JPH0365061A - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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JPH0365061A
JPH0365061A JP1200979A JP20097989A JPH0365061A JP H0365061 A JPH0365061 A JP H0365061A JP 1200979 A JP1200979 A JP 1200979A JP 20097989 A JP20097989 A JP 20097989A JP H0365061 A JPH0365061 A JP H0365061A
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JP
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power source
power supply
transformer
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JP1200979A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhisa Okamoto
光央 岡本
Hiroichi Kodama
博一 小玉
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve a power utilization efficiency and obtain a compact apparatus by a method wherein a low voltage DC source and a commercial AC source can be applied with one inverter circuit. CONSTITUTION:An inverter circuit is a push-pull current type inverter circuit which is connected to the primary side of a transformer 8 and has two switching devices 6a and 6b and a control means 13 which drives the switching devices 6a and 6b alternately while providing a period during which both the switching devices 6a and 6b are driven when a DC source 1 is used as an electric source and which drives the switching devices 6a and 6b alternately while providing a period during which both the switching devices 6a and 6b are not driven when a commercial AC source is used as an electric source. With this constitution, both the AC source 2 and the DC source 1 can be applied with one converter, so that a compact apparatus can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電源回路に関し、特に、商用交流電源及び低電
圧直流電源の両方で使用される電気・電子機器のための
電源回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a power supply circuit, and more particularly to a power supply circuit for electrical and electronic equipment used with both commercial AC power supply and low voltage DC power supply.

(従来の技術) 近年、通常は商用交流電源で使用される電気・電子機器
であって、屋外でも使用可能なものが各種開発されてい
る。屋外での使用に際しては、電気・電子機器を自動車
用蓄電池等の12V〜24V程度の低電圧直流電源で駆
動する必要がある。
(Prior Art) In recent years, various electrical and electronic devices that are normally used with commercial AC power sources and can be used outdoors have been developed. When used outdoors, it is necessary to drive electric/electronic equipment with a low voltage DC power source of about 12V to 24V, such as a storage battery for an automobile.

現在広く利用されているインバータ電子レンジに於いて
も屋外での使用が試みられている。
Attempts have also been made to use inverter microwave ovens, which are currently widely used, outdoors.

従来の典型的なインバータ電子レンジの構成を第6図に
示す。インバータ電子レンジ60では、商用交流電源6
6 (100V、50/60Hz)から得られた交流電
力は整流回路61によって直流電力に変換される。この
直流電力は一石共振型インバータ回路62で高周波化さ
れ、昇圧用トランス63で昇圧される。トランス63の
出力は倍電圧全波整流回路64で整流され、マグネトロ
ン65の駆動に利用される。
The configuration of a typical conventional inverter microwave oven is shown in FIG. In the inverter microwave oven 60, the commercial AC power supply 6
6 (100V, 50/60Hz) is converted into DC power by a rectifier circuit 61. This DC power is made to have a high frequency by a single-stone resonant inverter circuit 62, and is boosted by a step-up transformer 63. The output of the transformer 63 is rectified by a voltage doubler full-wave rectifier circuit 64 and used to drive a magnetron 65.

第6図の構成のインバータ電子レンジ60を低電圧直流
電源で動作させる場合には、第7図に示すように、低電
圧直流電源72とインバータ電子レンジ60との開にD
 C/A Cインバータ71を設け、低電圧直流電源7
2の出力をD C/A Cインバータ71によって商用
交流’1#66と同じ100V、50 / 60 Hz
の交流電力に変換し、この交流電力でインバータ電子レ
ンジ60を作動させていた。
When operating the inverter microwave oven 60 having the configuration shown in FIG. 6 with a low voltage DC power supply, as shown in FIG.
A C/A C inverter 71 is provided, and a low voltage DC power supply 7
The output of 2 is converted to the same 100V, 50/60 Hz as the commercial AC '1#66 by the DC/AC inverter 71.
This AC power is used to operate the inverter microwave oven 60.

(発明が解決しようとするaH) 上述したような、D C/A Cインバータを使用して
低電圧直流電源の出力を交流に変換してインバータ電子
レンジに入力する方式では、D C/ACインバータと
インバータ電子レンジのインバータ回路とで二度の電力
変換が行われるため、電力の利用効率が極めて低くなる
という問題がある。
(AH to be Solved by the Invention) In the method described above in which a DC/AC inverter is used to convert the output of a low voltage DC power source into AC and input it to an inverter microwave oven, a DC/AC inverter is Since power conversion is performed twice between the microwave oven and the inverter circuit of the inverter microwave oven, there is a problem in that the efficiency of power use is extremely low.

また、2個のインバータを必要とすることから、ii!
源回路のコストも高くなる。更に、自動車用蓄電池等の
直流電源が小容量である場合には、電力の損失の小さい
、即ち電力利用効率の高い高価なインバータ回路が必要
となる。
Also, since two inverters are required, ii!
The cost of the source circuit also increases. Furthermore, when a DC power source such as an automobile storage battery has a small capacity, an expensive inverter circuit with low power loss, that is, high power utilization efficiency, is required.

従来ノインバータ電子レンジのインバータ回路に低電圧
直流電源を直接に接続するように仕様を変更することは
理論的には可能であるが、電流容量の大きいインバータ
用スイッチング素子が必要となることから、このような
解決法は現実的とはいえない。
Although it is theoretically possible to change the specifications of a conventional non-inverter microwave oven so that a low-voltage DC power supply is directly connected to the inverter circuit, this would require an inverter switching element with a large current capacity. Such a solution is not realistic.

