JPS6018186B2 - DC stabilized power supply - Google Patents
DC stabilized power supplyInfo
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- JPS6018186B2 JPS6018186B2 JP740880A JP740880A JPS6018186B2 JP S6018186 B2 JPS6018186 B2 JP S6018186B2 JP 740880 A JP740880 A JP 740880A JP 740880 A JP740880 A JP 740880A JP S6018186 B2 JPS6018186 B2 JP S6018186B2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/563—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices including two stages of regulation at least one of which is output level responsive, e.g. coarse and fine regulation
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は直流安定化電源回路に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a DC stabilized power supply circuit.
従来、直流安定化電源回路には、シリーズレギュレータ
方式とスイッチングレギュレータ方式の大別して二通り
の回路方式が実用化されている。Conventionally, two types of circuit systems have been put into practical use in DC stabilized power supply circuits: a series regulator system and a switching regulator system.
シリーズレギュレータ方式は、出力電圧を安定化する為
に入出力間にトランジスタを直列に接続し、そのトラン
ジスタを制御することにより入出力間の電圧差をトラン
ジスタのコレクタ及びヱミッタ間の電圧降下として発生
させることにより、出力電圧を一定に制御していた。従
って、トランジスタは、出力電流の増加或いは入出力間
電圧差の増加にをともない、発生熱量が増加し、それに
対処する為に熱容量の大きなトランジスタの使用及び熱
抵抗の小さい大型の放熱器の使用が必要であり、従って
、回路効率が低いという欠点があった。一方、スイッチ
ングレギュレータ方式は、入出力間に直列に接続された
トランジスタをスイッチング動作させ、トランジスタ駆
動信号のデューティサィクルを制御する事により出力電
圧を一定値に制御する方式の為に、前記シリーズレギュ
レータ方式で問題となるトランジスタの発熱は小さく、
従って、回路効率が高いが、スイッチング動作に起因す
るスパイク性ノイズの発生及び出力平滑回路の特性によ
るリップル電圧の増加等の欠点があった。In the series regulator method, a transistor is connected in series between the input and output in order to stabilize the output voltage, and by controlling the transistor, the voltage difference between the input and output is generated as a voltage drop between the collector and emitter of the transistor. By doing so, the output voltage was controlled to be constant. Therefore, as the output current increases or the voltage difference between input and output increases, the amount of heat generated by transistors increases, and to cope with this, it is necessary to use transistors with large heat capacity and large heat sinks with low thermal resistance. Therefore, the disadvantage was that the circuit efficiency was low. On the other hand, the switching regulator method controls the output voltage to a constant value by switching transistors connected in series between input and output and controlling the duty cycle of the transistor drive signal. The heat generated by the transistor, which is a problem with this method, is small;
Therefore, although the circuit efficiency is high, there are drawbacks such as generation of spike noise due to the switching operation and increase in ripple voltage due to the characteristics of the output smoothing circuit.
本発明は従来の上記欠点を除去する為になされたもので
あり、従って本発明の目的は、入出力間に直列に接続さ
れた制御用トランジスタを出力電流の増加にともないシ
リーズレギュレータ方式の制御モードからスイッチング
レギュレータ方式の制御モード‘こ移行させることによ
り、4・出力電流時のスパイクノイズ及びリツプルの低
減及び大出力電流時の発生熱造蓋の低減にともなう回路
効率の向上を可能にした新規な直流安定化電源回路を提
供、することにある。The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, and therefore, an object of the present invention is to change the control transistor connected in series between input and output to a series regulator type control mode as the output current increases. By shifting from the switching regulator control mode to the switching regulator type control mode, we have developed a new system that makes it possible to improve circuit efficiency by reducing spike noise and ripples during output current and reducing heat generated during high output current. Our mission is to provide DC stabilized power supply circuits.
上記目的を達成する為に、本発明では以下の如き構成を
探っている。In order to achieve the above object, the present invention explores the following configuration.
