JPH0767276B2 - フルブリッジ形スイッチングレギュレータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフルブリッジ形スイッチングレギュレータに関
するもので、さらに詳しく言えば高入力電圧に適し、大
容量が得られるフルブリッジ形スイッチングレギュレー
タの偏磁防止回路に関するものである。

従来技術とその問題点 高入力電圧に適し、大容量が得られるスイッチングレギ
ュレータとしては、２石フォワード形とフルブリッジ形
とが広く知られている。前者の方式は、変換周波数を高
くして装置の小型化を図りやすいという長所がある反
面、トランスの利用効率が悪いという欠点があり、後者
の方式は、前者の方式より大容量化を図りやすいという
長所がある反面、トランスの偏磁を生じやすいという欠
点があり、必要に応じて適宜使い分けられている。

今、高入力電圧に適し、大容量が得られるフルブリッジ
形スイッチングレギュレータの従来例を第３図により説
明する。第３図において、入力端子1,1′間に交流電源
が投入されると、整流回路２により整流され、入力平滑
用コンデンサ３により平滑されて非安定直流電源として
直列接続された主トランジスタ4,5と6,7とに供給され
る。主トランジスタ4,5および6,7の直列接続点間には、
トランス８の１次巻線８−１、トランス９の１次巻線９
−１、コンデンサ10と抵抗11との並列回路が直列に接続
される。一方、トランス８の２次巻線８−２には整流ダ
イオード12,13のアノードが、トランス９の２次巻線９
−２には整流ダイオード14,15のアノードがそれぞれ接
続され、各整流ダイオードのカソードは互いに共通に接
続されて一方の出力端子18に接続される。また各トラン
ス8,9の２次巻線８−2,9−２に設けたセンタータップは
互いに共通に接続され、出力平滑用リアクトル16を介し
て他方の出力端子18′に接続される。前記平滑用リアク
トル16は出力平滑用コンデンサ17とともにフィルター回
路を構成している。

上記の如き構成からなるフルブリッジ形スイッチングレ
ギュレータは、主トランジスタ4,7と主トランジスタ5,6
とが交互にオン，オフしてトランス8,9の１次巻線８−
1,9−１は両極性に励磁されるが、それぞれの極性に励
磁される期間の電圧時間積が等しくならないと偏磁を生
じる。この偏磁を防止するためにコンデンサ10と抵抗11
との並列回路が接続され、一方の極性に励磁される半サ
イクルの電圧時間積が直前の半サイクルに対して差を生
じるとコンデンサ10に電荷が蓄積または残存し、次の半
サイクルでコンデンサの端子間電圧分だけトランス8,9
の１次巻線８−1,9−１に印加される電圧が小さくまた
は大きくなり、電圧時間積が補正されるように作用す
る。

ところが、第３図のようにトランス8,9の１次巻線８−
1,9−１が直列に接続され、２次巻線８−2,9−２が並列
に接続されていると、各２次巻線８−2,9−２に誘起さ
れる電圧の差によって１次巻線８−1,9−１が分担する
電圧に差を生じることがある。そしてこの電圧差による
電圧時間積が互いに逆極性になると、コンデンサ10に電
荷は蓄積されず、電圧時間積を補正する作用がなされ
ず、偏磁が拡大して主トランジスタ4,5,6,7を破壊に至
らしめるという問題点があり、高入力電圧に適応し難い
という欠点があった。

発明の目的 本発明は上記欠点を解消するもので、２個のトランスの
１次巻線が直列に、２次巻線が並列に接続されてなるフ
ルブリッジ形スイッチングレギュレータの各１次巻線が
互いに逆極性の電圧時間積の差を生じても、偏磁が拡大
しないようにすることを目的とする。

発明の構成 本発明のフルブリッジ形スイッチングレギュレータは、
入力平滑用コンデンサを直列接続された２個のコンデン
サで構成するとともに、２個のトランスの１次巻線を直
列に接続して各直列接続点間を直結し、かつ前記各トラ
ンスの１次巻線と２組の直列接続された主トランジスタ
の直列接続点との間にそれぞれコンデンサと抵抗との並
列回路を挿入したものである。