低電圧直流電源でインバータ電子レンジを効率よく駆動
するために、スイッチング素子の電流容量を低減するこ
とができるプッシュプル電圧型インバータ回路をインバ
ータ電子レンジに設け、このインバータ回路に直流ii
源を直接に接続することも考えられる。しかしこのよう
な方式では、特に直流電源の出力電圧が低い場合には、
インバータ回路を流れる電流が大きいために、スイッチ
ング損失が大きくなるという問題がある。又、スイッチ
ング素子の電流容量を低減することができるプッシュプ
ル電圧型インバータ回路を用いるとはいえ、インバータ
回路電流が大きいため、電流容量の大きいスイッチング
素子やトランス巻線等の高価な回路部品を使用する必要
があることに起因するコストアップの問題が生じる。更
に、プッシュプル電圧型インバータ回路を搭載したイン
バータ電子レンジを商用交流電源で動作させる場合には
、商用交流電源の電圧を低電圧直流電源の電圧まで降圧
、整流しなければならないため、インバータ回路での電
力変換以外に、交流−交流、交流−直流の二度の電力変
換が必要であり、電力の利用効率が低い。それに加えて
、降圧のために商用交流電源に接続されるトランスは商
用交流電源の低周波数に対応したものでなければならず
、その重量及びサイズが大きくなる。
In order to efficiently drive an inverter microwave oven with a low-voltage DC power supply, the inverter microwave oven is equipped with a push-pull voltage type inverter circuit that can reduce the current capacity of the switching elements, and this inverter circuit is equipped with a DC II
It is also conceivable to connect the source directly. However, with this method, especially when the output voltage of the DC power supply is low,
Since the current flowing through the inverter circuit is large, there is a problem that switching loss becomes large. In addition, although a push-pull voltage inverter circuit is used that can reduce the current capacity of switching elements, the inverter circuit current is large, so expensive circuit components such as switching elements with large current capacity and transformer windings are used. The problem of increased costs arises due to the need to do so. Furthermore, when operating an inverter microwave oven equipped with a push-pull voltage type inverter circuit on a commercial AC power supply, the voltage of the commercial AC power supply must be stepped down and rectified to the voltage of a low-voltage DC power supply. In addition to the above power conversion, two power conversions are required: AC-AC and AC-DC, resulting in low power utilization efficiency. In addition, the transformer connected to the commercial AC power source for step-down must be compatible with the low frequency of the commercial AC power source, which increases its weight and size.

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、1個のインバータ回路で交流
電源及び直流1!源を取り扱うことができ、安価でコン
パクトな電源回路を提供することにある。
The present invention was made in view of the current situation, and
The purpose is to use one inverter circuit for AC and DC power! The object of the present invention is to provide an inexpensive and compact power supply circuit that can handle the power source.

(課題を解決するための手段) 本発明のi源回路は、交流電源、及び直流電源の両方を
電源とし、インバータ回路、並びに該インバータ回路の
出力を昇圧する変圧器を備えた電源回路であって、該イ
ンバータ回路は、該変圧器の一次側に接続されたプッシ
ュプル電流型インバータ回路であって、2個のスイッチ
ング素子と、直流電源が電源として用いられる場合に、
該2個のスイッチング素子を両スイッチング素子が共に
駆動されている時間を設けながら交互に駆動し、商用交
流電源が電源として用いられる場合に、該2個のスイッ
チング素子を両スイッチング素子が共に駆動されていな
い時間を設けながら交互に駆動する制御手段とを備えて
おり、そのことにより上記目的が達成される。
(Means for Solving the Problems) The i-source circuit of the present invention is a power supply circuit that uses both an AC power source and a DC power source as a power source, and includes an inverter circuit and a transformer that boosts the output of the inverter circuit. The inverter circuit is a push-pull current type inverter circuit connected to the primary side of the transformer, and when two switching elements and a DC power source are used as the power source,
The two switching elements are driven alternately while providing a time during which both switching elements are driven together, and when a commercial AC power source is used as a power source, the two switching elements are driven together. and a control means for driving alternately while providing periods when the vehicle is not in use, thereby achieving the above object.

