JPS5924628B2 - Switching stabilized power supply circuit - Google Patents
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- JPS5924628B2 JPS5924628B2 JP13274979A JP13274979A JPS5924628B2 JP S5924628 B2 JPS5924628 B2 JP S5924628B2 JP 13274979 A JP13274979 A JP 13274979A JP 13274979 A JP13274979 A JP 13274979A JP S5924628 B2 JPS5924628 B2 JP S5924628B2
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
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- H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
- H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は各種電子機器の電源として使用して好適なスイ
ッチング安定化電源回路に関し、特に広範囲の入力電圧
に対しても使用できる様にすると共にスイッチング素子
を常に安全動作領域内で動作する様になし、スイッチン
グ素子等の破壊を防止する様にしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a switching stabilization power supply circuit suitable for use as a power supply for various electronic devices, and in particular to a switching stabilization power supply circuit that can be used over a wide range of input voltages and that keeps switching elements within a safe operating range. It is designed to operate internally to prevent damage to switching elements, etc.
従来、各種電子機器の電源として使用されているスイッ
チング安定化電源回路として第1図に示す如きものが提
案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a switching stabilization power supply circuit as shown in FIG. 1 has been proposed, which is used as a power source for various electronic devices.
即ち、第1図において、1は商用電源を示し、この商用
電源1の一端を接地し、他端を整流回路2を構成する整
流用ダイオード2a及びコンデンサ2bの直列回路を介
して接地し、このダイオード2a及びコンデンサ2bの
互の接地点を出力トランス3の1次巻線3aの一端に接
続し、この出力トランス3の1次巻線3aの他端をスイ
ッチング素子を構成するnpn形トランジスタ4のコレ
クタに接続し、このトランジスタ4のエミッタを接地す
る。That is, in FIG. 1, 1 indicates a commercial power source, one end of which is grounded, and the other end is grounded via a series circuit of a rectifying diode 2a and a capacitor 2b that constitute a rectifying circuit 2. The grounding points of the diode 2a and the capacitor 2b are connected to one end of the primary winding 3a of the output transformer 3, and the other end of the primary winding 3a of the output transformer 3 is connected to the ground point of the npn type transistor 4 constituting the switching element. The emitter of this transistor 4 is grounded.
又、この出力トランス3の2次巻線3bの一端を共通端
子5に接続し、他端を整流回路6を構成する整流用ダイ
オード6a)平滑用コイル6b及び平滑用コンデンサ6
cの直列回路を介して共通端子5に接続し、このコイル
6b及びコンデンサ6cの互の接続点より出力端子Tを
導出する。Further, one end of the secondary winding 3b of this output transformer 3 is connected to the common terminal 5, and the other end is connected to a rectifying diode 6a), a smoothing coil 6b, and a smoothing capacitor 6 that constitute a rectifying circuit 6.
It is connected to the common terminal 5 through a series circuit of c, and an output terminal T is derived from the mutual connection point of the coil 6b and capacitor 6c.
又、この出力端子Tに得られる出力直流電圧を被検出電
圧として誤差増幅器8の一方の入力端子に供給し、この
誤差増幅器8の他方の入力端子に基準電圧供給回路9よ
り基準電圧を供給する。この場合、この誤差増幅器8の
出力端子より、この誤差増幅器8の一方及び他方の入力
端子に供給される被検出電圧及び基準電圧の差に応じた
電圧、即ち、出力端子7に得られる出力電圧に応じた電
圧が出力される。又、この誤差増幅器8の出力端子をパ
ルス幅変調回路10の変調信号入力端子10aに接続し
、このパルス幅変調回路10の入力端子10bを所定電
圧Voを供給する電池11の正極に接続し、この電池1
1の負極を共通端子5に接続する。Further, the output DC voltage obtained at the output terminal T is supplied as a detected voltage to one input terminal of the error amplifier 8, and a reference voltage is supplied from the reference voltage supply circuit 9 to the other input terminal of the error amplifier 8. . In this case, a voltage corresponding to the difference between the detected voltage and the reference voltage supplied from the output terminal of the error amplifier 8 to one and the other input terminals of the error amplifier 8, that is, the output voltage obtained at the output terminal 7. A voltage corresponding to the voltage is output. Further, the output terminal of this error amplifier 8 is connected to a modulation signal input terminal 10a of a pulse width modulation circuit 10, and the input terminal 10b of this pulse width modulation circuit 10 is connected to the positive electrode of a battery 11 that supplies a predetermined voltage Vo. This battery 1
1 is connected to the common terminal 5.
