JP2002095249A - Switching power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源装
置、特に低損失で且つ出力電圧に関わらずスイッチング
制御回路に常時安定な電力を供給することが可能なスイ
ッチング電源装置に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply, and more particularly to a switching power supply capable of supplying stable power to a switching control circuit with low loss and regardless of output voltage.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から一般的に広く使用されているフ
ライバック方式のスイッチング電源装置を図4及び図5
に示す。図4に示すスイッチング電源装置は、交流電源
に接続された整流回路又はバッテリ(蓄電池)等で構成
された直流電源(1)と、1次巻線(2a)及び2次巻線(2b)
並びに3次巻線(2c)を有するトランス(2)と、主スイッ
チング素子としてのMOS-FET(MOS型電界効果
トランジスタ)(3)と、入力コンデンサ(4)と、整流ダイ
オード(6)及び平滑コンデンサ(7)を有する整流平滑回路
(5)と、駆動用コンデンサ(8)と、整流ダイオード(9)
と、MOS-FET(3)をオン・オフ制御する制御回路(1
0)と、起動用抵抗(11)とを備えている。トランス(2)の
3次巻線(2c)、駆動用コンデンサ(8)、整流ダイオード
(9)及び起動用抵抗(11)は制御回路(10)に駆動用電力を
供給する制御電源回路(12)を構成する。トランス(2)の
1次巻線(2a)及びMOS-FET(3)は直流電源(1)に対
して直列に接続される。入力コンデンサ(4)は直流電源
(1)の出力端子間に接続される。整流平滑回路(5)はトラ
ンス(2)の2次巻線(2b)に接続される。駆動用コンデン
サ(8)は制御回路(10)の電源入力端子(+VCC)と直流電源
(1)の陰極端子との間に接続される。整流ダイオード(9)
は直流電源(1)の陰極端子と制御回路(10)の電源入力端
子(+VCC)との間にトランス(2)の3次巻線(2c)と共に直
列に接続される。起動用抵抗(11)は直流電源(1)の陽極
端子と制御回路(10)の電源入力端子(+VCC)との間に接続
される。また、直流電源(1)と入力コンデンサ(4)との間
には電源スイッチ(13)が設けられている。2. Description of the Related Art FIGS. 4 and 5 show a flyback type switching power supply which has been widely used in the past.
Shown in The switching power supply shown in FIG. 4 includes a DC power supply (1) composed of a rectifier circuit or a battery (storage battery) connected to an AC power supply, a primary winding (2a) and a secondary winding (2b).
And a transformer (2) having a tertiary winding (2c), a MOS-FET (MOS field effect transistor) (3) as a main switching element, an input capacitor (4), a rectifying diode (6), and a smoothing element. Rectifying smoothing circuit with capacitor (7)
(5), drive capacitor (8), rectifier diode (9)
And a control circuit (1) for controlling ON / OFF of the MOS-FET (3).
0) and a starting resistor (11). Tertiary winding (2c) of transformer (2), drive capacitor (8), rectifier diode
(9) and the starting resistor (11) constitute a control power supply circuit (12) for supplying drive power to the control circuit (10). The primary winding (2a) of the transformer (2) and the MOS-FET (3) are connected in series to the DC power supply (1). Input capacitor (4) is DC power supply
It is connected between the output terminals of (1). The rectifying / smoothing circuit (5) is connected to the secondary winding (2b) of the transformer (2). The drive capacitor (8) is connected to the power input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10) and the DC power supply.
It is connected between the cathode terminal of (1). Rectifier diode (9)
Is connected in series with the tertiary winding (2c) of the transformer (2) between the cathode terminal of the DC power supply (1) and the power supply input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10). The starting resistor (11) is connected between the anode terminal of the DC power supply (1) and the power supply input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10). A power switch (13) is provided between the DC power supply (1) and the input capacitor (4).
【0003】図4に示すスイッチング電源装置の動作の
概略は以下の通りである。電源スイッチ(13)をオンする
と、直流電源(1)から起動用抵抗(11)を介して駆動用コ
ンデンサ(8)に電流が流れ、駆動用コンデンサ(8)が電源
電圧VCCに充電される。電源電圧VCCが制御回路(10)の
電源入力端子(+VCC)に供給されて制御回路(10)が駆動さ
れ、制御回路(10)からMOS-FET(3)のゲート端子に
ゲート制御信号VGが付与される。これにより、MOS-
FET(3)がオン・オフ動作を開始し、直流電源(1)の電
圧Eが断続的にトランス(2)の1次巻線(2a)に印加され
て2次巻線(2b)に電圧が誘起される。トランス(2)の2
次巻線(2b)に誘起された電圧は整流平滑回路(5)の整流
ダイオード(6)及び平滑コンデンサ(7)により整流平滑さ
れ、直流電源(1)の電圧Eとは異なる値の直流出力電圧
VOが負荷(14)に印加される。これと同時に、トランス
(2)の3次巻線(2c)にも電圧が誘起され、この電圧が整
流ダイオード(9)を介して制御回路(10)の電源入力端子
(+VCC)に印加される。したがって、起動時以降はトラン
ス(2)の3次巻線(2c)から整流ダイオード(9)を介して電
源入力端子(+VCC)に供給される直流電力により制御回路
(10)の動作が継続される。制御回路(10)は、負荷(14)に
供給される直流出力電圧VOに応じてMOS-FET(3)
のゲート端子に付与するゲート制御信号VGをパルス幅
変調(PWM)することにより、MOS-FET(3)のオ
ン・オフ期間を制御する。The operation of the switching power supply shown in FIG. 4 is outlined as follows. When the power switch (13) is turned on, a current flows from the DC power supply (1) to the driving capacitor (8) via the starting resistor (11), and the driving capacitor (8) is charged to the power supply voltage V CC. . The power supply voltage V CC is supplied to the power supply input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10) to drive the control circuit (10), and the control circuit (10) performs gate control on the gate terminal of the MOS-FET (3). signal V G is given. With this, MOS-
The FET (3) starts the on / off operation, and the voltage E of the DC power supply (1) is intermittently applied to the primary winding (2a) of the transformer (2) and the voltage is applied to the secondary winding (2b). Is induced. Transformer (2) 2
The voltage induced in the secondary winding (2b) is rectified and smoothed by the rectifying diode (6) and the smoothing capacitor (7) of the rectifying / smoothing circuit (5), and a DC output having a value different from the voltage E of the DC power supply (1). The voltage V O is applied to the load (14). At the same time, the transformer
A voltage is also induced in the tertiary winding (2c) of (2), and this voltage is supplied to the power input terminal of the control circuit (10) via the rectifier diode (9).
(+ V CC ). Therefore, after the start-up, the control circuit is controlled by the DC power supplied from the tertiary winding (2c) of the transformer (2) to the power input terminal (+ V CC ) via the rectifier diode (9).
The operation of (10) is continued. The control circuit (10) controls the MOS-FET (3) according to the DC output voltage V O supplied to the load (14).
By pulse width modulation of the gate control signal V G to be applied to the gate terminal of the (PWM), which controls the on-off period of the MOS-FET (3).
