JP2986978B2 - Multi-output type switching power supply - Google Patents

Multi-output type switching power supply

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    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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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、テレビジョン受像機用
電源、ビデオテ−プレコ−ダ用電源等のように電源電圧
の異なる複数種類、特に2種類の電源を電子機器に使用
して好適な多出力型スイッチング電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a power supply for a television receiver, a power supply for a video tape recorder, and the like, and more particularly, to a power supply for use in an electronic apparatus which uses a plurality of power supplies having different power supply voltages. The present invention relates to a multi-output type switching power supply device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、リンギングチョ−クコンバ−タ
方式の多出力型(2出力型)スイッチング電源装置の従
来例を示す回路図である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example of a ringing choke converter type multiple output type (two output type) switching power supply.

【0003】直流電圧Einが供給される電源端子1は、
コンバ−タトランス2の一次巻線2Pおよびスイッチン
グ素子を構成するNPN型トランジスタ3のコレクタ・
エミッタの直列回路を介して接地される。また、トラン
ジスタ3のコレクタ・エミッタと並列に、サ−ジを吸収
するスナ−バ回路を構成するコンデンサ4および抵抗器
5の直列回路が接続される。
The power supply terminal 1 to which the DC voltage Ein is supplied is
The primary winding 2P of the converter transformer 2 and the collector of the NPN transistor 3 forming a switching element.
Grounded via a series circuit of emitters. Further, a series circuit of a capacitor 4 and a resistor 5 constituting a snubber circuit for absorbing surge is connected in parallel with the collector and the emitter of the transistor 3.

【0004】また、電源端子1は、起動用の抵抗器6お
よび並列回路10の直列回路を介してトランジスタ3の
ベ−スに接続される。並列回路10は、ダイオード7、
抵抗器8の直列回路にコンデンサ9が並列接続されてな
るものである。
The power supply terminal 1 is connected to the base of the transistor 3 via a starting resistor 6 and a series circuit of a parallel circuit 10. The parallel circuit 10 includes a diode 7,
A capacitor 9 is connected in parallel to a series circuit of a resistor 8.

【0005】また、トランス2のベ−ス巻線2Bの一端
は接地され、その他端は抵抗器6および並列回路10の
接続点に接続される。
[0005] One end of the base winding 2B of the transformer 2 is grounded, and the other end is connected to a connection point of the resistor 6 and the parallel circuit 10.

【0006】また、並列回路10およびトランジスタ3
のベ−スの接続点は、ベ−ス電流制御用のNPN形トラ
ンジスタ11のコレクタ・エミッタを介して接地され
る。
The parallel circuit 10 and the transistor 3
The base connection point is grounded via the collector / emitter of an NPN transistor 11 for base current control.

【0007】また、トランス2の二次巻線2Sの一端は
接地され、その他端は整流用のダイオード12のアノ−
ド・カソ−ドおよび平滑用のコンデンサ13の直列回路
を介して接地される。そして、ダイオード12とコンデ
ンサ13との接続点に得られる直流電圧(第1の出力電
圧)E1が出力端子14にスイッチS1を介して導出さ
れる。
[0007] One end of the secondary winding 2S of the transformer 2 is grounded, and the other end of the secondary winding 2S is an anode of a rectifying diode 12.
It is grounded through a series circuit of a cathode and a capacitor 13 for smoothing. Then, a DC voltage (first output voltage) E1 obtained at a connection point between the diode 12 and the capacitor 13 is led out to the output terminal 14 via the switch S1.

【0008】また、出力端子14は、スイッチS1、抵
抗器15、可変抵抗器16および抵抗器17の直列回路
を介して接地される。この可変抵抗器16の可動子に得
られる電圧は比較器18に供給され、基準電源18aか
ら出力される基準電圧Vrefと比較される。この比較
器18からは、可変抵抗器16の可動子に得られる電圧
が高くなる程高レベルとなる信号が出力される。この比
較器18の出力信号は、抵抗器19を介してトランジス
タ11のベ−スに供給される。なお、トランジスタ11
と比較器18と抵抗器19とはベ−ス電流制御回路Aを
構成する。
The output terminal 14 is grounded via a series circuit including a switch S1, a resistor 15, a variable resistor 16 and a resistor 17. The voltage obtained at the mover of the variable resistor 16 is supplied to a comparator 18 and compared with a reference voltage Vref output from a reference power supply 18a. From the comparator 18, a signal which becomes higher as the voltage obtained at the movable element of the variable resistor 16 becomes higher is output. The output signal of the comparator 18 is supplied to the base of the transistor 11 via the resistor 19. Note that the transistor 11
, The comparator 18 and the resistor 19 constitute a base current control circuit A.