又、本発明の電源回路は、交流電源、及び直流電源の両
方を電源とし、インバータ回路、並びに該インバータ回
路の出力を昇圧する変圧器を備えた電源回路であって、
該インバータ回路は、該変圧器の一次側に接続されたプ
ッシュプル電流型インバータ回路であって、該変圧器の
一次巻線の一端に第1の端子が接続された第1のスイッ
チング素子と、該一次巻線の他端に第1の端子が接続さ
れ、該第1のスイッチング素子の第2の端子に第2の端
子が接続された第2のスイッチング素子と、直流電源が
電源として用いられる場合に、該第1及び第2のスイッ
チング素子を両スイッチング素子が共に駆動されている
時間を設けながら交互に駆動し、商用交流電源が電源と
して用いられる場合に、該第1及び第2のスイッチング
素子を両スイッチング素子が共に駆動されていない時間
を設けながら交互に駆動する制御手段と、該変圧器の一
次側のタップに一端が接続されたリアクトルとを備え、
該電源回路は、交流電源の出力を整流するための整流回
路と、該リアクトルの他端と、直流ii源の一方の出力
端子及び該整流回路の一方の出力端子の何れか一方とを
選択的に接続する電源切換手段とを更に備え、直流電源
の他方の出力端子及び該整流回路の他方の出力端子は共
に、該第1のスイッチング素子の第2の端子と該第2の
スイッチング素子の第2の端子との接続点に接続されて
おり、そのことにより上記目的が達成される。
Further, the power supply circuit of the present invention is a power supply circuit that uses both an AC power source and a DC power source as a power source, and includes an inverter circuit and a transformer that boosts the output of the inverter circuit,
The inverter circuit is a push-pull current type inverter circuit connected to the primary side of the transformer, and includes a first switching element having a first terminal connected to one end of the primary winding of the transformer; A second switching element having a first terminal connected to the other end of the primary winding and a second terminal connected to a second terminal of the first switching element, and a DC power source are used as a power source. In this case, the first and second switching elements are driven alternately while providing a time during which both switching elements are driven, and when a commercial AC power source is used as a power source, the first and second switching elements are comprising a control means for driving the elements alternately while providing a time during which both switching elements are not driven, and a reactor having one end connected to a tap on the primary side of the transformer,
The power supply circuit selectively connects a rectifier circuit for rectifying the output of the AC power source, the other end of the reactor, one output terminal of the DC II source, and one output terminal of the rectifier circuit. The other output terminal of the DC power supply and the other output terminal of the rectifier circuit are both connected to the second terminal of the first switching element and the second output terminal of the second switching element. 2, thereby achieving the above object.

(実施例) 本発明を実施例について以下に説明する。(Example) The invention will now be described with reference to examples.

第1図に本発明の一実施例の回路図を示す。第1図でブ
ロック化して示されている制御回路13、整流回路3及
びリアクトル電流検出回路12の内の、整流回路3及び
リアクトル電流検出回路12は公知の構成を有している
。制御回路13については後に詳述する。又、本実施例
はインバータ電子レンジ用の電源回路であるが、本発明
の電源回路は商用交流mil!及び低電圧直流電源の両
方で使用される各種の電気・電子機器のための電源回路
として用いることができる。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the present invention. Of the control circuit 13, rectifier circuit 3, and reactor current detection circuit 12 shown as blocks in FIG. 1, the rectifier circuit 3 and the reactor current detection circuit 12 have known configurations. The control circuit 13 will be explained in detail later. Further, although this embodiment is a power supply circuit for an inverter microwave oven, the power supply circuit of the present invention is a commercial AC mil! It can be used as a power supply circuit for various electrical and electronic devices used both in low-voltage DC power supply and in low-voltage DC power supply.

第1図の電源回路は、低電圧直流電源(例えば自動車用
蓄電池)1の直流電力又は商用交流電源2から整流回路
3を介して得られた直流電力を交流電力に変換するプッ
シュプル電流型インバータ回路、該インバータ回路の出
力電圧を昇圧する昇圧用トランス8、昇圧用トランス8
の出力を整流する倍電圧全波整流回路、並びに直流電源
1及び整流回路3の何れかを該インバータ回路に接続す
る電源切換器4を備えている。該倍電圧全波整流[1t
の出力によって電子レンジのマグネトロン14が駆動さ
れる。昇圧用トランス8の二次側からは、マグネトロン
14のフィラメント用電源及びインバータ回路の制御回
路13用′I48Iiijも取られている。
The power supply circuit in FIG. 1 is a push-pull current type inverter that converts DC power obtained from a low-voltage DC power source (for example, an automobile storage battery) 1 or a commercial AC power source 2 via a rectifier circuit 3 into AC power. circuit, a step-up transformer 8 for boosting the output voltage of the inverter circuit, a step-up transformer 8
The inverter circuit includes a voltage doubler full-wave rectifier circuit for rectifying the output of the inverter, and a power supply switch 4 for connecting either the DC power source 1 or the rectifier circuit 3 to the inverter circuit. The voltage doubler full wave rectification [1t
The magnetron 14 of the microwave oven is driven by the output. From the secondary side of the step-up transformer 8, a power supply for the filament of the magnetron 14 and a power supply for the control circuit 13 of the inverter circuit are also taken.

上記倍電圧全波整流回路は公知の構成を有しており、2
個のダイオード10a、10b及び2個のコンデンサ9
a、9bを備えている。
The above-mentioned voltage doubler full-wave rectifier circuit has a known configuration, and has two
diodes 10a, 10b and two capacitors 9
a, 9b.

上記インバータ回路は、2個のパワートランジスタ6a
、6b、二次巻線15を有するリアクトル5、ダイオー
ド7、カレントトランスデユーサ11、リアクトル電流
検出回路12及びトランジスタ6a、6bを駆動する制
御回路13を備えている。
The inverter circuit includes two power transistors 6a.
, 6b, a reactor 5 having a secondary winding 15, a diode 7, a current transducer 11, a reactor current detection circuit 12, and a control circuit 13 for driving transistors 6a and 6b.

トランジスタ6a及び6bのコレクタはトランス8の一
次巻線の一端8a及び他端8bにそれぞれ接続されてい
る。トランジスタ6a及び6bのエミッタ同士が接続さ
れている。トランジスタ6a、6bのベースが制御回路
13によって駆動されることにより、トランス8の一次
側を流れる電流が高速にスイッチングされる。トランジ
スタ6a、6bに代えで、パワーMO8FET、IGB
T等のスイ・7チング素子を用いてもよい。
The collectors of the transistors 6a and 6b are connected to one end 8a and the other end 8b of the primary winding of the transformer 8, respectively. The emitters of transistors 6a and 6b are connected to each other. By driving the bases of the transistors 6a and 6b by the control circuit 13, the current flowing through the primary side of the transformer 8 is switched at high speed. Power MO8FET, IGB in place of transistors 6a and 6b
A switching element such as T may also be used.

