JPH10271814A - Switching power supply - Google Patents
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- JPH10271814A JPH10271814A JP9067648A JP6764897A JPH10271814A JP H10271814 A JPH10271814 A JP H10271814A JP 9067648 A JP9067648 A JP 9067648A JP 6764897 A JP6764897 A JP 6764897A JP H10271814 A JPH10271814 A JP H10271814A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は各種電子機器に使用されるスイッチ
ング電源装置に関するものであり、非制御出力の安定化
を目的とするものである。
【解決手段】 トランス3の第2の巻線3b側に他のチ
ョークコイル10と第2の平滑コンデンサ7からなる第
2の直列回路が並列接続された第3の整流手段11と、
前記第3の整流手段と前記巻線3bと接続された第2の
整流手段からなる第3の直列回路を設け、前記第1巻線
と前記第1の平滑コンデンサの接続点を第1出力にする
とともに、前記他のチョークコイルと前記第2の平滑コ
ンデンサの接続点を非制御第2出力として、前記第2出
力への電力供給は制御された第1出力の電力供給動作に
関係なく行うことができるようにしたものである。
(57) [Summary] The present invention relates to a switching power supply device used for various electronic devices, and has an object to stabilize a non-control output. SOLUTION: A third rectifier 11 in which a second series circuit including another choke coil 10 and a second smoothing capacitor 7 is connected in parallel to a second winding 3b side of a transformer 3,
A third series circuit including the third rectifier and the second rectifier connected to the winding 3b is provided, and a connection point between the first winding and the first smoothing capacitor is set to a first output. And the power supply to the second output is performed irrespective of the controlled power supply operation of the first output, with the connection point of the other choke coil and the second smoothing capacitor being the uncontrolled second output. Is made possible.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は民生用あるいは産業
用電子機器に利用され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 used for consumer or industrial electronic equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の多出力のスイッチング電源装置を
図9、図10により説明する。2. Description of the Related Art A conventional multi-output switching power supply will be described with reference to FIGS.
【0003】図9は2出力のスイッチング電源装置の回
路構成図、図10は同動作波形図である。同図による
と、1は制御された第1出力を得るためのチョッパー方
式降圧型コンバータで第1出力が一定電圧になるように
制御されたパルス入力電源2にチョークコイルとして働
くトランス3の第1巻線3aと第1の平滑コンデンサ4
の直列回路と、第1巻線3aに蓄積したエネルギーを制
御された第1出力へ放電するための第1の整流手段とし
てのダイオード5とを並列接続した構成からなり、第1
巻線3aと第1の平滑コンデンサ4の接続点を制御され
た第1出力とし、トランス3の第2巻線3bと、第2の
整流手段としてのダイオード6と、第2の平滑コンデン
サ7の直列接続回路からなるコンデンサインプット型整
流平滑回路8を並列接続し、ダイオード6と第2の平滑
コンデンサ7の接続点を非制御第2出力とする構成とな
っている。FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a two-output switching power supply device, and FIG. 10 is an operation waveform diagram thereof. According to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a chopper type step-down converter for obtaining a controlled first output, and a first input of a transformer 3 serving as a choke coil for a pulse input power supply 2 controlled so that the first output is a constant voltage. Winding 3a and first smoothing capacitor 4
And a diode 5 as a first rectifier for discharging the energy accumulated in the first winding 3a to a controlled first output.
The connection point between the winding 3a and the first smoothing capacitor 4 is a controlled first output, and the second winding 3b of the transformer 3, the diode 6 as the second rectifier, and the second smoothing capacitor 7 A capacitor input type rectifying / smoothing circuit 8 composed of a series connection circuit is connected in parallel, and a connection point between the diode 6 and the second smoothing capacitor 7 is set as an uncontrolled second output.
【0004】上記構成における動作を図10を用いて説
明する。図10は図9の回路構成における各部の動作波
形を示し、図10(a)はパルス入力電源2の電圧波形
を、図10(b)はトランス3の第1巻線3aの印加電
圧波形を、図10(c)はトランス3の第1巻線3aを
流れる電流波形を、図10(d)はトランス3の第2巻
線3bの両端電圧波形を示し、図10(e)はトランス
3の第2巻線3bを流れる電流波形を示す。The operation of the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the operation waveform of each part in the circuit configuration of FIG. 9, FIG. 10 (a) shows the voltage waveform of the pulse input power supply 2, and FIG. 10 (b) shows the voltage waveform applied to the first winding 3a of the transformer 3. 10 (c) shows the waveform of the current flowing through the first winding 3a of the transformer 3, FIG. 10 (d) shows the waveform of the voltage across the second winding 3b of the transformer 3, and FIG. Shows the waveform of the current flowing through the second winding 3b.
【0005】パルス入力電源2のパルス電圧の周期を
T、電圧VINが出力される期間をTON、δ=TON/T、
トランス3の第1巻線3aの巻線数をna、インダクタ
ンス値をL3a、2次巻線数をnb、リーケージインダ
クタンス値をLr、ダイオード5及びダイオード6には
順方向電圧が存在するが説明をわかりやすくするためゼ
ロとし制御された第1出力電圧をV1、非制御第2出力
電圧をV2とすると、TON期間には第1巻線3aにはV
IN−V1の電圧が印加されトランス3の第2巻線3bに
は、nb/na・(VIN−V1)の電圧が発生するがダ
イオード6は逆バイアスとなるため電流は流れず非制御
第2出力にはエネルギーは供給されない。この時、第1
巻線3aには第1巻線3aの励磁電流と第1出力の出力
電流との和の電流が流れる。The period of the pulse voltage of the pulse input power supply 2 is T, the period during which the voltage VIN is output is TON, δ = TON / T,
Although the number of windings of the first winding 3a of the transformer 3 is na, the inductance value is L3a, the number of secondary windings is nb, the leakage inductance value is Lr, and the diodes 5 and 6 have forward voltages. For the sake of simplicity, if the first output voltage controlled to be zero and controlled is denoted by V1, and the uncontrolled second output voltage is denoted by V2, the first winding 3a has V1 during the TON period.
The voltage of IN-V1 is applied, and a voltage of nb / na · (VIN-V1) is generated in the second winding 3b of the transformer 3. However, since the diode 6 is reverse-biased, no current flows and the second control is not performed. No energy is supplied to the output. At this time, the first
A current, which is the sum of the exciting current of the first winding 3a and the output current of the first output, flows through the winding 3a.
【0006】次にT−TON期間では、第1巻線3aには
TON期間とは逆向きの電圧V1が印加され、第1巻線3
aの励磁エネルギーがダイオード5を介して制御された
第1出力へ放電されると同時に第2巻線3bにもTON期
間とは逆向きの電圧すなわちダイオード6の順バイアス
電圧nb/na・V1が発生し、リーケージインダクタ
ンスLrを介して非制御第2出力には図中(c)及び
(e)の斜線部の電流が流れエネルギーが供給される。Next, during the T-TON period, a voltage V1 having a direction opposite to that of the TON period is applied to the first winding 3a.
a is discharged to the controlled first output via the diode 5, and at the same time, a voltage opposite to the TON period, that is, a forward bias voltage nb / na · V1 of the diode 6, is applied to the second winding 3b. The current generated in the hatched portions (c) and (e) in the drawing flows to the non-controlled second output via the leakage inductance Lr, and energy is supplied.
【0007】この時、制御された第1出力および非制御
第2出力の出力電圧V1,V2はそれぞれ、 V1=δ・VIN V2=nb/naV1−2・Lr/{T・(1−δ)^2}・I2……(1) となる。但し、I2は非制御第2出力の出力電流値であ
る。At this time, the output voltages V1 and V2 of the controlled first output and the uncontrolled second output are respectively V1 = δ · VIN V2 = nb / naV1-2 · Lr / {T · (1-δ) {2} · I2 (1) Here, I2 is the output current value of the uncontrolled second output.
【0008】式(1)から非制御第2出力の出力電圧V
2は出力電流I2の増加により低下する。From equation (1), the output voltage V of the uncontrolled second output is
2 decreases with an increase in the output current I2.
【0009】又、非制御第2出力はTON期間に第1巻線
3aに蓄積した励磁エネルギーをT−TON期間に第1出
力に放電するエネルギーの一部を取り出すことになるた
め取り出すことが可能な限界電力P2maxが存在し、こ
の限界電力P2maxは計算を容易にするためにL3a=
∞とすると、 P2max=V2・I2={(1−δ)/(1+δ)}・V1・I1={(1− V1/VIN)/(1+V1/VIN)}・V1・I1……(2) となる。実際はL3aは有限であるためP2maxは上記
式(2)よりは少ない。Further, the uncontrolled second output can extract the excitation energy stored in the first winding 3a during the TON period because a part of the energy discharged to the first output is discharged during the T-TON period. There is a critical power P2max, which is L3a = L3a =
、, P2max = V2 · I2 = {(1−δ) / (1 + δ)} · V1 · I1 = {(1−V1 / VIN) / (1 + V1 / VIN)} · V1 · I1 (2) Becomes Actually, since L3a is finite, P2max is smaller than the above equation (2).
【0010】さらに上記(2)式で決定される非制御第
2出力の出力電流よりさらに出力電流I2を増やすと、
第1巻線を流れる電流が不連続となる期間tが発生し、
これにより図10(d)のnb/na・V1・(T−T
ON)の電圧時間積及び(b)のV1・(T−TON)の電
圧時間積が減少(黒色部分)するため第1出力を一定電
圧に制御するためにパルス入力電圧のTON時間が短くな
りTOnaとなる(図10中の点線動作波形となる。)。When the output current I2 is further increased from the output current of the non-control second output determined by the above equation (2),
A period t occurs in which the current flowing through the first winding is discontinuous,
As a result, nb / na · V1 · (T−T) in FIG.
ON) and the voltage-time product of V1 · (T-TON) in (b) decrease (black portion), so that the TON time of the pulse input voltage becomes shorter to control the first output to a constant voltage. Tona (the waveform shown by the dotted line in FIG. 10).
