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JPH0614538A - Power circuit - Google Patents

Power circuit

Info

Publication number
JPH0614538A
JPH0614538A JP4167800A JP16780092A JPH0614538A JP H0614538 A JPH0614538 A JP H0614538A JP 4167800 A JP4167800 A JP 4167800A JP 16780092 A JP16780092 A JP 16780092A JP H0614538 A JPH0614538 A JP H0614538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching element
capacitor
negative voltage
voltage
power supply
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.)
Pending
Application number
JP4167800A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sumio Wada
澄夫 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP4167800A priority Critical patent/JPH0614538A/en
Publication of JPH0614538A publication Critical patent/JPH0614538A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To materialize the high output and the downsizing of a circuit by turning off a switching element at high speed. CONSTITUTION:In a power circuit, which uses a switching element FET 1 generating a specified current from a power source via a transformer T1, the driving winding L3 of the transformer T1, a resistor R19, and a capacitor C11 are connected in series to the control terminal of a switching element FET so as to drive this switching FED And, it is equipped with a detection resistor R17, which detects the current flowing through switching element FET, transistors Q11 and Q12 for control, which turns off the switching element FET, according to the voltage of the detection resistance R17, a capacitor C12, which generates negative voltage by the induced voltage of the driving winding L3 during the OFF period of the switching element FET a transistor Q13, which controls the quantity of charge of this capacitor C12, and a photocoupler PC.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、1次側をスイッチング
して2次側に所要の出力を送出する電源回路に係り、主
にスイッチング素子としてMOSFETやIGBT等の
電圧制御素子を用いた自励フライバック方式の電源回路
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit which switches a primary side to send a required output to a secondary side, and mainly uses a voltage control element such as MOSFET or IGBT as a switching element. The present invention relates to an exciting flyback power supply circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の自励フライバック方式のスイッチ
ング電源回路では、スイッチング素子として、電流制御
素子である通常のバイポーラトランジスタが汎用されて
いた。すなわち、トランスの1次巻線に直列にバイポー
ラトランジスタを接続し、そのベースにこのバイポーラ
トランジスタをオン、オフ制御する制御回路を接続して
1次側をスイッチングし、これにより2次側に所要の出
力を送出していた。
2. Description of the Related Art In a conventional self-excited flyback type switching power supply circuit, an ordinary bipolar transistor, which is a current control element, is generally used as a switching element. That is, a bipolar transistor is connected in series to the primary winding of the transformer, and a control circuit for controlling the ON / OFF of the bipolar transistor is connected to the base of the transformer to switch the primary side. Was sending output.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、バイポーラ
トランジスタは、スイッチング損失が大きく、また制御
回路によるバイポーラトランジスタのオフ時間を高速で
行うなどの工夫が施されていなかったため、上記損失も
低減されず、このため電源回路の高出力化や小型化が困
難であった。
However, since the bipolar transistor has a large switching loss and the control circuit has not been devised such that the bipolar transistor is turned off at a high speed, the loss is not reduced. For this reason, it has been difficult to increase the output and downsize the power supply circuit.

【0004】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、スイッチング素子を高速にオフすることにより、高
出力化と小型化が可能な電源回路を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power supply circuit capable of achieving high output and miniaturization by turning off a switching element at high speed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、直流電源が、1次、2次及び駆動巻線を
有するトランスの1次巻線、スイッチング素子及び電流
検出抵抗からなる直列回路に供給され、起動抵抗の発生
電圧、上記駆動巻線に誘起される電圧及び上記電流検出
抵抗に発生する電圧を利用して上記スイッチング素子の
制御端子を制御し、上記スイッチング素子をオン、オフ
させることにより、上記2次巻線に電圧を誘起させ、2
次出力を送出可能にする電源回路において、上記駆動巻
線から抵抗を介して上記スイッチング素子の制御端子に
接続されたコンデンサと、上記スイッチング素子のオフ
期間に上記駆動巻線に誘起される負電圧に基づく電流で
充電される負電圧発生手段と、この負電圧発生手段への
充電電流を上記2次出力のレベルの上昇に応じて増大す
るように制御する電流制御手段と、上記コンデンサの両
端と上記負電圧発生手段間にそれぞれ接続され、上記電
流検出抵抗に発生する電圧によって上記コンデンサと上
記負電圧発生手段間を短絡するスイッチ手段とを備えた
ものである(請求項1)。
In order to achieve the above object, the present invention provides a DC power source comprising a primary winding of a transformer having primary, secondary and drive windings, a switching element and a current detection resistor. The control terminal of the switching element is controlled by using the voltage generated in the starting resistance, the voltage induced in the drive winding, and the voltage generated in the current detection resistance, and the switching element is turned on. , Off to induce a voltage in the secondary winding,
In a power supply circuit capable of sending the next output, a capacitor connected to the control terminal of the switching element via a resistor from the drive winding, and a negative voltage induced in the drive winding during the off period of the switching element. A negative voltage generating means to be charged with a current based on the current, a current control means for controlling the charging current to the negative voltage generating means so as to increase in accordance with an increase in the level of the secondary output, and both ends of the capacitor. A switch means is provided which is respectively connected between the negative voltage generating means and short-circuits the capacitor and the negative voltage generating means by a voltage generated in the current detecting resistor (claim 1).

