JPH0998570A - Switching power supply - Google Patents
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- JPH0998570A JPH0998570A JP7255980A JP25598095A JPH0998570A JP H0998570 A JPH0998570 A JP H0998570A JP 7255980 A JP7255980 A JP 7255980A JP 25598095 A JP25598095 A JP 25598095A JP H0998570 A JPH0998570 A JP H0998570A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種電気機器に使用される広入力電圧範囲の
回生制御型電源の低入力電圧時の効率を改善し、信頼性
を向上するスイッチング電源装置を提供する。
【解決方法】 直流電源1からの入力電圧をスイッチン
グ素子4によりオンオフし、1次巻線3aに励磁された
エネルギを2次巻線3cに接続された整流ダイオード7
と平滑コンデンサ9の直列回路により整流平滑して取り
出し、平滑コンデンサ9のエネルギの1部を1次側に回
生するスイッチング電源で、入力電圧検出手段13から
の信号により2次スイッチング素子8のオン期間を制御
することにより、平滑コンデンサ9のエネルギの1部を
1次側に戻す量を変化させる。
(57) Abstract: Provided is a switching power supply device which improves the efficiency at a low input voltage of a regenerative control type power supply having a wide input voltage range used in various electric devices and improves reliability. A rectifier diode (7) connected to a secondary winding (3c) to turn on / off an input voltage from a DC power supply (1) by a switching element (4) and to energize the primary winding (3a) with energy.
And a smoothing capacitor 9 are rectified and smoothed by a series circuit, and a part of the energy of the smoothing capacitor 9 is regenerated to the primary side. In the switching power supply, a signal from the input voltage detection means 13 turns on the secondary switching element 8. The amount of returning a part of the energy of the smoothing capacitor 9 to the primary side is changed by controlling the.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は産業用や民生用の電
子機器に直流安定化電圧を供給するスイッチング電源装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device for supplying a regulated DC voltage to industrial and consumer electronic devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電源装置は小型化、高効率化、長
寿命化が要求されている。このために回生制御が用いら
れてきた(例えば特開平2−261053号公報)。2. Description of the Related Art In recent years, power supply devices have been required to be compact, highly efficient, and have a long life. For this reason, regenerative control has been used (for example, JP-A-2-261053).
【0003】以下に従来の回生制御について説明する。
図3は従来の回生制御の構成を示すものである。図3に
おいて1は直流電源で交流電圧を整流平滑することで、
もしくは電池などで構成されるものであり、入力端子2
a−2bに入力電圧を供給し、正電圧を入力端子2aに
接続し、負電圧を入力端子2bに接続している。3はト
ランスであり1次巻線3aの一端を入力端子2aに接続
し他端をスイッチング素子4を介して入力端子2bに接
続し、2次巻線3cの一端を出力端子11bに接続し、
他端をダイオ−ド7を介して出力端子11aに接続し、
バイアス巻線3bの1端を入力端子2bに接続し、他端
を同期発振回路6に接続している。4はスイッチング素
子であり制御端子に印加される同期発振回路6のオンオ
フ信号によりオンオフして入力電圧を1次巻線3aに印
加したり遮断したりする。6は同期発振回路であり、ス
イッチング素子4を制御回路10によって決まるオン期
間にオン動作させ、スイッチング素子4のオフ期間をバ
イアス巻線3bの誘起電圧が反転するまで持続するよう
にオフ動作させ、このオンオフの繰り返しにより発振を
続けるものである。7は整流ダイオードであり、アノー
ド側を2次巻線3cの1端に接続しカソード側を出力端
子11aに接続する。8は2次スイッチング素子であ
り、スイッチング素子4のオン期間に貯えられたトラン
ス3のエネルギが、スイッチング素子4のオフ期間に2
次巻線3cを介して整流ダイオード7または2次スイッ
チング素子8から平滑コンデンサ9に放出された後、2
次スイッチング素子8を介して2次巻線3cに2次電流
を流す逆流期間を、制御回路12より制御される。9は
平滑コンデンサであり、出力端子11a−11b間に接
続され2次巻線3cの誘起電圧を整流ダイオード7を介
して整流し平滑コンデンサ9により平滑して出力電圧と
する。10は制御回路であり出力端子11a−11b間
の電圧を検出して内部電圧基準と比較し1次スイッチン
グ素子4のオン期間を変化させる。12は制御回路であ
り2次スイッチング素子8の逆流期間を一定に制御す
る。The conventional regenerative control will be described below.