この場合、パルス幅変調回路10は第2図に示す如く構
成されている。即ら、第2図において、10dは所定周
波数の鋸歯状波信号を発生する鋸歯状波発生回路を示し
、この鋸歯状波発生回路10dより出力される鋸歯状波
信号をレベル検出回路10e及び立下りタイミング設定
用の信号を出力するレベル検出回路10fに夫々供給し
、又変調信号入力端子10aをレベル検出回路10eの
基準電圧供給端子に接続し、入力端子10bをレベル検
出回路10fの基準電圧供給端子に接続する。In this case, the pulse width modulation circuit 10 is constructed as shown in FIG. That is, in FIG. 2, 10d indicates a sawtooth wave generation circuit that generates a sawtooth wave signal of a predetermined frequency, and the sawtooth wave signal output from this sawtooth wave generation circuit 10d is sent to a level detection circuit 10e and The modulation signal input terminal 10a is connected to the reference voltage supply terminal of the level detection circuit 10e, and the input terminal 10b is connected to the reference voltage supply terminal of the level detection circuit 10f. Connect to the terminal.
又、このレベル検出回路10eの出力端子をアンド回路
10gの一方の入力端子に接続し、このレペル検出回路
10fの出力端子をインバータ回路10hを介してアン
ド回路10gの他方の入力端子に接続し、このアンド回
路10gの出力端子より出力端子10cを導出する。こ
の場合、レペル検出回路10eの出力端子からは、鋸歯
状波発生回路10dより供給される鋸歯状波信号のレベ
ルが、このレベル検出回路10eの基準電圧供給端子に
変調信号入力端子10aより供給される基準電圧Veの
レベル以上のときのみ高レベル信号11′゛を出力し、
その他の期間は低レベル信号“O゛を出力する如く構成
され、又レベル検出回路10fは例えば単安定マルチバ
イブレータにより構成され、通常は低レベル信号60”
を出力し、鋸歯状波発生回路10dより供給される鋸歯
状波信号のレベルが、このレベル検出回路10fの基準
電圧洪給端子に入力端子10bより供給される所定電圧
oのレベルを越えたときにトリガされて高レペル信号6
1″を出力し始め、所定のパルス幅γ。を有するパルス
信号(立下りが鋸歯状波信号の最低レベルと同期したパ
ルス信号)を出力する様に構成されている。この様に、
パルス幅変調回路10は構成されており、以下第3図を
用いてその動作を説明しよう。まず、レペル検出回路1
0eの基準電圧供給端子に出力端子7に得られる出力電
圧に応じた電圧Velが供給されているときは第3図A
に示す如き鋸歯状波信号がレベル検出回路10fに供給
され、しかも、このレベル検出回路10fの基準電圧供
給端子には基準電圧VOが供給されているので、このレ
ベル検出回路10fの出力端子には第3図Bに示す如き
立下りタイミングを設定するパルス幅γ。を有するパル
ス信号を得ることができる。又、第3図Aに示す如き鋸
歯状波信号がレベル検出回路10eに供給され、しかも
、このレペル検出回路10eの基準電圧供給端子には出
力端子7に得られる出力電力に応じた基準電圧e1が供
給されているので、このレベル検出回路10eの出力端
子には第3図Cの実線C1に示す如き信号を得ることが
できる。従つて、アンド回路10gの一方の入力端子に
は第3図Cの実線C1に示す如き信号が供給され、この
アンド回路10gの他方の入力端子には第3図Bに示す
如き信号を反転した第3図Dに示す如き信号が供給され
るので、出力端子10cには第3図Eの実線e1に示す
如き立下りが一定位置P1とされたパルス幅γ1を有す
るパルス信号が得られる。又、レベル検出回路10eの
基準電圧供給端子に供給される基準電圧の値がVe2(
Ve2くVel)であつた場合には、このレペル検出回
路10eの出力端子には第3図Cの破線C2に示す如き
信号が得られ、従つて、出力端子10cには第3図Eの
破線E2に示す如き立下りが一定位置P1とされたパル
ス幅γ2(γ2〉γ1 )を有するパルス信号が得られ
る。この様に、このパルス幅変調回路10の出力端子1
0cには、このパルス幅変調回路10の入力端子10a
に供給される出力端子7に得られる出力電圧に応じて、
そのパルス幅が可変するパルス信号を得ることができる
。即ち出力電圧が基準電圧供給回路9より供給される基
準電圧より小のときは、この入力端子10aに誤差増幅
器8より供給される電圧eのレペルは小になるので、こ
のパルス幅変調回路10の出力端子10cに得られるパ
ルス信号のパルス幅は広くなり、逆に、出力電圧が基準
電圧より大のときは、この入力端子10aに誤差増幅器
8より供給される電圧eレベルは大となるので、このパ
ルス幅変調回路10の出力端子10cに得られるパルス
信号のパルス幅は狭くなる。又、このパルス幅変調回路
10の出力端子10cをパルストランス駆動回路12の
入力端子に接続し、このパルストランス駆動回路12の
出力側に得られるパルス信号をパルストランス13の1
次巻線13aに供給し、このパルストランス13の2次
巻線13bの一端を接地し、このパルストランス13の
2次巻線13bの他端をトランジスタ4のベースに接続
する。Further, the output terminal of this level detection circuit 10e is connected to one input terminal of an AND circuit 10g, and the output terminal of this level detection circuit 10f is connected to the other input terminal of the AND circuit 10g via an inverter circuit 10h. An output terminal 10c is derived from the output terminal of this AND circuit 10g. In this case, the level of the sawtooth wave signal supplied from the sawtooth wave generation circuit 10d is supplied from the output terminal of the level detection circuit 10e to the reference voltage supply terminal of the level detection circuit 10e from the modulation signal input terminal 10a. outputs a high level signal 11' only when the level is higher than the level of the reference voltage Ve,
During the other periods, it is configured to output a low level signal "O", and the level detection circuit 10f is configured by, for example, a monostable multivibrator, and normally the low level signal 60" is output.