【0011】このため非制御第2出力の出力電圧はさら
に低下が助長される。For this reason, the output voltage of the uncontrolled second output is further reduced.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスイッチン
グ電源装置のように一定電圧に制御された第1出力を得
る降圧型コンバータのトランス3にコンデンサインプッ
ト型整流平滑回路8を接続した第2巻線3bを設けトラ
ンスの第1巻線3aに蓄積されたエネルギーの制御され
た第1出力への放電期間に第2巻線3bから第2巻線3
bに接続されたコンデンサインプット型整流平滑回路8
へエネルギーを供給し非制御第2出力を得る構成では、 トランス3の第1巻線3aに流れる電流が連続動作状
態では非制御第2出力に安定電力を供給できるが非制御
第2出力への電力供給はトランス3の第1巻線3aと第
2巻線3bのリーケージインダクタンスLrを介して行
うため前述の式(1)より非制御第2出力の出力電流I
2に比例した電圧降下がリーケージインダクタンスLr
で発生するため非制御第2出力の電圧安定度が悪い(負
荷変動が大きい。)。A second winding in which a capacitor input type rectifying / smoothing circuit 8 is connected to a transformer 3 of a step-down converter which obtains a first output controlled to a constant voltage as in the above-mentioned conventional switching power supply device. 3b from the second winding 3b to the second winding 3d during the discharge period of the energy stored in the first winding 3a of the transformer to the controlled first output.
b. Capacitor input type rectifying / smoothing circuit connected to b
In the configuration in which the current flowing through the first winding 3a of the transformer 3 is in a continuous operation state, stable power can be supplied to the uncontrolled second output in the configuration in which the energy is supplied to the non-controlled second output. Since the power supply is performed via the leakage inductance Lr of the first winding 3a and the second winding 3b of the transformer 3, the output current I of the uncontrolled second output is obtained from the above equation (1).
2 is the leakage inductance Lr
, The voltage stability of the uncontrolled second output is poor (load fluctuation is large).
【0013】非制御第2出力への電力供給はトランス
3の第1巻線3aに流れる電流が不連続状態となると安
定出力を得ることができず、非制御第2出力への安定な
電力供給は前述の式(2)で表され制限が存在する(第
1出力の電力で制限される。)。When the current flowing through the first winding 3a of the transformer 3 is in a discontinuous state, a stable output cannot be obtained for the power supply to the uncontrolled second output, and stable power supply to the uncontrolled second output is performed. Is expressed by the above equation (2), and there is a limit (it is limited by the power of the first output).
【0014】非制御第2出力はTON期間に第1巻線3
aに蓄積した励磁エネルギーをT−TON期間に第1出力
へ放電するエネルギーの一部を取り出すことで得ている
ため、第1巻線3aを流れる電流の不連続状態への動作
を助長することになり非制御第2出力の安定化を行うた
めには第1出力の最小出力電流で決定されるトランス3
の第1巻線のインダクタンス値よりさらに大きなインダ
クタンス値が必要となるためトランス3が大きくなる。
また、トランス3の大きさのわりには非制御第2出力は
小電力しか扱えない。さらに、第1巻線3aを流れる電
流のリップル電流が大きくなり第1出力を得るコンバー
タの第1の平滑コンデンサ4のリップル電流が大きくな
り第1の平滑コンデンサ4の小型化ができない。The uncontrolled second output is the first winding 3 during the TON period.
Since the excitation energy stored in the first winding 3a is obtained by extracting a part of the energy discharged to the first output during the T-TON period, the operation of the current flowing through the first winding 3a to the discontinuous state is promoted. In order to stabilize the uncontrolled second output, the transformer 3 determined by the minimum output current of the first output
In this case, an inductance value larger than the inductance value of the first winding is required.
In addition, the non-control second output can handle only a small amount of power for the size of the transformer 3. Furthermore, the ripple current of the current flowing through the first winding 3a increases, and the ripple current of the first smoothing capacitor 4 of the converter that obtains the first output increases, so that the first smoothing capacitor 4 cannot be downsized.
【0015】非制御第2出力への電力供給はコンデン
サインプット型整流平滑回路8を介して行うため第2の
平滑コンデンサ7のリップル電流が大きくなり第2の平
滑コンデンサ7の小型化ができないといった多くの課題
があった。Since the power supply to the uncontrolled second output is performed via the capacitor input type rectifying and smoothing circuit 8, the ripple current of the second smoothing capacitor 7 becomes large and the second smoothing capacitor 7 cannot be downsized. There were challenges.
【0016】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、トランスの第2巻線に接続された非制御出力の安
定化、大電力化、トランスの小型化及び平滑コンデンサ
の小型化が可能なスイッチング電源装置を提供するもの
である。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can stabilize the uncontrolled output connected to the second winding of the transformer, increase the power, reduce the size of the transformer, and reduce the size of the smoothing capacitor. It is intended to provide a simple switching power supply device.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のスイッチング電源装置は、パルス入力電源に
並列接続された第1の整流手段と、この第1の整流手段
に並列接続された安定に制御された第1出力を得るため
のチョークコイルとして働くトランスの第1巻線と第1
の平滑コンデンサからなる第1の直列回路と、他のチョ
ークコイルと第2の平滑コンデンサからなる第2の直列
回路が並列接続された第3の整流手段と、前記トランス
の第2巻線に並列接続される前記第3の整流手段と第2
の整流手段からなる第3の直列回路とで構成され、前記
第1巻線と前記第1の平滑コンデンサの接続点を第1出
力にするとともに、前記他のチョークコイルと前記第2
の平滑コンデンサの接続点を非制御第2出力としたもの
であり、前記第2出力への電力供給は制御された第1出
力の電力供給動作に関係なく行うことができ、さらに非
制御第2出力の出力電流による出力電圧の安定化が行
え、制御された第1出力を得るためのチョークコイルと
して働くトランスに設けた第2巻線から構成される非制
御第2出力の安定化、大電力化やスイッチング電源装置
の小型化が行えるものである。In order to solve the above-mentioned problems, a switching power supply according to the present invention has a first rectifier connected in parallel to a pulse input power supply and a first rectifier connected in parallel to the first rectifier. A first winding and a first winding of a transformer acting as a choke coil for obtaining a first output that is stably controlled.
A first series circuit composed of a smoothing capacitor, a third rectifier in which another choke coil and a second series circuit composed of a second smoothing capacitor are connected in parallel, and a third rectifier connected in parallel with a second winding of the transformer. The third rectifying means and the second
And a third series circuit comprising a rectifier means, the connection point between the first winding and the first smoothing capacitor is set to a first output, and the other choke coil and the second
The power supply to the second output can be performed irrespective of the controlled power supply operation of the first output. The output voltage can be stabilized by the output current of the output, and the uncontrolled second output composed of the second winding provided in the transformer acting as a choke coil for obtaining the controlled first output can be stabilized, and large power can be obtained. It is possible to reduce the size of the switching power supply device.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、パルス入力電源に並列接続された第1の整流手段
と、この第1の整流手段に並列接続された安定に制御さ
れた第1出力を得るためのチョークコイルとして働くト
ランスの第1巻線と第1の平滑コンデンサからなる第1
の直列回路と、他のチョークコイルと第2の平滑コンデ
ンサからなる第2の直列回路が並列接続された第3の整
流手段と、前記トランスの第2巻線に並列接続される前
記第3の整流手段と第2の整流手段からなる第3の直列
回路とで構成され、前記第1巻線と前記第1の平滑コン
デンサの接続点を第1出力にするとともに、前記他のチ
ョークコイルと前記第2の平滑コンデンサの接続点を非
制御第2出力とするものであり、非制御第2出力への電
力供給は制御された第1出力の電力供給動作に関係なく
行うことができ、さらに非制御第2出力の出力電流によ
る出力電圧の安定化が行え、制御された第1出力を得る
ためのチョークコイルとして働くトランスに設けた第2
巻線から構成される非制御第2出力の安定化、大電力
化、トランス3の小型化及び平滑コンデンサ4の小型化
と第1出力の平滑コンデンサ7の小型化が行えるもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, a first rectifying means connected in parallel to a pulse input power supply, and a stable and controlled parallel connection to the first rectifying means. A first winding composed of a first winding of a transformer acting as a choke coil for obtaining a first output and a first smoothing capacitor.
And a third rectifying unit in which a second series circuit composed of another choke coil and a second smoothing capacitor is connected in parallel, and the third rectifier connected in parallel to a second winding of the transformer. A third series circuit comprising a rectifier and a second rectifier, wherein a connection point between the first winding and the first smoothing capacitor is set to a first output, and the other choke coil and the The connection point of the second smoothing capacitor is used as an uncontrolled second output, and power supply to the uncontrolled second output can be performed irrespective of the controlled power supply operation of the first output. The output voltage of the control second output can be stabilized by the output current, and the second transformer provided in the transformer serving as a choke coil for obtaining the controlled first output can be obtained.
This makes it possible to stabilize the uncontrolled second output composed of windings, increase the power, reduce the size of the transformer 3, reduce the size of the smoothing capacitor 4, and reduce the size of the first output smoothing capacitor 7.
【0019】本発明の請求項2に記載の発明は、パルス
入力電源に並列接続された第1の整流手段と、この第1
の整流手段に並列接続された安定に制御された第1出力
を得るためのチョークコイルとして働くトランスの第1
巻線と第1の平滑コンデンサからなる第1の直列回路
と、他のチョークコイルと第2の平滑コンデンサからな
る第2の直列回路と、前記トランスの第2の巻線と第2
の整流手段からなる第3の直列回路と、前記第2の直列
回路と前記第3の直列回路の接続点と前記第1の平滑コ
ンデンサ間に接続された第3の整流手段とで構成され、
前記第1巻線と前記第1の平滑コンデンサの接続点を第
1出力にするとともに、前記他のチョークコイルと前記
第2の平滑コンデンサの接続点を非制御第2出力とする
ものであり、請求項1の第3の整流手段を第2の整流手
段とチョークコイルとの接続点と第1出力間に接続した
ものであり、請求項1記載の発明の効果に加えトランス
の第2巻線の巻線数の低減によるトランスの小型化と損
失低減、非制御第2出力を構成するチョークコイルの動
作印加電圧の低減によるチョークコイルの小型化と損失
低減、第2の整流手段及び第3の整流手段の動作印加電
圧の低減による損失低減、非制御第2出力の出力電圧の
さらなる安定化及びトランスの小型化を可能とするもの
である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a first rectifier connected in parallel to a pulse input power supply,
Of a transformer acting as a choke coil for obtaining a stably controlled first output connected in parallel to
A first series circuit consisting of a winding and a first smoothing capacitor; a second series circuit consisting of another choke coil and a second smoothing capacitor; a second winding of the transformer;
A third series circuit comprising rectification means, and a third rectification means connected between a connection point of the second series circuit and the third series circuit and the first smoothing capacitor,
A connection point between the first winding and the first smoothing capacitor is set to a first output, and a connection point between the other choke coil and the second smoothing capacitor is set to an uncontrolled second output. The third rectifier of claim 1 is connected between a connection point between the second rectifier and the choke coil and the first output. In addition to the effects of the invention of claim 1, a second winding of a transformer is provided. , The transformer is reduced in size and loss by reducing the number of windings, the choke coil constituting the non-controlled second output is reduced in operating voltage, the choke coil is reduced in size and loss is reduced, the second rectifying means and the third An object of the present invention is to enable a reduction in loss by reducing the operation applied voltage of the rectifier, a further stabilization of the output voltage of the uncontrolled second output, and a downsizing of the transformer.
