JPH0732601B2 - Self-excited switching regulator - Google Patents
Self-excited switching regulatorInfo
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- JPH0732601B2 JPH0732601B2 JP63175572A JP17557288A JPH0732601B2 JP H0732601 B2 JPH0732601 B2 JP H0732601B2 JP 63175572 A JP63175572 A JP 63175572A JP 17557288 A JP17557288 A JP 17557288A JP H0732601 B2 JPH0732601 B2 JP H0732601B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、電源回路として用いられる自励形スイッチ
ングレギュレータに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a self-excited switching regulator used as a power supply circuit.
(b)従来の技術 電子機器内に設けられて回路に電源を供給する比較的小
容量の電源回路としては、一般に自励形スイッチングレ
ギュレータが用いられている。(B) Conventional Technology As a power supply circuit of a relatively small capacity provided in an electronic device to supply power to the circuit, a self-excited switching regulator is generally used.
第2図はいわゆるリンギングチョークコンバータを構成
する従来の自励形スイッチングレギュレータの回路図で
ある。図においてDBはダイオードブリッジであり、商用
電源ACを整流する。C1はこれを平滑する平滑コンデンサ
である。Tはトランスでありその1次巻線n1にスイッチ
ングトランジスタQが直列接続されている。また、トラ
ンスの帰還巻線n3の出力が抵抗R2を介してスイッチング
トランジスタQのベースに接続されている。このスイッ
チングトランジスタQのベースと入力電源ラインVccと
の間に抵抗R1が接続されている。トランスTの2次巻線
n2には整流ダイオードD1、平滑コンデンサC2およびダミ
ーロードR3が接続されている。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional self-excited switching regulator which constitutes a so-called ringing choke converter. In the figure, DB is a diode bridge that rectifies the commercial power supply AC. C1 is a smoothing capacitor that smoothes this. T is a transformer, and a switching transistor Q is connected in series to its primary winding n1. Further, the output of the feedback winding n3 of the transformer is connected to the base of the switching transistor Q via the resistor R2. A resistor R1 is connected between the base of the switching transistor Q and the input power supply line Vcc. Secondary winding of transformer T
A rectifying diode D1, a smoothing capacitor C2 and a dummy load R3 are connected to n2.
以上のように構成された自励形スイッチングレギュレー
タは次のように動作する。先ず、商用電源ACが入力され
て入力電源ラインVccが所定の電圧レベルまで上昇する
と、起動用抵抗R1を通してQにベース電流が流れ、Qが
導通状態となる。これにより、n1に流れるコレクタ電流
が増大し、Qのベース電流を増大させる方向にn3に起電
圧が発生する。このときトランスTにエネルギーが蓄積
される。その後、コレクタ電流がベース電流の増幅率倍
に達したとき、Qは飽和状態が維持できなくなり、n1の
印加電圧が減少し、これに伴い、n3の起電圧が低下しQ
は急激にカットオフする。その瞬間n2に逆電圧が発生
し、D1が導通し、トランスTに蓄積されていたエネルギ
ーが放出されて負荷へ電力を供給する。その後、D1の電
流が0となったときn2にサージ電圧が発生し、これがn3
に誘起されて再びQが普通を開始する。The self-excited switching regulator configured as described above operates as follows. First, when the commercial power supply AC is input and the input power supply line Vcc rises to a predetermined voltage level, a base current flows through Q through the starting resistor R1 and Q becomes conductive. As a result, the collector current flowing in n1 increases, and an electromotive voltage is generated in n3 in the direction of increasing the base current of Q. At this time, energy is stored in the transformer T. After that, when the collector current reaches the multiplication factor of the base current, the saturation state of Q cannot be maintained, the applied voltage of n1 decreases, and the electromotive voltage of n3 decreases accordingly.
Cuts off sharply. At the moment n2, a reverse voltage is generated, D1 conducts, the energy accumulated in the transformer T is released, and power is supplied to the load. After that, when the current of D1 becomes 0, a surge voltage is generated in n2, which is n3.
Is induced and Q starts normal again.
以上の繰り返しによって自励発振を行う。Self-excited oscillation is performed by repeating the above.
