JPS6028006B2 - Stabilized power supply circuit - Google Patents
Stabilized power supply circuitInfo
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- JPS6028006B2 JPS6028006B2 JP13747377A JP13747377A JPS6028006B2 JP S6028006 B2 JPS6028006 B2 JP S6028006B2 JP 13747377 A JP13747377 A JP 13747377A JP 13747377 A JP13747377 A JP 13747377A JP S6028006 B2 JPS6028006 B2 JP S6028006B2
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Description
【発明の詳細な説明】
スイッチング方式を探る安定化電源回路は第1図に示す
如く構成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A stabilized power supply circuit using a switching method is constructed as shown in FIG.
図において1は電源トランスを示し、1次コイルlaに
は直流電源2とスイッチング用のトランジスタQが接続
される。In the figure, 1 indicates a power transformer, and a DC power source 2 and a switching transistor Q are connected to the primary coil la.
発振器4で得た発振出力Po(第2図A参照)はパルス
中変調器5に供V給されてパルス幅変調された後、これ
がスイッチングパルスとしてトランジスタQに供給され
る。トランス1の2次コイルlbには周知のように整流
回路6が接続され、端子6aより所定の出力電圧が得ら
れるようになっている。この世力電圧を安定化するため
、通常端子6aには電圧検出回路7が接続されその検出
電圧に応じて上述のパルス幅変調器5を制御(パルス幅
制御)することにより出力電圧の安定化を図っている。
例えば、パルス幅変調されたスイッチングパルスPMが
第2図Bのように7,なるパルス幅の場合、トランジス
タQのコレクタ電流icは同図Cのようになり、又ベー
ス電流iBは同図○の如くなる。The oscillation output Po (see FIG. 2A) obtained from the oscillator 4 is supplied to the pulse modulator 5 to undergo pulse width modulation, and then supplied to the transistor Q as a switching pulse. As is well known, a rectifier circuit 6 is connected to the secondary coil lb of the transformer 1, so that a predetermined output voltage can be obtained from a terminal 6a. In order to stabilize this world voltage, a voltage detection circuit 7 is usually connected to the terminal 6a, and the above-mentioned pulse width modulator 5 is controlled (pulse width control) according to the detected voltage, thereby stabilizing the output voltage. I'm trying.
For example, if the pulse width modulated switching pulse PM has a pulse width of 7 as shown in Figure 2B, the collector current ic of the transistor Q will be as shown in Figure 2C, and the base current iB will be as shown in Figure 2B. It becomes like this.
出力電圧が所定電圧より高い場合にはパルス幅は第2図
Eの如く丁2なるパルス幅に制御される結果、コレクタ
電流iBもまた同図Fの如くなり、これによって出力電
圧の上昇を抑えている。ところで、このようにパルス幅
を制御して出力電圧の安定化を図る場合、スイッチング
パルスPMのパルス幅は出力電圧に応じて制御し得るも
、パルス電流のピーク値までは制御できない。When the output voltage is higher than the predetermined voltage, the pulse width is controlled to a pulse width of 2 as shown in Fig. 2E, and as a result, the collector current iB also becomes as shown in Fig. 2F, thereby suppressing the rise in the output voltage. ing. By the way, when stabilizing the output voltage by controlling the pulse width in this way, although the pulse width of the switching pulse PM can be controlled according to the output voltage, it is not possible to control the pulse width up to the peak value of the pulse current.
すなわち、パルス電流のピーク値はパルス幅に拘わらず
一定である。そのためパルス幅が狭いときにはトランジ
スタQのベース電流iBは過剰となり、依って、トラン
ジスタQをオフする場合にはそれだけ大きな電流が必要
になるから、第2図Fの場合、トランジスタQを完全に
オフすることができず、スイッチング特性が劣化する。
スイッチング特性を改善するには、パルス幅を制御する
と同時にピーク値も制御すればよく、例えばパルス幅が
ヶ2のようになった場合にはそれに伴ってベース電流i
Bのピーク値を小さくすればよいが、このようにピーク
値制御までも行なうと回路が複雑化するので、スイッチ
ング特性を犠牲にしているのが現状である。本発明はこ
のような点を考慮し、特にパルス幅制御により出力電圧
を一定化しようとするものにおいて、スイッチング状態
がこのパルス幅によって影響されないように工夫したも
のである。That is, the peak value of the pulse current is constant regardless of the pulse width. Therefore, when the pulse width is narrow, the base current iB of transistor Q becomes excessive, and therefore a large current is required to turn off transistor Q. In the case of Fig. 2 F, transistor Q is completely turned off. Therefore, the switching characteristics deteriorate.