【0020】本発明の請求項3に記載の発明は、パルス
入力電源に並列接続された第1の整流手段と、この第1
の整流手段に並列接続された安定に制御された第1出力
を得るためのチョークコイルとして働くトランスの第1
巻線と第1の平滑コンデンサからなる第1の直列回路
と、他のチョークコイルと第2の平滑コンデンサの第2
の直列回路と、この第2の直列回路に並列接続された第
3の整流手段と、この第3の整流手段と直列接続された
第2の整流手段とトランスの第2巻線からなる第3の直
列回路とで構成し、この第3の整流手段と直列接続され
た前記第3の直列回路とを前記第1の平滑コンデンサに
並列接続し、前記第1巻線と前記第1の平滑コンデンサ
の接続点を第1出力にするとともに、前記他のチョーク
コイルと前記第2の平滑コンデンサの接続点を非制御第
2出力とするものであり、請求項1記載のものの第1の
平滑コンデンサにチョークコイルと第2の平滑コンデン
サの直列回路が並列接続された第3の整流手段と第2の
整流手段とトランスの第2巻線の第3の直列回路を並列
接続した構成としたもので、請求項1記載の発明の効果
に加えてトランスの第2巻線の巻線数の低減によるトラ
ンスの小型化と損失低減、非制御第2出力を構成するチ
ョークコイルの動作印加電圧の低減によるチョークコイ
ルの小型化と損失低減、第2の整流手段及び第3の整流
手段の動作印加電圧の低減による損失低減、非制御第2
出力の出力電圧のさらなる安定化を可能とするものであ
る。According to a third aspect of the present invention, a first rectifying means connected in parallel to a pulse input power supply,
Of a transformer acting as a choke coil for obtaining a stably controlled first output connected in parallel to
A first series circuit comprising a winding and a first smoothing capacitor, and a second series circuit comprising another choke coil and a second smoothing capacitor.
And a third rectifier connected in parallel with the second series circuit, a second rectifier connected in series with the third rectifier, and a second winding of a transformer. And the third series circuit connected in series with the third rectifying means is connected in parallel to the first smoothing capacitor, and the first winding and the first smoothing capacitor are connected. The first smoothing capacitor according to claim 1, wherein a connecting point of the first choke coil and the second smoothing capacitor is a non-control second output. A third rectifier in which a series circuit of a choke coil and a second smoothing capacitor are connected in parallel, a second rectifier and a third series circuit of a second winding of the transformer are connected in parallel, In addition to the effects of the invention according to claim 1, a transformer Transformer downsizing and loss reduction by reducing the number of windings of the second winding, uncontrolled Choke coil downsizing and loss reduction by reducing the operating applied voltage of the choke coil constituting the second output, second rectifier And loss reduction by reduction of the operation applied voltage of the third rectifier, non-control second
This enables further stabilization of the output voltage of the output.
【0021】本発明の請求項4記載の発明は、パルス入
力電源に並列接続された第1の整流手段と、この第1の
整流手段に並列接続された安定に制御された第1出力を
得るためのチョークコイルとして働くトランスの第1巻
線と第1の平滑コンデンサからなる第1の直列回路と、
他のチョークコイルと第2の平滑コンデンサからなる第
2の直列回路と、前記トランスの第2の巻線と第2の整
流手段からなる第3の直列回路と、前記第3の直列回路
と並列に接続された第3の整流手段と、前記第2の直列
回路と前記第3の直列回路を直列接続するとともに、こ
れらを前記第1の平滑コンデンサに並列接続し、前記第
1巻線と前記第1の平滑コンデンサの接続点を第1出力
に、前記他のチョークコイルと前記第2の平滑コンデン
サの接続点を非制御第2出力とするものであり、請求項
1に記載の構成の第1の平滑コンデンサにトランスの第
2巻線と第2の整流手段からなる第3の直列回路が並列
接続された第3の整流手段とチョークコイルと第2の平
滑コンデンサからなる第2の直列回路を並列接続したも
のであり前述の請求項1、請求項2及び請求項3に記載
の発明の効果を併せて得ることができるものである。According to a fourth aspect of the present invention, a first rectifier connected in parallel to a pulse input power supply and a first output that is stably controlled and connected in parallel to the first rectifier are obtained. A first series circuit consisting of a first winding of a transformer and a first smoothing capacitor serving as a choke coil for
A second series circuit including another choke coil and a second smoothing capacitor; a third series circuit including a second winding of the transformer and a second rectifier; and a parallel circuit with the third series circuit. And a third rectifier connected to the second series circuit and the third series circuit connected in series, and these are connected in parallel to the first smoothing capacitor, so that the first winding and the third winding are connected to each other. The connection point of the first smoothing capacitor is a first output, and the connection point of the other choke coil and the second smoothing capacitor is an uncontrolled second output. A third series circuit comprising a third rectifier, a choke coil, and a second smoothing capacitor in which a third series circuit comprising a second winding of a transformer and a second rectifier is connected in parallel to the first smoothing capacitor. Are connected in parallel. Claim 1, in which can be obtained together the effect of the invention of claim 2 and claim 3.
【0022】請求項5記載の発明は、請求項1または請
求項2または請求項3または請求項4に記載の第1の整
流手段、第2の整流手段及び第3の整流手段を電界効果
トランジスタとし、パルス入力電源のハイレベルと同期
させ第2の整流手段である電界効果トランジスタをオン
とし、第1の整流手段及び第3の整流手段である電界効
果トランジスタをオフとし、パルス入力電源のロウレベ
ルと同期させて第1の整流手段及び第3の整流手段であ
る電界効果トランジスタをオンとし、第2の整流手段で
ある電界効果トランジスタをオフとするスイッチング手
段を設けたものであり、整流手段として電界効果トラン
ジスタを用いることによって整流手段が自己消費する電
力の低減を図りスイッチング電源の高効率化を可能とす
るものである。According to a fifth aspect of the present invention, the first rectifying means, the second rectifying means and the third rectifying means according to the first or second or third or fourth aspect are field-effect transistors. In synchronization with the high level of the pulse input power supply, the field effect transistor serving as the second rectifier is turned on, the field effect transistors serving as the first rectifier and the third rectifier are turned off, and the low level of the pulse input power is turned off. Switching means for turning on the field effect transistor, which is the first rectification means and the third rectification means, and turning off the field effect transistor, which is the second rectification means, in synchronization with the rectification means. By using a field-effect transistor, the power consumed by the rectifier can be reduced, and the efficiency of the switching power supply can be increased.
【0023】以下本発明の一実施の形態について図1か
ら図7により説明する。なお、従来技術と同一部分は同
一番号を付与して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same parts as in the prior art will be described with the same reference numerals.
【0024】(実施の形態1)図1は本発明のスイッチ
ング電源装置の一実施の形態の回路構成図であり、図2
は同動作波形図である。同図によると、1は制御された
第1出力を得るためのチョッパー方式降圧型コンバータ
で、第1出力が一定電圧となるように制御されたパルス
入力電源2にチョークコイルとして働くトランス3の第
1巻線3aと第1の平滑コンデンサ4の第1の直列回路
と、第1巻線3aに蓄積したエネルギーを第1出力へ放
電するための第1の整流手段としてのダイオード5とを
並列接続した構成からなり、第1巻線3aと第1の平滑
コンデンサ4の接続点を制御された第1出力とし、トラ
ンス3の第2巻線3bにチョークコイル10と第2の平
滑コンデンサ7の第2の直列回路が並列接続された第3
の整流手段としてのダイオード11に、第2の整流手段
としてのダイオード9とトランス3の第2巻線3bとの
第3の直列回路を並列接続し、チョークコイル10と第
2の平滑コンデンサ7の接続点を非制御第2出力とする
構成としたものである。(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply according to an embodiment of the present invention.
Is an operation waveform diagram of the same. According to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a chopper type step-down converter for obtaining a controlled first output, and a chopper type step-down converter 1 for a transformer 3 serving as a choke coil for a pulse input power supply 2 controlled so that the first output has a constant voltage. A first series circuit of one winding 3a and a first smoothing capacitor 4 is connected in parallel with a diode 5 as first rectifying means for discharging energy accumulated in the first winding 3a to a first output. The connection point of the first winding 3a and the first smoothing capacitor 4 is a controlled first output, and the choke coil 10 and the second smoothing capacitor 7 are connected to the second winding 3b of the transformer 3. The third in which two series circuits are connected in parallel
Is connected in parallel with a diode 11 as a rectifier, and a third series circuit of a diode 9 as a second rectifier and a second winding 3b of the transformer 3 is connected in parallel to the choke coil 10 and the second smoothing capacitor 7. The connection point is configured to be a non-control second output.
【0025】上記構成における動作を図2を用いて説明
する。図2は図1の回路構成における各部の動作波形を
示し、図2(a)はパルス入力電源2の電圧波形を、図
2(b)はトランス3の第1巻線3aの印加電圧波形
を、図2(c)はトランス3の第1巻線3aを流れる電
流波形を、図2(d)はトランス3の第2巻線3bの両
端電圧波形を、図2(e)はチョークコイル10の印加
電圧波形を、図2(f)はチョークコイル10を流れる
電流波形を示している。The operation of the above configuration will be described with reference to FIG. 2A and 2B show operation waveforms of respective parts in the circuit configuration of FIG. 1, FIG. 2A shows a voltage waveform of the pulse input power supply 2, and FIG. 2B shows a voltage waveform applied to the first winding 3 a of the transformer 3. 2 (c) shows a current waveform flowing through the first winding 3a of the transformer 3, FIG. 2 (d) shows a voltage waveform across the second winding 3b of the transformer 3, and FIG. 2 (f) shows a waveform of a current flowing through the choke coil 10. FIG.
