JPH0720368B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
- Publication number
- JPH0720368B2 JPH0720368B2 JP6550789A JP6550789A JPH0720368B2 JP H0720368 B2 JPH0720368 B2 JP H0720368B2 JP 6550789 A JP6550789 A JP 6550789A JP 6550789 A JP6550789 A JP 6550789A JP H0720368 B2 JPH0720368 B2 JP H0720368B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- switching element
- power supply
- switching
- 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
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 13
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は単一の入力直流電圧からステップダウンチョッ
パ式スイッチング電源回路より出力直流電圧を得るスイ
ッチング電源装置に関し、スイッチ素子の簡便な駆動回
路を実現するスイッチング電源装置に関する。
パ式スイッチング電源回路より出力直流電圧を得るスイ
ッチング電源装置に関し、スイッチ素子の簡便な駆動回
路を実現するスイッチング電源装置に関する。
（ロ）従来の技術 ラップトップパソコンに代表されるバッテリー入力のポ
ータブルOA機器が増えてきている。これらのOA機器の電
源は入力が８〜16Vのバッテリーであり、出力は5V,±12
V,−5V,35V等の４〜６種類の直流電圧を得ており、変換
効率が良いことが条件となっている。従ってこれらの電
源には小型、高効率化を図るためスイッチング電源回路
が用いられている。
ータブルOA機器が増えてきている。これらのOA機器の電
源は入力が８〜16Vのバッテリーであり、出力は5V,±12
V,−5V,35V等の４〜６種類の直流電圧を得ており、変換
効率が良いことが条件となっている。従ってこれらの電
源には小型、高効率化を図るためスイッチング電源回路
が用いられている。
斯るスイッチング電源回路としては、マイコンやメモリ
ーを駆動する消費電流の多い5Vの電源についてはチョッ
パ式スイッチングレギュレータを用い、消費電流の少い
バッテリーより高い直流電圧（35V,±12V,−5V）の電源
についてはフライバック式スイッチングレギュレータを
用いている。第３図を参照して具体的なスイッチング電
源回路を説明する。
ーを駆動する消費電流の多い5Vの電源についてはチョッ
パ式スイッチングレギュレータを用い、消費電流の少い
バッテリーより高い直流電圧（35V,±12V,−5V）の電源
についてはフライバック式スイッチングレギュレータを
用いている。第３図を参照して具体的なスイッチング電
源回路を説明する。
第３図の上側に示すものがチョッパ式スイッチングレギ
ュレータである。直列接続されたダイオードD1とコンデ
ンサC1はバッテリーからの直流電圧を充電して制御回路
へ供給し、制御回路IC1（集積回路で形成されている）
は出力電圧＋5Vに対応してパルス幅変調された制御パル
スを出力し、コンプリメンタリートランジスタTr1,Tr2
は制御パルスによりMOSトランジスタで構成されたスイ
ッチング素子Tr3を断続するドライバー回路であり、ダ
イオードD2、チョークコイルL1およびコンデンサC2は平
滑回路を形成し、スイッチング素子Tr3の出力である断
続電圧を平滑して＋5V電源を出力している。
ュレータである。直列接続されたダイオードD1とコンデ
ンサC1はバッテリーからの直流電圧を充電して制御回路
へ供給し、制御回路IC1（集積回路で形成されている）
は出力電圧＋5Vに対応してパルス幅変調された制御パル
スを出力し、コンプリメンタリートランジスタTr1,Tr2
は制御パルスによりMOSトランジスタで構成されたスイ
ッチング素子Tr3を断続するドライバー回路であり、ダ
イオードD2、チョークコイルL1およびコンデンサC2は平
滑回路を形成し、スイッチング素子Tr3の出力である断
続電圧を平滑して＋5V電源を出力している。
第３図の下側に示すものがフライバック式スイッチング
レギュレータである。制御回路IC2から出力される出力
電圧（例えば＋12V）に対応してパルス幅変調された制
