JPH0723991U - Dual output flyback converter - Google Patents

Dual output flyback converter

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JPH0723991U
JPH0723991U JP058837U JP5883793U JPH0723991U JP H0723991 U JPH0723991 U JP H0723991U JP 058837 U JP058837 U JP 058837U JP 5883793 U JP5883793 U JP 5883793U JP H0723991 U JPH0723991 U JP H0723991U
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JP
Japan
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switching element
main
voltage
output
winding
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JP058837U
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Japanese (ja)
Inventor
渉 大石
Original Assignee
株式会社イーアールデイ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成により複数の二次側回路を一次側
の発振周波数と同期させ、二次側の複数の電圧を独自に
安定化できるようにする。 【構成】 主安定化出力部１２とは異なる電圧を発生す
る個別安定化出力部２０を備える。この個別安定化出力
部２０は、二次巻線に生じるフライバック電圧を整流す
る整流ダイオードＤ3 と、該整流ダイオードＤ3 に接続
する二次側スイッチング素子Ｓ2 を備える。積分回路２
２により発生する鋸歯状波を一方の入力とし、個別安定
化させる出力電圧を検出したフィードバック信号を他方
の入力とする比較器Ｕ1 を備え、該比較器Ｕ1 の比較結
果により前記二次側スイッチング素子Ｓ2 を時比率制御
する。 (57) [Abstract] [Purpose] To synchronize a plurality of secondary side circuits with the oscillation frequency of the primary side by a simple configuration so that a plurality of secondary side voltages can be independently stabilized. [Configuration] An individual stabilization output unit 20 that generates a voltage different from that of the main stabilization output unit 12 is provided. The individual stabilized output unit 20 includes a rectifying diode D 3 for rectifying the flyback voltage generated in the secondary winding, the secondary-side switching element S 2 to connect to the rectifier diode D 3. Integrating circuit 2
The comparator U 1 has a sawtooth wave generated by 2 as one input and a feedback signal that detects an output voltage for individually stabilizing the other input, and the comparator U 1 compares the secondary side with the result of the comparison. The switching element S 2 is controlled in duty ratio.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、電子機器等に使用するスイッチング電源であるフライバックコンバ ータに関するものである。更に詳しく述べると、二次巻線に設けたチョッパー方 式の個別安定化出力部により、変圧器の二次側出力を一次側のスイッチング部に 同期させたスイッチングを行い、且つ二次側で独自に安定化を図った複出力フラ イバックコンバータに関するものである。 The present invention relates to a flyback converter which is a switching power supply used for electronic devices and the like. More specifically, a chopper-type individually stabilized output section provided in the secondary winding performs switching that synchronizes the secondary output of the transformer with the switching section of the primary side, and the secondary side has its own The present invention relates to a multiple output flyback converter that has been stabilized.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

一般にフライバックコンバータは自励式と他励式があり、ともに構成が簡単な ため電子機器内の小型電源から中型電源まで広く使用されている。例えば自励式 フライバックコンバータであるリンギングチョークコンバータは、一般に、直流 入力に対して直列に接続した変圧器の一次巻線と主スイッチング素子とを有する スイッチング部と、変圧器の二次巻線に接続されてフライバック電圧を整流平滑 化する主安定化出力部と、該主安定化出力部の出力電圧をフィードバックして主 スイッチング素子を時比率制御する主制御部から構成されている。このようなリ ンギングチョークコンバータは単出力であり、主制御部によって出力電圧を一次 側にフィードバックして主スイッチング素子を制御している。 Generally, flyback converters are available in self-excited type and separately excited type, and both have a simple configuration and are widely used from small power sources in electronic equipment to medium-sized power sources. For example, a ringing choke converter, which is a self-excited flyback converter, is generally connected to a switching section having a primary winding and a main switching element of a transformer connected in series with a DC input, and a secondary winding of the transformer. It is composed of a main stabilizing output unit that rectifies and smoothes the flyback voltage and a main control unit that feeds back the output voltage of the main stabilizing output unit and controls the duty ratio of the main switching element. Such a ringing choke converter has a single output, and the main control unit feeds back the output voltage to the primary side to control the main switching element.

【０００３】 近年、このような単出力フライバックコンバータの二次側に、異なる出力電圧 を発生する複出力の電源が要望されるようになった。このような代表的複出力リ ンギングチョークコンバータの一例を図４に示す。このリンギングチョークコン バータは、変圧器Ｔの一次巻線Ｎ1 に接続されるスイッチング部１０と、変圧器 Ｔの二次巻線Ｎ2 に接続される主安定化出力部１２と、該主安定化出力部１２の 出力電圧を定電圧制御する主制御部１４と、変圧器Ｔの二次巻線Ｎ3 に接続され るチョッパー方式の個別安定化出力部３０とから構成されている。In recent years, there has been a demand for a multiple-output power supply that generates different output voltages on the secondary side of such a single-output flyback converter. An example of such a typical multiple output ringing choke converter is shown in FIG. This ringing choke converter includes a switching unit 10 connected to a primary winding N 1 of a transformer T, a main regulated output unit 12 connected to a secondary winding N 2 of a transformer T, and the main stabilizing output unit 12. It is composed of a main control unit 14 for constant voltage control of the output voltage of the rectification output unit 12, and a chopper-type individually stabilized output unit 30 connected to the secondary winding N 3 of the transformer T.