【0009】また、トランス2の三次巻線2Tの一端は
接地され、その他端は整流用のダイオード20のアノ−
ド・カソ−ドおよび平滑用のコンデンサ21の直列回路
を介して接地される。そして、ダイオード20とコンデ
ンサ21との接続点は制御回路22の入力側に接続さ
れ、制御回路22の出力側はコンデンサ23を介して接
地され、制御回路22の出力電圧(第2の出力電圧)E
2はスイッチS2を介して出力端子24に導出される。
One end of the tertiary winding 2T of the transformer 2 is grounded, and the other end of the tertiary winding 2T is an anode of a rectifying diode 20.
It is grounded via a series circuit of a cathode and a capacitor 21 for smoothing. The connection point between the diode 20 and the capacitor 21 is connected to the input side of the control circuit 22, the output side of the control circuit 22 is grounded via the capacitor 23, and the output voltage of the control circuit 22 (second output voltage) E
2 is output to the output terminal 24 via the switch S2.

【0010】図3の回路において、直流電圧E1を出力
する電源回路(以下、E1電源回路という)は大負荷用
たとえばテレビジョン受像機用の電源回路であり、出力
電圧、出力電力は例えば115V〜140V、約80W
である。また、直流電圧E2を出力する電源回路(以
下、E2電源回路という)は軽負荷用たとえばビデオテ
ープレコーダ用の電源回路であり、出力電圧、出力電力
は例えば約18V、約20Wである。なお、図3のスイ
ッチS1、S2は手動としても、マイクロコンピュータ
制御としてもよい。
In the circuit shown in FIG. 3, a power supply circuit for outputting a DC voltage E1 (hereinafter referred to as an E1 power supply circuit) is a power supply circuit for a large load, for example, for a television receiver. 140V, about 80W
It is. A power supply circuit that outputs the DC voltage E2 (hereinafter, referred to as an E2 power supply circuit) is a power supply circuit for a light load, for example, a video tape recorder, and has an output voltage and output power of about 18 V and about 20 W, for example. The switches S1 and S2 in FIG. 3 may be manually operated or controlled by a microcomputer.

【0011】次に、図4の信号波形図を使用して、図3
の回路の動作について説明する。
Next, using the signal waveform diagram of FIG.
The operation of the circuit of FIG.

【0012】電源端子1に直流電圧Einが供給される
と、抵抗器6および並列回路10を介して起動電流がト
ランジスタ3のベ−スに供給される。トランス2の一次
巻線2Pおよびベ−ス巻線2Bは正帰還になるように接
続されており、すぐ発振を開始し、ベ−ス巻線2Bに誘
起される電圧VBの振幅が大きくなり(図4Hに図
示)、トランジスタ3が直ちにオンとなる。
When the DC voltage Ein is supplied to the power supply terminal 1, a starting current is supplied to the base of the transistor 3 via the resistor 6 and the parallel circuit 10. The primary winding 2P and the base winding 2B of the transformer 2 are connected so as to provide a positive feedback, immediately start oscillating, and the amplitude of the voltage VB induced in the base winding 2B increases ( 4H), the transistor 3 is immediately turned on.

【0013】トランジスタ3がオンとなるとき、トラン
ス2の二次巻線2Sに接続されたダイオード12および
三次巻線2Tに接続されたダイオード20には逆方向の
電圧がかかり(同図Iに二次巻線2Sに誘起される電圧
Vsを図示する。三次巻線2Tに誘起される電圧Vt
も、電圧Vsとはレベルは異なるが、Vsと同様のパル
ス波形である)、ダイオード12およびダイオード20
には電流は流れない。そのため、トランジスタ3の負荷
は、トランス2のインダクタンス分だけになり、コレク
タ電流ICは直線的に増加する(同図Aに図示)。
When the transistor 3 is turned on, a reverse voltage is applied to the diode 12 connected to the secondary winding 2S of the transformer 2 and the diode 20 connected to the tertiary winding 2T (see FIG. 3 illustrates a voltage Vs induced in the secondary winding 2S, and a voltage Vt induced in the tertiary winding 2T.
Is different from the voltage Vs, but has a pulse waveform similar to that of the voltage Vs).
No current flows through. Therefore, the load on the transistor 3 is only the inductance of the transformer 2 and the collector current IC increases linearly (shown in FIG. 1A).

【0014】図4Bはトランジスタ3のコレクタ・エミ
ッタ間の電圧VCEを示し、同図Cはトランジスタ3のベ
−ス電流IBを示している。ベ−ス電流IBは、ダイオ
ード7および抵抗器8の直列回路を流れる電流ID1とコ
ンデンサ9を流れる電流IC1とが合成されたものとな
る。すなわち、トランジスタ3がオンとなるとき、トラ
ンス2のベース巻線2Bに誘起される順方向の電圧VB
により、コンデンサ9の容量およびベース巻線2B の抵
抗分等で決まる時定数でもって、コンデンサ9に減衰電
流IC1が流れる(図4Dに図示)。また、コンデンサ9
の両端電圧がダイオード7の順方向降下電圧に達する
と、ダイオード7および抵抗器8の直列回路に電流ID1
が流れる(同図Eに図示)。
FIG. 4B shows the voltage VCE between the collector and the emitter of the transistor 3, and FIG. 4C shows the base current IB of the transistor 3. The base current IB is a composite of the current ID1 flowing through the series circuit of the diode 7 and the resistor 8 and the current IC1 flowing through the capacitor 9. That is, when the transistor 3 is turned on, the forward voltage VB induced in the base winding 2B of the transformer 2
As a result, an attenuation current IC1 flows through the capacitor 9 with a time constant determined by the capacitance of the capacitor 9, the resistance of the base winding 2B, and the like (shown in FIG. 4D). The capacitor 9
When the voltage between both ends reaches the forward drop voltage of the diode 7, the current ID1 is supplied to the series circuit of the diode 7 and the resistor 8.
Flows (illustrated in FIG. E).

