JPH0247197B2 - JIREIHATSUSHINKI - Google Patents
JIREIHATSUSHINKIInfo
- Publication number
- JPH0247197B2 JPH0247197B2 JP5048184A JP5048184A JPH0247197B2 JP H0247197 B2 JPH0247197 B2 JP H0247197B2 JP 5048184 A JP5048184 A JP 5048184A JP 5048184 A JP5048184 A JP 5048184A JP H0247197 B2 JPH0247197 B2 JP H0247197B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching transistor
- base
- transistor
- circuit
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 69
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 32
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- 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
- H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
- 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
- H02M3/338—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 in a self-oscillating arrangement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はオンオフ式−石型トランジスタコンバ
ータ又はリンギングチヨークコンバータと呼ばれ
る直流−直流変換器等のための自励発振器に関
し、更に詳細には、電力損失の少ない自励式のト
ランジスタ発振回路に関する。Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention relates to a self-excited oscillator for a DC-DC converter, etc., called an on-off type stone-type transistor converter or a ringing chain-type transistor converter, and more particularly, to a self-excited oscillator for a DC-DC converter, etc., which has low power loss. This invention relates to an excited transistor oscillation circuit.
従来技術
従来の自励発振回路を含むオンオフ型DC−DC
変換器を示す第1図に於いて、1は直流電源、2
は出力トランス、3はスイツチングトランジスタ
であり、これ等は直列に接続されている。即ちト
ランス2の1次巻線4の一端は直流電源1の一端
(正端子)に接続され、その他端はスイツチング
トランジスタ3のコレクタに接続され、スイツチ
ングトランジスタ3のエミツタは直流電源1の他
端(負端子)に接続されている。トランス2は2
次巻線5の他に、3次巻線6も有し、2次巻線5
には整流ダイオード7とコンデンサ8とから成る
整流平滑回路9が接続され、この出力段に負荷1
0が接続されている。3次巻線6はベース駆動巻
線であり、その一端(上端)が電流制限抵抗11
を介してスイツチングトランジスタ3のベースに
接続され、その他端(下端)がエミツタに接続さ
れている。15は起動抵抗であり、電源1の一端
とスイツチングトランジスタ3のベースとの間に
接続されている。16は電圧制御用トランジスタ
であり、スイツチングトランジスタ3のベースと
エミツタとの間に接続されている。17は電圧制
御回路であり、整流平滑回路9の出力ラインから
検出した電圧と基準電源18の基準電圧とを比較
し、両者の差に対応する出力電圧を送出する差動
増幅器19と、この差動増幅器19の出力に応じ
た発光状態となる発光素子20と、この発光素子
20の発光に対応してインピーダンスが変化する
受光素子から成る制御素子21とを含む。なお、
出力電圧制御素子21は電圧制御用トランジスタ
16のベースとグランドとの間に接続されてい
る。Conventional technology On-off type DC-DC including conventional self-excited oscillation circuit
In Figure 1 showing the converter, 1 is a DC power supply, 2
3 is an output transformer, and 3 is a switching transistor, which are connected in series. That is, one end of the primary winding 4 of the transformer 2 is connected to one end (positive terminal) of the DC power supply 1, the other end is connected to the collector of the switching transistor 3, and the emitter of the switching transistor 3 is connected to the other end of the DC power supply 1. connected to the terminal (negative terminal). transformer 2 is 2
In addition to the secondary winding 5, it also has a tertiary winding 6, and a secondary winding 5
A rectifying and smoothing circuit 9 consisting of a rectifying diode 7 and a capacitor 8 is connected to the output stage, and a load 1 is connected to the output stage.
0 is connected. The tertiary winding 6 is a base drive winding, and one end (upper end) of the tertiary winding 6 is a current limiting resistor 11.
The other end (lower end) is connected to the emitter. A starting resistor 15 is connected between one end of the power supply 1 and the base of the switching transistor 3. Reference numeral 16 denotes a voltage control transistor, which is connected between the base and emitter of the switching transistor 3. 17 is a voltage control circuit, which compares the voltage detected from the output line of the rectifying and smoothing circuit 9 with the reference voltage of the reference power supply 18, and includes a differential amplifier 19 that outputs an output voltage corresponding to the difference between the two; It includes a light emitting element 20 that is in a light emitting state according to the output of the dynamic amplifier 19, and a control element 21 that is a light receiving element whose impedance changes in response to the light emission of the light emitting element 20. In addition,
The output voltage control element 21 is connected between the base of the voltage control transistor 16 and ground.