FIG. 3 shows a configuration of a conventional regenerative control. In FIG. 3, 1 is a DC power supply for rectifying and smoothing an AC voltage,
Alternatively, the input terminal 2 is composed of a battery or the like.
The input voltage is supplied to a-2b, the positive voltage is connected to the input terminal 2a, and the negative voltage is connected to the input terminal 2b. 3 is a transformer, one end of the primary winding 3a is connected to the input terminal 2a, the other end is connected to the input terminal 2b through the switching element 4, one end of the secondary winding 3c is connected to the output terminal 11b,
Connect the other end to output terminal 11a via diode 7,
One end of the bias winding 3b is connected to the input terminal 2b, and the other end is connected to the synchronous oscillation circuit 6. Reference numeral 4 denotes a switching element, which is turned on / off by an on / off signal of the synchronous oscillation circuit 6 applied to the control terminal to apply or cut off the input voltage to the primary winding 3a. Reference numeral 6 denotes a synchronous oscillating circuit, which turns on the switching element 4 during an on period determined by the control circuit 10, and turns off the switching element 4 so that it continues until the induced voltage of the bias winding 3b is inverted. Oscillation is continued by repeating this on / off. Reference numeral 7 denotes a rectifying diode, the anode side of which is connected to one end of the secondary winding 3c and the cathode side of which is connected to the output terminal 11a. Reference numeral 8 denotes a secondary switching element, and the energy of the transformer 3 stored during the ON period of the switching element 4 is changed to 2 during the OFF period of the switching element 4.
After being discharged from the rectifying diode 7 or the secondary switching element 8 to the smoothing capacitor 9 through the secondary winding 3c, 2
The control circuit 12 controls the backflow period during which the secondary current flows through the secondary winding 3c via the next switching element 8. Reference numeral 9 denotes a smoothing capacitor, which is connected between the output terminals 11a and 11b, rectifies the induced voltage of the secondary winding 3c through the rectifying diode 7, and smoothes it by the smoothing capacitor 9 to obtain an output voltage. A control circuit 10 detects the voltage between the output terminals 11a and 11b and compares it with an internal voltage reference to change the ON period of the primary switching element 4. A control circuit 12 controls the backflow period of the secondary switching element 8 to be constant.