直流?4[1は、その一端がトランジスタ6aのエミッ
タとトランジスタ6bのエミッタとの接続点に接続され
、他端が電源切換器4の第1スイツチ4aの一端に接続
されている。第1スイツチ4aの他端はリアクトル5を
介してトランス8の一次巻線のタップ8cに接続されて
いる。整流回路3は、その一方の出力端子がトランジス
タ6aのエミッタとトランジスタ6bのエミッタとの接
続点に接続され、他方の出力端子が電源切換器4の第2
スイツチ4bを介して第1スイツチ4aとリアクトル5
との接続点に接続されている。
Direct current? 4[1 has one end connected to the connection point between the emitter of the transistor 6a and the emitter of the transistor 6b, and the other end connected to one end of the first switch 4a of the power supply switch 4. The other end of the first switch 4a is connected to a tap 8c of the primary winding of the transformer 8 via the reactor 5. The rectifier circuit 3 has one output terminal connected to the connection point between the emitter of the transistor 6a and the emitter of the transistor 6b, and the other output terminal connected to the second output terminal of the power switch 4.
The first switch 4a and the reactor 5 are connected via the switch 4b.
connected to the connection point.

電源切換器4は手動又は自動で作動するものであり、直
流電源1が用いられる場合には第1スイツチ4aが閉じ
られ、商用交流電源2が用いられる場合には第2スイツ
チ4bが閉じられる。
The power supply switch 4 is operated manually or automatically, and when the DC power supply 1 is used, the first switch 4a is closed, and when the commercial AC power supply 2 is used, the second switch 4b is closed.

リアクトル5の二次巻線15及びダイオード7は、スイ
ッチング素子であるトランジスタ6a。
The secondary winding 15 and diode 7 of the reactor 5 are transistors 6a which are switching elements.

6bを保護するために設けられている。6b.

リアクトル電流検出回路12はカレントトランスデユー
サ11の出力に基づいてリアクトル5に流れる電流の大
きさを検出する。リアクトル電流検出回路12の出力は
、制御回路13に与えられる。
The reactor current detection circuit 12 detects the magnitude of the current flowing through the reactor 5 based on the output of the current transducer 11. The output of the reactor current detection circuit 12 is given to the control circuit 13.

制御回路13の構成を第2図に示す。ポジティプエッジ
トリガヮンシテット回路21及びネガティブエツジトリ
ガワンショット回路22は、発振回路20から出力され
る矩形波の立ち上がり及び立ち下がりでそれぞれパルス
を出力する。三角波発生回路23aは、ポジティブエツ
ジトリガワンショット回路21からのパルスが入力され
る度に三角波を出力する。三角波発生回路23bは、ネ
ガティブエツジトリガワンショット回路22からのパル
スが入力される度に三角波を発生する。
The configuration of the control circuit 13 is shown in FIG. The positive edge trigger one-shot circuit 21 and the negative edge trigger one-shot circuit 22 output pulses at the rise and fall of the rectangular wave output from the oscillation circuit 20, respectively. The triangular wave generation circuit 23a outputs a triangular wave every time a pulse from the positive edge trigger one-shot circuit 21 is input. The triangular wave generating circuit 23b generates a triangular wave every time a pulse from the negative edge trigger one-shot circuit 22 is input.

比較回路24aには三角波発生回路23aからの三角波
とトランス−次側電圧基準値とが入力されており、比較
回路24aの出力は該三角波の電圧レベルが該電圧基準
値より大きい期間にハイレベルになる。比較回路24b
の出力は、三角波発生回路23bからの三角波の電圧レ
ベルが該電圧基準値より大きい期間にハイレベルになる
The comparison circuit 24a receives the triangular wave from the triangular wave generation circuit 23a and the voltage reference value on the next side of the transformer, and the output of the comparison circuit 24a goes to a high level during a period in which the voltage level of the triangular wave is higher than the voltage reference value. Become. Comparison circuit 24b
The output of the triangular wave generating circuit 23b becomes high level during a period in which the voltage level of the triangular wave from the triangular wave generating circuit 23b is higher than the voltage reference value.

比較回路24aの出力は、2個のインバータ27a及び
28a、2個のANDゲート29a及び30a並びにO
Rゲート31aから構成されるXOR(eXclusi
ve OR)回路26aに与えられる。
The output of the comparison circuit 24a is connected to two inverters 27a and 28a, two AND gates 29a and 30a, and O
An XOR (eXclusi
ve OR) circuit 26a.

