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JP2002262567A - Switching power circuit - Google Patents

Switching power circuit

Info

Publication number
JP2002262567A
JP2002262567A JP2001059847A JP2001059847A JP2002262567A JP 2002262567 A JP2002262567 A JP 2002262567A JP 2001059847 A JP2001059847 A JP 2001059847A JP 2001059847 A JP2001059847 A JP 2001059847A JP 2002262567 A JP2002262567 A JP 2002262567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switching
circuit
switching element
winding
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
JP2001059847A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yasumura
昌之 安村
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001059847A priority Critical patent/JP2002262567A/en
Priority to KR10-2003-7011411A priority patent/KR20030081476A/en
Priority to PCT/JP2002/002018 priority patent/WO2002071589A1/en
Priority to EP02701725A priority patent/EP1367705A4/en
Priority to US10/469,400 priority patent/US6831846B2/en
Publication of JP2002262567A publication Critical patent/JP2002262567A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/338Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
    • H02M3/3385Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement with automatic control of output voltage or current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a design margin and ensure the breakdown voltage of switching a element at short-circuiting of a load. SOLUTION: In a composite-resonance converter, a self-exciting type is used for a primary-side voltage-resonance converter, and a control voltage variably controlled according to the level of a secondary-side direct-current output voltage is applied to a gate electrode of a MOSFET for a constant-voltage control. According to the state of conduction of the MOSFET, the capacitance to a self-oscillation circuit is varied, and a switching frequency is variably controlled. Thus, the switching element is switch-controlled by a combined control method wherein the conduction angle and the switching frequency of the switching elements are simultaneously varied. In a load short-circuited state, or when power is applied, the switching frequency is controlled so as to be maximized within a control range or to exceed the maximum, and an excessive voltage is thereby prevented from being applied to the switching element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器に電
源として備えられるスイッチング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 switching power supply circuit provided as a power supply for various electronic devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチング電源回路として、例えばフ
ライバックコンバータやフォワードコンバータなどの形
式のスイッチングコンバータを採用したものが広く知ら
れている。これらのスイッチングコンバータはスイッチ
ング動作波形が矩形波状であることから、スイッチング
ノイズの抑制には限界がある。また、その動作特性上、
電力変換効率の向上にも限界があることがわかってい
る。そこで、先に本出願人により、各種共振形コンバー
タによるスイッチング電源回路が各種提案されている。
共振形コンバータは容易に高電力変換効率が得られると
共に、スイッチング動作波形が正弦波状となることで低
ノイズが実現される。また、比較的少数の部品点数によ
り構成することができるというメリットも有している。
2. Description of the Related Art As a switching power supply circuit, a circuit employing a switching converter of a type such as a flyback converter or a forward converter is widely known. Since these switching converters have a rectangular switching operation waveform, there is a limit in suppressing switching noise. Also, due to its operating characteristics,
It has been found that there is a limit in improving the power conversion efficiency. Therefore, the present applicant has previously proposed various switching power supply circuits using various resonance type converters.
The resonance type converter can easily obtain high power conversion efficiency and realize low noise because the switching operation waveform is sinusoidal. It also has the advantage that it can be configured with a relatively small number of parts.

【0003】図11の回路図は、先に本出願人が提案し
た発明に基づいて構成することのできる、先行技術とし
てのスイッチング電源回路の一例を示している。この図
に示す電源回路の基本構成としては、一次側スイッチン
グコンバータとして電圧共振形コンバータを備えてい
る。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a prior art switching power supply circuit which can be constructed based on the invention proposed by the present applicant. As a basic configuration of the power supply circuit shown in this figure, a voltage resonance type converter is provided as a primary side switching converter.

【0004】この図に示す電源回路では、ブリッジ整流
回路Di及び平滑コンデンサCiによって、商用交流電
源(交流入力電圧VAC)から交流入力電圧VACの1倍の
レベルに対応する整流平滑電圧Eiを生成する。
In the power supply circuit shown in FIG. 1, a rectified and smoothed voltage Ei corresponding to a level that is one-time the AC input voltage VAC is generated from a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) by a bridge rectifier circuit Di and a smoothing capacitor Ci. .

【0005】上記整流平滑電圧Ei(直流入力電圧)を
入力して断続する電圧共振形コンバータとしては、1石
によるシングルエンド方式が採用される。また駆動方式
としては自励式の構成を採っている。この場合、電圧共
振形コンバータを形成するスイッチング素子Q1には、
高耐圧のバイポーラトランジスタ(BJT;接合型トラ
ンジスタ)が選定される。このスイッチング素子Q1の
コレクタ−エミッタ間に対しては、一次側並列共振コン
デンサCrが並列に接続される。また、ベース−エミッ
タ間に対しては、クランプダイオードDD−抵抗RDの直
列回路が接続される。ここで、並列共振コンデンサCr
は、絶縁コンバータトランスPITの一次巻線N1に得
られるリーケージインダクタンスL1と共に、一次側並
列共振回路を形成しており、これによって電圧共振形コ
ンバータとしての動作が得られるようになっている。そ
して、スイッチング素子Q1のベースに対しては、駆動
巻線NB−共振コンデンサCB−ベース電流制限抵抗RB
から成る自励発振駆動回路が接続される。スイッチング
素子Q1には、この自励発振駆動回路にて発生される発
振信号を基とするベース電流が供給されることでスイッ
チング駆動される。なお、起動時においては整流平滑電
圧Eiのラインから起動抵抗Rsを介してベースに流れ
る起動電流によって起動される。
[0005] A single-ended single-end system is adopted as a voltage resonance type converter that receives and inputs the rectified smoothed voltage Ei (DC input voltage) and is intermittent. The drive system employs a self-excited configuration. In this case, the switching element Q1 forming the voltage resonance type converter includes:
A high breakdown voltage bipolar transistor (BJT; junction transistor) is selected. A primary side parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the collector and the emitter of the switching element Q1. A series circuit of a clamp diode DD and a resistor RD is connected between the base and the emitter. Here, the parallel resonance capacitor Cr
Forms a primary-side parallel resonance circuit together with the leakage inductance L1 obtained in the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT, whereby an operation as a voltage resonance type converter can be obtained. The drive winding NB, the resonance capacitor CB, and the base current limiting resistor RB are connected to the base of the switching element Q1.
Is connected. The switching element Q1 is switched by being supplied with a base current based on an oscillation signal generated by the self-excited oscillation driving circuit. In addition, at the time of startup, it is started by a startup current flowing from the line of the rectified smoothed voltage Ei to the base via the startup resistor Rs.

【0006】直交型制御トランスPRTは、上記駆動巻
線NBと電流検出巻線NDの巻装方向に対してその巻装方
向が直交するようにして制御巻線Ncが巻装されて構成
され、後述するようにして一次側電圧共振形コンバータ
のスイッチング周波数を制御するために設けられる。
The orthogonal control transformer PRT is configured by winding a control winding Nc so that the winding direction of the drive winding NB and the current detection winding ND is orthogonal to the winding direction. It is provided for controlling the switching frequency of the primary side voltage resonance type converter as described later.

【0007】この直交形制御トランスPRTの構造とし
ては、図示は省略するが、4本の磁脚を有する2つのダ
ブルコの字形コアの互いの磁脚の端部を接合するように
して立体型コアを形成する。そして、この立体型コアの
所定の2本の磁脚に対して、同じ巻装方向に共振電流検
出巻線ND、駆動巻線NBを巻装し、更に制御巻線NC
を、上記共振電流検出巻線ND及び駆動巻線NBに対して
直交する方向に巻装して構成される。
Although the structure of the orthogonal control transformer PRT is not shown, the three-dimensional core is formed by joining the ends of two double U-shaped cores having four magnetic legs to each other. To form Then, a resonance current detecting winding ND and a driving winding NB are wound around predetermined two magnetic legs of the three-dimensional core in the same winding direction.
Are wound in a direction orthogonal to the resonance current detection winding ND and the drive winding NB.

【0008】絶縁コンバータトランスPITは、一次側
に得られるスイッチングコンバータのスイッチング出力
を二次側に伝送するために設けられる。この絶縁コンバ
ータトランスPITは、EE型コアに対して一次巻線N
1と二次巻線N2を分割して巻装し、中央磁脚に対しては
ギャップを形成することで、所要の結合係数による疎結
合の状態が得られるようにして、飽和状態が得られにく
いようにしている。
[0008] The insulating converter transformer PIT is provided for transmitting the switching output of the switching converter obtained on the primary side to the secondary side. This insulated converter transformer PIT has a primary winding N with respect to an EE type core.
1 and the secondary winding N2 are divided and wound, and a gap is formed with respect to the center magnetic leg so that a loose coupling state with a required coupling coefficient can be obtained and a saturated state can be obtained. I try to make it difficult.

【0009】この絶縁コンバータトランスPITの一次
巻線N1は、直流入力電圧(整流平滑電圧Ei)のライ
ンとスイッチング素子Q1のコレクタとの間に接続され
ている。スイッチング素子Q1は、直流入力電圧につい
てスイッチングを行うのであるが、これによって、一次
巻線N1には、スイッチング素子Q1のスイッチング出力
が供給されることとなり、スイッチング周波数に対応す
る周期の交番電圧が発生する。
The primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT is connected between the line of the DC input voltage (rectified smoothed voltage Ei) and the collector of the switching element Q1. The switching element Q1 performs switching with respect to the DC input voltage. As a result, the switching output of the switching element Q1 is supplied to the primary winding N1, and an alternating voltage having a period corresponding to the switching frequency is generated. I do.

【0010】絶縁コンバータトランスPITの二次側で
は、一次巻線N1により誘起された交番電圧が二次巻線
N2に発生する。この場合、二次巻線N2に対しては、二
次側並列共振コンデンサC2が並列に接続されること
で、二次巻線N2のリーケージインダクタンスL2と二次
側並列共振コンデンサC2のキャパシタンスとによって
並列共振回路が形成される。この並列共振回路により、
二次巻線N2に誘起される交番電圧は共振電圧となる。
つまり二次側において電圧共振動作が得られる。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT, an alternating voltage induced by the primary winding N1 is generated in the secondary winding N2. In this case, the secondary side parallel resonance capacitor C2 is connected in parallel to the secondary winding N2, so that the leakage inductance L2 of the secondary side winding N2 and the capacitance of the secondary side parallel resonance capacitor C2 are determined. A parallel resonance circuit is formed. With this parallel resonance circuit,
The alternating voltage induced in the secondary winding N2 becomes a resonance voltage.
That is, a voltage resonance operation is obtained on the secondary side.

【0011】即ち、この電源回路では、一次側にはスイ
ッチング動作を電圧共振形とするための並列共振回路が
備えられ、二次側には電圧共振動作を得るための並列共
振回路が備えられる。なお、本明細書では、このように
一次側及び二次側に対して共振回路が備えられて動作す
る構成のスイッチングコンバータについては、「複合共
振形スイッチングコンバータ」ともいうことにする。
That is, in this power supply circuit, the primary side is provided with a parallel resonance circuit for performing a voltage resonance type switching operation, and the secondary side is provided with a parallel resonance circuit for obtaining a voltage resonance operation. In the present specification, such a switching converter configured to operate with a resonance circuit provided on the primary side and the secondary side is also referred to as a “composite resonance type switching converter”.