【０００４】 スイッチング部１０は、直流入力ＶINに対して変圧器Ｔの一次巻線Ｎ1 と主ス イッチング素子Ｓ1 とを直列に接続し、前記変圧器Ｔの駆動巻線Ｎ4 に誘起する 電圧を主スイッチング素子Ｓ1 のゲートに印加する構成である。そして、直流入 力ＶINと主スイッチング素子Ｓ1 のゲート間に起動抵抗Ｒ1 を挿入し、ベースに 主制御部１４の出力を印加した制御用トランジスタＱ2 を主スイッチング素子Ｓ 1 のゲートに直列に接続する。ソースには過電流検出抵抗Ｒ2 を接続し、その電 圧降下によりオンして主スイッチング素子Ｓ1 をオフする過電流保護用トランジ スタＱ1 が主スイッチング素子Ｓ1 のゲートに直列に接続されている。主安定化 出力部１２は、整流ダイオードＤ2 と、平滑コンデンサＣ3 とからなる。The switching unit 10 has a DC input VINFor the primary winding N of the transformer T1And the main switching element S1Are connected in series, and the drive winding N of the transformer T is connected.FourThe voltage induced in the main switching element S1The voltage is applied to the gate of. And DC input VINAnd the main switching element S1Start-up resistance R between the gates of1And a control transistor Q in which the output of the main control unit 14 is applied to the base.2Is the main switching element S 1 Connect in series to the gate of. Overcurrent detection resistor R for the source2Is connected to the main switching element S by turning on due to the voltage drop.1Transistor Q for overcurrent protection to turn off1Is the main switching element S1Connected in series to the gate of. The main stabilizing output unit 12 is a rectifying diode D.2And the smoothing capacitor C3Consists of.

【０００５】 個別安定化出力部３０は、整流平滑回路３２とＤＣ−ＤＣコンバータ３４とか ら構成される。整流平滑回路３２は、整流ダイオードＤ6 と平滑コンデンサＣ7 とからなる。ＤＣ−ＤＣコンバータ３４は、二次側スイッチング素子Ｓ21と、抵 抗Ｒ71と、フライホイールダイオードＤ7 と、インダクタＬ1 と、平滑コンデン サＣ8 と、出力電圧ＶOUT2を検出し二次側スイッチング素子Ｓ21のオン／オフを 時比率制御して自励または他励の周波数で制御を行う個別制御部３６とからなる 構成である。The individual stabilized output section 30 is composed of a rectifying / smoothing circuit 32 and a DC-DC converter 34. The rectifying / smoothing circuit 32 includes a rectifying diode D 6 and a smoothing capacitor C 7 . The DC-DC converter 34 detects the secondary side switching element S 21 , the resistor R 71 , the flywheel diode D 7 , the inductor L 1 , the smoothing capacitor C 8, and the output voltage V OUT2 and detects the secondary voltage. The individual control unit 36 is configured to control the ON / OFF of the side switching element S 21 at a time ratio to control the self-excited or separately-excited frequency.

【０００６】 次にこのフライバックコンバータの動作について述べる。まず起動抵抗Ｒ1 を 通して主スイッチング素子Ｓ1 のゲートに正電圧が加わると、変圧器Ｔの一次巻 線Ｎ1 を通してドレイン電流が流れ、同時に駆動巻線Ｎ4 に誘起電圧が発生し、 主スイッチング素子Ｓ1 は、急速にオンし、ドレイン電流は増大する。やがて主 安定化出力部１２の第１出力電圧ＶOUT1を検出した主制御部１４によって、スイ ッチング部１０内の制御用トランジスタＱ2 がオンとなり、主スイッチング素子 Ｓ1 はカットオフ状態になる。主スイッチング素子Ｓ1 がオフとなると、オン期 間に変圧器Ｔに蓄積したエネルギーが二次巻線Ｎ2 、Ｎ3 を通して放出される。 二次巻線Ｎ2 は主安定化出力部１２で整流平滑されて第１出力電圧ＶOUT1として 出力され、主制御部１４によって安定化される。また、二次巻線Ｎ3 に発生する 電圧は整流平滑回路３２によって整流平滑化され、ＤＣ−ＤＣコンバータ３４に よって（特に個別制御部３６の時比率制御によって）安定化されて、第２出力電 圧ＶOUT2を出力する。そして変圧器Ｔに蓄積されたエネルギーが放出されると再 び主スイッチング素子Ｓ1 が駆動され、ドレイン電流は増大し上記の動作が繰り 返される。Next, the operation of this flyback converter will be described. First, when a positive voltage is applied to the gate of the main switching element S 1 through the starting resistor R 1 , a drain current flows through the primary winding N 1 of the transformer T, and at the same time an induced voltage is generated in the drive winding N 4 , The main switching element S 1 turns on rapidly and the drain current increases. Eventually, the main control unit 14 that has detected the first output voltage V OUT1 of the main regulated output unit 12 turns on the control transistor Q 2 in the switching unit 10 and turns off the main switching element S 1 . When the main switching device S 1 is turned off, the energy stored in the transformer T during the on period is released through the secondary windings N 2 and N 3 . The secondary winding N 2 is rectified and smoothed by the main stabilizing output unit 12, is output as the first output voltage V OUT1 , and is stabilized by the main control unit 14. In addition, the voltage generated in the secondary winding N 3 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit 32, stabilized by the DC-DC converter 34 (in particular, by the duty ratio control of the individual control unit 36), and the second output Output voltage V OUT2 . When the energy stored in the transformer T is released, the main switching element S 1 is driven again, the drain current increases, and the above operation is repeated.