When the level of the sawtooth wave signal supplied from the sawtooth wave generation circuit 10d exceeds the level of the predetermined voltage o supplied from the input terminal 10b to the reference voltage flood terminal of the level detection circuit 10f. High level signal 6 triggered by
1", and outputs a pulse signal (a pulse signal whose falling edge is synchronized with the lowest level of the sawtooth signal) having a predetermined pulse width γ. In this way,
The pulse width modulation circuit 10 is constructed, and its operation will be explained below using FIG. First, level detection circuit 1
When the voltage Vel corresponding to the output voltage obtained at the output terminal 7 is supplied to the reference voltage supply terminal 0e, the voltage Vel shown in FIG.
A sawtooth wave signal as shown in FIG. 1 is supplied to the level detection circuit 10f, and since the reference voltage VO is supplied to the reference voltage supply terminal of this level detection circuit 10f, the output terminal of this level detection circuit 10f is The pulse width γ sets the falling timing as shown in FIG. 3B. It is possible to obtain a pulse signal having . Further, a sawtooth wave signal as shown in FIG. is supplied to the output terminal of the level detection circuit 10e, a signal as shown by the solid line C1 in FIG. 3C can be obtained at the output terminal of the level detection circuit 10e. Therefore, one input terminal of the AND circuit 10g is supplied with a signal as shown by the solid line C1 in FIG. 3C, and the other input terminal of the AND circuit 10g is supplied with an inverted signal as shown in FIG. 3B. Since a signal as shown in FIG. 3D is supplied, a pulse signal having a pulse width γ1 whose falling edge is at a constant position P1 as shown by the solid line e1 in FIG. 3E is obtained at the output terminal 10c. Further, the value of the reference voltage supplied to the reference voltage supply terminal of the level detection circuit 10e is Ve2(
Ve2 (Vel), a signal as shown by the broken line C2 in FIG. 3C is obtained at the output terminal of this level detection circuit 10e, and therefore, a signal as shown by the broken line C2 in FIG. 3E is obtained at the output terminal 10c. A pulse signal having a pulse width γ2 (γ2>γ1) with a falling edge at a constant position P1 as shown in E2 is obtained. In this way, the output terminal 1 of this pulse width modulation circuit 10
0c is the input terminal 10a of this pulse width modulation circuit 10.
Depending on the output voltage obtained at the output terminal 7 supplied to
A pulse signal whose pulse width is variable can be obtained. That is, when the output voltage is smaller than the reference voltage supplied from the reference voltage supply circuit 9, the level of the voltage e supplied from the error amplifier 8 to the input terminal 10a becomes small, so that the pulse width modulation circuit 10 The pulse width of the pulse signal obtained at the output terminal 10c becomes wider, and conversely, when the output voltage is greater than the reference voltage, the level of the voltage e supplied from the error amplifier 8 to the input terminal 10a becomes large. The pulse width of the pulse signal obtained at the output terminal 10c of the pulse width modulation circuit 10 becomes narrower. Further, the output terminal 10c of the pulse width modulation circuit 10 is connected to the input terminal of the pulse transformer drive circuit 12, and the pulse signal obtained at the output side of the pulse transformer drive circuit 12 is transmitted to one of the pulse transformers 13.
One end of the secondary winding 13b of this pulse transformer 13 is grounded, and the other end of the secondary winding 13b of this pulse transformer 13 is connected to the base of the transistor 4.
以下、この第1図に示す従来例の動作を説明しよう。The operation of the conventional example shown in FIG. 1 will be explained below.