XOR回路26aの他の入力は、電源選択回路25の出
力である。電源選択回路25は第1図の電源切り換え器
4に連動して作動し、その出力は、商用交流電源2が選
択されている場合にはハイレベルであり、直流電源1が
選択されている場合にはローレベルである。従って、直
流電源1が選択されている場合には、XOR回路26a
の出力は、比較回路24aの出力がハイレベルの期間に
ハイレベルになり、商用交流l1192が選択されてい
る場合には、比較回路24aの出力がローレベルの期間
にXOR回路26aの出力はハイレベルになる。XOR
回路26aの出力は、トランジスタ6aのゲートに印加
される。XOR回路26aの出力がハイレベルの時にト
ランジスタ6aはオン状態になる。
The other input of the XOR circuit 26a is the output of the power supply selection circuit 25. The power supply selection circuit 25 operates in conjunction with the power supply switch 4 shown in FIG. 1, and its output is at a high level when the commercial AC power supply 2 is selected, and when the DC power supply 1 is selected. is at a low level. Therefore, when the DC power supply 1 is selected, the XOR circuit 26a
The output of the XOR circuit 26a becomes high level while the output of the comparison circuit 24a is high level, and when the commercial AC l1192 is selected, the output of the XOR circuit 26a becomes high level while the output of the comparison circuit 24a is low level. become the level. XOR
The output of circuit 26a is applied to the gate of transistor 6a. When the output of the XOR circuit 26a is at a high level, the transistor 6a is turned on.

比較回路24bの出力は、2個のインバータ27b及び
28b、2個のANDゲート29b及び30b並びにO
Rゲート31bから構成されるXOR回路26bに与え
られている。XOR回路26bには又、電源選択回路2
5の出力が与えられている。比較回路24b、電源選択
回路25及びXOR回路26bの出力の関係は、XOR
回路26aに関して述べたのと同様である。XOR回路
26bの出力はトランジスタ6bのゲートに印加される
。XOR回路26bの出力がハイレベルの時にトランジ
スタ6bはオン状態になる。
The output of the comparison circuit 24b is output from two inverters 27b and 28b, two AND gates 29b and 30b, and O
The signal is applied to an XOR circuit 26b composed of an R gate 31b. The XOR circuit 26b also includes a power supply selection circuit 2.
5 outputs are given. The relationship among the outputs of the comparison circuit 24b, power supply selection circuit 25, and XOR circuit 26b is
This is the same as described regarding circuit 26a. The output of the XOR circuit 26b is applied to the gate of the transistor 6b. When the output of the XOR circuit 26b is at a high level, the transistor 6b is turned on.

尚、第2図の制御回路13ではリアクトル電流検出回路
12の検出出力は利用されていない。
Note that the control circuit 13 shown in FIG. 2 does not utilize the detection output of the reactor current detection circuit 12.

直流電[1が選択されている場合に於ける制御回路13
の動作タイミングを第3A図に示す。三角波発生回路2
3a及び23bは交互に三角波を出力するので、比較回
路24a及び24bの出力は交互にハイレベルになる。
Control circuit 13 when DC current [1 is selected]
The operation timing of is shown in FIG. 3A. Triangular wave generation circuit 2
Since the circuits 3a and 23b alternately output triangular waves, the outputs of the comparison circuits 24a and 24b alternately become high level.

従って、XOR回路26a及び26bの出力も交互にハ
イレベルになり、トランジスタ6a及び6bは交互にオ
ン状態にされる。ここで重要なことは、比較回路24a
の出力及び比較回路24bの出力が同時にハイレベルに
なる期間が存在するように、トランス−次側電圧基準値
が設定されていることである。このことにより、XOR
回路26a及び26bの出力の双方がハイレベルになる
期間(a = b及びC〜d)が生じ、この期間にトラ
ンジスタ6a及び6bは共にオン状態になる。
Therefore, the outputs of the XOR circuits 26a and 26b also become high level alternately, and the transistors 6a and 6b are alternately turned on. What is important here is that the comparison circuit 24a
The transformer-next-side voltage reference value is set such that there is a period in which the output of the comparator circuit 24b and the output of the comparator circuit 24b are simultaneously at a high level. By this, XOR
A period (a=b and C to Cd) occurs in which both the outputs of the circuits 26a and 26b are at a high level, and during this period, both transistors 6a and 6b are in an on state.

商用交流電源が選択されている場合の制御回路13の動
作タイミングを第3B図に示す。この場合には、比較回
路24a及び24bの出力がローレベルの時にXOR回
路26a及び26bの出力がそれぞれハイレベルになる
。従って、比較回路24a及び24bの出力が共にハイ
レベルである期間(g〜h及び1〜j)にXOR回路2
6a及び26bの出力は共にローレベルであり、その期
間にはトランジスタ6a及び6bは共にオフ状態になる
FIG. 3B shows the operation timing of the control circuit 13 when the commercial AC power source is selected. In this case, when the outputs of the comparison circuits 24a and 24b are at a low level, the outputs of the XOR circuits 26a and 26b are at a high level, respectively. Therefore, the XOR circuit 2
The outputs of 6a and 26b are both at a low level, and during that period, both transistors 6a and 6b are in an off state.

本実施例の動作を説明する。The operation of this embodiment will be explained.

