JPH0429562A - Switching power source device having standby power circuit - Google Patents

Switching power source device having standby power circuit

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JPH0429562A
JPH0429562A JP2130345A JP13034590A JPH0429562A JP H0429562 A JPH0429562 A JP H0429562A JP 2130345 A JP2130345 A JP 2130345A JP 13034590 A JP13034590 A JP 13034590A JP H0429562 A JPH0429562 A JP H0429562A
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JP
Japan
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power supply
circuit
switching
resonant circuit
transformer
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Application number
JP2130345A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yasumura
昌之 安村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 電源スイッチを切った後も、一部の回路に何らかの待機
動作をさせるために電源を供給し続けるスタンバイ電源
回路を備えたスイッチング電源装置に関し、特に共振形
コンバータを有するスイッチング電源装置に省電力で小
形のスタンバイ電源回路を備えた電源装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a switching power supply device equipped with a standby power supply circuit that continues to supply power to some circuits for some kind of standby operation even after the power switch is turned off. In particular, the present invention relates to a switching power supply device having a resonant converter and a power-saving, small-sized standby power supply circuit.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、スタンバイ電源回路を有するスイッチング電
源装置に関し、スイッチング周波数固定で共振周波数制
御方式の共振形コンバータを有するスイッチング電源装
置において、主電源部用の第1の共振回路と、スタンバ
イ電源用の第2の共振回路とを有し、第1及び第2の共
振回路を共通のスイッチング回路に接続し、第2の共振
回路と前記スイッチング回路との接続点と、第1の共振
回路との間に主電源スイッチを配したスタンバイ電源回
路を有するスイッチング電源装置である。
The present invention relates to a switching power supply device having a standby power supply circuit, and in a switching power supply device having a resonant converter using a resonance frequency control method with a fixed switching frequency, a first resonant circuit for a main power supply section and a second resonant circuit for a standby power supply section are provided. 2 resonant circuits, the first and second resonant circuits are connected to a common switching circuit, and a connection point between the second resonant circuit and the switching circuit is connected to the first resonant circuit. This is a switching power supply device that has a standby power supply circuit equipped with a main power switch.

これにより、スタンバイ電源回路の電力変換効率が向上
し、スタンバイ電源回路の電源用カドランスが小形化さ
れ、磁気シールドが不要となり、プリント基板にマウン
トできる。
This improves the power conversion efficiency of the standby power supply circuit, reduces the size of the power supply cadence of the standby power supply circuit, eliminates the need for magnetic shielding, and allows mounting on a printed circuit board.

さらに、主電源スイッチ投入時の突入電流が減るので、
突入電流制限抵抗を短絡して電源電圧降下と発熱とを防
止できる。
Furthermore, the inrush current when the main power switch is turned on is reduced, so
Power supply voltage drop and heat generation can be prevented by short-circuiting the inrush current limiting resistor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電源スイッチを切った後も、一部の回路に何らかの待機
動作をさせるために電圧を供給し続けるスタンバイ電源
回路を備えた電源装置がある。例えば、第6図はカラー
テレビジョン受像機用の電源回路の一例で、テレビ(T
V)受像機本体用の主電源回路と、リモートコントロー
ル装置(リモコン)受信部用の電源回路と、衛星放送(
BS)チューナ及びコンバータ用の電源回路とをそれぞ
れ別個に設けてシ)る。
Some power supply devices include a standby power supply circuit that continues to supply voltage to some circuits for some kind of standby operation even after the power switch is turned off. For example, Figure 6 shows an example of a power supply circuit for a color television receiver.
V) Main power supply circuit for the receiver body, power supply circuit for the remote control device (remote control) receiver, and satellite broadcasting (
BS) The tuner and converter power supply circuits are provided separately.

そして、TV受像機本体の主電源スイッチのオン・オフ
をも操作する前記リモコン受信部用の電源回路と、タイ
マーによる予約受信などが行われる前記BSチューナ及
びBSコンバータ用電源回路とは、TV受像機本体用の
主電源スイッチが切られても、電源供給が継続されるよ
うにしである。
The power supply circuit for the remote control receiving unit, which also operates the on/off of the main power switch of the TV receiver body, and the power supply circuit for the BS tuner and BS converter, in which reservation reception using a timer, etc., are performed, are used to receive TV images. Even if the main power switch for the main body of the machine is turned off, the power supply continues.

第6図の例において、TV受像機本体用の主電源回路と
しては、スイッチング周波数が固定で直列共振周波数を
制御する方式の電流共振形コンバータを用いたスイッチ
ング電源としている。スイッチングトランジスタQ1及
びQ2が交互に、コンバータドライブトランス(CDT
)の二次巻線L8のインダクタンスとキャパシタC8の
容量とで決まる周期でオン・オフを繰り返しく自動発振
)、それによって発生した高周波電流は、制御巻線に流
す直流電流によってインダクタンスを制御可能とした電
源出力制御トランス(PRT)の−次巻線N1のインダ
クタンスとそれに直列接続されたキャパシタCIの容量
とで構成される直列共振回路によって正弦波状となる。
In the example shown in FIG. 6, the main power supply circuit for the main body of the TV receiver is a switching power supply using a current resonance converter of a type in which the switching frequency is fixed and the series resonance frequency is controlled. Switching transistors Q1 and Q2 alternately connect to a converter drive transformer (CDT).
), the high-frequency current generated by this automatic oscillation that repeatedly turns on and off at a cycle determined by the inductance of the secondary winding L8 and the capacitance of the capacitor C8 can be controlled by controlling the inductance by direct current flowing through the control winding. A sine wave is formed by a series resonant circuit constituted by the inductance of the negative winding N1 of the power output control transformer (PRT) and the capacitance of the capacitor CI connected in series thereto.