電源が投入されると、パルス幅変調回路10の出力端子
10cよりパルストランス駆動回路12にパルス信号が
供給されるので、このパルストランス駆動回路12より
出力されるパルス信号によりパルストランス13を介し
てトランジスタ4のオンオフがFhI脚され、このとき
、このトランジスタ4の出力信号により出力トランス3
は駆動されるので、この出力トランス3の2次巻線3b
に出力信号を得ることができ、この出力信号を整流回路
6を介して整流することにより、出力端子7に出力直流
電圧を得ることができる。When the power is turned on, a pulse signal is supplied from the output terminal 10c of the pulse width modulation circuit 10 to the pulse transformer drive circuit 12. The transistor 4 is turned on and off by FhI, and at this time, the output signal of the transistor 4 turns the output transformer 3 on and off.
is driven, so the secondary winding 3b of this output transformer 3
By rectifying this output signal via the rectifier circuit 6, an output DC voltage can be obtained at the output terminal 7.
この場合、出力端子7に得られる出力直流電圧を誤差増
幅器8の一方の入力端子に供給し、この誤差増幅器8よ
り、この出力直流電圧と、この誤差増幅器8の他方の入
力端子に基準電圧供給回路9より供給される基準電圧と
の差に応じた誤差電圧が出力され、パルス幅変調回路1
0の入力端子10aに供給されるので、このパルス幅変
調回路10の出力端子10cよりは出力直流電圧に応じ
たパルス幅を有するパルス信号が出力され、このパルス
信号に応じてトランジスタ4のオンオフをFjl脚して
いるので、出力端子7より基準電圧供給回路9よりの基
準電圧により決定される安定した所定値の直流電圧を得
ることができる。斯る第1図に示す如きスイツチング安
定化電源回路に隼れば入力電圧が高いときにはこれに応
じて出力直流電圧も高くなる方向であるが、これにより
パルス幅変調回路10の出力パルス信号のパルス幅が狭
くなるのでトランジスタ4のオン時間が短かくなる様に
制御され、出力直流電圧を下げる方向に動作し、又入力
電圧が低いときにはこれに応じて出力直流電圧も低くな
る方向であるが、これによりパルス幅変調回路10の出
力パルス信号のパルス幅が広くなるのでトランジスタ4
のオン時間が長くなる様に匍脚され出力直流電圧を上げ
る方向に動作するので、入力電圧が広範囲例えばACl
OO〜AC26OVであつても出力端子7より安定した
所定値の直流電圧を得ることができる。In this case, the output DC voltage obtained at the output terminal 7 is supplied to one input terminal of the error amplifier 8, and the error amplifier 8 supplies this output DC voltage and a reference voltage to the other input terminal of the error amplifier 8. An error voltage corresponding to the difference from the reference voltage supplied from the circuit 9 is output, and the pulse width modulation circuit 1
0 input terminal 10a, a pulse signal having a pulse width corresponding to the output DC voltage is output from the output terminal 10c of this pulse width modulation circuit 10, and the transistor 4 is turned on and off according to this pulse signal. Since the output terminal 7 has the Fjl leg, a stable DC voltage of a predetermined value determined by the reference voltage from the reference voltage supply circuit 9 can be obtained from the output terminal 7. If the switching stabilization power supply circuit as shown in FIG. 1 is used, when the input voltage is high, the output DC voltage will also increase accordingly. Since the width becomes narrower, the on-time of the transistor 4 is controlled to be shorter, and the output DC voltage is lowered, and when the input voltage is low, the output DC voltage is also lowered accordingly. As a result, the pulse width of the output pulse signal of the pulse width modulation circuit 10 becomes wider, so that the transistor 4
Since the leg is operated in the direction of increasing the output DC voltage so that the ON time of the
Even if the voltage is OO to AC26OV, a stable DC voltage of a predetermined value can be obtained from the output terminal 7.
従つて斯る第1図に示す如き同一般計のスイツチング安
定化電源回路を商用電源の電圧値の異なる世界各国で使
用できることとなる。しかしながら、入力電圧が高く例
えばAC26O′で、トランジスタ4のオン時間が短か
い場合に於いて、例えば負荷が異常に重くなつた場合、
出力直流電圧が急激に低下するから、この出力直流電圧
を所定値に維持するためには、はじめ、このトランジス
タ4に決められて〜・る電流増幅碑上Feの許容範囲で
電流が増大するが、この電流が許容範囲を越えても出力
電圧の値が所定値とならない場合には、出力直流電圧を
所定値にするため、トランジスタ4のオン時間を長くし
て(パルス幅変調回路10の出力端子10cより出力さ
れるパルス信号のパルス幅を広くして)出力直流電圧を
所定値にする方向に制御される。Therefore, the same general-purpose switching stabilization power supply circuit as shown in FIG. 1 can be used in countries around the world where the voltage values of commercial power sources are different. However, when the input voltage is high, for example AC 26O', and the ON time of the transistor 4 is short, for example, if the load becomes abnormally heavy,
Since the output DC voltage drops rapidly, in order to maintain the output DC voltage at a predetermined value, the current must first increase within the allowable range of the current amplification block Fe determined by this transistor 4. If the value of the output voltage does not reach the predetermined value even if this current exceeds the allowable range, the ON time of the transistor 4 is lengthened (the output of the pulse width modulation circuit 10 is The output DC voltage is controlled to a predetermined value (by widening the pulse width of the pulse signal output from the terminal 10c).