【0004】以上のように構成された回生制御につい
て、以下その動作について図4を参照して説明する。図
4において(a)はスイッチング素子4の両端電圧波形
VDSを示しており、(b)は1次巻線3aに流れる1次
電流IDを示しており、(c)は同期発振回路6の出力
である駆動パルス波形VG1を示しており、(d)は2次
巻線3cに流れる2次電流波形IOを示しており、
(e)は制御回路12の出力である2次スイッチング素
子8の駆動パルス波形VG2を示しており、オフ期間中で
斜線で示した期間が2次巻線3cに2次電流を流す低入
力電圧時の逆流期間を示している。また図4において点
線は入力電圧が高い場合を、実線は入力電圧が低い場合
を示し、どちらの場合も制御回路12は2次スイッチン
グ素子8の逆流期間を一定に制御する。同期発振回路6
により制御されたオン期間のパルスがスイッチング素子
4に印加され、1次巻線3aを介して流れる1次電流I
Dによってトランス3を励磁する。このときトランス3
の2次巻線3cに誘起電圧が発生するが、整流ダイオ−
ド7を逆バイアスする方向に電圧が印加されるように構
成されるとともに、2次スイッチング素子8はオフする
ように構成されている。同期発振回路6からの信号でス
イッチング素子4がオフすると1次巻線3aにフライバ
ック電圧が発生するとともに2次巻線3cにもフライバ
ック電圧が発生し、整流ダイオ−ド7を順バイアスする
方向に電圧が印加されるためトランス3に蓄えられた励
磁エネルギは2次巻線3cを介して2次電流として放出
され、平滑コンデンサ9により平滑されて出力電圧とし
て出力端子11a−11bに供給される。このとき2次
スイッチング素子8も制御回路12によってオンされる
がどちらを2次電流が流れても特に動作上変化は生じな
い。トランス3に蓄積されたエネルギがすべて放出さ
れ、2次電流がゼロになると既にオンしている2次スイ
ッチング素子8を介して平滑コンデンサ9の両端電圧す
なわち出力電圧は2次巻線3cに印加され、平滑コンデ
ンサ9より逆方向に2次電流が流れトランス3に前記と
は逆方向の磁束が発生しエネルギが蓄積される。この状
態ではトランス3の各巻線に発生する誘起電圧の極性は
変化せず、バイアス巻線3bのフライバック電圧も変化
しないため同期発振回路6はスイッチング素子4のオフ
期間を維持させる。制御回路12より2次スイッチング
素子8のオン期間は一定になっており、2次スイッチン
グ素子8がオフするとトランス3の各巻線に発生する誘
起電圧は反転するため2次巻線3cに発生する誘起電圧
は整流ダイオ−ド7を逆バイアスし、2次スイッチング
素子8もオフしているため2次巻線電流はなくなり、バ
イアス巻線3bに発生する誘起電圧の極性が反転するた
め同期発振回路6はスイッチング素子4をオンさせる。
このとき1次巻線3aに発生する誘起電圧はスイッチン
グ素子4との接続端を負電圧に、入力端子2aとの接続
端を正電圧にする方向に発生するため、スイッチング素
子4の両端電圧は2次電流を逆方向に流さなかった場
合、直流電源1の入力電圧(VC)とフライバック電圧
(VF)の和(VC+VF)からVC−VF以下には変化し
ないのに対し、2次電流を逆方向に流した場合、VC+
VFからVC−VF以下に下がるため直流電源電圧が高く
ターンオン直前のスイッチング素子4の両端電圧が高く
なる場合、スイッチング素子4のターンオンロスが減少
する。またこのときスイッチング素子4を介してオフ期
間中にトランス3に蓄えられたエネルギは直流電源1に
回生される。オフ期間にトランス3に蓄積されたエネル
ギがすべて放出され1次電流が0になると、スイッチン
グ素子4を介して直流電源1より前記とは逆方向に放電
するように1次電流が流れてトランス3に磁束が発生し
エネルギが蓄積される。この状態ではトランス3の各巻
線に発生する誘起電圧の極性は変化せず、同期発振回路
6によりスイッチング素子4はオンを持続する。同期発
振回路6によって制御されたオン期間で動作するスイッ
チング素子4がオフすると、トランス3に蓄えられたエ
ネルギは2次巻線3cを介して2次電流として放出され
る。これらの動作を繰り返すことで、出力電圧は連続的
に出力端子11a−11bに供給される。The operation of the regenerative control configured as described above will be described below with reference to FIG. In FIG. 4, (a) shows the voltage waveform V DS across the switching element 4, (b) shows the primary current I D flowing through the primary winding 3 a, and (c) shows the synchronous oscillator circuit 6. Shows the drive pulse waveform V G1 which is the output of the above, and (d) shows the secondary current waveform I O flowing through the secondary winding 3c.