【０００７】[0007]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

このようなリンギングチョークコンバータ（自励式フライバックコンバータ） では、一次側のスイッチング部と二次側のＤＣ−ＤＣコンバータとの発振周波数 を同期させることは困難であり、一次側のスイッチング部とは別の独自の周波数 をＤＣ−ＤＣコンバータが持つ必要がある。そのため、それらの周波数がお互い に干渉を起こし、雑音を発生する虞れがあった。 In such a ringing choke converter (self-exciting flyback converter), it is difficult to synchronize the oscillation frequency of the primary side switching section with the secondary side DC-DC converter, and it is not possible to synchronize with the primary side switching section. It is necessary for the DC-DC converter to have its own unique frequency. Therefore, those frequencies may interfere with each other and generate noise.

【０００８】 また、リンギングチョークコンバータには、電力損失を低減し雑音発生を抑制 するため、主スイッチング素子の寄生容量を放電させる放電回路と、主スイッチ ングの立ち上がりを遅延する時定数回路とを変圧器の一次側に備え、主スイッチ ング素子をゼロ電圧でスイッチングするものが考えられる。このようなリンギン グチョークコンバータは、複数の安定化した出力を取り出す場合、前述したよう に、出力を検出して一次側へフィードバックを行っている主安定化出力部と、独 自の周波数で動作する個別安定化出力部を有することになる。ところが個別安定 化出力部の巻線に流れる電流が流れ終わった後まで、主安定化出力部の巻線に流 れる電流が流れていないと、リンギングチョークコンバータの動作が不安定とな ってしまう。このため主安定化出力部の巻線から、全ての出力を検出して取り出 さなくてはならず、検出している電圧よりも高い電圧や大きな電力を効率よく作 るのは困難であり、極めて限られた仕様のものにしか対応できなかった。Further, in the ringing choke converter, in order to reduce the power loss and suppress the noise generation, a discharge circuit for discharging the parasitic capacitance of the main switching element and a time constant circuit for delaying the rising of the main switching are transformed. It is conceivable that the main switching element is switched at zero voltage in preparation for the primary side of the equipment. Such a ringing choke converter operates at its own frequency with the main regulated output section that detects the output and feeds back to the primary side, as described above, when multiple stabilized outputs are taken out. Will have an individual stabilized output section. However, if the current flowing in the winding of the main regulated output section does not flow until after the current flowing in the winding of the individual regulated output section has finished, the operation of the ringing choke converter becomes unstable. . For this reason, it is necessary to detect and extract all the outputs from the winding of the main regulated output section, and it is difficult to efficiently generate a voltage higher than the detected voltage or large power. , It was only possible to deal with extremely limited specifications.

【０００９】 二次側にＤＣ−ＤＣコンバータを備えたフライバックコンバータは、二次側ス イッチング素子に加えて、インダクタやフライホイールダイオード等の形状が大 きく消費電力も大きな部品が必要であり、大型で電力損失の大きな装置となって しまう。また、ＤＣ−ＤＣコンバータの代わりに、簡単な構成で雑音も出さない シリーズドロッパを備えることも可能であるが、消費電力が極めて大きいために 負過電流が大きい場合には使えないという欠点があった。A flyback converter having a DC-DC converter on the secondary side requires not only a secondary side switching element, but also a component such as an inductor and a flywheel diode that has a large shape and consumes a large amount of power. It will be a large device with large power loss. It is also possible to equip a series dropper that does not generate noise with a simple configuration instead of the DC-DC converter, but it has the disadvantage that it cannot be used when the negative overcurrent is large because of its extremely high power consumption. It was