(1)低電圧直流電源1が用いられる場合トランジスタ
6a及び6bが共にオンしている期間(a −b )に
は、昇圧用トランス8の一次巻線が短絡され、リアクト
ル5にエネルギーが蓄えられる。トランジスタ6aがオ
フされると、期間b〜Cに於いて、リアクトル5に蓄積
されていたエネルギーはトランス8を介して放出され、
コンデンサ9aが充電される。次にトランジスタ6aが
オンされ、期間C〜dに於いて、リアクトル5に再びエ
ネルギーが蓄えられる。続いてトランジスタ6aがオフ
されると、期間d −eに於いて、リアクトル5に蓄え
られていたエネルギーはトランス8を介して放出され、
コンデンサ9bが充電される。リアクトル5のエネルギ
ーが放出される際のトランス8の一次側電圧は、直流電
源1の電圧とリアクトル5の電圧との和となる。このよ
うにして、直流電源が使用される場合には昇圧が行われ
る。リアクトル5によって昇圧が行われる度合は、2個
のトランジスタ6a及び6bが共にオンしている期間(
a −b 、  c −d )の長さによって定まる。
(1) When the low-voltage DC power supply 1 is used, the primary winding of the step-up transformer 8 is short-circuited and energy is stored in the reactor 5 during the period (a-b) when both transistors 6a and 6b are on. . When the transistor 6a is turned off, the energy stored in the reactor 5 is released via the transformer 8 during periods b to C.
Capacitor 9a is charged. Next, the transistor 6a is turned on, and energy is stored in the reactor 5 again during periods C to d. Subsequently, when the transistor 6a is turned off, the energy stored in the reactor 5 is released via the transformer 8 during the period d-e.
Capacitor 9b is charged. The primary voltage of the transformer 8 when the energy of the reactor 5 is released is the sum of the voltage of the DC power supply 1 and the voltage of the reactor 5. In this way, boosting is performed when a DC power source is used. The degree to which the reactor 5 boosts the voltage depends on the period during which both the two transistors 6a and 6b are on (
a − b , c − d ).

(2)商用交流111iX2が用いられる場合先ずトラ
ンジスタ6aがオンされると、期間1〜gに於いて、リ
アクトル5にエネルギーが蓄えられ、それと同時にトラ
ンス8に電流が流れる。
(2) When commercial AC 111iX2 is used When the transistor 6a is first turned on, energy is stored in the reactor 5 during periods 1 to g, and at the same time, current flows through the transformer 8.

従って、エネルギーがトランス8の二次側へ放出され、
コンデンサ9bが充電される。トランジスタ6aがオフ
されると、期間g−hに於いて、リアクトル5に蓄えら
れていたエネルギーはダイオード7、リアクトルの二次
巻線15及び第2スイツチ4bを含む経路を通して電源
に帰還する。次にトランジスタ6bがオンされると、期
間h〜lに於いて、リアクトル5にエネルギーが蓄積さ
れ、それと同時にトランス8の二次側へエネルギーが放
出され、コンデンサ9aが充電される。トランジスタ6
bがオフされると、期間i −Jに於いて、リアクトル
5に蓄えられていたエネルギーは電源に帰還する。一方
のトランジスタがオンされている期間(1〜g1 h〜
1)に於けるトランス8の一次側電圧は、整流回路3か
ら出力される電源電圧からリアクトル5の電圧を差し引
いたものになる。このようにして、商用交流電源が使用
される場合には降圧が行われる。
Therefore, energy is released to the secondary side of the transformer 8,
Capacitor 9b is charged. When the transistor 6a is turned off, the energy stored in the reactor 5 returns to the power source during the period gh through a path including the diode 7, the secondary winding 15 of the reactor, and the second switch 4b. Next, when the transistor 6b is turned on, energy is accumulated in the reactor 5 during a period h to l, and at the same time, energy is released to the secondary side of the transformer 8, charging the capacitor 9a. transistor 6
When b is turned off, the energy stored in the reactor 5 returns to the power source during the period i-J. Period when one transistor is on (1~g1 h~
The primary side voltage of the transformer 8 in 1) is obtained by subtracting the voltage of the reactor 5 from the power supply voltage output from the rectifier circuit 3. In this way, voltage step-down is performed when a commercial AC power source is used.

ダイオード7及びリアクトル5の二次巻線15を含む保
護回路の役割について述べる。直流電源1を用いている
場合に於いて、両トランジスタ6a、6bがオンされて
いる状態でトランジスタ6aがオフ状態に瞬時に切り替
えられたとする。この場合に上記保護回路が設けられて
いなければ、電流は瞬時に遮断されず、電流を維持し、
エネルギーを保つようにリアクトル5の両端に電源電圧
と同方向の電圧が発生する。従って、リアクトル5の電
圧と電源電圧が重畳された高電圧がトランジスタ6aに
加わり、トランジスタ6aが破壊される危険が生しる。
The role of the protection circuit including the diode 7 and the secondary winding 15 of the reactor 5 will be described. In the case where the DC power supply 1 is used, it is assumed that the transistor 6a is instantaneously switched to the off state while both the transistors 6a and 6b are on. In this case, if the above protection circuit is not provided, the current will not be cut off instantaneously, but the current will be maintained,
A voltage in the same direction as the power supply voltage is generated across the reactor 5 to maintain energy. Therefore, a high voltage obtained by superimposing the voltage of the reactor 5 and the power supply voltage is applied to the transistor 6a, and there is a risk that the transistor 6a will be destroyed.

リアクトル5に二次巻線15が設けられている場合には
、トランジスタ6aがオン状態からオフ状態に切り替え
られると、二次巻線15にリアクトル5に流れていた電
流と同一アンペアターンの電流が流れる。この電流は負
荷としての直流電源1で消費されるため、トランジスタ
6aに加わる電圧は電源電圧のみとなり、トランジスタ
6aの破壊の危険は小さくなる。ダイオード7は逆流防
止のために設けられている。
When the reactor 5 is provided with the secondary winding 15, when the transistor 6a is switched from the on state to the off state, a current of the same ampere-turn as the current flowing through the reactor 5 flows through the secondary winding 15. flows. Since this current is consumed by the DC power supply 1 as a load, the voltage applied to the transistor 6a is only the power supply voltage, and the risk of destruction of the transistor 6a is reduced. Diode 7 is provided to prevent backflow.