即ち、入出力間に直列接続されたトランジスタ、転流用
ダイオードを含むチョーク入力型平滑回路、出力電流値
により制御信号を出力するヒステリシス特性を持ったコ
ンパレータ、その制御信号により三角波出力を発生する
発振回路及び積分回路、その三角波を重畳可能な基準電
圧源及び基準電圧源と出力電圧との差を増幅し、前記ト
ランジスタを制御する誤差増幅回路を具備する安定化電
源回路である。かかる構成によって、安定化電源回路の
出力電流値があらかじめ設定した値以下の時には、シリ
ーズレギュレータ方式で回路が動作し、ノイズの発生を
おさえ、一方出力電流値が設定値以上の時は、スイッチ
ングレギュレータ方式で回路が動作し、回路効率を高め
る。従って、出力電流が一定値以下では、スイッチング
レギュレー夕の欠点を除き、出力電流が一定値以上では
シリーズレギュレー夕の欠点を除くことができる。次に
本発明をその良好な一実施例について第1図を参照して
詳細に説明する。That is, a transistor connected in series between input and output, a choke input type smoothing circuit including a commutating diode, a comparator with hysteresis characteristics that outputs a control signal depending on the output current value, and an oscillation circuit that generates a triangular wave output based on the control signal. and an integrating circuit, a reference voltage source on which the triangular wave can be superimposed, and an error amplification circuit that amplifies the difference between the reference voltage source and the output voltage and controls the transistor. With this configuration, when the output current value of the stabilized power supply circuit is less than a preset value, the circuit operates as a series regulator to suppress noise generation, while when the output current value is higher than the preset value, the circuit operates as a switching regulator. The circuit operates according to the method and increases the circuit efficiency. Therefore, when the output current is below a certain value, the disadvantages of a switching regulator can be eliminated, and when the output current is above a certain value, the disadvantages of a series regulator can be eliminated. Next, a preferred embodiment of the present invention will be explained in detail with reference to FIG.
本発明の一実施例は、出力を制御する為のシリーズバス
トランジスタ2、スイッチングモード時のィンダクタに
蓄積されたエネルギーの転流用ダイオード3、チョーク
コイル及びコンデンサにより構成されるチョーク入力型
平滑回路4、出力電流をセンスし、それに比例した電圧
を発生する蚤流センス回路、この電流センス回路5の出
力及び8の基準電圧を比較し、電流センス回路5の出力
に応じて“ON/OFF”の信号を出力し、更にヒステ
リシス特性を持ったヒステリシスコンパレ−夕7、この
ヒステリシスコンパレータ7の出力により発振を“ON
/OFF”できる矩形波発振回路9、この矩形波発振回
路9の発振出力を積分し、三角波出力とする抵抗及びコ
ンデンサにより構成された積分回路10及び11の基準
電圧源と出力端子6の電圧を比較し、トランジスタ2を
制御する誤差増幅回路12とから綾成される。One embodiment of the present invention includes a series bus transistor 2 for controlling the output, a diode 3 for commutating the energy stored in the inductor during switching mode, a choke input type smoothing circuit 4 composed of a choke coil and a capacitor, A flow sense circuit that senses the output current and generates a voltage proportional to it, compares the output of this current sense circuit 5 and the reference voltage 8, and generates an "ON/OFF" signal according to the output of the current sense circuit 5. A hysteresis comparator 7 with hysteresis characteristics is output, and the oscillation is turned on by the output of this hysteresis comparator 7.
A rectangular wave oscillation circuit 9 that can be turned OFF or OFF, integrates the oscillation output of this rectangular wave oscillation circuit 9, and outputs a triangular wave by integrating the voltage at the reference voltage source and output terminal 6 of integrating circuits 10 and 11 constituted by resistors and capacitors. and an error amplification circuit 12 for comparing and controlling the transistor 2.
以下に出力端子6における出力電流に応じた各部の動作
を説明する。The operation of each part according to the output current at the output terminal 6 will be explained below.
