JPH0449850A - Self-excited type switching power source - Google Patents
Self-excited type switching power sourceInfo
- Publication number
- JPH0449850A JPH0449850A JP15862690A JP15862690A JPH0449850A JP H0449850 A JPH0449850 A JP H0449850A JP 15862690 A JP15862690 A JP 15862690A JP 15862690 A JP15862690 A JP 15862690A JP H0449850 A JPH0449850 A JP H0449850A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- self
- switching power
- transformer
- power supply
- oscillation
- 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
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野1
この発明は、直流電源を開閉して交番信号を形成し、該
交番信号を整流することによって所望の直流電源を得る
自励式スイッチング電源に関する[発明の概要1
本発明の自励式スイッチング電源は、自己の発振周波数
を外部信号に同期する手段として、外部同期信号の交番
出力信号を比較する位相比較器と、該位相比較器の出力
を平滑する平滑手段を備え、該平滑手段の出力を自励式
スイッチング電源を構成している直交結合形の可飽和ト
ランスの励磁電流として供給するように構成することに
よって、スイッチングトランジスタのオン/オフ周期を
外部信号に同期させるようにしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field 1] The present invention relates to a self-excited switching power supply that opens and closes a DC power supply to form an alternating signal, and rectifies the alternating signal to obtain a desired DC power supply. Summary of the Invention 1 The self-excited switching power supply of the present invention has a phase comparator for comparing alternating output signals of an external synchronization signal, and a phase comparator for smoothing the output of the phase comparator, as means for synchronizing its own oscillation frequency with an external signal. By providing a smoothing means and configuring the output of the smoothing means to be supplied as an excitation current to a quadrature-coupled saturable transformer constituting a self-excited switching power supply, the on/off period of the switching transistor can be controlled by an external signal. It was designed to be synchronized with.
[従来の技術]
直流入力信号をスイッチングし、電源比カドランスを介
して所望の定電圧直流電圧に変換するスイッチング電源
回路は種々知られているが、近年、かかるスイッチング
電源として共振回路を設けて電流波形又は電圧波形を正
弦波状にし、電流又は電圧がゼロになる付近でスイッチ
ングを行うようにしたものが知られている。[Prior Art] Various switching power supply circuits are known that switch a DC input signal and convert it into a desired constant voltage DC voltage via a power supply ratio quadramp. It is known that the waveform or voltage waveform is sinusoidal and switching is performed near the point where the current or voltage becomes zero.
かかるスイッチング電源回路は、例えば特開昭61−9
4566号公報、特開昭62−64266号公報にみら
れるように、共振形とすることによって、ターンオン、
ターンオフ時に生じるスイッチングロスを軽減すると共
に、高効率による発熱の減少及び高周波化によって小型
軽量化がはかれるという点で注目されている。Such a switching power supply circuit is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-9
As seen in Japanese Patent Application Laid-open No. 4566 and Japanese Patent Application Laid-open No. 62-64266, by using a resonance type, turn-on,
It is attracting attention because it reduces the switching loss that occurs during turn-off, reduces heat generation due to high efficiency, and reduces size and weight due to higher frequency.
第3図は直列共振型のスイッチング電源回路の一例を示
したもので、変形形のハーフブリッジ型の自励式コンバ
ータを形成している。FIG. 3 shows an example of a series resonant type switching power supply circuit, which forms a modified half-bridge type self-excited converter.
この回路は、発振用の第1のトランスT、(以下発振ト
ランスという)と、出力用の第2のトランスT2 (以
下用カドランスという)を備え、2つのスイッチングト
ランジスタQ、、Q2が交互に所定の期間だけ導通する
ように制御されている。This circuit includes a first transformer T for oscillation (hereinafter referred to as an oscillation transformer) and a second transformer T2 for output (hereinafter referred to as a cadence), and two switching transistors Q, Q2 are alternately connected to a predetermined It is controlled so that it is conductive only for a period of .