次に、第1図の回路の動作を説明する。まずコ
ンバータの電源1を投入すると、起動抵抗15を
通してスイツチングトランジスタ3のベース電流
が流れ、このトランジスタ3がオンになり、発振
を開始する。そして、スイツチングトランジスタ
3のオン期間に於いては1次巻線4に電源電圧が
印加され、これに応じて3次巻線6にも電圧が得
られ、スイツチングトランジスタ3にベース電流
IBが供給される。これにより、トランジスタ3の
導通が維持され、コレクタ電流ICは徐々に増大す
る。この時、2次巻線5にダイオード7をオフに
する向きの電圧が発生し、エネルギーの放出が阻
止される。しかる後、hFE・IB(但しhFEはトランジ
スタ3の電流増幅率)に達し、トランジスタ3が
飽和した時点でコレクタ電流ICの増大が不可能に
なり、トランジスタ3が未飽和状態に移行する。
この結果、1次巻線4の電圧が低下し、ベース電
流も低下し、トランジスタ3は急激にオフに転換
する。そして、トランジスタ3のオン期間にトラ
ンス2に蓄えられたエネルギーが、トランジスタ
3のオフの期間に整流ダイオード7を通して放出
される。トランス2のエネルギーの放出中は3次
巻線6にトランジスタ3を逆バイアスする向きの
電圧が発生しているので、トランジスタ3がオン
にならないが、エネルギーの放出が終了すると、
トランス2の漏れインダクタンス等によるリンギ
ングによつてトランジスタ3が再びオンになる。 Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained. First, when the power supply 1 of the converter is turned on, the base current of the switching transistor 3 flows through the starting resistor 15, turning on the transistor 3 and starting oscillation. During the ON period of the switching transistor 3, the power supply voltage is applied to the primary winding 4, and a voltage is also obtained in the tertiary winding 6 accordingly, causing the base current to flow through the switching transistor 3.
I B is supplied. As a result, the conduction of the transistor 3 is maintained, and the collector current I C gradually increases. At this time, a voltage is generated in the secondary winding 5 that turns off the diode 7, and the release of energy is prevented. After that, when h FE · I B (where h FE is the current amplification factor of transistor 3) is reached and transistor 3 is saturated, it becomes impossible to increase the collector current I C and transistor 3 goes into an unsaturated state. do.
As a result, the voltage across the primary winding 4 decreases, the base current also decreases, and the transistor 3 suddenly turns off. The energy stored in the transformer 2 while the transistor 3 is on is released through the rectifier diode 7 while the transistor 3 is off. While the transformer 2 is discharging energy, a voltage is generated in the tertiary winding 6 that reverse biases the transistor 3, so the transistor 3 does not turn on, but when the energy dissipation ends,
The transistor 3 is turned on again due to ringing caused by the leakage inductance of the transformer 2.
上述の如き発振状態において、例えば、出力電
圧が基準電圧よりも高くなると、差動増幅器19
の出力が大になり、発光素子20の発光の強さも
大になる。この結果、出力電圧制御素子21の抵
抗値が低下し、電圧制御用トランジスタ16のベ
ース電流が増大し、電圧制御用トランジスタ16
に流れるバイパス電流が増加する。このため、ス
イツチングトランジスタ3のベース電流IBが減少
し、hFE・IBで決定されるスイツチングトランジ
スタ3のコレクタ電流ICのピークも低く抑えら
れ、トランス2の蓄積エネルギーが小さくなり、
出力電圧V0が基準電圧に戻される。出力電圧V0
が基準値よりも低い場合には上記と逆の動作とな
る。 In the above-mentioned oscillation state, for example, when the output voltage becomes higher than the reference voltage, the differential amplifier 19
The output of the light emitting element 20 increases, and the intensity of light emitted from the light emitting element 20 also increases. As a result, the resistance value of the output voltage control element 21 decreases, the base current of the voltage control transistor 16 increases, and the voltage control transistor 16
Bypass current flowing to increases. Therefore, the base current I B of the switching transistor 3 decreases, the peak of the collector current I C of the switching transistor 3 determined by h FE · I B is also suppressed low, and the energy stored in the transformer 2 becomes small.
The output voltage V 0 is returned to the reference voltage. Output voltage V 0
When is lower than the reference value, the operation is opposite to the above.
ところで、この変換器を大容量化する為にはス
イツチングトランジスタ3のコレクタ電流のピー
ク値を増大させなければならず、必然的に大きな
ベース電流IBが要求され、抵抗11及びトランジ
スタ3のベース抵抗による損失が増大する。又、
入力電圧が高くなると、ベース電流もこれに比例
して増大し、オーバドライブになり、スイツチン
グトランジスタ3のスイツチング損失の増大をき
たし、効率が低下する。更に、電圧制御トランジ
スタ16は、A級動作でスイツチングトランジス
タ3のベース電流IBを制御するので、この電圧制
御トランジスタ16における電力損失が大にな
り、効率が低下する。 By the way, in order to increase the capacity of this converter, it is necessary to increase the peak value of the collector current of the switching transistor 3, which inevitably requires a large base current IB . Losses due to resistance increase. or,
As the input voltage increases, the base current also increases in proportion to this, leading to overdrive, increasing switching loss in the switching transistor 3, and reducing efficiency. Furthermore, since the voltage control transistor 16 controls the base current I B of the switching transistor 3 in class-A operation, the power loss in the voltage control transistor 16 becomes large and the efficiency decreases.
発明の目的
そこで、本発明は電力損失の少ない自励発振器
を提供することにある。OBJECT OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a self-excited oscillator with low power loss.