【００１０】 本考案の目的は、簡単な構成により複数の二次側回路を一次側の発振周波数と 同期させ、二次側の複数の電圧を独自に安定化できる複出力フライバックコンバ ータを提供することである。An object of the present invention is to provide a multiple output flyback converter that can synchronize a plurality of secondary side circuits with the oscillation frequency of the primary side by a simple configuration and independently stabilize a plurality of secondary side voltages. Is to provide.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、直流入力に対して直列に接続した変圧器の一次巻線と自励又は他励 により駆動される主スイッチング素子を有するスイッチング部と、前記変圧器に 設けた複数の二次巻線と、その一つの二次巻線に接続されてフライバック電圧を 整流平滑化する主安定化出力部と、該主安定化出力部の出力電圧をフィードバッ クして主スイッチング素子を時比率制御する主制御部と、他の二次巻線に設けた チョッパー方式の個別安定化出力部とを備えているフライバックコンバータであ る。上記目的を達成するため本考案は、個別安定化出力部が整流ダイオードと、 二次側スイッチング素子と、積分回路と、比較器とを具備する点に特徴がある。 ここで、二次巻線に生じるフライバック電圧を整流するダイオードと、二次側ス イッチング素子とは直列に接続されている。積分回路は、変圧器巻線に対して並 列に設けられ、鋸歯状波を形成する。比較器は、鋸歯状波を一方の入力とし、個 別安定化させる出力電圧を検出したフィードバック信号を他方の入力とし、その 比較結果により前記二次側スイッチング素子を時比率制御する。 The present invention relates to a primary winding of a transformer connected in series to a DC input, a switching unit having a main switching element driven by self-excitation or another excitation, and a plurality of secondary windings provided in the transformer. And a main regulated output section that is connected to one of the secondary windings to rectify and smooth the flyback voltage, and feed back the output voltage of the main regulated output section to control the duty ratio of the main switching element. It is a flyback converter that includes a main control unit that operates and a chopper-type individually stabilized output unit that is provided in another secondary winding. To achieve the above object, the present invention is characterized in that the individually stabilized output section includes a rectifying diode, a secondary side switching element, an integrating circuit, and a comparator. Here, the diode for rectifying the flyback voltage generated in the secondary winding and the secondary side switching element are connected in series. The integrator circuit is provided in parallel with the transformer winding and forms a sawtooth wave. The comparator has a sawtooth wave as one input and a feedback signal that detects an output voltage for individually stabilizing it as the other input, and controls the duty ratio of the secondary side switching element according to the comparison result.

【００１２】[0012]

【作用】[Action]

一次側の主スイッチング素子が所定の周波数でオン／オフを繰り返すと、変圧 器の二次巻線に同じ周波数の方形波が現れ、その二次巻線に並列に接続された積 分回路により鋸歯状波が形成される。該鋸歯状波を比較器の一方の入力とする。 また変圧器二次側の出力電圧を検出したフィードバック信号を比較器の他方の入 力とする。従って比較器の出力は、一次側に同期している鋸歯状波とフィードバ ック信号を比較するから、スイッチング部の発振周波数に同期したオン／オフ信 号となる。この信号によって、二次側スイッチング素子を時比率制御するから、 二次側スイッチング素子は一次側の周波数と完全に同期のとれた制御がなされ、 雑音の発生が抑制される。 When the main switching element on the primary side repeatedly turns on and off at a specified frequency, a square wave of the same frequency appears in the secondary winding of the transformer, and a sawtooth wave is formed by the product circuit connected in parallel to the secondary winding. A wave is formed. The sawtooth wave is used as one input of the comparator. The feedback signal that detects the output voltage of the secondary side of the transformer is used as the other input of the comparator. Therefore, the output of the comparator is an on / off signal synchronized with the oscillation frequency of the switching section because the sawtooth wave synchronized with the primary side is compared with the feedback signal. Since this signal controls the duty ratio of the secondary side switching element, the secondary side switching element is controlled in perfect synchronization with the frequency of the primary side, and noise generation is suppressed.

【００１３】 主スイッチング素子がオフの期間に変圧器の二次巻線から電流としてエネルギ ーが放出されるが、二次巻線から主制御部に検出されている出力電圧を見た場合 より、二次巻線から個別安定化出力部の出力電圧を見た場合の方が低いため、ま ず先に個別安定化出力部に接続している二次巻線にエネルギーを放出する。二次 側スイッチング素子がオフとなって初めて、主制御部に接続している二次巻線に エネルギーが放出される。こうして主制御部に検出されている出力の巻線に流れ る電流が最後となっているから、フライバックコンバータの動作は安定する。Energy is released as a current from the secondary winding of the transformer while the main switching element is off, but the output voltage detected by the main control unit from the secondary winding is Since the output voltage of the individual regulated output section from the secondary winding is lower, the energy is first released to the secondary winding connected to the individual regulated output section. Energy is released to the secondary winding connected to the main controller only after the secondary switching element is turned off. In this way, the current flowing in the output winding detected by the main control unit is the last, so the operation of the flyback converter is stable.

【００１４】[0014]

【実施例】【Example】

図１は本考案に係るフライバックコンバータの一実施例を示す回路図である。 このフライバックコンバータはリンギングチョークコンバータであり、基本的に は図４に示した従来技術とほぼ同様であってよいので、説明を簡略化するため対 応する部品には同一符号を付す。このリンギングチョークコンバータは、変圧器 Ｔの一次側に設けたスイッチング部１０と、変圧器Ｔの二次巻線Ｎ2 に接続した 主安定化出力部１２と、該主安定化出力部１２の第１出力電圧ＶOUT1を安定化さ せる主制御部１４と、二次巻線Ｎ3 に接続した個別安定化出力部２０とからなる 構成である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a flyback converter according to the present invention. Since this flyback converter is a ringing choke converter and may be basically similar to the prior art shown in FIG. 4, corresponding parts are designated by the same reference numerals to simplify the description. This ringing choke converter includes a switching unit 10 provided on the primary side of a transformer T, a main regulated output unit 12 connected to a secondary winding N 2 of the transformer T, and a first regulated output unit 12 of the main regulated output unit 12. The main control unit 14 stabilizes one output voltage V OUT1 and the individual regulated output unit 20 connected to the secondary winding N 3 .