すなわち、スイッチングトランジスタQ、が導通ずると
(+)電源EAからスイッチングトランジスタQ1を介
して出カドランスT2の一次コイルL0.コンデンサC
8を及び発振トランスT1の帰還巻線L3に電流が流れ
、発振トランスのベース巻線コイルL2によりスイッチ
ングトランジスタQ2はオフに制御される。次に、スイ
ッチングトランジスタQ、のベース巻線コイルL、とコ
ンデンサC1、及び抵抗R1の時定数によってスイッチ
ングトランジスタQ、がオフに反転し、さらに、発振ト
ランスT、のベース巻線コイルL2、コンデンサc2、
及び抵抗R2の時定数によってスイッチングトランジス
タQ2がオンに転すると今まで、出カドランスT2の一
次コイルし。に流れていた電流は、コンデンサC8、ス
イッチングトランジスタQ2による閉回路を流れ、上記
インピーダンス素子の共振によって正弦波状に変化する
電流となる。そして、この共振電流によって電流方向が
反転し、再びスイッチングトランジスタQ、がオフに反
転し、その後、スイッチングトランジスタQ2がオンに
反転する。That is, when the switching transistor Q becomes conductive, the primary coil L0. Capacitor C
8 and the feedback winding L3 of the oscillation transformer T1, and the switching transistor Q2 is controlled to be turned off by the base winding coil L2 of the oscillation transformer. Next, the switching transistor Q is turned off by the time constant of the base winding coil L of the switching transistor Q, the capacitor C1, and the resistor R1, and the base winding coil L2 of the oscillation transformer T and the capacitor C2 are turned off. ,
When the switching transistor Q2 is turned on by the time constant of the resistor R2 and the time constant of the resistor R2, the primary coil of the output transformer T2 is turned on. The current flowing through the capacitor C8 and the switching transistor Q2 flows through a closed circuit formed by the capacitor C8 and the switching transistor Q2, and becomes a current that changes in a sinusoidal manner due to the resonance of the impedance element. Then, the current direction is reversed by this resonant current, and the switching transistor Q is turned off again, and then the switching transistor Q2 is turned on.
スイッチングトランジスタQ3、及びQ2は一般にD級
又はE級で動作するが、その導通期間はペース側に配置
されているインピーダンス素子によって設定され、又、
この導通期間と、スイッチング周期を所定の関係に定め
ることによって、出カドランスT2の2次側コイルにL
211 L22高効率の電力を転送することができる。The switching transistors Q3 and Q2 generally operate in class D or class E, but their conduction period is set by an impedance element placed on the pace side, and
By setting this conduction period and the switching period in a predetermined relationship, L is applied to the secondary coil of the output transformer T2.
211 L22 can transfer power with high efficiency.
なお、出カドランスT2に直交結合形可飽和トランスを
使用し、例えば2次コイルL z+の交番信号を整流し
た出力電圧E、と基準電圧E2をエラーアンプで比較し
、その差電圧に対応する制御電流を制御コイルLcに供
給することによって、出力電圧E1又はE2の値を定電
圧化することができる。Note that an orthogonally coupled saturable transformer is used for the output transformer T2, and an error amplifier compares the output voltage E obtained by rectifying the alternating signal of the secondary coil Lz+ with the reference voltage E2, and performs control corresponding to the difference voltage. By supplying current to the control coil Lc, the value of the output voltage E1 or E2 can be made constant.
C発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記したよりな自励式スイッチング電源回路
は、−射的に電気機器に採用されている時、例えば、テ
レビ受像機等で使用される場合は、スイッチングトラン
ジスタによって回路を開閉する際に生じる電源ノイズが
モニター画面に影響を与えないように、スイッチング周
期を成る特定の周波数C水平周波数信号等)に同期させ
ることが好ましい。[Problems to be solved by invention C] By the way, when the above-mentioned self-excited switching power supply circuit is used in electrical equipment, for example, when used in a television receiver, switching It is preferable to synchronize the switching period with a specific frequency C (horizontal frequency signal, etc.) so that the power supply noise generated when the circuit is opened and closed by the transistor does not affect the monitor screen.
