(57)【要約】【課題】入力電源投入時に過電流状態になることなく、回路装置を正常に立ち上げることができる降圧型チョッパーレギュレータを提供する。【解決手段】二次側の整流・平滑回路とチョークコイルとの間に５端子型スイッチレギュレータＩＣを接続し、降圧型チョッパーレギュレータ回路を構成する。上記５端子型スイッチングレギュレータＩＣの入力端子と接地側との間に第１の抵抗と第１のＮＰＮトランジスタとを直列接続し、第１のＮＰＮトランジスタのベースと第１の抵抗との間に第２の抵抗を、ベース・エミッタ間に第３の抵抗を接続し、第１のＮＰＮトランジスタのコレクタを第２のＮＰＮトランジスタのベースに、第２のＮＰＮトランジスタのコレクタをソフトスタート端子に、エミッタを接地側に接続して遅延回路を構成する。【選択図】　　　　図１
2004064841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子、スイッチング出力端子、接地端子、出力検知端子、ソフトスタート端子の５端子を備えた５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣをコンバータトランスの二次側の整流・平滑回路とチョークコイルとの間に接続し、スイッチング出力端子・チョークコイルの接続点と接地側とをダイオードで接続し、接地端子を接地側に接続し、出力検知端子をチョークコイルの出力側に、該出力側と接地側との間に平滑コンデンサを接続して構成される降圧型チョッパーレギュレータ回路において、
入力端子と接地側との間に第１の抵抗と第１のＮＰＮトランジスタとを直列接続し、第１のＮＰＮトランジスタのベースと第１の抵抗との間に第２の抵抗を、ベース・エミッタ間に第３の抵抗を接続し、
第１のＮＰＮトランジスタのコレクタを第２のＮＰＮトランジスタのベースに、第２のＮＰＮトランジスタのコレクタをソフトスタート端子に、エミッタを接地側に接続して遅延回路を構成したことを特徴とする降圧型チョッパーレギュレータ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、降圧型チョッパーレギュレータ回路に関するものであり、特に負荷１６が大きい時でも、正常に出力を立ち上げることができる降圧型チョッパーレギュレータ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来より用いられている５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２（サンケン製ＳＩ−８０５０Ｓ；図３に回路構成を記載）を用いた降圧型チョッパーレギュレータ回路の回路図であり、入力端子▲１▼Ｖｉｎ、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔ、接地端子▲３▼ＧＮＤ、出力検知端子▲４▼Ｖｏｓ、ソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓの５端子を備えた５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２をコンバータトランス５の二次側の整流・平滑回路とチョークコイル１４との間に接続し、該整流・平滑回路と第１の出力２４側に入力端子▲１▼Ｖｉｎを接続し、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔ・チョークコイル１４の接続点と接地側とをダイオード１３で接続し、接地端子▲３▼ＧＮＤを接地側に接続し、出力検知端子▲４▼Ｖｏｓをチョークコイルの第２の出力２５側に、該出力側と接地側との間に平滑コンデンサ１５を接続して構成される。
【０００３】
上記回路では、チョークコイル１４とコンデンサ１５の正極との接続点に５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２の出力検知端子▲４▼Ｖｏｓを接続し、出力電圧と該ＩＣ１２内の基準電圧とを比較してエラーアンプの出力からフィードバック信号を該ＩＣ１２内のコンパレータに与える。その信号と該ＩＣ内の発振器からの信号とを比較し、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔのＮＰＮトランジスタのベースにＨ（ｈｉｇｈ）、Ｌ（ｌｏｗ）の信号を与えて、一定の出力電圧が出るようなスイッチングＤｕｔｙを決めている。
ここで、ソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓと接地端子▲３▼ＧＮＤとを接続するコンデンサ２３は起動時に該ＩＣ１２内のコンパレータを駆動する内部電源の出力をＬ（ｌｏｗ）に落としてコンパレータの機能を停止させておくために用いられる。コンデンサ２３が充電された時、コンパレータの機能が動作して、第２の出力２５がオンする。
【０００４】