【0006】また、請求項1記載の電源回路において、
ダイオードを前記負電圧発生手段に対して逆極性にして
並列接続したものである(請求項2)。
Also, in the power supply circuit according to claim 1,
A diode is connected in parallel to the negative voltage generating means in reverse polarity (claim 2).

【0007】また、請求項1記載の電源回路において、
前記駆動巻線と前記負電圧発生手段間にツェナーダイオ
ードを介設したものである(請求項3)。
Also, in the power supply circuit according to claim 1,
A zener diode is provided between the drive winding and the negative voltage generating means (claim 3).

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、入力電源が接続されると、起
動抵抗を介してスイッチング素子の制御端子に電圧が印
加されて、スイッチング素子がオンし始める。そして、
スイッチング素子に流れる電流が増加するに伴い、検出
抵抗の両端に発生する電圧が増加し、スイッチ手段がオ
ンされて、スイッチング素子がオフにされる。このと
き、スイッチ手段によりスイッチング素子の制御端子が
負電圧発生手段の負電圧に短絡されるので、スイッチン
グ素子が高速にオフされる。また、電流制御手段により
負電圧発生手段に発生する負電圧が制御され、所望のレ
ベルの2次出力が得られることとなる。
According to the present invention, when the input power supply is connected, a voltage is applied to the control terminal of the switching element via the starting resistor, and the switching element starts to turn on. And
As the current flowing through the switching element increases, the voltage generated across the detection resistor increases, the switching means is turned on, and the switching element is turned off. At this time, since the control terminal of the switching element is short-circuited to the negative voltage of the negative voltage generating means by the switch means, the switching element is turned off at high speed. Further, the negative voltage generated in the negative voltage generating means is controlled by the current control means, and the secondary output of a desired level is obtained.

【0009】また、請求項2記載の発明によれば、電源
投入時等のように、負電圧発生手段に負電圧が発生する
定常状態になっていないときでも、スイッチ手段からダ
イオードを介して電流が流れて、スイッチング素子がオ
フにされる。
Further, according to the second aspect of the invention, even when the negative voltage generating means is not in a steady state in which a negative voltage is generated, such as when the power is turned on, the current is switched from the switch means through the diode. Flows and the switching element is turned off.

【0010】また、請求項3記載の発明によれば、駆動
巻線に発生した負電圧がツェナーダイオードのツェナー
電圧を越えると、負電圧発生手段が充電されるので、電
流制御手段が故障しても、この電源回路が破壊されるこ
とはない。
According to the third aspect of the invention, when the negative voltage generated in the drive winding exceeds the Zener voltage of the Zener diode, the negative voltage generating means is charged, so that the current control means fails. However, this power supply circuit is not destroyed.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明に係る電源回路の第1実施例を
示す回路図である。この電源回路は、駆動回路部1、変
換回路部2、制御回路部3及び整流平滑回路部4から構
成されている。
1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a power supply circuit according to the present invention. This power supply circuit includes a drive circuit unit 1, a conversion circuit unit 2, a control circuit unit 3, and a rectifying / smoothing circuit unit 4.

【0012】整流平滑回路部4は、商用の交流電源を整
流し、平滑するものである。変換回路部2は、整流され
た直流電源をトランスT1の1次巻線L1に入力し、ス
イッチング素子のオン、オフにより高周波でスイッチン
グして、2次巻線L2に電圧を誘起させ、所定レベルの
出力を得るものである。駆動回路部1は、変換回路部2
のスイッチング素子を駆動して、オン、オフ動作を行わ
せるものである。制御回路部3は、変換回路部2からの
出力電圧ないしは電流を検出して、所要の出力を維持す
るように駆動回路部1を制御するものである。
The rectifying / smoothing circuit section 4 rectifies and smoothes a commercial AC power source. The conversion circuit unit 2 inputs the rectified DC power to the primary winding L1 of the transformer T1, switches the switching element at a high frequency by turning the switching element on and off, induces a voltage in the secondary winding L2, and outputs the voltage at a predetermined level. To get the output of. The drive circuit unit 1 includes the conversion circuit unit 2
The switching element is driven to perform on / off operation. The control circuit unit 3 detects the output voltage or current from the conversion circuit unit 2 and controls the drive circuit unit 1 so as to maintain a required output.

