スイッチングレギュレータについて

ご質問させていただきます。

添付図のような回路で、
図が載っている文献には、
整流および平滑してできた、直流電圧をさらに整流および平滑するのが
スイッチングレギュレータである。
と書かれておりました。

この回路で、＋から入った直流電圧は、コイルとＰＮＰダイオード
に掛かると思うのですが、ＰＮＰダイオードより先には逆バイアスに
なるので、これより先にいけないと思うのですが。。。

それとも、降伏領域まで電圧を高めて流すということなのでしょうか。

どなたか回答いただけると幸いです。

No.5 回答者： foobar 回答日時： 2009/04/08 09:03

ご質問の図の説明で「スイッチングレギュレータの・・」というのも適切ではないような気がします。

（回路としては、「降圧チョッパの・・」でしょう。レギュレータというには、＃２さん回答にあるように、電圧を安定化する部分が落ちているので）

また、図の横にEoの式がありますが、これは、Lが十分大きいか、もしくは負荷の電流が十分大きくて、周期Tの期間中Lの電流が断続しない（τの期間はトランジスタを電流が流れて、それ以外の間はDを電流が流れつづける）場合に成り立つ式です。

No.4 回答者： tance 回答日時： 2009/04/07 23:39

tanceです。

トランジスタはPNPでもNPNでも、ベース～エミッタ間の電流が
増幅されてエミッタ～コレクタ間に流れます。別な言い方をすると
入力はB-E間で、出力はC-E間です。

図の回路では、B-E間にトランスがつながっていて、これがトランジスタ
にとっては入力源です。念のため、矢印がエミッタで、LやDに接続
されているのがコレクタですが、よろしいですか？

トランスに発生する信号によりトランジスタのエミッタからベースへ
入力信号が流れ、これが増幅されてエミッタからコレクタに流れます。

エミッタとコレクタを逆に考えていませんか？

No.3 回答者： akagi3939 回答日時： 2009/04/07 21:35

トランジスタはこの場合スイッチの役目です。

スイッチと置き換えてみるとわかりやすいと思います。
たとえばＯＦＦの場合、エミッタ側に入力からのＥi電圧がかかっています。そしてコレクタ側はＬを通し出力となる負荷を通ってアースに落ちているので０Ｖです。
よってエミッターコレクタ間にはＥi電圧がかかってることになります。

No.2 回答者： tance 回答日時： 2009/04/07 21:17

トランジスタがONの時、入力電圧はLを通してCを充電します。

まだ充電しきらないうちにトランジスタがOFFします。（すぐ切る）
そのときLに流れていた電流は行き場を失い、Dを通して、先ほどと
同じ方向に流れ続けます。この電流によりCには充電が続きます。
そのうちまたトランジスタがONになって、Lへの電流が増え始め・・・

ということを繰り返してCの電圧は高くなって行きます。
当然出力には負荷がつながっているので、充電と放電が釣り合うところで
Cの電圧は平衡して、一定になります。負荷電流を考えずにEoは決まり
ません。

そして、レギュレータというからには負荷や入力の変動に対して
安定化されていなくてはなりませんが、上記の図や上記の説明では
安定化の部分が省略されています。

トランジスタのONとOFFの時間をコントロールすることでCへの充電
量を制御できるので、出力電圧を監視して、高すぎたら下げ、低すぎ
たら上げるようにして安定化させます。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

トランジスタがＯＮしても、ベース（ｎ）からコレクタ（Ｐ）
にキャリアの移動がないと電流が流れないと思うのですが。

そのために、コレクタとエミッタにバイアスを掛けないと
いけないのではないでしょうか。

浅知恵で申し訳ありません。

回答いただけると幸いです。

お礼日時：2009/04/07 21:36

No.1 回答者： akagi3939 回答日時： 2009/04/07 20:13

はい、ＰＮＰトランジスタより先にいきません。

そこでトランジスタの下にあるトランスをみてください。
そこにその下のような信号を入れることによってベースエミッタ間に電位差を生じさせます。
その電位差によってトランジスタをｏｎさせます。
その先のＬとＣは平滑回路になります。
ダイオードはＬの逆起電力吸収用だと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

ベースエミッタ間に、電位差を生じさせても、
コレクタとエミッタにバイアスを掛けないと、電流が流れない
と思うのですが。

回答いただけると幸いです。

お礼日時：2009/04/07 20:50