすれば、チ
ョーク3に蓄えられるエネルギは大きくなるが、このよ
うなチョークは高価であるともに形状、重量が太きい。On the other hand, if the inductance of the choke 3 is increased, the energy stored in the choke 3 increases, but such a choke is expensive, and has a large shape and weight.
したがって、インダクタンスが大きなチョークを用いる
ことは望ましくない。Therefore, it is not desirable to use a choke with large inductance.
本発明の目的は上記欠点に鑑み、負荷電流が小さくなっ
てもチョークに流れる電流が断続しないスイッチングレ
ギュレータを提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above drawbacks, an object of the present invention is to provide a switching regulator in which the current flowing through the choke does not intermittent even when the load current becomes small.
本発明は、負荷電流の大きさの如何を問わず、直流電源
がチョークを充電する充電電流を断続するスイッチを、
チョークの充電電荷を放電させるフライホイールダイオ
ードのオフ後直ちにオンさせるため、フライホイールダ
イオード両端間の電圧を検出して、上記スイッチをオフ
からオンに切換えるようにしたものである。The present invention provides a switch that allows the DC power source to intermittent the charging current that charges the choke, regardless of the magnitude of the load current.
In order to immediately turn on the flywheel diode that discharges the charge in the choke after turning off, the switch is switched from off to on by detecting the voltage across the flywheel diode.
以下、本発明を第4図とともに説明する。The present invention will be explained below with reference to FIG.
第4図は本発明によるスイッチングレギュレータの一実
施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing one embodiment of the switching regulator according to the present invention.
第4図では、抵抗13’とチェナーダイオード12との
接続点がトランジスタ11のベースニ接続されているの
で、トランジスタ11のベース電圧は、フライホイール
ダイオード5のオン時ではチェナーダイオード5の順方
向電圧Vfの負電圧、フライホイールダイオード5のオ
フ時ではチェナー電圧VDである。In FIG. 4, since the connection point between the resistor 13' and the Zener diode 12 is connected to the base of the transistor 11, the base voltage of the transistor 11 is in the forward direction of the Zener diode 5 when the flywheel diode 5 is on. When the voltage Vf is a negative voltage and the flywheel diode 5 is off, it is a Zener voltage VD.
トランジスタ11のベース電圧は、たとえ負荷電流が小
さい場合でも第5図に示すように高レベルBh’と低レ
ベルB、ff’との2状態なので、この2状態に応じて
トランジスタ11をオン、オフさせることができる。Even when the load current is small, the base voltage of the transistor 11 has two states, high level Bh' and low level B, ff', as shown in FIG. 5, so the transistor 11 is turned on and off depending on these two states. can be done.
すなわち、負荷電流が小さい場合でも、中レベルBmの
状態が存在しないので、フライホイールダイオード5の
オフ後スイッチ2を直ちにオンさせることができる。That is, even when the load current is small, there is no middle level Bm state, so the switch 2 can be turned on immediately after the flywheel diode 5 is turned off.
第5図においてA’はトランジスタ10のベース電圧
13/はトランジスタ11のベース電圧である。In FIG. 5, A' is the base voltage of transistor 10.
13/ is the base voltage of the transistor 11.
抵抗15’は起動時にトランジスタ11のベース電流を
供給して、トランジスタ11をオンさせ、スイッチ2を
オンさせるためのものである。The resistor 15' is for supplying the base current of the transistor 11 at startup, turning on the transistor 11, and turning on the switch 2.
トランジスタ11のベース電圧をフライホイールダイオ
ード5のオン、オフに応じて変化させるには、第1図の
回路では一端が直流電源1の正極側に接続された抵抗1
5の他端がチェチーダイオード12側に接続されている
ので、抵抗14が必要であるが、第2図の回路では起動
用抵抗15’がスイッチ2と並列に接続されているので
、抵抗14が不要である。In order to change the base voltage of the transistor 11 according to the on/off state of the flywheel diode 5, in the circuit of FIG.
Since the other end of 5 is connected to the Chechi diode 12 side, the resistor 14 is required. However, in the circuit of FIG. 2, the starting resistor 15' is connected in parallel with the switch 2, so the resistor 14 is not necessary.
このため、抵抗13’とチェナーダイオード12との接
続点を直接トランジスタ11のベースに接続して、フラ
イホイールダイオード5がオフした後直ちにトランジス
タ11をオンさせることができる。Therefore, by directly connecting the connection point between the resistor 13' and the Zener diode 12 to the base of the transistor 11, the transistor 11 can be turned on immediately after the flywheel diode 5 is turned off.
なお、第4図の回路ではフライホイールダイオード5の
オン時には、トランジスタ11のベース、エミッタ間に
はトランジスタ10のベース電圧と電圧(VF)との差
電圧が導通方向とは逆方向に印加されるので、この差電
圧がベース・エミッタ間逆耐電圧より大きな場合には、
トランジスタ11が破壊される。In the circuit shown in FIG. 4, when the flywheel diode 5 is turned on, a differential voltage between the base voltage of the transistor 10 and the voltage (VF) is applied between the base and emitter of the transistor 11 in the opposite direction to the conduction direction. Therefore, if this voltage difference is larger than the base-emitter reverse withstand voltage,
Transistor 11 is destroyed.