(c)発明が解決しようとする課題 ところで、このような従来の自励形スイッチングレギュ
ーレータは、入力されるAC電源電圧が一定ではなく、あ
る電圧幅の範囲内で使用できるように設計されている。
一般的に、入力電源電圧が高くなるほどスイッチングト
ランジスタの一回のオン期間にトランスに蓄積されるエ
ネルギーが増大し、負荷供給電流が小さいほどスイッチ
ングトランジスタのオフ期間にトランスから放出される
エネルギーが減少する。したがって入力電源電圧が高く
て無負荷状態のとき、トランスにエネルギーが残留し、
自励発振動作が不安定となり、間欠発振動作を起こす。
このように発振動作が不安定となれば出力電圧が変動
し、リップルが生じるなどの問題があった。そこで、従
来は第2図に示したようにトランスの二次側にダミーロ
ードR3を接続して、無負荷状態とならないようにしてい
た。ところが、前述の間欠発振を防止するためには、ダ
ミーロードの抵抗値をある程度低く設定しなければなら
ず、その発熱量が大きく、また、比較的大型の抵抗器を
用いなければならなかった。このため、電源回路の効率
が低く、また大型化していた。(C) Problem to be Solved by the Invention By the way, such a conventional self-excited switching regulator is designed so that the input AC power supply voltage is not constant and can be used within a certain voltage range. ing.
Generally, the higher the input power supply voltage is, the more energy is stored in the transformer during one ON period of the switching transistor, and the smaller the load supply current is, the less energy is released from the transformer during the OFF period of the switching transistor. . Therefore, when the input power supply voltage is high and there is no load, energy remains in the transformer,
Self-excited oscillation becomes unstable and intermittent oscillation occurs.
If the oscillation operation becomes unstable in this way, there is a problem that the output voltage fluctuates and ripples occur. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 2, a dummy load R3 is connected to the secondary side of the transformer so as not to be in an unloaded state. However, in order to prevent the above-mentioned intermittent oscillation, the resistance value of the dummy load must be set low to some extent, the amount of heat generated is large, and a relatively large resistor must be used. Therefore, the efficiency of the power supply circuit is low and the power supply circuit is large.
この発明の目的は、特別なダミーロードを用いることな
く、入力電源電圧の変化に対して安定した自励発振動作
を行う自励形スイッチングレギュレータを提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a self-excited switching regulator that performs stable self-excited oscillation operation against changes in the input power supply voltage without using a special dummy load.
(d)課題を解決するための手段 この発明の自励形スイッチングレギュレータは、トラン
スの1次巻線に、この1次巻線に流れる電流を断続させ
るスイッチングトランジスタを直列接続し、トランスの
帰還巻線の出力を前記スイッチングトランジスタのベー
スに接続し、入力電源ラインと前記スイッチングトラン
ジスタのベース間に起動用抵抗を接続した自励形スイッ
チングレギュレータにおいて、 前記スイッチングトランジスタのエミッタと入力電源の
接地間に第1の抵抗を挿入し、入力電源ラインと前記ス
イッチングトランジスタのエミッタ間に、通常使用する
入力電圧範囲で通電される第2の抵抗と逆流防止ダイオ
ードの直列回路を接続したことを特徴としている。(D) Means for Solving the Problem In the self-excited switching regulator of the present invention, a switching transistor for connecting and disconnecting a current flowing through the primary winding of the transformer is connected in series, and a feedback winding of the transformer is provided. In a self-excited switching regulator in which a line output is connected to the base of the switching transistor, and a starting resistor is connected between the input power line and the base of the switching transistor, a first excavator is connected between the emitter of the switching transistor and the ground of the input power source. One resistor is inserted, and a series circuit of a second resistor and a backflow prevention diode, which is energized in a normally used input voltage range, is connected between the input power supply line and the emitter of the switching transistor.