御パルスは、コンプリメンタリートランジスタTr4,Tr5
で形成されるドライバー回路に入力され、変圧器（フラ
イバックトランス）Ｔの１次巻線に直列に接続されたMO
Sトランジスタより成るスイッチング素子Tr6を断続し
て、変圧器Ｔの２次巻線より得られる交流電圧をダイオ
ーD3,D4,D5,D6およびコンデンサC3,C4,C5,C6で清流平滑
化されて複数の直流出力電圧35V,±12V,−5Vを得てい
る。
レギュレータである。制御回路IC2から出力される出力
電圧（例えば＋12V）に対応してパルス幅変調された制
御パルスは、コンプリメンタリートランジスタTr4,Tr5
で形成されるドライバー回路に入力され、変圧器（フラ
イバックトランス）Ｔの１次巻線に直列に接続されたMO
Sトランジスタより成るスイッチング素子Tr6を断続し
て、変圧器Ｔの２次巻線より得られる交流電圧をダイオ
ーD3,D4,D5,D6およびコンデンサC3,C4,C5,C6で清流平滑
化されて複数の直流出力電圧35V,±12V,−5Vを得てい
る。
なおチョッパ式スイッチングレギュレータとしては特開
昭62−48260号公報（H02M 3/155）、フライバック式ス
イッチングレギュレータとしては特開昭62−64262号公
報（H02M 3/28）等が知られている。
昭62−48260号公報（H02M 3/155）、フライバック式ス
イッチングレギュレータとしては特開昭62−64262号公
報（H02M 3/28）等が知られている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしチョッパ式スイッチングレギュレータにおいて、
スイッチング素子Tr3として安価なＮチャンネルMOSトラ
ンジスタを用いると、オン状態にするにはソースに比べ
てゲートを少くとも4V以上高い電圧でバイアスする必要
がある。このため効率良く動作させる場合にこの電圧を
発生するために別途補助電源回路を設けるか、チャージ
アップ回路を設けなくてはならない問題点を生じる。
スイッチング素子Tr3として安価なＮチャンネルMOSトラ
ンジスタを用いると、オン状態にするにはソースに比べ
てゲートを少くとも4V以上高い電圧でバイアスする必要
がある。このため効率良く動作させる場合にこの電圧を
発生するために別途補助電源回路を設けるか、チャージ
アップ回路を設けなくてはならない問題点を生じる。
斯る問題点を解決するために本出願人は第４図に示す如
く、フライバック式スイッチングレギュレータの変圧器
の１次側に別巻線を設けて効率良く動作するための電圧
を発生させるスイッチング電源装置を提案した。
く、フライバック式スイッチングレギュレータの変圧器
の１次側に別巻線を設けて効率良く動作するための電圧
を発生させるスイッチング電源装置を提案した。
（ハ）発明が解決しようとする課題 第４図に示した従来例では確かに効率の良いスイッチン
グ動作を行うことができるが、この場合、ステップダウ
ンチョッパ式スイッチングレギュレータとフライバック
式スイッチングレギュレータとの組合せが必要であり、
ステップダウンチョッパ式スイッチングレギュレータの
みの構成で効率よくスイッチング動作させるには上述し
た如く、別途補助電源回路、あるいはチャージアップ回
路を設けなければならないため問題点がある。
グ動作を行うことができるが、この場合、ステップダウ
ンチョッパ式スイッチングレギュレータとフライバック
式スイッチングレギュレータとの組合せが必要であり、
ステップダウンチョッパ式スイッチングレギュレータの
みの構成で効率よくスイッチング動作させるには上述し
た如く、別途補助電源回路、あるいはチャージアップ回
路を設けなければならないため問題点がある。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、入
力直流電圧ラインとドライブ回路間に定電圧回路を設
け、定電圧回路からの出力電圧をチャージアップするコ
ンデンサを設けて解決する。
力直流電圧ラインとドライブ回路間に定電圧回路を設
け、定電圧回路からの出力電圧をチャージアップするコ
ンデンサを設けて解決する。
（ホ）作用 この様に本発明に依れば、単一の入力直流電圧により定
電圧回路とチャージアップ回路とを設けることで入力直
流電圧より高い一定電圧を作り、入力直流電圧の変動に
対してもスイッチング素子を安定した効率の良い状態で
ドライブすることができる。
電圧回路とチャージアップ回路とを設けることで入力直
流電圧より高い一定電圧を作り、入力直流電圧の変動に
対してもスイッチング素子を安定した効率の良い状態で
ドライブすることができる。
（ヘ）実施例 本発明に依るスイッチング電源装置を第１図及び第２図