発明の構成
上記目的を達成するための本発明は、理解を容
易にするために実施例を示す図面の符号を参照し
て説明すると、トランス2の1次巻線4と、前記
1次巻線4に直列に接続されたスイツチングトラ
ンジスタ3と、前記1次巻線4と前記スイツチン
グトランジスタ3とから成る直列回路に直流電圧
を供給する直流電源1と、前記トランス2の前記
1次巻線4に電磁結合された2次巻線5と、前記
スイツチングトランジスタ3のベースに接続され
た起動回路と、前記トランス2の前記1次巻線4
及び前記2次巻線5に電磁結合された3次巻線6
を含んでおり且つ前記3次巻線6の誘起電圧に基
づくベース電流を供給するように前記スイツチン
グトランジスタ3のベースに接続されているベー
ス駆動回路と、前記スイツチングトランジスタ3
のエミツタ又はコレクタに直列に接続された変流
器22の1次巻線23と、前記変流器22の1次
巻線23の電流に対応した電流を前記スイツチン
グトランジスタ3のベースに供給するように前記
スイツチングトランジスタ3のベースとエミツタ
との間に接続された前記変流器22の2次巻線2
4と、前記スイツチングトランジスタ3のベース
とエミツタとの間に直接又は間接に接続された制
御用トランジスタ16と、前記トランス2の前記
2次巻線5の出力段に得られる出力電圧を制御す
るために例えば実施例の制御素子21を含むよう
な制御回路と、前記スイツチングトランジスタ3
のオンに同期して一方の向きの傾斜電圧を発生
し、且つ前記傾斜電圧の傾きが前記制御回路によ
つて制御され、前記スイツチングトランジスタ3
のオフに同期して前記一方の向きと逆の向きの傾
斜電圧を発生する三角波状電圧発生回路27と、
前記一方の向きの傾斜電圧が所定レベルに達した
ことを検出し、前記制御用トランジスタ16をオ
ン制御する例えば実施例のトランジスタ33を含
むような回路とから成る自励発振器に係わるもの
である。Structure of the Invention To achieve the above object, the present invention will be described with reference to the reference numerals in the drawings showing the embodiments for ease of understanding. a switching transistor 3 connected in series with the transformer 4; a DC power supply 1 that supplies a DC voltage to a series circuit consisting of the primary winding 4 and the switching transistor 3; and the primary winding of the transformer 2. a secondary winding 5 electromagnetically coupled to the transformer 2; a starting circuit connected to the base of the switching transistor 3; and the primary winding 4 of the transformer 2.
and a tertiary winding 6 electromagnetically coupled to the secondary winding 5.
and a base drive circuit connected to the base of the switching transistor 3 so as to supply a base current based on the induced voltage of the tertiary winding 6;
A current corresponding to the current in the primary winding 23 of the current transformer 22 connected in series to the emitter or collector of the current transformer 22 and the current in the primary winding 23 of the current transformer 22 is supplied to the base of the switching transistor 3. The secondary winding 2 of the current transformer 22 is connected between the base and emitter of the switching transistor 3 as shown in FIG.
4, a control transistor 16 connected directly or indirectly between the base and emitter of the switching transistor 3, and a control transistor 16 for controlling the output voltage obtained at the output stage of the secondary winding 5 of the transformer 2. For example, a control circuit including the control element 21 of the embodiment and the switching transistor 3
generates a gradient voltage in one direction in synchronization with turning on of the switching transistor 3, and the slope of the gradient voltage is controlled by the control circuit;
a triangular wave voltage generating circuit 27 that generates a ramp voltage in the opposite direction to the one direction in synchronization with the turning off of the triangular waveform voltage generating circuit 27;
The present invention relates to a self-excited oscillator comprising a circuit including, for example, the transistor 33 of the embodiment, which detects that the gradient voltage in one direction has reached a predetermined level and turns on the control transistor 16.
発明の作用効果 上記発明によれば次の作用効果が得られる。Effects of invention According to the above invention, the following effects can be obtained.
(イ) スイツチングトランジスタ3のベースを変流
器22による電流帰還で制御すると共に、トラ
ンス2の3次巻線6による電圧帰還でも制御す
るので、高効率の自励発振器を提供することが
出来る。(a) Since the base of the switching transistor 3 is controlled by current feedback from the current transformer 22 and also by voltage feedback from the tertiary winding 6 of the transformer 2, a highly efficient self-excited oscillator can be provided. .
(ロ) 変流器22によつてスイツチングトランジス
タ3のコレクタ電流又はエミツタ電流をベース
に帰還するので、ベース電流がコレクタ電流又
はエミツタ電流の増大と共に増大する。従つ
て、コレクタ電流の所望ピーク値を得るために
要求されるベース電流を常に流すことが不要に
なり、効率が向上する。(b) Since the collector current or emitter current of the switching transistor 3 is fed back to the base by the current transformer 22, the base current increases as the collector current or emitter current increases. Therefore, it is no longer necessary to constantly flow the base current required to obtain the desired peak value of the collector current, and efficiency is improved.