そして、その正弦波状の電流のゼロクロス付近で、スイ
ッチングトランジスタQ、 、Q、のオン・オフが切り
替わるため、スイッチングロスが小さく、高周波のため
電源出力制御トランス(PRT)やコンバータドライブ
トランス(CDT)も小形になり、小形で高効率のスイ
ッチング電源が得られている。
Since the switching transistors Q, , and Q are turned on and off near the zero cross of the sinusoidal current, the switching loss is small, and because of the high frequency, the power output control transformer (PRT) and converter drive transformer (CDT) are also used. It has become more compact, resulting in a compact and highly efficient switching power supply.

なお、出力電圧の定電圧化は、PRTの直列共振周波数
を磁気的に制御して、例えばPRTの直列共振周波数が
前記スイッチング周波数と合致した時に最大出力電力を
取り出せるように構成して行っている。
Note that the output voltage is made constant by magnetically controlling the series resonance frequency of the PRT so that, for example, the maximum output power can be obtained when the series resonance frequency of the PRT matches the switching frequency. .

第6図の例において、リモートコントロール装置(リモ
コン)受信部用のスタンバイ電源は小形の電源トランス
PT−1を設け、3端子レギユレータを経て、例えば1
2Vの直流電圧を得ている。
In the example shown in Fig. 6, the standby power supply for the remote control device (remote control) receiving section is provided with a small power transformer PT-1, and is connected via a 3-terminal regulator, for example
A DC voltage of 2V is obtained.

主電源スイッチ5w−1を駆動するためのリレー(RL
)へもこの電源から電圧供給している。この電源は、常
時通電しているため、電力損失が極力小さいことが望ま
しいが、電源トランスPT−1は珪素鋼板等を用い、1
.0W (ワット)の電力伝送に必要なトランス重量は
例えば100グラム程度有り、電力変換効率は例えば5
0%程度と低い。
Relay (RL) for driving main power switch 5w-1
) is also supplied with voltage from this power supply. Since this power supply is always energized, it is desirable that the power loss is as small as possible, but the power transformer PT-1 is made of silicon steel plate, etc.
.. The weight of the transformer required for 0W (watt) power transmission is, for example, about 100 grams, and the power conversion efficiency is, for example, 5.
It is low at around 0%.

また、第6図の例において、BSチューナ及びコンバー
タ用のスタンバイ電源は、大形の電源トラ7スPT−2
を設け、例えば±5■、12V、15■の4種類の直流
安定化電圧をそれぞれ3端子レギユレータを経て得てい
る。電源トランスPT−2は、12.0W (ワット)
の電力伝送に必要なトランス重量は、例えば1.2キロ
グラム程度で有り、電力変換効率は例えば60%程度で
ある。
In the example shown in Fig. 6, the standby power supply for the BS tuner and converter is a large power supply truss PT-2.
For example, four types of DC stabilizing voltages of ±5 volts, 12 V, and 15 volts are obtained through three-terminal regulators. Power transformer PT-2 is 12.0W (watt)
The weight of the transformer required for power transmission is, for example, about 1.2 kilograms, and the power conversion efficiency is, for example, about 60%.

以上の例に示すように、スタンバイ用の電源トランスを
TV受像機本体用の電源とは別個に設ける従来の技術に
おいては、以下の述べるような問題があった。
As shown in the above example, the conventional technology in which a standby power transformer is provided separately from the power supply for the TV receiver body has the following problems.

第1に、電源トランスPT−1及びPT−2は商用入力
電源の周波数(50Hzまたは60Hz )で励磁され
るため漏洩磁束が大きく、TV受像機用電源装置の場合
は受像管のミスランディングを起こさない場所に配置す
るか、電源トランスPT−1及びPT−2に充分な磁気
シールドを行う必要があった。
First, since the power transformers PT-1 and PT-2 are excited at the frequency of the commercial input power source (50Hz or 60Hz), leakage magnetic flux is large, and in the case of a power supply for a TV receiver, this may cause mislanding of the picture tube. It was necessary to place the power transformers PT-1 and PT-2 in a location where there is no magnetic flux, or to provide sufficient magnetic shielding to the power transformers PT-1 and PT-2.

第2に、電源トランスPT−1及びPT−2は重く、発
熱が大きいため、プリント基板に他の回路部品と一緒に
マウントすることができなかった。
Secondly, the power transformers PT-1 and PT-2 are heavy and generate a lot of heat, so they cannot be mounted on a printed circuit board together with other circuit components.