(E) shows the drive pulse waveform V G2 of the secondary switching element 8 which is the output of the control circuit 12, and the low input in which the secondary current flows through the secondary winding 3c during the period shown by the diagonal lines in the off period. The reverse current period at voltage is shown. In FIG. 4, the dotted line shows the case where the input voltage is high, and the solid line shows the case where the input voltage is low. In either case, the control circuit 12 controls the backflow period of the secondary switching element 8 to be constant. Synchronous oscillation circuit 6
The pulse of the ON period controlled by is applied to the switching element 4, and the primary current I flowing through the primary winding 3a.
The transformer 3 is excited by D. At this time transformer 3
Induced voltage is generated in the secondary winding 3c of the
The secondary switching element 8 is turned off while a voltage is applied in the direction of reverse biasing the gate 7. When the switching element 4 is turned off by the signal from the synchronous oscillation circuit 6, a flyback voltage is generated in the primary winding 3a and a flyback voltage is also generated in the secondary winding 3c, and the rectifying diode 7 is forward biased. Since a voltage is applied in the direction, the excitation energy stored in the transformer 3 is discharged as a secondary current through the secondary winding 3c, smoothed by the smoothing capacitor 9, and supplied as output voltage to the output terminals 11a-11b. It At this time, the secondary switching element 8 is also turned on by the control circuit 12, but there is no change in operation irrespective of which secondary current flows. When all the energy stored in the transformer 3 is released and the secondary current becomes zero, the voltage across the smoothing capacitor 9, that is, the output voltage, is applied to the secondary winding 3c via the secondary switching element 8 which is already turned on. A secondary current flows in the opposite direction from the smoothing capacitor 9, and a magnetic flux in the opposite direction is generated in the transformer 3 to accumulate energy. In this state, the polarity of the induced voltage generated in each winding of the transformer 3 does not change and the flyback voltage of the bias winding 3b does not change, so that the synchronous oscillation circuit 6 maintains the OFF period of the switching element 4. The ON period of the secondary switching element 8 is fixed by the control circuit 12, and when the secondary switching element 8 is turned off, the induced voltage generated in each winding of the transformer 3 is inverted, so that the induced voltage generated in the secondary winding 3c is induced. Since the voltage reverse biases the rectifying diode 7 and the secondary switching element 8 is also off, the secondary winding current disappears, and the polarity of the induced voltage generated in the bias winding 3b is reversed, so that the synchronous oscillation circuit 6 Turns on the switching element 4.
At this time, the induced voltage generated in the primary winding 3a is generated in such a direction that the connection end with the switching element 4 becomes a negative voltage and the connection end with the input terminal 2a becomes a positive voltage. If not shed secondary current in the reverse direction, not a change is below V C -V F from the sum (V C + V F) of the DC power source 1 of the input voltage (V C) and the flyback voltage (V F) On the other hand, when a secondary current is passed in the opposite direction, V C +
When the DC power supply voltage is high and the voltage across the switching element 4 immediately before turn-on becomes high because the voltage drops from V F to V C −V F or less, the turn-on loss of the switching element 4 decreases. At this time, the energy stored in the transformer 3 during the off period via the switching element 4 is regenerated to the DC power supply 1. When all the energy accumulated in the transformer 3 is released during the off period and the primary current becomes 0, the primary current flows from the DC power supply 1 via the switching element 4 so as to discharge in the opposite direction to the above, and the transformer 3 A magnetic flux is generated in and energy is accumulated. In this state, the polarity of the induced voltage generated in each winding of the transformer 3 does not change, and the synchronous oscillation circuit 6 keeps the switching element 4 on. When the switching element 4 operating in the ON period controlled by the synchronous oscillation circuit 6 is turned off, the energy stored in the transformer 3 is discharged as a secondary current via the secondary winding 3c. By repeating these operations, the output voltage is continuously supplied to the output terminals 11a-11b.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の構