上記の回路では、過電流状態になると、５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２内のスイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔに接続されている該ＩＣ１２内部のＮＰＮトランジスタのコレクタ側に過電流保護機能が動作し、該ＩＣ１２内のコンパレータに与えられる発振器の信号とコンパレータの出力の関係が図６のタイミングチャートのようになり、Ｈ（ｈｉｇｈ）、Ｌ（ｌｏｗ）のＤｕｔｙを変化させる。すなわち、Ｉｏｕｔ＝Ｉ１の通常電流が流れているときは、一定の出力電圧Ｖ１が出力されるように、Ｄｕｔｙを一定に制御するが、Ｉｏｕｔ＝Ｉ２（＞Ｉ１）の過電流状態の時は、上記ＩＣ１２内部の発振器にオンのパルス幅が小さくなる信号を送り、上記ＩＣ１２のスイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔから出力されるオンのパルス幅を小さくする。
【０００５】
上記の過電流状態にならないようにするためには、図４においてコンデンサ１５の電圧の立上り時間をコンデンサ１１の電圧の立上りに対して極力遅らせる必要がある。
上記の従来例による、５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２を用いた降圧型チョッパーレギュレータ回路では、ソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓに接続したコンデンサ２３により、交流電源１の投入時、ソフトスタートが行われ、コンデンサ１５の電圧は、図４のようにコンデンサ１１の電圧上昇後に立ち上げられる。この時、コンデンサ１５の立ち上がり開始時間をｔ１、コンデンサ１１の立ち上がり終了時間をｔ２とすると、第２の出力側の負荷１６が大きい場合、電源起動時のコンデンサ１１の電圧が低い領域（０＜ｔ１＜ｔ２）で、図４（一点鎖線部）のように、コンデンサ１５の電圧が立ち上げられてしまい、一次側から出力をオン／オフさせるためのＤｕｔｙを決めている制御回路９がオンしたままで立ち上がり、十分な遅延時間がとれないため、過電流状態となって回路装置が正常に起動しないという問題がある。よって、降圧型チョッパーレギュレータ回路を正常に起動させるためには、ｔ１≧ｔ２とする必要がある（図４実線部）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の降圧型チョッパーレギュレータ回路は、図４（一点鎖線部）に示したとおり、第２の出力側の負荷１６が大きい場合、電源起動時のコンデンサ１１の電圧が低い領域（０＜ｔ１＜ｔ２）で、平滑コンデンサ１５の電圧が立ち上げられてしまい、一次側から出力をオン／オフさせるためのＤｕｔｙを決めている制御回路９がオンしたままで立ち上がり、遅延時間を十分とれないため、過電流状態で立ち上がることになり、回路装置が正常に起動しないという問題があったことから、コンデンサ１１の電圧が立ち上がった後（ｔ１≧ｔ２）、平滑コンデンサ１５の電圧を立ち上げることができる回路構成が要求されていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決したものであり、入力端子▲１▼Ｖｉｎ、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔ、接地端子▲３▼ＧＮＤ、出力検知端子▲４▼Ｖｏｓ、ソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓの５端子を備えた５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２をコンバータトランス５の二次側の整流・平滑回路側とチョークコイル１４との間に接続し、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔ・チョークコイル１４の接続点と接地側とをダイオード１３で接続し、接地端子▲３▼ＧＮＤを接地側に接続し、出力検知端子▲４▼Ｖｏｓをチョークコイルの第２の出力２５側に、該出力側と接地側との間に平滑コンデンサ１５を接続して構成される降圧型チョッパーレギュレータ回路において、
入力端子▲１▼Ｖｉｎと接地側との間に第１の抵抗１９と第１のＮＰＮトランジスタ２２とを直列接続し、第１のＮＰＮトランジスタ２２のベースと第１の抵抗１９との間に第２の抵抗２０を、ベース・エミッタ間に第３の抵抗２１を接続し、第１のＮＰＮトランジスタ２２のコレクタを第２のＮＰＮトランジスタ１８のベースに、第２のＮＰＮトランジスタ１８のコレクタをソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓに、エミッタを接地側に接続して遅延回路を構成したことを特徴とする降圧型チョッパーレギュレータ回路である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１のように、５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２をコンバータトランス５の二次側の整流・平滑回路とチョークコイルとの間に接続し、該整流・平滑回路と第１の出力２４側に入力端子▲１▼Ｖｉｎを接続し、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔ・チョークコイル１４の接続点と接地側とをダイオード１３で接続し、接地端子▲３▼ＧＮＤを接地側に接続し、出力検知端子▲４▼Ｖｏｓをチョークコイルの第２の出力２５側に、該出力側と接地側との間に平滑コンデンサ１５を接続して降圧型チョッパーレギュレータ回路を構成する。