第3に、商用入力電源の入力電圧の変動に伴って電源ト
ランスPT−1及びPT−2からの出力電圧が変化する
ため、出力直流電圧を定電圧に保つためには3端子レギ
ユレータでの電圧降下(t力損失)を大きくする必要が
あり、そのための放熱板が必要であった。
Thirdly, the output voltage from the power transformers PT-1 and PT-2 changes with fluctuations in the input voltage of the commercial input power supply, so in order to maintain the output DC voltage at a constant voltage, the voltage at the three-terminal regulator must be adjusted. It was necessary to increase the drop (t-force loss), and a heat sink was required for this purpose.

第4に、電源トランスPT−1及びPT−2が大形であ
り、特に電力変換効率を高くしたり、磁気シールドをし
たりする必要から高価なものとなっていた。
Fourthly, the power transformers PT-1 and PT-2 are large in size, and are expensive because they require particularly high power conversion efficiency and magnetic shielding.

以上とは別の問題として、さらに第6図の例においては
、TV受像機本体用電源の負荷電力が大きいとき、主電
源スイッチ5W−1投入時の突入電流制限抵抗Riの電
力損失と発熱が過大となる問題があった。
In addition to the above, in the example shown in Figure 6, when the load power of the power supply for the TV receiver main body is large, the power loss and heat generation of the inrush current limiting resistor Ri when the main power switch 5W-1 is turned on is caused. There was a problem with the amount being too large.

[発明が解決しようとする課題〕 本発明においては、従来技術の項で述べた諸問題を解決
して、スタンバイ電源トランスの磁気シールドが不要で
、電力変換効率が高く、発熱が小さい、小形軽量化され
安価なスタンバイ電源回路を有する電源装置を得ること
を課題とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention solves the problems described in the prior art section, and provides a compact and lightweight standby power transformer that does not require magnetic shielding, has high power conversion efficiency, generates little heat, An object of the present invention is to obtain a power supply device having an inexpensive standby power supply circuit.

加えて、主電源部の供給電力が大きいときに、突入電流
制限抵抗による電力損失が大きい問題が一緒に解決され
ることが望ましい。
In addition, it is desirable to solve the problem of large power loss due to the inrush current limiting resistor when the power supplied by the main power supply is large.

(課題を解決するための手段] 本発明においては、負荷に電力供給するトランスを有す
る共振回路に接続されたスイッチング回路のスイッチン
グ周波数が固定で、前記共振回路の共振周波数を制御し
て出力電圧を制御方式の共振形コンバータを有するスイ
ッチング電源装置において、主電源スイッチの投入によ
り負荷が接続される主電源部の前記共振回路である第1
の共振回路と、主電源スイッチ開放後も待機動作させる
所定の負荷に電力供給するスタンバイ電源部の前記共振
回路である第2の共振回路とを有し、第1の共振回路と
第2の共振回路とは共通の前記スイッチング回路に接続
され、前記スイッチング回路と第2の共振回路との接続
点と、第1の共振回路との間に前記主電源スイッチを配
したことを特徴とするスタンバイ電源回路を有するスイ
ッチング電源装置とする。
(Means for Solving the Problems) In the present invention, the switching frequency of a switching circuit connected to a resonant circuit having a transformer that supplies power to a load is fixed, and the output voltage is controlled by controlling the resonant frequency of the resonant circuit. In a switching power supply device having a control type resonant converter, the first resonant circuit of the main power supply section to which a load is connected when the main power switch is turned on.
and a second resonant circuit, which is the resonant circuit of the standby power supply unit that supplies power to a predetermined load that is kept in standby operation even after the main power switch is opened, the first resonant circuit and the second resonant circuit. The standby power supply is connected to the switching circuit that is common to the circuit, and the main power switch is arranged between a connection point between the switching circuit and the second resonant circuit and the first resonant circuit. A switching power supply device having a circuit.

さらに、このスタンバイ電源回路を有するスイッチング
電源装置において、前記主電源スイ・ノチに連動して開
閉する第2の電源スイッチを設け、該第2の電源スイッ
チにより、商用入力電源の突入電流を制限する突入電流
制限抵抗を短絡できるようにしたことを特徴とするスイ
ッチング電源装置としてもよい。
Furthermore, in the switching power supply device having this standby power supply circuit, a second power switch is provided that opens and closes in conjunction with the main power switch, and the second power switch limits the inrush current of the commercial input power supply. The switching power supply device may be characterized in that the inrush current limiting resistor can be short-circuited.