【0015】上述のように直線的に増加するコレクタ電
流IC は、ベース電流IB のhFE倍まで増加した後も、
トランジスタ3の蓄積時間tstg の間は増加し続ける
(同図Aに図示)。蓄積時間tstg が経過すると、急激
に電流が減少し、同時にベース巻線2Bには逆方向の電
圧VB が発生し(同図Hに図示)、トランジスタ3のベ
ース電流IB が逆バイアス電流となり(同図Cに図
示)、トランジスタ3はオフとなる。
As described above, the collector current IC that linearly increases remains unchanged even after increasing to hFE times the base current IB.
It continues to increase during the storage time tstg of the transistor 3 (shown in FIG. 4A). When the storage time tstg elapses, the current sharply decreases, and at the same time, a reverse voltage VB is generated in the base winding 2B (shown in FIG. 7H), and the base current IB of the transistor 3 becomes a reverse bias current (see FIG. As shown in FIG. C), the transistor 3 is turned off.

【0016】ここで、コレクタ電流IC の最大値ICPに
ついて説明する。
Here, the maximum value ICP of the collector current IC will be described.

【0017】すなわち、コレクタ電流IC は、IC =I
B ・hFEの関係でもって、ベース電流IB が増加すると
同時に直線的に増加する。このコレクタ電流IC の最大
値ICPは、次式のようになる。
That is, the collector current IC is given by: IC = I
Due to the relationship of B · hFE, the base current IB increases linearly at the same time as the base current IB increases. The maximum value ICP of the collector current IC is as follows.

【0018】 ICP=IBP・hFE+tstg ・Ein/LP ・・・(1) この式で、IBPはトランジスタ3のベース電流IB の最
大値であり、LP はトランス2の1次巻線2Pのインダ
クタンスである。
ICP = IBP · hFE + tstg · Ein / LP (1) In this equation, IBP is the maximum value of the base current IB of the transistor 3, and LP is the inductance of the primary winding 2P of the transformer 2. .

【0019】次に、トランジスタ3がオフとなると、ト
ランジスタ3のオン期間にトランス2のコアに蓄積され
たエネルギーは、磁束の変化率が負となって放出される
ため、トランス2の各巻線には、「・」マーク側を負と
する電圧が発生する。
Next, when the transistor 3 is turned off, the energy accumulated in the core of the transformer 2 during the on-period of the transistor 3 is released with a negative change rate of the magnetic flux. Generates a voltage with the “•” mark side being negative.

【0020】このとき、トランス2の一次巻線2Pに
は、図4Fに示すように直線的に減少する電流IL が流
れ始める。同様にして、二次巻線2Sに接続されている
ダイオード12には、同図Iに示すように直線的に減少
する電流ID2が流れ始める。また、三次巻線2Tに接続
されているダイオード20にも、ID2とはレベルは異な
るが、同様の電流ID3が流れ始める。
At this time, a current IL that linearly decreases starts flowing through the primary winding 2P of the transformer 2 as shown in FIG. 4F. Similarly, a current ID2 that decreases linearly starts flowing in the diode 12 connected to the secondary winding 2S, as shown in FIG. The same current ID3 starts flowing through the diode 20 connected to the tertiary winding 2T, though the level is different from ID2.

【0021】このような状態で、トランス2のコアに蓄
積されたエネルギーの放出が完了して電流IL およびI
D2、ID3が0となると、トランス2内の磁束の変化がな
くなり、トランス2の各巻線には今までとは逆方向の電
圧が発生する。そのため、トランス2のベース巻線2B
に誘起される電圧VB も順方向の電圧となり、トランジ
スタ3をオンとする方向にベース電流が流れる。これに
よって、トランジスタ3がオンとなり、以下上述したと
同様の動作が繰り返される。
In such a state, the release of the energy stored in the core of the transformer 2 is completed, and the currents IL and I
When D2 and ID3 become 0, there is no change in the magnetic flux in the transformer 2, and a voltage in the opposite direction is generated in each winding of the transformer 2. Therefore, the base winding 2B of the transformer 2
Is also a forward voltage, and a base current flows in a direction to turn on the transistor 3. As a result, the transistor 3 is turned on, and the same operation as described above is repeated.