【００１５】 スイッチング部１０については、放電回路１６と時定数回路１８を除いては、 従来技術と同様であるので説明を省略する。変圧器Ｔの一次巻線Ｎ1 には放電回 路１６が配置され、変圧器Ｔの駆動巻線Ｎ4 に時定数回路１８を配置している。 放電回路１６は、コンデンサＣ1 、電界効果トランジスタの放電用スイッチング 素子Ｑ3 、抵抗Ｒ3 、ダイオードＤ1 からなる。コンデンサＣ1 は直流入力ＶIN のプラス側に接続した変圧器の一次巻線Ｎ1 の一端に接続し、このコンデンサＣ 1 に直列に抵抗Ｒ3 を接続する。放電用スイッチング素子Ｑ3 は、ドレインを抵 抗Ｒ3 に接続し、ソースを変圧器Ｔの一次巻線Ｎ1 に接続し、ゲートを一次巻線 Ｎ1 の他端に巻き足した巻線に接続する。ダイオードＤ1 は、放電用スイッチン グ素子Ｑ3 のソースにアノードを接続し、コンデンサＣ1 の抵抗接続側にカソー ドを接続する。時定数回路１８は、駆動巻線Ｎ4 に並列接続したコンデンサＣ2 と、直列接続した電流制限抵抗Ｒ4 とからなる。The switching unit 10 is the same as the prior art except for the discharging circuit 16 and the time constant circuit 18, and thus the description thereof is omitted. Primary winding N of transformer T1A discharge circuit 16 is arranged in the drive winding N of the transformer T.FourThe time constant circuit 18 is arranged at. The discharge circuit 16 includes a capacitor C1, Switching element Q for discharge of field effect transistor3, Resistance R3, Diode D1Consists of. Capacitor C1Is DC input VIN Primary winding N of the transformer connected to the positive side of1Connect to one end of this capacitor C 1 In series with resistor R3Connect. Switching element Q for discharge3Resistance to drain R3And the source is the primary winding N of the transformer T.1And the gate is connected to the primary winding N1Connect to the winding added to the other end of. Diode D1Is a switching element Q for discharging3Connect the anode to the source of1Connect the cathode to the resistor connection side of. The time constant circuit 18 includes a drive winding NFourC connected in parallel with2 And a current limiting resistor R connected in seriesFourConsists of.

【００１６】 二次側の主安定化出力部１２と個別安定化出力部２０は次の様な構成である。 まず主安定化出力部１２は、従来技術と同様に、整流ダイオードＤ2 と平滑コン デンサＣ3 からなる整流平滑回路である。個別安定化出力部２０は、積分回路２ ２を含むチョッパー回路である。ここで、積分回路２２は、二次巻線Ｎ3 の両端 に抵抗Ｒ5 とコンデンサＣ4 の直列回路を接続し、抵抗Ｒ5 のコンデンサＣ4 側 端子と主安定化第１出力部の出力との間に抵抗Ｒ6 を接続している。二次巻線Ｎ 3 のプラス側には、二次側スイッチング素子Ｓ2 を整流ダイオードＤ3 を介して 直列に接続する。この二次側スイッチング素子Ｓ2 のゲートと整流ダイオードＤ 3 のアノードとの間に抵抗Ｒ7 を接続する。誤差増幅器Ｕ2 の負極側入力と出力 の間にはコンデンサＣ5 が配置され、負極側入力には、整流ダイオードＤ3 で整 流され二次側スイッチング素子Ｓ2 を通過した出力電圧を分圧抵抗Ｒ8 ，Ｒ9 に よって分圧して入力し、正極側入力には基準電圧ＶREF を入力する。そして、誤 差増幅器Ｕ2 で増幅した出力を、比較器Ｕ1 の負極側入力に入力する。一方、正 極側入力には積分回路２２の抵抗Ｒ5 とコンデンサＣ4 とで充放電を行い形成さ れる鋸歯状波を入力する。比較器Ｕ1 の出力は二次側スイッチング素子Ｓ2 のゲ ートに入力する。The main stabilization output unit 12 and the individual stabilization output unit 20 on the secondary side have the following configurations. First, the main regulated output unit 12 uses the rectifier diode D as in the conventional technique.2And smoothing capacitor C3Is a rectifying and smoothing circuit. The individual stabilization output unit 20 is a chopper circuit including an integration circuit 22. Here, the integrating circuit 22 uses the secondary winding N3Resistor R at both ends ofFiveAnd capacitor CFourConnect the series circuit ofFiveCapacitor CFourA resistor R is provided between the side terminal and the output of the main stabilizing first output section.6Are connected. Secondary winding N 3 The positive side of the secondary side switching element S2Rectifying diode D3Connected in series via. This secondary side switching element S2Gate and rectifier diode D 3 Resistance R between the anode of7Connect. Error amplifier U2A capacitor C is placed between the negative input and the output ofFiveIs arranged, and the rectifier diode D is connected to the negative side input.3Is shunted by the secondary switching element S2The output voltage passing through the8, R9Therefore, the voltage is divided and input, and the reference voltage VREFEnter. And the error amplifier U2The output amplified by1Input to the negative side input of. On the other hand, the resistor R of the integrating circuit 22 is connected to the positive side input.FiveAnd capacitor CFourInput and output the sawtooth wave that is formed by charging and discharging. Comparator U1Output of the secondary side switching element S2Enter in the gate.