また、前記第2の共振回路の前記トランスは、例えば共
振周波数を前記スイッチング周波数とほぼ等しくしたイ
ンダクタンス固定の電源出カドランスでもよいが、例え
ば第1の共振回路の電力制御トランスを小形化したよう
な、直流電流を制御巻線に流して例えば少なくとも一次
巻線のインダクタンスを制御できるように構成したもの
を用いてもよい。あるいは、前記第2の共振回路の前記
トランスに、前記スイッチング回路のスイッチングトラ
ンジスタを駆動するための巻線を設けてもよい。
Further, the transformer of the second resonant circuit may be, for example, a power supply output transformer with a fixed inductance whose resonant frequency is approximately equal to the switching frequency; For example, a structure configured such that at least the inductance of the primary winding can be controlled by passing a direct current through the control winding may be used. Alternatively, the transformer of the second resonant circuit may be provided with a winding for driving a switching transistor of the switching circuit.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、スタンバイ電源部の電源出カドラン
スを有する第2の共振回路に供給される交流電力は、主
電源部と共通のスイッチング回路からの高周波電力とし
て供給される。そして、その高周波電力の周波数に前記
第2の共振回路の共振周波数をほぼ合わせであるので、
スタンバイ電源部の電源出カドランスは、フェライトコ
アなどを用いて小形化し、電力変換効率を向上させるこ
とができる。さらに、高周波の正弦波状電流を扱ってお
り、漏洩磁束が小さいので、磁気シールドが不要となり
、これらの結果としてプリント基板上にマウントするこ
とが可能となる。
In the present invention, the alternating current power supplied to the second resonant circuit having the power output voltage of the standby power supply section is supplied as high frequency power from a switching circuit common to the main power supply section. Since the resonant frequency of the second resonant circuit is approximately matched to the frequency of the high-frequency power,
The power output transformer of the standby power supply section can be made smaller by using a ferrite core or the like to improve power conversion efficiency. Furthermore, since it handles high-frequency sinusoidal currents and leakage magnetic flux is small, a magnetic shield is not required, and as a result, it can be mounted on a printed circuit board.

また、前記第2の共振回路により、前記高周波を正弦波
状として電圧または電流がゼロになる近傍でスイッチン
グするため、前記スイッチング回路を通したことによる
スイッチングロスも少ない。
Further, since the second resonant circuit converts the high frequency into a sine wave and switches the high frequency in the vicinity of zero voltage or current, there is little switching loss due to passing through the switching circuit.

以上に述べたほかに、本発明においては、従来例と比べ
て主電源スイッチの位置を大幅に変更したことによる新
たな作用がある。即ち、前記スイッチング回路と第2の
共振回路との接続点と、第1の共振回路との間に主電源
スイッチを配したことにより、本発明においては商用入
力電源整流後の平滑コンデンサより後に主電源スイッチ
があり、主電源投入時における突入電流が極めて小さく
なっている。そのため、主電源スイッチ投入と連動して
、商用入力電源に対する突入電流制限抵抗を短絡するこ
とができる。
In addition to the above, the present invention has a new effect by significantly changing the position of the main power switch compared to the conventional example. That is, by disposing the main power switch between the connection point between the switching circuit and the second resonant circuit and the first resonant circuit, in the present invention, the main power switch is connected after the smoothing capacitor after rectifying the commercial input power supply. There is a power switch, so the inrush current when the main power is turned on is extremely small. Therefore, in conjunction with turning on the main power switch, the inrush current limiting resistor to the commercial input power source can be short-circuited.

これにより、主電源部動作時の大電流による突入電流制
限抵抗での電圧降下と発熱とを防止したスイッチング電
源装置が得られる。
Thereby, a switching power supply device can be obtained in which voltage drop and heat generation at the inrush current limiting resistor due to large current during operation of the main power supply section are prevented.

さらに、本発明においては、スタンバイ電源部の前記電
源出カドランスの替わりに、直流電流により前記トラン
スの例えば−次巻線のインダクタンスを制御できる制御
巻線を追加した(例えば可飽和リアクタトランスなどの
)電源出力制御トランスを用いて、電圧安定化機能を追
加すれば、入力交流電圧の変動に伴うそれぞれの直流出
力電圧間のクロスレギユレーションを低減することがで
き、例えば電源出カドランスの出力電圧に対して電圧降
下形の電圧安定化回路(レギュレータ)を用いて定電圧
化している場合には、その内部ドロップ電圧を低くする
ことができ、電力損失が低減し放熱板を廃止することが
できる。
Furthermore, in the present invention, in place of the power supply output transformer of the standby power supply section, a control winding is added that can control the inductance of the -order winding of the transformer by direct current (for example, a saturable reactor transformer). By adding a voltage stabilization function using a power supply output control transformer, it is possible to reduce cross regulation between each DC output voltage due to fluctuations in the input AC voltage. On the other hand, when a voltage drop type voltage stabilizing circuit (regulator) is used to stabilize the voltage, the internal drop voltage can be lowered, power loss is reduced, and a heat sink can be eliminated.

また、スタンバイ電源部の前記電源出カドランスに、前
記スイッチング回路のスイッチングトランジスタ駆動用
の巻線を設ければ、スイッチングトランジスタ駆動用の
コンバータドライブトランス(CDT)を廃止すること
ができ、回路を簡易化することができる。
Furthermore, if a winding for driving the switching transistor of the switching circuit is provided in the power output transformer of the standby power supply section, a converter drive transformer (CDT) for driving the switching transistor can be eliminated, and the circuit can be simplified. can do.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の第1の実施例について、第1図に従って説明す
る。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、商用入力電源を突入電流制限抵抗Riを介してダ
イオードブリッジによる整流回路と平滑コンデンサによ
る平滑回路を経て、直流入力電圧を得て、スイッチング
回路上へ供給している。
First, a commercial input power source is passed through an inrush current limiting resistor Ri, a rectifier circuit with a diode bridge, and a smoothing circuit with a smoothing capacitor to obtain a DC input voltage, which is supplied to the switching circuit.