成の2次側回生スイッチング電源装置では入力電圧が変
化する場合でも逆流期間が最大入力電圧に合わせて固定
されるため、入力電圧によらず最大入力電圧の場合と同
じ回生ロスを発生する。このようなスイッチング電源装
置は入力電圧が固定されている場合、問題にならない
が、ワ−ルドワイド入力等広い入力電圧範囲を持つスイ
ッチング電源装置では低入力電圧時の効率が低下するた
め消費電力の増加や放熱器等を大きくする必要があり、
形状が大型化し、さらに平滑コンデンサ9のリップルが
増加するため平滑コンデンサ9に電解コンデンサを使用
した場合動作寿命が短くなり信頼性が低下するなどの問
題点を有していた。However, in the secondary side regenerative switching power supply device having the above configuration, the reverse current period is fixed in accordance with the maximum input voltage even when the input voltage changes, so that the maximum input voltage does not depend on the input voltage. It produces the same regenerative loss as in the case of voltage. Such a switching power supply does not cause a problem when the input voltage is fixed, but a switching power supply having a wide input voltage range such as a wide-wide input has a low efficiency at a low input voltage, resulting in an increase in power consumption. It is necessary to increase the size of the
Since the shape is enlarged and the ripple of the smoothing capacitor 9 is increased, when an electrolytic capacitor is used for the smoothing capacitor 9, there is a problem that the operating life is shortened and the reliability is lowered.
【0006】本発明は前記問題点を解決するもので低入
力電圧時の効率低下を防止し、小型で高信頼のスイッチ
ング電源装置を提供することを目的とするものである。An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a small-sized and highly reliable switching power supply device, which prevents the efficiency from being lowered at a low input voltage.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のスイッチング電源装置は、入力電圧の両端に
接続された第1のスイッチ手段とトランスの1次巻線の
直列回路と、前記トランスの2次巻線に接続された整流
手段と平滑手段の直列回路と、前記平滑手段の出力電圧
により前記第1のスイッチ手段のオン期間を制御する第
1の制御手段と、前記整流手段に並列に接続された第二
のスイッチ手段と、前記第二のスイッチ手段のオン期間
を前記第1のスイッチ手段がオフの期間中に入力電圧検
出回路からの信号によって制御する第二の制御手段とを
有し、入力電圧に応じて前記第2のスイッチ手段のオン
期間を変化させるような構成を有している。In order to achieve this object, a switching power supply device of the present invention comprises a first switch means connected across the input voltage and a series circuit of a primary winding of a transformer, and A series circuit of rectifying means and smoothing means connected to the secondary winding of the transformer, first control means for controlling the ON period of the first switch means by the output voltage of the smoothing means, and the rectifying means. Second switch means connected in parallel, and second control means for controlling the ON period of the second switch means by a signal from the input voltage detection circuit while the first switch means is OFF. And has a configuration for changing the ON period of the second switch means according to the input voltage.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】この構成によって入力電圧によっ
て最適な回生量を決めることができ、ゼロクロススイッ
チングを保ちながらトランスを介して入力に回生される
不要なエネルギー量を減少させ、スイッチング損失やト
ランスの損失を減少し低入力電圧時の効率低下を防止す
ることが出来る。With this configuration, the optimum amount of regeneration can be determined by the input voltage, and the amount of unnecessary energy regenerated to the input via the transformer can be reduced while maintaining zero-cross switching, and switching loss and transformer It is possible to reduce loss and prevent a decrease in efficiency at low input voltage.
【0009】以下本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の実施例におけるスイ
ッチング電源装置の構成を示すものである。図1におい
て図3と同じものは同一の符号を記し説明は省略する。
1は直流電源であり2aー2bは入力端子であり3はト
ランスで1次巻線3a、バイアス巻線3b、2次巻線3
cを有しており、4は第1のスイッチ手段としてのスイ
ッチング素子であり、6は同期発振回路であり、7は整
流ダイオードであり、9は平滑コンデンサであり、10
は制御回路であり、11a−11bは出力端子である。
8は第2のスイッチ手段としての2次スイッチング素子
であり、スイッチング素子4のオン期間に貯えられたト
ランス3のエネルギが、スイッチング素子4のオフ期間
に2次巻線3cを介して整流ダイオード7または2次ス
イッチング素子8から平滑コンデンサ9に放出された
後、2次スイッチング素子8を介して2次巻線3cに2
次電流を流す逆流期間を、制御回路12より制御され、
前記逆流期間は入力電圧検出回路13の信号によって変
化される。12は制御回路であり、2次スイッチング素
子8の逆流期間を入力電圧検出回路13の信号によって
制御する。13は入力電圧検出回路であり、入力電圧信
号を制御回路12に伝達する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG.
