JPS5918949B2 - スイツチング・レギユレ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は起動回路とシヤツトダウン制御回路とを具えた
スイッチングレギュレータに関する。

本願の発明者は先に出願した等願昭５３−１３１６９号
で第１図に示す起動回路を提案しているこの起動回路を
接続したスイッチングレギュレータは、低入力電圧では
動作せず、しかもスイッチングトランジスタＱｓの駆動
回路１の電源は起動時のみ入力電源Ｅから得て、起動後
は回路内部で形成される補助電源３から得るようになさ
れている。

そこで本発明の目的は、起動回路にシヤツトダウン制御
回路を付加したスイッチングレギュレータを提供するこ
とである。

すなわち本発明は、入力電源、トランスの１次巻線、ス
イッチングトランジスタの主電流路を直列接続して第１
の閉回路を構成し、スイッチングトランジスタを断続し
て１次巻線に印加される電圧を２次巻線に電力変換する
スイッチングレギュレータにおいて、スイッチングトラ
ンジスタを駆動し、制御端子に加えられる電圧の有無に
より動作を開始、停止できる駆動回路と、入力電圧を分
圧する分圧抵抗、接地点から直列接続された第１、第３
のツェナーダイオードがベースに接続され、分圧抵抗の
分圧点の電位を基準電圧であるそのベース電圧と比較す
ることにより動作する第１のトランジスタ、第１のトラ
ンジスタの主電流路がべースに接続され、起動抵抗が主
電流路に接続されている第２のトランジスタを有し、さ
らに第１、第３のツエナーダイオードの接続点が駆動回
路の制御端子に接続されている起動回路と、第２のトラ
ンジスタの主電流路に第２のツエナーダイオードを介し
てベースが接続され、主電流路が第１、第３のツエナー
ダイオードの接続点と接地間こ接続されている第３のト
ランジスタからなり、第２のトランジスタにより生ずる
起動回路出力に応じて第３のツエナーダイオード端を短
絡し第１のトランジスタのベース電圧を変えるとともに
駆動回路の制御端子の電圧をなくして動作を開始させる
シヤツトダウン制御回路と、トランスの３次巻線、第１
のダイオード、コンデンサにより第２の閉回路が形成さ
れ、３次巻線とコンデンサの１端が接地されると共に第
１のダイオービが駆動回路の電源端子と第２のダイオー
ドからなる切換回路を介して第２のトランジスタの主電
流路に接続され、起動回路からの電力供給が停止した後
駆動回路へ電力供給する補助電源とを有することを特徴
とする。

次に本発明の一実施例を第２図に示し、以下図面に基づ
き説明する。

第２図の実施例は、入力電源Ｅ１電力変換トランスＴの
１次巻線Ｌｌ，スイツチングトランジスタＱｓのコレク
タ・エミツタを直列接続して閉回路を形成し、スイツチ
ングトランジスタＱｓのベースには駆動回路１が接続さ
れている。

さらに駆動回路１の電源端子には切換回路５が接続され
、切換回路５と入力電源Ｅとの間には、起動回路２ ・
およびシヤツトダウン制御回路４が接続されている。ま
た電力変換トランスＴに３次巻線Ｌ，を設けて形成され
た補助電源３は前記切換回路５に接続されている。上述
の基本回路構成において、起動回路２は入５力電源Ｅが
接続された入力端Ａ，ｂ間に分圧抵抗Ｒｌ，Ｒ２が接続
されており、エミツタ・ベース間に抵抗Ｒ４を接続した
トランジスタＱ１のベースにはツエナーダイオードＤｚ
ｌ，Ｄｚ，が接続されている。

また入力端Ａ，ｂ間には起動抵抗Ｒ，，トランジスタＱ
，のコレクタ・エミツタおよびシヤツトダウン制御回路
４が接続されている。

シヤツトダウン制御回路４はトランジスタＱ２のエミツ
タにツエナーダイオードＤＺ２および抵抗Ｒ，が接続さ
れており、抵抗Ｒ，にはトランジスタＱ３のベースが接
続さ瓢かつトランジスタＱ３のコレクタ・エミツタは起
動回路２のツエナーダイオードＤｚ，に接続されたツエ
ナーダイオードＤＺ３の両端に接続されている。ツエナ
ーダイオードＤＺｌとＤｚ，の接続点と分圧抵抗Ｒｌ，
Ｒ２の分圧点との間には抵抗Ｒ６が接続されている。ま
たトランジスタＱ，のコレクタは駆動回路１の制御端子
Ｇに接続されている。補助電源３は電力変換トランスＴ
に設けられた３次巻線Ｌ，の一端が、スイツチングトラ
ンジスタＱｓのエミツタとともに接地されており、その
他端はダイオードＤ，を介し切換回路５のダイオードＤ
２に接続されるとともに、コンデンサＣ１を介し接地さ
れている。第２図の回路各部の電圧波形を第３図に示し
、以下に第２図の回路動作について説明する。