そして、スイッチング回路上の共振回路接続点d(以後
、接続点a)から、主電源スイッチ5W−IAを介して
、該主電源スイッチ5W−IAにより開閉される主電源
部用の電源出力制御トランス(PRT)の−次巻線N1
とキャパシタC2とから成る第1の共振回路に接続され
、前記PRTの二次巻線からの電圧を整流して主電源部
用の直流出力電圧E ONが得られる。以上の構成は第
6図に示す従来例の主電源部と比べて、主として主電源
スイッチ5W−IAが接続点aとPRTとの間に挿入さ
れた点で異なっており、記号も共通化して示している。
Then, from the resonant circuit connection point d (hereinafter referred to as connection point a) on the switching circuit, a power output control transformer for the main power supply part, which is opened and closed by the main power switch 5W-IA, is connected via the main power switch 5W-IA. (PRT) - next winding N1
and a capacitor C2, and rectifies the voltage from the secondary winding of the PRT to obtain a DC output voltage E ON for the main power supply section. The above configuration differs from the conventional main power supply unit shown in Fig. 6 mainly in that the main power switch 5W-IA is inserted between connection point a and PRT, and the symbols are also the same. It shows.

一方、第1の実施例においては、接続点aから主電源ス
イッチ5W−IAが開放状態にあっても通電が継続され
るスタンバイ電源回路の電源用カドランス(SET)の
−次巻線N、とキャパシタC0とから成る第2の共振回
路が接続されている。
On the other hand, in the first embodiment, the secondary winding N of the power supply quadrence (SET) of the standby power supply circuit continues to be energized from the connection point a even if the main power switch 5W-IA is in the open state. A second resonant circuit consisting of a capacitor C0 is connected.

そして、第2の共振回路の共振周波数は、スイッチング
回路上のコンバータドライブトランス(CDT)の二次
巻線り、のインダクタンスとそれに直列接続されている
キャパシタC1の容量で決定される自励発振スイッチン
グ周波数とほぼ等しくしてあり、スイッチングトランジ
スタQ、に流れる電流ICP+ と、スイッチングトラ
ンジスタQ2に流れる電流rcr□とが交互に第2の共
振回路に流れるようになっており、第2の共振回路の共
振電流I11は正弦波状である。そして、零電流付近で
トランジスタQ、 、Q、が交互にスイッチングを繰り
返すので、スイッチングロスは極めて小さくすることが
できる。この動作波形図を第3図(a)に示す。
The resonant frequency of the second resonant circuit is determined by the inductance of the secondary winding of the converter drive transformer (CDT) on the switching circuit and the capacitance of the capacitor C1 connected in series with it. The current ICP+ flowing through the switching transistor Q and the current rcr□ flowing through the switching transistor Q2 alternately flow into the second resonant circuit, and the resonance of the second resonant circuit is made almost equal to the frequency. Current I11 is sinusoidal. Since the transistors Q, , and Q repeat switching alternately near zero current, switching loss can be made extremely small. This operating waveform diagram is shown in FIG. 3(a).

次に、主電源スイッチ5W−IAを閉じると、スイッチ
ング周波数は固定のままで、第1の共振回路に流れるス
イッチング電流が加算される。第1の共振回路に流れる
共振電流もやはり正弦波状である。この動作波形図を第
3図(b)に示す。
Next, when the main power switch 5W-IA is closed, the switching frequency remains fixed and the switching current flowing through the first resonant circuit is added. The resonant current flowing through the first resonant circuit is also sinusoidal. This operating waveform diagram is shown in FIG. 3(b).

ところで、前記スイッチング周波数はスイッチングロス
が小さいことから例えば1oOKHz以上の高周波とす
ることができる。従って、スタンバイ電源比カドランス
(SET)は、例えば第2図に示すEE形(日本工業規
格J I S  C2514)などのフェライトコアを
用いた小形トランスとすることができる。そして、例え
ば100KHz以上の高周波の正弦波状電流のため漏洩
磁束が減り、磁気シールドが不要となり、このままプリ
ント基板にマウントできる。
By the way, the switching frequency can be set to a high frequency of, for example, 100 kHz or more, since the switching loss is small. Therefore, the standby power supply ratio quadrance (SET) can be a small transformer using a ferrite core, such as the EE type (Japanese Industrial Standard JIS C2514) shown in FIG. 2, for example. Further, because of the sinusoidal current having a high frequency of, for example, 100 KHz or more, leakage magnetic flux is reduced, a magnetic shield is not required, and the device can be mounted as is on a printed circuit board.