(e)作用 この発明のスイッチングレギュレータにおいては、スイ
ッチングトランジスタのエミッタと入力電源の接地間に
第1の抵抗が挿入され、入力電源ラインとスイッチング
トランジスタのエミッタ間に第2の抵抗が接続されてい
る。したがってトランジスタのエミッタ電位は、入力電
源電圧が第1・第2の抵抗による分圧値となる。このた
め、例えば入力電源電圧が上昇すれば、スイッチングト
ランジスタのエミッタ電位も上昇するため、VBE(エミ
ッタ−ベース間電圧)が低下しベース電流が低下するこ
とにより、見掛け上のhfe(エミッタ接地電流増幅率)
が低下する。したがってトランジスタの一回のオン期間
にトラスに蓄積されるエネルギーが減少し、トランスに
対する過剰な蓄積エネルギーが増大することなく、トラ
ンスに対するエネルギーの蓄積・放出のバランスが保た
れる。このようにトランジスタの一回のオン期間にトラ
ンスに蓄積されるエネルギーが低減されるため、ダミー
ロードによってトランスの蓄積エネルギーを強制放出さ
せることなく間欠発振が抑制される。(E) Action In the switching regulator of the present invention, the first resistor is inserted between the emitter of the switching transistor and the ground of the input power source, and the second resistor is connected between the input power source line and the emitter of the switching transistor. . Therefore, the emitter potential of the transistor has a value obtained by dividing the input power supply voltage by the first and second resistors. For this reason, for example, when the input power supply voltage rises, the emitter potential of the switching transistor also rises, so that V BE (emitter-base voltage) decreases and the base current decreases, resulting in an apparent hfe (grounded emitter current). Amplification rate)
Is reduced. Therefore, the energy stored in the truss during one ON period of the transistor is reduced, and the balance between the storage and release of energy to the transformer is maintained without increasing the excessive stored energy in the transformer. In this way, the energy stored in the transformer during one ON period of the transistor is reduced, so that intermittent oscillation is suppressed without forcibly discharging the stored energy of the transformer by the dummy load.
また、第2の抵抗には逆流防止ダイオードを直列に接続
しているため、スイッチングトランジスタがオフした際
に、トランスの帰還巻線に誘起される起電圧によって帰
還巻線、第1の抵抗、第2の抵抗および起動用抵抗を含
む電流経路に電流が流れることがなく、スイッチングト
ランジスタのベース−エミッタ間の逆バイアスが確実に
行われてスイッチング動作が不安定となることがなく、
また無駄な電力消費も抑制される。Further, since the backflow prevention diode is connected in series to the second resistor, when the switching transistor is turned off, the electromotive voltage induced in the feedback winding of the transformer causes the feedback winding, the first resistance, and the The current does not flow in the current path including the resistance of No. 2 and the starting resistor, and the reverse bias between the base and the emitter of the switching transistor is surely performed, so that the switching operation is not unstable,
In addition, wasteful power consumption is also suppressed.
(f)実施例 第1図はこの発明の実施例である自励形スイッチングレ
ギュレータの回路図である。図においてDBは商用電源AC
を整流するダイオードブリッジ、C1は整流された電圧を
平滑する平滑コンデンサである。Tはトランスでありそ
の1次巻線n1にスイッチングトランジスタQが直列接続
されている。また、帰還巻線n3の出力が電流制限用抵抗
R2を介してスイッチングトランジスタQのベースに接続
されている。さらに、Qのベースと入力電源ラインVcc
間には起動用抵抗R1が接続されている。スイッチングト
ランジスタQのエミッタと入力電源の接地(GND)間に
第1の抵抗R4が挿入され、また、Qのエミッタと入力電
源ラインVccを間に第2の抵抗R5および逆流防止用ダイ
オードD2が接続されている。トランスTの2次巻線n2に
は整流ダイオードD1および平滑コンデンサC2が接続され
ている。(F) Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a self-excited switching regulator which is an embodiment of the present invention. In the figure, DB is commercial power AC
C1 is a smoothing capacitor that smoothes the rectified voltage. T is a transformer, and a switching transistor Q is connected in series to its primary winding n1. The output of the feedback winding n3 is the current limiting resistor.
It is connected to the base of the switching transistor Q via R2. In addition, the base of Q and the input power line Vcc
A starting resistor R1 is connected between them. The first resistor R4 is inserted between the emitter of the switching transistor Q and the ground (GND) of the input power supply, and the second resistor R5 and the backflow prevention diode D2 are connected between the emitter of Q and the input power supply line Vcc. Has been done. A rectifying diode D1 and a smoothing capacitor C2 are connected to the secondary winding n2 of the transformer T.
