JPH11285251A - Method for compensating leakage inductance of transformer of switching power supply and power supply circuit implementing the method - Google Patents
Method for compensating leakage inductance of transformer of switching power supply and power supply circuit implementing the methodInfo
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- JPH11285251A JPH11285251A JP8060098A JP8060098A JPH11285251A JP H11285251 A JPH11285251 A JP H11285251A JP 8060098 A JP8060098 A JP 8060098A JP 8060098 A JP8060098 A JP 8060098A JP H11285251 A JPH11285251 A JP H11285251A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 1次側巻線電圧制御方式を使用したスイッチ
ング電源はトランスの結合の度合いによる影響を受け
て、出力電圧のバラツキが大きかったために、1次側巻
線電圧制御方式を使用したスイッチング電源の精度を上
げようとすると、トランスの特性の選定等のコストが増
大するため、高い精度の電源を実現することは、その特
徴が失われるために実用上得策ではなかった。
【解決手段】 本発明は、1次巻き線電圧制御方式のス
イッチング電源において、1次側出力電圧検出用の巻線
に接続する整流ダイオードの接合容量の値をスイッチン
グ電源のトランスのリーケージインダクタンスとにより
共振成分が発生する値に選定して2次側出力電圧のバラ
ツキょ補償するようにしたスイッチング電源のトランス
のリーケージインダクタンスの補償するようにしたスイ
ッチング電源のトランスのリーケージインダクタンスの
補償回路を実現することにより、部品の追加が無しで2
次側出力電圧のバラツキを改善したものである。
(57) [Summary] A switching power supply using a primary winding voltage control method is affected by the degree of coupling of a transformer and has a large variation in output voltage. In order to increase the accuracy of a switching power supply using this method, the cost of selecting the characteristics of the transformer increases, so realizing a high-precision power supply was not practically feasible because its characteristics were lost. . SOLUTION: In a switching power supply of a primary winding voltage control method, a junction capacitance value of a rectifier diode connected to a primary side output voltage detection winding is determined by a leakage inductance of a transformer of the switching power supply. To realize a compensation circuit for a switching power supply transformer leakage inductance which is selected to a value at which a resonance component is generated and compensates for the variation of the secondary output voltage to compensate for the switching power supply transformer leakage inductance. 2 without additional parts
This is to improve the variation of the secondary output voltage.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
のトランスリ一ケージインダクタンスの補償方法とこれ
を実施した電源回路に関する。本発明のスイッチング電
源のトランスリ一ケージインダクタンスの補償方法とこ
れを実施した電源回路は、スイッチング電源の1次巻線
電圧制御方式におけるトランスのリーケージインダクタ
ンスよる2次側出力電圧のバラツキを改善するようにし
たものである。The present invention relates to a method for compensating a transformer leakage inductance of a switching power supply and a power supply circuit implementing the method. A method of compensating for a transformer leakage inductance of a switching power supply according to the present invention and a power supply circuit implementing the method are designed to improve a variation of a secondary output voltage due to a leakage inductance of a transformer in a primary winding voltage control method of a switching power supply. It was done.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6に、従来から使用されている一般的
な1次巻き線電圧制御方式のスイッチング電源回路の構
成を示す。図6に置いて、Eは直流電源、Tはトランス
である。トランスTは1次巻線L1、2次巻線L2、1
次側出力電圧検出用の巻線L3を持っている。11はド
ライブ回路、12は出力電圧検出制御回路である。13
はスイッチングトランジスタである。Dzは基準電圧を
発生するツェナーダイオードである。D1、D2はそれ
ぞれダイオード、Cはコンデンサーである。FLはフィ
ルターで、コンデンサーC21によりにより構成されて
いる。OUTは電源の出力端子である。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows the configuration of a conventional primary winding voltage control type switching power supply circuit conventionally used. In FIG. 6, E is a DC power supply, and T is a transformer. The transformer T includes a primary winding L1, a secondary winding L2,
It has a winding L3 for detecting a secondary output voltage. Reference numeral 11 denotes a drive circuit, and 12 denotes an output voltage detection control circuit. 13
Is a switching transistor. Dz is a Zener diode that generates a reference voltage. D1 and D2 are diodes, and C is a capacitor. FL is a filter constituted by a condenser C21. OUT is an output terminal of the power supply.