In order to improve the switching characteristics, it is sufficient to control the peak value at the same time as controlling the pulse width. For example, when the pulse width becomes 2, the base current i
It is possible to reduce the peak value of B, but if the peak value is controlled in this way, the circuit becomes complicated, so the switching characteristics are currently sacrificed. The present invention takes these points into consideration, and is designed to ensure that the switching state is not affected by the pulse width, especially in a device that attempts to keep the output voltage constant through pulse width control.
第3図以下を参照しながら本発明による安定化電源回路
について詳細に説明しよう。第3図は本発明の一例であ
って、トランス1の1次コイルla側にはスイッチング
用のトランジスタQ(第1のスイッチング素子)を含む
共振回路10が接続される。The stabilized power supply circuit according to the present invention will be explained in detail with reference to FIG. 3 and subsequent figures. FIG. 3 shows an example of the present invention, in which a resonant circuit 10 including a switching transistor Q (first switching element) is connected to the primary coil la side of the transformer 1.
この例では1次コイルlaを共振素子とする共振回路で
あって、1次コイルlaと並列に共振用のコンデンサ1
1が接続されると共に、ダンパ用のダイオード12が接
続される。従ってスイッチングトランジスタQはこれら
共振回路と並列に接続される。また1次コイルlaとコ
ンデンサ11との間にはこの共振回路10の電源(第1
の電源)として作用する充電用のコンデンサ13が直列
接続される。本発明においては、更にダンパダィオード
12とトランジスタQとの電流通路内に、第2の電源2
と第2のスイッチング素子21と更にィンダクタンス素
子が直列接続される。In this example, a resonant circuit has a primary coil la as a resonant element, and a resonant capacitor 1 is connected in parallel with the primary coil la.
1 is connected, and a damper diode 12 is also connected. The switching transistor Q is therefore connected in parallel with these resonant circuits. Also, between the primary coil la and the capacitor 11, there is a power source (first
A charging capacitor 13, which acts as a power source (power source), is connected in series. In the present invention, a second power supply 2 is further provided in the current path between the damper diode 12 and the transistor Q.
, the second switching element 21, and an inductance element are further connected in series.
ィンダクタンス素子としてこの例ではトランス20の1
次コイル20aを利用した場合であり、また第2の電源
としては上述の直流電源2を使用した場合である。第2
のスイッチング素子21としてこの例ではSCRが使用
される。接続点P,,P2との間には直列にダイオード
22が図示の樋性をもって接続される。In this example, the inductance element is 1 of the transformer 20.
This is a case where the secondary coil 20a is used, and the above-mentioned DC power supply 2 is used as the second power supply. Second
In this example, an SCR is used as the switching element 21. A diode 22 is connected in series between the connection points P, , P2 with the groove characteristics shown.
このダィオ−ド22は第2のスイッチング素子21に、
スイッチング用のトランジスタQを通じて第2の電源2
が供給されるようにするための電流ル−プ形成用で、接
続点P,,P2間の電流ループを遮断している。また、
このダイオード22の存在で、第1の電源たるコンデン
サ13とトランジスタQとの間の電流ループを形成する
ことができる。この構成により、トランジスタQのオフ
に伴って第2のスイッチング素子21に対する電源路が
遮断され、この素子21の制御が可能になる。This diode 22 is connected to the second switching element 21,
The second power supply 2 is connected through the switching transistor Q.
It is used to form a current loop so that the current is supplied, and the current loop between the connection points P and P2 is interrupted. Also,
Due to the presence of this diode 22, a current loop can be formed between the capacitor 13, which is the first power source, and the transistor Q. With this configuration, the power supply path to the second switching element 21 is cut off when the transistor Q is turned off, and this element 21 can be controlled.