【0012】この場合の絶縁コンバータトランスPIT
の二次側においては、先ず、二次巻線N2の巻終わり端
部に対して整流ダイオードDO1のアノードを接続し、カ
ソードを平滑コンデンサCO1の正極端子と接続すること
で、半波整流回路を形成している。この半波整流回路に
よっては、平滑コンデンサCO1の両端には、二次側直流
出力電圧EO1が得られることになる。また、この場合に
は、二次巻線N2に対してタップを設け、このタップ出
力に対して、図示するようにして整流ダイオードDO2及
び平滑コンデンサCO2から成る半波整流回路を形成して
いる。そして、この半波整流回路によっては、上記二次
側直流出力電圧EO1よりも低圧な二次側直流出力電圧E
O2が得られる。なお、具体的には、二次側直流出力電圧
EO1=135V、二次側直流出力電圧EO2=15Vとな
る。
An isolated converter transformer PIT in this case
First, the anode of the rectifier diode DO1 is connected to the winding end of the secondary winding N2, and the cathode is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor CO1, thereby forming a half-wave rectifier circuit. Has formed. With this half-wave rectifier circuit, a secondary side DC output voltage EO1 is obtained across the smoothing capacitor CO1. In this case, a tap is provided for the secondary winding N2, and a half-wave rectifier circuit composed of a rectifier diode DO2 and a smoothing capacitor CO2 is formed as shown in FIG. Then, depending on the half-wave rectifier circuit, the secondary-side DC output voltage E O which is lower than the secondary-side DC output voltage EO1 is provided.
O2 is obtained. Note that, specifically, the secondary side DC output voltage EO1 = 135V and the secondary side DC output voltage EO2 = 15V.

【0013】これら二次側直流出力電圧EO1,EO2は、
それぞれ所要の負荷回路に対して供給されることにな
る。また、二次側直流出力電圧EO1は制御回路1の検出
用電圧として分岐出力される。
These secondary-side DC output voltages EO1, EO2 are:
Each is supplied to a required load circuit. The secondary DC output voltage EO1 is branched and output as a detection voltage of the control circuit 1.

【0014】制御回路1は、直流出力電圧EO1と二次側
アース間に抵抗R3−R4が直列に接続され、この接続点
(分圧点)に対してシャントレギュレータQ3のコント
ロール端子が接続される。シャントレギュレータQ3の
アノードはアースに接地され、カソードは直交型制御ト
ランスPRTの制御巻線NCを介して、二次側直流出力
電圧EO2のラインに対して接続される。また、ここでは
シャントレギュレータQ3のカソードは、コンデンサC1
1を介して抵抗R3、R4の接続点と接続されている。ま
た、抵抗R4に対しては、コンデンサC3と抵抗R5の直
列接続回路が並列に接続される。
In the control circuit 1, resistors R3 and R4 are connected in series between the DC output voltage EO1 and the secondary side ground, and the control terminal of the shunt regulator Q3 is connected to this connection point (voltage division point). . The anode of the shunt regulator Q3 is grounded, and the cathode is connected to the line of the secondary side DC output voltage EO2 via the control winding NC of the orthogonal control transformer PRT. Here, the cathode of the shunt regulator Q3 is the capacitor C1
It is connected to the connection point of the resistors R3 and R4 via 1. A series connection circuit of a capacitor C3 and a resistor R5 is connected in parallel to the resistor R4.

【0015】上記のような接続形態により形成される制
御回路1は、直流出力電圧EO1を検出入力とする誤差増
幅器として機能する。即ち、直流出力電圧EO1を抵抗R
3、R4により分圧した電圧がコントロール電圧としてシ
ャントレギュレータQ3のコントロール端子に対して入
力される。従ってシャントレギュレータQ3では、直流
出力電圧EO1に応じたレベルの電流を、制御電流Icと
して制御巻線NCに対して流すようにされる。つまり、
制御巻線NCに流れる制御電流レベルが可変制御される
ものである。制御巻線Ncに流れる制御電流レベルが可
変されることで、直交型制御トランスPRTにおいて
は、駆動巻線NBのインダクタンスLBを可変するように
制御することになる。これによって、自励発振駆動回路
における駆動巻線NB−共振コンデンサCBから成る共振
回路の共振周波数が変化し、スイッチング素子Q1のス
イッチング周波数が可変制御されることになる。このよ
うにしてスイッチング素子Q1のスイッチング周波数が
可変されることで、二次側直流出力電圧が一定となるよ
うに制御される。つまり、電源の安定化が図られる。こ
こで、スイッチング周波数を可変するのにあたってはメ
インスイッチング素子Q1がオフとなる期間は一定とさ
れたうえで、オンとなる期間を可変制御するように動作
している。つまり、オン期間についての導通角制御を行
うと共にスイッチング周波数制御を実行している。な
お、本明細書では、このような複合的な制御を「複合制
御方式」ということとしている。
The control circuit 1 formed by the above connection forms a function as an error amplifier having the DC output voltage EO1 as a detection input. That is, the DC output voltage EO1 is changed to the resistance R
3. The voltage divided by R4 is input to the control terminal of the shunt regulator Q3 as a control voltage. Therefore, in the shunt regulator Q3, a current having a level corresponding to the DC output voltage EO1 is caused to flow as the control current Ic to the control winding NC. That is,
The control current level flowing through the control winding NC is variably controlled. By varying the level of the control current flowing through the control winding Nc, the orthogonal control transformer PRT is controlled so as to vary the inductance LB of the drive winding NB. As a result, the resonance frequency of the resonance circuit including the drive winding NB and the resonance capacitor CB in the self-excited oscillation drive circuit changes, and the switching frequency of the switching element Q1 is variably controlled. By changing the switching frequency of the switching element Q1 in this way, the secondary DC output voltage is controlled to be constant. That is, the power supply is stabilized. Here, in changing the switching frequency, the period during which the main switching element Q1 is turned off is kept constant, and then the period during which the main switching element Q1 is turned on is variably controlled. That is, the conduction angle control for the ON period and the switching frequency control are performed. In the present specification, such complex control is referred to as a “complex control method”.

【0016】図12は、上記図11に示す構成の電源回
路の要部の動作として、重負荷時における各部の動作波
形を示している。ここでは主として一次側の動作が示さ
れている。自励発振駆動回路としての直列共振回路(N
B,CB)では、駆動巻線NBに得られた交番電圧により
共振動作を行うことで、図12(e)に示すように、正
弦波状の直列共振電流I2が得られる。そして、この直
列共振電流I2がベース電流制限抵抗RBを介すること
で、スイッチング素子Q1のベースには図12(d)に
示すように、ベース電流(駆動電流)IBが流れる。こ
の駆動電流IBによって、スイッチング素子Q1は、スイ
ッチング動作を行う。
FIG. 12 shows an operation waveform of each part under heavy load as an operation of a main part of the power supply circuit having the configuration shown in FIG. Here, the operation on the primary side is mainly shown. A series resonance circuit (N
In (B, CB), the resonance operation is performed by the alternating voltage obtained in the drive winding NB, thereby obtaining a sinusoidal series resonance current I2 as shown in FIG. When the series resonance current I2 passes through the base current limiting resistor RB, a base current (drive current) IB flows through the base of the switching element Q1, as shown in FIG. With the driving current IB, the switching element Q1 performs a switching operation.

【0017】この際、スイッチング素子Q1のコレクタ
に流れるコレクタ電流IQ1は、図12(b)に示す波形
が得られる。また、スイッチング素子Q1//並列共振
コンデンサCrの並列接続回路の両端には、図12
(a)に示すようにして、この並列共振回路の作用によ
って並列共振電圧V1が発生する。この並列共振電圧V1
は、図のように、スイッチング素子Q1がオンとなる期
間TONは0レベルで、オフとなる期間TOFFにおいて正
弦波状のパルスとなる波形が得られ、電圧共振形として
の動作に対応している。
At this time, the collector current IQ1 flowing through the collector of the switching element Q1 has a waveform shown in FIG. Further, both ends of the parallel connection circuit of the switching element Q1 // parallel resonance capacitor Cr are connected to both ends of FIG.
As shown in (a), a parallel resonance voltage V1 is generated by the operation of the parallel resonance circuit. This parallel resonance voltage V1
As shown in the figure, a period TON in which the switching element Q1 is on is 0 level, and a waveform of a sine wave pulse is obtained in the period TOFF in which the switching element Q1 is off, which corresponds to the operation as a voltage resonance type.

【0018】また、上記したタイミングによってスイッ
チング素子Q1がスイッチング動作を行うことで、一次
巻線N1に流れる巻線電流I1は、図12(c)に示すよ
うにしてスイッチング周期に応じた交番波形となる。
The switching operation of the switching element Q1 at the above timing causes the winding current I1 flowing through the primary winding N1 to have an alternating waveform corresponding to the switching cycle as shown in FIG. Become.

【0019】ここで、スイッチング素子Q1がオンとな
る期間TONにおいて、図12(e)の直列共振電流I2
が正極性の領域は、図12(d)の駆動電流IBの順方
向バイアス電流の領域に対応する。また、同じ期間TON
において、直列共振電流I2が負極性の領域は、駆動電
流IBの逆方向バイアス電流となる。そして、この期間
TONにおける駆動電流IBの逆方向バイアス電流の領域
がスイッチング素子Q1の蓄積時間となる。
Here, during the period TON during which the switching element Q1 is turned on, the series resonance current I2 shown in FIG.
The region of positive polarity corresponds to the region of the forward bias current of the drive current IB in FIG. Also, the same period TON
In this case, a region where the series resonance current I2 has a negative polarity is a reverse bias current of the drive current IB. The area of the reverse bias current of the drive current IB during this period TON is the accumulation time of the switching element Q1.

【0020】スイッチング素子Q1のベース−エミッタ
間には、逆回復時間が長い低速のダンパーダイオードD
Dと抵抗RDの直列回路が接続されている。スイッチング
素子Q1がオフとなる期間TOFFでは、負となる直列共振
電流I2が、抵抗RD→クランプダイオードDD→ベース
電流制限抵抗RB→共振コンデンサCB→駆動巻線NBを
介して流れるが、これが図12(g)のダンパー電流I
D1として期間TOFFに得られる波形となる。そして次
に、期間TONが開始されると、並列共振コンデンサCr
の充放電エネルギーが、クランプダイオードDD→スイ
ッチング素子Q1のベース→コレクタを介して流れ、こ
れが、期間TON開始時(ターンオン時)における負極性
のダンパー電流(ID)となる。そして、この期間が終
了すると、ダンパーダイオードDDは逆回復時間の領域
となって正極性の方向に急峻に立ち上がり、以降は、図
示するようにして、期間TON終了時にかけて徐々に0レ
ベルとなっていく波形が得られる。
A low-speed damper diode D having a long reverse recovery time is provided between the base and the emitter of the switching element Q1.
A series circuit of D and a resistor RD is connected. In the period TOFF during which the switching element Q1 is turned off, the negative series resonance current I2 flows through the resistor RD → the clamp diode DD → the base current limiting resistor RB → the resonance capacitor CB → the drive winding NB. (G) Damper current I
D1 is a waveform obtained in the period TOFF. Then, when the period TON starts, the parallel resonance capacitor Cr
Charge / discharge energy flows through the clamp diode DD → the base → the collector of the switching element Q1, and this becomes a negative damper current (ID) at the start of the period TON (turn-on). When this period ends, the damper diode DD suddenly rises in the direction of the positive polarity in the region of the reverse recovery time, and thereafter gradually becomes 0 level at the end of the period TON as shown in the figure. A pulsating waveform is obtained.

【0021】上記のようにして駆動電流IB及びダンパ
ー電流ID1が流れることに対応して、スイッチング素子
Q1のベース−エミッタ間電圧VBEは、図12(f)に
示すように、期間TOFFにおいては負極性による正弦波
状で、期間TONにおいては、その開始時のダンパー期間
では急峻に負極性にピークを持ち、これが終了すると正
極性の一定レベルで0レベルに対してオフセットが与え
られる波形となるものである。このオフセットレベル
は、例えば抵抗RDの抵抗値により決定される。
In response to the drive current IB and the damper current ID1 flowing as described above, the base-emitter voltage VBE of the switching element Q1 becomes negative during the period TOFF as shown in FIG. In the period TON, the damper period at the start of the period has a sharply negative negative peak, and when this period ends, the waveform has a fixed positive level and an offset with respect to the zero level. is there. This offset level is determined, for example, by the resistance value of the resistor RD.