これを防止するには、第6図に示すようにチェナーダイ
オード12と直列にダイオード16を挿入してチェナー
ダイオード12の順方向電流が流れないようにすればよ
い。To prevent this, a diode 16 may be inserted in series with the Zener diode 12 to prevent the forward current from flowing through the Zener diode 12, as shown in FIG.
以上述べたように、フライホイールダイオード5のオン
、オフに応じてスイッチ2のオフ、オンを制御すること
ができるので、負荷電流が小さくなっても、安定な直流
電圧が得られる。As described above, since the switch 2 can be turned off or on according to the on or off state of the flywheel diode 5, a stable DC voltage can be obtained even if the load current is small.
さらに、従来の回路では負荷電流が大きい場合に、トラ
ンジスタ11がオンからオフに切炭わる時のトランジス
タ10のベース電圧とトランジスタ11がオフからオン
に切変わる時のトランジスタ10のベース電圧とが異な
るため負荷電圧にリップルが発生する。Furthermore, in the conventional circuit, when the load current is large, the base voltage of the transistor 10 when the transistor 11 is switched from on to off is different from the base voltage of the transistor 10 when the transistor 11 is switched from off to on. Therefore, ripples occur in the load voltage.
しかし、本発明では、トランジスタ11のオン、オフが
切変わる時のトランジスタ10のベース電圧は、オンか
らオフになると場合と、オフからオンになる場合とで等
しいので上記リップルは除かれる。However, in the present invention, the base voltage of the transistor 10 when the transistor 11 is turned on and off is the same when it changes from on to off and when it changes from off to on, so the above-mentioned ripple is eliminated.
第1図は従来のスイッチングレギュレータを示す回路図
、第2図はその出力特性を示す特性図、第3図は第1図
における制御回路を構成するトランジスタのベース電圧
を示す波形図、第4図は本発明によるスイッチングレギ
ュレータの一実施例を示す回路図、第5図は第4図にお
ける制御回路を構成するトランジスタのベース電圧を示
す波形図、第6図は本発明の他の実施例を示す回路図で
ある。
1・・・直流電源、2・・・スイッチ、3・・・チョー
ク、4・・・コンデンサ、5・・・フライホイールダイ
オード、6・・・負荷回路、12・・・チェナーダイオ
ード、13’。
15’・・・抵抗。Figure 1 is a circuit diagram showing a conventional switching regulator, Figure 2 is a characteristic diagram showing its output characteristics, Figure 3 is a waveform diagram showing the base voltage of the transistor that constitutes the control circuit in Figure 1, and Figure 4. 5 is a circuit diagram showing one embodiment of the switching regulator according to the present invention, FIG. 5 is a waveform diagram showing the base voltage of the transistor forming the control circuit in FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention. It is a circuit diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... DC power supply, 2... Switch, 3... Choke, 4... Capacitor, 5... Flywheel diode, 6... Load circuit, 12... Zener diode, 13' . 15'...Resistance.
Claims (1)
スイッチと、断続された直流電源電圧を平滑して負荷に
供給するフィルタと、スイッチのオン、オフを制御する
制御回路とからなり、上記フィルタがスイッチのオン期
間充電されるチョークと、チョークに蓄えられた電荷を
スイッチのオフ期間放電するフライホイールダイオード
を備えたスイッチングレギュレータにおいて、上記制御
回路はフライホイールダイオードに並列に接続された抵
抗とチェナーダイオードとからなる直列回路を備え、上
記抵抗とチェナーダイオードとの接続点にはチェナーダ
イオードのオン、オフに応じた電圧が発生され、上記ス
イッチが上記接続点電圧に応じてオン、オフが制御され
ることを特徴とするスイッチングレギュレータ。 2 上記チェナーダイオードが順方向にオンするのを防
止するためチェナーダイオードと直列にダイオードを挿
入したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のス
イッチングレギュレータ。[Scope of Claims] 1. A DC power supply, a load circuit, a switch that connects and connects the DC power supply voltage, a filter that smooths the intermittent DC power supply voltage and supplies it to the load, and a control that controls whether the switch is turned on or off. In the switching regulator, the filter is provided with a choke that is charged during the on-time period of the switch, and a flywheel diode that discharges the charge stored in the choke during the off-time period of the switch, and the control circuit is connected in parallel with the flywheel diode. A series circuit consisting of a resistor and a Zener diode connected to the resistor is provided, and a voltage corresponding to whether the Zener diode is turned on or off is generated at the connection point between the resistor and the Zener diode, and the switch is connected to the connection point. A switching regulator characterized by being turned on and off according to voltage. 2. The switching regulator according to claim 1, further comprising a diode inserted in series with the Zener diode to prevent the Zener diode from turning on in the forward direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2177A JPS5844248B2 (en) | 1977-01-05 | 1977-01-05 | switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2177A JPS5844248B2 (en) | 1977-01-05 | 1977-01-05 | switching regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5385361A JPS5385361A (en) | 1978-07-27 |
| JPS5844248B2 true JPS5844248B2 (en) | 1983-10-01 |
Family
ID=11462738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2177A Expired JPS5844248B2 (en) | 1977-01-05 | 1977-01-05 | switching regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844248B2 (en) |
-
1977
- 1977-01-05 JP JP2177A patent/JPS5844248B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5385361A (en) | 1978-07-27 |
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