を参照して詳述する。
を参照して詳述する。
第１図に示す如く、本発明のスイッチング電源装置は直
流電圧が印加される入力端子と、入力端子から印加され
た直流電圧をオン・オフするスイッチング素子Tr3と、
スイッチング素子Tr3を駆動させるドライブ回路と、ド
ライブ回路に所定のパルス信号を印加する制御回路と、
直流電圧ラインとドライブ回路間に接続された定電圧回
路と、ドライブ回路とスイッチング素子Tr3の一端間に
接続されたコンデンサC1とから構成されている。
流電圧が印加される入力端子と、入力端子から印加され
た直流電圧をオン・オフするスイッチング素子Tr3と、
スイッチング素子Tr3を駆動させるドライブ回路と、ド
ライブ回路に所定のパルス信号を印加する制御回路と、
直流電圧ラインとドライブ回路間に接続された定電圧回
路と、ドライブ回路とスイッチング素子Tr3の一端間に
接続されたコンデンサC1とから構成されている。
本発明の特徴とするところは、ドライブ回路と直流電圧
ライン間に定電圧回路を接続し、更にドライブ回路とス
イッチング素子Tr3の一端間に定電圧回路から印加され
る所定の電圧をチャージするコンデンサC1を接続すると
ころにある。
ライン間に定電圧回路を接続し、更にドライブ回路とス
イッチング素子Tr3の一端間に定電圧回路から印加され
る所定の電圧をチャージするコンデンサC1を接続すると
ころにある。
斯る構成では定電圧回路から印加される直流出力電圧は
ダイオードD1を介してコンデンサC1に充電され、スイッ
チング素子Tr3の出力である断続電圧に重畳されてドラ
イブ回路に供給される。即ち、定電圧回路から出力され
る一定電圧をダイオードD1を介してコンデンサC1に充電
しスイッチング素子Tr3がオンしたときの断続電圧（入
力直流電圧と等しい）とコンデンサC1に充電された一定
電圧とを重畳させて、入力直流電圧より高い直流電圧は
ドライブ回路のNPNトランジスタTr1のコレクタに印加さ
れ、ドライブ回路のNPNトランジスタTr1のオン時にスイ
ッチング素子Tr3のゲートに印加されることになる。
ダイオードD1を介してコンデンサC1に充電され、スイッ
チング素子Tr3の出力である断続電圧に重畳されてドラ
イブ回路に供給される。即ち、定電圧回路から出力され
る一定電圧をダイオードD1を介してコンデンサC1に充電
しスイッチング素子Tr3がオンしたときの断続電圧（入
力直流電圧と等しい）とコンデンサC1に充電された一定
電圧とを重畳させて、入力直流電圧より高い直流電圧は
ドライブ回路のNPNトランジスタTr1のコレクタに印加さ
れ、ドライブ回路のNPNトランジスタTr1のオン時にスイ
ッチング素子Tr3のゲートに印加されることになる。
本出願人が提案（特願昭63−264557号）した発明ではフ
ライバック式スイッチングレギュレータとの組合せでな
いとスイッチング素子を効率よく動作させられないが
（変圧器の巻線を利用）、本発明では巻線からの補助電
圧を必要とせずステップダウンチョッパ式レギュレータ
単独で単一の入力直流電圧でスイッチング素子Tr3を効
率よくスイッチング動作させることができる。
ライバック式スイッチングレギュレータとの組合せでな
いとスイッチング素子を効率よく動作させられないが
（変圧器の巻線を利用）、本発明では巻線からの補助電
圧を必要とせずステップダウンチョッパ式レギュレータ
単独で単一の入力直流電圧でスイッチング素子Tr3を効
率よくスイッチング動作させることができる。
第２図は第１図の各部の波形を示す図である。
（ａ）はスイッチング素子Tr3の出力波形を示してい
る。
る。
波高値は入力値流電圧に等しく、スイッチング素子Tr3
のオン・オフ動作により断続波形を形成している。
のオン・オフ動作により断続波形を形成している。
（ｂ）は定電圧回路の出力波形を示しており、入力直流
電圧変動に影響されない一定電圧を出力している。
電圧変動に影響されない一定電圧を出力している。
（ｃ）はドライブ回路のNPNトランジスタTr1のコレクタ
に印加される電圧波形を示している。
に印加される電圧波形を示している。
今、スイッチング素子Tr3がオフ状態となったとき、
（ａ）点のスイッチング素子Tr3の出力電位はGNDレベル
となり、このとき（ｂ）点に示す電圧がダイオードD1を
介してコンデンサC1に充電される。スイッチング素子Tr
3がオン状態となったとき（ａ）点のスイッチング素子T
r3の出力電位は入力直流電圧に等しいレベルとなり、コ
ンデンサC1に充電された電位を重畳し、（ｃ）点の波形
となり、斜線部に示す部分が定電圧チャージアップ回路
により得られる電圧であり、入力直流電圧に重畳される
ことでスイッチング素子Tr3のゲートを効率良くドライ