本実施例の出力電圧の調整は、三角波発生器23a、2
3bの出力とトランス−次側電圧基準値との比較により
行われる。
The adjustment of the output voltage in this embodiment is performed by the triangular wave generators 23a and 2.
This is done by comparing the output of 3b with the voltage reference value on the next side of the transformer.

出力電流の調整は、第2図の制御回路13の発振回路2
0に代えて例えば第4図に示す回路を用い、トランジス
タ6a、6bのスイッチングに休止期間を設けることに
よって行われる。発振回路42の出力は、第5図のタイ
ミングチャートに示すように、発振回路41の出力矩形
波よりも周期の長い矩形波である。発振回路41は第2
図の発振回路20と同様のものである。発振回路42の
出力は比較回路44を介してDフリップフロップ45の
D入力端子に与えられ、発振回路41の出力がDフリッ
プフロップ45のクロック端子に与えられることによっ
てDフリップフロップ45の出力端子Qに現れる。発振
回路41の出力はANDゲート46によってDフリップ
フロップ45の出力と論理積を取られるので、Dフリッ
プフロップ45の出力がローレベルの期間、即ち比較回
路44の出力がローレベルの期間には、発振回路41の
出力はANDゲート46を通過せず、この期間トランジ
スタ6a、6bのスイッチングは休止する。
The output current is adjusted by the oscillation circuit 2 of the control circuit 13 in FIG.
This is done by using, for example, the circuit shown in FIG. 4 instead of 0, and providing a pause period in the switching of the transistors 6a and 6b. The output of the oscillation circuit 42 is a rectangular wave with a longer period than the rectangular wave output from the oscillation circuit 41, as shown in the timing chart of FIG. The oscillation circuit 41 is the second
This is similar to the oscillation circuit 20 shown in the figure. The output of the oscillation circuit 42 is given to the D input terminal of the D flip-flop 45 via the comparator circuit 44, and the output of the oscillation circuit 41 is given to the clock terminal of the D flip-flop 45, so that the output terminal Q of the D flip-flop 45 is appears in Since the output of the oscillation circuit 41 is ANDed with the output of the D flip-flop 45 by the AND gate 46, during the period when the output of the D flip-flop 45 is at a low level, that is, during the period when the output of the comparator circuit 44 is at a low level, The output of the oscillation circuit 41 does not pass through the AND gate 46, and switching of the transistors 6a and 6b is stopped during this period.

比較回路44には、発振回路42及び誤差増幅アンプ4
3の出力が与えられる。比較回路44の出力は、発振回
路42の出力が誤差増幅アンプ43の出力より大きい場
合にハイレベルになる。誤差増幅アンプ43には、リア
クトル電流検出回路12(第1図参照)の検出出力とリ
アクトル電流基準値とが与えられ、誤差増幅アンプ43
は該検出出力から該基準値を減じたものを増幅するので
、発振回路42の出力がハイレベルであってリアクトル
電流検出回路12の検出出力とリアクトル電流基準値と
の差が所定の範囲内にある期間に、比較回路44の出力
はハイレベルになる。従って、リアクトル5の電流値が
大きい場合には、比較回路44の出力がハイレベルであ
る期間は短縮され、トランジスタ6a、6bのスイッチ
ングの休止期間は長くなるため、出力電流が抑制される
The comparison circuit 44 includes an oscillation circuit 42 and an error amplification amplifier 4.
3 outputs are given. The output of the comparison circuit 44 becomes high level when the output of the oscillation circuit 42 is larger than the output of the error amplification amplifier 43. The error amplification amplifier 43 is supplied with the detection output of the reactor current detection circuit 12 (see FIG. 1) and the reactor current reference value.
Since this subtracts the reference value from the detection output and amplifies it, the output of the oscillation circuit 42 is at a high level and the difference between the detection output of the reactor current detection circuit 12 and the reactor current reference value is within a predetermined range. During a certain period, the output of the comparison circuit 44 becomes high level. Therefore, when the current value of the reactor 5 is large, the period during which the output of the comparator circuit 44 is at a high level is shortened, and the period during which the switching of the transistors 6a and 6b is stopped becomes long, so that the output current is suppressed.

(発明の効果) 本発明によれば、1個のインバータ回路で低電圧直流電
源及び商用交流電源に対応できるため、電力の利用効率
が高く、安価でコンパクトな電源回路が提供される。本
発明の14源回路では、直流電源を用いる場合には昇圧
が行われるため、インバータ回路を流れる電流値を抑制
することができる。従って、スイッチング損失を低く抑
えることができ、電流容量の大きい高価な回路部品を使
用する必要もない。又、本発明によれば、昇圧用トラン
スの巻数比を低減することができ、従って、昇圧用トラ
ンスの小型化、軽量化が可能である。
(Effects of the Invention) According to the present invention, a single inverter circuit can support both a low-voltage DC power source and a commercial AC power source, thereby providing an inexpensive and compact power supply circuit with high power utilization efficiency. In the 14-source circuit of the present invention, when a DC power source is used, boosting is performed, so the value of current flowing through the inverter circuit can be suppressed. Therefore, switching loss can be kept low, and there is no need to use expensive circuit components with large current capacities. Further, according to the present invention, the turns ratio of the step-up transformer can be reduced, and therefore, the step-up transformer can be made smaller and lighter.