時刻Ｔ。で入力電源Ｅが投入され、入力端Ａ，ｂ間に第
３図のイに示すような入力電圧Ｖｉが加わると、分圧抵
抗Ｒ，，Ｒ２の分圧点の電位は、入力電圧Ｖｉの分圧比
に比例して上昇する。このとき入力電源Ｅから抵抗Ｒｌ
，Ｒ６を介し駆動回路１の制御端子Ｇに電圧が加わり、
駆動回路１が動作停止（シヤツトダウン）する。時刻ｔ
１で、入力電圧Ｖｉｌ）５Ｖｉ１となると、゜第３図の
口に示すように抵抗Ｒ２の両端電圧がツエナーダイオー
ドＤｚ，，Ｄｚ，のツエナ一電圧を越えて、入力電源Ｅ
から抵抗Ｒ４、ツエナーダイオードＤｚｌ，Ｄｚ，の方
向に電流が流れる。

さらに抵抗Ｒ４の両端電圧がトランジスタＱ１のベース
・エミツタ電圧を越えると、トランジスタＱ１が導通し
、この結果トランジスタＱ２のベース電流を流し、トラ
ンジスタＱ２が導通する。さらに入力電源Ｅから起動抵
抗Ｒ３、トランジスタＱ，のコレクタ・エミツタ、ダイ
オードＤ，の方向に電流が流れ、トランジスタＱ２のエ
ミツタ電圧ＶＢ，はコンデンサＣ，を充電して、第３図
のハに示すように上昇する。さらにコンデンサＣ１の両
端電圧ｃが第３図の二に示すように上昇して、時刻Ｔ２
でツエナーダイオードＤｚ，のツエナ一電圧を越えると
、トランジスタＱ２のエミツタからツエナーダイオード
Ｄｚ，、抵抗Ｒ，の方向に電流が流れる。これにより、
抵抗Ｒ，の両端電圧が生じると、トランジスタＱ，を導
通してトランジスタＱ，のコレクタ電位は零となり、ツ
エナーダイオードＤＺ３がシヨートされるため、抵抗Ｒ
２の両端電圧は第３図の口に示すような電圧低下を示す
。さらに入力電源Ｅから抵抗Ｒ，，Ｒ６を介し駆動回路
１の制御端子Ｇに供給される電圧が低下するため、駆動
回路１はシヤツトダウンを解除し、スイツチングトラン
ジスタＱｓを駆動して、スイツチングレギユレータが動
作を開始する。スイツチングレギユレータが動作中、時
刻Ｔ３で入力電圧Ｖｉｌ：）５Ｖｉ２となると、抵抗Ｒ
２の両端電圧はツエナーダイオードＤＺｌのツエナ一電
圧よりも低下し、トランジスタＱ，が遮断する。

これにより入力電源Ｅから抵抗Ｒ３、トランジスタＱ２
、ツエナーダイオードＤＺ２、抵抗Ｒ７の方向に流れる
電流が止まり、トランジスタＱ３のベース電流が遮断さ
れ、トランジスタＱ３のコレクタ電位が上昇する。この
結果、トランジスタＱ１のベース電位が上昇し、起動回
路２の基準電圧がツエナーダイオードＤｚ，のツエナ一
電圧からツエナーダイオードＤＺｌ，ＤＺ３のツエナ一
電圧に切換わり、駆動回路１の制御端子Ｇに入力電源Ｅ
から抵抗Ｒｌ，Ｒ６を介し電流が供給され、スイツチン
グレギユレータが動作を停止する。これにともない補助
電源３の動作も停止するため、コンデンサＣ１の両端電
圧Ｖｃは第３図の二に示すように低下する。上述の如く
動作する第２図の実施例の入出力電圧特性を第４図に示
す。スイツチングレギユレータの動作が停止状態におい
て、入力電圧ｉが上昇してツエナ一電圧ＤＺｌ，ＤＺ３
のツエナ一電圧を越えてトランジスタＱｌ，Ｑ２が導通
した後、トランジスタＱ３を導通してツエナーダイオー
ドＤＺ３をシヨートするとともに、スイツチングレギユ
レータが起動する。