【0026】パルス入力電源2のパルス周期をT、電圧
VINが出力される周期をTON、TON/T=δ、トランス
3の第1巻線3aの巻線数をna、インダクタンス値を
L3a、2次巻線数をnbとし、チョークコイル10の
インダクタンス値L10、ダイオード5、ダイオード9
及びダイオード11は順方向電圧が存在するが説明をわ
かりやすくするためゼロとし第1出力電圧をV1、第2
出力電圧をV2と導くと、TON期間では第1巻線3aに
はVIN−V1の電圧が印加されるとともにトランス3の
第2巻線3bには、nb/na・(VIN−V1)の電圧
が発生し、ダイオード9を介してチョークコイル10に
はnb/na・(VIN−V1)−V2の電圧が印加さ
れ、チョークコイル10の励磁電流と非制御第2出力の
出力電流が流れる。又、第1巻線3aには、第1巻線3
aの励磁電流と制御された第1出力の出力電流と第2巻
線3bを介して流れる前記チョークコイル10の励磁電
流と非制御第2出力の出力電流の和の電流が流れる。The pulse cycle of the pulse input power supply 2 is T, the cycle at which the voltage VIN is output is TON, TON / T = δ, the number of turns of the first winding 3a of the transformer 3 is na, and the inductance value is L3a, 2 The number of the next windings is nb, the inductance value L10 of the choke coil 10, the diode 5, the diode 9
Although the diode 11 has a forward voltage, it is assumed to be zero for simplicity of explanation, the first output voltage is set to V1, the second
When the output voltage is led to V2, a voltage of VIN-V1 is applied to the first winding 3a during the TON period, and a voltage of nb / na. (VIN-V1) is applied to the second winding 3b of the transformer 3. Is generated, a voltage of nb / na · (VIN−V1) −V2 is applied to the choke coil 10 via the diode 9, and the exciting current of the choke coil 10 and the output current of the uncontrolled second output flow. The first winding 3a has a first winding 3
The current of the sum of the exciting current a, the controlled output current of the first output, the exciting current of the choke coil 10 flowing through the second winding 3b, and the output current of the uncontrolled second output flows.
【0027】次にT−TON期間では第1巻線3aにはT
ON期間とは逆向きの電圧V1が印加され第1巻線3aの
励磁エネルギーがダイオード5を介して制御された第1
出力へ供給されると同時に第2巻線3bにもTON期間と
は逆向きの電圧nb/na・V1が印加されるためダイ
オード9が逆バイアスとなりオフし、チョークコイル1
0にはTON期間とは逆向きの電圧V2が印加されチョー
クコイル10の励磁エネルギーがダイオード11を介し
て非制御第2出力へ供給される。Next, during the T-TON period, T
The voltage V1 in the opposite direction to the ON period is applied, and the excitation energy of the first winding 3a is controlled via the diode 5 in the first period.
At the same time as the voltage is supplied to the output, a voltage nb / na · V1 in the opposite direction to the TON period is applied to the second winding 3b, so that the diode 9 is reverse biased and turned off, and the choke coil 1
To 0, a voltage V2 in the opposite direction to the TON period is applied, and the excitation energy of the choke coil 10 is supplied to the non-control second output via the diode 11.
【0028】この時、制御された第1出力の電圧V1及
び非制御第2出力の電圧V2はそれぞれ、 V1=δ・VIN……(3) V2=nb/na・(1−δ)・V1……(4) となる。At this time, the controlled voltage V1 of the first output and the voltage V2 of the uncontrolled second output are respectively: V1 = δ · VIN (3) V2 = nb / na · (1-δ) · V1 ... (4)
【0029】又、非制御第2出力が安定化可能な条件
は、トランス3の第1巻線3aを流れる電流が連続状態
の時であり制御された第1出力の出力電流をI1とする
と、 I1≧(VIN−V1)/(2・L3a)・TON≧V1/(2・L3a)・(T −TON)……(5) であり、上記条件において第2出力が安定な出力電流I
2の範囲は、 I2≧{nb/na・(1−δ)・V1−V2}/(2・L10)・TON≧V 2/(2・L10)・(T−TON)……(6) となる。The condition under which the uncontrolled second output can be stabilized is when the current flowing through the first winding 3a of the transformer 3 is in a continuous state, and the controlled output current of the first output is I1. I1 ≧ (VIN−V1) / (2 · L3a) · TON ≧ V1 / (2 · L3a) · (T−TON) (5), and the output current I at which the second output is stable under the above conditions
The range of 2 is: I2 ≧ {nb / na · (1-δ) · V1−V2} / (2 · L10) · TON ≧ V2 / (2 · L10) · (T-TON) (6) Becomes
【0030】上述のように非制御第2出力への電力供給
は制御された第1出力への電力供給のためのトランス3
の第1巻線3aにエネルギーを蓄積期間(TON期間)中
にトランス3の第2巻線3b、ダイオード9を介してチ
ョークコイル10にエネルギーを蓄積し、トランス3の
第1巻線3aに蓄積されたエネルギーを制御された第1
出力へ放電している期間(T−TON期間)中はエネルギ
ーが蓄積されたチョークコイル10から非制御第2出力
へエネルギーが供給されるため、第2出力は第1出力の
電力制限を受けない。また、第2出力はリーケージイン
ダクタンスLrを介した電力供給でないためリーケージ
インダクタンスLrでの電圧降下がなく電圧安定度がよ
い。さらにトランス3の第1巻線3aに蓄積されたエネ
ルギーの制御された第1出力への放電動作においては放
電エネルギーの一部を非制御第2出力に取り出さないた
め第1巻線3aを流れる電流のリップル電流を小さくで
き平滑コンデンサ4の小型化が図れるとともにトランス
3の小型化も可能である。また、非制御第2出力がチョ
ークインプット型整流平滑回路12の構成となるため電
圧安定度がよくさらに第2の平滑コンデンサ7のリップ
ル電流も小さくなり第2の平滑コンデンサ7の小型化が
可能であることから、非制御第2出力の安定化、大電力
化、トランス3の小型化及び平滑コンデンサ4及び平滑
コンデンサ7の小型化が可能となるものである。As described above, the power supply to the uncontrolled second output is controlled by the transformer 3 for supplying power to the controlled first output.
Energy is stored in the choke coil 10 via the second winding 3b of the transformer 3 and the diode 9 during the storage period (TON period) of the first winding 3a, and is stored in the first winding 3a of the transformer 3. Energy controlled first
During the period of discharging to the output (T-TON period), energy is supplied from the choke coil 10 in which energy is stored to the uncontrolled second output, so that the second output is not subject to the power limitation of the first output. . In addition, since the second output is not a power supply via the leakage inductance Lr, there is no voltage drop due to the leakage inductance Lr, and the voltage stability is good. Further, in the discharging operation of the energy stored in the first winding 3a of the transformer 3 to the controlled first output, a part of the discharging energy is not taken out to the uncontrolled second output, so that the current flowing through the first winding 3a is controlled. Can be reduced, the size of the smoothing capacitor 4 can be reduced, and the size of the transformer 3 can be reduced. Further, since the non-controlled second output has the configuration of the choke input type rectifying / smoothing circuit 12, the voltage stability is good and the ripple current of the second smoothing capacitor 7 is also small, so that the second smoothing capacitor 7 can be downsized. As a result, it is possible to stabilize the uncontrolled second output, increase the power, reduce the size of the transformer 3, and reduce the size of the smoothing capacitors 4 and 7.
【0031】なお、この実施の形態では制御された第1
出力と非制御第2出力の2出力構成としたが、さらにト
ランス3に第3、第4巻線等を設けて、3出力以上のチ
ョークインプット型整流平滑回路からなる非制御の多出
力の構成としてもよいものである。In this embodiment, the controlled first
A two-output configuration of output and non-control second output is used. However, the transformer 3 is provided with third and fourth windings and the like, and an uncontrolled multi-output configuration comprising a choke input type rectifying and smoothing circuit of three or more outputs. It is good.
【0032】又、パルス入力電源2の周期Tを固定し、
TON幅制御としたが周期T制御、TON幅固定の制御方法
等を用いても良いものである。Further, the period T of the pulse input power supply 2 is fixed,
Although the TON width control is used, a period T control, a TON width fixed control method, or the like may be used.
【0033】(実施の形態2)次に、本発明のスイッチ
ング電源装置の他の実施の形態について説明する。な
お、以下の各実施の形態の説明にあたっては主として実
施の形態1との相違点を中心に説明する。(Embodiment 2) Next, another embodiment of the switching power supply of the present invention will be described. In the following description of each of the embodiments, mainly the differences from the first embodiment will be mainly described.
【0034】図3は回路構成図であり、図4は同動作波
形図である。1はチョッパー方式降圧型コンバータで、
パルス入力電源2とトランス3の第1巻線3aと第1の
平滑コンデンサ4からなる第1の直列回路と、ダイオー
ド5の構成からなり、第1の直列回路の第1巻線3aと
第1の平滑コンデンサ4の接続点を制御された第1出力
とし、トランス3の第2巻線3bとダイオード9からな
る第3の直列回路とチョークコイル10と第2の平滑コ
ンデンサ7からなる第2の直列回路を直列接続し、ダイ
オード9とチョークコイル10の接続点と前記第1出力
間にダイオード11を接続し、チョークコイル10と第
2の平滑コンデンサ7の接続点を非制御第2出力とする
構成からなっている。FIG. 3 is a circuit diagram, and FIG. 4 is an operation waveform diagram. 1 is a chopper type step-down converter,
A first series circuit comprising a pulse input power supply 2, a first winding 3a of a transformer 3, a first smoothing capacitor 4, and a diode 5 is provided. The first winding 3a of the first series circuit is connected to a first series circuit. The connection point of the smoothing capacitor 4 is a controlled first output, a third series circuit including the second winding 3b of the transformer 3 and the diode 9, and a second series circuit including the choke coil 10 and the second smoothing capacitor 7. A series circuit is connected in series, a diode 11 is connected between a connection point between the diode 9 and the choke coil 10 and the first output, and a connection point between the choke coil 10 and the second smoothing capacitor 7 is set as an uncontrolled second output. It consists of a configuration.
【0035】上記構成における動作を図4を用いて説明
すると、図4(a)はパルス入力電源2の電圧波形を示
し、図4(b)はトランス3の第1巻線3aの印加電圧
波形を示し、図4(c)はトランス3の第1巻線3aを
流れる電流波形を示し、図4(d)はトランス3の第2
巻線3bの両端電圧波形を示し、図4(e)はチョーク
コイル10の印加電圧波形を示し、図4(f)はチョー
クコイル10を流れる電流波形を示している。The operation of the above configuration will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 (a) shows the voltage waveform of the pulse input power supply 2, and FIG. 4 (b) shows the voltage waveform applied to the first winding 3a of the transformer 3. FIG. 4C shows a waveform of a current flowing through the first winding 3 a of the transformer 3, and FIG.
FIG. 4E shows a voltage waveform applied to the choke coil 10, and FIG. 4F shows a current waveform flowing through the choke coil 10.