Reference numeral 1 is a DC power source, 2a-2b are input terminals, and 3 is a transformer. Primary winding 3a, bias winding 3b, secondary winding 3
c is provided, 4 is a switching element as a first switching means, 6 is a synchronous oscillation circuit, 7 is a rectifying diode, 9 is a smoothing capacitor, and 10 is a smoothing capacitor.
Is a control circuit, and 11a-11b are output terminals.
Reference numeral 8 denotes a secondary switching element as a second switching means, and the energy of the transformer 3 stored during the ON period of the switching element 4 is rectified by the rectifying diode 7 through the secondary winding 3c during the OFF period of the switching element 4. Alternatively, after being discharged from the secondary switching element 8 to the smoothing capacitor 9, the secondary winding 3c is connected to the secondary winding 3c via the secondary switching element 8.
The backflow period during which the next current flows is controlled by the control circuit 12,
The backflow period is changed by the signal of the input voltage detection circuit 13. A control circuit 12 controls the backflow period of the secondary switching element 8 by a signal from the input voltage detection circuit 13. Reference numeral 13 is an input voltage detection circuit, which transmits an input voltage signal to the control circuit 12.
【0010】以上のように構成されたスイッチング電源
装置について以下その動作を説明する。図2において
(a)はスイッチング素子4の両端電圧波形VDSを示し
ており、(b)は1次巻線3aに流れる1次電流IDを
示しており、(c)は同期発振回路6の出力である駆動
パルス波形VG1を示しており、(d)は2次巻線3cに
流れる2次電流波形IOを示しており、(e)は制御回
路12の出力である2次スイッチング素子8の駆動パル
ス波形VG2を示している。さらに図2において点線は入
力電圧が高い場合を示し、制御回路12はスイッチング
素子4のターンオン直前の両端電圧が0ボルトになるよ
うに2次スイッチング素子8の逆流期間を入力電圧に応
じて入力電圧が低い場合よりも増加するよう制御する。
また図2において実線は入力電圧が低い場合を示し、制
御回路12はスイッチング素子4のターンオン直前の両
端電圧VDSが0ボルトになるように2次スイッチング素
子8の逆流期間を入力電圧に応じて入力電圧が高い場合
より減少またはなくするよう制御する。このような動作
により低入力電圧時の2次スイッチング素子8の逆流期
間を狭くあるいはなくし、1次巻線3aに回生するエネ
ルギを減少またはなくすることでスイッチング素子4の
オン期間も狭くなり、トランス3の1次巻線3a、2次
巻線3cに流れる電流は減少する。The operation of the switching power supply device configured as described above will be described below. In FIG. 2, (a) shows the voltage waveform V DS across the switching element 4, (b) shows the primary current I D flowing through the primary winding 3 a, and (c) shows the synchronous oscillator circuit 6. Of the drive pulse waveform V G1 which is the output of the above, (d) shows the waveform of the secondary current I o flowing through the secondary winding 3c, and (e) shows the secondary switching which is the output of the control circuit 12. The drive pulse waveform V G2 of the element 8 is shown. Further, in FIG. 2, the dotted line shows the case where the input voltage is high, and the control circuit 12 controls the reverse current period of the secondary switching element 8 according to the input voltage so that the voltage across the switching element 4 immediately before turn-on becomes 0 volt. Is controlled to increase more than when it is low.