出力端子6における出力電流が小さい時には、電流セン
ス回路5の出力電圧は、基準電圧8より小さく、ヒステ
リシスコンパレータ7の出力は“OFF”である。When the output current at the output terminal 6 is small, the output voltage of the current sense circuit 5 is lower than the reference voltage 8, and the output of the hysteresis comparator 7 is "OFF".
従って、発振回路9は発振を停止し、積分回路10は三
角波を出力しない。積分回路10の出力は、基準電圧1
1の出力に接続されているが、積分回路10から三角波
が重畳されない為に一定直流電圧が誤差増幅回路12に
入力され、この電圧と出力端子6の電圧の差の信号が誤
差増幅回路12から出力され、誤差増幅回路12の出力
は、制御トランジスタ2に負帰還がかかるように制御ト
ランジスタ2を制御し、出力端子6の電圧を一定に保つ
ように制御する。この時ダイオード3は逆電圧となり作
用しない。又、チョーク入力型平滑回路4はフィル夕と
して動作する。一方、出力端子6における出力電流が大
きい時には、電流センス回路5の出力電圧は、基準電圧
8より大きく、ヒステリシスコンパレータ7の出力は“
OWになり、発振回路9が発振し、積分回路10の出力
に三角波が発生し、この三角波出力が基準電圧11の出
力に重畳され、この三角波成分を含んだ基準電圧と出力
端子6の電圧が比較され、誤差増幅回路12の出力は、
三角波成分の電圧波高値が出力端子6の電圧より高い時
には“ON”、低い時には“OFF”の矩形波出力とな
り、制御トランジスタ2をスイッチング動作させる。Therefore, the oscillation circuit 9 stops oscillating, and the integration circuit 10 does not output a triangular wave. The output of the integrating circuit 10 is the reference voltage 1
However, since the triangular wave is not superimposed from the integrating circuit 10, a constant DC voltage is input to the error amplifier circuit 12, and the signal of the difference between this voltage and the voltage at the output terminal 6 is output from the error amplifier circuit 12. The output of the error amplification circuit 12 controls the control transistor 2 so that negative feedback is applied to the control transistor 2, and controls the voltage at the output terminal 6 to be kept constant. At this time, the diode 3 becomes a reverse voltage and does not function. Further, the choke input type smoothing circuit 4 operates as a filter. On the other hand, when the output current at the output terminal 6 is large, the output voltage of the current sense circuit 5 is higher than the reference voltage 8, and the output of the hysteresis comparator 7 is "
OW, the oscillation circuit 9 oscillates, a triangular wave is generated at the output of the integrating circuit 10, this triangular wave output is superimposed on the output of the reference voltage 11, and the reference voltage containing this triangular wave component and the voltage at the output terminal 6 are The output of the error amplification circuit 12 is
When the voltage peak value of the triangular wave component is higher than the voltage at the output terminal 6, it becomes an "ON" rectangular wave output, and when it is lower than the voltage at the output terminal 6, it becomes an "OFF" rectangular wave output, causing the control transistor 2 to perform a switching operation.
このスイッチング出力をチョーク入力型平縄回路4によ
り平浴し、直流出力を出力端子6に出力する。この時ダ
イオード3は、制御トランジスタ2が“OFF”の時に
平滑回路4に含まれるチョークコイルに蓄積されたエネ
ルギーを転流し、平滑効率を上げる。ヒステリシスコン
パレータ7におけるヒステリシス特性は、出力電流値が
コンパレータの境界値付近にある時の動作を安定化さる
為にある。本発明は、以上説明したように、出力電流を
センスする事によってシリーズレギュレータ方式の動作
モード及びスイッチングレギュレータ方式の動作モード
の二つのモードで動作することから、出力電流が設定し
たある値以下の小出力電流時には、シリーズレギュレー
タとして動作し、スパイク/ィズの発生及びリップル電
圧に起因するノイズトラブル及びS/N比の低下を低減
するとができ、又、ある設定値以上の大電流時には、ス
イッチングレギュレータとして動作し、効率良く出力電
流を供恩給することから、電源回路部の小型化及び省電
力化が可能になるという効果がある。This switching output is fed to a choke input type flat wire circuit 4, and a DC output is outputted to an output terminal 6. At this time, the diode 3 commutates the energy accumulated in the choke coil included in the smoothing circuit 4 when the control transistor 2 is "OFF", increasing smoothing efficiency. The hysteresis characteristic of the hysteresis comparator 7 is provided to stabilize the operation when the output current value is near the boundary value of the comparator. As explained above, the present invention operates in two modes, a series regulator type operation mode and a switching regulator type operation mode, by sensing the output current. When the output current is high, it operates as a series regulator, reducing noise troubles and S/N ratio declines caused by spikes and noise, and when the current exceeds a certain set value, it operates as a switching regulator. Since the power supply circuit operates as a power supply circuit and efficiently supplies output current, it has the effect of making it possible to downsize the power supply circuit section and save power.