【0036】今、パルス入力電源2のパルス周期をT、
電圧VINが出力される期間をTON、δ=TON/T、トラ
ンス3の第1巻線3aの巻線数をna、インダクタンス
値をL3a、2次巻線数をnbとし、チョークコイル1
0のインダクタンス値L10、ダイオード5、ダイオー
ド9及びダイオード11には順方向電圧が存在するが説
明をわかりやすくするためゼロとして第1出力電圧をV
1、第2出力電圧をV2とすると、TONでは第1巻線3
aにはVIN−V1の電圧が印加されるとともにトランス
3の第2巻線3bには、nb/na・(VIN−V1)の
電圧が発生し、ダイオード9を介してチョークコイル1
0にはnb/na・(VIN−V1)−V2の電圧が印加
され、チョークコイル10の励磁電流と非制御第2出力
の出力電流が流れる。又、第1巻線3aには、第1巻線
3aの励磁電流と制御された第1出力の出力電流と第2
巻線3bを介して流れる前記チョークコイル10の励磁
電流と非制御第2出力の出力電流の和の電流が流れる。Now, the pulse cycle of the pulse input power supply 2 is T,
The period during which the voltage VIN is output is TON, δ = TON / T, the number of turns of the first winding 3a of the transformer 3 is na, the inductance value is L3a, and the number of secondary windings is nb.
Although a forward voltage exists in the inductance value L10 of 0, the diode 5, the diode 9 and the diode 11, the first output voltage is set to zero for clarity of explanation.
1, if the second output voltage is V2, the first winding 3
a, a voltage of VIN-V1 is applied, and a voltage of nb / na · (VIN-V1) is generated in the second winding 3b of the transformer 3;
A voltage of nb / na · (VIN−V1) −V2 is applied to 0, and the exciting current of the choke coil 10 and the output current of the uncontrolled second output flow. Further, the exciting current of the first winding 3a, the output current of the controlled first output, and the second
A current, which is the sum of the exciting current of the choke coil 10 flowing through the winding 3b and the output current of the uncontrolled second output, flows.
【0037】次にT−TON期間では第1巻線3aにはT
ON期間とは逆向きの電圧V1が印加され第1巻線3aの
励磁エネルギーがダイオード5を介して制御された第1
出力へ供給されると同時に第2巻線3bにもTON期間と
は逆向きの電圧nb/na・V1が印加されるためダイ
オード9が逆バイアスとなりオフし、チョークコイル1
0にはTON期間とは逆向きの電圧V2−V1が印加され
チョークコイル10の励磁エネルギーがダイオード5、
ダイード11を介して非制御第2出力へ供給される。Next, during the T-TON period, the first winding 3a has T
The voltage V1 in the opposite direction to the ON period is applied, and the excitation energy of the first winding 3a is controlled via the diode 5 in the first period.
At the same time as the voltage is supplied to the output, a voltage nb / na · V1 in the opposite direction to the TON period is applied to the second winding 3b, so that the diode 9 is reverse biased and turned off, and the choke coil 1 is turned off.
0, a voltage V2-V1 in the opposite direction to the TON period is applied, and the excitation energy of the choke coil 10 is reduced by the diode 5,
It is supplied to the uncontrolled second output via the diode 11.
【0038】この時、制御された第1出力の電圧V1及
び非制御第2出力の電圧V2はそれぞれ V1=δ・VIN……(7) V2=(nb/na+1)・(1−δ)・V1……(8) となる。At this time, the controlled voltage V1 of the first output and the voltage V2 of the uncontrolled second output are respectively V1 = δ · VIN (7) V2 = (nb / na + 1) · (1-δ) · V1 (8)
【0039】又、非制御第2出力が安定化可能な条件
は、トランス3の第1巻線3aを流れる電流が連続状態
の時であり第1出力の出力電流をI1とすると、 I1≧(VIN−V1)/(2・L3a)・TON−I2≧V1/(2・L3a) ・(T−TON)−I2……(9) であり、上記条件において非制御第2出力が安定な出力
電流I2の範囲は、 I2≧{nb/na・(VIN−V1)−V2}/(2・L10)・TON≧(V 2−V1)/(2・L10)・(T−TON)……(10) となる。The condition under which the uncontrolled second output can be stabilized is when the current flowing through the first winding 3a of the transformer 3 is in a continuous state. If the output current of the first output is I1, then I1 ≧ ( VIN−V1) / (2 · L3a) · TON−I2 ≧ V1 / (2 · L3a) · (T−TON) −I2 (9), and the uncontrolled second output is a stable output under the above conditions. The range of the current I2 is I2 ≧ {nb / na · (VIN−V1) −V2} / (2 · L10) · TON ≧ (V2−V1) / (2 · L10) · (T-TON) (10)
【0040】上述のように非制御第2出力への電力供給
は、制御された第1出力への電力供給のためのトランス
3の第1巻線3aにエネルギーを蓄積期間(TON期間)
中にトランス3の第2巻線3b、ダイオード9を介して
チョークコイル10にエネルギーを蓄積し、トランス3
の第1巻線3aに蓄積されたエネルギーを制御された第
1出力へ放電している期間(T−TON期間)中はエネル
ギーが蓄積されたチョークコイル10からダイオード
5、第1巻線3a、ダイオード11を介して非制御第2
出力へエネルギーが供給されるため、実施の形態1の効
果に加えてさらに、式(3)、(4)、(7)、(8)
から明らかなようにトランス3の第2巻線数nbを少な
くすることができトランス3の小型化、損失低減ができ
るとともに第2の整流手段であるダイオード9及び第3
の整流手段であるダイオード11の逆印加電圧を低減で
きるため電圧定格の小さい素子が使え高効率化及び低コ
ストが可能となる。As described above, the power supply to the uncontrolled second output is performed by accumulating the energy in the first winding 3a of the transformer 3 for the controlled power supply to the first output (a TON period).
Energy is stored in the choke coil 10 via the second winding 3b of the transformer 3 and the diode 9 therein, and the transformer 3
During the period in which the energy stored in the first winding 3a is discharged to the controlled first output (T-TON period), the energy is stored in the choke coil 10 in the diode 5, the first winding 3a, and the like. Non-control second via diode 11
Since energy is supplied to the output, in addition to the effects of the first embodiment, the expressions (3), (4), (7), and (8)
As is clear from FIG. 4, the second winding number nb of the transformer 3 can be reduced, the transformer 3 can be reduced in size and loss can be reduced, and the diode 9 and the third
Since the reverse applied voltage of the diode 11 as the rectifying means can be reduced, an element having a small voltage rating can be used, and high efficiency and low cost can be achieved.
【0041】また、式(6)、式(10)から明らかな
ように非制御第2出力の出力電流I2の範囲を拡大する
ことが可能となる(I2の最小電流値をさらに小さくで
きる。)。言い換えると非制御第2出力の最小出力電流
を実施の形態1と同じとすればチョークコイル10のイ
ンダクタンス値L10を小さくできるためチョークコイ
ル10の小型化、損失低減が可能となる。As is clear from the equations (6) and (10), the range of the output current I2 of the non-control second output can be expanded (the minimum current value of I2 can be further reduced). . In other words, if the minimum output current of the uncontrolled second output is the same as in the first embodiment, the inductance value L10 of the choke coil 10 can be reduced, so that the choke coil 10 can be reduced in size and loss can be reduced.
【0042】また、T−TON期間にチョークコイル10
の放電電流がダイオード5、第1巻線3aにも流れるこ
とが制御された第1出力の出力電流の減少に伴う第1巻
線3aを流れる電流の不連続動作への移行を抑制するた
め制御された第1出力の出力電流I1の範囲を拡大する
ことが可能となる(I1の最小電流値をさらに小さくで
きる。)。言い換えると制御された第1出力の最小出力
電流を実施の形態1と同じとすれば第1巻線3aのイン
ダクタンス値を小さくできるためトランス3の小型化、
損失低減が可能となる。In the T-TON period, the choke coil 10
Control to suppress the transition of the current flowing through the first winding 3a to the discontinuous operation due to the decrease of the output current of the first output, which is controlled such that the discharging current of the first winding 3a also flows through the diode 5 and the first winding 3a. It is possible to expand the range of the output current I1 of the output of the first output (the minimum current value of I1 can be further reduced). In other words, if the controlled minimum output current of the first output is the same as that of the first embodiment, the inductance value of the first winding 3a can be reduced, so that the size of the transformer 3 can be reduced.
The loss can be reduced.
【0043】さらに、T−TON期間にチョークコイル1
0の放電電流がダイオード5、第1巻線3aにも流れそ
の電流による電圧降下が発生するため制御された第1出
力の電圧も低下するが出力電圧を一定となるようにTON
期間が変化しこの変化が非制御第2出力のラインインピ
ーダンスによる電圧降下分の一部を補うように働くため
非制御第2出力は実施の形態1よりもさらに安定化が可
能にできるといった効果が得られ、さらなる第2出力の
安定化、チョークコイル10の小型化、トランス3の小
型化と高効率化ができる。Further, during the T-TON period, the choke coil 1
0 discharge current also flows through the diode 5 and the first winding 3a, and a voltage drop occurs due to the current, so that the voltage of the controlled first output also drops, but TON is used to keep the output voltage constant.
The period changes and this change acts to compensate for a part of the voltage drop due to the line impedance of the uncontrolled second output, so that the uncontrolled second output can be more stabilized than in the first embodiment. As a result, further stabilization of the second output, downsizing of the choke coil 10, downsizing and high efficiency of the transformer 3 can be achieved.
【0044】なお、本実施の形態においてもトランス3
に第3、第4巻線等を設けて、3出力以上のチョークイ
ンプット型整流平滑回路からなる非制御の多出力の構成
としてもよいものである。In this embodiment, the transformer 3
And a third winding, a fourth winding or the like, and an uncontrolled multi-output configuration comprising a choke input type rectifying / smoothing circuit having three or more outputs.
【0045】又、パルス入力電源2の周期Tを固定し、
TON幅制御としたが周期T制御、TON幅固定の制御方法
等としてもよいものである。Further, the period T of the pulse input power supply 2 is fixed,
Although the TON width control is used, a period T control, a TON width fixed control method, or the like may be used.
【0046】(実施の形態3)図5は本発明の他の実施
の形態の多出力のスイッチング電源装置の回路構成図で
あり、図6は同動作波形図である。同図によると、1は
チョッパー方式降圧型コンバータで、パルス入力電源2
とトランス3の第1巻線3aと第1の平滑コンデンサ4
からなる第1の直列回路とダイオード5の構成からな
り、第1巻線3aと第1の平滑コンデンサ4の接続点を
制御された第1出力とし、第1の平滑コンデンサ4にチ
ョークコイル10と第2の平滑コンデンサ7からなる第
2の直列回路を第3の整流手段であるダイオード11に
並列接続するとともに、このダイオード11と第2の整
流手段であるダイオード9とトランスの第2巻線3bか
らなる第3の直列回路を直列接続したものを第1の平滑
コンデンサ4に並列接続し、チョークコイル10と第2
の平滑コンデンサ7の接続点を非制御第2出力とする構
成としたものである。(Embodiment 3) FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a multi-output switching power supply according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an operation waveform diagram thereof. According to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a chopper type step-down converter, and a pulse input power supply 2
And the first winding 3a of the transformer 3 and the first smoothing capacitor 4
, And a connection point between the first winding 3a and the first smoothing capacitor 4 is set as a controlled first output, and the first smoothing capacitor 4 is connected to the choke coil 10 and A second series circuit including a second smoothing capacitor 7 is connected in parallel to a diode 11 serving as a third rectifier, and the diode 11, a diode 9 serving as a second rectifier, and a second winding 3b of a transformer are connected. Is connected in parallel to the first smoothing capacitor 4, and the choke coil 10 and the second
The connection point of the smoothing capacitor 7 is set as the uncontrolled second output.