【0004】また、図5に示すスイッチング電源装置
は、図4に示すスイッチング電源装置と主回路構成が同
様であるが、制御回路(10)の電源供給用の3次巻線(2c)
及び整流ダイオード(9)が省略され、起動用抵抗(11)の
代わりに定電流回路(15)が接続されている。図5に示す
スイッチング電源装置では、電源スイッチ(13)をオンす
ると直流電源(1)から定電流回路(15)に直流電力が供給
され、定電流回路(15)が駆動される。このとき、定電流
回路(15)から駆動用コンデンサ(8)に一定値の電流が流
れ、駆動用コンデンサ(8)が電源電圧VCCに充電され
る。電源電圧VCCが制御回路(10)の電源入力端子(+VCC)
に供給されて制御回路(10)が駆動され、制御回路(10)か
らMOS-FET(3)のゲート端子にゲート制御信号VG
が付与される。これにより、MOS-FET(3)がオン・
オフ動作を開始し、これ以降は定電流回路(15)により駆
動用コンデンサ(8)に一定値の電流が供給されるので、
制御回路(10)の電源入力端子(+VCC)には常に一定の電源
電圧VCCが供給される。The switching power supply shown in FIG. 5 has the same main circuit configuration as the switching power supply shown in FIG. 4, but a tertiary winding (2c) for power supply of a control circuit (10).
Also, the rectifier diode (9) is omitted, and a constant current circuit (15) is connected instead of the starting resistor (11). In the switching power supply device shown in FIG. 5, when the power switch (13) is turned on, DC power is supplied from the DC power supply (1) to the constant current circuit (15), and the constant current circuit (15) is driven. At this time, a constant current flows from the constant current circuit (15) to the driving capacitor (8), and the driving capacitor (8) is charged to the power supply voltage V CC . Power supply voltage V CC is the power supply input terminal of the control circuit (10) (+ V CC )
And the control circuit (10) is driven, and the control circuit (10) supplies a gate control signal V G to the gate terminal of the MOS-FET (3).
Is given. This turns on the MOS-FET (3).
The off operation starts, and after that, a constant current is supplied to the driving capacitor (8) by the constant current circuit (15).
A constant power supply voltage V CC is always supplied to the power supply input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図4に示す
従来のスイッチング電源装置では、起動時以降の制御回
路(10)への電力供給がトランス(2)の3次巻線(2c)に発
生する直流出力電圧VOに比例した電圧V3により行われ
る。したがって、例えばMOS-FET(3)のオン・デュ
ーティを変化させて直流出力電圧VOを可変すると、制
御回路(10)に供給される電源電圧VCCの値も直流出力電
圧VOに比例して変化するため、制御回路(10)に常時安
定な電力を供給できない。特に、直流出力電圧VOが低
い場合は、制御回路(10)の電源電圧VCCが駆動電圧以下
となり、制御回路(10)が停止することがあるため、実質
的に直流出力電圧VOを可変することができなかった。
また、スイッチング電源装置を構成する主スイッチング
素子がバイポーラトランジスタのように消費電力の大き
い素子の場合、大きな静電容量の駆動用コンデンサ(8)
が必要となると共に、駆動用コンデンサ(8)を短時間で
充電するために起動用抵抗(11)の消費電力も大きくなる
ため、電力損失が大きくなる欠点があった。また、図5
に示す従来のスイッチング電源装置では、定電流回路(1
5)及び駆動用コンデンサ(8)により制御回路(10)の駆動
用電力を供給するため、直流出力電圧VOの値に関わら
ず制御回路(10)に一定電圧値VCCの駆動用電力を供給で
きる利点があるが、定電流回路(15)に流れる電流の大半
は定電流回路(15)にて消費されるため、消費電力が大き
い問題点があった。By the way, in the conventional switching power supply device shown in FIG. 4, power supply to the control circuit (10) after starting is generated in the tertiary winding (2c) of the transformer (2). This is performed by a voltage V 3 proportional to the DC output voltage V O. Accordingly, for example, when the DC output voltage V O is varied by changing the ON duty of the MOS-FET (3), the value of the power supply voltage V CC supplied to the control circuit (10) is also proportional to the DC output voltage V O. Therefore, stable power cannot always be supplied to the control circuit (10). In particular, when the DC output voltage V O is low, the power supply voltage V CC of the control circuit (10) becomes less driving voltage, since the control circuit (10) may stop, substantially DC output voltage V O It could not be changed.
In addition, when the main switching element constituting the switching power supply is an element having large power consumption such as a bipolar transistor, a driving capacitor having a large capacitance (8)
Is required, and the power consumption of the starting resistor (11) is increased in order to charge the driving capacitor (8) in a short time. FIG.
In the conventional switching power supply shown in (1), the constant current circuit (1
5) and for supplying drive power of the control circuit (10) by the driving capacitor (8), the driving power of a constant voltage value V CC to a control circuit (10) regardless of the value of the DC output voltage V O Although there is an advantage that the current can be supplied, most of the current flowing through the constant current circuit (15) is consumed by the constant current circuit (15), so that there is a problem that power consumption is large.
【0006】そこで、本発明は低損失で且つ出力電圧に
関わらずスイッチング制御回路に常時安定な電力を供給
できるスイッチング電源装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a switching power supply device which can supply stable power to a switching control circuit with low loss and regardless of output voltage.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によるスイッチン
グ電源装置では、直流電源(1)に対してトランス(2)の1
次巻線(2a)と主スイッチング素子(3)とを直列に接続
し、制御電源回路(12)から供給される電力により制御回
路(10)を駆動し、制御回路(10)の出力により主スイッチ
ング素子(3)をオン・オフ制御することにより、トラン
ス(2)の2次巻線(2b)から整流平滑回路(5)を介して直流
出力を取り出す。制御電源回路(12)は、直流電源(1)か
ら1次巻線(2a)及び主スイッチング素子(3)を流れる電
流により充電される蓄電回路(22)と、蓄電回路(22)の充
電電圧(VC1)が起動基準電圧レベル(V1)に達したときに
出力信号を発生し且つ蓄電回路(22)の充電電圧(VC1)が
起動基準電圧レベル(V1)より低い停止基準電圧レベル(V
2)に低下するときに出力信号を停止する比較手段(23)
と、主スイッチング素子(3)と直列に接続され且つ比較
手段(23)の出力信号によりオン状態となる補助スイッチ
ング素子(24)とを備えている。蓄電回路(22)は、補助ス
イッチング素子(24)がオン状態に切り換えられた後に、
充電電圧(VC2)を有する駆動用電力を制御回路(10)に供
給する。In the switching power supply according to the present invention, a DC power supply (1) is connected to a transformer (2).