【0022】このような繰り返し動作により、トランス
2の二次巻線2Sには、図4Iに示すような矩形波の電
圧VS が得られ、これが整流平滑されて出力端子14に
は直流電圧E1が得られる。また、三次巻線2Tにも図
4Iと同様の波形の電圧Vtが得られ、これが整流平滑
及び制御されて直流電圧E2が得られる。
By such a repetitive operation, a rectangular wave voltage VS as shown in FIG. 4I is obtained in the secondary winding 2S of the transformer 2, which is rectified and smoothed, and the DC voltage E1 is output to the output terminal 14. can get. Also, a voltage Vt having the same waveform as that of FIG. 4I is obtained in the tertiary winding 2T, which is rectified and smoothed and controlled to obtain a DC voltage E2.

【0023】次に、この直流電圧E1が変動する場合に
ついて説明する。
Next, the case where the DC voltage E1 fluctuates will be described.

【0024】直流電圧E1が高くなると、可変抵抗器1
6の可動子に得られる電圧が高くなり、比較器18の出
力信号のレベルが高くなる。そのため、トランジスタ1
1のベース電流が増加し、同時にそのコレクタ電流も増
加する。これにより、トランジスタ3のベース電流IB
が減少し、上述(1)式の関係からコレクタ電流ICの
最大値ICPも減少し、結局トランジスタ3のオン期間が
短くなる(図4Jに図示)。
When the DC voltage E1 increases, the variable resistor 1
The voltage obtained at the mover 6 increases, and the level of the output signal of the comparator 18 increases. Therefore, transistor 1
One base current increases, and at the same time its collector current increases. Thereby, the base current IB of the transistor 3
Is reduced, and the maximum value ICP of the collector current IC is also reduced from the relationship of the above equation (1), so that the ON period of the transistor 3 is shortened (shown in FIG. 4J).

【0025】このようにトランジスタ3のオン期間が短
くなると、トランス2の二次巻線2Sに得られる矩形波
の電圧VS の正方向の振幅が小さくなる(同図Kに図
示)。したがって、出力端子14に得られる直流電圧E
1は低くなる方向に制御される。
As described above, when the ON period of the transistor 3 is shortened, the amplitude of the rectangular wave voltage VS obtained in the secondary winding 2S of the transformer 2 in the positive direction decreases (shown in FIG. K). Therefore, the DC voltage E obtained at the output terminal 14
1 is controlled in a lowering direction.

【0026】逆に、直流電圧E1が低くなると、上述と
は逆に制御され、出力端子14に得られる直流電圧E1
が高くなる方向に制御される。
Conversely, when the DC voltage E1 decreases, the control is performed in the opposite manner as described above, and the DC voltage E1
Is controlled to increase.

【0027】このような動作から出力端子14に得られ
る直流電圧E1の安定化が図られる。なお、可変抵抗器
16の可動子位置を変更することにより、直流電圧E1
の値そのものを変化させることができる。
From such an operation, the DC voltage E1 obtained at the output terminal 14 is stabilized. By changing the position of the mover of the variable resistor 16, the DC voltage E1
Can be changed.

【0028】直流電圧E1の変動に伴いトランジスタ3
のベ−ス電流IBが変動することによりコンバータトラ
ンス2に誘起される交流電圧の値も変化し、従って三次
巻線2Tに発生する交流電圧(パルス状電圧)Vtも変
化するが、この変化は制御回路22により制御されて、
制御回路22からは一定電圧値の直流電圧E2が出力さ
れる。
When the DC voltage E1 fluctuates, the transistor 3
Of the AC current induced in the converter transformer 2 due to the variation of the base current IB, the AC voltage (pulsed voltage) Vt generated in the tertiary winding 2T also changes. Controlled by the control circuit 22,
The control circuit 22 outputs a DC voltage E2 having a constant voltage value.

【0029】このようにして、図3に示す従来の多出力
型スイッチング電源装置は安定した2種類の直流電源を
得ている。
As described above, the conventional multi-output type switching power supply shown in FIG. 3 obtains two kinds of stable DC power supplies.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】このように、トランジ
スタ3のベース電流およびオン期間は、容量の大きい直
流電源の出力電圧値あるいは、電圧仕様の厳しい出力電
圧値(図3ではE1)を検出して制御されていた。この
ため、トランス2の三次巻線2Tの出力電圧Vtの値
は、出力端子14に接続された負荷への電力供給の有無
により異なっていた。出力端子14に接続された負荷へ
の電力供給が行われている場合(スイッチS1がオンの
場合)、トランジスタ3のベース電流IBが大きくなる
ように制御され、この結果、トランス2の一次巻線2P
および二次巻線2Sに誘起される交流電圧値は大きくな
り、電圧E1の値は一定に保たれる。このとき三次巻線
2Tに誘起される交流電圧Vtの値も大きくなるが、制
御回路22により出力電圧E2の値が一定になるように
制御される。
As described above, for the base current and the ON period of the transistor 3, the output voltage value of the DC power supply having a large capacity or the output voltage value (E1 in FIG. 3) having a strict voltage specification is detected. Was controlled. For this reason, the value of the output voltage Vt of the tertiary winding 2T of the transformer 2 differs depending on whether power is supplied to the load connected to the output terminal 14. When power is supplied to the load connected to the output terminal 14 (when the switch S1 is on), the base current IB of the transistor 3 is controlled to increase, and as a result, the primary winding of the transformer 2 2P
And the AC voltage value induced in the secondary winding 2S increases, and the value of the voltage E1 is kept constant. At this time, although the value of the AC voltage Vt induced in the tertiary winding 2T also increases, the control circuit 22 controls the output voltage E2 to be constant.