上記入力端子▲１▼Ｖｉｎと接地側との間に第１の抵抗１９と第１のＮＰＮトランジスタ２２とを直列接続し、第１のＮＰＮトランジスタ２２のベースと第１の抵抗１９との間に第２の抵抗２０を、ベース・エミッタ間に第３の抵抗２１を接続し、
第１のＮＰＮトランジスタ２２のコレクタを第２のＮＰＮトランジスタ１８のベースに、第２のＮＰＮトランジスタ１８のコレクタをソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓに、エミッタを接地側に接続して遅延回路を構成する。
上記のように回路構成することでコンデンサ１１の電圧が立ち上がった後、平滑コンデンサ１５の電圧を立ち上げることができるので一次側からＤｕｔｙを決めている制御回路９がオン状態で立ち上がることがなくなる。よって、過電流状態になることなく、回路装置を正常に起動させることができる。
【０００９】
【実施例】
本発明の実施例による降圧型チョッパーレギュレータ回路が従来例と異なる点は、上記の遅延回路を構成したことにある。以下、その回路動作について、図４のコンデンサ１１および平滑コンデンサ１５の電圧−時間特性図、図５のタイミングチャートにより説明する。
図１の入力電源１を投入すると、コンデンサ１１の電圧が徐々に上昇し、第１の抵抗１９を介して第２のＮＰＮトランジスタ１８のベースに電流が流れ、第２のＮＰＮトランジスタ１８をオンさせる。ここで、５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２の内部回路において、ソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓはコンパレータに接続されており、ＧＮＤ、つまり０Ｖになるとコンパレータの出力が反転しＬ（ｌｏｗ）に落ちることで、該ＩＣ１２の発振を停止させ、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔは出力されない状態にある。この状態が図４に示す時間ｔ２まで継続する。コンデンサ１１の電圧が上昇していき、時間ｔ２を超え、第１のＮＰＮトランジスタ２２がオンとなるような第２の抵抗２０と第３の抵抗２１の分圧比、つまりトランジスタ２２をオンさせるベース・エミッタ間の電圧値まで上昇すると、第１の抵抗１９を介して流れる電流は第１のＮＰＮトランジスタ２２のコレクタに流れ、第２のＮＰＮトランジスタ１８はオフとなり、ソフトスタート端子▲５▼Ｓ．Ｓは電圧の比較でコンパレータの出力が反転することなくＨ（ｈｉｇｈ）状態となり、発振を始め、スイッチング出力端子▲２▼ＳＷｏｕｔから出力される。この状態が、図４に示す時間ｔ１以降継続する。時間ｔ１以降でコンデンサ１５の電圧が立ち上がり始めると、一次側の制御回路９がオンして、過電流保護が働くオン　Ｄｕｔｙまで広がる前にオフモードに入り、正常に起動できるようにしている。
上記の実施例において、トランジスタ２２、１８のＶＢＥ、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１の値は〔表１〕のように設定した。
【００１０】
【表１】
2004064841.tif 000003
【００１１】
【発明の効果】
上記のように回路構成することでコンデンサ１１の電圧が立ち上がった後、平滑コンデンサ１５の電圧を立ち上げることができるので一次側からＤｕｔｙを決めている制御回路がオン状態で立ち上がることがなくなる。よって、過電流状態になることなく、回路装置を正常に起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による、遅延回路を用いた降圧型チョッパーレギュレータ回路の回路図である。
【図２】従来の降圧型チョッパーレギュレータ回路の回路図である。
【図３】５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ１２の回路構成を記載した図２の従来の降圧型チョッパーレギュレータ回路の回路図である。
【図４】コンデンサ１１および平滑コンデンサ１５の電圧−時間特性図である。
【図５】図１の実施例による降圧型チョッパーレギュレータ回路における回路動作のタイミングチャートである。
【図６】図２の従来例による降圧型チョッパーレギュレータ回路における回路動作のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１　交流電源
２　スイッチ
３　ダイオード
４　コンデンサ
５　コンバータトランス
６　一次主巻線
７　補助巻線
８　二次巻線
９　制御回路
１０　ダイオード
１１　平滑コンデンサ
１２　５端子型降圧スイッチングレギュレータＩＣ
１３　ダイオード
１４　チョークコイル
１５　平滑コンデンサ
１６　第１の負荷
１７　第２の負荷
１８　第２のＮＰＮトランジスタ
１９　第１の抵抗
２０　第２の抵抗
２１　第３の抵抗
２２　第１のＮＰＮトランジスタ
２３　コンデンサ
２４　第１の出力
２５　第２の出力
【図１】
2004064841.tif 000004
【図２】
2004064841.tif 000005
【図３】
2004064841.tif 000006
【図４】
2004064841.tif 000007
【図５】
2004064841.tif 000008
【図６】
2004064841.tif 000009