【0022】また、上記のようにして動作する図11の
電源回路の制御特性を図13に示す。二次側直流出力電
圧EO1の負荷電流Ioが0〜1.5mAの範囲で変化す
るのに応じて、制御電流Icは、図のようにして変化す
る。つまり、負荷電流が増加して重負荷の条件となり、
二次側直流出力電圧EO1が低下していくのに従って制御
電流レベルを減少させるようにして制御が行われる。こ
の結果、スイッチング周波数fsとしては、重負荷の条
件となるのに従って低下していくようにして制御が行わ
れる。また、交流入力電圧VACの変動に対応するものと
して、交流入力電圧VAC=120VとVAC=90Vの場
合が示されているが、制御電流Icは、交流入力電圧V
AC=120V時の条件のほうが交流入力電圧VAC=90
V時の条件よりも増加しており、スイッチング周波数f
sについては、交流入力電圧VAC=120V時の条件の
ほうが交流入力電圧VAC=90V時の条件よりも高くな
っている。これは、交流入力電圧VACのレベルが高くな
って二次側直流出力電圧EO1が上昇したとされる場合に
は制御電流Icは増加されるようにして制御され、これ
に応じてスイッチング周波数fsも上昇されるようにし
て制御されることを示している。
FIG. 13 shows the control characteristics of the power supply circuit of FIG. 11 which operates as described above. As the load current Io of the secondary side DC output voltage EO1 changes in the range of 0 to 1.5 mA, the control current Ic changes as shown in the figure. In other words, the load current increases, resulting in a heavy load condition,
Control is performed such that the control current level decreases as the secondary side DC output voltage EO1 decreases. As a result, the switching frequency fs is controlled so as to decrease as the load becomes heavy. In addition, the case where the AC input voltage VAC is 120 V and VAC = 90 V is shown as corresponding to the fluctuation of the AC input voltage VAC.
AC input voltage VAC = 90 when AC = 120V
V, the switching frequency f
As for s, the condition when the AC input voltage VAC = 120 V is higher than the condition when the AC input voltage VAC = 90 V. This is because the control current Ic is controlled to increase when the level of the AC input voltage VAC increases and the secondary side DC output voltage EO1 increases, and the switching frequency fs also increases accordingly. This indicates that the vehicle is controlled to be raised.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図11
に示す電源回路は、上記図13に示した制御特性からも
分かるように、電源の安定化にあたり、重負荷の条件と
なるのに従ってスイッチング周波数を低く制御するよう
に動作する。このため、負荷が短絡した異常時において
はスイッチング周波数fsに対する制御機能が動作しな
くなり、スイッチング周波数fsは定常の制御範囲を外
れて、例えば最低動作周波数であるところの90KHz
よりも低い、80KHzにまで低下してしまう。
The above-mentioned FIG.
As can be seen from the control characteristics shown in FIG. 13, the power supply circuit shown in FIG. 13 operates to control the switching frequency lower as the load becomes heavy in stabilizing the power supply. Therefore, the control function for the switching frequency fs does not operate when the load is short-circuited, and the switching frequency fs is out of the steady-state control range.
Lower than 80 KHz.

【0024】このような状態では、一次側並列共振コン
デンサCrの両端に発生する並列共振電圧V1として
は、図14(a)に示すようにして、期間TONが大幅に
拡大し、この影響で、期間TOFF時に発生する共振パル
スのピークレベルが上昇する。また、このときにメイン
スイッチング素子Q1のコレクタに流入するとされるコ
レクタ電流は、図14(b)に示すようにして鋸歯状波
となってやはりピークレベルが上昇する。
In such a state, as shown in FIG. 14 (a), the period TON greatly increases as the parallel resonance voltage V1 generated at both ends of the primary side parallel resonance capacitor Cr. The peak level of the resonance pulse generated during the period TOFF increases. At this time, the collector current flowing into the collector of the main switching element Q1 becomes a saw-tooth wave as shown in FIG.

【0025】このため、例えば交流入力電圧VAC=10
0V系の場合には、スイッチング素子Q1について90
0V以上の耐圧品を選定して、上記したような負荷短絡
状態に至ったとしてもスイッチング素子Q1が破壊され
ないようにすることが必要となる。しかし、スイッチン
グ素子(BJT)としてはその耐圧が高くなるのに従っ
て下降時間が増加する。このためスイッチング特性が低
下して電力損失も増加し、結果的にAC/DC電力変換
効率が低下する。そこで、スイッチング素子Q1につい
て耐圧について900Vよりも低い、例えば800Vの
ものを選定したうえで、AC/DC電力変換効率の低下
を解消しようとする場合には、例えば、絶縁コンバータ
トランスPITの二次巻線N2に対して直列に過電流検
出抵抗を接続する、若しくはスイッチング素子Q1のエ
ミッタに対して直列に過電流検出抵抗を接続した上で、
過負荷保護回路を設ける必要がある。しかし、この構成
では、過電流検出抵抗の電力損失を伴い、また、回路を
構成する部品点数も増加してしまう。
For this reason, for example, the AC input voltage VAC = 10
In the case of the 0 V system, 90
It is necessary to select a withstand voltage product of 0 V or more so that the switching element Q1 is not destroyed even if the load short-circuit state as described above is reached. However, as the switching element (BJT) has a higher breakdown voltage, the fall time increases. For this reason, the switching characteristics are reduced and the power loss is increased, and as a result, the AC / DC power conversion efficiency is reduced. Therefore, when the switching element Q1 is selected to have a withstand voltage lower than 900 V, for example, 800 V, and the reduction of the AC / DC power conversion efficiency is to be eliminated, for example, the secondary winding of the insulated converter transformer PIT is used. After connecting an overcurrent detection resistor in series with the line N2, or connecting an overcurrent detection resistor in series with the emitter of the switching element Q1,
It is necessary to provide an overload protection circuit. However, this configuration involves a power loss of the overcurrent detection resistor and also increases the number of components constituting the circuit.

【0026】更には、図11に示した回路では、ACス
イッチがオンとなって商用交流電源が投入されたときか
ら定格負荷電力に到達するまでの過渡時間においては、
スイッチング周波数fsは、制御範囲外の低い周波数か
ら、しかるべき制御周波数に上昇する動作となる。従っ
て、このときにも一次側並列共振電圧V1、コレクタ電
流IQ1のピーク値が上昇して破壊されるおそれがある。
このため、例えばソフトスタート回路を設ける必要があ
る。しかし、この場合にも、ソフトスタート回路等の回
路部が追加されるために、電源回路全体としての部品点
数としては大幅に増加してしまうことになる。
Further, in the circuit shown in FIG. 11, during the transition time from when the AC switch is turned on and the commercial AC power is turned on to when the rated load power is reached,
The switching frequency fs increases from a low frequency outside the control range to an appropriate control frequency. Therefore, also at this time, the peak values of the primary side parallel resonance voltage V1 and the collector current IQ1 may rise and be destroyed.
For this reason, for example, it is necessary to provide a soft start circuit. However, also in this case, since a circuit portion such as a soft start circuit is added, the number of components in the entire power supply circuit is greatly increased.

【0027】また、上記図11に示したような自励式で
スイッチング周波数制御が行われるスイッチングコンバ
ータを備える電源回路では、直交型制御トランスPRT
が備えられることになる。しかし、この直交型制御トラ
ンスPRTは、制御巻線に流す制御電流量を少なくする
ために、コアのギャップは10μmm程度の僅かなもの
としている。このため、製造時においてはそのギャップ
の精度誤差が生じざるを得なくなるが、これは、直交型
制御トランスPRTに巻装される駆動巻線NBのインダ
クタンス値についてばらつきを生じさせる。そして駆動
巻線NBのインダクタンス値にばらつきが生じれば、こ
の駆動巻線NBを備えて形成される自励発振駆動回路の
共振周波数に誤差が生じることとなる。このため、商用
交流電源が100V系であれば、交流入力電圧VAC=8
0V以上から安定化制御が可能なように大きなマージン
をとって回路を構成する必要があり、それだけ設計とし
ては容易でなくなっていたものである。
In a power supply circuit having a switching converter for performing switching frequency control in a self-excited manner as shown in FIG.
Will be provided. However, in this orthogonal control transformer PRT, the core gap is made as small as about 10 μm in order to reduce the amount of control current flowing through the control winding. For this reason, an error in the accuracy of the gap is inevitable at the time of manufacturing, but this causes variation in the inductance value of the drive winding NB wound on the orthogonal control transformer PRT. If the inductance value of the drive winding NB varies, an error occurs in the resonance frequency of the self-excited oscillation drive circuit formed with the drive winding NB. Therefore, if the commercial AC power supply is a 100 V system, the AC input voltage VAC = 8
It is necessary to configure the circuit with a large margin so that the stabilization control can be performed from 0 V or more, which is not easy as a design.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記した
課題を考慮して、スイッチング電源回路として次のよう
に構成することとした。つまり、一石のスイッチング素
子で形成され直流入力電圧についてスイッチングを行う
スイッチング手段と、一次巻線に得られる上記スイッチ
ング手段の出力を二次巻線に対して伝送する絶縁コンバ
ータトランスと、上記絶縁コンバータトランスの一次巻
線と一次側並列共振コンデンサとにより形成され上記ス
イッチング手段の動作を電圧共振形とするように設けら
れる一次側並列共振回路と、上記絶縁コンバータトラン
スに巻装した二次巻線に対して二次側並列共振コンデン
サを並列に接続することで形成される二次側並列共振回
路と、上記二次側並列共振回路に得られる交番電圧を入
力して整流動作を行うことで直流出力電圧を得るように
構成される直流出力電圧生成手段と、上記絶縁コンバー
タトランスの一次巻線とともに巻装されるドライブ巻線
とインダクタとコンデンサと抵抗とによる直列共振回路
として構成され上記スイッチング素子に対してスイッチ
ング駆動信号を印加してスイッチング動作をさせるスイ
ッチング駆動手段と、上記直列共振回路のコンデンサに
並列に接続されるコンデンサとMOS−FETとの直列
回路と、上記直流出力電圧生成手段により得られる直流
出力電圧のレベルに応じて可変される制御電圧を上記M
OS−FETのゲートに印加することにより上記スイッ
チング素子に供給されるスイッチング周波数を制御して
上記直流出力電圧についての定電圧制御を行うようにさ
れる定電圧制御手段と、を備えるようにする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention has the following configuration as a switching power supply circuit. That is, a switching means formed of a single switching element for switching the DC input voltage, an insulating converter transformer for transmitting the output of the switching means obtained on the primary winding to the secondary winding, and an insulating converter transformer A primary-side parallel resonance circuit formed by a primary winding and a primary-side parallel resonance capacitor and provided to make the operation of the switching means a voltage resonance type, and a secondary winding wound around the insulating converter transformer. And a secondary parallel resonance circuit formed by connecting the secondary parallel resonance capacitor in parallel, and a DC output voltage by inputting an alternating voltage obtained in the secondary parallel resonance circuit and performing a rectification operation. And a DC output voltage generating means configured to obtain A switching drive unit configured as a series resonance circuit including a live winding, an inductor, a capacitor, and a resistor to apply a switching drive signal to the switching element to perform a switching operation; and connected in parallel to the capacitor of the series resonance circuit. A series circuit of a capacitor and a MOS-FET, and a control voltage that is varied according to the level of the DC output voltage obtained by the DC output voltage generating means.
Constant voltage control means for controlling the switching frequency supplied to the switching element by applying the voltage to the gate of the OS-FET to perform constant voltage control on the DC output voltage.