従つて、この場合、トランジスタ4には高電圧が印加し
、電流が流れる時間が長くこのトランジスタ4に供給さ
れる電力が大となり、このトランジスタ4の安全動作領
域を越えてしまい、このトランジスタ4が破壊されてし
まうおそれがあつた。Therefore, in this case, a high voltage is applied to the transistor 4, and the current flows for a long time, and the power supplied to the transistor 4 becomes large, exceeding the safe operating area of the transistor 4, and causing the transistor 4 to fail. There was a risk that it would be destroyed.
本発明は斯る点に鑑み、入力電圧が高いときにもスイツ
チング素子が破壊されることがない様にしたものである
。以下、第4図を参照しながら、本発明スイツチング安
定化電源回路の一実施例について説明しよう。In view of this, the present invention is designed to prevent the switching element from being destroyed even when the input voltage is high. Hereinafter, an embodiment of the switching stabilized power supply circuit of the present invention will be described with reference to FIG.
この第4図において第1図と対応する部分には同一符号
を付し、その詳細説明は省略する。この第4図において
は、ダイオード6a及びコイル6bの互の接続点を入力
電圧値を検出する尖頭値検波回路14を構成するダイオ
ード14a及びコンデンサ14bの直列回路を介して共
通端子5に接続し、このダイオード14a及びコンデン
サ14bの互の接続点をレベルシフト用のツエナーダイ
オード15のカソードに接続し、このツエナーダイオー
ド15のアノードを逆流防止用ダイオード16のアノー
ドに接続し、このダイオード16のカソードをパルス幅
変調回路10の変調信号入力端子10aに接続する。こ
の場合、ダイオード14a及びコンデンサ14bにより
尖頭値検波回路14を構成しているので、このダイオー
ド14a及びコンデンサ14bの互の接続点には商用電
源1の入力電圧に応じた電圧を得ることができ、そして
、パルス幅変調回路10の変調信号入力端子10aには
、このダイオード14a及びコンデンサ14bの互の接
続点に得られる電圧よりツエナーダイオード15による
電圧降下と、ダイオード16による順方向降下電圧とを
引いた入力電圧に応じた電圧iが供給される。又、この
場合、各々の入力電圧に対して適当なツエナ一電圧値の
ツエナーダイオード15を選定して、ダイオード14a
及びコンデンサ14bの互の接続点より、ツエナーダイ
オード15及びダイオード16の直列回路を介してパル
ス幅変調回路10の入力端子10aに供給される電圧V
iの値を適当に選ぶことができる。In FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. In FIG. 4, the mutual connection point of the diode 6a and the coil 6b is connected to the common terminal 5 through a series circuit of a diode 14a and a capacitor 14b that constitute a peak value detection circuit 14 for detecting the input voltage value. , the connection point of this diode 14a and capacitor 14b is connected to the cathode of a Zener diode 15 for level shifting, the anode of this Zener diode 15 is connected to the anode of a backflow prevention diode 16, and the cathode of this diode 16 is connected to the cathode of a Zener diode 15 for level shifting. Connected to the modulation signal input terminal 10a of the pulse width modulation circuit 10. In this case, since the peak value detection circuit 14 is configured by the diode 14a and the capacitor 14b, a voltage corresponding to the input voltage of the commercial power supply 1 can be obtained at the connection point between the diode 14a and the capacitor 14b. The modulation signal input terminal 10a of the pulse width modulation circuit 10 receives a voltage drop due to the Zener diode 15 and a forward voltage drop due to the diode 16 from the voltage obtained at the connection point of the diode 14a and the capacitor 14b. A voltage i corresponding to the input voltage is supplied. In this case, a Zener diode 15 with an appropriate Zener voltage value is selected for each input voltage, and the diode 14a is
A voltage V is supplied from the connection point of the capacitor 14b to the input terminal 10a of the pulse width modulation circuit 10 through the series circuit of the Zener diode 15 and the diode 16.
The value of i can be chosen appropriately.