(ハ) トランス2の3次巻線6に基づくベース電流
が少なくなるので、入力電圧の増大に基づいて
3次巻線6の電圧が増大しても、スイツチング
トランジスタ3のベース電流が大幅に増大しな
い。このため、オーバドライブによるスイツチ
ング損失の増大を低減することが出来る。(c) Since the base current based on the tertiary winding 6 of the transformer 2 decreases, even if the voltage of the tertiary winding 6 increases due to an increase in input voltage, the base current of the switching transistor 3 will decrease significantly. Does not increase. Therefore, increase in switching loss due to overdrive can be reduced.
(ニ) 電圧制御用トランジスタ16がスイツチング
動作してスイツチングトランジスタ3のオン時
間を制御するので、電圧制御用トランジスタ1
6における電力損失が低減する。(d) Since the voltage control transistor 16 performs a switching operation to control the on-time of the switching transistor 3, the voltage control transistor 1
6 is reduced.
(ホ) 上述の如く、スイツチングトランジスタ3及
びその制御回路の各部において大幅に電力損失
が減少するので、発振器の効率が向上する。(e) As described above, the power loss in each part of the switching transistor 3 and its control circuit is significantly reduced, so the efficiency of the oscillator is improved.
実施例
次に、第2図及び第3図を参照して本発明の実
施例に係わる自励発振器を含む直流−直流変換器
について述べる。但し、第2図に於いて、符号1
〜21で示すものは、第1図で同一符号で示すも
のと実質的に同一であるので、その説明を省略す
る。Embodiment Next, a DC-DC converter including a self-excited oscillator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. However, in Figure 2, the code 1
21 are substantially the same as those indicated by the same reference numerals in FIG. 1, so their explanation will be omitted.
第2図に示す直流−直流変換器に於いては、ス
イツチングトランジスタ3のエミツタに直列に単
巻構成の変流器22の1次巻線23が接続され、
変流器22の2次巻線24は逆流阻止用整流ダイ
オード25を介してスイツチングトランジスタ3
のベース・エミツタ間に接続されている。なお、
変流器22の巻数比は1:hFEに設定されている。 In the DC-DC converter shown in FIG. 2, the primary winding 23 of a single-turn current transformer 22 is connected in series with the emitter of the switching transistor 3.
The secondary winding 24 of the current transformer 22 is connected to the switching transistor 3 via a rectifier diode 25 for blocking reverse current.
It is connected between the base and emitter of. In addition,
The turns ratio of current transformer 22 is set to 1:h FE .
26はトリガ回路としてのコンデンサであり、
3次巻線6の一端とスイツチングトランジスタ3
のベースとの間に直列に接続されている。このコ
ンデンサ26が設けられているため、スイツチン
グトランジスタ3のオン期間に3次巻線6に電圧
が発生し続けても、この3次巻線6から継続して
ベース電流は供給されず、スイツチングトランジ
スタ3のオン・トリガ信号のみが供給される。 26 is a capacitor as a trigger circuit;
One end of the tertiary winding 6 and the switching transistor 3
is connected in series with the base of Because this capacitor 26 is provided, even if voltage continues to be generated in the tertiary winding 6 during the ON period of the switching transistor 3, the base current is not continuously supplied from the tertiary winding 6, and the switch Only the on trigger signal of the switching transistor 3 is supplied.
27は三角波電圧発生回路であつて、トランス
2の4次巻線28と、三角波発生コンデンサ29
と、2つの逆流阻止用ダイオード30,31と、
放電時定数用抵抗32とから成る。三角波発生コ
ンデンサ29の一端は、4次巻線28の一端に接
続され、他端は、逆流阻止用ダイオード30と出
力電圧制御素子21とを介して4次巻線28の他
端に接続されている。なお、4次巻線28の極性
は、スイツチングトランジスタ3のオン期間に逆
流阻止用ダイオード30がオンになるように設定
されている。逆流阻止用ダイオード31と放電用
抵抗32とはコンデンサ29の他端と4次巻線2
8の他端との間に接続されている。なお、ダイオ
ード31はスイツチングトランジスタ3のオフ期
間にオンになる。 27 is a triangular wave voltage generating circuit, which includes a quaternary winding 28 of the transformer 2 and a triangular wave generating capacitor 29.
and two backflow blocking diodes 30 and 31,
It consists of a resistor 32 for discharge time constant. One end of the triangular wave generating capacitor 29 is connected to one end of the quaternary winding 28, and the other end is connected to the other end of the quaternary winding 28 via a backflow blocking diode 30 and an output voltage control element 21. There is. Note that the polarity of the quaternary winding 28 is set so that the reverse current blocking diode 30 is turned on during the on period of the switching transistor 3. The reverse current blocking diode 31 and the discharging resistor 32 are connected to the other end of the capacitor 29 and the quaternary winding 2.
8 and the other end. Note that the diode 31 is turned on during the off period of the switching transistor 3.
33はトランジスタ16をオン制御するための
トランジスタであり、そのエミツタがコンデンサ
29の一端に接続され、そのベースがコンデンサ
29の他端に接続され、そのコレクタが抵抗34
を介してオフ制御用トランジスタ16のベースに
接続されている。オフ制御用トランジスタ16の
コレクタは限流抵抗34を介してスイツチングト
ランジスタ3のベースに接続され、そのエミツタ
は補助電源用コンデンサ35を介してスイツチン
グトランジスタ3のエミツタに接続されている。
なお、コンデンサ35はダイオード36を介して
4次巻線28に並列接続され、スイツチングトラ
ンジスタ3のオン期間に充電される。 33 is a transistor for turning on the transistor 16, its emitter is connected to one end of the capacitor 29, its base is connected to the other end of the capacitor 29, and its collector is connected to the resistor 34.