Further, in FIG. 2, the solid line shows the case where the input voltage is low, and the control circuit 12 controls the reverse current period of the secondary switching element 8 according to the input voltage so that the voltage V DS at both ends immediately before the switching element 4 is turned on becomes 0 volt. Control so that the input voltage is reduced or eliminated as compared with the case of high input voltage. With such an operation, the backflow period of the secondary switching element 8 at a low input voltage is narrowed or eliminated, and the energy regenerated in the primary winding 3a is reduced or eliminated, so that the ON period of the switching element 4 is also shortened. The current flowing through the primary winding 3a and secondary winding 3c of No. 3 decreases.
【0011】なお第1のスイッチ手段、第2のスイッチ
手段は例えばトランジスタやFET等の半導体素子も含
まれることは言うまでもない。It goes without saying that the first switch means and the second switch means also include semiconductor elements such as transistors and FETs.
【0012】また第2のスイッチ手段にFETを使用し
た場合、並列に接続される整流手段はFETの内部ダイ
オードで兼ねることが可能である。When an FET is used as the second switch means, the rectifying means connected in parallel can also serve as the internal diode of the FET.
【0013】また入力電圧検出回路はトランスの巻線に
発生する誘起電圧を利用して入力電圧を検出しても良
い。The input voltage detection circuit may detect the input voltage by utilizing the induced voltage generated in the winding of the transformer.
【0014】また入力電圧検出回路は100V系,20
0V系を判断し回生の有無を切り替える構成としても本
発明の効果を簡易的にえられる。The input voltage detection circuit is a 100 V system, 20
The effect of the present invention can be easily obtained even if the 0V system is judged and the presence or absence of regeneration is switched.
【0015】またあらかじめ使用する入力電圧がわかっ
ている場合は入力電圧検出回路を省きスイッチにより回
生量を変化させても同様の効果がえられる。If the input voltage to be used is known in advance, the same effect can be obtained by omitting the input voltage detection circuit and changing the regeneration amount by a switch.
【0016】またスイッチング時のノイズ低減のため第
1及び第2のスイッチ手段に並列にコンデンサを接続し
てもよい。A capacitor may be connected in parallel with the first and second switch means for reducing noise during switching.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上のように本発明は入力電圧検出回路
により入力電圧に応じた逆流期間を変化させ2次スイッ
チング素子のオン期間を変化することにより、低入力電
圧時のトランスの1次巻線、2次巻線に流れる電流を低
減し、さらに磁心に発生する磁束変化幅すなわち磁束密
度も小さくなり、トランスに発生する銅損や鉄損などの
損失を大幅に減少できトランスの損失が減少する。さら
に1次巻線に接続されるスイッチング素子および2次巻
線に接続される2次スイッチング素子、ダイオ−ドに流
れる電流も減少し損失が低減できると同時に平滑コンデ
ンサに流れるリップル電流も低減され、平滑コンデンサ
の寿命も大幅に改善し長寿命化が達成でき、その結果低
入力電圧時の効率が大幅に改善されるとともに長寿命化
がはかれ信頼性が大幅に向上するなどのすぐれたスイッ
チング電源装置を実現できるものである。As described above, according to the present invention, by changing the reverse current period according to the input voltage by the input voltage detection circuit and changing the on period of the secondary switching element, the primary winding of the transformer at a low input voltage. Wire, the current flowing in the secondary winding is reduced, and the magnetic flux change width, that is, the magnetic flux density, generated in the magnetic core is also reduced, and the loss such as copper loss and iron loss generated in the transformer can be greatly reduced, and the transformer loss can be reduced. To do. Furthermore, the switching element connected to the primary winding, the secondary switching element connected to the secondary winding, and the current flowing in the diode can be reduced to reduce the loss, and at the same time, the ripple current flowing in the smoothing capacitor can be reduced. An excellent switching power supply with significantly improved smoothing capacitor life and longer life, resulting in significantly improved efficiency at low input voltage, longer life, and significantly improved reliability. The device can be realized.