実施例 以下実施例により説明する。第１図は本発明のフルブリ
ッジ形スイッチングレギュレータの回路図で、第３図と
同一部分には同一符号を付している。本発明の特徴は第
１図に示したように、入力平滑用コンデンサを直列接続
された２個のコンデンサ３−1,3−２で構成するととも
に、２個のトランス8,9の１次巻線８−1,9−１を直列に
接続して各直列接続点間を直結し、かつ前記各トランス
8,9の１次巻線８−1,9−１と直列接続された主トランジ
スタ4,5および6,7との間にそれぞれコンデンサ10−１と
抵抗11−１との並列回路およびコンデンサ10−２と抵抗
11−２との並列回路を接続したものである。

次に上記した本発明の回路の動作を説明する。今、トラ
ンス８の１次巻線８−１とトランス９の１次巻線９−１
とが分担する電圧差により、トランス８の１次巻線８−
１の上端が正極性、トランス９の１次巻線９−１の下端
が正極性に偏磁したとすると、コンデンサ10−1,10−２
はいずれも左側が正極性になるように電荷が蓄積される
ので、次のサイクルでコンデンサの端子間電圧分だけト
ランス8,9の１次巻線８−1,9−１に印加される電圧が小
さくまたは大きくなり、電圧時間積が補正されるように
作用する。

第２図は本発明の他の実施例を示す図で、出力平滑用リ
アクトル16を16−1,16−２に分割したものである。この
回路は、同時にオン，オフする主トランジスタ4,7また
は5,6にストレージタイムの差があると、ストレージタ
イムの長い主トランジスタのオフが遅れてこの主トラン
ジスタにスナバ回路（図示せず）を介して大きなピーク
電流が流れることを防止したものである。たとえば主ト
ランジスタ４が主トランジスタ７より遅れてオフになる
場合、主トランジスタ７が先にオフすることにより、ト
ランス９の１次巻線９−１に流れていた電流は入力平滑
用コンデンサ３−２にバイパスされる。そのためトラン
ス９の１次巻線９−１には下端が正極性の電圧が誘起さ
れるが、トランス８の２次巻線８−２とトランス９の２
次巻線９−２とのセンタータップがそれぞれ平滑用リア
クトル16−1,16−２を介して共通に接続されているた
め、トランス９の１次巻線９−１から主トランジスタ６
のスナバ回路（図示せず）を介して主トランジスタ４に
ピーク電流が流れず、そのエネルギーが出力平滑用リア
クトル16−２に蓄積される。従って主トランジスタ4,7
または5,6にストレージタイムの差があってもピーク電
流は流れず、主トランジスタに許容電流の大きなものを
用いる必要はない。

発明の効果 実施例において詳述した如く、本発明のフルブリッジ形
スイッチングレギュレータはトランスの偏磁を生じるこ
とはなく、容易に高入力電圧に適応させることができ
る。また主トランジスタのストレージタイムに差があっ
ても、オフの遅れた主トランジスタに大きなピーク電流
が流れることはなく、高周波化を図ることも容易であ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のフルブリッジ形スイッチングレギュレ
ータの回路図、第２図は本発明の他の実施例回路図、第
３図は従来のフルブリッジ形スイッチングレギュレータ
の回路図である。 1,1′…入力端子、２…整流回路 3,3−1,3−２…入力平滑用コンデンサ 4,5,6,7…主トランジスタ 10,10−1,10−２…コンデンサ 11,11−1,11−２…抵抗 16,16−1,16−２…出力平滑用リアクトル 18,18′…出力端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非安定直流電源を直列接続された２組の主
   トランジスタに供給し、この直列接続点間に２個のトラ
   ンスの１次巻線を直列に接続するとともに、各２次巻線
   を整流ダイオードを介して並列に接続し、出力平滑用リ
   アクトルと出力平滑用コンデンサとからなるフィルター
   回路を介して出力端子間に安定化直流電源を得るフルブ
   リッジ形スイッチングレギュレータにおいて、非安定直
   流電源を平滑する入力平滑用コンデンサを直列接続され
   た２個のコンデンサで構成し、この直列接続点と前記１
   次巻線の直列接続点との間を直結するとともに、各１次
   巻線の他端と前記主トランジスタの直列接続点間にそれ
   ぞれコンデンサと抵抗との並列回路を挿入したことを特
   徴とするフルブリッジ形スイッチングレギュレータ。
2. 【請求項２】出力平滑用リアクトルを２個設け、２個の
   トランスの各２次巻線と出力端子との間に挿入したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフルブリッジ
   形スイッチングレギュレータ。