以上のように構成された自励形スイッチングレギュレー
タは次のように動作する。先ず、商用電源ACが投入され
て、入力電源ラインVccの電圧が所定値に達したとき、
起動用抵抗R1を通してトランジスタQにベース電流が流
れ始める。これにより、巻線n1にベース電流のhfe倍の
コレクタ電流が流れようとする。このコレクタ電流が増
加することにより巻線n3に起電圧が発生し、電流制限抵
抗R2を通してQにベース電流が流れる。その後、コレク
タ電流が大きくなってhfeが低下し、ベース電流不足状
態となるとトランジスタQは飽和状態が維持できなくな
り、コレクタ電流が減少し始める。これによりn3の起電
圧が低下し、さらにベース電流不足が促進されてついに
Qがカットオフ状態となる。このトランジスタQのオン
期間にトランスに蓄積されるエネルギーPは P=1/2L1・IP1 2 となる。The self-excited switching regulator configured as described above operates as follows. First, when the commercial power supply AC is turned on and the voltage of the input power supply line Vcc reaches a predetermined value,
A base current starts to flow in the transistor Q through the starting resistor R1. As a result, a collector current of hfe times the base current tends to flow in the winding n1. An increase in the collector current causes an electromotive voltage in the winding n3, and a base current flows in Q through the current limiting resistor R2. After that, when the collector current increases and hfe decreases and the base current becomes insufficient, the transistor Q cannot maintain the saturated state and the collector current starts to decrease. As a result, the electromotive voltage of n3 is lowered, and the shortage of the base current is further promoted to finally bring Q into the cutoff state. Energy P which is stored in the transformer during the ON period of the transistor Q becomes P = 1 / 2L1 · I P1 2.
ここで、L1はトランスの1次巻線n1の自己インダクタン
ス、IP1はn1に流れるピーク電流値である。Here, L1 is the self-inductance of the primary winding n1 of the transformer, and I P1 is the peak current value flowing in n1.
トランジスタQがオフしたことにより2次巻線n2に逆起
電圧が発生し、整流ダイオードD1が導通を開始し、負荷
へ電力を供給する。その後、n2の電流が0となればダイ
オードD1の逆回復時間に逆電流が流れ、n2にサージ電圧
が発生し、これがn3に誘起されて再びQが導通を開始す
る。以上の繰り返しによって自励発振動作を行う。Since the transistor Q is turned off, a counter electromotive voltage is generated in the secondary winding n2, the rectifying diode D1 starts conducting, and power is supplied to the load. After that, when the current of n2 becomes 0, a reverse current flows during the reverse recovery time of the diode D1, and a surge voltage is generated in n2, which is induced in n3 and Q starts to conduct again. The self-oscillation operation is performed by repeating the above.
今、入力電源Vccの電圧が上昇した場合を考えると、抵
抗R4およびR5は抵抗分圧回路を構成しているため、Vcc
の上昇に伴い、Qのエミッタ電位が上昇する。このこと
により帰還巻線n3の起電圧に基づくベース電流Ibが減少
するため、Qが導通を開始してから短時間のうちにベー
ス電流不足状態となり、n1に流れるピーク電流が減少す
る。言い換えればトランジスタQの見掛け上のhfeが低
下することにより、そのオン期間にトランスに蓄積され
るエネルギーが減少する。したがってトランジスタQの
オフ期間にトランスの蓄積エネルギーが2次側から完全
に放出されることとなり、トランスが飽和状態に至るこ
とがなく、正常な発振動作を維持する。Now, considering the case where the voltage of the input power supply Vcc rises, the resistors R4 and R5 form a resistor voltage divider circuit, so Vcc
As Q rises, the emitter potential of Q rises. As a result, the base current Ib based on the electromotive voltage of the feedback winding n3 decreases, so that the base current becomes insufficient within a short time after Q starts to conduct, and the peak current flowing through n1 decreases. In other words, the apparent hfe of the transistor Q decreases, so that the energy stored in the transformer during the ON period decreases. Therefore, during the off period of the transistor Q, the energy stored in the transformer is completely discharged from the secondary side, the transformer does not reach a saturation state, and normal oscillation operation is maintained.