【００１７】 次にこのリンギングチョークコンバータの動作を説明する。図２は、図１のリ ンギングチョークコンバータの各部（主スイッチング素子Ｓ1 のドレイン電圧Ｖ ds 、同じくドレイン電流Ｉds、比較器Ｕ1 の正極側入力ａおよび負極側入力ｂ、 二次側スイッチング素子Ｓ2 を流れる電流ＩS2、整流ダイオードＤ2 を流れる電 流Ｉd2) の波形図である。Next, the operation of this ringing choke converter will be described. FIG. 2 shows each part of the ringing choke converter of FIG. 1 (main switching element S1Drain voltage V ds , Also drain current Ids, Comparator U1Positive side input a and negative side input b of the secondary switching element S2Current I flowing throughS2, Rectifier diode D2Current Id22) is a waveform diagram of FIG.

【００１８】 主スイッチング素子Ｓ1 がオフすると、図２に示すように、ドレイン電圧Ｖds は上昇し、ドレイン電流Ｉdsは減少する。そして主スイッチング素子Ｓ1 がオフ の期間に変圧器Ｔに蓄積されたエネルギーが二次巻線Ｎ2 ，Ｎ3 を通して放出さ れる。エネルギーの放出が終わると放電回路１６の働きによって主スイッチング 素子Ｓ1 のドレイン電圧Ｖdsは降下し、ゼロあるいはマイナスの電圧となる。ド レイン電圧Ｖdsが下降していく途中で、主スイッチング素子Ｓ1 を駆動すべく変 圧器Ｔの駆動巻線Ｎ4 が立ち上がるが、時定数回路１８によって遅延され、ドレ イン電圧Ｖdsが完全にゼロ以下となって初めて、主スイッチング素子Ｓ1 はオン なる。そしてドレイン電流Ｉdsは徐々に増大し、第１出力電圧ＶOUT1を検出して いる主制御部１４によってトランジスタＱ2 がオンすることにより、主スイッチ ング素子Ｓ1 は再びオフとなる。上記の動作を繰り返し、主スイッチング素子Ｓ 1 のドレイン電圧Ｖds、ドレイン電流Ｉdsは、図２に示すような波形となる。Main switching element S1Is turned off, as shown in FIG.ds Rises and drain current IdsDecreases. And the main switching element S1The energy stored in the transformer T during the off period of the2, N3Is released through. When the discharge of energy ends, the main switching element S1Drain voltage VdsDrops to zero or negative voltage. Drain voltage VdsThe main switching element S1Drive winding N of the transformer T to drive theFourRises, but is delayed by the time constant circuit 18, and the drain voltage VdsThe main switching element S1Turns on. And the drain current IdsGradually increases to the first output voltage VOUT1Is detected by the main control unit 14 that detects2Is turned on, the main switching element S1Turns off again. By repeating the above operation, the main switching element S 1 Drain voltage Vds, Drain current IdsHas a waveform as shown in FIG.

【００１９】 変圧器Ｔの二次巻線Ｎ3 には主スイッチング素子Ｓ1 のドレイン電圧Ｖdsと同 様の方形波が伝わり、積分回路２２の抵抗Ｒ5 とコンデンサＣ4 の充放電によっ て鋸歯状波となり、さらに抵抗Ｒ6 によって適正な電圧にバイアスされ比較器Ｕ 1 の正極側に入力される。この鋸歯状波は図２の比較器Ｕ1 の入力ａに示す。ま た第２出力電圧ＶOUT2を分圧抵抗Ｒ8 ，Ｒ9 で分圧した電圧と基準電圧ＶREF の 誤差を誤差増幅器Ｕ2 で増幅した出力を（図２でｂと表す）、比較器Ｕ1 の負極 側に入力することにより、比較器Ｕ1 の出力は第２出力電圧ＶOUT2に対応する。 しかも主スイッチング素子Ｓ1 の発振周波数に同期したオン／オフ信号となり、 これによって駆動される二次側スイッチング素子Ｓ2 も主スイッチング素子Ｓ1 と同期し、第２出力電圧ＶOUT2を安定化するため、時比率制御されたオン／オフ を繰り返す。Secondary winding N of transformer T3Is the main switching element S1Drain voltage VdsA square wave similar toFiveAnd capacitor CFourA sawtooth wave is generated by the charging and discharging of and the resistance R6Is biased to an appropriate voltage by the comparator U 1 Is input to the positive electrode side of. This sawtooth wave is the comparator U of FIG.1Input a. Also the second output voltage VOUT2Voltage dividing resistor R8, R9Voltage divided by and reference voltage VREFError of the error amplifier U2The output amplified by (indicated by b in FIG. 2) is compared with the comparator U.1Input to the negative side of the comparator U1Output is the second output voltage VOUT2Corresponding to. Moreover, the main switching element S1The ON / OFF signal is synchronized with the oscillation frequency of the secondary switching element S driven by the ON / OFF signal.2Main switching element S1 In synchronization with the second output voltage VOUT2In order to stabilize the output, duty cycle controlled on / off is repeated.