【0029】上記構成によれば、複合共振形コンバータ
の一次側に備えられるスイッチング素子は自励式によっ
て駆動される。さらに、定電圧制御のために、2次側の
直流出力電圧に応じてMOS−FETのゲート電圧が制
御され、そのゲート電圧に応じてスイッチング素子のス
イッチング周波数が制御されることになるが、このよう
な定電圧のための構成では、例えば重負荷の条件となる
のに従って、スイッチング周波数は高くなるように制御
されるという制御動作を得ることができる。また、この
ような定電圧制御の構成であれば、例えば自励式の場合
にスイッチング周波数可変制御のために用いられていた
直交型制御トランスを省略することが可能となる。
According to the above configuration, the switching element provided on the primary side of the composite resonance type converter is driven in a self-excited manner. Further, for constant voltage control, the gate voltage of the MOS-FET is controlled according to the DC output voltage on the secondary side, and the switching frequency of the switching element is controlled according to the gate voltage. With such a configuration for a constant voltage, for example, it is possible to obtain a control operation in which the switching frequency is controlled to increase as the load becomes heavy. With such a configuration of constant voltage control, for example, in the case of the self-excited type, it is possible to omit the orthogonal control transformer used for the switching frequency variable control.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態としての電源回路の構成を示している。この図1に示
す電源回路は、一次側に電圧共振形コンバータを備える
と共に二次側には並列共振回路を備えた複合共振形スイ
ッチングコンバータとしての構成を採る。この図に示す
電源回路においては、先ず、商用交流電源(交流入力電
圧VAC)を入力して直流入力電圧を得るための整流平滑
回路として、ブリッジ整流回路Di及び平滑コンデンサ
Ciからなる全波整流回路が備えられ、交流入力電圧V
ACの1倍のレベルに対応する整流平滑電圧Eiを生成す
るようにされる。
FIG. 1 shows a configuration of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention. The power supply circuit shown in FIG. 1 employs a configuration as a composite resonance type switching converter including a voltage resonance type converter on a primary side and a parallel resonance circuit on a secondary side. In the power supply circuit shown in this figure, first, as a rectifying and smoothing circuit for receiving a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) to obtain a DC input voltage, a full-wave rectifying circuit including a bridge rectifying circuit Di and a smoothing capacitor Ci. Is provided, and the AC input voltage V
A rectified and smoothed voltage Ei corresponding to a level of one time of AC is generated.

【0031】上記整流平滑電圧Ei(直流入力電圧)を
入力して断続するスイッチングコンバータとしては、1
石のスイッチング素子Q1を備えて、いわゆるシングル
エンド方式によるスイッチング動作を行う電圧共振形コ
ンバータが備えられる。ここでの電圧共振形コンバータ
は自励式の構成を採っており、スイッチング素子Q1と
しては、高耐圧のバイポーラトランジスタ(BJT;接
合型トランジスタ)が使用される。スイッチング素子Q
1のコレクタは、絶縁コンバータトランスPITの一次
巻線N1を介して平滑コンデンサCiの正極と接続さ
れ、エミッタは一次側アースに接続される。
As the switching converter that receives the rectified smoothed voltage Ei (DC input voltage) and is intermittent,
A voltage resonance type converter including a stone switching element Q1 and performing a so-called single-ended switching operation is provided. The voltage resonance type converter here has a self-excited type configuration, and a high breakdown voltage bipolar transistor (BJT: junction type transistor) is used as the switching element Q1. Switching element Q
The collector of 1 is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor Ci via the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT, and the emitter is connected to the primary side ground.

【0032】また、スイッチング素子Q1のコレクタ−
エミッタ間に対しては、並列共振コンデンサCrが並列
に接続される。この並列共振コンデンサCrのキャパシ
タンスと、絶縁コンバータトランスPITの一次巻線N
1に得られるリーケージインダクタンスとによって一次
側並列共振回路を形成するものとされている。そして、
スイッチング素子Q1のスイッチング動作に応じて、こ
の並列共振回路による共振動作が得られることで、スイ
ッチング素子Q1のスイッチング動作としては電圧共振
形となる。
The collector of the switching element Q1
A parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the emitters. The capacitance of the parallel resonance capacitor Cr and the primary winding N of the insulating converter transformer PIT
The primary side parallel resonance circuit is formed by the leakage inductance obtained in (1). And
The resonance operation by the parallel resonance circuit is obtained according to the switching operation of the switching element Q1, so that the switching operation of the switching element Q1 is a voltage resonance type.

【0033】また、スイッチング素子Q1 のベース−エ
ミッタ間にはクランプダイオードDD1と抵抗RDが直列
接続されて挿入されている。この場合、クランプダイオ
ードDD1のカソードがスイッチング素子Q1 のベースと
接続され、クランプダイオードDD1のアノードは抵抗R
Dを介して1次側アースに接続される。さらに、スイッ
チング素子Q1 のコレクタ−エミッタ間に対して並列に
ダンパーダイオードD2が接続される。これによりスイ
ッチング素子のベース−コレクタ電極を介して流れるダ
ンパー電流が流れないようにされる。
A clamp diode DD1 and a resistor RD are inserted in series between the base and the emitter of the switching element Q1. In this case, the cathode of the clamp diode DD1 is connected to the base of the switching element Q1, and the anode of the clamp diode DD1 is connected to the resistor R1.
Connected to the primary side ground via D. Further, a damper diode D2 is connected in parallel between the collector and the emitter of the switching element Q1. Thereby, the damper current flowing through the base-collector electrode of the switching element is prevented from flowing.

【0034】また、スイッチング素子Q1のベースは起
動抵抗Rsを介して整流平滑電圧Eiのラインと接続さ
れており、例えば電源起動時において、上記起動抵抗R
sを介して得られるベース電流が流れることで起動する
ようにされている。
The base of the switching element Q1 is connected to the line of the rectified and smoothed voltage Ei via the starting resistor Rs.
It is configured to start up when a base current obtained through s flows.

【0035】スイッチング素子Q1のベースに対して
は、図示するように、[共振コンデンサCB1−駆動巻線
NB−ベース電流制限抵抗RB−インダクタLB]のLC
R直列接続回路が接続される。この直列接続回路は、ス
イッチング素子Q1を自励式により駆動するための自励
発振駆動回路とされる。この場合、自励発振駆動回路内
の駆動巻線NBは、絶縁コンバータトランスPITの一
次側に巻装されることで、一次巻線N1に得られるスイ
ッチング出力電圧により励起される。そして、自励発振
駆動回路としては、共振コンデンサCB1−駆動巻線NB
−インダクタLBとによって、直列共振回路を形成す
る。この直列共振回路の共振周波数は、インダクタLB
と駆動巻線NBのインダクタンスと、共振コンデンサCB
1のキャパシタンスとによって決定される。ただし本例
では、共振コンデンサCB1と並列にキャパシタンス可変
用コンデンサCB2とMOS−FET(Q2)の直列回路
が接続されている。この機能については後述する。
As shown, LC of [resonant capacitor CB1-drive winding NB-base current limiting resistor RB-inductor LB] is connected to the base of switching element Q1.
An R series connection circuit is connected. This series connection circuit is a self-excited oscillation drive circuit for driving the switching element Q1 in a self-excited manner. In this case, the drive winding NB in the self-excited oscillation drive circuit is wound around the primary side of the insulating converter transformer PIT, and is excited by the switching output voltage obtained in the primary winding N1. And, as the self-excited oscillation drive circuit, the resonance capacitor CB1-drive winding NB
A series resonance circuit is formed by the inductor LB; The resonance frequency of this series resonance circuit is
And the inductance of the drive winding NB and the resonance capacitor CB
And a capacitance of 1. However, in this example, a series circuit of a capacitance varying capacitor CB2 and a MOS-FET (Q2) is connected in parallel with the resonance capacitor CB1. This function will be described later.

【0036】上記自励発振駆動回路では、絶縁コンバー
タトランスPITの一次巻線N1により励起される駆動
巻線NBには、ドライブ電圧としての交番電圧が発生す
る。このドライブ電圧は、ベース電流制限抵抗RBと直
列共振回路(CB1−NB−LB)とを介するようにして、
ドライブ電流としてスイッチング素子Q1のベースに出
力される。これにより、スイッチング素子Q1は、直列
共振回路の共振周波数により決定されるスイッチング周
波数でスイッチング動作を行うことになる。そして、そ
のコレクタに得られるスイッチング出力を絶縁コンバー
タトランスPITの一次巻線N1に伝達する。
In the self-excited oscillation drive circuit, an alternating voltage as a drive voltage is generated in the drive winding NB excited by the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT. This drive voltage is applied via a base current limiting resistor RB and a series resonance circuit (CB1-NB-LB).
The drive current is output to the base of the switching element Q1. As a result, the switching element Q1 performs a switching operation at a switching frequency determined by the resonance frequency of the series resonance circuit. Then, the switching output obtained at the collector is transmitted to the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT.

【0037】また、この図に示す回路の場合には、絶縁
コンバータトランスPITの一次側に対して、三次巻線
N3が巻装される。この三次巻線N3に対してはダイオー
ドD1及びコンデンサC1から成る半波整流回路が接続さ
れており、このコンデンサC1の両端に対しては、所定
レベルの低圧直流電圧が得られることになる。そして、
コンデンサC1の正極端子は、フォトカプラPCのフォ
トトランジスタに接続される。フォトカプラPCのフォ
トトランジスタには、コンデンサC1の正極端子に得ら
れる電圧と、後述する絶縁コンバータトランスPITの
2次側に配されているフォトダイオードの電流に応じた
電流が流れるが、その電流は抵抗R1,R2によって分
圧された電圧として、MOS−FET(Q2)のゲート
に印加される。なお、
In the case of the circuit shown in this figure, a tertiary winding N3 is wound around the primary side of the insulating converter transformer PIT. A half-wave rectifier circuit including a diode D1 and a capacitor C1 is connected to the tertiary winding N3. A low-level DC voltage of a predetermined level is obtained at both ends of the capacitor C1. And
The positive terminal of the capacitor C1 is connected to the phototransistor of the photocoupler PC. In the phototransistor of the photocoupler PC, a current corresponding to a voltage obtained at the positive terminal of the capacitor C1 and a current corresponding to a current of a photodiode disposed on the secondary side of the insulating converter transformer PIT described later flow. The voltage divided by the resistors R1 and R2 is applied to the gate of the MOS-FET (Q2). In addition,

【0038】MOS−FET(Q2)のドレインは、キ
ャパシタンス可変用コンデンサCB2と接続され、ソース
は一次側アースに接続される。また、クランプダイオー
ドDD2は、MOS−FET(Q2)のドレイン−ソース
間に対して図示する方向により並列に接続される。この
場合のクランプダイオードDD2には、MOS−FET
(Q2)に内蔵される、いわゆるボディダイオードを利
用することができる。そして上述したようにキャパシタ
ンス可変用コンデンサCB2とMOS−FET(Q2)の
直列回路が共振コンデンサCB1と並列に接続されている
ことで、MOS−FET(Q2)の導通状態により、直
列共振回路(CB1−NB−LB)のキャパシタンスを可変
する作用が得られる。つまりスイッチング素子Q1のベ
ースに印加されるスイッチング周波数が可変制御され
る。
The drain of the MOS-FET (Q2) is connected to the capacitance varying capacitor CB2, and the source is connected to the primary side ground. The clamp diode DD2 is connected in parallel to the drain-source of the MOS-FET (Q2) in the direction shown. In this case, the clamp diode DD2 includes a MOS-FET
A so-called body diode built in (Q2) can be used. Since the series circuit of the capacitance varying capacitor CB2 and the MOS-FET (Q2) is connected in parallel with the resonance capacitor CB1 as described above, the conduction state of the MOS-FET (Q2) causes the series resonance circuit (CB1). -NB-LB). That is, the switching frequency applied to the base of the switching element Q1 is variably controlled.

【0039】絶縁コンバータトランスPITは、スイッ
チング素子Q1のスイッチング出力を二次側に伝送す
る。絶縁コンバータトランスPITは、例えばフェライ
ト材による2組のE型コアを互いの磁脚が対向するよう
に組み合わせたEE型コアが備えられ、このEE型コア
の中央磁脚に対して、分割ボビンを利用して一次巻線N
1と、二次巻線N2をそれぞれ分割した状態で巻装してい
る。そして、中央磁脚に対してはギャップを形成するよ
うにしている。これによって、所要の結合係数による疎
結合が得られるようにしている。ギャップは、2組のE
型コアの各中央磁脚を、2本の外磁脚よりも短くするこ
とで形成することが出来る。また、結合係数kとして
は、例えばk≒0.85という疎結合の状態を得るよう
にしており、その分、飽和状態が得られにくいようにし
ている。
The insulating converter transformer PIT transmits the switching output of the switching element Q1 to the secondary side. The insulated converter transformer PIT includes an EE-type core in which two sets of E-type cores made of, for example, a ferrite material are combined so that their magnetic legs face each other. Utilizing primary winding N
1 and the secondary winding N2 are wound separately. Then, a gap is formed with respect to the center magnetic leg. As a result, loose coupling with a required coupling coefficient can be obtained. The gap is two sets of E
Each center magnetic leg of the mold core can be formed by making it shorter than two outer magnetic legs. In addition, a loosely coupled state, for example, k ≒ 0.85 is obtained as the coupling coefficient k, so that a saturated state is hardly obtained.