【0013】入力端子には、ヒューズF、ノイズやサー
ジ除去のための抵抗R1、コンデンサC1及びチョーク
コイルLCからなる回路を介して整流ブリッジBD及び
コンデンサC2が接続されて、交流電源が整流、平滑さ
れるようになっている。
A rectifying bridge BD and a capacitor C2 are connected to the input terminal through a circuit consisting of a fuse F, a resistor R1 for removing noise and surge, a capacitor C1 and a choke coil LC to rectify and smooth the AC power supply. It is supposed to be done.

【0014】整流平滑回路部4の出力端子の正極、負極
(以下、アースという)間に、トランスT1の1次巻線
L1、スイッチング素子としてのMOS型の電界効果ト
ランジスタFET及びこの電界効果トランジスタFET
に流れる電流を検出するための検出抵抗R17が直列に
接続されている。
The primary winding L1 of the transformer T1, a MOS field effect transistor FET as a switching element, and this field effect transistor FET are provided between the positive electrode and the negative electrode (hereinafter referred to as ground) of the output terminal of the rectifying / smoothing circuit section 4.
A detection resistor R17 for detecting the current flowing through the is connected in series.

【0015】なお、コンデンサC21と抵抗R21の並
列回路にダイオードD21を直列接続してなる回路は、
1次巻線L1に流入する電流特性を向上させるととも
に、逆電流の流入を防止するためのもので、1次巻線L
1に並列に接続されている。
The circuit in which the diode D21 is connected in series to the parallel circuit of the capacitor C21 and the resistor R21 is
It improves the characteristics of the current flowing into the primary winding L1 and prevents the reverse current from flowing in.
1 connected in parallel.

【0016】トランスT1は、1次巻線L1、2次巻線
L2及び駆動巻線L3からなり、電界効果トランジスタ
FETのオン、オフにより1次巻線L1に流入する電流
がスイッチングされ、これにより2次巻線L2及び駆動
巻線L3に電圧が誘起されるようになっている。
The transformer T1 is composed of a primary winding L1, a secondary winding L2 and a drive winding L3, and the current flowing into the primary winding L1 is switched by turning on and off the field effect transistor FET, and as a result. A voltage is induced in the secondary winding L2 and the drive winding L3.

【0017】2次巻線L2には、ダイオードD23が直
列に接続され、さらに、コンデンサC23が並列に接続
されており、2次巻線L2に誘起された電圧を整流、平
滑して出力端子から直流電源を供給するようになされて
いる。
A diode D23 is connected in series to the secondary winding L2, and a capacitor C23 is connected in parallel to the secondary winding L2. The voltage induced in the secondary winding L2 is rectified and smoothed, and the voltage is output from the output terminal. It is designed to supply DC power.

【0018】起動抵抗R11,R12,R13の直列回
路は、電界効果トランジスタFETのゲートに電圧を印
加して電界効果トランジスタFETを起動させるための
もので、整流平滑回路部4の正極と電界効果トランジス
タFETのゲート間に接続されている。また、電界効果
トランジスタFETのゲートと前記アース間には、コン
デンサC11、抵抗R19及び駆動巻線L3からなる直
列回路が接続され、発振回路を構成している。そして、
駆動巻線L3の誘起電圧が電界効果トランジスタFET
のゲートに印加されるとともに、電界効果トランジスタ
FETがオン・オフするようになっている。
The series circuit of the starting resistors R11, R12 and R13 is for starting the field effect transistor FET by applying a voltage to the gate of the field effect transistor FET. It is connected between the gates of the FETs. Further, a series circuit composed of a capacitor C11, a resistor R19 and a drive winding L3 is connected between the gate of the field effect transistor FET and the ground to form an oscillation circuit. And
The induced voltage of the drive winding L3 is a field effect transistor FET
Is applied to the gate of the field effect transistor FET, and the field effect transistor FET is turned on and off.