The next winding (2a) and the main switching element (3) are connected in series, the control circuit (10) is driven by the power supplied from the control power supply circuit (12), and the main circuit is output by the control circuit (10). By controlling ON / OFF of the switching element (3), a DC output is extracted from the secondary winding (2b) of the transformer (2) via the rectifying / smoothing circuit (5). The control power supply circuit (12) includes a power storage circuit (22) charged by a current flowing from the DC power supply (1) through the primary winding (2a) and the main switching element (3), and a charging voltage of the power storage circuit (22). (V C1) is started reference voltage level (V 1) to generate an output signal upon reaching and charging voltage (V C1) is started reference voltage level (V 1) lower than stopping reference voltage of the power storage circuit (22) Level (V
Comparison means (23) for stopping the output signal when falling to 2 )
And an auxiliary switching element (24) connected in series with the main switching element (3) and turned on by an output signal of the comparing means (23). The storage circuit (22), after the auxiliary switching element (24) is turned on,
The driving power having the charging voltage (V C2 ) is supplied to the control circuit (10).
【0008】電源投入時に、主スイッチング素子(3)が
オン状態になると、直流電源(1)からトランス(2)の1次
巻線(2a)及び主スイッチング素子(3)を介して流れる電
流により蓄電回路(22)が充電される。蓄電回路(22)の充
電電圧(VC1)が起動基準電圧レベル(V1)に達すると、比
較手段(23)から出力信号が発生し、補助スイッチング素
子(24)がオン状態となる。補助スイッチング素子(24)が
オン状態になると、蓄電回路(22)から補助スイッチング
素子(24)を介して充電電圧(VC2)を有する駆動用電力が
制御回路(10)に供給され、制御回路(10)が駆動される。
その後、蓄電回路(22)の充電電圧(VC1)が起動基準電圧
レベル(V1)より低い停止基準電圧レベル(V2)まで低下す
ると、比較手段(23)からの出力信号が停止して補助スイ
ッチング素子(24)がオン状態からオフ状態となり、直流
電源(1)からトランス(2)の1次巻線(2a)及び主スイッチ
ング素子(3)を介して蓄電回路(22)が再び充電される。
以上の動作を繰り返すことにより、蓄電回路(22)が略一
定の電源電圧に常時充電され、制御回路(10)が連続的に
駆動される。このように、トランス(2)の1次巻線(2a)
に流れる電流から制御回路(10)へ供給する電流を分流す
るため、電力損失が少ない。また、出力電圧が変動して
も蓄電回路(22)の充電電圧は略一定の値に保持されるの
で、出力電圧レベルの変動に影響されずに常時安定な電
力を制御回路(10)に供給することができる。When the main switching element (3) is turned on when the power is turned on, a current flowing from the DC power supply (1) through the primary winding (2a) of the transformer (2) and the main switching element (3) is applied. The power storage circuit (22) is charged. When the charging voltage (V C1 ) of the power storage circuit (22) reaches the activation reference voltage level (V 1 ), an output signal is generated from the comparing means (23), and the auxiliary switching element (24) is turned on. When the auxiliary switching element (24) is turned on, driving power having a charging voltage (V C2 ) is supplied from the power storage circuit (22) to the control circuit (10) through the auxiliary switching element (24), and the control circuit (10) is driven.
Thereafter, when the charging voltage (V C1 ) of the storage circuit (22) decreases to a stop reference voltage level (V 2 ) lower than the start reference voltage level (V 1 ), the output signal from the comparison means (23) stops. The auxiliary switching element (24) is turned off from the on state, and the electric storage circuit (22) is charged again from the DC power supply (1) via the primary winding (2a) of the transformer (2) and the main switching element (3). Is done.
By repeating the above operation, the power storage circuit (22) is constantly charged to a substantially constant power supply voltage, and the control circuit (10) is continuously driven. Thus, the primary winding (2a) of the transformer (2)
Since the current supplied to the control circuit (10) is divided from the current flowing to the control circuit (10), the power loss is small. Also, even if the output voltage fluctuates, the charging voltage of the power storage circuit (22) is maintained at a substantially constant value, so that stable power is always supplied to the control circuit (10) without being affected by the fluctuation of the output voltage level. can do.
【0009】本発明の一実施の形態では、制御電源回路
(12)は、起動時に直流電源(1)から前記1次巻線(2a)を
介して主スイッチング素子(3)の制御端子にオン信号を
付与する起動手段(21)を備えている。蓄電回路(22)は、
主スイッチング素子(3)を流れる電流により充電される
蓄電用コンデンサ(25)と、補助スイッチング素子(24)が
オン状態のときに蓄電用コンデンサ(25)の電荷が補助ス
イッチング素子(24)を介して充電される給電用コンデン
サ(26)とを備えている。比較手段(23)は、蓄電用コンデ
ンサ(25)の充電電圧(VC1)が起動基準電圧レベル(V1)に
達したときに出力信号を発生し且つ蓄電用コンデンサ(2
5)の充電電圧(VC1)が起動基準電圧レベル(V1)より低い
停止基準電圧レベル(V2)に低下するときに出力信号を停
止する。給電用コンデンサ(26)は、充電電圧(VC2)を有
する駆動用電力を制御回路(10)に供給する。In one embodiment of the present invention, a control power supply circuit
(12) is provided with starting means (21) for giving an ON signal from the DC power supply (1) to the control terminal of the main switching element (3) via the primary winding (2a) at the time of starting. The storage circuit (22)
The charge of the storage capacitor (25) charged by the current flowing through the main switching element (3) and the charge of the storage capacitor (25) when the auxiliary switching element (24) is in the ON state pass through the auxiliary switching element (24). And a power supply capacitor (26) that is charged. The comparing means (23) generates an output signal when the charging voltage (V C1 ) of the storage capacitor (25) reaches the startup reference voltage level (V 1 ), and outputs the output signal to the storage capacitor (2
The output signal is stopped when the charging voltage (V C1 ) of 5) falls to the stop reference voltage level (V 2 ) lower than the start reference voltage level (V 1 ). The power supply capacitor (26) supplies driving power having a charging voltage (V C2 ) to the control circuit (10).
【0010】電源を投入すると、直流電源(1)からトラ
ンス(2)の1次巻線(2a)を介して起動手段(21)に電流が
流れ、主スイッチング素子(3)の制御端子にオン信号が
付与されてオン状態となる。これと同時に、直流電源
(1)からトランス(2)の1次巻線(2a)及び主スイッチング
素子(3)を介して蓄電用コンデンサ(25)が充電される。
蓄電用コンデンサ(25)の充電電圧(VC1)が起動基準電圧
レベル(V1)に達すると、比較手段(23)から出力信号が発
生し、補助スイッチング素子(24)がオン状態となる。補
助スイッチング素子(24)がオン状態になると、蓄電用コ
ンデンサ(25)の充電電圧(VC1)が補助スイッチング素子
(24)を介して給電用コンデンサ(26)に印加され、給電用
コンデンサ(26)が充電される。給電用コンデンサ(26)の
充電電圧(VC2)は駆動用電力として制御回路(10)に印加
され、制御回路(10)が駆動される。その後、蓄電用コン
デンサ(25)の充電電圧(VC1)が起動基準電圧レベル(V1)
より低い停止基準電圧レベル(V2)まで低下すると、比較
手段(23)からの出力信号が停止して補助スイッチング素
子(24)がオン状態からオフ状態となり、直流電源(1)か
らトランス(2)の1次巻線(2a)及び起動手段(21)並びに
主スイッチング素子(3)を介して蓄電用コンデンサ(25)
が再び充電される。以上の動作を繰り返すことにより、
蓄電用コンデンサ(25)及び給電用コンデンサ(26)が略一
定の電源電圧に常時充電され、制御回路(10)が連続的に
駆動される。When the power is turned on, a current flows from the DC power supply (1) to the starting means (21) via the primary winding (2a) of the transformer (2), and the control terminal of the main switching element (3) is turned on. A signal is given to turn on. At the same time, the DC power supply
From (1), the storage capacitor (25) is charged via the primary winding (2a) of the transformer (2) and the main switching element (3).