これにより抵抗Ｒ２の両端電圧と比較されるトランジス
タＱ１のベース電圧が低下し、この結果起動回路２の基
準電圧はツエナーダイオードＤＺｌのツエナ一電圧とな
つている。入力電圧ｉが下降して抵抗Ｒ２の両端電圧が
ツエナーダイオードＤＺｌのツエナ一電圧となつたとき
、トランジスタＱｌ，Ｑ２，Ｑ３が遮断して、スイツチ
ングレギユレータの動作を停止する。またトランジスタ
Ｑ３が遮断するため、抵抗Ｒ２の両端電圧と比較される
トランジスタＱ１のベース電圧は上昇する。したがつて
第４図の入出力電圧特性に示すように、駆動回路１が動
作を開始する入力電圧１１よりも低い入力電圧Ｉ２で前
記駆動回路１が動作を停止する。すなわち本発明は、入
出力電圧特性にヒステリシスを有することができる。ｔ 本発明によれば、駆動回路１の充分な電源電圧が得られ
たとき、スイツチングレギユレータが起動し、スイツチ
ングレギユレータが動作中であつても、入力電圧Ｖｉが
低下したとき、スイツチングレギユレータが停止するよ
うにできるため、スイツチングレギユレータの動作中は
常に駆動回路１の電源電圧が確保され、安全に動作する
。

また本発明は入出力電圧特性にヒステリシスを有してい
るため、入力電圧Ｖｉにリツプルを含んでいる場合リツ
プル同期で起動、遮断をくり返すことがなく、また入力
電源Ｅに内部抵抗を有しており、負荷電流によつて電圧
降下が生じる場合においても、起動後、前記電圧降下に
より遮断して、その後起動、遮断をくり返すことのない
スイツチングレギユレータを提供できる。以上の実施例
は、他励式のスイツチングレギユレータについて説明し
たが、本発明は自励式のスイツチングレギユレータにも
適用できることは言うまでもない。

また第５図の実施例のごとく、シヤツトダウン制御回路
４のツエナーダイオードＤＺ２と抵抗Ｒ７との間をスイ
ツチングレギユレータの筐体６の外部にそれぞれ導出し
て外部端子Ｅ，ｆとし、該外部端子Ｅ，ｆの両端にりモ
ードスイッチＳＷ．を接続した場合には、りモードスイ
ッチＳＷ．をオンすれば、トランジスタＱ３のベース電
流はなくなり、シヤツトダウンが働き、逆にりモードス
イッチＳＷ．をオフすれば、トランジスタＱ３は導通し
、シヤツトダウンは解除される。

したがつて、りモードスイッチＳＷ．をオン、オフさせ
ることにより、出力端子Ｃ，ｄ間に得られる出力電圧ｏ
を取り出したり、または消滅させたりでき、定電圧出力
を遠隔より容易に制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：従来のスイツチングレギユレータを示す回路図
、第２図：本発明の一実施例を示す回路図、第３図：第
２図の回路各部の動作電圧波形を示す図、第４図：第２
図の入出力電圧特性を示す図、第５図：本発明の他の実
施例を示す回路図。 １・・・・・・駆動回路、２・・・・・・起動回路、３
・・・・・・補助４・・・・・・シヤツトダウン制御回
路、Ｔ・・・・・・電トランス（Ｌ１：１次巻線、Ｌ２
：２次巻線、Ｑ８・・・・・・スイツチングトラン：Ｊ
電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力電源、トランスの１次巻線、スイッチングトラ
   ンジスタの主電流路を直列接続して第１の閉回路を構成
   し、スイッチングトランジスタを断続して１次巻線に印
   加される電圧を２次巻線に電力変換するスイッチングレ
   ギュレータにおいて、スイッチングトランジスタを駆動
   し、制御端子に加えられる電圧の有無により動作を停止
   、開始できる駆動回路と、入力電圧を分圧する分圧抵抗
   、接地点から直列接続された第１、第３のツェナーダイ
   オードがベースに接続され、分圧抵抗の分圧点の電位を
   基準電圧であるそのベース電圧と比較することにより動
   作する第１のトランジスタ、第１のトランジスタの主電
   流路がベースに接続され、起動抵抗が主電流路に接続さ
   れている第２のトランジスタを有しさらに第１、第３の
   ツェナーダイオードの接続点が駆動回路の制御端子に接
   続されている起動回路と、第２のトランジスタの主電流
   路に第２のツェナーダイオードを介してベースが接続さ
   れ、主電流路が第１、第３のツェナーダイオードの接続
   点と接地間に接続されている第３のトランジスタからな
   り、第２のトランジスタにより生ずる起動回路出力に応
   じて第３のツェナーダイオード端を短絡し第１のトラン
   ジスタのベース電圧を変えるとともに駆動回路の制御端
   子の電圧をなくして動作を開始させるシヤツトダウン制
   御回路と、トランスの３次巻線、第１のダイオード、コ
   ンデンサにより第２の閉回路が形成され、３次巻線とコ
   ンデンサの１端が接地されると共に第１のダイオードが
   駆動回路の電源端子と第２のダイオードからなる切換回
   路を介して第２のトランジスタの主電流路に接続され、
   起動回路からの電力供給が停止した後駆動回路へ電力供
   給する補助電源とを有することを特徴とするスイッチン
   グレギュレータ。