【0047】次に動作について説明すると、図6(a)
は、パルス入力電源2の電圧波形を、図6(b)はトラ
ンス3の第1巻線3aの印加電圧波形を、図6(c)は
トランス3の第1巻線3aを流れる電流波形を、図6
(d)はトランス3の第2巻線3bの両端電圧波形を、
図6(e)はチョークコイル10の印加電圧波形を、図
6(f)はチョークコイル10を流れる電流波形を示し
ている。Next, the operation will be described with reference to FIG.
6A shows a voltage waveform of the pulse input power supply 2, FIG. 6B shows a voltage waveform applied to the first winding 3a of the transformer 3, and FIG. 6C shows a current waveform flowing through the first winding 3a of the transformer 3. , FIG.
(D) shows a voltage waveform across the second winding 3b of the transformer 3,
FIG. 6E shows a waveform of a voltage applied to the choke coil 10, and FIG. 6F shows a waveform of a current flowing through the choke coil 10.
【0048】今、パルス入力電源2のパルス周期をT、
電圧VINが出力される期間をTON、δ=TON/T、トラ
ンス3の第1巻線3aの巻線数をna、インダクタンス
値をL3a、2次巻線数をnbとし、ダイオード5、ダ
イオード9及びダイオード11には順方向電圧が存在す
るが説明をわかりやすくするためゼロとして第1出力電
圧をV1、第2出力電圧をV2とすると、TONには第1
巻線3aにはVIN−V1の電圧が印加されるとともにト
ランス3の第2巻線3bには、nb/na・(VIN−V
1)の電圧が発生し、ダイオード9を介してチョークコ
イル10にnb/na・(VIN−V1)+V1−V2の
電圧が印加され、チョークコイル10の励磁電流と非制
御第2出力の出力電流が流れる。Now, the pulse cycle of the pulse input power supply 2 is T,
The period during which the voltage VIN is output is TON, δ = TON / T, the number of turns of the first winding 3a of the transformer 3 is na, the inductance value is L3a, and the number of secondary windings is nb. A forward voltage exists in the diode 11, but the first output voltage is set to V1 and the second output voltage is set to V2 for simplicity of explanation.
A voltage of VIN−V1 is applied to the winding 3a, and nb / na · (VIN−V1) is applied to the second winding 3b of the transformer 3.
1) is generated, and a voltage of nb / na · (VIN−V1) + V1−V2 is applied to the choke coil 10 via the diode 9, and the exciting current of the choke coil 10 and the output current of the uncontrolled second output Flows.
【0049】又、第1巻線3aには、第1巻線3aの励
磁電流と制御された第1出力の出力電流と第2巻線3b
を介して流れる前記チョークコイル10の励磁電流と非
制御第2出力の出力電流の和の電流が流れる。The first winding 3a has an exciting current of the first winding 3a, an output current of the controlled first output, and a second winding 3b.
, A current, which is the sum of the exciting current of the choke coil 10 and the output current of the uncontrolled second output, flows through the choke coil 10.
【0050】次にT−TON期間では第1巻線3aにはT
ON期間とは逆向きの電圧V1が印加され第1巻線3aの
励磁エネルギーがダイオード5を介して制御された第1
出力へ供給されると同時に第2巻線3bにもTON期間と
は逆向きの電圧nb/na・V1が印加されるためダイ
オード9が逆バイアスとなりオフし、チョークコイル1
0にはTON期間とは逆向きの電圧V2が印加されチョー
クコイル10の励磁エネルギーがダイオード11を介し
て非制御第2出力へ供給される。Next, during the T-TON period, T
The voltage V1 in the opposite direction to the ON period is applied, and the excitation energy of the first winding 3a is controlled via the diode 5 in the first period.
At the same time as the voltage is supplied to the output, a voltage nb / na · V1 in the opposite direction to the TON period is applied to the second winding 3b, so that the diode 9 is reverse biased and turned off, and the choke coil 1 is turned off.
To 0, a voltage V2 in the opposite direction to the TON period is applied, and the excitation energy of the choke coil 10 is supplied to the non-control second output via the diode 11.
【0051】この時、制御された第1出力の電圧V1及
び非制御第2出力の電圧V2はそれぞれ V1=δ・VIN……(11) V2={δ+nb/na・(1−δ)}・V1……(12) となる。At this time, the controlled first output voltage V1 and the uncontrolled second output voltage V2 are respectively V1 = δ · VIN (11) V2 = {δ + nb / na · (1-δ)} · V1 (12)
【0052】又、非制御第2出力が安定化可能な条件
は、トランス3の第1巻線3aを流れる電流が連続状態
の時であり第1出力の出力電流をI1とすると、 I1≧(VIN−V1)/(2・L3a)・TON≧V1/(2・L3a)・(T −TON)……(13) であり、上記条件において第2出力が安定な出力電流I
2の範囲は、 I2≧{nb/na・(VIN−V1)+v1−V2}/(2・L10)・TON ≧V2/(2・L10)・(T−TON)……(14) となる。The condition under which the uncontrolled second output can be stabilized is when the current flowing through the first winding 3a of the transformer 3 is in a continuous state. If the output current of the first output is I1, then I1 ≧ ( VIN−V1) / (2 · L3a) · TON ≧ V1 / (2 · L3a) · (T−TON) (13) where the second output is a stable output current I under the above conditions.
The range of 2 is: I2 ≧ {nb / na · (VIN−V1) + v1−V2} / (2 · L10) · TON ≧ V2 / (2 · L10) · (T−TON) (14) .
【0053】上述のように非制御第2出力への電力供給
は、制御された第1出力への電力供給のためのトランス
3の第1巻線3aにエネルギーを蓄積期間(TON期間)
中にトランス3の第2巻線3b、ダイオード9を介して
チョークコイル10にエネルギーを蓄積し、トランス3
の第1巻線3aに蓄積されたエネルギーを制御された第
1出力へ放電している期間(T−TON期間)中はエネル
ギーが蓄積されたチョークコイル10からダイオード1
1を介して非制御第2出力へエネルギーが供給されるた
め、実施の形態1の効果に加えてさらに、式(3)、
(4)、(11)、(12)から明らかなようにトラン
ス3の第2巻線数nbを少なくすることができ、パルス
入力電圧2の出力電圧値VINの変動に対しても第2出力
の変動を小さくでき非制御第2出力のさらなる安定化と
さらにトランス3の小型化、損失低減ができるとともに
第2の整流手段であるダイオード9及び第3の整流手段
であるダイオード11の逆印加電圧を低減できるため電
圧定格の小さい素子が使え高効率化及び低コストが可能
となる。As described above, the power supply to the uncontrolled second output is performed by accumulating the energy in the first winding 3a of the transformer 3 for the controlled power supply to the first output (TON period).
Energy is stored in the choke coil 10 via the second winding 3b of the transformer 3 and the diode 9 therein, and the transformer 3
During the period (T-TON period) during which the energy stored in the first winding 3a is discharged to the controlled first output (T-TON period), the diode 1
Since the energy is supplied to the uncontrolled second output via the first control unit 1, the equation (3)
As is clear from (4), (11) and (12), the second winding number nb of the transformer 3 can be reduced, and the second output can be controlled even when the output voltage value VIN of the pulse input voltage 2 varies. And the transformer 3 can be further stabilized, the size of the transformer 3 can be further reduced, the loss can be reduced, and the reverse applied voltage of the diode 9 as the second rectifier and the diode 11 as the third rectifier can be reduced. Therefore, an element having a small voltage rating can be used, and high efficiency and low cost can be achieved.
【0054】また、式(6)、式(14)から明らかな
ように非制御第2出力の出力電流I2の範囲を拡大する
ことが可能となる(I2の最小電流値をさらに小さくで
きる。)。言い換えると非制御第2出力の最小出力電流
を実施の形態1と同じとすればチョークコイル10のイ
ンダクタンス値L10を小さくできるためチョークコイ
ル10の小型化、損失低減が可能となるといった効果が
得られ、さらなる非制御第2出力の安定化、チョークコ
イル10の小型化、トランス3の小型化、高効率化がで
きる。As is clear from the equations (6) and (14), the range of the output current I2 of the non-control second output can be expanded (the minimum current value of I2 can be further reduced). . In other words, if the minimum output current of the uncontrolled second output is the same as that of the first embodiment, the inductance value L10 of the choke coil 10 can be reduced, so that the effect that the choke coil 10 can be downsized and the loss can be reduced is obtained. Further, the uncontrolled second output can be further stabilized, the size of the choke coil 10 can be reduced, the size of the transformer 3 can be reduced, and the efficiency can be increased.
【0055】なお、この実施の形態でも制御された第1
出力と非制御第2出力の2出力構成としたが、前記実施
形態同様に3出力以上の出力構成としてもよいものであ
る。The first embodiment controlled in this embodiment as well.
Although a two-output configuration of an output and an uncontrolled second output is used, an output configuration of three or more outputs may be used as in the above-described embodiment.
【0056】又、パルス入力電源2の周期Tを固定し、
TON幅制御としたが周期T制御、TON幅固定の制御方法
等としても良いものである。Further, the period T of the pulse input power supply 2 is fixed,
Although the TON width control is used, a period T control, a TON width fixed control method, or the like may be used.