【0040】絶縁コンバータトランスPITの二次側で
は、一次巻線N1により誘起された交番電圧が二次巻線
N2に発生する。この場合、二次巻線N2に対しては、二
次側並列共振コンデンサC2が並列に接続されること
で、二次巻線N2のリーケージインダクタンスL2と二次
側並列共振コンデンサC2のキャパシタンスとによって
並列共振回路が形成される。この並列共振回路により、
二次巻線N2に誘起される交番電圧は共振電圧となる。
つまり二次側において電圧共振動作が得られる。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT, an alternating voltage induced by the primary winding N1 is generated in the secondary winding N2. In this case, the secondary side parallel resonance capacitor C2 is connected in parallel to the secondary winding N2, so that the leakage inductance L2 of the secondary side winding N2 and the capacitance of the secondary side parallel resonance capacitor C2 are determined. A parallel resonance circuit is formed. With this parallel resonance circuit,
The alternating voltage induced in the secondary winding N2 becomes a resonance voltage.
That is, a voltage resonance operation is obtained on the secondary side.

【0041】つまり、この電源回路は、一次側にはスイ
ッチング動作を電圧共振形とするための並列共振回路を
備え、二次側には電圧共振動作を得るための並列共振回
路を備えた「複合共振形スイッチングコンバータ」とさ
れるものである。
That is, this power supply circuit has a "composite resonance circuit" in which a primary side is provided with a parallel resonance circuit for performing a voltage resonance type switching operation, and a secondary side is provided with a parallel resonance circuit for obtaining a voltage resonance operation. It is referred to as a “resonant switching converter”.

【0042】上記のようにして形成される電源回路の二
次側に対しては、二次巻線N2の巻始め端部に接続され
る二次側整流ダイオードDO1と平滑コンデンサCO1とか
らなる半波整流回路が備えられ、これにより、二次巻線
N2に誘起される交番電圧のほぼ等倍レベルに対応する
二次側直流出力電圧EO1を得るようにしている。また、
ここでは、二次巻線N2に対してタップ出力を設けて、
このタップ出力と二次側アース間に対して、図示するよ
うに、二次側整流ダイオードD02と平滑コンデンサCO2
から成る半波整流回路を接続することで、低圧の二次側
直流出力電圧EO2を得るようにしている。この場合、二
次側直流出力電圧EO1は、制御回路1に対して定電圧制
御のための検出電圧として入力される。また、二次側直
流出力電圧EO2は、制御回路1の動作電源としても利用
される。
With respect to the secondary side of the power supply circuit formed as described above, a half of the secondary side rectifying diode DO1 and the smoothing capacitor CO1 connected to the winding start end of the secondary winding N2. A wave rectifier circuit is provided to obtain a secondary side DC output voltage EO1 corresponding to an approximately equal level of the alternating voltage induced in the secondary winding N2. Also,
Here, a tap output is provided for the secondary winding N2,
As shown, a secondary rectifier diode D02 and a smoothing capacitor CO2 are provided between the tap output and the secondary ground.
By connecting a half-wave rectifier circuit composed of the following, a low-voltage secondary-side DC output voltage EO2 is obtained. In this case, the secondary side DC output voltage EO1 is input to the control circuit 1 as a detection voltage for constant voltage control. The secondary side DC output voltage EO2 is also used as an operation power supply of the control circuit 1.

【0043】制御回路1は、直流出力電圧EO1と二次側
アース間に抵抗R11−R12が直列に接続され、この接続
点(分圧点)に対してシャントレギュレータQ3のコン
トロール端子が接続される。また、直流出力電圧EO2に
対しては、抵抗R13−R14の直列回路を介してフォトカ
プラPCのフォトダイオードのアノードが接続される。
フォトダイオードのカソードは二次側アースに対して接
続される。そして抵抗R13−R14の接続点に対してシャ
ントレギュレータQ3のカソードが接続される。シャン
トレギュレータQ3のアノードはアースに接地される。
また、ここではシャントレギュレータQ3のカソード
は、コンデンサC12を介して抵抗R11、R12の接続点と
接続されている。また、抵抗R11に対しては、コンデン
サC11と抵抗R13の直列接続回路が並列に接続される。
In the control circuit 1, resistors R11 and R12 are connected in series between the DC output voltage EO1 and the secondary side ground, and the control terminal of the shunt regulator Q3 is connected to this connection point (voltage division point). . The anode of the photodiode of the photocoupler PC is connected to the DC output voltage EO2 via a series circuit of resistors R13 and R14.
The cathode of the photodiode is connected to the secondary side ground. The cathode of the shunt regulator Q3 is connected to the connection point of the resistors R13 and R14. The anode of the shunt regulator Q3 is grounded.
Here, the cathode of the shunt regulator Q3 is connected to the connection point of the resistors R11 and R12 via the capacitor C12. A series connection circuit of a capacitor C11 and a resistor R13 is connected in parallel to the resistor R11.

【0044】上記のような接続形態により形成される制
御回路1は、直流出力電圧EO1を検出入力とする誤差増
幅器として機能するが、その動作は次のようになる。フ
ォトカプラPCのフォトダイオードには、二次側直流出
力電圧EO2のラインから抵抗R13-R14の直列接続を介
して電流が流れており、シャントレギュレータQ3に
は、抵抗R13を介して、二次側直流出力電圧EO2のライ
ンから得られる電流が分流するようにされる。また、シ
ャントレギュレータQ3のコントロール端子に対して
は、直流出力電圧EO1を抵抗R11、R12により分圧した
電圧がコントロール電圧として入力される。これにより
シャントレギュレータQ3では、二次側直流出力電圧EO
2から抵抗R13を介して流れる電流レベルを、直流出力
電圧EO1に応じて可変することになる。
The control circuit 1 formed by the above-described connection form functions as an error amplifier having the DC output voltage EO1 as a detection input, and its operation is as follows. In the photodiode of the photocoupler PC, a current flows from the line of the secondary side DC output voltage EO2 through the series connection of the resistors R13 and R14, and the shunt regulator Q3 receives the current through the resistor R13. The current obtained from the line of the DC output voltage EO2 is divided. Further, a voltage obtained by dividing the DC output voltage EO1 by the resistors R11 and R12 is input to the control terminal of the shunt regulator Q3 as a control voltage. As a result, in the shunt regulator Q3, the secondary side DC output voltage EO
The current level flowing from 2 through the resistor R13 can be varied according to the DC output voltage EO1.

【0045】ここで、二次側直流出力電圧EO1の負荷電
力が軽負荷の条件となって二次側直流出力電圧EO1のレ
ベルが低く成るように変化したとする。この場合には、
二次側直流出力電圧EO2のラインからシャントレギュレ
ータQ3に分流する電流レベルも小さくなるように変化
するので、二次側直流出力電圧EO2のラインから抵抗R
13-R14の直列接続を介してフォトダイオードに流れる
電流レベルは、その分増加することになる。これによ
り、一次側のフォトカプラPCのフォトトランジスタに
おいては導通する電流レベルが増加することになるが、
これに伴っては、抵抗R1、R2によってMOS−FE
T(Q2)のゲートに得られる制御電圧Vcは、フォト
トランジスタにおける電流の導通レベルに応じたレベル
だけ印加されることで、上昇することになる。
Here, it is assumed that the load power of the secondary side DC output voltage EO1 has changed so that the level of the secondary side DC output voltage EO1 becomes low under the condition of light load. In this case,
Since the current level shunted from the line of the secondary side DC output voltage EO2 to the shunt regulator Q3 also changes, the resistance R
The current level flowing through the photodiode via the series connection of 13-R14 will increase accordingly. As a result, the conducting current level in the phototransistor of the photocoupler PC on the primary side increases,
Accordingly, the MOS-FE is controlled by the resistors R1 and R2.
The control voltage Vc obtained at the gate of T (Q2) is increased by being applied only at a level corresponding to the current conduction level in the phototransistor.

【0046】このようにしてレベルが変化する制御電圧
VcによりMOS−FET(Q2)の導通状態が制御さ
れるが、これによってMOS−FET(Q2)と直列接
続されているキャパシタンス可変用コンデンサCB2のキ
ャパシタンスが制御され、つまり直列共振回路(CB1−
NB−LB)のキャパシタンスを可変する作用が得られ
る。このためスイッチング素子Q1のベースに印加され
るスイッチング周波数が可変制御される。
In this way, the conduction state of the MOS-FET (Q2) is controlled by the control voltage Vc whose level changes, whereby the capacitance-variable capacitor CB2 connected in series with the MOS-FET (Q2) is controlled. The capacitance is controlled, that is, the series resonance circuit (CB1-
The function of varying the capacitance of (NB−LB) is obtained. Therefore, the switching frequency applied to the base of the switching element Q1 is variably controlled.

【0047】直列共振回路(CB1−NB−LB)を有して
形成される自励発振回路は、ドライブ巻線NBに誘起さ
れる電圧VNBを電圧源として、スイッチング素子Q1の
オン期間TONにおいて共振電流Ioによって、スイッチ
ング素子Q1にベース電流IBが流れ、スイッチング素
子Q1のオフ期間TOFFには、共振電流Ioは逆極性に
なり、ベース電流IBが負極性となることによってスイ
ッチング素子Q1はターンオフする。スイッチング周波
数fsは、
The self-excited oscillation circuit formed with the series resonance circuit (CB1-NB-LB) uses the voltage VNB induced in the drive winding NB as a voltage source during the ON period TON of the switching element Q1. The base current IB flows through the switching element Q1 due to the current Io, and during the OFF period TOFF of the switching element Q1, the resonance current Io has the opposite polarity, and the base element IB has the negative polarity, so that the switching element Q1 is turned off. The switching frequency fs is

【数1】 であり、この(数1)におけるキャパシタンスCB12
は、
(Equation 1) And the capacitance CB12 in (Equation 1)
Is

【数2】 で決定されるため、CB1<<CB2となるようにコンデン
サCB1、CB2の静電容量を選定すれば、MOS−FET
(Q2)のゲート電圧によってスイッチング周波数fs
が可変されるものとなる。
(Equation 2) Therefore, if the capacitances of the capacitors CB1 and CB2 are selected so that CB1 << CB2, the MOS-FET
Switching frequency fs by gate voltage of (Q2)
Is variable.

【0048】なお、このスイッチング周波数可変の際に
は、前述もした複合制御方式による動作となり、スイッ
チング素子Q1がオフとなる期間は一定で、オンとなる
期間を制御する導通角制御も同時に行われる。そして、
このような動作によって、二次側直流出力電圧EO2のレ
ベルが低下した際には、それを上昇させる作用が得られ
ることとなって定電圧化が図られることになる。
When the switching frequency is varied, the operation is performed by the above-described complex control method. The period during which the switching element Q1 is off is constant, and the conduction angle control for controlling the period during which the switching element Q1 is on is simultaneously performed. . And
By such an operation, when the level of the secondary-side DC output voltage EO2 is lowered, an operation of increasing the level is obtained, and the voltage is made constant.