It is connected to the base of the off-control transistor 16 via. The collector of the OFF control transistor 16 is connected to the base of the switching transistor 3 via a current limiting resistor 34, and its emitter is connected to the emitter of the switching transistor 3 via an auxiliary power supply capacitor 35.
Note that the capacitor 35 is connected in parallel to the quaternary winding 28 via a diode 36, and is charged during the ON period of the switching transistor 3.
次に、第2図の回路の動作を第3図の波形図を
参照して説明する。直流電源1を接続すると、起
動抵抗15を通つてスイツチングトランジスタ3
にベース電流が流れ発振が開始する。しかる後、
第3図のt1時点において、スイツチングトランジ
スタ3をオンする向きの電圧が3次巻線6に発生
すれば、コンデンサ26を通して第3図に示す微
分電流IB1がスイツチングトランジスタ3のベー
スに流れ、スイツチングトランジスタ3が急速且
つ確実にオンになる。スイツチングトランジスタ
3がオンになると、コレクタ電流ICが流れ、これ
が第3図に示す如く徐々に増大する。この結果、
変流器22による電流帰還でスイツチングトラン
ジスタ3に電流IB2が供給される。従つて、スイ
ツチングトランジスタ3には、IB1とIB2との合成
電流IBが流れる。一方、スイツチングトランジス
タ3のオン期間に、三角波電圧発生回路27で次
の動作が生じる。第3図のt1でスイツチングトラ
ンジスタ3がオンになると、4次巻線28でコン
デンサ29を充電する向きの電圧が発生し、コン
デンサ29の充電が開始する。なお、この充電電
流はダイオード30及び制御素子21を通つて流
れる。従つて、充電時定数は、コンデンサ29の
Cと、ダイオード30とフオトトランジスタから
成る制御素子21との抵抗分Rとによつて決定さ
れる。制御素子21の抵抗値は出力電圧が大きい
時に小になり、小さい時に大になるように変化す
るので、充電時定数CRは出力電圧によつて変化
する。コンデンサ29の充電が進むと、コンデン
サ29の下端の電位VAは第3図に示す如くt1か
らt2に向つて徐々に低下する。そして電位VAが
トランジスタ33がオンになるベース・エミツタ
間電圧−VBEに達すると、トランジスタ33がオ
ンになり、次段のオン制御用トランジスタ16の
ベースに流れ込む。この結果、スイツチングトラ
ンジスタ3のベース電流IBのバイパス回路が形成
され、ベース電流が減少すると共に、コンデンサ
35を介してスイツチングトランジスタ3に逆バ
イアスが印加され、スイツチングトランジスタ3
がオフになる。この結果、3次巻線6に今迄と逆
の電圧が得られ、この電圧とコンデンサ26の電
圧とでスイツチングトランジスタ3が逆バイアス
され、しかる後、コンデンサ26の余つた電荷
は、抵抗11、3次巻線6、変流器2次巻線2
4、ダイオード25から成る回路で放出される。 Next, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be explained with reference to the waveform diagram shown in FIG. When the DC power supply 1 is connected, the switching transistor 3 is connected through the starting resistor 15.
Base current flows and oscillation begins. After that,
At time t 1 in FIG. 3, if a voltage that turns on the switching transistor 3 is generated in the tertiary winding 6, a differential current I B1 shown in FIG. 3 flows through the capacitor 26 to the base of the switching transistor 3. The switching transistor 3 turns on quickly and reliably. When the switching transistor 3 is turned on, a collector current I C flows, which gradually increases as shown in FIG. As a result,
A current I B2 is supplied to the switching transistor 3 through current feedback by the current transformer 22 . Therefore, the combined current I B of I B1 and I B2 flows through the switching transistor 3. On the other hand, during the ON period of the switching transistor 3, the following operation occurs in the triangular wave voltage generation circuit 27. When the switching transistor 3 is turned on at t1 in FIG. 3, a voltage is generated in the quaternary winding 28 to charge the capacitor 29, and charging of the capacitor 29 starts. Note that this charging current flows through the diode 30 and the control element 21. Therefore, the charging time constant is determined by C of the capacitor 29 and the resistance R of the control element 21 consisting of the diode 30 and the phototransistor. Since the resistance value of the control element 21 changes so that it becomes small when the output voltage is large and becomes large when the output voltage is small, the charging time constant CR changes depending on the output voltage. As the capacitor 29 is charged, the potential V A at the lower end of the capacitor 29 gradually decreases from t 1 to t 2 as shown in FIG. When the potential V A reaches the base-emitter voltage -V BE at which the transistor 33 is turned on, the transistor 33 is turned on and the potential flows into the base of the on-control transistor 16 in the next stage. As a result, a bypass circuit for the base current IB of the switching transistor 3 is formed, and the base current decreases, and a reverse bias is applied to the switching transistor 3 via the capacitor 35, so that the switching transistor 3
is turned off. As a result, an opposite voltage is obtained in the tertiary winding 6, and this voltage and the voltage of the capacitor 26 reverse bias the switching transistor 3. After that, the remaining charge of the capacitor 26 is transferred to the resistor 11. , tertiary winding 6, current transformer secondary winding 2