When the charging voltage (V C1 ) of the storage capacitor (25) reaches the starting reference voltage level (V 1 ), an output signal is generated from the comparing means (23), and the auxiliary switching element (24) is turned on. When the auxiliary switching element (24) is turned on, the charging voltage (V C1 ) of the storage capacitor (25) is changed to the auxiliary switching element.
The voltage is applied to the power supply capacitor (26) via (24), and the power supply capacitor (26) is charged. The charging voltage (V C2 ) of the power supply capacitor (26) is applied to the control circuit (10) as driving power, and the control circuit (10) is driven. After that, the charging voltage (V C1 ) of the storage capacitor (25) changes to the starting reference voltage level (V 1 ).
When the voltage drops to a lower stop reference voltage level (V 2 ), the output signal from the comparing means (23) stops, the auxiliary switching element (24) changes from the on state to the off state, and the DC power supply (1) changes the transformer (2). ) Through the primary winding (2a), the starting means (21) and the main switching element (3).
Is charged again. By repeating the above operation,
The storage capacitor (25) and the power supply capacitor (26) are constantly charged to a substantially constant power supply voltage, and the control circuit (10) is continuously driven.
【0011】比較手段(23)は履歴特性を有するヒステリ
シスコンパレータであり、比較手段(23)の出力信号が停
止し且つ主スイッチング素子(3)がオフ状態からオン状
態となるとき、補助スイッチング素子(24)がオン状態か
らオフ状態となる。主スイッチング素子(3)に流れる電
流が最小値のときに補助スイッチング素子(24)をターン
オフするので、補助スイッチング素子(24)のスイッチン
グ損失を低減することができる。The comparing means (23) is a hysteresis comparator having a hysteresis characteristic. When the output signal of the comparing means (23) stops and the main switching element (3) changes from the OFF state to the ON state, the auxiliary switching element (23). 24) changes from the on state to the off state. Since the auxiliary switching element (24) is turned off when the current flowing through the main switching element (3) is the minimum value, the switching loss of the auxiliary switching element (24) can be reduced.
【0012】蓄電用コンデンサ(25)の正側端子と給電用
コンデンサ(26)の負側端子は第1の逆流防止用ダイオー
ド(27)を介して接続され、蓄電用コンデンサ(25)の正側
端子と給電用コンデンサ(26)の正側端子は第2の逆流防
止用ダイオード(28)を介して接続されるので、回路動作
を確実に行うことができる。The positive terminal of the storage capacitor (25) and the negative terminal of the power supply capacitor (26) are connected via a first backflow prevention diode (27), and the positive terminal of the storage capacitor (25) is Since the terminal and the positive terminal of the power supply capacitor (26) are connected via the second backflow prevention diode (28), the circuit operation can be performed reliably.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明によるスイッチング
電源装置の一実施の形態を図1〜図3に基づいて説明す
る。但し、図1では図4と同一の箇所には同一の符号を
付し、その説明を省略する。本実施の形態のスイッチン
グ電源装置は、図1に示すように、起動手段としての起
動用抵抗(21)と、比較手段としてのヒステリシスコンパ
レータ(23)と、補助スイッチング素子としての分流用M
OS-FET(24)と、蓄電用コンデンサ(25)と、給電用
コンデンサ(26)と、第1の逆流防止用ダイオード(27)
と、第2の逆流防止用ダイオード(28)と、基準電源(29)
とを備えた制御電源回路(12)を有する。蓄電用コンデン
サ(25)、給電用コンデンサ(26)並びに第1及び第2の逆
流防止用ダイオード(27,28)は蓄電回路(22)を構成す
る。起動用抵抗(21)は、MOS-FET(3)のドレイン-
ゲート端子間に接続される。ヒステリシスコンパレータ
(23)は、非反転入力端子(+)が蓄電用コンデンサ(25)の
一端に接続されると共に反転入力端子(-)が基準電源(2
9)に接続され、蓄電用コンデンサ(25)の充電電圧VC1が
起動基準電圧レベルV1に達したときに高い電圧(H)レ
ベルのオン信号を発生し且つ蓄電用コンデンサ(25)の充
電電圧VC1が起動基準電圧レベルV1より低い停止基準
電圧レベルV2に低下するときに低い電圧(L)レベルの
オフ信号を発生する履歴特性を有する。分流用MOS-
FET(24)は、ドレイン端子がMOS-FET(3)のソー
ス端子に接続され、ソース端子が蓄電用コンデンサ(22)
の他端に接続され、ゲート端子がヒステリシスコンパレ
ータ(23)の出力端子に接続される。蓄電用コンデンサ(2
5)は、一端が第1の逆流防止用ダイオード(27)を介して
MOS-FET(3)のソース端子に接続され、他端が直流
電源(1)の陰極端子に接続される。給電用コンデンサ(2
6)は、一端が第2の逆流防止用ダイオード(28)を介して
蓄電用コンデンサ(25)の一端に接続されると共に制御回
路(10)の電源入力端子(+VCC)に接続され、他端が分流用
MOS-FET(24)のドレイン端子に接続されると共に
制御回路(10)のGND端子(GND)に接続される。その他
の構成は、図4に示す従来のスイッチング電源装置と略
同様である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a switching power supply according to the present invention will be described below with reference to FIGS. However, in FIG. 1, the same portions as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, the switching power supply according to the present embodiment has a starting resistor (21) as starting means, a hysteresis comparator (23) as comparing means, and a shunt M as an auxiliary switching element.
OS-FET (24), storage capacitor (25), power supply capacitor (26), and first backflow prevention diode (27)
A second backflow prevention diode (28) and a reference power supply (29)
And a control power supply circuit (12) having the following. The storage capacitor (25), the power supply capacitor (26), and the first and second backflow prevention diodes (27, 28) constitute a power storage circuit (22). The starting resistor (21) is connected to the drain of the MOS-FET (3).
Connected between gate terminals. Hysteresis comparator
In (23), the non-inverting input terminal (+) is connected to one end of the storage capacitor (25) and the inverting input terminal (-) is connected to the reference power supply (2).