【0019】ツェナーダイオードZ12は、電界効果ト
ランジスタFETのゲートを保護するもので、カソード
が電界効果トランジスタFETのゲートに、アノードが
前記アースに接続されている。また、同様の目的のため
に、電界効果トランジスタFETのソースとツェナーダ
イオードZ12のカソード間に、抵抗R16が接続され
ている。
The Zener diode Z12 protects the gate of the field effect transistor FET, and has a cathode connected to the gate of the field effect transistor FET and an anode connected to the ground. For the same purpose, a resistor R16 is connected between the source of the field effect transistor FET and the cathode of the Zener diode Z12.

【0020】これによって、電界効果トランジスタFE
Tのゲートには、ツェナーダイオードZ12のツェナー
電圧Vz12以上の電圧が印加されることはない。
As a result, the field effect transistor FE
A voltage higher than the Zener voltage Vz12 of the Zener diode Z12 is not applied to the gate of T.

【0021】コンデンサC12は、電界効果トランジス
タFETがオフの期間に負電圧に充電される負電圧発生
手段で、このコンデンサC12を負電圧に充電させるダ
イオードD11及びトランジスタQ13からなる直列回
路が駆動巻線L3の両端に接続されている。また、コン
デンサC12には放電用の抵抗R18が並列に接続され
ている。
The capacitor C12 is a negative voltage generating means that is charged to a negative voltage while the field effect transistor FET is off. A series circuit composed of a diode D11 and a transistor Q13 that charges the capacitor C12 to a negative voltage is a driving winding. It is connected to both ends of L3. A discharging resistor R18 is connected in parallel with the capacitor C12.

【0022】コンデンサC11の両端には、電界効果ト
ランジスタFETのゲートをオフ電圧にまで低下させる
制御用トランジスタQ12と、コンデンサC11に蓄積
された電荷及び電界効果トランジスタFETのゲートの
電荷を放電する制御用トランジスタQ11がそれぞれ接
続されている。
A control transistor Q12 for reducing the gate of the field effect transistor FET to the off voltage is provided at both ends of the capacitor C11, and a control transistor for discharging the electric charge accumulated in the capacitor C11 and the electric charge of the gate of the field effect transistor FET. The transistors Q11 are connected to each other.

【0023】すなわち、制御用トランジスタQ11は、
そのコレクタがコンデンサC11と抵抗R19との接続
点に、制御用トランジスタQ12は、そのコレクタがコ
ンデンサC11と電界効果トランジスタFETのゲート
との接続点に、それぞれ接続されている。
That is, the control transistor Q11 is
The collector is connected to the connection point between the capacitor C11 and the resistor R19, and the control transistor Q12 is connected to the connection point between the capacitor C11 and the gate of the field effect transistor FET.

【0024】また、制御用トランジスタQ11,Q12
のベースは、それぞれ抵抗R14,R15を介してツェ
ナーダイオードZ11のアノードに接続され、さらにそ
のカソードは電界効果トランジスタFETのソースに接
続されている。そして、制御用トランジスタQ11,Q
12のエミッタは、コンデンサC12の負電圧側に接続
されている。
The control transistors Q11 and Q12 are also provided.
The base of is connected to the anode of the Zener diode Z11 via resistors R14 and R15, respectively, and its cathode is connected to the source of the field effect transistor FET. Then, the control transistors Q11 and Q
The emitter of 12 is connected to the negative voltage side of the capacitor C12.

【0025】この電源回路の出力端子の正極、負極間に
は、ツェナーダイオードZ31、抵抗R32及びフォト
カプラPCの発光ダイオードからなる直列回路が接続さ
れている。この回路は、出力制御のための帰還回路を構
成している。
A series circuit composed of a Zener diode Z31, a resistor R32 and a light emitting diode of a photocoupler PC is connected between the positive and negative electrodes of the output terminal of this power supply circuit. This circuit constitutes a feedback circuit for output control.

【0026】上記フォトカプラPCは、抵抗R31と直
列に上記アースと上記トランジスタQ13のベース間に
接続されており、電源回路の出力レベルに応じてトラン
ジスタQ13のオン、オフを制御するもので、このトラ
ンジスタQ13のオン、オフの状態に基づいて、駆動巻
線L3に誘起された電圧によるコンデンサC12への充
電量が制御されるようになっている。
The photocoupler PC is connected in series with the resistor R31 between the ground and the base of the transistor Q13, and controls ON / OFF of the transistor Q13 according to the output level of the power supply circuit. The amount of charge of the capacitor C12 by the voltage induced in the drive winding L3 is controlled based on the on / off state of the transistor Q13.