【００２０】 ここで主スイッチング素子Ｓ1 がオフの期間に変圧器Ｔの二次巻線Ｎ2 ，Ｎ3 から電流としてエネルギーが放出されるが、二次巻線Ｎ2 から第１出力電圧ＶOU T1 を見た場合より、二次巻線Ｎ3 から第２出力電圧ＶOUT2を見た場合の方が低い ため、まず先に二次巻線Ｎ3 がエネルギーを放出し二次側スイッチング素子Ｓ2 がオフとなって初めて、二次巻線Ｎ2 からエネルギーが放出される。この様子は 図２の二次側スイッチング素子Ｓ2 を流れる電流ＩS2（ドレイン電流）、整流ダ イオードＤ2 を流れる電流ＩD2に表す。こうして、個別安定化出力部に電流が流 れた後で、主安定化出力部１２に電流が後に流れるから、常に主制御部１４が機 能していることになるので、フライバックコンバータの動作が安定する。Here, energy is released as current from the secondary windings N 2 and N 3 of the transformer T while the main switching element S 1 is off, but the secondary winding N 2 outputs the first output voltage V 1. than when viewed OU T1, the secondary winding for the N 3 is lower when viewed second output voltage V OUT2, first previously in the secondary winding N 3 is release energy secondary side switching elements Energy is released from the secondary winding N 2 only when S 2 is turned off. This state is represented by a current I S2 (drain current) flowing through the secondary side switching element S 2 and a current I D2 flowing through the rectifying diode D 2 . In this way, since the current flows to the main regulated output unit 12 after the current flows to the individual regulated output unit, the main control unit 14 is always functioning. Is stable.

【００２１】 本考案はこのような構成に限定されるものではない。自励式フライバックコン バータであるリンギングチョークコンバータだけでなく、他励式フライバックコ ンバータにも用いることができる。また個別安定化出力部２０の積分回路２２は 、図 1に示した構成だけでなく、図３に示すＡ，Ｂ，Ｃ等の構成でもよく、比較 器Ｕ1 へ鋸歯状波を出力できればよい。図３のＡは、二次巻線Ｎ3 の両端に接続 した抵抗Ｒ5 とコンデンサＣ4 の直列回路と、抵抗Ｒ5 のコンデンサＣ4 側端子 にアノードを接続してコンデンサＣ4 と並列接続したダイオードＤ5 からなる。 図３のＢは、二次巻線Ｎ3 の両端に接続した抵抗Ｒ5 とコンデンサＣ4 の直列回 路と、抵抗Ｒ5 のコンデンサＣ4 側端子に接続してコンデンサＣ4 と並列接続し た抵抗Ｒ11と、抵抗Ｒ5 のコンデンサＣ4 側端子と第１出力部の出力との間に接 続した抵抗Ｒ10とからなる。図３のＣは、抵抗Ｒ12を介して二次巻線の一端及び 抵抗Ｒ15を介して第１出力電圧ＶOUT2を負極側入力に接続し、分圧抵抗Ｒ13，Ｒ 14 による主安定化出力電圧ＶOUT1を分圧しこれを正極側入力に入力し、負極側入 力と出力の間に抵抗Ｒ16とコンデンサＣ10の並列回路を配する増幅器Ｕ3 を備え た構成である。この積分回路は、上記の積分回路に比較して、きれいな鋸歯状波 を形成するので、ノイズなどに強くなる。The present invention is not limited to such a configuration. It can be used not only for a ringing choke converter that is a self-excited flyback converter but also for a separately excited flyback converter. Further, the integrating circuit 22 of the individual stabilization output unit 20 may have the configuration shown in FIG. 1 as well as A, B, C, etc. shown in FIG.1It suffices if a sawtooth wave can be output. A in FIG. 3 indicates a secondary winding N3Resistor R connected to both ends ofFiveAnd capacitor CFourSeries circuit and resistor RFiveCapacitor CFourConnect the anode to the side terminal and connect the capacitor CFourDiode D connected in parallel withFiveConsists of. B of FIG. 3 is a secondary winding N3Resistor R connected to both ends ofFiveAnd capacitor CFourSeries circuit and resistance RFiveCapacitor CFourConnect to the side terminal and connect capacitor CFourResistor R connected in parallel with11And the resistance RFiveCapacitor CFourA resistor R connected between the side terminal and the output of the first output sectionTenConsists of. C in FIG. 3 is a resistance R12Through one end of the secondary winding and the resistance R15Through the first output voltage VOUT2Is connected to the negative side input, and the voltage dividing resistor R13, R 14 Stabilized output voltage V due toOUT1Is divided and input to the positive side input, and the resistance R is placed between the negative side input and the output.16And capacitor CTenAmplifier U with parallel circuit3It is a configuration equipped with. This integrator circuit forms a clean sawtooth wave as compared with the above integrator circuit, and thus is more resistant to noise and the like.