【0049】図2は、図1に示した構成による電源回路
における要部の動作を示す波形図である。この図におい
ては、交流入力電圧VAC=100Vで重負荷時における
条件の場合の動作を示している。ここで、スイッチング
素子Q1の自励発振駆動回路を形成する駆動巻線NBに
は、図2(h)に示すようにして駆動電圧VNBが発生
し、この駆動電圧VNBに伴い、自励発振駆動回路として
の直列共振回路(NB,CB1,LB)には、図2(e)に
示すようにして共振電流Ioが流れる。この共振電流I
oは、期間TONにおいて正レベルが得られ、期間TOFF
においては負極性のレベルとなる。そして、期間TONに
おいて共振電流Ioが正レベルとなることで、図2
(d)に示すようにして、スイッチング素子Q1のベー
スに対しては、期間TONにおいて図示する波形によるベ
ース電流IBが流れる。これにより、スイッチング素子
Q1がオンとなる。一方、期間TOFFにおいては、共振電
流Ioが負極性のレベルとなることでベース電流IBは
0レベルとなって、スイッチング素子Q1をオフとす
る。このようにしてスイッチング素子Q1はスイッチン
グ駆動されることになる。また、期間TOFFにおける負
極性の共振電流Ioは、クランプダイオードDD1を介し
て、図2(g)に示すようにして電流IDとして流れる
ことになる。
FIG. 2 is a waveform chart showing the operation of the main part in the power supply circuit having the configuration shown in FIG. This figure shows the operation under the condition that the AC input voltage VAC is 100 V and the load is heavy. Here, a drive voltage VNB is generated in the drive winding NB forming the self-excited oscillation drive circuit of the switching element Q1, as shown in FIG. 2 (h). A resonance current Io flows through the series resonance circuit (NB, CB1, LB) as a circuit as shown in FIG. This resonance current I
o indicates that a positive level is obtained in the period TON and the period TOFF
Is a negative polarity level. Then, when the resonance current Io becomes a positive level in the period TON, FIG.
As shown in (d), a base current IB according to the illustrated waveform flows to the base of the switching element Q1 during the period TON. As a result, the switching element Q1 is turned on. On the other hand, in the period TOFF, the base current IB becomes 0 level because the resonance current Io has the negative polarity level, and the switching element Q1 is turned off. Thus, the switching element Q1 is driven by switching. In addition, the negative-polarity resonance current Io in the period TOFF flows as the current ID through the clamp diode DD1 as shown in FIG.

【0050】そして、上記した駆動回路系の動作に伴
い、スイッチング素子Q1のベース−エミッタ間電圧VB
Eは、図2(f)に示すようにして期間TOFFにおいては
負極性が得られ、期間TONにおいては0レベルに対して
所定のオフセットが与えられた一定レベルを維持するよ
うにされる。
Then, with the operation of the drive circuit system described above, the base-emitter voltage VB of the switching element Q1
As shown in FIG. 2 (f), E has a negative polarity in the period TOFF, and maintains a constant level given a predetermined offset with respect to the 0 level in the period TON.

【0051】スイッチング素子Q1がスイッチング動作
を行うことで、一次側並列共振コンデンサCrの両端に
得られる共振電圧V1は、図2(a)に示すようにし
て、スイッチング素子Q1がオンとなる期間TONでは0
レベルで、オフとなる期間TOFFでは正弦波状のパルス
となる波形が得られるが、これは、一次側スイッチング
コンバータが電圧共振形の動作であることを示してい
る。
When the switching element Q1 performs the switching operation, the resonance voltage V1 obtained at both ends of the primary side parallel resonance capacitor Cr is changed during the period TON during which the switching element Q1 is turned on, as shown in FIG. Then 0
At the level, a waveform that is a sine wave pulse is obtained in the OFF period TOFF, which indicates that the primary-side switching converter operates in a voltage resonance type.

【0052】そして、スイッチング素子Q1のコレクタ
に流れるコレクタ電流IQ1は、図2(b)に示すように
して、期間TOFFでは0レベルとなる。期間TONにおい
ては、仮にダンパーダイオードD2が存在しないとする
と、期間TONの開始時点でクランプダイオードDD→Q1
ベース→Q1コレクタを介してダンパー電流が負極正の
方向にながれるが、これがスイッチング素子Q1と並列
にダンパーダイオードD2が配されていることによっ
て、図2(b)のように負極性のダンパー電流はわずか
なものとなる。そしてこの後、コレクタ→エミッタに対
して正極性の方向に流れる波形となる。また、一次巻線
N1に流れる一次巻線電流I1は、図2(c)に示すよう
にして、スイッチング素子Q1のスイッチング周期に応
じたタイミングで、期間TOFFにおいて正極性から負極
性に反転し、期間TONでは負極性から正極性に反転する
波形が得られる。
The collector current IQ1 flowing to the collector of the switching element Q1 is at the 0 level during the period TOFF as shown in FIG. 2B. Assuming that the damper diode D2 does not exist in the period TON, the clamp diode DD → Q1 at the start of the period TON.
Although the damper current flows in the positive direction of the negative electrode via the base → Q1 collector, the damper diode D2 is arranged in parallel with the switching element Q1. It will be slight. After that, a waveform flows in the positive direction from the collector to the emitter. The primary winding current I1 flowing through the primary winding N1 is inverted from the positive polarity to the negative polarity in the period TOFF at a timing according to the switching cycle of the switching element Q1, as shown in FIG. In the period TON, a waveform that reverses from negative polarity to positive polarity is obtained.

【0053】図4は、図1に示した電源回路についての
定電圧制御特性を示している。この図においては、二次
側直流出力電圧EO1の負荷電流Ioに対する制御電圧V
c及びスイッチング周波数fsの関係が示される。ま
た、ここでは交流入力電圧VACについて、VAC=120
Vと90Vの場合が示されている。本実施の形態におい
ては、負荷電流Ioが0mAから1.5mAの範囲で増
加する、つまり重負荷の条件となって二次側直流出力電
圧が低下していくのに応じて、制御電圧Vcは、図のよ
うに上昇するようにして可変制御される。そして、この
ようにして制御電圧Vcが上昇するのに応じて、スイッ
チング周波数fsとしては低くなるように制御が行われ
る。
FIG. 4 shows constant voltage control characteristics of the power supply circuit shown in FIG. In this figure, the control voltage V with respect to the load current Io of the secondary side DC output voltage EO1 is shown.
The relationship between c and the switching frequency fs is shown. Here, for the AC input voltage VAC, VAC = 120
V and 90 V are shown. In the present embodiment, as the load current Io increases in the range of 0 mA to 1.5 mA, that is, as the secondary DC output voltage decreases under heavy load conditions, the control voltage Vc becomes Is variably controlled so as to rise as shown in FIG. Then, control is performed such that the switching frequency fs decreases as the control voltage Vc increases.

【0054】本実施の形態においてはこのような制御特
性を得ることで、例えば二次側直流出力電圧EO1,EO2
について負荷短絡となった異常時においては、制御電圧
Vc=0となるように制御されることになるが、これに
よって、スイッチング周波数fsは図1の回路構成であ
れば210KHz以上に急上昇する。このときの動作と
しては、図3(a)の一次側並列共振電圧V1及び図3
(b)のコレクタ電流IQ1として示されるようにして、
期間TONが短縮しており、スイッチング周波数が高くな
るように制御されていることが分かる。従って、一次側
並列共振電圧V1は、期間TOFFにおける正弦波パルスの
ピークレベルが抑制されて、定常動作時よりも低いレベ
ルとすることができる。また、コレクタ電流IQ1につい
ても期間TONにおけるピークレベルが抑制されており、
このレベルについても定常動作時より低いものとなって
いる。また、図4に示された制御特性であれば、電源投
入時に二次側直流出力電圧が定格負荷電力に到達するま
での過渡期においても、スイッチング周波数は高くなる
ように制御されることになる。従って、このときにも上
記図3により説明した動作が得られることになる。
In the present embodiment, by obtaining such control characteristics, for example, the secondary side DC output voltages EO1, EO2
When the load is short-circuited, the control voltage Vc is controlled so as to be equal to 0, whereby the switching frequency fs rapidly rises to 210 KHz or more in the circuit configuration of FIG. The operation at this time includes the primary-side parallel resonance voltage V1 in FIG.
As shown as the collector current IQ1 in (b),
It can be seen that the period TON is shortened and the switching frequency is controlled to be higher. Accordingly, the peak level of the sine wave pulse in the period TOFF is suppressed, and the primary side parallel resonance voltage V1 can be set to a lower level than in the normal operation. Also, the peak level of the collector current IQ1 during the period TON is suppressed,
This level is also lower than in the normal operation. Further, with the control characteristics shown in FIG. 4, the switching frequency is controlled to be high even in the transition period until the secondary DC output voltage reaches the rated load power when the power is turned on. . Therefore, also at this time, the operation described with reference to FIG. 3 can be obtained.

【0055】これは即ち、負荷短絡の状態、又は電源投
入時であっても、スイッチング素子Q1には過度の電圧
がかからないことを意味している。これにより、本実施
の形態の電源回路としては、過負荷保護のための回路及
びソフトスタート回路を設ける必要はなくなるものであ
り、それだけ回路を構成する部品点数は削減されるの
で、電源回路の小型軽量化及び低コスト化を促進するこ
とが可能となる。
This means that no excessive voltage is applied to the switching element Q1 even when the load is short-circuited or the power is turned on. This eliminates the need for providing a circuit for overload protection and a soft-start circuit as the power supply circuit of the present embodiment, and the number of components constituting the circuit is reduced accordingly. It is possible to promote weight reduction and cost reduction.

【0056】また、スイッチング素子Q1については、
より低い耐圧のものを選定することが可能となり、例え
ば本実施の形態の電源回路であれば、800V以下の耐
圧品を選定することが可能となる。そして、このように
してスイッチング素子Q1について低耐圧品が選定でき
るようになることで、スイッチング特性は低下されない
ことになる。このため電力変換効率が向上されることと
なり、本実施の形態の回路の場合には、AC/DC電力
変換効率92%以上を維持することが可能となるもので
ある。
Further, as for the switching element Q1,
It is possible to select a device with a lower withstand voltage. For example, in the case of the power supply circuit of the present embodiment, it is possible to select a product with a withstand voltage of 800 V or less. Then, since a low breakdown voltage product can be selected for the switching element Q1, switching characteristics are not reduced. Therefore, the power conversion efficiency is improved, and in the case of the circuit of the present embodiment, it is possible to maintain the AC / DC power conversion efficiency of 92% or more.

【0057】また、本実施の形態の電源回路としては、
一次側電圧共振形コンバータとして自励式とされ、かつ
複合制御方式によるスイッチング周波数制御が行われる
ようにされているのであるが、図1により説明した回路
構成としていることで、図11に示されていた直交型制
御トランスPRTを省略しているものである。これによ
り、本実施の形態では、直交型制御トランスPRT製造
時におけるギャップのばらつきに起因する駆動巻線NB
についてのインダクタンス値のばらつきの問題は解消さ
れることになる。従って、交流入力電圧VACの範囲に対
するマージンを少なく設定することが可能となるので、
回路設計も容易なものとすることが可能になる。
The power supply circuit according to this embodiment includes:
The primary-side voltage resonance type converter is self-excited and the switching frequency is controlled by the composite control method. However, the circuit configuration described with reference to FIG. In this case, the orthogonal control transformer PRT is omitted. Thereby, in the present embodiment, the drive winding NB caused by the gap variation at the time of manufacturing the orthogonal control transformer PRT
Will be solved. Therefore, it is possible to set a small margin for the range of the AC input voltage VAC.
The circuit can be easily designed.

【0058】また、スイッチング素子Q1と並列にダン
パーダイオードD2が配されていることによって、クラ
ンプダイオードDD1→Q1ベース→Q1コレクタを介して
負極性のダンパー電流が流れることが防止され、これは
回路動作を安定させるものとなる。またMOS−FET
(Q2)については、耐圧30V、定格電流1A以下
の、低耐圧小容量品でよい。
Further, the provision of the damper diode D2 in parallel with the switching element Q1 prevents a negative damper current from flowing through the clamp diode DD1, the base of the Q1, and the collector of the Q1. Is stabilized. MOS-FET
As for (Q2), a low-voltage small-capacity product having a withstand voltage of 30 V and a rated current of 1 A or less may be used.