【0027】次に、上記のように構成された電源回路の
動作について説明する。入力電源が接続されると、起動
抵抗R11,R12,R13を通してコンデンサC11
が充電され、これにより電界効果トランジスタFETの
ゲートに電圧が印加され、電界効果トランジスタFET
がオンし始める。このため、1次巻線L1に電流が流れ
て駆動巻線L3に帰還電圧が誘起され、この誘起電圧が
駆動巻線L3、抵抗R19及びコンデンサC11により
定まる時定数で上昇し、電界効果トランジスタFETの
ゲート電圧Vgが上昇し、電界効果トランジスタFET
のソースから流れる電流Isが増加する。
Next, the operation of the power supply circuit configured as described above will be described. When the input power source is connected, the capacitor C11 is passed through the starting resistors R11, R12, R13.
Are charged, so that a voltage is applied to the gate of the field effect transistor FET,
Starts to turn on. Therefore, a current flows through the primary winding L1 to induce a feedback voltage in the drive winding L3, and this induced voltage rises with a time constant determined by the drive winding L3, the resistor R19, and the capacitor C11, and the field effect transistor FET Of the gate voltage Vg of the field effect transistor FET
The current Is flowing from the source of the source increases.

【0028】一方、前記駆動巻線L3の誘起電圧の上昇
に伴って電界効果トランジスタFETのソースから流れ
る電流Isが増大して、検出抵抗R17に発生する電圧
Vsが上昇する。
On the other hand, the current Is flowing from the source of the field effect transistor FET increases as the induced voltage of the drive winding L3 rises, and the voltage Vs generated in the detection resistor R17 rises.

【0029】ここで、コンデンサC12の両端の電圧を
Vc、ツェナーダイオードZ11のツェナー電圧をVz1
1,制御用トランジスタQ11,Q12のベース・エミ
ッタ間の電圧をVbeとすると、電界効果トランジスタF
ETのソース電流Isが流れ始めた時は、 Vs+Vc≦Vz11+Vbe であるが、ソース電流Isが増大して、 Vs+Vc>Vz11+Vbe になると、ツェナーダイオードZ11がオンする。
Here, the voltage across the capacitor C12 is Vc, and the zener voltage of the zener diode Z11 is Vz1.
1. Let Vbe be the voltage between the base and emitter of the control transistors Q11 and Q12.
When the source current Is of ET begins to flow, Vs + Vc ≦ Vz11 + Vbe, but when the source current Is increases and becomes Vs + Vc> Vz11 + Vbe, the Zener diode Z11 is turned on.

【0030】このオンによりベース電流が供給されて、
制御用トランジスタQ11,Q12が共にオンし、電界
効果トランジスタFETのゲート電圧はコンデンサC1
2の負電圧まで低下する。
By this turning on, the base current is supplied,
Both the control transistors Q11 and Q12 are turned on, and the gate voltage of the field effect transistor FET is the capacitor C1.
To a negative voltage of 2.

【0031】このとき、制御用トランジスタQ11によ
りコンデンサC12の電荷を放電することによって、制
御用トランジスタQ12と合わせて電界効果トランジス
タFETのゲートの電荷を除去するので、電界効果トラ
ンジスタFETが高速にオフされる。
At this time, the charge of the capacitor C12 is discharged by the control transistor Q11 to remove the charge of the gate of the field effect transistor FET together with the control transistor Q12, so that the field effect transistor FET is turned off at high speed. It

【0032】この後、起動抵抗R11,R12,R13
を通して電界効果トランジスタFETのゲートに再び電
圧が印加され、電界効果トランジスタFETがオンす
る。すなわち、電界効果トランジスタFETはスイッチ
ングを繰り返し、このスイッチングにより2次巻線L2
に電力が誘起され、整流されて、直流電源が得られるこ
ととなる。
After this, the starting resistors R11, R12, R13
A voltage is again applied to the gate of the field effect transistor FET through the field effect transistor FET, and the field effect transistor FET is turned on. That is, the field effect transistor FET repeats switching, and this switching causes the secondary winding L2.
Electric power is induced in and rectified to obtain a DC power supply.

【0033】このように、コンデンサC12により、電
界効果トランジスタFETのゲートに逆バイアスがかけ
られるので、コンデンサC12の負電圧Vcが大きいほ
ど電界効果トランジスタFETが高速にオフされ、スイ
ッチング損失を低減することができる。
As described above, since the capacitor C12 reverse biases the gate of the field effect transistor FET, the larger the negative voltage Vc of the capacitor C12, the faster the field effect transistor FET is turned off and the switching loss is reduced. You can

【0034】また、制御用トランジスタQ11,Q12
により、電界効果トランジスタFETがさらに高速にオ
フされるので、スイッチング損失が低減され、従って、
電界効果トランジスタFETの発熱が抑制され、形状が
小型で、低コストの電源回路が実現できる。
The control transistors Q11 and Q12 are also provided.
Causes the field effect transistor FET to be turned off even faster, thus reducing the switching loss and thus
The heat generation of the field effect transistor FET is suppressed, the size is small, and a low-cost power supply circuit can be realized.