そのため、発振トランスT1に同期巻線LBを設けて、
外部から同期信号sHを供給することが考えられるが、
例えば、スイッチングトランジスタQ、がオン、スイッ
チングトランジスタQ2がオフの状態のときに、この同
期信号sHによってスイッチングトランジスタQ2がオ
ンとなるように強制的に駆動されると、スイッチング電
源の自励発振が乱れ、スイッチングトランジスタを焼損
するという危険性が生じる。Therefore, a synchronous winding LB is provided in the oscillation transformer T1,
It is possible to supply the synchronization signal sH from outside, but
For example, when the switching transistor Q is on and the switching transistor Q2 is off, if the switching transistor Q2 is forcibly driven to be on by this synchronization signal sH, the self-oscillation of the switching power supply is disturbed. , there is a risk of burning out the switching transistor.
r問題点を解決するための手段]
本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもので、
外部から供給される同期信号と自励しているスイッチン
グ電源のスイッチング周期を比較する位相比較手段と、
この位相比較手段の出力を平滑する平滑手段を設け、こ
の平滑手段の出力によって発振トランスの透磁率をコン
トロールするように構成したものである。Means for Solving Problems] The present invention has been made in view of these problems, and
a phase comparison means for comparing a synchronization signal supplied from an external source and a switching period of a self-excited switching power supply;
A smoothing means for smoothing the output of the phase comparison means is provided, and the magnetic permeability of the oscillation transformer is controlled by the output of the smoothing means.
[作用1
スイッチングトランジスタによって自励発振するスイッ
チング電源に直交結合型のトランスを使用し、この直交
結合型のトランスの透磁率(磁気飽和特性)を外部から
供給されている同期信号によってコントロールできるた
め、自励発振の動作が乱れることなく、スイッチング電
源に同期をかけることができる。[Effect 1] An orthogonally coupled transformer is used in a switching power supply that self-oscillates using a switching transistor, and the magnetic permeability (magnetic saturation characteristics) of this orthogonally coupled transformer can be controlled by an externally supplied synchronization signal. The switching power supply can be synchronized without disrupting the self-oscillation operation.
[実施例]
第1図は、本発明の一実施例を示すスイッチング電源の
回路図を示したもので、第3図と同一部分は同一記号と
されている。[Embodiment] FIG. 1 shows a circuit diagram of a switching power supply showing an embodiment of the present invention, and the same parts as in FIG. 3 are given the same symbols.
しかしながら、本発明のスイッチング電源では発振トラ
ンスとして直交結合型のトランスT1が採用されている
。However, in the switching power supply of the present invention, the orthogonal coupling type transformer T1 is employed as the oscillation transformer.
この直交結合型のトランスT1は、例えば第2図に示す
ように立体的なコアー構造を備えており、通常の結合コ
イル(Ll、Lz ・Lc)巻線の磁束Φ1,2に対し
て、直交する方向の磁束Φ。This orthogonal coupling type transformer T1 has a three-dimensional core structure as shown in FIG. The magnetic flux Φ in the direction of
が発生するような制御巻線LCDが巻回されている。A control winding LCD is wound such that the following occurs.
したがって、この制御巻線L coに供給する制御電流
の値によってファーの透磁率が可変され、結果的に結合
コイルのインダクタンスを可変できるように設計されて
いる。Therefore, the magnetic permeability of the fur is varied depending on the value of the control current supplied to the control winding L co, and as a result, the design is such that the inductance of the coupling coil can be varied.