因みに、第1の実施例における具体的な設計例によれば
、例えばスイッチング周波数150KHzで、スタンバ
イ電源の直流出力13Wの場合で、EE形ラフエライト
コア用いた前記SBTの重量は、わずか6グラム、スタ
ンバイ時の電力変換効率は70%であった。このとき、
直流出力13Wに対する商用交流入力電力は18.6W
であり、第6図の従来例の22Wに比べて、3.4Wの
低減が計られた。これはスタンバイ時の消費電力低減効
果としては極めて大きいものである。
Incidentally, according to a specific design example in the first embodiment, when the switching frequency is 150 KHz and the DC output of the standby power supply is 13 W, the weight of the SBT using the EE type roughherite core is only 6 grams. Power conversion efficiency during standby was 70%. At this time,
Commercial AC input power is 18.6W for DC output 13W
This is a reduction of 3.4W compared to 22W in the conventional example shown in FIG. This is an extremely large effect in reducing power consumption during standby.

さらに、第1の実施例では主電源スイッチ投入とともに
突入電流制限抵抗Riの短絡も行って、主電源部動作時
の電力損失を減らしている。この効果は例えば、主電源
部出力が200Wのとき、5W程度の消費電力低減とな
り、突入電流制限抵抗Riも、例えばlΩ/20Wのセ
メント抵抗が、例えば4.7Ω/3Wの巻線抵抗でよく
なり小形化される。なお、第1の実施例では主電源スイ
ッチが商用入力電源整流後の平滑コンデンサより後の回
路で、第1の共振回路の前に挿入しであるため、従来例
に比べて主電源スイッチ投入時のラッシュカレントが小
さく、主電源スイッチ5W−LAと同時に2回路1接点
のリレーRLを用いて第2の電源スイッチ5W−2を閉
じてもよい。
Furthermore, in the first embodiment, when the main power switch is turned on, the inrush current limiting resistor Ri is also short-circuited to reduce power loss during operation of the main power supply section. For example, when the main power supply output is 200W, this effect reduces power consumption by about 5W, and the inrush current limiting resistor Ri can be changed from a cement resistor of 1Ω/20W to a wire-wound resistor of 4.7Ω/3W, for example. It becomes smaller. In addition, in the first embodiment, the main power switch is inserted in the circuit after the smoothing capacitor after rectifying the commercial input power supply and before the first resonant circuit, so compared to the conventional example, when the main power switch is turned on, The rush current is small, and the second power switch 5W-2 may be closed simultaneously with the main power switch 5W-LA using a two-circuit, one-contact relay RL.

次に、本発明の第2の実施例について、第4図に従って
説明する。第2の実施例は第1の実施例に比べて、第2
の共振回路を構成する前記SBTに替えて小形の電源出
力制御トランス(PRT)を用いて、電圧安定化を計っ
た点が異なる。PRTは例えば第7図に示すような一次
及び二次巻線による磁界と制御巻線による磁界とが直交
するようにした直交形可飽和リアクタトランスなどを用
いることができる。主電源部用のPRTを小形にした構
成でよい。直流出力電圧E。、のうちで、交流電圧の段
階で安定化しておきたい電圧1つを選択し、その電圧を
基準値と比較して誤差信号に応じた制御巻線ドライブ用
の直流電流を得て、制御巻線に直流電流を流すことによ
って、−次巻線及び二次巻線のインダクタンスを制御し
、第2の共振回路の共振周波数を制御してスイッチング
周波数からのずれの大きさを変えて、負荷または入力電
圧の変動に対する出力電圧の安定化を行っている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment.
The difference is that a small power output control transformer (PRT) is used in place of the SBT that constitutes the resonant circuit to stabilize the voltage. As the PRT, for example, an orthogonal saturable reactor transformer as shown in FIG. 7 can be used, in which the magnetic fields generated by the primary and secondary windings and the magnetic field generated by the control winding are orthogonal to each other. A configuration in which the PRT for the main power supply section is made smaller may be sufficient. DC output voltage E. , select one voltage that you want to stabilize at the AC voltage stage, compare that voltage with the reference value, obtain a DC current for the control winding drive according to the error signal, and then By passing a DC current through the wire, the inductance of the -order winding and the secondary winding is controlled, and the resonant frequency of the second resonant circuit is controlled to change the magnitude of the deviation from the switching frequency, and the load or The output voltage is stabilized against fluctuations in the input voltage.

このように構成すると、各直流出力電圧のクロスレギユ
レーションも大幅に改善されるため、第2の実施例に用
いている電圧降下形の定電圧回路(例えば3端子レギユ
レータ)のドロップ電圧を小さくすることができ、発熱
が小さくなるので、3端子レギユレータの放熱板が不要
となる効果がある。
With this configuration, the cross regulation of each DC output voltage is also greatly improved, so the drop voltage of the voltage drop type constant voltage circuit (for example, a 3-terminal regulator) used in the second embodiment can be reduced. Since the heat generation is reduced, there is an effect that the heat sink of the three-terminal regulator is not required.