【0031】逆に、出力端子14に接続された負荷への
電力供給が行われていない場合(スイッチS1がオフの
場合)、上記電力供給が行われている場合とは逆に、三
次巻線2Tに誘起される交流電圧Vtの値は小さくなる
が、制御回路22により出力電圧E2の値は一定に保た
れる。
Conversely, when power is not supplied to the load connected to the output terminal 14 (when the switch S1 is off), the tertiary winding is reversed in contrast to the case where power is supplied. Although the value of the AC voltage Vt induced by 2T becomes small, the value of the output voltage E2 is kept constant by the control circuit 22.

【0032】このように、制御回路22は、三次巻線2
Tに誘起される電圧Vtの変化に対応して電圧E2の値
を一定に保つため、内部において電力損失による熱を発
生する。このため、熱放散のための放熱板を必要とし、
必要なスペースが増大する。また、熱放散は周辺部の熱
上昇を生じるので、周辺部も熱上昇を考慮した設計とし
なければならず、設定コストが上昇する。
As described above, the control circuit 22 controls the tertiary winding 2
In order to keep the value of the voltage E2 constant in response to the change in the voltage Vt induced by T, heat is internally generated due to power loss. Therefore, a heat sink for heat dissipation is required,
The required space increases. In addition, since heat dissipation causes heat rise in the peripheral portion, the peripheral portion must also be designed in consideration of the heat rise, and the setting cost increases.

【0033】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的とするところは、複数種類の
直流出力電圧の安定化に際し、電力損失を発生せず、し
たがって熱放散を生じない多出力型スイッチング電源装
置を得ることにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to stabilize a plurality of types of DC output voltages so that no power loss occurs and therefore heat dissipation is prevented. An object of the present invention is to provide a multi-output type switching power supply device which does not cause any problem.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、直流電源がコンバータトラン
スの一次巻線およびトランジスタで構成されるスイッチ
ング素子の直列回路に接続され、上記コンバータトラン
スの二次巻線および三次巻線には第1および第2の出力
電圧を得る整流平滑回路が接続された多出力型スイッチ
ング電源装置において、第1の選択用トランジスタを有
する第1の検出手段と、第2の選択用トランジスタを有
する第2の検出手段とを備え、上記第1の検出手段は、
上記第1の出力電圧が負荷に供給されているときに上記
第1の選択用トランジスタがオンすることにより動作
し、上記第1の出力電圧値に対応する検出電圧値を発生
し、上記第2の検出手段は、上記第1の出力電圧が負荷
に供給されていないときに上記第2の選択用トランジス
タがオンすることにより動作し、上記第2の出力電圧値
に対応する検出電圧値を発生するようにしたものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a DC power supply is connected to a series circuit of a switching element composed of a primary winding of a converter transformer and a transistor, and a DC power supply is connected to the converter. A multi-output switching power supply in which a rectifying and smoothing circuit for obtaining first and second output voltages is connected to the secondary winding and the tertiary winding, a first detection unit having a first selection transistor; And second detection means having a second selection transistor, wherein the first detection means comprises:
When the first output voltage is supplied to the load, the first selection transistor is turned on to operate, generating a detection voltage value corresponding to the first output voltage value, and Operates when the second output transistor is turned on when the first output voltage is not supplied to the load, and generates a detection voltage value corresponding to the second output voltage value. It is something to do.

【0035】[0035]