【0035】そして、上述した動作によって得られた直
流電源の出力電圧が、ツェナーダイオードZ31のツェ
ナー電圧を越えると、フォトカプラPCが駆動され、ト
ランジスタQ13にベース電流が供給されてトランジス
タQ13がオンし、コンデンサC12が充電されて、出
力電圧が抑制される。
When the output voltage of the DC power supply obtained by the above operation exceeds the Zener voltage of the Zener diode Z31, the photocoupler PC is driven, the base current is supplied to the transistor Q13, and the transistor Q13 is turned on. , The capacitor C12 is charged, and the output voltage is suppressed.

【0036】なお、コンデンサC12の負電圧Vcを増
大させて、 Vc>Vz11+Vbe にすると、電界効果トランジスタFETを完全な遮断状
態にして、発振を停止させることができる。従って、こ
の負電圧の制御により、微小出力まで対応することがで
きる。
When the negative voltage Vc of the capacitor C12 is increased to Vc> Vz11 + Vbe, the field effect transistor FET can be completely cut off and oscillation can be stopped. Therefore, by controlling this negative voltage, it is possible to cope with a minute output.

【0037】次に、本発明に係る電源回路の第2実施例
について説明する。図2は本発明に係る電源回路の第2
実施例を示す回路図である。なお、第1実施例と同一物
については同一符号を付し、説明を省略する。
Next, a second embodiment of the power supply circuit according to the present invention will be described. FIG. 2 shows a second power supply circuit according to the present invention.
It is a circuit diagram which shows an Example. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0038】この第2実施例では、第1実施例の回路に
おいて、コンデンサC12と並列にダイオードD12を
接続する。なお、ダイオードD12は逆極性になるよう
に、そのカソードがアースに接続されている。
In the second embodiment, the diode D12 is connected in parallel with the capacitor C12 in the circuit of the first embodiment. The cathode of the diode D12 is connected to the ground so as to have the opposite polarity.

【0039】このように、制御用トランジスタQ11,
Q12のエミッタをダイオードD12を介してアースに
接続することにより、コンデンサC12が充電されてい
ないとき、すなわち電源投入時等のように、コンデンサ
C12が充電されて定常状態になるまでの間でも、電界
効果トランジスタFETのオン時間が長くなって大きい
電流が流れ、回路が破壊してしまう虞れがなくなり、回
路の信頼性を向上することができる。
In this way, the control transistor Q11,
By connecting the emitter of Q12 to the ground via the diode D12, the electric field can be generated even when the capacitor C12 is not charged, that is, when the capacitor C12 is charged and becomes a steady state, such as when the power is turned on. The on-time of the effect transistor FET becomes long, a large current flows, and there is no risk of the circuit being destroyed, and the reliability of the circuit can be improved.

【0040】また、ダイオードD12を介設することに
より、コンデンサC12がオープンになっても、回路の
破壊を防止することができる。
Further, by disposing the diode D12, it is possible to prevent the circuit from being broken even if the capacitor C12 is opened.

【0041】次に、本発明に係る電源回路の第3実施例
について説明する。図3は本発明に係る電源回路の第3
実施例を示す回路図である。なお、第1実施例と同一物
については同一符号を付し、説明を省略する。
Next, a third embodiment of the power supply circuit according to the present invention will be described. FIG. 3 shows a third power supply circuit according to the present invention.
It is a circuit diagram which shows an Example. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0042】この第3実施例では、第1実施例の回路に
おいて、トランジスタQ13と並列に充電用ツェナーダ
イオードZ13を接続する。なお、充電用ツェナーダイ
オードZ13のカソードはトランジスタQ13のコレク
タ側に接続されている。
In the third embodiment, the charging Zener diode Z13 is connected in parallel with the transistor Q13 in the circuit of the first embodiment. The cathode of the charging Zener diode Z13 is connected to the collector side of the transistor Q13.