4. Emitted by a circuit consisting of a diode 25.
一方、三角波電圧発生回路27においては、ス
イツチングトランジスタ3のオフ期間に、コンデ
ンサ29の放電が行われる。即ち、4次巻線28
に発生するオフ期間の電圧でダイオード31がオ
ンになり、コンデンサ29、4次巻線28、抵抗
32、ダイオード31から成る放電回路でコンデ
ンサ29の電荷が放出される。なお、この放電回
路の時定数は、出力電圧に無関係に一定である。 On the other hand, in the triangular wave voltage generation circuit 27, the capacitor 29 is discharged during the off period of the switching transistor 3. That is, the quaternary winding 28
The diode 31 is turned on by the voltage generated during the off period, and the charge in the capacitor 29 is discharged in a discharge circuit consisting of the capacitor 29, the quaternary winding 28, the resistor 32, and the diode 31. Note that the time constant of this discharge circuit is constant regardless of the output voltage.
このオフ期間において、トランス2のエネルギ
ーの放出が終了すると、再び、スイツチングトラ
ンジスタ3をオンする向きの電圧が発生し、トラ
ンジスタ3がオンになり、且つ三角波発生コンデ
ンサ29の充電が開始する。 During this off period, when the energy release from the transformer 2 is completed, a voltage is generated again to turn on the switching transistor 3, the transistor 3 is turned on, and charging of the triangular wave generating capacitor 29 is started.
次に、電圧制御について述べる。今、出力電圧
が低くなつたとすれば、制御素子21の抵抗値が
大になり、コンデンサ29の充電時定数が大にな
る。この結果、電位VAが−VBEに達するまでの時
間が第3図で点線で示す如く長くなり、スイツチ
ングトランジスタ3のオンの期間も長くなる。従
つて、出力電圧が元の電圧に戻される。上記とは
逆に出力電圧が高くなつた時は、上記と逆の動作
になる。なお、出力電圧の制御を可能にするため
に、スイツチングトランジスタ3のコレクタ電流
ICがhFE・IBに達する前にトランジスタ16がオン
になるようにコンデンサ29の充電時定数が決め
られている。 Next, voltage control will be described. Now, if the output voltage becomes low, the resistance value of the control element 21 becomes large, and the charging time constant of the capacitor 29 becomes large. As a result, the time it takes for the potential V A to reach -V BE becomes longer as shown by the dotted line in FIG. 3, and the on period of the switching transistor 3 also becomes longer. Therefore, the output voltage is returned to the original voltage. Contrary to the above, when the output voltage increases, the operation is opposite to the above. In addition, in order to control the output voltage, the collector current of the switching transistor 3 is
The charging time constant of the capacitor 29 is determined so that the transistor 16 is turned on before I C reaches h FE · I B .
上述から明らかな如く、この回路では、コレク
タ電流ICのピーク値を得ることが出来る一定ベー
ス電流を3次巻線6から常に供給することが不要
であり、トランジスタ3をオンにするトリガ電流
を流すのみでよい。従つて、抵抗11等による電
力損失が小になる。 As is clear from the above, in this circuit, it is not necessary to always supply a constant base current from the tertiary winding 6 that can obtain the peak value of the collector current I C , and the trigger current that turns on the transistor 3 is Just let it flow. Therefore, power loss caused by the resistor 11 and the like is reduced.
また、スイツチングトランジスタ3のベース電
流IBは、変流器22による電流帰還で供給される
ため、第3図に示す如くベース電流IBは一定にな
らない。従つて、コレクタ電流ICのピーク値を得
るために必要なベース電流がピーク値以外の期間
において流れなくなり、オン期間における電力損
失が小さくなる。なお、変流器22とトランジス
タ3のベースとの間にはダイオード25が挿入さ
れているのみであり、ここでの電力損失は小さ
い。 Furthermore, since the base current I B of the switching transistor 3 is supplied by current feedback from the current transformer 22, the base current I B is not constant as shown in FIG. Therefore, the base current required to obtain the peak value of the collector current I C does not flow during periods other than the peak value, and power loss during the on period is reduced. Note that only the diode 25 is inserted between the current transformer 22 and the base of the transistor 3, and the power loss here is small.
また、電圧制御とオフ制御するためのトランジ
スタ16は、オフ制御時のみにオン制御されるの
で、抵抗34及びこのトランジスタ16の回路で
の電力損失は極めて小さい。 Furthermore, since the transistor 16 for voltage control and off control is turned on only during off control, the power loss in the circuit of the resistor 34 and this transistor 16 is extremely small.
変形例
本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、例えば、次の変形例が可能なものである。Modifications The present invention is not limited to the embodiments described above, and, for example, the following modifications are possible.