逆に、入力電源Vccの電圧が下降した場合、Qのエミッ
タ電位が低下する。このため、n3の超電圧によるベース
電流Ibが増大し、上述とは逆の作用によりn1に流れるピ
ーク電流が増大する。したがって、Qの一回のオン期間
にトランスに十分なエネルギーが蓄積される。On the contrary, when the voltage of the input power supply Vcc drops, the emitter potential of Q drops. Therefore, the base current Ib due to the supervoltage of n3 increases, and the peak current flowing through n1 increases due to the effect opposite to the above. Therefore, sufficient energy is stored in the transformer during one ON period of Q.
以上のように無負荷または軽負荷で入力電源電圧が高い
場合には間欠発振が抑制され、入力電源電圧が低い場合
にはトランスを十分励磁することができ、負荷に対する
電流容量が制限されることはない。As described above, intermittent oscillation is suppressed when the input power supply voltage is high with no load or light load, and the transformer can be sufficiently excited when the input power supply voltage is low, limiting the current capacity for the load. There is no.
(g)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、次に述べる効果を奏す
る。(G) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the following effects are achieved.
無負荷または軽負荷で入力電源電圧が高い場合でも、
ダミーロードを用いることなく間欠発振を抑制できるた
め、ダミーロードによる損失および装置の大型化が避け
られる。Even if the input power supply voltage is high with no load or light load,
Since intermittent oscillation can be suppressed without using a dummy load, loss due to the dummy load and increase in size of the device can be avoided.
高hfeのトランジスタを用いることができるため、入
力電源電圧が低い場合や低温時にも負荷への供給電流容
量を維持することができる。Since a transistor with a high hfe can be used, the capacity of current supplied to the load can be maintained even when the input power supply voltage is low or when the temperature is low.
入力電源電圧が高くとも間欠発振が抑制されるため、
広範囲の入力電源電圧に対応することができる。Since the intermittent oscillation is suppressed even if the input power supply voltage is high,
It can support a wide range of input power supply voltages.
第1図はこの発明の実施例である自励形スイッチングレ
ギュレータの回路図、第2図は従来の自励形スイッチン
グレギュレータの回路図である。 T……トランス、 n1……1次巻線、 n2……2次巻線、 n3……帰還巻線、 Q……スイッチングトランジスタ、 R4……第1の抵抗、 R5……第2の抵抗。FIG. 1 is a circuit diagram of a self-excited switching regulator which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional self-excited switching regulator. T ... transformer, n1 ... primary winding, n2 ... secondary winding, n3 ... feedback winding, Q ... switching transistor, R4 ... first resistance, R5 ... second resistance.
Claims (1)
れる電流を断続させるスイッチングトランジスタを直列
接続し、トランスの帰還巻線の出力を前記スイッチング
トランジスタのベースに接続し、入力電源ラインと前記
スイッチングトランジスタのベース間に起動用抵抗を接
続した自励形スイッチングレギュレータにおいて、 前記スイッチングトランジスタのエミッタと入力電源の
接地間に第1の抵抗を挿入し、入力電源ラインと前記ス
イッチングトランジスタのエミッタ間に、通常使用する
入力電圧範囲で通電される第2の抵抗と逆流防止ダイオ
ードの直列回路を接続したことを特徴とする自励形スイ
ッチングレギュレータ。1. A primary winding of a transformer is connected in series with a switching transistor for connecting and disconnecting a current flowing through the primary winding, and an output of a feedback winding of the transformer is connected to a base of the switching transistor, and an input power supply is provided. In a self-excited switching regulator in which a starting resistor is connected between a line and the base of the switching transistor, a first resistor is inserted between the emitter of the switching transistor and the ground of the input power source to connect the input power line and the switching transistor. A self-excited switching regulator characterized in that a series circuit of a backflow prevention diode and a second resistor that is energized in a normally used input voltage range is connected between the emitters.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175572A JPH0732601B2 (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | Self-excited switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175572A JPH0732601B2 (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | Self-excited switching regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226269A JPH0226269A (en) | 1990-01-29 |
| JPH0732601B2 true JPH0732601B2 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=15998427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63175572A Expired - Fee Related JPH0732601B2 (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | Self-excited switching regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732601B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002092575A (en) | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | Small card and its manufacturing method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5223313U (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-18 |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP63175572A patent/JPH0732601B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0226269A (en) | 1990-01-29 |
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