なお、スタンバイ電源出力制御トランスPRT−2は例
えば第7図の構成で、スイッチング周波数150KH2
、スタンバイ電源直流出力13Wの場合、総重量22グ
ラム程度で済み、スタンバイ時の電力変換効率は第1の
実施例よりさらに向上して75%に達し、第6図の従来
例に比べて4.7Wの消費電力低減となる。
Note that the standby power output control transformer PRT-2 has the configuration shown in FIG. 7, for example, and has a switching frequency of 150KH2.
In the case of a standby power supply with a DC output of 13W, the total weight is only about 22 grams, and the power conversion efficiency during standby is further improved than the first embodiment, reaching 75%, and is 4.5% lower than the conventional example shown in FIG. This results in a 7W reduction in power consumption.

次に、本発明の第3の実施例について、第5図に基づい
て説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described based on FIG. 5.

第3の実施例においては、第2の実施例に比ベスイッチ
ング回路上のコンバータドライブトランス(CDT)を
省略し、PRT−2にドライブ用巻線N、を2組巻装し
たもので、これにより簡易化とコストダウンをしている
In the third embodiment, the converter drive transformer (CDT) on the switching circuit is omitted from the second embodiment, and two sets of drive windings N are wound around the PRT-2. This simplifies and reduces costs.

なお、図示していないが、第2及び第3の実施例におい
ても、第1の実施例と同様に主電源スイッチ投入時の突
入電流制限抵抗短絡を行うことができることは明らかで
ある。
Although not shown, it is clear that in the second and third embodiments, the inrush current limiting resistor can be short-circuited when the main power switch is turned on, similarly to the first embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の実施により、スタンバイ電源回路にも主電源部
のスイッチング回路を共用した共振形コンバータを有す
るスイッチング電源装置が得られる。これによりスタン
バイ電源回路の電力変換効率が向上し、スタンバイ電源
回路の電源出カドランスが小形化され、磁気シールドが
不要となり、プリント基板にマウントできるスタンバイ
回路を有するスイッチング電源装置が得られる。
By implementing the present invention, it is possible to obtain a switching power supply device having a resonant converter in which the switching circuit of the main power supply unit is also used in the standby power supply circuit. This improves the power conversion efficiency of the standby power supply circuit, reduces the size of the power output transformer of the standby power supply circuit, eliminates the need for a magnetic shield, and provides a switching power supply device having a standby circuit that can be mounted on a printed circuit board.

さらに、主電源スイッチ投入時の突入電流が減少し、主
電源スイッチ投入と連動して突入電流制限抵抗を短絡し
て、主電源部動作時の消費電力も合わせて低減したスイ
ッチング電源装置を得ることができる。
Furthermore, it is possible to obtain a switching power supply device in which the inrush current when the main power switch is turned on is reduced, and the inrush current limiting resistor is short-circuited in conjunction with the main power switch on, and the power consumption when the main power supply section is operated is also reduced. I can do it.

さらに、スタンバイ電源回路の電源出カドランスを例え
ば飽和リアクタトランスなどインダクタンス制御可能な
制御巻線を有する電源出力制御トランスとすることによ
り、さらに電力変換効率を高めることができる。
Furthermore, the power conversion efficiency can be further improved by using a power output control transformer such as a saturation reactor transformer having a control winding capable of controlling inductance as the power output transformer of the standby power supply circuit.

また、スタンバイ電源回路の電源出カドランスに前記ス
イッチング回路のスイッチングトランジスタ駆動用の巻
線を設けることにより、スイッチングトランジスタ駆動
用のコンバータドライブトランスを省略した簡易な構成
のスイッチング電源装置とすることもできる。
Further, by providing a winding for driving the switching transistor of the switching circuit in the power output transformer of the standby power supply circuit, it is possible to obtain a switching power supply device with a simple configuration in which a converter drive transformer for driving the switching transistor is omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例の回路図で、第2図は第
1の実施例に用いるスタンバイ電源出カドランス(SB
T)の構造例である。 第3図は第1の実施例の動作波形図で、(a)は5W−
IA及び5W−2開放時、(b)は5W−IA及び5W
−2閉塞時を示す。 第4図は本発明の第2の実施例の要部回路図で、第5図
は本発明の第3の実施例の要部回路図である。 第6図は従来例の回路図で、第7図は電源出力制御トラ
ンス(PRT)の構造例である。 土−−−−・−−−−−−−−一・−−一一−−−スイ
ッチング回路2−−−−〜−−−−−・−一−−−−−
−−−−第1の共振回路ユ−−−−一〜−−−−−−−
−−−−−−−−−第2の共振回路S W −2−−−
−−−−−−一第2の電源スイッチRi−へ一一−−−
−・−−−−−−−−−・突入電流制限抵抗CD T−
−一−〜−−−−−一一−−−コンバータドライブトラ
ンスNc 、 Nc+−・−一−−−制御巻線S B 
T−−−−−−−−−−〜−−−スタンバイ電源出力ト
ランスN21 第2図第1の実施(ηすに用いるスタレバイ電源出カド
ラン7、、(SBT)の構造例 第3図第1の実范4列グI力)乍ン皮形図第4図 本発明の第2の実施(11]の#韻回路図第5図 本発明の第3の実施例の要邪回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a standby power supply output voltage (SB) used in the first embodiment.
This is an example of the structure of T). FIG. 3 is an operating waveform diagram of the first embodiment, and (a) is 5W-
When IA and 5W-2 are open, (b) is 5W-IA and 5W
-2 indicates occlusion. FIG. 4 is a circuit diagram of a main part of a second embodiment of the invention, and FIG. 5 is a circuit diagram of a main part of a third embodiment of the invention. FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional example, and FIG. 7 is a structural example of a power output control transformer (PRT). Soil---------------1-------Switching circuit 2----------------1--
-----First resonant circuit U----1~------
----------Second resonant circuit SW -2---
------ To the second power switch Ri----
−・−−−−−−−−・Inrush current limiting resistor CD T−
-1- to -----11--Converter drive transformer Nc, Nc+-.-1--Control winding S B
T---------------Standby power output transformer N21 Fig. 2 Structure example of standby power output quadrant 7, (SBT) used in the first implementation (η) Fig. 3 Fig. 4 Rhyme circuit diagram of the second embodiment of the present invention (11) Fig. 5 Key circuit diagram of the third embodiment of the present invention