9), generates a high voltage (H) level ON signal when the charging voltage V C1 of the storage capacitor (25) reaches the startup reference voltage level V 1 , and charges the storage capacitor (25). When the voltage V C1 falls to the stop reference voltage level V 2 lower than the start reference voltage level V 1 , it has a history characteristic of generating an off signal of a low voltage (L) level. Shunt MOS-
The FET (24) has a drain terminal connected to the source terminal of the MOS-FET (3) and a source terminal connected to the storage capacitor (22).
And the gate terminal is connected to the output terminal of the hysteresis comparator (23). Storage capacitors (2
5) has one end connected to the source terminal of the MOS-FET (3) via the first backflow prevention diode (27) and the other end connected to the cathode terminal of the DC power supply (1). Power supply capacitor (2
6) has one end connected to one end of the storage capacitor (25) via the second backflow prevention diode (28) and to the power input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10), The other end is connected to the drain terminal of the shunt MOS-FET (24) and to the GND terminal (GND) of the control circuit (10). Other configurations are substantially the same as those of the conventional switching power supply device shown in FIG.
【0014】上記の構成において、図2(A)に示すよう
に時刻t0にて電源スイッチ(13)をオンにして直流電源
(1)の電圧Eを入力コンデンサ(4)に印加すると、直流電
源(1)からトランス(2)の1次巻線(2a)を介して起動用抵
抗(21)に電流が流れ、MOS-FET(3)のゲート端子に
閾値以上の電圧信号が付与されオン状態となる。このと
き、図2(B)に示すようにMOS-FET(3)に一定値の
電流ID1が流れる。これと同時に、図3(A)に示すよう
に直流電源(1)、電源スイッチ(13)、トランス(2)の1次
巻線(2a)、起動用抵抗(21)及びMOS-FET(3)、第1
の逆流防止用ダイオード(27)、蓄電用コンデンサ(25)の
経路で電流が流れ、蓄電用コンデンサ(25)が充電され
る。これにより、図2(C)に示すように蓄電用コンデン
サ(25)の充電電圧VC1が直線的に上昇すると共に、分流
用MOS-FET(24)のドレイン-ソース端子間の電圧V
DS2が図2(D)に示すように直線的に上昇する。[0014] In the above configuration, the DC power supply on the power switch (13) at time t 0 as shown in FIG. 2 (A)
When the voltage E of (1) is applied to the input capacitor (4), a current flows from the DC power supply (1) to the starting resistor (21) through the primary winding (2a) of the transformer (2), and the MOS- A voltage signal higher than the threshold is applied to the gate terminal of the FET (3), and the FET (3) is turned on. At this time, as shown in FIG. 2B, a current I D1 having a constant value flows through the MOS-FET (3). At the same time, as shown in FIG. 3A, a DC power supply (1), a power switch (13), a primary winding (2a) of a transformer (2), a starting resistor (21), and a MOS-FET (3 ), 1st
A current flows through the path of the backflow prevention diode (27) and the storage capacitor (25), and the storage capacitor (25) is charged. As a result, as shown in FIG. 2C, the charging voltage V C1 of the storage capacitor (25) increases linearly, and the voltage V D between the drain and source terminals of the shunt MOS-FET (24) increases.
DS2 rises linearly as shown in FIG.
【0015】図2(C)に示すように、時刻t1にて蓄電
用コンデンサ(25)の充電電圧VC1が起動基準電圧レベル
V1に達すると、ヒステリシスコンパレータ(23)から高
い電圧(H)レべルのオン信号が発生して分流用MOS-
FET(24)がオン状態となり、図2(D)に示すように分
流用MOS-FET(24)のドレイン-ソース端子間の電圧
VDS2が略0Vとなる。このとき、図3(B)に示すよう
に直流電源(1)、電源スイッチ(13)、トランス(2)の1次
巻線(2a)、起動用抵抗(21)及びMOS-FET(3)、分流
用MOS-FET(24)の経路にも電流が流れ、トランス
(2)にエネルギが蓄積されるので、図2(B)に示すよう
にMOS-FET(3)に流れる電流ID1が直線的に増加す
る。これと同時に、図3(C)に示すように蓄電用コンデ
ンサ(25)、第2の逆流防止用ダイオード(28)、給電用コ
ンデンサ(26)、分流用MOS-FET(24)の経路で電流
が流れ、図2(C)及び(E)に示すように蓄電用コンデン
サ(25)及び給電用コンデンサ(26)が略均等な電圧に充電
される。図2(E)に示す給電用コンデンサ(26)の充電電
圧VC2は、図3(D)に示すように駆動用電力として制御
回路(10)の電源入力端子(+VCC)に供給され、制御回路(1
0)が駆動される。これにより、時刻t1以降は定常時の
フライバック方式のスイッチング電源装置の動作が行わ
れる。即ち、図2(B)に示すように、MOS-FET(3)
がオン状態のときは電流ID1が直線的に増加してトラン
ス(2)にエネルギが蓄積されると共に整流平滑回路(5)の
平滑コンデンサ(7)から負荷(14)に直流出力電圧VOが供
給され、MOS-FET(3)がオフ状態のときは電流ID1
が略0となりトランス(2)の2次巻線(2b)から整流平滑
回路(5)を介して負荷(14)に直流出力電圧VOが供給され
る。この動作の期間中は、制御回路(10)にて蓄電用コン
デンサ(25)及び給電用コンデンサ(26)の電力が消費され
るので、図2(C)及び(E)に示すように蓄電用コンデン
サ(25)及び給電用コンデンサ(26)の電圧VC1,VC2が略
同一の勾配で低下する。As shown in FIG. 2 (C), when the charging voltage V C1 of the storage capacitor (25) reaches the starting reference voltage level V 1 at time t 1 , a high voltage (H) is output from the hysteresis comparator (23). ) A level ON signal is generated and the shunt MOS-
The FET (24) is turned on, and the voltage V DS2 between the drain and source terminals of the shunting MOS-FET (24) becomes substantially 0 V as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 3B, a DC power supply (1), a power switch (13), a primary winding (2a) of a transformer (2), a starting resistor (21), and a MOS-FET (3) Current also flows in the path of the shunt MOS-FET (24),
Since energy is stored in (2), the current I D1 flowing through the MOS-FET (3) linearly increases as shown in FIG. At the same time, as shown in FIG. 3C, the current flows through the path of the storage capacitor (25), the second backflow prevention diode (28), the power supply capacitor (26), and the shunting MOS-FET (24). Flows, and as shown in FIGS. 2C and 2E, the storage capacitor 25 and the power supply capacitor 26 are charged to a substantially equal voltage. The charging voltage V C2 of the power supply capacitor (26) shown in FIG. 2 (E) is supplied to the power input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10) as driving power as shown in FIG. 3 (D). , Control circuit (1
0) is driven. Thus, the time t 1 after the operation of the switching power supply of flyback type in the steady state is performed. That is, as shown in FIG. 2B, the MOS-FET (3)
Is in the ON state, the current I D1 increases linearly, energy is stored in the transformer (2) and the DC output voltage V O Is supplied, and when the MOS-FET (3) is off, the current I D1
Becomes substantially zero, and the DC output voltage V O is supplied from the secondary winding (2b) of the transformer (2) to the load (14) via the rectifying and smoothing circuit (5). During this operation, the power of the power storage capacitor (25) and the power supply capacitor (26) is consumed by the control circuit (10), and as shown in FIGS. 2 (C) and (E), The voltages V C1 and V C2 of the capacitor (25) and the power supply capacitor (26) decrease at substantially the same gradient.