そして、この電圧Viとしては、この電圧Viを基準電
圧としてパルス幅変調回路10のレベル検出回路10e
の基準電圧供給端子に供給したとき、このときの入力電
圧に対してトランジスタ4が安全動作領域を越えな〜・
様にオンオフ制御される最大のパルス幅γMaxを有す
るノドルス信号を、このパルス幅変調回路10の出力端
子10cより出力する如き値とする。又、誤差増幅器8
よりパルス幅変調回路10の変調信号入力端子10aに
供給される出力電圧に応じた電圧Veと、ダイオード1
4a及びコンデンサ14bの互の接続点よりツエナダイ
オード15及びダイオード16の直列回路を介してパル
ス幅変調回路10の変調信号入力端子10aに供給され
る電圧Viが、Vi≦Veの関係にあるとき、第2図に
示す如きレベル検出回路10eの基準電圧供給端子に供
給される基準電圧の値はVeであり、i>Veの関係に
あるとき、第2図に示す如きレペル検出回路10eの基
準電圧供給端子に供給される基準電圧の値はViである
。As this voltage Vi, the level detection circuit 10e of the pulse width modulation circuit 10 uses this voltage Vi as a reference voltage.
When supplying the reference voltage to the reference voltage supply terminal of
The Noddles signal having the maximum pulse width γMax, which is controlled on and off in the same manner, is set to such a value as to be output from the output terminal 10c of the pulse width modulation circuit 10. Also, the error amplifier 8
The voltage Ve corresponding to the output voltage supplied to the modulation signal input terminal 10a of the pulse width modulation circuit 10 and the diode 1
When the voltage Vi supplied to the modulation signal input terminal 10a of the pulse width modulation circuit 10 from the connection point of the 4a and the capacitor 14b through the series circuit of the Zener diode 15 and the diode 16 has a relationship of Vi≦Ve, The value of the reference voltage supplied to the reference voltage supply terminal of the level detection circuit 10e as shown in FIG. 2 is Ve, and when the relationship i>Ve exists, the reference voltage of the level detection circuit 10e as shown in FIG. The value of the reference voltage supplied to the supply terminal is Vi.
その他は第1図と同様に構成する。以下、第5図及び第
6図を参照しながら第4図の動作を説明しよう。The rest of the structure is the same as in FIG. 1. The operation of FIG. 4 will be explained below with reference to FIGS. 5 and 6.
即ち、Vi≦Veのとき(入力電圧に対して、出力電圧
が定常範囲で変動してトランジスタ4が安全動作領域内
だけで動作しようとするとき)には、レベル検出回路1
0eの基準電圧入力端子に供給される基準電圧の値は誤
差増幅器8より供給される出力電圧に応じた電圧Veで
あるから、パルス幅変調回路10の出力端子10cより
出力されるパルス信号のパルス幅は誤差増幅器8よりパ
ルス幅変調回路10の変調信号入力端子10aに供給さ
れる電圧Veによつて制御されることになる。That is, when Vi≦Ve (when the output voltage fluctuates within a steady range with respect to the input voltage and the transistor 4 attempts to operate only within the safe operating area), the level detection circuit 1
Since the value of the reference voltage supplied to the reference voltage input terminal 0e is the voltage Ve corresponding to the output voltage supplied from the error amplifier 8, the pulse of the pulse signal output from the output terminal 10c of the pulse width modulation circuit 10 The width is controlled by the voltage Ve supplied from the error amplifier 8 to the modulation signal input terminal 10a of the pulse width modulation circuit 10.
つまり、第5図Aに示す如き鋸歯状波信号がレベル検出
回路10e及び10fに供給され、レベル検出回路10
fよりは第5図Bに示す如き立下りタイミング設定用の
パルス幅γ。を有するパルス信号を出力し、又レベル検
出回路10eよりは電圧eに応じた第5図Cに示す如き
パルス信号が出力されるので出力端子10cには第5図
Dに示す如き電圧eによつて制御されたパルス幅γ3を
有するパルス信号が得られる。従つて、この場合、斯る
第4図に示す実施例は第1図に示す従来例と同様に、出
力端子7に得られる出力電圧に応じたパルス幅を有する
パルス幅変調回路10より出力されるパルス信号により
トランジスタ4のオンオフを匍卿することになり、出力
端子7より安定した所定値の直流電圧を得ることができ
る。又、Vi>Veのとき(負荷が異常に重くなつた場
合、入力電圧に対して出力直流電圧が異常に低下して、
出力直流電圧を所定値にするため、パルス幅変調回路1
0の出力端子10cより出力されるパルス信号のパルス
幅を大きくして、トランジスタ4のオン時間を長くせし
め、トランジスタ4の安全動作領域を越えて動作しよう
とするとき)には、レベル検出回路10eの基準電圧入
力端子に供給される基準電圧の値はViであるから、パ
ルス幅変調回路10の出力端子10cより出力されるパ
ルス信号のパルス幅は、ダイオード14a及びコンデン
サ14bの互の接続点よりツエナーダイオード15及び
ダイオード16の直列回路を介してパルス幅変調回路1
0の変調信号入力端子10aに供給される入力電圧に応
じた電圧Viによつて制御されることになる。つまり、
第6図Aに示す如き鋸歯状波信号がレ?ル検出回路10
e及び10fに供給され、このレベル検出回路10fよ
りは第6図Bに示す如き立下りタイミング設定用のパル
ス幅γ。を有するパルス信号を出力し、又レベル検出回
路10eよりは電圧Viに応じた第6図Cに示す如きパ
ルス信号が出力されるので、出力端子10cには第6図
Dに示す如き電圧Viによつて制御されたパルス幅γM
ax(そのときの入力電圧に対してトランジスタ4が安
全動作領域を越えない様にオンオフ制御される最大のパ
ルス幅)のパルス信号が得られる0従つて、出力電圧が
異常に低下したときに、電圧Veが小となりパルス幅変
調回路10より出力されるパルス信号のパルス幅を大き
くして、トランジスタ4のオン時間を長くせしめ出力電
圧を所定値にしようとしても、Ve<Vi(トランジス