【作用】本発明による多出力スイッチング電源装置にお
いては、図1に示すように、第1の出力電圧E1が負荷
に供給されているときには第1の出力電圧E1が制御対
象となり、第1の出力電圧E1が負荷に供給されていな
いときには第2の出力電圧E2が制御対象となる。第1
の出力電圧E1が負荷に供給されているときには、第1
の選択用トランジスタ28がオンとなることにより第1
の検出手段30が動作し、第1の出力電圧E1に対応す
る検出電圧値をベース電流制御回路Aに与える。これに
より、第1の出力電圧値E1が所定値に制御される。ま
た、第1の出力電圧E1が負荷に供給されていないとき
には、第2の選択用トランジスタ32がオンとなること
により第2の検出手段36が動作し、第2の出力電圧E
2に対応する検出電圧値をベース電流制御回路Aに与え
る。これにより、第2の出力電圧E2の値が所定値に制
御される。このように、第1または第2の出力電圧E1
またはE2の値を制御するための第1または第2の選択
用トランジスタ28または32はオン、オフ動作を行う
もので、電力損失はほとんど発生しないため熱放散の対
策は不要である。
In the multi-output switching power supply according to the present invention, as shown in FIG. 1, when the first output voltage E1 is supplied to the load, the first output voltage E1 is controlled and the first output voltage E1 is controlled. When the voltage E1 is not supplied to the load, the second output voltage E2 is to be controlled. First
When the output voltage E1 is supplied to the load, the first
When the selection transistor 28 is turned on, the first
Operates, and supplies a detected voltage value corresponding to the first output voltage E1 to the base current control circuit A. As a result, the first output voltage value E1 is controlled to a predetermined value. Further, when the first output voltage E1 is not supplied to the load, the second selection transistor 32 is turned on, the second detection means 36 operates, and the second output voltage E1 is turned off.
2 is supplied to the base current control circuit A. Thereby, the value of the second output voltage E2 is controlled to a predetermined value. Thus, the first or second output voltage E1
Alternatively, the first or second selection transistor 28 or 32 for controlling the value of E2 performs an on / off operation, and almost no power loss occurs, so that no measures for heat dissipation are required.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。図1は、本発明の一実施例を示す回路図で
ある。同図において、図3と同一部分または相当部分に
は同一符号が付してあり、その詳細説明は省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. 3, the same or corresponding parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0037】図1の実施例においては、抵抗器25、可
変抵抗器26、第1の選択用トランジスタ28および抵
抗器29が直列に接続されており、これらは第1の検出
手段30を構成する。この第1の検出手段30は電圧E
1の値を一定に保つための回路であり、図3の抵抗器1
5、17および可変抵抗器16の部分に相当し、トラン
ジスタ28と抵抗器29との接続点が比較器18のプラ
ス側端子に接続されている。なお、抵抗器27はトラン
ジスタ28のバイアス抵抗器である。また、第2の選択
用トランジスタ32、抵抗器33および可変抵抗器34
は直列に接続されており、これらは第2の検出手段36
を構成する。なお、抵抗器31、35はトランジスタ3
2のベースバイアス用である。この第2の検出手段36
は図3における制御回路22と同様に電圧E2の値を一
定に保つための回路である。
In the embodiment shown in FIG. 1, a resistor 25, a variable resistor 26, a first selecting transistor 28 and a resistor 29 are connected in series, and these constitute a first detecting means 30. . This first detecting means 30 detects the voltage E
3 is a circuit for keeping the value of 1 constant.
5 and 17 and the variable resistor 16, and a connection point between the transistor 28 and the resistor 29 is connected to the plus terminal of the comparator 18. The resistor 27 is a bias resistor for the transistor 28. Also, the second selection transistor 32, the resistor 33 and the variable resistor 34
Are connected in series, and these are connected to the second detecting means 36.
Is configured. The resistors 31 and 35 are transistors 3
2 for the base bias. This second detecting means 36
Is a circuit for keeping the value of the voltage E2 constant similarly to the control circuit 22 in FIG.

【0038】以上の構成において、スイッチS1、S2
が共にオンの場合の動作について説明する。電源端子1
に直流電圧Einが供給されると、起動電流が抵抗器6を
介してトランジスタ3のベースに供給されて発振が開始
され、トランス2の二次巻線2Sおよび三次巻線2Tに
交流電圧(パルス状電圧)VsおよびVtが誘起され
る。これにより、出力端子14、24に直流電圧E1、
E2が発生する。なお、図1において電圧値はE1>E
2の関係にある。
In the above configuration, the switches S1, S2
The operation when both are on will be described. Power supply terminal 1
Is supplied to the base of the transistor 3 via the resistor 6, oscillation is started, and the AC voltage (pulse) is applied to the secondary winding 2S and the tertiary winding 2T of the transformer 2. State voltages) Vs and Vt are induced. As a result, the DC voltage E1,
E2 occurs. In FIG. 1, the voltage value is E1> E.
There is a relationship of 2.

【0039】このとき、スイッチS1がオンであるか
ら、NPNトランジスタ28のベースおよびPNPトラ
ンジスタ32のベースには共に電圧E1が印加され、ト
ランジスタ28はオン、トランジスタ32はオフとな
る。
At this time, since the switch S1 is on, the voltage E1 is applied to both the base of the NPN transistor 28 and the base of the PNP transistor 32, and the transistor 28 is turned on and the transistor 32 is turned off.

【0040】したがって、比較器18のプラス側端子に
は直流電圧E1を分圧した電圧e1が印加され、この電
圧e1の値と基準電圧Vrefの値とが比較器18で比
較され、その差(e1−Vref)に比例する電圧(以
下、比例電圧という)が比較器18から出力される。上
記比例電圧によりトランジスタ11のコレクタ電流が制
御され、結果的にベース電流IBが制御される。
Therefore, a voltage e1 obtained by dividing the DC voltage E1 is applied to the positive terminal of the comparator 18, and the value of the voltage e1 and the value of the reference voltage Vref are compared by the comparator 18, and the difference ( A voltage proportional to (e1-Vref) (hereinafter, referred to as a proportional voltage) is output from the comparator 18. The collector current of the transistor 11 is controlled by the proportional voltage, and as a result, the base current IB is controlled.