【0016】図2(B)に示すように、時刻t2にてMO
S-FET(3)がオフ状態からオン状態となり電流ID1が
0から直線的に増加すると共に、図2(C)に示すように
蓄電用コンデンサ(25)の充電電圧VC1が停止基準電圧レ
ベルV2(V1<V2)まで低下すると、ヒステリシスコ
ンパレータ(23)から低い電圧(L)レべルのオフ信号が発
生して分流用MOS-FET(24)がオン状態からオフ状
態となり、図2(D)に示すように分流用MOS-FET
(24)のドレイン-ソース端子間の電圧VDS2が直流電源
(1)の電圧Eとトランス(2)の1次巻線(2a)の電圧との差
電圧まで直線的に上昇する。このとき、図3(A)に示す
ように直流電源(1)、電源スイッチ(13)、トランス(2)の
1次巻線(2a)、起動用抵抗(21)及びMOS-FET(3)、
第1の逆流防止用ダイオード(27)、蓄電用コンデンサ(2
5)の経路で電流が流れ、蓄電用コンデンサ(25)が再び充
電される。これにより、図2(C)に示すように蓄電用コ
ンデンサ(25)の充電電圧VC1が直線的に上昇する。As shown in FIG. 2B, at time t 2 the MO
The S-FET (3) changes from the off state to the on state, the current I D1 increases linearly from 0, and the charging voltage V C1 of the storage capacitor (25) becomes the stop reference voltage as shown in FIG. When the voltage drops to the level V 2 (V 1 <V 2 ), a low voltage (L) level off signal is generated from the hysteresis comparator (23) and the shunting MOS-FET (24) is turned off from the on state. , As shown in FIG.
The voltage V DS2 between the drain and source terminals of (24) is a DC power supply
The voltage rises linearly to the voltage difference between the voltage E of (1) and the voltage of the primary winding (2a) of the transformer (2). At this time, as shown in FIG. 3A, a DC power supply (1), a power switch (13), a primary winding (2a) of a transformer (2), a starting resistor (21), and a MOS-FET (3) ,
The first backflow prevention diode (27) and the storage capacitor (2
A current flows in the path of 5), and the storage capacitor (25) is charged again. This causes the charging voltage V C1 of the storage capacitor (25) to rise linearly as shown in FIG. 2 (C).
【0017】図2(C)に示すように、時刻t3にて蓄電
用コンデンサ(25)の充電電圧VC1が再び起動基準電圧レ
ベルV1に達すると、ヒステリシスコンパレータ(23)か
ら高い電圧(H)レべルのオン信号が発生して分流用MO
S-FET(24)がオフ状態から再びオン状態となり、図
2(D)に示すように分流用MOS-FET(24)のドレイ
ン-ソース端子間の電圧VDS2が直流電源(1)の電圧Eと
トランス(2)の1次巻線(2a)の電圧との差電圧から略0V
まで降下する。このとき、図3(B)に示すように直流電
源(1)、電源スイッチ(13)、トランス(2)の1次巻線(2
a)、起動用抵抗(21)及びMOS-FET(3)、分流用MO
S-FET(24)の経路にも電流が流れるので、図2(B)
に示すようにMOS-FET(3)に流れる電流ID1が引き
続き直線的に増加する。これと同時に、図3(C)に示す
ように蓄電用コンデンサ(25)、第2の逆流防止用ダイオ
ード(28)、給電用コンデンサ(26)、分流用MOS-FE
T(24)の経路で電流が流れ、図2(C)及び(E)に示すよ
うに蓄電用コンデンサ(25)及び給電用コンデンサ(26)が
再び略均等な電圧に充電される。図2(E)に示す給電用
コンデンサ(26)の充電電圧VC2は、図3(D)に示すよう
に駆動用電力として制御回路(10)の電源入力端子(+VCC)
に供給される。これにより、制御回路(10)が引き続き駆
動され、図2(C)及び(E)に示すように蓄電用コンデン
サ(25)及び給電用コンデンサ(26)の充電電圧VC1,VC2
が略同一の勾配で低下する。これ以降は、時刻t2及び
t3における動作が交互に繰り返され、蓄電用コンデン
サ(25)及び給電用コンデンサ(26)が略一定の電圧に常時
充電されるので、制御回路(10)が連続的に駆動される。
なお、定常時における制御回路(10)の動作は、図4に示
す従来のスイッチング電源装置と同様であるため、説明
を省略する。As shown in FIG. 2C, when the charging voltage V C1 of the storage capacitor (25) reaches the starting reference voltage level V 1 again at time t 3 , the high voltage (H) is output from the hysteresis comparator (23). H) A level ON signal is generated and the diverting MO
The S-FET (24) is turned on again from the off state, and as shown in FIG. 2D, the voltage V DS2 between the drain and source terminals of the shunting MOS-FET (24) is the voltage of the DC power supply (1). Approximately 0 V from the voltage difference between E and the voltage of the primary winding (2a) of the transformer (2).
Descend to At this time, as shown in FIG. 3B, a DC power supply (1), a power switch (13), and a primary winding (2) of a transformer (2).
a), starting resistor (21) and MOS-FET (3), shunt MO
Since a current also flows through the path of the S-FET (24), FIG.
As shown in (1), the current I D1 flowing through the MOS-FET (3) continuously increases linearly. At the same time, as shown in FIG. 3C, a storage capacitor (25), a second backflow prevention diode (28), a power supply capacitor (26), a shunt MOS-FE
A current flows in the path of T (24), and as shown in FIGS. 2 (C) and 2 (E), the storage capacitor (25) and the power supply capacitor (26) are again charged to a substantially uniform voltage. The charging voltage V C2 of the power supply capacitor (26) shown in FIG. 2 (E) is, as shown in FIG. 3 (D), a power supply input terminal (+ V CC ) of the control circuit (10) as driving power.
Supplied to As a result, the control circuit (10) is continuously driven, and as shown in FIGS. 2C and 2E, the charging voltages V C1 and V C2 of the storage capacitor (25) and the power supply capacitor (26).
Decrease at substantially the same slope. After this, the operation at time t 2 and t 3 are repeated alternately, continuously since the power storage capacitor (25) and the power supply capacitor (26) is always charged at a substantially constant voltage, the control circuit (10) Driven.
Note that the operation of the control circuit (10) in the steady state is the same as that of the conventional switching power supply device shown in FIG.