ダイオード22が設けられていないと、第2の電源2が
直結され、素子22の制御は不可能になる。一方、トラ
ンス20の第2のコイル20bは逆流素子用のダイオー
ド23を通じてコンデンサ13の両端に接続される。こ
の閉ループにより2次コイル20bに発生する起電力が
ダイオード23を通じてコンデンサ13に充電される。
トランジスタQには発振器4で得た発振出力P。If the diode 22 is not provided, the second power source 2 will be directly connected and control of the element 22 will be impossible. On the other hand, the second coil 20b of the transformer 20 is connected to both ends of the capacitor 13 through a diode 23 for a reverse current element. Due to this closed loop, the electromotive force generated in the secondary coil 20b is charged to the capacitor 13 through the diode 23.
Transistor Q receives oscillation output P obtained from oscillator 4.
が直接供給されるが、第2のスイッチング素子21には
出力電圧の検出出力に応じてそのスイッチング位相が制
御される。この例では第1図で説明したと同様に、パル
ス幅変調器5が利用され、そのため発振器4の出力はパ
ルス幅変調器5に供給され、その変調出力PMは微分回
路24にて微分され、その微分パルスをトリガパルスP
Tとして利用している。続いて、このように構成された
安定化電源回路の動作を第4図を参照しながら説明しよ
う。is directly supplied to the second switching element 21, and its switching phase is controlled according to the detected output of the output voltage. In this example, the pulse width modulator 5 is used in the same way as explained in FIG. The differential pulse is the trigger pulse P
It is used as T. Next, the operation of the stabilized power supply circuit configured as described above will be explained with reference to FIG.
第4図において、TDはダンパ期間、TTは導適期間、
そしてTFはパルス発生期間である。従って今、同図A
で示すような発振出力FoがトランジスタQに供給され
た場合、トランジスタQのオフと同時に、同図Bで示す
パルス電圧Vcが1次コイルlaの両端に発生し、また
導適期間TTには同図Cの破線で示すコレクタ電流ic
が流れ、更にダンパダイオード12には同図Dで示すダ
ンパ電流iD(破線図示)が流れることになる。しかし
実際には後述の第2のスイッチング素子21の動作が関
与するため、実線で示すようなコレクタ電流io及びダ
ンバ電流iDQが夫々流れることになる。パルス発生期
間TFになると、1次コイルlaとコンデンサー1との
間において共振が生ずるため、1次コイルlaには同図
Eで示すようなコイル電流iLが流れることになる。In FIG. 4, TD is the damper period, TT is the conduction period,
And TF is the pulse generation period. Therefore, now, the same figure A
When the oscillation output Fo shown in is supplied to the transistor Q, a pulse voltage Vc shown in FIG. Collector current ic shown by the dashed line in Figure C
flows, and furthermore, a damper current iD (indicated by a broken line) shown by D in the figure flows through the damper diode 12. However, in reality, since the operation of the second switching element 21, which will be described later, is involved, collector current io and damper current iDQ as shown by solid lines flow, respectively. During the pulse generation period TF, resonance occurs between the primary coil la and the capacitor 1, so that a coil current iL as shown by E in the figure flows through the primary coil la.
ここで、検出回路7の出力によって変調出力PMが同図
Fの如くパルス幅変調されたものとすれば、これにより
同図Gで示すトリガパルスPTが発生するため、この時
点において始めて第2のスイッチング素子21がオンす
る。Here, if the modulated output PM is pulse-width modulated by the output of the detection circuit 7 as shown in F in the same figure, the trigger pulse PT shown in G in the same figure is generated. Switching element 21 is turned on.
その結果、電源2−トランス20の1次コイル20a−
ダンパダィオード12−トランジスタQ−第2のスイッ
チング素子21を通る電流ループが形成され、第2のス
イッチング素子21には同図日で示すような電流isが
流れる。これによりトランス20の1次コイル20aに
は同図1のコイル電流iPが流れる。トランジスタQが
オフすると、第2のスイッチング素子21はこの時点で
オフするから、このとき1次コイル20aに発生するパ
ルス電圧Psは同図Jの如くコイル電流iPに比例した
パルス電圧である。As a result, the power supply 2 - the primary coil 20a of the transformer 20 -
A current loop is formed through the damper diode 12, the transistor Q, and the second switching element 21, and a current is flows through the second switching element 21 as shown by the date in the figure. As a result, the coil current iP shown in FIG. 1 flows through the primary coil 20a of the transformer 20. When the transistor Q is turned off, the second switching element 21 is turned off at this point, so the pulse voltage Ps generated in the primary coil 20a at this time is a pulse voltage proportional to the coil current iP as shown in J of the figure.