【0041】このようにして、電圧E1の値が一定に保
たれる。スイッチS1がオンの場合はE1電源回路は負
荷状態であり、三次巻線2Tに誘起される電圧は無負荷
状態時よりも高電圧状態にある。この状態において、ス
イッチS2オンで電圧E2の値が所定値となるように、
一次巻線2Pと三次巻線2Tとの巻数比が設定される。
In this way, the value of the voltage E1 is kept constant. When the switch S1 is on, the E1 power supply circuit is in the load state, and the voltage induced in the tertiary winding 2T is in a higher voltage state than in the no-load state. In this state, when the switch S2 is turned on, the value of the voltage E2 becomes a predetermined value.
The turn ratio between the primary winding 2P and the tertiary winding 2T is set.

【0042】上記電圧e1の値は、抵抗器25、29の
抵抗値をR1、R2とし、可変抵抗器26の抵抗値をV
R1とし、トランジスタ28のオン抵抗値をr1とすれ
ば、 e1=E1・R2/(R1+R2+VR1+r)・・・(2) となる。(2)式から分かるようにe1の値すなわちE
1の値は可変抵抗器26の抵抗値VR1に応じて変化す
るので、抵抗値VR1を調整してE1の値を所定値に設
定する。
The value of the voltage e1 is such that the resistance values of the resistors 25 and 29 are R1 and R2, and the resistance value of the variable resistor 26 is V
Assuming that R1 is R1 and the ON resistance value of the transistor 28 is r1, e1 = E1 · R2 / (R1 + R2 + VR1 + r) (2) As can be seen from equation (2), the value of e1, ie, E
Since the value of 1 changes according to the resistance value VR1 of the variable resistor 26, the resistance value VR1 is adjusted to set the value of E1 to a predetermined value.

【0043】次に、スイッチS1をオフしたときの動作
について説明する。スイッチS1がオフであるから、N
PNトランジスタ28のベースおよびPNPトランジス
タ32のベースにはゼロ電圧が印加され、トランジスタ
28はオフ、トランジスタ32はオンとなる。
Next, the operation when the switch S1 is turned off will be described. Since switch S1 is off, N
Zero voltage is applied to the base of the PN transistor 28 and the base of the PNP transistor 32, and the transistor 28 is turned off and the transistor 32 is turned on.

【0044】したがって、直流電圧E2の分圧電圧e2
が比較器18のプラス側端子に印加され、電圧E1制御
の場合と同様に、電圧E2の値が一定になるように制御
される。電圧e2の値は、トランジスタ32のオン抵抗
値をr2、抵抗器33の値をR3、可変抵抗器34の値
ほVR2とすると、 e2=E2・R2/(r2+R3+VR2+R2)・・・(3) となる。
Therefore, the divided voltage e2 of the DC voltage E2
Is applied to the plus terminal of the comparator 18, and the voltage E2 is controlled to be constant, as in the case of the voltage E1 control. Assuming that the ON resistance value of the transistor 32 is r2, the value of the resistor 33 is R3, and the value of the variable resistor 34 is VR2, the value of the voltage e2 is e2 = E2 / R2 / (r2 + R3 + VR2 + R2) (3) Become.

【0045】(3)式から分かるようにe2の値すなわ
ちE2の値は抵抗値VR2に応じて変化するので、VR
2の値を調整してE2の値を所定値に設定する。なお、
設定はスイッチS2がオンの状態(負荷状態)で行な
う。
As can be seen from equation (3), the value of e2, that is, the value of E2 changes according to the resistance value VR2.
The value of E2 is adjusted to a predetermined value by adjusting the value of E2. In addition,
The setting is performed while the switch S2 is turned on (load state).

【0046】このように、図1の回路においては、スイ
ッチS1のオン、オフにより制御対象となる出力直流電
圧が異なり、スイッチS1のオン時においては電圧E1
が制御対象となり、電圧E2の値は三次巻線2Tの巻数
で定まる所定値となる。また、スイッチS1がオフのと
きは、電圧E1は制御する必要はなく、制御対象は電圧
E2のみとなる。
As described above, in the circuit of FIG. 1, the output DC voltage to be controlled differs depending on whether the switch S1 is on or off, and the voltage E1 is on when the switch S1 is on.
Is a control target, and the value of the voltage E2 is a predetermined value determined by the number of turns of the tertiary winding 2T. When the switch S1 is off, the voltage E1 does not need to be controlled, and only the voltage E2 is controlled.

【0047】上記実施例においては、選択用トランジス
タ28、32はオン、オフ動作のみを行い、活性領域は
仕様されない。これにより、選択用トランジスタ28、
32にはほとんど電力損失(コレクタ損失)が生じな
い。また、比較器18の入力インピーダンスを高インピ
ーダンスとすることにより、検出手段30、36を構成
する抵抗器、可変抵抗器における電力損失もわずかなも
のとすることができる。このように、電力損失を図3に
示す従来回路よりも遥かに少なくできるので、電力損失
に基づく熱放散の影響を考慮する必要がなく、したがっ
て放熱板は要らなくなる。このため、本回路はスペース
上、設計コスト上、従来回路よりも有利である。
In the above embodiment, the selection transistors 28 and 32 perform only ON and OFF operations, and the active region is not specified. As a result, the selection transistor 28,
32 has almost no power loss (collector loss). Further, by setting the input impedance of the comparator 18 to a high impedance, the power loss in the resistors and the variable resistors constituting the detecting means 30 and 36 can be reduced. As described above, since the power loss can be made much smaller than that of the conventional circuit shown in FIG. 3, it is not necessary to consider the influence of heat dissipation due to the power loss, and therefore, a heat sink is not required. Therefore, this circuit is more advantageous in terms of space and design cost than the conventional circuit.