タ4の安全動作領域外で動作しようとする)という関係
になると、パルス幅変調回路10より出力されるパルス
信号のパルス幅はγNlaX(そのときの入力電圧に対
してトランジスタ4が安全動作領域内で動作する様にト
ランジスタ4のオンオフを制御する最大のパルス幅)よ
り大きくなることはなく、このトランジスタ4は安全動
作領域外で動作することはない。更に入力電圧が高くな
つたときはこれに応じて電圧iが高くなるので、入力電
圧に応じて安全動作領域が決定される。以上述べた如く
、入力電圧が高く負荷が異常に重くなり、出力電圧が異
常に低下したとき、第1図に示す従来例においてはトラ
ンジスタ4のオン時間が必要以上に長くなつてしま℃・
、即ら、このトランジスタ4が安全動作領域外で動作す
ることになり、このトランジスタ4が破壊されてしまう
おそれがあつたがミ斯る本発明に依れば、このトランジ
スタ4が安全動作領域内で動作する様に、このトランジ
スタ4のオン時間が入力電圧に応じて制御されるので、
このトランジスタ4は常に安全動作領域内で動作するた
め破壊されるおそれはなく、負荷が異常に重くなり、出
力電圧が異常に低下したときでも、このトランジスタ4
を保護することができる。That is, a sawtooth wave signal as shown in FIG. 5A is supplied to the level detection circuits 10e and 10f, and the level detection circuit 10
f is the pulse width γ for setting the falling timing as shown in FIG. 5B. Since the level detection circuit 10e outputs a pulse signal as shown in FIG. 5C according to the voltage e, the output terminal 10c receives a pulse signal as shown in FIG. A pulse signal having a controlled pulse width γ3 is thus obtained. Therefore, in this case, the embodiment shown in FIG. 4 is similar to the conventional example shown in FIG. The transistor 4 is turned on and off by the pulse signal, and a stable DC voltage of a predetermined value can be obtained from the output terminal 7. Also, when Vi>Ve (when the load becomes abnormally heavy, the output DC voltage abnormally decreases with respect to the input voltage,
In order to set the output DC voltage to a predetermined value, a pulse width modulation circuit 1 is used.
When attempting to operate beyond the safe operating area of the transistor 4 by increasing the pulse width of the pulse signal output from the output terminal 10c of the transistor 4 to increase the on-time of the transistor 4, the level detection circuit 10e is used. Since the value of the reference voltage supplied to the reference voltage input terminal of the pulse width modulation circuit 10 is Vi, the pulse width of the pulse signal output from the output terminal 10c of the pulse width modulation circuit 10 is equal to Pulse width modulation circuit 1 via a series circuit of Zener diode 15 and diode 16
It is controlled by the voltage Vi corresponding to the input voltage supplied to the modulation signal input terminal 10a of 0. In other words,
Is the sawtooth wave signal as shown in FIG. 6A? le detection circuit 10
e and 10f, and from this level detection circuit 10f, a pulse width γ for setting the fall timing as shown in FIG. 6B is supplied. Since the level detection circuit 10e outputs a pulse signal as shown in FIG. 6C according to the voltage Vi, the output terminal 10c has a voltage Vi as shown in FIG. 6D. Therefore, the controlled pulse width γM
A pulse signal of ax (maximum pulse width that is controlled on and off so that transistor 4 does not exceed the safe operating area with respect to the input voltage at that time) is obtained. Therefore, when the output voltage drops abnormally, Even if the voltage Ve becomes small and the pulse width of the pulse signal output from the pulse width modulation circuit 10 is increased to lengthen the ON time of the transistor 4 and the output voltage is set to a predetermined value, Ve<Vi (safety of the transistor 4) When the pulse width of the pulse signal output from the pulse width modulation circuit 10 becomes γNla (maximum pulse width that controls on/off of transistor 4), and transistor 4 will never operate outside its safe operating area. Furthermore, when the input voltage becomes higher, the voltage i increases accordingly, so the safe operation area is determined according to the input voltage. As mentioned above, when the input voltage is high and the load becomes abnormally heavy and the output voltage drops abnormally, in the conventional example shown in FIG. 1, the on-time of the transistor 4 becomes longer than necessary.