その結果2次コイル20bにも同様なパルス電圧が誘起
され、これがスイッチング素子21のオフの期間、ダイ
オード23を通じてコンデンサ13に図の極性をもって
充電される。充電電圧の大きさは第2のスイッチング素
子21におけるスイッチング位相によって決定される。
すなわち、充電電圧は第2のスイッチング素子21のオ
ン期間に比例し、オン期間が長ければ、それだけトラン
ス20の1次コイル20aに発生する逆起電圧が大きく
なり、コンデンサ13には充分なる直流電圧が蓄えられ
る。オン期間が短かければ、当然これに比例して1次コ
イル20aに発生する逆起電力も小さくなるため、コン
デンサー3にはそれだけ少ない電圧が蓄積されることに
なる。そのため今第5図で示すように変調出力PMのパ
ルス幅がW,(同図B)や同図Eで示すようなW2のパ
ルス幅に制御された場合とではコンデンサー3の充電電
圧が相違するので、トランスーの1次コイルlaに発生
するパルス電圧Vcが異る。整流回路6はピーク値整流
であるから、パルス電圧Vcの変動に応じて出力電圧が
変化し、ゆえにこの出力電圧が一定となるようにパルス
幅制御すれば直流電圧の安定化を図ることができる。以
上説明した本発明の構成によれば、トランジスタQに対
しその制御用の第2のスイッチング素子21のスイッチ
ング位相を制御するだけで、安定化した直流電圧を得る
ことができる。As a result, a similar pulse voltage is induced in the secondary coil 20b, and this pulse voltage is charged to the capacitor 13 through the diode 23 with the polarity shown in the figure while the switching element 21 is off. The magnitude of the charging voltage is determined by the switching phase in the second switching element 21.
That is, the charging voltage is proportional to the on period of the second switching element 21, and the longer the on period, the larger the back electromotive force generated in the primary coil 20a of the transformer 20, and the sufficient DC voltage is applied to the capacitor 13. is stored. Naturally, if the on period is short, the back electromotive force generated in the primary coil 20a will also be proportionally smaller, so that less voltage will be stored in the capacitor 3. Therefore, as shown in Fig. 5, the charging voltage of the capacitor 3 is different when the pulse width of the modulated output PM is controlled to W, (B in the figure) or W2 as shown in E in the figure. Therefore, the pulse voltage Vc generated in the primary coil la of the transformer is different. Since the rectifier circuit 6 is a peak value rectifier, the output voltage changes according to fluctuations in the pulse voltage Vc, so if the pulse width is controlled so that this output voltage is constant, the DC voltage can be stabilized. . According to the configuration of the present invention described above, a stabilized DC voltage can be obtained by simply controlling the switching phase of the second switching element 21 for controlling the transistor Q.
この場合、トランジスタQには常に一定の発振出力Po
がそのスイッチング信号として供給され、第2のスイッ
チング素子21におけるスイッチング位相だけを制御す
るようにしているので、パルス幅の大小には関係なく、
常にトランジスタQを完全にオフさせることができる。
さらに、本発明では第2のスイッチング素子21をスイ
ッチング制御するため、消費電力が少ないなどの効果を
有する。第6図ないし第8図は本発明の他の実施例を示
す。第6図は水平偏向回路に適用した場合であって、こ
の場合には共振用コンデンサ11の両端に図の如く水平
偏向コイル26及びS字補正用のコンデンサ27の直列
回路を並列接続すればよい。又ダイオード22は図のよ
うな位置に接続しても同様の効果を達成できる。すなわ
ちこの構成でもトランジスタQを通じて第2のスイッチ
ング素子21に所望とする直流電圧が供給されるような
電流ループが形成されるからである。水平偏向コイル2
6には周知のように鋸歯状波の偏向電流が流れる。第7
図の実施例はトランス20と第2のスイッチング素子2
1の接続位置が異なるだけである。In this case, transistor Q always has a constant oscillation output Po.
is supplied as the switching signal to control only the switching phase in the second switching element 21, regardless of the magnitude of the pulse width.
Transistor Q can always be completely turned off.