【0003】直流電源EはトランスTの1次巻線L1と
スイッチングトランジスタ13の直列回路にに接続され
ている。トランスTの1次側出力電圧検出用の巻線L3
はドライブ回路11に接続され、又ダイオードD1とコ
ンデンサーCを介して出力電圧検出制御回路12に接続
されている。スイッチングトランジスタ13はドライブ
回路11により駆動され、又ドライブ回路11は出力電
圧検出制御回路12により制御される。トランスTの2
次巻き線L2は、ダイオードD2およびフィルターFL
を介して出力端子にOUT接続されている。このような
構成の1次電圧制御方式のスイッチング電源回路では、
直流電源Eの出力がスイッチングトランジスタ13によ
り断続されこの断続電流がトランスTの1次巻線L1を
ながれると、2次巻き線L2に1次巻線L1の断続電流
に対応した出力が発生される。2次巻き線L2の出力は
ダイオードD2により整流されフィルターFLにより平
滑されて直流電圧に変換され、出力端子OUTに送り出
される。A DC power supply E is connected to a series circuit of a primary winding L1 of a transformer T and a switching transistor 13. Winding L3 for detecting primary output voltage of transformer T
Is connected to a drive circuit 11 and to an output voltage detection control circuit 12 via a diode D1 and a capacitor C. The switching transistor 13 is driven by a drive circuit 11, and the drive circuit 11 is controlled by an output voltage detection control circuit 12. Transformer T 2
The next winding L2 includes a diode D2 and a filter FL.
OUT terminal is connected to the output terminal through the terminal. In the switching power supply circuit of the primary voltage control system having such a configuration,
When the output of the DC power supply E is interrupted by the switching transistor 13 and the interrupted current flows through the primary winding L1 of the transformer T, an output corresponding to the interrupted current of the primary winding L1 is generated in the secondary winding L2. . The output of the secondary winding L2 is rectified by the diode D2, smoothed by the filter FL, converted into a DC voltage, and sent to the output terminal OUT.
【0004】直流電源Eの出力を断続するスイッチング
トランジスタ13の駆動はドライブ回路11により行わ
れる。ドライブ回路11は、出力電圧検出制御回路12
により制御される。出力電圧検出制御回路12はトラン
スTの1次側出力電圧検出用の巻き線L3の出力電圧
を、ダイオードD1で整流し、これをコンデンサーCに
より平滑した直流電圧と基準のツェナーダイオードDz
の電圧とを比較し、コンデンサーCの端子電圧が一定に
なるようにスイッチングトランジスタ13を駆動するよ
うにドライブ回路11を制御する。このようにして、1
次側出力電圧検出用の巻き線L3の出力を整流した電流
が加えられるコンデンサーCの電圧が一定の値になるよ
うに制御することにより、出力端子OUTの電圧を、出
力電圧検出制御回路12の基準電圧に対応した、一定に
値に制御される。A drive circuit 11 drives a switching transistor 13 for interrupting the output of a DC power supply E. The drive circuit 11 includes an output voltage detection control circuit 12
Is controlled by The output voltage detection control circuit 12 rectifies the output voltage of the winding L3 for detecting the primary side output voltage of the transformer T with a diode D1, smoothes the output voltage with a capacitor C, and a reference zener diode Dz.
The drive circuit 11 is controlled so as to drive the switching transistor 13 so that the terminal voltage of the capacitor C becomes constant. Thus, 1
The voltage of the output terminal OUT is controlled by controlling the voltage of the capacitor C to which a current obtained by rectifying the output of the winding L3 for detecting the secondary side output voltage to be applied to a constant value. The value is controlled to a constant value corresponding to the reference voltage.