11はかかる直交結合形トランスT I+によって自励
発振しているスイッチング電圧の発振出力をコンデンサ
Cを介して一方の入力端子に供給し、他方の入力端子に
は同期信号が供給されている位相比較回路である。Reference numeral 11 denotes a phase comparator in which the oscillation output of the switching voltage self-oscillated by the orthogonal coupling transformer T I+ is supplied to one input terminal via the capacitor C, and a synchronizing signal is supplied to the other input terminal. It is a circuit.
又、12はこの位相比較回路11の位相差出力を平滑す
るローパスフィルタを示し、13は前記直交結合形トラ
ンスT1.の制御巻線Lcoに制御電流を供給するドラ
イブ回路を示す。Further, 12 indicates a low-pass filter for smoothing the phase difference output of this phase comparator circuit 11, and 13 indicates the orthogonal coupling type transformer T1. A drive circuit that supplies a control current to the control winding Lco of FIG.
なお、出カドランスT2の出力側については、本発明と
直接関連していないので、その詳細な説明を省略する。Note that the output side of the output transformer T2 is not directly related to the present invention, so a detailed explanation thereof will be omitted.
本発明のスイッチング電源は上記したような構成とされ
ているので、自励発振後に外部同期信号S nが供給さ
れると、自己の発振周波数とこの外部同期信号の位相差
が位相比較回路11において検出され、この位相差情報
がローパスフィルタ12を介してドライブ回路13に供
給される。Since the switching power supply of the present invention has the above-described configuration, when the external synchronization signal Sn is supplied after self-excited oscillation, the phase difference between the self-oscillation frequency and this external synchronization signal is determined by the phase comparator circuit 11. The detected phase difference information is supplied to the drive circuit 13 via the low-pass filter 12.
ここで直交結合形トランスT I Iの制御巻線L c
。Here, the control winding L c of the orthogonal coupling type transformer T I I
.
に流れる電流が零のときの発振周波数(基本周波数)が
外部から加えられる同期信号の周波数より若干低い値と
なるように選んでおき、かつ、位相比較回路11に入力
されている発振周波数の信号Soが同期信号SHより低
い周波数のとき、位相比較回路の出力、すなわち、ロー
パスフィルタ12の出力が高(なるように設計すること
により、この制御ループは負帰還回路となる。The oscillation frequency (fundamental frequency) when the current flowing in When So has a lower frequency than the synchronization signal SH, the output of the phase comparator circuit, that is, the output of the low-pass filter 12 is designed to be high, so that this control loop becomes a negative feedback circuit.
そして、このときに制御巻線Lcoに流れる制御電流に
よって発振周波数が同期信号3.4の周期に円滑に引き
込まれるように制御される。At this time, the oscillation frequency is controlled to be smoothly drawn into the period of the synchronizing signal 3.4 by the control current flowing through the control winding Lco.
なお、発振周波数f。に対して外部同期信号SNの周波
数がその2倍、又は3倍のときでも、同期関係に引き込
むことが可能である。Note that the oscillation frequency f. Even when the frequency of the external synchronization signal SN is twice or three times that of the external synchronization signal SN, it is possible to establish a synchronization relationship.
又、本発明はハーフブリッジ方式以外の例えば、フルブ
リッジ方式、チョッパ一方式の電源等にも広く応用する
ことができる。Further, the present invention can be widely applied to power supplies other than the half-bridge type, such as a full-bridge type and a chopper type.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の自励形スイッチング電源
は、発振出力と外部からの同期信号の位相差を検出する
手段と、この位相差によって透磁率が効果的に変化する
ような発振トランスによって自励周波数が外部信号に引
き込まれるようにしているので、自励形スイッチング電
源のスイッチング周期を円滑に機器の同期信号と一致さ
せることができるようになり、スイッチング電源ノイズ
の影響を低減させることができる。[Effects of the Invention] As explained above, the self-excited switching power supply of the present invention includes a means for detecting a phase difference between an oscillation output and an external synchronization signal, and a means for detecting a phase difference between an oscillation output and an external synchronization signal, and a magnetic permeability that is effectively changed by this phase difference. Since the self-excited frequency is drawn into the external signal by an oscillation transformer like this, the switching period of the self-excited switching power supply can be smoothly matched with the synchronization signal of the equipment, reducing the effects of switching power supply noise. can be reduced.