【0043】ここで、フォトカプラPCの発光ダイオー
ドの断線や、トランジスタQ13のオープン等により、
駆動巻線L3の誘起電圧がトランジスタQ13を経てコ
ンデンサC12を充電しないような状態が発生すると、
コンデンサC12の負電圧Vcが小さくなっていき、こ
れに伴って、2次側の出力電圧が増大して危険になる。
Here, due to the disconnection of the light emitting diode of the photocoupler PC, the opening of the transistor Q13, etc.
When a state occurs in which the induced voltage of the drive winding L3 does not charge the capacitor C12 via the transistor Q13,
The negative voltage Vc of the capacitor C12 becomes smaller, and along with this, the output voltage on the secondary side increases and becomes dangerous.

【0044】このとき、駆動巻線L3がオープンになる
と、誘起電圧が高くなり、この高くなった誘起電圧によ
りツェナーダイオードZ13がオンされて、コンデンサ
C12が負に充電されるので、出力電圧が抑制される。
At this time, when the drive winding L3 is opened, the induced voltage becomes high, and the Zener diode Z13 is turned on by the increased induced voltage to negatively charge the capacitor C12, so that the output voltage is suppressed. To be done.

【0045】なお、2次巻線L2に誘起される電圧は、
電界効果トランジスタFETのオフ期間に駆動巻線L3
に誘起される電圧に比例するので、充電用ツェナーダイ
オードZ13のツェナー電圧は、この電源回路の出力が
所要レベルを若干上回る程度になるように選択すればよ
い。
The voltage induced in the secondary winding L2 is
Drive winding L3 during the off period of the field effect transistor FET
Since it is proportional to the voltage induced in the power source, the Zener voltage of the charging Zener diode Z13 may be selected so that the output of the power supply circuit is slightly above the required level.

【0046】このように、充電用ツェナーダイオードZ
13をトランジスタQ13に並列接続することにより、
回路の破壊や、出力電圧が過大になって感電等の事故が
発生する虞れがなくなる。
As described above, the charging Zener diode Z
13 is connected in parallel to the transistor Q13,
There is no risk of circuit breakdown or accidents such as electric shock due to excessive output voltage.

【0047】なお、上記各実施例では、スイッチング素
子としてMOS型の電界効果トランジスタFETで説明
したが、同様に電圧制御素子の一種であるIGBTにも
適用でき、更に電流制御素子である通常のバイポーラト
ランジスタにも適用することができる。
In each of the above-described embodiments, the MOS type field effect transistor FET is used as the switching element, but it is also applicable to an IGBT which is a kind of voltage control element, and a normal bipolar element which is a current control element. It can also be applied to a transistor.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、直流電源が、1次、2
次及び駆動巻線を有するトランスの1次巻線、スイッチ
ング素子及び電流検出抵抗からなる直列回路に供給さ
れ、起動抵抗の発生電圧、上記駆動巻線に誘起される電
圧及び上記電流検出抵抗に発生する電圧を利用して上記
スイッチング素子の制御端子を制御し、上記スイッチン
グ素子をオン、オフさせることにより、上記2次巻線に
電圧を誘起させ、2次出力を送出可能にする電源回路に
おいて、上記駆動巻線から抵抗を介して上記スイッチン
グ素子の制御端子に接続されたコンデンサと、上記スイ
ッチング素子のオフ期間に上記駆動巻線に誘起される負
電圧に基づく電流で充電される負電圧発生手段と、この
負電圧発生手段への充電電流を上記2次出力のレベルの
上昇に応じて増大するように制御する電流制御手段と、
上記コンデンサの両端と上記負電圧発生手段間にそれぞ
れ接続され、上記電流検出抵抗に発生する電圧によって
上記コンデンサと上記負電圧発生手段間を短絡するスイ
ッチ手段とを備えたので、スイッチング素子を高速にオ
フすることができることから、スイッチング素子の発熱
を抑制でき、小型で安価で容量の大きい電源回路を実現
することが可能となる。
According to the present invention, the DC power source is
It is supplied to the series circuit consisting of the primary winding of the transformer having the secondary and drive windings, the switching element and the current detection resistance, and is generated in the starting resistance generated voltage, the voltage induced in the drive winding and the current detection resistance. In the power supply circuit that controls the control terminal of the switching element by using the voltage to turn on and off the switching element to induce a voltage in the secondary winding and send a secondary output, A capacitor connected from the drive winding through a resistor to the control terminal of the switching element, and a negative voltage generating means that is charged with a current based on a negative voltage induced in the drive winding during the OFF period of the switching element. And current control means for controlling the charging current to the negative voltage generation means so as to increase in accordance with the rise in the level of the secondary output,
Since both ends of the capacitor and the negative voltage generating means are respectively connected, and the switch means for short-circuiting the capacitor and the negative voltage generating means by the voltage generated in the current detection resistor is provided, the switching element can be operated at high speed. Since it can be turned off, heat generation of the switching element can be suppressed, and a small-sized, inexpensive, large-capacity power supply circuit can be realized.