【0057】(実施の形態4)図7は本発明のスイッチ
ング電源の他の実施の形態の回路構成図であり、図8は
同動作波形図である。同図によると、1はチョッパー方
式降圧型コンバータで、パルス入力電源2とトランス3
の第1巻線3aと第1の平滑コンデンサ4からなる第1
の直列回路とダイオード5の構成からなり、この第1の
直列回路の第1巻線3aと第1の平滑コンデンサ4の接
続点を制御された第1出力とし、トランス3の第2巻線
3bと第2の整流手段であるダイオード9からなる第3
の直列回路に並列に第3の整流手段であるダイオード1
1を接続すると共に第1の平滑コンデンサ4に接続し、
チョークコイル10と第2の平滑コンデンサ7からなる
第2の直列回路を前記ダイオード11と第1の平滑コン
デンサ4間に並列接続し、前記チョークコイル10と第
2の平滑コンデンサ7の接続点を非制御第2出力とする
構成にしたものであり、前述の実施の形態2と実施の形
態3を組み合わせた構成としたものである。(Embodiment 4) FIG. 7 is a circuit diagram of a switching power supply according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an operation waveform diagram thereof. Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a chopper type step-down converter, which includes a pulse input power supply 2 and a transformer 3
Of the first winding 3a and the first smoothing capacitor 4
, And a connection point between the first winding 3a of the first series circuit and the first smoothing capacitor 4 is a controlled first output, and the second winding 3b of the transformer 3 And the third rectifying means of the diode 9
In parallel with a series circuit of
1 and to the first smoothing capacitor 4,
A second series circuit including a choke coil 10 and a second smoothing capacitor 7 is connected in parallel between the diode 11 and the first smoothing capacitor 4, and a connection point between the choke coil 10 and the second smoothing capacitor 7 is not connected. This is a configuration in which the control is the second output, and is a configuration in which the above-described second and third embodiments are combined.
【0058】上記構成における動作を図8により説明す
る。図8(a)は、パルス入力電源2の電圧波形を、図
8(b)はトランス3の第1巻線3aの印加電圧波形
を、図8(c)はトランス3の第1巻線3aを流れる電
流波形を、図8(d)はトランス3の第2巻線3bの両
端電圧波形を、図8(e)はチョークコイル10の印加
電圧波形を、図8(f)はチョークコイル10を流れる
電流波形を示している。The operation in the above configuration will be described with reference to FIG. 8A shows a voltage waveform of the pulse input power supply 2, FIG. 8B shows an applied voltage waveform of the first winding 3a of the transformer 3, and FIG. 8C shows a first winding 3a of the transformer 3. 8 (d) shows a voltage waveform across the second winding 3b of the transformer 3, FIG. 8 (e) shows a voltage waveform applied to the choke coil 10, and FIG. 2 shows a waveform of a current flowing through.
【0059】今、パルス入力電源2のパルス周期をT、
電圧VINが出力される期間をTON、δ=TON/T、トラ
ンス3の第1巻線3aの巻線数をna、インダクタンス
値をL3a、2次巻線数をnbとし、ダイオード5、ダ
イオード9及びダイオード11には順方向電圧が存在す
るが説明をわかりやすくするためゼロとして第1出力電
圧をV1、第2出力電圧をV2とすると、TONでは第1
巻線3aにはVIN−V1の電圧が印加されるとともにト
ランス3の第2巻線3bには、nb/na・(VIN−V
1)の電圧が発生し、ダイオード9を介してチョークコ
イル10にnb/na・(VIN−V1)+V1−V2の
電圧が印加され、チョークコイル10の励磁電流と非制
御第2出力の出力電流が流れる。Now, the pulse period of the pulse input power supply 2 is T,
The period during which the voltage VIN is output is TON, δ = TON / T, the number of turns of the first winding 3a of the transformer 3 is na, the inductance value is L3a, and the number of secondary windings is nb. A forward voltage exists in the diode 11, but the first output voltage is V1 and the second output voltage is V2.
A voltage of VIN−V1 is applied to the winding 3a, and nb / na · (VIN−V1) is applied to the second winding 3b of the transformer 3.
1) is generated, and a voltage of nb / na · (VIN−V1) + V1−V2 is applied to the choke coil 10 via the diode 9, and the exciting current of the choke coil 10 and the output current of the uncontrolled second output Flows.
【0060】又、第1巻線3aには、第1巻線3aの励
磁電流と制御された第1出力の出力電流と第2巻線3
b、ダイオード9を介して流れる前記チョークコイル1
0の励磁電流と非制御第2出力の出力電流の和の電流が
流れる。The first winding 3a has an exciting current of the first winding 3a, an output current of a controlled first output, and a second winding 3a.
b, the choke coil 1 flowing through the diode 9
A current of the sum of the excitation current of 0 and the output current of the uncontrolled second output flows.
【0061】次にT−TON期間では第1巻線3aにはT
ON期間とは逆向きの電圧V1が印加され第1巻線3aの
励磁エネルギーが第1出力、ダイオード5を介して放電
されると同時に第2巻線3bにもTON期間とは逆向きの
電圧nb/na・V1が印加されるためダイオード9が
逆バイアスとなりオフし、チョークコイル10にはTON
期間とは逆向きの電圧V2−V1が印加されチョークコ
イル10の励磁エネルギーがダイオード5とトランス3
の第1巻線3aとダイオード11を介して非制御第2出
力へ供給される。Next, during the T-TON period, T
The voltage V1 in the opposite direction to the ON period is applied, and the excitation energy of the first winding 3a is discharged through the first output and the diode 5, and at the same time, the voltage in the second winding 3b is opposite to the voltage in the TON period. Since nb / na · V1 is applied, the diode 9 is reverse biased and turned off, and the choke coil 10 has TON
The voltage V2-V1 in the opposite direction to the period is applied, and the excitation energy of the choke coil 10 is reduced by the diode 5 and the transformer 3
Is supplied to the uncontrolled second output via the first winding 3a and the diode 11.
【0062】この時、第1出力の電圧V1及び第2出力
の電圧V2はそれぞれ V1=δ・VIN……(15) V2={1+nb/na・(1−δ)}・V1……(16) となる。At this time, the voltage V1 of the first output and the voltage V2 of the second output are respectively V1 = δ · VIN (15) V2 = {1 + nb / na · (1-δ)} · V1 (16) ).
【0063】又、非制御第2出力が安定化可能な条件
は、トランス3の第1巻線3aを流れる電流が連続状態
の時であり制御された第1出力の出力電流をI1とする
と、 I1≧(VIN−V1)/(2・L3a)・TON≧V1/(2・L3a)・(T −TON)……(17) であり、上記条件において第2出力が安定な出力電流I
2の範囲は、 I2≧{nb/na・(VIN−V1)+V1−V2}/(2・L3a)・TON ≧(V2−V1)/(2・L10)・(T−TON)……(18) となる。The condition under which the uncontrolled second output can be stabilized is when the current flowing through the first winding 3a of the transformer 3 is in a continuous state, and the controlled output current of the first output is I1. I1 ≧ (VIN−V1) / (2 · L3a) · TON ≧ V1 / (2 · L3a) · (T−TON) (17), and the output current I at which the second output is stable under the above conditions is obtained.
The range of 2 is as follows: I2 ≧ {nb / na · (VIN−V1) + V1−V2} / (2 · L3a) · TON ≧ (V2−V1) / (2 · L10) · (T-TON) 18)
【0064】上述のように非制御第2出力への電力供給
は、制御された第1出力への電力供給のためのトランス
3の第1巻線3aにエネルギーを蓄積期間(TON期間)
中にトランス3の第2巻線3b、ダイオード9を介して
チョークコイル10にエネルギーを蓄積し、トランス3
の第1巻線3aに蓄積されたエネルギーを制御された第
1出力へ放電している期間(T−TON期間)中はエネル
ギーが蓄積されたチョークコイル10からダイオード5
とトランス3の第1巻線3aとダイオード11を介して
非制御第2出力へ供給されるため実施の形態1に加えさ
らに実施の形態2と実施の形態3の効果も併せて得るこ
とが可能となる。As described above, the power supply to the uncontrolled second output is performed by accumulating energy in the first winding 3a of the transformer 3 for controlling the supply of power to the first output (a TON period).
Energy is stored in the choke coil 10 via the second winding 3b of the transformer 3 and the diode 9 therein, and the transformer 3
During the period (T-TON period) in which the energy stored in the first winding 3a is discharged to the controlled first output (T-TON period), the diode 5
And the first output 3a of the transformer 3 and the non-controlled second output via the diode 11, so that the effects of the second and third embodiments can be obtained in addition to the effects of the first embodiment. Becomes
【0065】なお、本実施の形態でも制御された第1出
力と非制御第2出力の2出力構成としたがさらにトラン
ス3に第3、第4巻線を設け、非制御第3、非制御第4
等の多出力の非制御出力構成としても良いものである。In the present embodiment, a two-output configuration of a controlled first output and a non-controlled second output is also used. 4th
It is also possible to adopt a multi-output non-control output configuration.
【0066】又、パルス入力電源2の周期Tを固定し、
TON幅制御としたが周期T制御、TON幅固定の制御方法
等でもよいものである。Also, the period T of the pulse input power supply 2 is fixed,
Although the TON width control is used, a cycle T control, a control method for fixing the TON width, or the like may be used.
【0067】(実施の形態5)本他の実施の形態は特に
図示しないが実施の形態1、実施の形態2、実施の形態
3または実施の形態4のそれぞれに記載の第1の整流手
段であるダイオード5、第2の整流手段であるダイオー
ド9及び第3の整流手段であるダイオード11を電界効
果トランジスタとし、パルス入力電源2のハイレベルと
同期して第2の整流手段である電界効果トランジスタ9
をオン、第1の整流手段及び第3の整流手段である電界
効果トランジスタ5及び11をオフし、パルス入力電源
2のロウレベルと同期して第1の整流手段及び第3の整
流手段である電界効果トランジスタ5及び11をオン、
第2の整流手段である電界効果トランジスタ9をオフす
る既知のスイッチング手段(図示せず)を設けたもので
ある。(Embodiment 5) Although the other embodiment is not particularly shown, the first rectifying means described in each of Embodiment 1, Embodiment 2, Embodiment 3 or Embodiment 4 is applicable. The certain diode 5, the diode 9 as the second rectifier, and the diode 11 as the third rectifier are field effect transistors, and the field effect transistor as the second rectifier is synchronized with the high level of the pulse input power supply 2. 9
Is turned on, the field effect transistors 5 and 11 as the first rectifier and the third rectifier are turned off, and the electric field as the first rectifier and the third rectifier is synchronized with the low level of the pulse input power supply 2. Turn on effect transistors 5 and 11,
A known switching means (not shown) for turning off the field effect transistor 9, which is the second rectifying means, is provided.
【0068】動作は各実施の形態と同様であるため説明
は省略するが、本実施の形態では、各整流手段を電界効
果トランジスタとすることによりダイオードに比べて整
流損失の低減ができ高効率化が可能となるものである。The operation is the same as in each of the embodiments, and a description thereof will be omitted. However, in this embodiment, rectification loss can be reduced and higher efficiency can be achieved as compared with a diode by using each rectifier as a field effect transistor. Is possible.