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、負荷に電力供給するトランスを有する共振回路に接
続されたスイッチング回路のスイッチング周波数が固定
で、 前記共振回路の共振周波数を制御して出力 電圧を制御方式の共振形コンバータを有するスイッチン
グ電源装置において、 主電源スイッチの投入により負荷が接続さ れる主電源部の前記共振回路である第1の共振回路と、 主電源スイッチ開放後も待機動作させる所 定の負荷に電力供給するスタンバイ電源部の前記共振回
路である第2の共振回路とを有し、第1の共振回路と第
2の共振回路とは共通 の前記スイッチング回路に接続され、 前記スイッチング回路と第2の共振回路と の接続点と、第1の共振回路との間に前記主電源スイッ
チを配したことを特徴とするスタンバイ電源回路を有す
るスイッチング電源装置。 2、請求項1のスタンバイ電源回路を有するスイッチン
グ電源装置において、 前記主電源スイッチに連動して開閉する第 2の電源スイッチを設け、 該第2の電源スイッチにより、商用入力電 源の突入電流を制限する突入電流制限抵抗を短絡できる
ようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置。 3、前記第2の共振回路の前記トランスに、該トランス
のインダクタンスを制御するための制御巻線を有するこ
とを特徴とする請求項1のスタンバイ回路を有するスイ
ッチング電源装置。 4、前記第2の共振回路の前記トランスに、前記スイッ
チング回路のスイッチングトランジスタを駆動するため
の巻線を設けたことを特徴とする請求項1のスタンバイ
回路を有するスイッチング電源装置。 5、前記第2の共振回路の前記トランスに、該トランス
のインダクタンスを制御するための制御巻線を設けたこ
とを特徴とする請求項2のスイッチング電源装置。 6、前記第2の共振回路の前記トランスに、前記スイッ
チング回路のスイッチングトランジスタを駆動するため
の巻線を設けたことを特徴とする請求項2のスイッチン
グ電源装置。
[Claims] 1. A resonant converter in which the switching frequency of a switching circuit connected to a resonant circuit having a transformer that supplies power to a load is fixed, and the output voltage is controlled by controlling the resonant frequency of the resonant circuit. In the switching power supply device, power is supplied to the first resonant circuit, which is the resonant circuit of the main power supply unit to which the load is connected when the main power switch is turned on, and to a predetermined load that is kept in standby operation even after the main power switch is opened. a second resonant circuit that is the resonant circuit of a standby power supply section, the first resonant circuit and the second resonant circuit are connected to the common switching circuit, and the switching circuit and the second resonant circuit A switching power supply device having a standby power supply circuit, characterized in that the main power switch is disposed between a connection point between the main power supply circuit and the first resonant circuit. 2. The switching power supply device having a standby power supply circuit according to claim 1, further comprising a second power switch that opens and closes in conjunction with the main power switch, and the second power switch limits inrush current of the commercial input power supply. A switching power supply device characterized in that an inrush current limiting resistor can be short-circuited. 3. The switching power supply device having a standby circuit according to claim 1, wherein the transformer of the second resonant circuit has a control winding for controlling the inductance of the transformer. 4. The switching power supply device having a standby circuit according to claim 1, wherein the transformer of the second resonant circuit is provided with a winding for driving a switching transistor of the switching circuit. 5. The switching power supply device according to claim 2, wherein the transformer of the second resonant circuit is provided with a control winding for controlling the inductance of the transformer. 6. The switching power supply device according to claim 2, wherein the transformer of the second resonant circuit is provided with a winding for driving a switching transistor of the switching circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002073784A1 (en) * 2001-03-09 2002-09-19 Sony Corporation Switching power source circuit
JP2007108984A (en) * 2005-10-13 2007-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power supply stabilization circuit for heating element storage box cooling device
US8049373B2 (en) 2006-12-05 2011-11-01 Panasonic Corporation Apparatus for stabilizing power supply of heater housing box cooling apparatus

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