【0018】本実施の形態では、トランス(2)の1次巻
線(2a)に流れる電流により蓄電用コンデンサ(25)を充電
し、その充電電圧VC1をヒステリシスコンパレータ(23)
及び分流用MOS-FET(24)により起動基準電圧レベ
ルV1と停止基準電圧レベルV 2との間に保持して、給電
用コンデンサ(26)を略一定の電源電圧に充電するため、
制御回路(10)が連続的に駆動される。このように、トラ
ンス(2)の1次巻線(2a)に流れる電流から制御回路(10)
へ供給する電流を分流するので、電力損失が少ない。ま
た、MOS-FET(3)のオン・デューティを変化させて
直流出力電圧V Oを可変しても給電用コンデンサ(26)の
充電電圧は常に略一定のレベルに保持されるので、直流
出力電圧VOとは無関係に制御回路(10)に常時安定な電
力を供給できる。このため、直流出力電圧VOを可変す
ることが可能である。更に、MOS-FET(3)がオフ状
態からオン状態となるときに分流用MOS-FET(24)
がオン状態からオフ状態となるので、MOS-FET(3)
に流れる電流ID1が0のときに分流用MOS-FET(2
4)がターンオフされ、分流用MOS-FET(24)のスイ
ッチング損失を低減できる利点がある。In this embodiment, the primary winding of the transformer (2) is
Charges the storage capacitor (25) with the current flowing through the wire (2a)
And the charging voltage VC1The hysteresis comparator (23)
And the starting reference voltage level by the shunt MOS-FET (24).
Le V1And stop reference voltage level V TwoHold between and feed
To charge the capacitor (26) to a substantially constant power supply voltage,
The control circuit (10) is continuously driven. Thus, the tiger
Control circuit (10) from the current flowing through the primary winding (2a) of the
Since the current supplied to the power supply is divided, the power loss is small. Ma
Also, by changing the on-duty of the MOS-FET (3)
DC output voltage V OOf the power supply capacitor (26)
Since the charging voltage is always kept at a substantially constant level,
Output voltage VOIndependent of the control circuit (10)
Can supply power. Therefore, the DC output voltage VOVariable
It is possible to Furthermore, the MOS-FET (3) is turned off.
MOS-FET (24)
Changes from the on state to the off state, the MOS-FET (3)
Current I flowing throughD1Is 0, the shunt MOS-FET (2
4) is turned off and the switch of the shunt MOS-FET (24) is
There is an advantage that the switching loss can be reduced.
【0019】本発明の実施態様は前記の実施の形態に限
定されず、種々の変更が可能である。例えば、上記の実
施の形態では2つの巻線(2a,2b)を有するトランス(2)を
使用したが、1次巻線(2a)の一部又は延長部より出力を
取り出すオートトランス(単巻線トランス)又は複数個
の出力巻線を有する多出力型のトランスを使用してもよ
い。また、上記の各実施形態では主スイッチング素子と
してMOS-FETを使用した形態を示したが、バイポ
ーラトランジスタ、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラ
トランジスタ)、J-FET(接合型電界効果トランジ
スタ)又はサイリスタ等の他のスイッチング素子を使用
してもよい。また、上記の各実施形態では蓄電用コンデ
ンサ(25)、給電用コンデンサ(26)並びに第1及び第2の
逆流防止用ダイオード(27,28)で蓄電回路(22)を構成し
たが、蓄電用コンデンサ(25)の代わりにエネルギ蓄積用
のチョークコイルを接続してもよい。更に、上記の各実
施の形態ではフライバック方式のスイッチング電源装置
に本発明を適用した形態を示したが、フォワード方式の
スイッチング電源装置にも適用が可能である。The embodiments of the present invention are not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the transformer (2) having two windings (2a, 2b) is used, but an auto-transformer (single winding) that takes out output from a part or extension of the primary winding (2a) A multi-output transformer having a plurality of output windings may be used. In each of the above embodiments, a mode in which a MOS-FET is used as a main switching element has been described. However, a bipolar transistor, an IGBT (insulated gate bipolar transistor), a J-FET (junction field effect transistor), a thyristor, or the like is used. Other switching elements may be used. In each of the above embodiments, the power storage circuit (22) is configured by the power storage capacitor (25), the power supply capacitor (26), and the first and second backflow prevention diodes (27, 28). A choke coil for energy storage may be connected instead of the capacitor (25). Further, in each of the above embodiments, the embodiment in which the present invention is applied to the flyback type switching power supply device is shown, but the present invention is also applicable to a forward type switching power supply device.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、トランスの1次巻線に
流れる電流からスイッチング制御回路へ供給する電流を
分流するので、電力損失が少なく、低損失のスイッチン
グ電源装置が得られる。また、トランスに制御電力供給
用の巻線を設ける必要がないので、トランスの巻線構造
を簡略化できると共に出力電圧を可変してもスイッチン
グ制御回路に常時安定した電力を供給することができ
る。したがって、出力電圧の可変範囲が広く且つその全
範囲に亘り動作が安定なスイッチング電源装置を実現す
ることが可能となる。According to the present invention, the current supplied to the switching control circuit is diverted from the current flowing through the primary winding of the transformer, so that a switching power supply with low power loss and low loss can be obtained. Further, since there is no need to provide a winding for supplying control power to the transformer, the winding structure of the transformer can be simplified, and stable power can be constantly supplied to the switching control circuit even when the output voltage is varied. Therefore, it is possible to realize a switching power supply device in which the variable range of the output voltage is wide and the operation is stable over the entire range.
【図1】 本発明によるスイッチング電源装置の一実施
の形態を示す電気回路図FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a switching power supply device according to the present invention.
【図2】 図1に示す各部の電圧及び電流のタイミング
チャートFIG. 2 is a timing chart of the voltage and current of each unit shown in FIG.
【図3】 図1の通電経路図FIG. 3 is an energization path diagram of FIG.
【図4】 従来のスイッチング電源装置の一例を示す電
気回路図FIG. 4 is an electric circuit diagram showing an example of a conventional switching power supply device.
【図5】 従来のスイッチング電源装置の他の例を示す
電気回路図FIG. 5 is an electric circuit diagram showing another example of the conventional switching power supply device.