【0049】また、ダイオードを負電圧発生手段に対し
て逆極性にして並列接続したので、負電圧発生手段に負
電圧が発生する定常状態になる前でも、スイッチ手段に
よりスイッチング素子をオフすることができる。
Further, since the diode is connected in parallel with the negative voltage generating means in the opposite polarity, the switching element can be turned off by the switch means even before the steady state in which the negative voltage is generated in the negative voltage generating means. it can.

【0050】また、駆動巻線と負電圧発生手段間にツェ
ナーダイオードを介設したので、電流制御手段が故障し
た場合でも、負電圧発生手段を負電圧に充電して、2次
出力を抑制することができる。
Further, since the Zener diode is provided between the drive winding and the negative voltage generating means, even if the current control means fails, the negative voltage generating means is charged to the negative voltage and the secondary output is suppressed. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る電源回路の第1実施例を示す回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a power supply circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係る電源回路の第2実施例を示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the power supply circuit according to the present invention.

【図3】本発明に係る電源回路の第3実施例を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the power supply circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 駆動回路部 2 変換回路部 3 制御回路部 4 整流平滑回路部 C12 コンデンサ(負電圧発生手段) L3 駆動巻線 R11〜R13 起動抵抗 R17 検出抵抗 Q11,Q12 制御用トランジスタ Z13 充電用ツェナーダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 drive circuit unit 2 conversion circuit unit 3 control circuit unit 4 rectifying / smoothing circuit unit C12 capacitor (negative voltage generating means) L3 drive windings R11 to R13 start-up resistor R17 detection resistor Q11, Q12 control transistor Z13 charging Zener diode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源が、1次、2次及び駆動巻線を
有するトランスの1次巻線、スイッチング素子及び電流
検出抵抗からなる直列回路に供給され、起動抵抗の発生
電圧、上記駆動巻線に誘起される電圧及び上記電流検出
抵抗に発生する電圧を利用して上記スイッチング素子の
制御端子を制御し、上記スイッチング素子をオン、オフ
させることにより、上記2次巻線に電圧を誘起させ、2
次出力を送出可能にする電源回路において、上記駆動巻
線から抵抗を介して上記スイッチング素子の制御端子に
接続されたコンデンサと、上記スイッチング素子のオフ
期間に上記駆動巻線に誘起される負電圧に基づく電流で
充電される負電圧発生手段と、この負電圧発生手段への
充電電流を上記2次出力のレベルの上昇に応じて増大す
るように制御する電流制御手段と、上記コンデンサの両
端と上記負電圧発生手段間にそれぞれ接続され、上記電
流検出抵抗に発生する電圧によって上記コンデンサと上
記負電圧発生手段間を短絡するスイッチ手段とを備えた
ことを特徴とする電源回路。
1. A DC power supply is supplied to a series circuit including a primary winding of a transformer having primary, secondary and drive windings, a switching element and a current detection resistor, and a voltage generated by a starting resistor, the drive winding. A voltage is induced in the secondary winding by controlling the control terminal of the switching element by using the voltage induced in the wire and the voltage generated in the current detection resistor to turn on and off the switching element. Two
In a power supply circuit capable of sending the next output, a capacitor connected to the control terminal of the switching element via a resistor from the drive winding, and a negative voltage induced in the drive winding during the off period of the switching element. A negative voltage generating means to be charged with a current based on the current, a current control means for controlling the charging current to the negative voltage generating means so as to increase in accordance with an increase in the level of the secondary output, and both ends of the capacitor. A power supply circuit comprising: switching means that is respectively connected between the negative voltage generating means and short-circuits the capacitor and the negative voltage generating means by a voltage generated in the current detecting resistor.
【請求項2】 請求項1記載の電源回路において、ダイ
オードを前記負電圧発生手段に対して逆極性にして並列
接続したことを特徴とする電源回路。
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein a diode is connected in parallel with the negative voltage generating means in a reverse polarity.
【請求項3】 請求項1記載の電源回路において、前記
駆動巻線と前記負電圧発生手段間にツェナーダイオード
を介設したことを特徴とする電源回路。
3. The power supply circuit according to claim 1, wherein a zener diode is provided between the drive winding and the negative voltage generating means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013059234A (en) * 2011-09-09 2013-03-28 Canon Inc Power supply device, and image forming apparatus

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