【0048】図2は、本発明の他の実施例を示す回路図
であり、フォトカプラによりトランス2の一次側と二次
側とを完全に電気的に分離するものである。第1の出力
電圧E1の負荷への供給の有無に応じて抵抗器29に生
じた検出電圧e1またはe2の値が基準電源18の基準
電圧Vrefの値より大きい場合には、トランジスタ3
7がオンとなり、電圧E2によりフォトカプラ38のダ
イオード38aに電流が流れ、ダイオード38aが発光
する。フォトカプラ38のフォトトランジスタ38bは
ダイオード38aの出力光を受光し、その受光量すなわ
ちダイオード38aの発光量に応じてコレクタ電流が流
れ、結果的にベ−ス電流IBが制御される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, in which the primary side and the secondary side of the transformer 2 are completely electrically separated by a photocoupler. If the value of the detection voltage e1 or e2 generated in the resistor 29 in accordance with the presence or absence of the supply of the first output voltage E1 to the load is higher than the value of the reference voltage Vref of the reference power supply 18, the transistor 3
7 is turned on, a current flows through the diode 38a of the photocoupler 38 due to the voltage E2, and the diode 38a emits light. The phototransistor 38b of the photocoupler 38 receives the output light of the diode 38a, and a collector current flows in accordance with the amount of received light, that is, the amount of light emitted by the diode 38a. As a result, the base current IB is controlled.

【0049】上記実施例では、リンギングチョ−クコン
バータ方式のスイッチング電源装置に本発明を適用した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フィ−
ドフォ−ワ−ド方式、フライバック方式等にも適用で
き、同様の効果をそうする。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the switching power supply device of the ringing choke converter system has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited thereto.
The present invention can be applied to a forward system, a flyback system, and the like, and achieves the same effect.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記第1または第2の選択用トランジスタに電力損失を
発生させることなく第1または第2の出力電圧を制御で
きるので、電力損失に基づく熱放散のための放熱板のス
ペ−スを必要とせず、また、熱放散に対する設計上の対
策が不要となり、設計コストを低減できる効果がある。
As described above, according to the present invention,
Since the first or second output voltage can be controlled without causing power loss in the first or second selection transistor, there is no need for a space for a heat dissipation plate for heat dissipation based on the power loss. In addition, there is no need for a design measure against heat dissipation, and the design cost can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

【図3】従来の多出力型スイッチング電源装置を示す回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional multi-output type switching power supply device.

【図4】多出力型スイッチング電源装置における信号波
形を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing signal waveforms in the multi-output switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 コンバータトランス 3 トランジスタ 2P 一次巻線 2S 二次巻線 2T 三次巻線 2B ベ−ス巻線 6 起動用の抵抗器 29 第1の選択用トランジスタ 32 第2の選択用トランジスタ 2 Converter Transformer 3 Transistor 2P Primary Winding 2S Secondary Winding 2T Tertiary Winding 2B Base Winding 6 Starting Resistor 29 First Selection Transistor 32 Second Selection Transistor

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源がコンバータトランスの一次巻
線およびトランジスタで構成されるスイッチング素子の
直列回路に接続され、上記コンバータトランスの二次巻
線および三次巻線には第1および第2の出力電圧を得る
整流平滑回路が接続された多出力型スイッチング電源装
置において、 第1の選択用トランジスタを有する第1の検出手段と、
第2の選択用トランジスタを有する第2の検出手段とを
備え、 上記第1の検出手段は、上記第1の出力電圧が負荷に供
給されているときに上記第1の選択用トランジスタがオ
ンすることにより動作し、上記第1の出力電圧値に対応
する検出電圧値を発生し、 上記第2の検出手段は、上記第1の出力電圧が負荷に供
給されていないときに上記第2の選択用トランジスタが
オンすることにより動作し、上記第2の出力電圧値に対
応する検出電圧値を発生することを特徴とする多出力型
スイッチング電源装置。
1. A DC power supply is connected to a series circuit of a switching element including a primary winding of a converter transformer and a transistor, and a secondary winding and a tertiary winding of the converter transformer have first and second outputs. A multi-output switching power supply to which a rectifying / smoothing circuit for obtaining a voltage is connected, a first detection unit having a first selection transistor,
Second detection means having a second selection transistor, wherein the first detection means turns on the first selection transistor when the first output voltage is supplied to a load. And generates a detection voltage value corresponding to the first output voltage value. The second detection means performs the second selection when the first output voltage is not supplied to a load. A multi-output switching power supply device that operates by turning on a transistor for use and generates a detection voltage value corresponding to the second output voltage value.
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