【0059】図5は、第2の実施の形態としての電源回
路の構成例を示している。なお、この図において図1と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この図
に示す電源回路においては、商用交流電源(交流入力電
圧VAC)を入力して直流入力電圧を得るための整流平滑
回路として、[整流ダイオードDi1,Di2,平滑コン
デンサCi1,Ci2]を図示する接続形態によって接続
することで倍電圧整流回路が形成されている。この倍電
圧整流回路では、直列接続された平滑コンデンサCi1
−Ci2の両端に、交流入力電圧VACの2倍に対応する
整流平滑電圧Eiを生成して一次側電圧共振形コンバー
タに対して供給する。
FIG. 5 shows a configuration example of a power supply circuit according to the second embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. In the power supply circuit shown in this figure, [rectifier diodes Di1, Di2, smoothing capacitors Ci1, Ci2] are shown as rectifying and smoothing circuits for receiving a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) to obtain a DC input voltage. A voltage doubler rectifier circuit is formed by connecting the connection types. In this voltage doubler rectifier circuit, a smoothing capacitor Ci1 connected in series is connected.
A rectified smoothed voltage Ei corresponding to twice the AC input voltage VAC is generated at both ends of -Ci2 and supplied to the primary-side voltage resonance type converter.

【0060】また、この場合のスイッチング素子Q1の
ための自励発振駆動回路については、スイッチング素子
Q1のベース側から、ベース電流制限抵抗RB−コンデン
サCB1−インダクタL1−駆動巻線NBの順による直列接
続とされている。
In this case, the self-excited oscillation driving circuit for the switching element Q1 is connected in series from the base side of the switching element Q1, in the order of the base current limiting resistor RB, the capacitor CB1, the inductor L1, and the driving winding NB. Connected.

【0061】またこの例においても、共振コンデンサC
B1と並列にキャパシタンス可変用コンデンサCB2とMO
S−FET(Q2)の直列回路が接続されている。そし
て、絶縁コンバータトランスPITの一次側における三
次巻線N3に対してダイオードD1及びコンデンサC1か
ら成る半波整流回路が接続され、コンデンサC1の正極
側がフォトカプラPCのフォトトランジスタに接続され
ること、及びフォトカプラPCのフォトトランジスタに
は、コンデンサC1の正極端子に得られる電圧と、後述
する絶縁コンバータトランスPITの2次側に配されて
いるフォトダイオードの電流に応じた電流が流れ、その
電流は抵抗R1,R2によって分圧された電圧として、
MOS−FET(Q2)のゲートに印加されることは図
1の電源回路と同様である。
Also in this example, the resonance capacitor C
Capacitance variable capacitors CB2 and MO in parallel with B1
A series circuit of S-FET (Q2) is connected. Then, a half-wave rectifier circuit including a diode D1 and a capacitor C1 is connected to the tertiary winding N3 on the primary side of the insulating converter transformer PIT, and the positive side of the capacitor C1 is connected to the phototransistor of the photocoupler PC; In the phototransistor of the photocoupler PC, a current corresponding to a voltage obtained at the positive terminal of the capacitor C1 and a current of a photodiode disposed on the secondary side of the insulating converter transformer PIT described later flows. As a voltage divided by R1 and R2,
The voltage applied to the gate of the MOS-FET (Q2) is the same as in the power supply circuit of FIG.

【0062】絶縁コンバータトランスPITの二次側に
ついては、二次巻線N2に対してセンタータップを設け
たうえで、図示するようにしてそれぞれ整流ダイオード
DO1,DO2及び平滑コンデンサCO1を接続することで、
全波整流回路を形成しており、これによって平滑コンデ
ンサCO1の両端に対して、二次巻線N2に得られる電圧
の等倍に対応する二次側直流出力電圧EO1を生成するよ
うにしている。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT, a center tap is provided for the secondary winding N2, and rectifier diodes DO1 and DO2 and a smoothing capacitor CO1 are connected as shown in the figure. ,
A full-wave rectifier circuit is formed so that a secondary-side DC output voltage EO1 corresponding to the same voltage as the voltage obtained in the secondary winding N2 is generated at both ends of the smoothing capacitor CO1. .

【0063】また直流出力電圧EO1は制御回路1にも供
給され、制御回路1は例えば図1に示した構成により、
直流出力電圧EO1のレベルに応じた電流をフォトカプラ
2のフォトダイオードに流す構成とされる。
The DC output voltage EO1 is also supplied to the control circuit 1. The control circuit 1 has, for example, the configuration shown in FIG.
The current according to the level of the DC output voltage EO1 is caused to flow through the photodiode of the photocoupler 2.

【0064】従ってこの図5の回路例の場合も、MOS
−FET(Q2)のゲートに印加される制御電圧Vcが
直流出力電圧EO1のレベルに応じて可変制御され、MO
S−FET(Q2)の導通状態が制御される。そしてそ
れにより、直列共振回路(CB1−NB−L1)のキャパシ
タンスを可変する作用が得られる。つまりスイッチング
素子Q1のベースに印加されるスイッチング周波数及び
導通角が複合制御され、直流出力電圧E01の安定化がは
かられる。
Therefore, in the case of the circuit example of FIG.
The control voltage Vc applied to the gate of the FET (Q2) is variably controlled in accordance with the level of the DC output voltage EO1;
The conduction state of the S-FET (Q2) is controlled. Thus, an action of varying the capacitance of the series resonance circuit (CB1-NB-L1) is obtained. That is, the switching frequency and the conduction angle applied to the base of the switching element Q1 are compositely controlled, and the DC output voltage E01 is stabilized.

【0065】また、この第2の実施の形態については、
電源回路の二次側に備えられる整流回路系としては図5
に示した構成に限定されることなく、例えば図6〜図1
0に示す構成を採るようにすることも考えられる。図6
においては、二次側並列共振回路(N2//C2)に対して
ブリッジ整流回路DBR及び平滑コンデンサCO1から成る
全波整流回路を図示する接続形態によって接続すること
で二次側直流出力電圧EO1を得るようにした構成が示さ
れている。
Also, in the second embodiment,
FIG. 5 shows a rectifier circuit system provided on the secondary side of the power supply circuit.
6 to 1 without being limited to the configuration shown in FIG.
It is also conceivable to adopt the configuration shown in FIG. FIG.
In the above, the secondary-side DC output voltage EO1 is connected to the secondary-side parallel resonance circuit (N2 // C2) by connecting a full-wave rectifier circuit composed of a bridge rectifier circuit DBR and a smoothing capacitor CO1 in the illustrated connection form. An arrangement is shown for obtaining this.

【0066】また、図7においては、二次側並列共振回
路(N2//C2)に対して、図示するようにして整流ダイ
オードDO1、整流ダイオードDO2、平滑コンデンサCO
A,COBを接続することで、全波整流方式による倍電圧
整流回路を形成している。この場合には、平滑コンデン
サCOA−COBの直列接続回路の両端に対して、二次巻線
N2に発生する交番電圧レベルの2倍に対応する二次側
直流出力電圧EO1が得られることになる。
In FIG. 7, a rectifier diode DO1, a rectifier diode DO2, and a smoothing capacitor CO are connected to the secondary side parallel resonance circuit (N2 // C2) as shown in FIG.
By connecting A and COB, a voltage doubler rectifier circuit using a full-wave rectification method is formed. In this case, a secondary side DC output voltage EO1 corresponding to twice the alternating voltage level generated in the secondary winding N2 is obtained at both ends of the series connection circuit of the smoothing capacitors COA-COB. .

【0067】また、図8に示す二次側の構成としては、
二次巻線N2の巻終わり端部に対して二次側直列共振コ
ンデンサCsが直列に接続される。これによって、絶縁
コンバータトランスPITの二次側においては、二次巻
線N2のリーケージインダクタンスと二次側直列共振コ
ンデンサCsのキャパシタンスとによって二次側直列共
振回路を形成することになる。従って、この場合には、
一次側に設けられる一次側並列共振回路(N1,Cr)
と、二次側に設けられる二次側直列共振回路(N2,C
s)とにより複合共振形コンバータを構成することにな
る。そして、この二次側直列共振回路に対して、図8に
示すようにしてブリッジ整流回路DBR及び平滑コンデン
サCO1を接続することで、二次側直列共振回路(N2,
Cs)の共振作用による二次側直列共振電圧を全波整流
する全波整流回路が形成される。そして、平滑コンデン
サCO1の両端に対しては、二次巻線N2に発生する交番
電圧レベルの等倍に対応する二次側直流出力電圧EO1が
得られることになる。
The configuration of the secondary side shown in FIG.
A secondary-side series resonance capacitor Cs is connected in series to the winding end of the secondary winding N2. Thereby, on the secondary side of the insulating converter transformer PIT, a secondary side series resonance circuit is formed by the leakage inductance of the secondary winding N2 and the capacitance of the secondary side series resonance capacitor Cs. Therefore, in this case,
Primary parallel resonance circuit (N1, Cr) provided on the primary side
And a secondary-side series resonance circuit (N2, C
s) constitutes a composite resonance type converter. Then, by connecting a bridge rectifier circuit DBR and a smoothing capacitor CO1 to the secondary-side series resonance circuit as shown in FIG. 8, the secondary-side series resonance circuit (N2,
A full-wave rectifier circuit for full-wave rectification of the secondary side series resonance voltage due to the resonance action of Cs) is formed. Then, at both ends of the smoothing capacitor CO1, a secondary side DC output voltage EO1 corresponding to an equal multiple of the alternating voltage level generated in the secondary winding N2 is obtained.

【0068】また、図9においては、二次側直列共振回
路(N2,Cs)に対して、整流ダイオードDO1、整流
ダイオードDO2、平滑コンデンサCOA,COBを、図示す
るようにして接続することで倍電圧整流回路を形成して
いる。
In FIG. 9, a rectifier diode DO1, a rectifier diode DO2, and smoothing capacitors COA and COB are connected to the secondary side series resonance circuit (N2, Cs) as shown in FIG. A voltage rectifier circuit is formed.

【0069】また、図10においては、二次巻線N2に
対して図示するようにして2組の二次側直列共振コンデ
ンサCs1,Cs2を接続し、さらに4本の整流ダイオー
ドDO1,DO2,D03,DO4を図示する接続形態によって
接続して、二次側整流回路を形成する。このようにして
構成される二次側整流回路としては、4倍電圧整流回路
が形成される。この4倍電圧整流回路の動作説明にあた
り、[直列共振コンデンサCs1,整流ダイオードDO
1,DO2、平滑コンデンサCOA]から成る回路の動作に
ついて述べる。先ず、整流ダイオードDO1がオフとな
り、整流ダイオードDO2がオンとなる期間においては、
二次巻線N2の漏洩インダクタンスと直列共振コンデン
サCs1による直列共振作用によって、整流ダイオード
DO2により整流した整流電流を直列共振コンデンサCs
1に対して充電する動作が得られる。そして、整流ダイ
オードDO2がオフとなり、整流ダイオードDO1がオンと
なって整流動作を行う期間においては、二次巻線N2に
誘起された電圧に直列共振コンデンサCs1の電位が加
わるという直列共振が生じる状態で平滑コンデンサCOA
に対して充電が行われる動作となる。上記のようにして
整流動作が行われることで、平滑コンデンサCOAの両端
には、二次巻線N2の誘起電圧のほぼ2倍に対応する直
流電圧(整流平滑電圧)が得られる。また、[直列共振
コンデンサCs2,整流ダイオードDO3,DO4、平滑コ
ンデンサCOB]の組とから成る整流回路によっても同様
の動作によって、平滑コンデンサCOBの両端には、二次
巻線N2の誘起電圧のほぼ2倍に対応する直流電圧が得
られることになる。
In FIG. 10, two sets of secondary side series resonance capacitors Cs1 and Cs2 are connected to the secondary winding N2 as shown, and four rectifier diodes DO1, DO2 and D03 are further connected. , DO4 by a connection form shown in the figure to form a secondary-side rectifier circuit. A quadruple voltage rectifier circuit is formed as the secondary rectifier circuit configured in this manner. In describing the operation of this quadruple voltage rectifier circuit, the description of [series resonance capacitor Cs1, rectifier diode DO]
1, DO2, smoothing capacitor COA]. First, during the period when the rectifier diode DO1 is turned off and the rectifier diode DO2 is turned on,
The rectified current rectified by the rectifier diode DO2 is converted to the series resonance capacitor Cs by the series resonance effect of the leakage inductance of the secondary winding N2 and the series resonance capacitor Cs1.
The operation of charging 1 is obtained. Then, during a period in which the rectifier diode DO2 is turned off and the rectifier diode DO1 is turned on and the rectifying operation is performed, a series resonance occurs in which the potential of the series resonance capacitor Cs1 is added to the voltage induced in the secondary winding N2. And smoothing capacitor COA
Is charged. By performing the rectifying operation as described above, a DC voltage (rectified smoothed voltage) corresponding to almost twice the induced voltage of the secondary winding N2 is obtained at both ends of the smoothing capacitor COA. The same operation is also performed by a rectifier circuit including a set of [series resonance capacitor Cs2, rectifier diodes DO3, DO4, and smoothing capacitor COB], so that both ends of the smoothing capacitor COB have almost the induced voltage of the secondary winding N2. A DC voltage corresponding to twice is obtained.