4、 ′   の    なセ I 第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図はその実施
例の制御回路のブロック図、第3A図及び第3B図はそ
の制御回路の動作を示すタイミングチャート、第4図は
該実施例の出力電流を調整するための回路の一例のブロ
ック図、第5図は第4図の回路の動作を示すタイミング
チャート、第6図は従来のインバータ電子レンジの一例
のブロック図、第7図はそのインバータ電子レンジを低
電圧直流電源で作動させるための従来の一方式を示すブ
ロック図である。
4.' No. I Figure 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram of a control circuit of the embodiment, and Figures 3A and 3B show the operation of the control circuit. 4 is a block diagram of an example of a circuit for adjusting the output current of the embodiment, FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the circuit in FIG. 4, and FIG. 6 is a conventional inverter microwave oven. FIG. 7 is a block diagram showing a conventional method for operating the inverter microwave oven with a low voltage DC power supply.

1・・・低電圧直流電源、2・・・商用交流電源、3・
・・整流回路、4・・・′I4源切9換え器、5・・・
リアクトル、5 a s  6 b・・・パワートラン
ジスタ(スイッチング素子)、7・・・ダイオード、8
・・・昇圧用トランス、9a、9b・・・コンデンサ、
10a、10b・・・ダイオード、11・・・カレント
トランスデユーサ、12・・・リアクトル電流検出回路
、13・・・制御回路、14・・・マグネトロン。
1...Low voltage DC power supply, 2...Commercial AC power supply, 3.
... Rectifier circuit, 4...' I4 source switch 9 switch, 5...
Reactor, 5 a s 6 b... Power transistor (switching element), 7... Diode, 8
...Step-up transformer, 9a, 9b...Capacitor,
10a, 10b...Diode, 11...Current transducer, 12...Reactor current detection circuit, 13...Control circuit, 14...Magnetron.

以上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、交流電源、及び直流電源の両方を電源とし、インバ
ータ回路、並びに該インバータ回路の出力を昇圧する変
圧器を備えた電源回路に於いて、該インバータ回路は、
該変圧器の一次側に接続されたプッシュプル電流型イン
バータ回路であって、 2個のスイッチング素子と、 直流電源が電源として用いられる場合に、該2個のスイ
ッチング素子を両スイッチング素子が共に駆動されてい
る時間を設けながら交互に駆動し、商用交流電源が電源
として用いられる場合に、該2個のスイッチング素子を
両スイッチング素子が共に駆動されていない時間を設け
ながら交互に駆動する制御手段と を備えている電源回路。 2、交流電源、及び直流電源の両方を電源とし、インバ
ータ回路、並びに該インバータ回路の出力を昇圧する変
圧器を備えた電源回路に於いて、該インバータ回路は、
該変圧器の一次側に接続されたプッシュプル電流型イン
バータ回路であって、 該変圧器の一次巻線の一端に第1の端子が接続された第
1のスイッチング素子と、 該一次巻線の他端に第1の端子が接続され、該第1のス
イッチング素子の第2の端子に第2の端子が接続された
第2のスイッチング素子と、直流電源が電源として用い
られる場合に、該第1及び第2のスイッチング素子を両
スイッチング素子が共に駆動されている時間を設けなが
ら交互に駆動し、商用交流電源が電源として用いられる
場合に、該第1及び第2のスイッチング素子を両スイッ
チング素子が共に駆動されていない時間を設けながら交
互に駆動する制御手段と、 該変圧器の一次側のタップに一端が接続されたリアクト
ルと を備え、 該電源回路は、 交流電源の出力を整流するための整流回路と、該リアク
トルの他端と、直流電源の一方の出力端子及び該整流回
路の一方の出力端子の何れか一方とを選択的に接続する
電源切換手段と を更に備え、 直流電源の他方の出力端子及び該整流回路の他方の出力
端子は共に、該第1のスイッチング素子の第2の端子と
該第2のスイッチング素子の第2の端子との接続点に接
続されている 電源回路。
[Claims] 1. In a power supply circuit that uses both an AC power source and a DC power source as a power source and includes an inverter circuit and a transformer that boosts the output of the inverter circuit, the inverter circuit:
A push-pull current type inverter circuit connected to the primary side of the transformer, comprising two switching elements, and when a DC power source is used as a power source, both switching elements drive the two switching elements. control means for driving the two switching elements alternately while providing a time during which the two switching elements are driven, and when a commercial AC power source is used as a power source, driving the two switching elements alternately while providing a time during which both switching elements are not driven A power supply circuit equipped with 2. In a power supply circuit that uses both an AC power source and a DC power source as a power source and includes an inverter circuit and a transformer that boosts the output of the inverter circuit, the inverter circuit:
A push-pull current type inverter circuit connected to the primary side of the transformer, comprising: a first switching element having a first terminal connected to one end of the primary winding of the transformer; a second switching element having a first terminal connected to its other end and a second terminal connected to a second terminal of the first switching element; The first and second switching elements are driven alternately while providing a time during which both switching elements are driven, and when a commercial AC power source is used as a power source, the first and second switching elements are driven as both switching elements. and a reactor having one end connected to a tap on the primary side of the transformer, and the power supply circuit rectifies the output of the AC power supply. further comprising a rectifier circuit, and power supply switching means for selectively connecting the other end of the reactor to one of the output terminals of the DC power source and one output terminal of the rectifier circuit, the other output terminal and the other output terminal of the rectifier circuit are both connected to a connection point between the second terminal of the first switching element and the second terminal of the second switching element; .
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