(a) 変流器22をスイツチングトランジスタ3の
コレクタ側に接続してもよい。(a) The current transformer 22 may be connected to the collector side of the switching transistor 3.
(b) 制御素子21をフオトトランジスタとせず
に、別の受光素子又はバイポーラトランジスタ
又はFETとしてもよい。(b) Instead of using a phototransistor as the control element 21, it may be another light receiving element, a bipolar transistor, or an FET.
(c) 電圧制御を帰還制御せずに、開ループ制御す
る場合にも適用可能である。この場合には、制
御素子21を可変抵抗器としてもよい。(c) It can also be applied to open-loop voltage control without feedback control. In this case, the control element 21 may be a variable resistor.
(d) 三角波電圧発生回路27の回路構成を、スイ
ツチングトランジスタ3のオンに同期して三角
波を発生する種々の回路に変形してもよい。(d) The circuit configuration of the triangular wave voltage generation circuit 27 may be modified to various circuits that generate a triangular wave in synchronization with turning on of the switching transistor 3.
(e) コンデンサ26を設けないで、オン期間に低
いレベルの一定電流を3次巻線6から供給する
ようにしてもよい。(e) A low level constant current may be supplied from the tertiary winding 6 during the on period without providing the capacitor 26.
(f) 起動抵抗16を電源1とは別の電源又は信号
源に接続してもよい。(f) The starting resistor 16 may be connected to a power source or signal source different from the power source 1.
第1図は従来の直流−直流変換器を示す回路
図、第2図は本発明の実施例に係わる直流−直流
変換器を示す回路図、第3図は第2図の各部の状
態を示す波形図である。
1……直流電源、2……トランス、3……スイ
ツチングトランジスタ、4……1次巻線、5……
2次巻線、6……3次巻線、8……整流平滑回
路、11……抵抗、15……起動抵抗、16……
電圧制御用トランジスタ、17……電圧制御回
路、21……出力電圧制御素子、22……変流
器、23……1次巻線、24……2次巻線、25
……ダイオード、26……トリガ用コンデンサ、
27……三角波電圧発生回路、28……4次巻
線、29……三角波発生コンデンサ、33……検
出制御用トランジスタ。
Fig. 1 is a circuit diagram showing a conventional DC-DC converter, Fig. 2 is a circuit diagram showing a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 shows the state of each part in Fig. 2. FIG. 1...DC power supply, 2...Transformer, 3...Switching transistor, 4...Primary winding, 5...
Secondary winding, 6... Tertiary winding, 8... Rectifier and smoothing circuit, 11... Resistor, 15... Starting resistance, 16...
Voltage control transistor, 17... Voltage control circuit, 21... Output voltage control element, 22... Current transformer, 23... Primary winding, 24... Secondary winding, 25
...Diode, 26...Trigger capacitor,
27...triangular wave voltage generation circuit, 28...quaternary winding, 29...triangular wave generation capacitor, 33...detection control transistor.
Claims (1)
グトランジスタ3と、 前記1次巻線4と前記スイツチングトランジス
タ3とから成る直列回路に直流電圧を供給する直
流電源1と、 前記トランス2の前記1次巻線4に電磁結合さ
れた2次巻線5と、 前記スイツチングトランジスタ3のベースに接
続された起動回路と、 前記トランス2の前記1次巻線4及び前記2次
巻線5に電磁結合された3次巻線6を含んでおり
且つ前記3次巻線6の誘起電圧に基づくベース電
流を供給するように前記スイツチングトランジス
タ3のベースに接続されているベース駆動回路
と、 前記スイツチングトランジスタ3のエミツタ又
はコレクタに直列に接続された変流器22の1次
巻線23と、 前記変流器22の1次巻線23の電流に対応し
た電流を前記スイツチングトランジスタ3のベー
スに供給するように前記スイツチングトランジス
タ3のベースとエミツタとの間に接続された前記
変流器22の2次巻線24と、 前記スイツチングトランジスタ3のベースとエ
ミツタとの間に直接又は間接に接続された制御用
トランジスタ16と、 前記トランス2の前記2次巻線5の出力段に得
られる出力電圧を制御するための制御回路と、 前記スイツチングトランジスタ3のオンに同期
して一方の向きの傾斜電圧を発生し、且つ前記傾
斜電圧の傾きが前記制御回路によつて制御され、
前記スイツチングトランジスタ3のオフに同期し
て前記一方の向きと逆の向きの傾斜電圧を発生す
る三角波状電圧発生回路27と、 前記一方の向きの傾斜電圧が所定レベルに達し
たことを検出し、前記制御用トランジスタ16を
オン制御する回路と から成る自励発振器。 2 前記ベース駆動回路は、前記トランス2の3
次巻線6の出力に基づいて微分電流を前記スイツ
チングトランジスタ3のベースに供給するための
コンデンサ26を含む回路である特許請求の範囲
第1項記載の自励発振器。 3 前記三角波状電圧発生回路27は、前記トラ
ンス2に設けられた4次巻線28と、前記スイツ
チングトランジスタ3のオン期間に前記4次巻線
28に発生する電圧によつて充電されるように接
続されたコンデンサ29と、前記スイツチングト
ランジスタ3のオフ期間に前記4次巻線28に発
生する電圧に応答して前記コンデンサ29を放電
状態に制御する放電回路とから成るものである特
許請求の範囲第1項又は第2項記載の自励発振
器。 4 前記制御トランジスタ16をオン制御する回
路は、エミツタが前記コンデンサ29の一端に接
続され、ベースが前記コンデンサ29の他端に接
続され、コレクタが前記制御用トランジスタ16
のベースに接続されたトランジスタ33を含む回
路である特許請求の範囲第3項記載の自励発振
器。[Claims] 1. A transformer comprising: a primary winding 4 of a transformer 2; a switching transistor 3 connected in series to the primary winding 4; and the primary winding 4 and the switching transistor 3. a DC power supply 1 that supplies DC voltage to a series circuit; a secondary winding 5 electromagnetically coupled to the primary winding 4 of the transformer 2; and a starting circuit connected to the base of the switching transistor 3. It includes a tertiary winding 6 that is electromagnetically coupled to the primary winding 4 and the secondary winding 5 of the transformer 2, and is configured to supply a base current based on the induced voltage of the tertiary winding 6. a base drive circuit connected to the base of the switching transistor 3; a primary winding 23 of the current transformer 22 connected in series to the emitter or collector of the switching transistor 3; a secondary winding of the current transformer 22 