【００２２】[0022]

【考案の効果】[Effect of device]

本考案は、簡単な積分回路によって一次側の主スイッチング素子の周波数と同 期がとれたチョッパー回路を構成するから、コンバータ全体として一つの周波数 で動作するので干渉を起こすこともない。さらに、主スイッチング素子をゼロ電 圧でスイッチングさせるために放電回路と時定数回路を備えたリンギングチョー クコンバータにおいても、主安定化出力部に接続している二次巻線に流れる電流 が最後となるため、常に主制御部が働いており、動作は安定する。また従来使用 していた大型で電力損失の大きなインダクタやフライホイールダイオード等が不 要となり、小型化や低損失化が可能である。 In the present invention, since a chopper circuit that synchronizes with the frequency of the main switching element on the primary side is formed by a simple integrating circuit, the converter as a whole operates at one frequency, so there is no interference. Furthermore, even in a ringing choke converter equipped with a discharge circuit and a time constant circuit to switch the main switching element at zero voltage, the current flowing in the secondary winding connected to the main regulated output section is the last. Therefore, the main control unit is always working and the operation is stable. In addition, the large inductors and flywheel diodes that have been used in the past, which have large power loss, are no longer required, and downsizing and loss reduction are possible.

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

【図１】本考案に係るリンギングチョークコンバータの
一実施例を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a ringing choke converter according to the present invention.

【図２】そのリンギングチョークコンバータの波形図。FIG. 2 is a waveform diagram of the ringing choke converter.

【図３】他の積分回路の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of another integrating circuit.

【図４】従来のリンギングチョークコンバータを示す回
路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional ringing choke converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ スイッチング部 １４ 主制御部 １２ 主安定化出力部 ２０ 個別安定化出力部 ２２ 積分回路 Ｄ3 整流ダイオード Ｎ1 一次巻線 Ｎ2 二次巻線 Ｎ3 二次巻線 Ｓ1 主スイッチング素子 Ｓ2 二次側スイッチング素子 Ｕ1 比較器 ＶIN 直流入力 Ｔ 変圧器10 Switching Unit 14 Main Control Unit 12 Main Stabilizing Output Unit 20 Individual Stabilizing Output Unit 22 Integrating Circuit D 3 Rectifying Diode N 1 Primary Winding N 2 Secondary Winding N 3 Secondary Winding S 1 Main Switching Element S 2 Secondary side switching element U 1 Comparator V IN DC input T Transformer

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 直流入力に対して直列に接続した変圧器
の一次巻線と自励又は他励により駆動される主スイッチ
ング素子とを有するスイッチング部と、前記変圧器に設
けた複数の二次巻線と、その一つの二次巻線に接続され
てフライバック電圧を整流平滑化する主安定化出力部
と、該主安定化出力部の出力電圧をフィードバックして
主スイッチング素子を時比率制御する主制御部と、他の
二次巻線に設けたチョッパー方式の個別安定化出力部と
を備えているフライバックコンバータにおいて、前記チ
ョッパー方式の個別安定化出力部は、二次巻線に生じる
フライバック電圧を整流する整流ダイオードと、該整流
ダイオードに直列に接続する二次側スイッチング素子
と、変圧器巻線に対して並列に設けられ鋸歯状波を形成
する積分回路と、該鋸歯状波を一方の入力とし、個別安
定化させる出力電圧を検出したフィードバック信号を他
方の入力とする比較器とを具備し、該比較器の比較結果
により前記二次側スイッチング素子を時比率制御するこ
とを特徴とする複出力フライバックコンバータ。1. A switching unit having a primary winding of a transformer connected in series to a DC input and a main switching element driven by self-excitation or other excitation, and a plurality of secondary devices provided in the transformer. A winding, a main regulated output unit connected to one of the secondary windings for rectifying and smoothing a flyback voltage, and an output voltage of the main regulated output unit is fed back to control a duty ratio of a main switching element. In a flyback converter including a main control unit and a chopper-type individually stabilized output unit provided in another secondary winding, the chopper-type individually regulated output unit occurs in the secondary winding. A rectifying diode for rectifying the flyback voltage, a secondary side switching element connected in series to the rectifying diode, an integrating circuit provided in parallel with the transformer winding to form a sawtooth wave, and the sawtooth. A comparator that receives the output signal for individually stabilizing the output voltage and receives the feedback signal as the other input, and controls the duty ratio of the secondary side switching element according to the comparison result of the comparator. A multi-output flyback converter characterized in that
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