ブする電位を形成する。尚、ダイオードD1は重畳電圧が
逆流するのを防止している。
（ａ）点のスイッチング素子Tr3の出力電位はGNDレベル
となり、このとき（ｂ）点に示す電圧がダイオードD1を
介してコンデンサC1に充電される。スイッチング素子Tr
3がオン状態となったとき（ａ）点のスイッチング素子T
r3の出力電位は入力直流電圧に等しいレベルとなり、コ
ンデンサC1に充電された電位を重畳し、（ｃ）点の波形
となり、斜線部に示す部分が定電圧チャージアップ回路
により得られる電圧であり、入力直流電圧に重畳される
ことでスイッチング素子Tr3のゲートを効率良くドライ
ブする電位を形成する。尚、ダイオードD1は重畳電圧が
逆流するのを防止している。
本実施例ではスイッチング素子Tr3としてＮチャンネルM
OSトランジスタを用いたが、NPNトランジスタを用いて
もエミッタに対してベースの電位を少くとも0.6〜1V以
上高くする必要があり、本発明を用いて同様の効果を得
ることができる。尚、トランジスタTr4及びTr5は制御回
路の耐圧を補償するために接続されたプリドライバ回路
である。
OSトランジスタを用いたが、NPNトランジスタを用いて
もエミッタに対してベースの電位を少くとも0.6〜1V以
上高くする必要があり、本発明を用いて同様の効果を得
ることができる。尚、トランジスタTr4及びTr5は制御回
路の耐圧を補償するために接続されたプリドライバ回路
である。
（ト）発明の効果） 本発明に依れば定電圧回路とダイオードD1とコンデンサ
C1で構成される定電圧チャージアップ回路で入力直流電
圧より高い電圧を得てステップダウンチョッパ式スイッ
チングレギュレータのスイッチング素子Tr3のゲートに
印加しているので入力直流電圧の変動影響を受けること
無くＮチャンネルMOS型電解効果トランジスタをスイッ
チング素子Tr3として利用でき、極めて高効率をステッ
プダウンチョッパ式レギュレータ単独で、スイッチング
素子ゲートドライブのための別電源を設けることなく単
一の入力電源で実現できる利点を有する。
C1で構成される定電圧チャージアップ回路で入力直流電
圧より高い電圧を得てステップダウンチョッパ式スイッ
チングレギュレータのスイッチング素子Tr3のゲートに
印加しているので入力直流電圧の変動影響を受けること
無くＮチャンネルMOS型電解効果トランジスタをスイッ
チング素子Tr3として利用でき、極めて高効率をステッ
プダウンチョッパ式レギュレータ単独で、スイッチング
素子ゲートドライブのための別電源を設けることなく単
一の入力電源で実現できる利点を有する。
また本発明では単一の入力電圧で高効率回路が達成され
るため、別電源のための整流平滑回路が省略でき、入力
系統の簡素化を図ることができるため、小型化を求めら
れるOA機器には最適なスイッチング電源装置を実現でき
る。
るため、別電源のための整流平滑回路が省略でき、入力
系統の簡素化を図ることができるため、小型化を求めら
れるOA機器には最適なスイッチング電源装置を実現でき
る。
第１図は本発明に依るスイッチング電源装置を説明する
回路図、第２図は本発明の動作を説明する波形図、第３
図及び第４図は従来のスイッチング電源装置を説明する
回路図である。 Tr1,Tr2はドライブ回路、Tr3はスイッチング素子、Tr4,
Tr5はプリドライバ回路である。
回路図、第２図は本発明の動作を説明する波形図、第３
図及び第４図は従来のスイッチング電源装置を説明する
回路図である。 Tr1,Tr2はドライブ回路、Tr3はスイッチング素子、Tr4,
Tr5はプリドライバ回路である。
Claims (2)
- 【請求項１】直流電圧が印加される入力端子と、 前記入力端子から印加された直流電圧をオン・オフする
スイッチング素子と、 前記スイッチング素子を駆動させるドライブ回路と、 前記ドライブ回路に所定のパルス信号を印加する制御回
路と、 前記スイッチング素子で断続して得た直流電圧を平滑化
する平滑回路と、 を備えたステップダウンチョッパ式スイッチング電源装
置において、 前記入力端子と前記ドライブ回路間に定電圧回路を設
け、 前記定電圧回路側の前記ドライブ回路端と前記平滑回路
側の前記スイッチング素子端との間に、前記定電圧回路
から印加される電圧をチャージするコンデンサを設けた
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項２】前記スイッチング素子としてＮチャンネル
MOSトランジスタを用いたことを特徴とする請求項１記