【0069】以上、それぞれの実施の形態について説明
したが、各実施の形態を組み合わせた複数の安定した出
力を有する多出力スイッチング電源装置としても良いも
のである。Although the embodiments have been described above, a multi-output switching power supply having a plurality of stable outputs by combining the embodiments may be used.
【0070】又、パルス入力電源2を直流電源と第1出
力を安定に制御するためにオン・オフ時間を制御された
スイッチング素子の直列接続構成としてもよく、さらに
は第1の出力を安定に制御する絶縁型スイッチング電源
のトランスの2次巻線と整流素子の直列接続構成として
もよい。Further, the pulse input power supply 2 may have a DC power supply and a switching element whose on / off time is controlled in series in order to stably control the first output. Further, the first output may be stabilized. The secondary winding of the transformer of the isolated switching power supply to be controlled and the rectifying element may be connected in series.
【0071】さらには、本発明の実施の形態の説明では
1をチョッパー方式降圧型コンバータとしたが昇圧型コ
ンバータでも極性反転型コンバータでも同じ効果が得ら
れるものである。Further, in the description of the embodiment of the present invention, 1 is a chopper type step-down converter, but the same effect can be obtained by a step-up converter or a polarity inversion converter.
【0072】[0072]
【発明の効果】以上のように本発明のスイッチング電源
装置は構成されるため、大電力化が可能で安定した非制
御第2出力を得ることができさらにトランスの第3、第
4、……巻線を設けることにより非制御第3、非制御第
4、……出力の安定した複数の出力を得ることができる
などの効果が得られ又、第2の整流手段及び第3の整流
手段の逆印加電圧の低減による高効率化、チョークコイ
ルの小型化、トランスの小型化などを行うことが可能な
効果も得られ高効率で小型化できる多出力スイッチング
電源装置が実現できる。As described above, since the switching power supply of the present invention is constructed, it is possible to increase the power and obtain a stable uncontrolled second output, and to obtain the third, fourth,. By providing the winding, the effects such as the non-control third, the non-control fourth,... That a plurality of stable outputs can be obtained, and the second rectifier and the third rectifier The effect of increasing the efficiency by reducing the reverse applied voltage, downsizing the choke coil, downsizing the transformer, and the like can be obtained, and a multi-output switching power supply device that can be downsized with high efficiency can be realized.
【図1】本発明のスイッチング電源装置の一実施の形態
の回路構成図FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a switching power supply device of the present invention.
【図2】同動作波形図FIG. 2 is an operation waveform diagram of the same.
【図3】同他の実施の形態の回路構成図FIG. 3 is a circuit configuration diagram of another embodiment.
【図4】同動作波形図FIG. 4 is an operation waveform diagram of the same.
【図5】同他の実施の形態の回路構成図FIG. 5 is a circuit configuration diagram of another embodiment.
【図6】同動作波形図FIG. 6 is an operation waveform diagram of the same.
【図7】同他の実施の形態の回路構成図FIG. 7 is a circuit configuration diagram of another embodiment.
【図8】同動作波形図FIG. 8 is an operation waveform diagram of the same.
【図9】従来のスイッチング電源装置の回路構成図FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a conventional switching power supply device.
【図10】同動作波形図FIG. 10 is an operation waveform diagram of the same.
1 チョッパー方式降圧型コンバータ 2 パルス入力電源 3 トランス 3a 第1巻線 3b 第2巻線 4 第1の平滑コンデンサ 5 ダイオード 6 ダイオード 7 第2の平滑コンデンサ 8 コンデンサインプット型整流平滑回路 9 ダイオード 10 チョークコイル 11 ダイオード 12 チョークインプット型整流平滑回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chopper type step-down converter 2 Pulse input power supply 3 Transformer 3a First winding 3b Second winding 4 First smoothing capacitor 5 Diode 6 Diode 7 Second smoothing capacitor 8 Capacitor input type rectifying and smoothing circuit 9 Diode 10 Choke coil 11 Diode 12 Choke input type rectifying and smoothing circuit
Claims (5)
整流手段と、この第1の整流手段に並列接続された安定
に制御された第1出力を得るためのチョークコイルとし
て働くトランスの第1巻線と第1の平滑コンデンサから
なる第1の直列回路と、他のチョークコイルと第2の平
滑コンデンサからなる第2の直列回路が並列接続された
第3の整流手段と、前記トランスの第2巻線に並列接続
される前記第3の整流手段と第2の整流手段からなる第
3の直列回路とで構成され、前記第1巻線と前記第1の
平滑コンデンサの接続点を第1出力にするとともに、前
記他のチョークコイルと前記第2の平滑コンデンサの接
続点を非制御第2出力とするスイッチング電源装置。1. A first rectifying means connected in parallel to a pulse input power supply, and a first transformer connected in parallel to the first rectifying means and serving as a choke coil for obtaining a stably controlled first output. A first series circuit comprising one winding and a first smoothing capacitor; a third rectifier in which a second series circuit comprising another choke coil and a second smoothing capacitor are connected in parallel; A third series circuit comprising the third rectifier and the second rectifier connected in parallel to a second winding is provided, and a connection point between the first winding and the first smoothing capacitor is connected to a second winding. A switching power supply device having one output and having a connection point between the other choke coil and the second smoothing capacitor as a non-control second output.
整流手段と、この第1の整流手段に並列接続された安定
に制御された第1出力を得るためのチョークコイルとし
て働くトランスの第1巻線と第1の平滑コンデンサから
なる第1の直列回路と、他のチョークコイルと第2の平
滑コンデンサからなる第2の直列回路と、前記トランス
の第2の巻線と第2の整流手段からなる第3の直列回路
と、前記第2の直列回路と前記第3の直列回路の接続点
と前記第1の平滑コンデンサ間に接続された第3の整流
手段とで構成され、前記第1巻線と前記第1の平滑コン
デンサの接続点を第1出力にするとともに、前記他のチ
ョークコイルと前記第2の平滑コンデンサの接続点を非
制御第2出力とするスイッチング電源装置。2. A first rectifier connected in parallel to a pulse input power supply, and a first transformer connected in parallel with the first rectifier and acting as a choke coil for obtaining a stable and controlled first output. A first series circuit including one winding and a first smoothing capacitor; a second series circuit including another choke coil and a second smoothing capacitor; a second winding of the transformer and a second rectifier; And a third rectifying means connected between a connection point of the second series circuit and the third series circuit and the first smoothing capacitor, and A switching power supply device in which a connection point between one winding and the first smoothing capacitor is a first output, and a connection point between the other choke coil and the second smoothing capacitor is an uncontrolled second output.
整流手段と、この第1の整流手段に並列接続された安定
に制御された第1出力を得るためのチョークコイルとし
て働くトランスの第1巻線と第1の平滑コンデンサから
なる第1の直列回路と、他のチョークコイルと第2の平
滑コンデンサの第2の直列回路と、この第2の直列回路
に並列接続された第3の整流手段と、この第3の整流手
段と直列接続された第2の整流手段とトランスの第2巻
線からなる第3の直列回路とで構成し、この第3の整流
手段と直列接続された第3の直列回路とを前記第1の平
滑コンデンサに並列接続し、前記第1巻線と前記第1の
平滑コンデンサの接続点を第1出力にするとともに、前
記他のチョークコイルと前記第2の平滑コンデンサの接
続点を非制御第2出力とするスイッチング電源装置。3. A first rectifying means connected in parallel to the pulse input power supply, and a first rectifying means connected in parallel with the first rectifying means and serving as a choke coil for obtaining a stably controlled first output. A first series circuit composed of one winding and a first smoothing capacitor, a second series circuit of another choke coil and a second smoothing capacitor, and a third series circuit connected in parallel to the second series circuit. A rectifier, a second rectifier connected in series with the third rectifier, and a third series circuit including a second winding of the transformer, which is connected in series with the third rectifier. A third series circuit is connected in parallel to the first smoothing capacitor, a connection point between the first winding and the first smoothing capacitor is set to a first output, and the other choke coil is connected to the second smoothing capacitor. No control of the smoothing capacitor connection point Switching power supply with power.
整流手段と、この第1の整流手段に並列接続された安定
に制御された第1出力を得るためのチョークコイルとし
て働くトランスの第1巻線と第1の平滑コンデンサから
なる第1の直列回路と、他のチョークコイルと第2の平
滑コンデンサからなる第2の直列回路と、前記トランス
の第2の巻線と第2の整流手段からなる第3の直列回路
と、前記第3の直列回路と並列に接続された第3の整流
手段と、前記第2の直列回路と前記第3の直列回路を直
列接続するとともに、これらを前記第1の平滑コンデン
サに並列接続し、前記第1巻線と前記第1の平滑コンデ
ンサの接続点を第1出力に、前記他のチョークコイルと
前記第2の平滑コンデンサの接続点を非制御第2出力と
するスイッチング電源装置。4. A first rectifier connected in parallel to the pulse input power supply, and a first transformer connected in parallel with the first rectifier and acting as a choke coil for obtaining a stable and controlled first output. A first series circuit including one winding and a first smoothing capacitor; a second series circuit including another choke coil and a second smoothing capacitor; a second winding of the transformer and a second rectifier; Means, a third rectifier connected in parallel with the third series circuit, and a second series circuit connected in series with the third series circuit. The first smoothing capacitor is connected in parallel, the connection point between the first winding and the first smoothing capacitor is set to a first output, and the connection point between the other choke coil and the second smoothing capacitor is not controlled. Switching power for the second output Source equipment.
3の整流手段を電界効果トランジスタとし、パルス入力
電源のハイレベルと同期させ第2の整流手段である電界
効果トランジスタをオンとし、第1の整流手段及び第3
の整流手段である電界効果トランジスタをオフとし、パ
ルス入力電源のロウレベルと同期させて第1の整流手段
及び第3の整流手段である電界効果トランジスタをオン
とし、第2の整流手段である電界効果トランジスタをオ
フとするスイッチング手段を設けた請求項1〜請求項4
のいずれか1つに記載のスイッチング電源装置。5. The first rectifier, the second rectifier and the third rectifier are field-effect transistors, and the field-effect transistor as the second rectifier is turned on in synchronization with a high level of a pulse input power supply. , The first rectifying means and the third
The field effect transistor as the rectifier is turned off, the first rectifier and the field effect transistor as the third rectifier are turned on in synchronization with the low level of the pulse input power supply, and the field effect transistor as the second rectifier is turned on. A switching means for turning off the transistor is provided.
The switching power supply device according to any one of the above.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP06764897A JP3690049B2 (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Switching power supply |
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| JPH10271814A true JPH10271814A (en) | 1998-10-09 |
| JP3690049B2 JP3690049B2 (en) | 2005-08-31 |
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JP3690049B2 (en) |
-
1997
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