【0070】そして、上記のようにして各段の整流回路
によって倍電圧整流動作が行われる結果、直列接続され
た平滑コンデンサCOA−平滑コンデンサCOBの両端に
は、二次巻線N2の誘起電圧のほぼ4倍に対応する二次
側直流出力電圧EO1が得られることになる。
As a result of the voltage doubler rectifying operation performed by the rectifier circuits of the respective stages as described above, the voltage induced by the secondary winding N2 is applied across the smoothing capacitor COA and the smoothing capacitor COB connected in series. The secondary side DC output voltage EO1 corresponding to almost four times is obtained.

【0071】このような構成を採り得る第2の実施の形
態としての電源回路においても、例えば図2及び図3の
波形図により説明したのと同様の動作が得られ、また、
図4に示したのと同様の定電圧制御特性が得られること
になる。また、直交型制御トランスPRTも省略されて
いる。従って、この第2の実施の形態としても、図1に
示した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるも
のである。
In the power supply circuit according to the second embodiment which can adopt such a configuration, for example, the same operation as that described with reference to the waveform diagrams of FIGS. 2 and 3 is obtained.
A constant voltage control characteristic similar to that shown in FIG. 4 is obtained. Also, the orthogonal control transformer PRT is omitted. Therefore, also in the second embodiment, the same functions and effects as those of the first embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

【0072】以上、実施の形態について説明してきた
が、本発明としては、上記各実施の形態として各図に示
した構成に限定されるものではない。例えば、上記各実
施の形態においてはスイッチング素子を1組備えるシン
グルエンド方式の場合が示されているが、スイッチング
素子を2組備える、いわゆるプッシュプル方式による、
自励式の電圧共振形コンバータとされても構わないもの
である。また、二次側についても、各図に示した以外の
回路構成による整流回路が備えられて構わないものであ
る。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the configurations shown in the drawings as the above embodiments. For example, in each of the above-described embodiments, the case of a single-end system including one set of switching elements is described. However, a so-called push-pull system including two sets of switching elements is used.
It may be a self-excited voltage resonance type converter. Also, the secondary side may be provided with a rectifier circuit having a circuit configuration other than that shown in each drawing.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複合共振
形コンバータの一次側電圧共振形コンバータとしては自
励式としたうえで、定電圧制御のために、MOS−FE
Tのゲート電極に対しては、二次側直流出力電圧のレベ
ルに応じて可変制御される制御電圧を印加するようにし
ている。そしてMOS−FETの導通状態により自励発
振回路のキャパシタンスが変化し、スイッチング周波数
が可変制御される。これにより、スイッチング素子は、
その導通角及びスイッチング周波数が同時に可変される
複合制御方式によってスイッチング制御されることにな
るが、この場合には、例えば負荷短絡の状態、又は電源
投入時においては、スイッチング周波数は、制御範囲に
おける最大若しくはそれ以上となるように制御されるこ
とになる。これによって、スイッチング素子には過度の
電圧がかからないこととなるので、過負荷保護のための
回路及びソフトスタート回路を設ける必要はなくなる。
この結果、例えば電源回路の小型軽量化及び低コスト化
を促進することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the primary-side voltage resonance type converter of the composite resonance type converter is of the self-excited type, and the MOS-FE is used for the constant voltage control.
A control voltage variably controlled according to the level of the secondary DC output voltage is applied to the T gate electrode. Then, the capacitance of the self-excited oscillation circuit changes depending on the conduction state of the MOS-FET, and the switching frequency is variably controlled. Thereby, the switching element
Switching control is performed by a complex control method in which the conduction angle and the switching frequency are simultaneously varied. Or it will be controlled to be more. As a result, an excessive voltage is not applied to the switching element, so that it is not necessary to provide a circuit for overload protection and a soft start circuit.
As a result, for example, the power supply circuit can be reduced in size and weight and cost can be promoted.

【0074】また、上記のようにしてスイッチング素子
にかかる電圧レベルが抑制されることで、スイッチング
素子について低耐圧品を選定することが可能となるが、
これによっては、スイッチング特性の低下が避けられる
ことになり、電力変換効率の向上が図られることとな
る。またMOS−FETについては低耐圧小容量のもの
でよく好適である。また、スイッチング素子と並列にダ
ンパーダイオードが配されていることによって、スイッ
チング素子のベース−コレクタに負極性のダンパー電流
が流れることが防止され、回路動作が安定する。
Further, by suppressing the voltage level applied to the switching element as described above, it is possible to select a low withstand voltage product for the switching element.
As a result, the deterioration of the switching characteristics can be avoided, and the power conversion efficiency can be improved. Further, the MOS-FET having a low withstand voltage and a small capacity is preferable. Further, the provision of the damper diode in parallel with the switching element prevents a negative damper current from flowing through the base-collector of the switching element, thereby stabilizing the circuit operation.

【0075】さらに本発明の定電圧制御の構成では、直
交型制御トランスを省略することが可能になるため、こ
の直交型制御トランスPRT製造時におけるギャップの
ばらつきに起因するスイッチング周波数の制御範囲のば
らつきの問題は解消されることになる。従って、交流入
力電圧の範囲に対するマージンを少なく設定することが
可能となるので回路設計も容易なものなる。
Further, in the configuration of the constant voltage control of the present invention, it is possible to omit the orthogonal control transformer, so that the variation of the control range of the switching frequency due to the gap at the time of manufacturing the orthogonal control transformer PRT. Will be solved. Therefore, it is possible to set a small margin with respect to the range of the AC input voltage, so that the circuit design becomes easy.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の電源回路の構成例
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態の電源回路における要部の動作を示
す波形図である。
FIG. 2 is a waveform chart showing an operation of a main part in the power supply circuit of the embodiment.

【図3】実施の形態の電源回路について負荷短絡時にお
ける一次側スイッチング周波数の制御動作を示すための
波形図である。
FIG. 3 is a waveform chart showing a control operation of a primary-side switching frequency when a load is short-circuited in the power supply circuit according to the embodiment;

【図4】実施の形態の電源回路の定電圧制御特性を示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating constant voltage control characteristics of the power supply circuit according to the embodiment;

【図5】本発明の第2の実施の形態の電源回路の構成例
を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】実施の形態の他の二次側の構成例を示す回路図
である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another configuration example of the secondary side of the embodiment.

【図7】実施の形態の他の二次側の構成例を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another configuration example of the secondary side of the embodiment.

【図8】実施の形態の他の二次側の構成例を示す回路図
である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another configuration example of the secondary side of the embodiment.

【図9】実施の形態の他の二次側の構成例を示す回路図
である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another configuration example of the secondary side of the embodiment.

【図10】実施の形態の他の二次側の構成例を示す回路
図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another configuration example of the secondary side of the embodiment.

【図11】先行技術としての電源回路の構成例を示す回
路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply circuit as a prior art.

【図12】図11に示す電源回路における要部の動作を
示す波形図である。
12 is a waveform chart showing an operation of a main part in the power supply circuit shown in FIG.

【図13】図11に示す電源回路の定電圧制御特性を示
す説明図である。
13 is an explanatory diagram showing constant voltage control characteristics of the power supply circuit shown in FIG.

【図14】図11に示す電源回路について負荷短絡時に
おける一次側スイッチング周波数の制御動作を示すため
の波形図である。
FIG. 14 is a waveform diagram showing a control operation of a primary-side switching frequency when a load is short-circuited in the power supply circuit shown in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御回路、Q1 スイッチング素子、Q2 MOS
−FET PIT 絶縁コンバータトランス、N1 一
次巻線、N2 二次巻線、N3 三次巻線、D2ダンパー
ダイオード、Cr 一次側並列共振コンデンサ、NB
駆動巻線、CB1 共振用コンデンサ、CB2 キャパシタ
ンス可変用コンデンサ、LB インダクタ、PC フォ
トカプラ
1 control circuit, Q1 switching element, Q2 MOS
-FET PIT isolated converter transformer, N1 primary winding, N2 secondary winding, N3 tertiary winding, D2 damper diode, Cr primary side parallel resonance capacitor, NB
Drive winding, CB1 resonance capacitor, CB2 capacitance variable capacitor, LB inductor, PC photocoupler

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一石のスイッチング素子で形成され、直
流入力電圧についてスイッチングを行うスイッチング手
段と、 一次巻線に得られる上記スイッチング手段の出力を二次
巻線に対して伝送する絶縁コンバータトランスと、 上記絶縁コンバータトランスの一次巻線と、一次側並列
共振コンデンサとにより形成され、上記スイッチング手
段の動作を電圧共振形とするように設けられる一次側並
列共振回路と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次巻線に対し
て二次側並列共振コンデンサを並列に接続することで形
成される二次側並列共振回路と、 上記二次側並列共振回路に得られる交番電圧を入力して
整流動作を行うことで直流出力電圧を得るように構成さ
れる直流出力電圧生成手段と、 上記絶縁コンバータトランスの一次巻線とともに巻装さ
れるドライブ巻線とインダクタとコンデンサと抵抗とに
よる直列共振回路として構成され、上記スイッチング素
子に対してスイッチング駆動信号を印加してスイッチン
グ動作をさせるスイッチング駆動手段と、 上記直列共振回路のコンデンサに並列に接続されるコン
デンサとMOS−FETとの直列回路と、 上記直流出力電圧生成手段により得られる直流出力電圧
のレベルに応じて可変される制御電圧を上記MOS−F
ETのゲートに印加することにより、上記スイッチング
素子に供給されるスイッチング周波数を制御して、上記
直流出力電圧についての定電圧制御を行うようにされる
定電圧制御手段と、 を備えていることを特徴とするスイッチング電源回路。
A switching means formed of a single switching element for switching a DC input voltage; an insulating converter transformer for transmitting an output of the switching means obtained on a primary winding to a secondary winding; A primary-side parallel resonance circuit formed by a primary winding of the insulating converter transformer and a primary-side parallel resonance capacitor and provided so that the operation of the switching means is of a voltage resonance type; A secondary-side parallel resonance circuit formed by connecting a secondary-side parallel resonance capacitor in parallel to the secondary winding, and a rectifying operation by inputting an alternating voltage obtained in the secondary-side parallel resonance circuit. DC output voltage generating means configured to obtain a DC output voltage by performing Switching drive means configured to perform a switching operation by applying a switching drive signal to the switching element, the switching drive means being configured as a series resonance circuit including a drive winding wound around the inductor, an inductor, a capacitor, and a resistor. A series circuit of a capacitor and a MOS-FET connected in parallel with the capacitor; and a control voltage that is varied according to the level of the DC output voltage obtained by the DC output voltage generating means.
A constant voltage control unit configured to control a switching frequency supplied to the switching element by applying the voltage to the gate of the ET to perform constant voltage control on the DC output voltage. Characteristic switching power supply circuit.
【請求項2】 上記スイッチング素子はバイポーラ・ト
ランジスタにより形成されることを特徴とする請求項1
に記載のスイッチング電源回路。
2. The switching device according to claim 1, wherein said switching element is formed by a bipolar transistor.
3. The switching power supply circuit according to item 1.
【請求項3】 上記スイッチング素子と並列にダンパー
ダイオードが接続されることを特徴とする請求項1に記
載のスイッチング電源回路。
3. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein a damper diode is connected in parallel with said switching element.
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