(1)・・直流電源、 (2)・・トランス、 (2a)・・1次
巻線、 (2b)・・2次巻線、 (2c)・・3次巻線、
(3)・・MOS-FET(主スイッチング素子)、(4)・
・入力コンデンサ、 (5)・・整流平滑回路、 (6)・・
整流ダイオード、(7)・・平滑コンデンサ、 (8)・・駆
動用コンデンサ、 (9)・・整流ダイオード、 (10)・
・制御回路、 (11)・・起動用抵抗、 (12)・・制御電
源回路、(13)・・電源スイッチ、 (14)・・負荷、 (1
5)・・定電流回路、 (21)・・起動用抵抗(起動手
段)、 (22)・・蓄電回路、 (23)・・ヒステリシスコ
ンパレータ(比較手段)、 (24)・・分流用MOS-F
ET(補助スイッチング素子)、 (25)・・蓄電用コン
デンサ、 (26)・・給電用コンデンサ、 (27)・・第1
の逆流防止用ダイオード、 (28)・・第2の逆流防止用
ダイオード、 (29)・・基準電源(1) DC power supply, (2) transformer, (2a) primary winding, (2b) secondary winding, (2c) tertiary winding,
(3) ·· MOS-FET (main switching element), (4) ·
・ Input capacitor, (5) ・ ・ Rectifying smoothing circuit, (6) ・ ・
Rectifier diode, (7) ・ ・ Smoothing capacitor, (8) ・ ・ Drive capacitor, (9) ・ ・ Rectifier diode, (10) ・
・ Control circuit, (11) ・ ・ Start-up resistor, (12) ・ ・ Control power circuit, (13) ・ ・ Power switch, (14) ・ ・ Load, (1
5) ··· Constant current circuit, (21) · · · Starting resistor (starting means), (22) · · · Storage circuit, (23) · · · Hysteresis comparator (comparing means), (24) · · MOS shunt F
ET (auxiliary switching element), (25) ··· capacitor for storage, (26) · · · capacitor for power supply, (27) · · · 1st
(28) ..Second backflow prevention diode, (29) .. Reference power supply
Claims (5)
主スイッチング素子とを直列に接続し、制御電源回路か
ら供給される電力により制御回路を駆動し、前記制御回
路の出力により前記主スイッチング素子をオン・オフ制
御することにより、前記トランスの2次巻線から整流平
滑回路を介して直流出力を取り出すスイッチング電源装
置において、 前記制御電源回路は、前記直流電源から前記1次巻線及
び前記主スイッチング素子を流れる電流により充電され
る蓄電回路と、該蓄電回路の充電電圧が起動基準電圧レ
ベルに達したときに出力信号を発生し且つ前記蓄電回路
の充電電圧が前記起動基準電圧レベルより低い停止基準
電圧レベルに低下するときに前記出力信号を停止する比
較手段と、前記主スイッチング素子と直列に接続され且
つ前記比較手段の前記出力信号によりオン状態となる補
助スイッチング素子とを備え、 前記蓄電回路は、前記補助スイッチング素子がオン状態
に切り換えられた後に、充電電圧を有する駆動用電力を
前記制御回路に供給することを特徴とするスイッチング
電源装置。1. A primary winding of a transformer and a main switching element are connected in series to a DC power supply, a control circuit is driven by power supplied from a control power supply circuit, and the main circuit is driven by an output of the control circuit. In a switching power supply device for taking out a DC output from a secondary winding of the transformer via a rectifying / smoothing circuit by controlling on / off of a switching element, the control power supply circuit comprises: A power storage circuit charged by a current flowing through the main switching element, an output signal is generated when a charging voltage of the power storage circuit reaches a startup reference voltage level, and the charging voltage of the power storage circuit is higher than the startup reference voltage level. A comparing means for stopping the output signal when the output signal drops to a low stop reference voltage level; An auxiliary switching element that is turned on by the output signal of the comparing means, wherein the power storage circuit supplies driving power having a charging voltage to the control circuit after the auxiliary switching element is turned on. A switching power supply device characterized by the above-mentioned.
電源から前記1次巻線を介して前記主スイッチング素子
の制御端子にオン信号を付与する起動手段を備え、 前記蓄電回路は、前記主スイッチング素子を流れる電流
により充電される蓄電用コンデンサと、前記補助スイッ
チング素子がオン状態のときに前記蓄電用コンデンサの
電荷が前記補助スイッチング素子を介して充電される給
電用コンデンサとを備え、 前記比較手段は、前記蓄電用コンデンサの充電電圧が起
動基準電圧レベルに達したときに出力信号を発生し且つ
前記蓄電用コンデンサの充電電圧が前記起動基準電圧レ
ベルより低い停止基準電圧レベルに低下するときに前記
出力信号を停止し、 前記給電用コンデンサは、充電電圧を有する駆動用電力
を前記制御回路に供給する請求項1に記載のスイッチン
グ電源装置。2. The control power supply circuit further includes a start-up means for applying an ON signal from the DC power supply to the control terminal of the main switching element via the primary winding at the time of start-up. A power storage capacitor charged by a current flowing through the switching element; and a power supply capacitor charged with the charge of the power storage capacitor via the auxiliary switching element when the auxiliary switching element is on. The means generates an output signal when the charging voltage of the storage capacitor reaches a startup reference voltage level, and when the charging voltage of the storage capacitor drops to a stop reference voltage level lower than the startup reference voltage level. Stopping the output signal, wherein the power supply capacitor supplies driving power having a charging voltage to the control circuit. Item 2. The switching power supply device according to Item 1.
リシスコンパレータである請求項1又は2に記載のスイ
ッチング電源装置。3. The switching power supply according to claim 1, wherein the comparing unit is a hysteresis comparator having a hysteresis characteristic.
記主スイッチング素子がオフ状態からオン状態となると
き、前記補助スイッチング素子がオン状態からオフ状態
となる請求項1〜3の何れか1項に記載のスイッチング
電源装置。4. The auxiliary switching element changes from an on state to an off state when the output signal of the comparing means stops and the main switching element changes from an off state to an on state. A switching power supply device according to the item.
給電用コンデンサの負側端子は第1の逆流防止用ダイオ
ードを介して接続され、前記蓄電用コンデンサの正側端
子と前記給電用コンデンサの正側端子は第2の逆流防止
用ダイオードを介して接続される請求項2に記載のスイ
ッチング電源装置。5. A positive terminal of the power storage capacitor and a negative terminal of the power supply capacitor are connected via a first backflow preventing diode, and a positive terminal of the power storage capacitor and a power supply capacitor of the power supply capacitor are connected to each other. 3. The switching power supply device according to claim 2, wherein the positive terminal is connected via a second reverse current prevention diode.
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Cited By (4)
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CN103715896A (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-09 | 株式会社日立制作所 | DC power supply device and control method thereof |
CN106849680A (en) * | 2017-04-01 | 2017-06-13 | 天津中科华盈科技有限公司 | A kind of optimal control circuit of simple direct current hydraulic system |
CN110034602A (en) * | 2019-04-12 | 2019-07-19 | 无锡龙翼智能科技有限公司 | A kind of unmanned plane power supply system |
CN113078808A (en) * | 2021-05-17 | 2021-07-06 | 无锡市晶源微电子有限公司 | Fast high-voltage starting device and method for alternating-current power supply converter |
-
2000
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103715896A (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-09 | 株式会社日立制作所 | DC power supply device and control method thereof |
CN103715896B (en) * | 2012-10-05 | 2016-02-03 | 株式会社日立制作所 | Continuous-current plant and control method thereof |
CN106849680A (en) * | 2017-04-01 | 2017-06-13 | 天津中科华盈科技有限公司 | A kind of optimal control circuit of simple direct current hydraulic system |
CN106849680B (en) * | 2017-04-01 | 2023-07-14 | 天津中科华盈科技有限公司 | An optimized control circuit for a simple DC hydraulic system |
CN110034602A (en) * | 2019-04-12 | 2019-07-19 | 无锡龙翼智能科技有限公司 | A kind of unmanned plane power supply system |
CN113078808A (en) * | 2021-05-17 | 2021-07-06 | 无锡市晶源微电子有限公司 | Fast high-voltage starting device and method for alternating-current power supply converter |
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