又、回路構成が簡単であるにもかかわらず、弓き込みが
安定に行われ、スイッチング電源の信頼性を高くするこ
とができる。Further, although the circuit configuration is simple, the bowing is performed stably, and the reliability of the switching power supply can be improved.
第1図は本発明の一実施例を示すスイッチング電源の回
路図、
第2図は直交結合形トランスの原理図、第3図は従来の
スイッチング電源の回路図、11は位相比較回路、12
は平滑回路、13はドライブ回路、L、coは制御巻線
、T l +は直交結合形トランス、Q、Qはスイッチ
ングトランジスタを示す。
Lc。Fig. 1 is a circuit diagram of a switching power supply showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a principle diagram of a quadrature coupling transformer, Fig. 3 is a circuit diagram of a conventional switching power supply, 11 is a phase comparison circuit, 12
13 is a smoothing circuit, 13 is a drive circuit, L and co are control windings, T l + is an orthogonal coupling type transformer, and Q and Q are switching transistors. Lc.
Claims (1)
る自励式スイッチング電源回路において、該スイッチン
グ電源回路から出力される交番信号と外部同期信号を比
較する位相比較手段と、該位相比較手段の検出信号を平
滑する平滑手段を備え、前記平滑手段の出力が前記自励
式スイッチング電源を構成する直交結合形トランスの励
磁電流として供給されていることを特徴とする自励式ス
イッチング電源。In a self-excited switching power supply circuit that opens and closes a DC power supply using a switching transistor, a phase comparison means that compares an alternating signal output from the switching power supply circuit with an external synchronization signal, and a smoothing means that smoothes a detection signal of the phase comparison means. A self-excited switching power supply, characterized in that the output of the smoothing means is supplied as an excitation current to a cross-coupled transformer constituting the self-excited switching power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15862690A JPH0449850A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Self-excited type switching power source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15862690A JPH0449850A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Self-excited type switching power source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449850A true JPH0449850A (en) | 1992-02-19 |
Family
ID=15675822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15862690A Pending JPH0449850A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Self-excited type switching power source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449850A (en) |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP15862690A patent/JPH0449850A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4677534A (en) | Stabilizing power source apparatus | |
| US5073849A (en) | Resonant DC to DC converter switching at zero current | |
| TW535175B (en) | System and method for orthogonal inductance variation | |
| US4930063A (en) | Variable resonance regulator for power supply | |
| JP3137155B2 (en) | DC-DC converter | |
| JPH0449850A (en) | Self-excited type switching power source | |
| KR0160773B1 (en) | Oscillation circuit | |
| JP3365418B2 (en) | Switching power supply | |
| JPS61277372A (en) | Power supply device | |
| JPS6087672A (en) | Drive circuit of switching power source circuit | |
| US4395751A (en) | Flux-balanced variable frequency inverter | |
| JPH0740720B2 (en) | Switching power supply for multi-scan television receiver | |
| JPH0583938A (en) | Power supply equipment | |
| JPS6241593Y2 (en) | ||
| JPS631591Y2 (en) | ||
| JP3031168B2 (en) | Resonant switching power supply | |
| JPS5821360Y2 (en) | inverter circuit | |
| JPS58151721A (en) | Transistor driving circuit | |
| GB2081943A (en) | Output stabilised oscillator | |
| JPS5950782A (en) | Inverter device | |
| JPS6228116Y2 (en) | ||
| JPH01114365A (en) | Dc-dc converter | |
| JPH0521179A (en) | Discharge lamp lighting device | |
| JPH01128391A (en) | High-frequency heating device | |
| JP2001119939A (en) | Switching power supply circuit |