【図1】本発明のスイッチング電源装置の一実施例を示
す回路構成図FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a switching power supply device of the present invention.
【図2】本発明の図1に示した実施例の動作波形図FIG. 2 is an operation waveform diagram of the embodiment shown in FIG. 1 of the present invention.
【図3】従来のスイッチング電源装置の回路構成図FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a conventional switching power supply device.
【図4】従来のスイッチング電源装置の図3に示した回
路構成の動作波形図FIG. 4 is an operation waveform diagram of the circuit configuration shown in FIG. 3 of the conventional switching power supply device.
1 直流電源 2a−2b 入力端子 3 トランス 4 スイッチング素子 6 同期発振回路 7 整流ダイオ−ド 8 2次スイッチング素子 9 平滑コンデンサ 10 制御回路 11a−11b 出力端子 12 制御回路 13 入力電圧検出回路 1 DC Power Supply 2a-2b Input Terminal 3 Transformer 4 Switching Element 6 Synchronous Oscillation Circuit 7 Rectification Diode 8 Secondary Switching Element 9 Smoothing Capacitor 10 Control Circuit 11a-11b Output Terminal 12 Control Circuit 13 Input Voltage Detection Circuit
Claims (2)
チ手段とトランスの1次巻線の直列回路と、前記トラン
スの2次巻線に接続された整流手段と平滑手段の直列回
路と、前記平滑手段の出力電圧により前記第1のスイッ
チ手段のオン期間を制御する第1の制御手段と、前記整
流手段に並列に接続された第二のスイッチ手段と、前記
第二のスイッチ手段のオン期間を前記第1のスイッチ手
段がオフの期間中に入力電圧を検出する入力電圧検出回
路からの信号によって制御する第二の制御手段とを有す
るスイッチング電源装置。1. A series circuit of first switching means connected to both ends of an input voltage and a primary winding of a transformer, and a series circuit of rectifying means and smoothing means connected to a secondary winding of the transformer. A first control means for controlling an ON period of the first switch means by an output voltage of the smoothing means, a second switch means connected in parallel with the rectifying means, and a second switch means. And a second control means for controlling an on period by a signal from an input voltage detection circuit that detects an input voltage during a period when the first switch means is off.
子によってオンオフしてトランスの1次側に加え、前記
トランスの2次側より整流ダイオードと平滑コンデンサ
の直列回路により整流平滑して出力を取り出すととも
に、前記平滑コンデンサのエネルギの1部をトランスの
1次側に回生するスイッチング電源において、前記入力
電圧の変化を検出し、その検出結果に応じて前記平滑コ
ンデンサのエネルギの1部を1次側に戻す量を変化させ
るように構成したことを特徴とするスイッチング電源装
置。2. An input voltage from a DC power supply is turned on / off by a switching element to be applied to the primary side of the transformer, and an output is obtained by rectifying and smoothing from a secondary side of the transformer by a series circuit of a rectifying diode and a smoothing capacitor. In a switching power supply that regenerates a part of the energy of the smoothing capacitor to the primary side of a transformer, a change in the input voltage is detected, and a part of the energy of the smoothing capacitor is transferred to the primary side according to the detection result. A switching power supply device characterized in that it is configured to change the returning amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25598095A JP3405012B2 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25598095A JP3405012B2 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Switching power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0998570A true JPH0998570A (en) | 1997-04-08 |
| JP3405012B2 JP3405012B2 (en) | 2003-05-12 |
Family
ID=17286241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25598095A Expired - Fee Related JP3405012B2 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Switching power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405012B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7209374B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-04-24 | Yamaha Corporation | Capacitor-input positive and negative power supply circuit |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25598095A patent/JP3405012B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7209374B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-04-24 | Yamaha Corporation | Capacitor-input positive and negative power supply circuit |
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