載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6550789A JPH0720368B2 (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6550789A JPH0720368B2 (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02246771A JPH02246771A (ja) | 1990-10-02 |
| JPH0720368B2 true JPH0720368B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=13289050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6550789A Expired - Lifetime JPH0720368B2 (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720368B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001037212A (ja) | 1999-07-14 | 2001-02-09 | Nec Corp | 低電圧入力ｄｃ−ｄｃコンバータ |
-
1989
- 1989-03-16 JP JP6550789A patent/JPH0720368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02246771A (ja) | 1990-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7525819B2 (en) | Switching mode power supply and method for generating a bias voltage | |
| US7088597B2 (en) | High voltage supply device for eliminating a surge voltage | |
| JPH0720368B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| US7309968B2 (en) | Motor control circuit and associated full bridge switching arrangement | |
| JP4669341B2 (ja) | スイッチング電源のチャージポンプ回路 | |
| JPH0550229B2 (ja) | ||
| CN1135682C (zh) | 同步回扫变换器 | |
| JP2918006B2 (ja) | 昇圧型アクティブフィルタ回路 | |
| JP3066720B2 (ja) | 同期整流回路 | |
| JPH0740785B2 (ja) | 多チヤンネルインバ−タ回路 | |
| JP3164201B2 (ja) | 直流電源装置 | |
| JP2577773Y2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JP2977482B2 (ja) | 自励式ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JPH11341799A (ja) | 同期整流型ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JP3377128B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP3033862B2 (ja) | スイッチング素子の誤動作防止回路 | |
| JP2854755B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP3339955B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JPH078115B2 (ja) | 無停電電源装置 | |
| JPH03183356A (ja) | Ｄｃ―ｄｃコンバータ | |
| JPH05344718A (ja) | 電力変換装置の駆動回路 | |
| JPH01194606A (ja) | Ｍｏｓｆｅｔのドライブ回路 | |
| JPH05316727A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JPS6011546B2 (ja) | 直流安定化電源装置 | |
| JPH06121532A (ja) | スイッチング電源装置のスイッチングｆｅｔ駆動回路 |