以上本発明はその良好な一実施例について説明されたが
、それは単なる例示的なものであり、ここで説明された
実施例によってのみ本発明が限定されるものでないこと
は勿論である。Although the present invention has been described above with respect to one preferred embodiment thereof, this is merely an illustrative example, and it goes without saying that the present invention is not limited only to the embodiment described herein.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図である
。
1・・・・・・入力端子、2・・・・・・トランジスタ
、3・・・・・・ダイオード、4・・・・・・チョーク
入力型平滑回路、5…・・・電流センス回路、6・・・
・・・出力端子、7・・・・・・ヒステリシスコンパレ
ータ、8・・・・・・基準電圧、9・・・・・・発振回
路、10・…・・積分回路、11・・・・・・基準電圧
、12・・・・・・誤差増幅回路。
豹’図FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. 1...Input terminal, 2...Transistor, 3...Diode, 4...Choke input type smoothing circuit, 5...Current sense circuit, 6...
...Output terminal, 7...Hysteresis comparator, 8...Reference voltage, 9...Oscillation circuit, 10...Integrator circuit, 11... -Reference voltage, 12...Error amplification circuit. Leopard figure
Claims (1)
、このトランジスタにより制御された出力を平滑する転
流用ダイオードを含むチヨーク入力型平滑回路と、この
平滑回路の出力電流を検知して一定電流値以上の時に制
御信号を出力しかつヒステリシス特性を持つたコンパレ
ータ回路と、このコンパレータ回路が出力する制御信号
により三角波出力を発生する発振回路及び積分回路と、
前記三角波出力を重畳する手段を持つ基準電圧源と、こ
の基準電圧源の出力電圧と出力電圧との差電圧を増幅し
前記出力制御トランジスタを制御する誤差増幅回路とを
有することを特徴とした直流安定化電源回路。1. A series-connected transistor that controls the output voltage, a chiyoke input smoothing circuit that includes a commutating diode that smoothes the output controlled by this transistor, and a circuit that detects the output current of this smoothing circuit and detects the current value above a certain value. a comparator circuit that sometimes outputs a control signal and has a hysteresis characteristic; an oscillation circuit and an integration circuit that generate a triangular wave output according to the control signal output from the comparator circuit;
A direct current comprising: a reference voltage source having means for superimposing the triangular wave output; and an error amplification circuit that amplifies the difference voltage between the output voltage of the reference voltage source and the output voltage to control the output control transistor. Stabilized power supply circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP740880A JPS6018186B2 (en) | 1980-01-26 | 1980-01-26 | DC stabilized power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP740880A JPS6018186B2 (en) | 1980-01-26 | 1980-01-26 | DC stabilized power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56105516A JPS56105516A (en) | 1981-08-22 |
| JPS6018186B2 true JPS6018186B2 (en) | 1985-05-09 |
Family
ID=11665035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP740880A Expired JPS6018186B2 (en) | 1980-01-26 | 1980-01-26 | DC stabilized power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018186B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152087U (en) * | 1985-03-10 | 1986-09-19 |
-
1980
- 1980-01-26 JP JP740880A patent/JPS6018186B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152087U (en) * | 1985-03-10 | 1986-09-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56105516A (en) | 1981-08-22 |
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