Furthermore, since the present invention controls the switching of the second switching element 21, it has effects such as low power consumption. 6 to 8 show other embodiments of the invention. FIG. 6 shows a case where it is applied to a horizontal deflection circuit, and in this case, a series circuit of a horizontal deflection coil 26 and an S-shaped correction capacitor 27 may be connected in parallel to both ends of the resonance capacitor 11 as shown in the figure. . Further, the same effect can be achieved even if the diode 22 is connected in the position shown in the figure. That is, this is because even with this configuration, a current loop is formed in which the desired DC voltage is supplied to the second switching element 21 through the transistor Q. Horizontal deflection coil 2
6, a sawtooth wave deflection current flows as is well known. 7th
The illustrated embodiment includes a transformer 20 and a second switching element 2.
The only difference is the connection position of 1.
ところで、今までの実施例は何れもィンダクタンス素子
としてトランス20における1次コイル20aを利用し
た例であるが、第8図のようにトランスを利用すること
なく通常のィンダクタンス素子30を利用しても同機な
効果が得られる。但しこの例では逆起電力を利用すると
いう思想ではなくィンダクタンス素子30、充電用コン
デンサ13、ダンパダィオード12を通る電流ループが
第2のスイッチング素子21によって制御されるように
構成されている。この構成でも上述したと同機の効果が
得られるは勿論である。Incidentally, all of the embodiments so far have used the primary coil 20a of the transformer 20 as an inductance element, but as shown in FIG. 8, an ordinary inductance element 30 is used without using a transformer. However, the same effect can be obtained. However, in this example, the idea is not to use back electromotive force, but the current loop passing through the inductance element 30, the charging capacitor 13, and the damper diode 12 is controlled by the second switching element 21. Of course, even with this configuration, the same effects as described above can be obtained.
第1図は従来回路の接続図、第2図はその動作説明に供
する波形図、第3図は本発明による安定化電源回路の一
例を示す接続図、第4図及び第5図はその動作説明に供
する波形図、第6図ないし第8図は本発明の他の実施例
を示す接続図である。
Qは第1のスイッチング素子たるトランジスタ、21は
第2のスイッチング素子、10は共振回路、20a,3
0はィンダクタソス素子である。
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図
第6図
第7図
第8図Fig. 1 is a connection diagram of the conventional circuit, Fig. 2 is a waveform diagram for explaining its operation, Fig. 3 is a connection diagram showing an example of the stabilized power supply circuit according to the present invention, and Figs. 4 and 5 are its operation. Waveform diagrams for explanation and FIGS. 6 to 8 are connection diagrams showing other embodiments of the present invention. Q is a transistor which is a first switching element, 21 is a second switching element, 10 is a resonant circuit, 20a, 3
0 is an inductor Sos element. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8
Claims (1)
振回路を有し、この並列共振回路に設けられたダンパダ
イオードと上記第1のスイツチング素子との間にダイオ
ードが接続され、このダイオードの両端に直接的または
上記第1の電源を介して第2の電源と第2のスイツチン
グ素子とインダクタンス素子が夫々接続され、上記第2
のスイツチング素子を出力電圧に応じて制御することに
より、上記インダクタンス素子に発生する逆起電力を一
定にして上記第1の電源に供給するようにした安定化電
源回路。1 has a parallel resonant circuit including a first power supply and a first switching element, a diode is connected between a damper diode provided in this parallel resonant circuit and the first switching element, and a diode is connected between both ends of this diode. A second power supply, a second switching element, and an inductance element are respectively connected directly to or via the first power supply, and the second
A stabilizing power supply circuit configured to control a switching element according to an output voltage to keep the back electromotive force generated in the inductance element constant and supply it to the first power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13747377A JPS6028006B2 (en) | 1977-11-16 | 1977-11-16 | Stabilized power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13747377A JPS6028006B2 (en) | 1977-11-16 | 1977-11-16 | Stabilized power supply circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5469748A JPS5469748A (en) | 1979-06-05 |
| JPS6028006B2 true JPS6028006B2 (en) | 1985-07-02 |
Family
ID=15199424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13747377A Expired JPS6028006B2 (en) | 1977-11-16 | 1977-11-16 | Stabilized power supply circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028006B2 (en) |
-
1977
- 1977-11-16 JP JP13747377A patent/JPS6028006B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5469748A (en) | 1979-06-05 |
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