In other words, this transistor 4 would operate outside the safe operating area, and there was a risk that this transistor 4 would be destroyed, but according to the present invention, this transistor 4 would operate outside the safe operating area. Since the on-time of this transistor 4 is controlled according to the input voltage so that it operates at
Since this transistor 4 always operates within the safe operating area, there is no risk of it being destroyed, and even when the load becomes abnormally heavy and the output voltage drops abnormally, this transistor 4
can be protected.
従つて本発明に依れば広範囲例えばAClOOV−AC
26OVの入力電圧に対しても使用でき、同一般計のも
のを世界各国に於いて使用できる利益がある。尚、本発
明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱すること
なく、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。According to the invention, therefore, a wide range of eg AClOOV-AC
It can also be used for an input voltage of 26OV, and has the advantage that the same general meter can be used in many countries around the world. Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various other configurations may be adopted without departing from the gist of the present invention.
第1図は従来のスイツチング安定化電源回路の例を示す
構成図、第2図及び第3図は夫々その説明に供する線図
、第4図は本発明スイツチング安定化電源回路の一実施
例を示す構成図、第5図及び第6図は夫々本発明の説明
に供する線図である。
1は商用電源、3は出力トランス、4はトランジスタ、
5は共通端子、6は整流回路、7は出力端子、10はパ
ルス幅変調回路、14は検波回路、15はツエナーダイ
オードである。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a conventional switching regulated power supply circuit, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the same, and FIG. 4 shows an embodiment of the switching regulated power supply circuit of the present invention. The configuration diagrams shown in FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the present invention, respectively. 1 is a commercial power supply, 3 is an output transformer, 4 is a transistor,
5 is a common terminal, 6 is a rectifier circuit, 7 is an output terminal, 10 is a pulse width modulation circuit, 14 is a detection circuit, and 15 is a Zener diode.
Claims (1)
スイッチング素子の出力信号により駆動される出力トラ
ンスと、この出力トランスの出力信号を整流する整流回
路と、この整流回路の出力電圧と基準電圧との差に応じ
た出力を発生する誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力
に応じたパルス幅のパルス幅変調信号を発生するパルス
幅変調回路とを有し、このパルス幅変調回路の出力信号
により上記整流回路の出力が低下したとき上記スイッチ
ング素子のオン期間が長くなる如く上記スイッチング素
子のオンオフを制御するようにしたスイッチング安定化
電源回路において、上記パルス幅変調回路に上記パルス
幅変調信号のパルス幅が所定幅以上とならないようなパ
ルス幅制限回路を設けると共に、入力電圧を検出しこの
入力電圧の上昇に応じて上記パルス幅制限回路により決
定される上記所定幅がさらに狭くなるような入力電圧検
出手段を設けたことを特徴とするスイッチング安定化電
源回路。1. A switching element that intermittents the input DC current, an output transformer driven by the output signal of this switching element, a rectifier circuit that rectifies the output signal of this output transformer, and the difference between the output voltage of this rectifier circuit and a reference voltage. It has an error amplifier that generates an output according to the output of the error amplifier, and a pulse width modulation circuit that generates a pulse width modulation signal with a pulse width that corresponds to the output of the error amplifier. In the switching stabilized power supply circuit, the switching stabilized power supply circuit controls the on/off of the switching element so that the on period of the switching element becomes longer when the output of the switching element decreases, wherein the pulse width modulation circuit has a predetermined pulse width of the pulse width modulation signal. A pulse width limiting circuit is provided to prevent the width from exceeding the pulse width limiting circuit, and input voltage detecting means is provided to detect the input voltage and to further narrow the predetermined width determined by the pulse width limiting circuit as the input voltage increases. A switching stabilized power supply circuit characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13274979A JPS5924628B2 (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Switching stabilized power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13274979A JPS5924628B2 (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Switching stabilized power supply circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5656173A JPS5656173A (en) | 1981-05-18 |
| JPS5924628B2 true JPS5924628B2 (en) | 1984-06-11 |
Family
ID=15088672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13274979A Expired JPS5924628B2 (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Switching stabilized power supply circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924628B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844614U (en) * | 1981-08-19 | 1983-03-25 | サンケン電気株式会社 | Current feedback transistor switching circuit |
| JPS6412863A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Fuji Xerox Co Ltd | Switching system dc constant-voltage regulated power supply device |
| JPH0619328Y2 (en) * | 1987-10-21 | 1994-05-18 | ティーディーケイ株式会社 | Switching power supply |
-
1979
- 1979-10-15 JP JP13274979A patent/JPS5924628B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5656173A (en) | 1981-05-18 |
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