connected between the base and emitter of the switching transistor 3 so as to supply a current corresponding to the current of the primary winding 23 to the base of the switching transistor 3; 24; a control transistor 16 connected directly or indirectly between the base and emitter of the switching transistor 3; and a control transistor 16 for controlling the output voltage obtained at the output stage of the secondary winding 5 of the transformer 2. a control circuit for generating a ramp voltage in one direction in synchronization with turning on of the switching transistor 3, and the slope of the ramp voltage being controlled by the control circuit;
a triangular wave voltage generation circuit 27 that generates a ramp voltage in the opposite direction to the one direction in synchronization with the turning off of the switching transistor 3; , and a circuit for turning on the control transistor 16. 2 The base drive circuit is connected to 3 of the transformer 2.
The self-excited oscillator according to claim 1, which is a circuit including a capacitor (26) for supplying a differential current to the base of the switching transistor (3) based on the output of the next winding (6). 3. The triangular wave voltage generating circuit 27 is configured to be charged by the voltage generated in the quaternary winding 28 provided in the transformer 2 and the quaternary winding 28 during the ON period of the switching transistor 3. and a discharge circuit that controls the capacitor 29 to a discharge state in response to the voltage generated in the quaternary winding 28 during the off period of the switching transistor 3. The self-excited oscillator according to the range 1 or 2. 4 The circuit for controlling the control transistor 16 to turn on has an emitter connected to one end of the capacitor 29, a base connected to the other end of the capacitor 29, and a collector connected to the control transistor 16.
4. A self-excited oscillator according to claim 3, which is a circuit including a transistor 33 connected to the base of the self-exciting oscillator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048184A JPH0247197B2 (en) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | JIREIHATSUSHINKI |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048184A JPH0247197B2 (en) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | JIREIHATSUSHINKI |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197165A JPS60197165A (en) | 1985-10-05 |
| JPH0247197B2 true JPH0247197B2 (en) | 1990-10-18 |
Family
ID=12860099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048184A Expired - Lifetime JPH0247197B2 (en) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | JIREIHATSUSHINKI |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247197B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328260A (en) * | 1986-07-17 | 1988-02-05 | Fujitsu Ltd | Overcurrent protective circuit of switching power source |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP5048184A patent/JPH0247197B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60197165A (en) | 1985-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR19990012879A (en) | Power Factor Correction Circuit of Power Supply | |
| JPH11122926A (en) | Self-oscillating switching power supply | |
| JP3924010B2 (en) | Forward converter with inductor coupled to transformer winding | |
| JP2000152627A (en) | Ringing choke converter | |
| JPH0247197B2 (en) | JIREIHATSUSHINKI | |
| US20070133232A1 (en) | Technique to improve dynamic response of two-stage converters | |
| JP3433429B2 (en) | Switching regulator | |
| JPH0247195B2 (en) | CHOKURYUUCHOKURYUHENKANKI | |
| JPH0231591B2 (en) | ||
| JP2776152B2 (en) | Switching regulator | |
| JPS60128867A (en) | Dc/dc converter | |
| JPS5820549B2 (en) | switching regulator | |
| JP3199571B2 (en) | DCDC converter device | |
| JPH0357709B2 (en) | ||
| JP3171068B2 (en) | Switching power supply | |
| JPH10262367A (en) | Switching power supply | |
| JPH0614545A (en) | Switching regulator | |
| JPH0231592B2 (en) | CHOKURYUUCHOKURYUHENKANKI | |
| JPS642543Y2 (en) | ||
| JP3388707B2 (en) | Self-excited step-down DC-DC converter | |
| JP2767783B2 (en) | Switching power supply | |
| JPH0353866B2 (en) | ||
| JPH028552Y2 (en) | ||
| JPH0245432B2 (en) | SOFUTO * SUTAATOHOSHIKI | |
| JPH06292360A (en) | Switching power supply device |