【0005】このような、1次側巻線電圧制御方式を使
用したスイッチング電源は、出力端子OUTの出力の値
を直接制御する2次側制御方式に比べ、1次側と2次側
とを接続するフォトカプラー等によるフィードハック回
路が必要ないために、回路の構成がシンプルになり少な
いコストで製作出来るという特徴を持っている。しかし
ながら、従来のスイッチング電源の出力電圧整流用に使
用されるダイオードは、一般的には、ダイオードのスイ
ッチング損失等を少なくするために、結果として、スイ
ッチングスピードの早い、接合容量のの小さいものを選
んでいる。その為、非制御出力のバラツキについては、
制御出力に比べてトランスの結合の度合いによる影響を
受けて、バラツキが大きかったために、トランス巻線間
の結合のバラッキをキャンセルするのが難しかった。[0005] A switching power supply using such a primary winding voltage control system has a primary side and a secondary side which are different from a secondary side control system in which an output value of an output terminal OUT is directly controlled. Since there is no need for a feed hack circuit using a photocoupler or the like to be connected, the circuit configuration is simple and the circuit can be manufactured at low cost. However, a diode used for rectifying the output voltage of a conventional switching power supply is generally selected to have a high switching speed and a small junction capacitance in order to reduce the switching loss and the like of the diode. In. Therefore, the variation of non-control output is
Since the dispersion was large due to the influence of the degree of transformer coupling as compared with the control output, it was difficult to cancel the dispersion of the coupling between the transformer windings.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このために、1次側巻
線電圧制御方式を使用したスイッチング電源において、
出力端子OUTの2次側出力電圧のバラツキ精度を改善
しようとすると、スイッチング電源のトランスの特性の
バラツキが影響するために、トランスの結合度またはリ
一ゲージインダクタンスの仕様上の規格値をきびしく選
定することが必要であった。上記のような事情のため
に、従来の1次側巻線電圧制御方式を使用したスイッチ
ング電源の精度を上げようとすると、トランスの特性の
選定等のコストが増大するため、高い精度の電源を実現
することは、その特徴が失われるために実用上得策では
なかった。本発明は、1次側巻線電圧制御方式を使用し
たスイッチング電源の特徴を生かして、その製作コスト
を増大すること無く高い精度の電源を実現することを目
的としたものである。Therefore, in a switching power supply using a primary winding voltage control method,
When trying to improve the variation accuracy of the output voltage on the secondary side of the output terminal OUT, the variation in the characteristics of the transformer of the switching power supply affects. It was necessary to do. Under the circumstances described above, if an attempt is made to improve the accuracy of a switching power supply using the conventional primary winding voltage control method, the cost of selecting the characteristics of the transformer increases, so that a high-precision power supply is required. Realization was not a practical solution because of the loss of its features. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a high-precision power supply without increasing the manufacturing cost by utilizing the characteristics of a switching power supply using a primary winding voltage control method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、1次巻き線電
圧制御方式のスイッチング電源において、1次側出力電
圧検出用の巻線に接続する整流ダイオードの接合容量の
値をスイッチング電源のトランスのリーケージインダク
タンスとにより共振成分が発生する値に選定して2次側
出力電圧のバラツキょ補償するようにしたスイッチング
電源のトランスのリーケージインダクタンスの補償する
ようにしたスイッチング電源のトランスのリーケージイ
ンダクタンスの補償方法とこれを実施した電源回路を実
現することにより、部品の追加が無しで2次側出力電圧
のバラツキを改善したものである。According to the present invention, in a switching power supply of a primary winding voltage control system, a value of a junction capacitance of a rectifier diode connected to a winding for detecting a primary output voltage is determined by a transformer of the switching power supply. Compensation for the leakage inductance of the switching power supply transformer, which is selected so as to compensate for the variation of the secondary output voltage by selecting a value at which a resonance component is generated by the leakage inductance of the switching power supply. By realizing a method and a power supply circuit implementing the method, the variation of the secondary side output voltage is improved without adding any components.
【0008】[0008]
【実施例】図1は、本発明のスイッチング電源のトラン
スのリーケージインダクタンス補償方法を説明するため
の図である。図1は、図2に示した1次巻き線電圧制御
方式のスイッチング電源回路の出力電圧検出制御回路の
関係する部分を示してある。図1において、図2と同一
の部分には、同一の符合を付けてその説明を省略する。
図1のLoはリーケージインダクタンスである。リーケ
ージインダクタンスLoはトランスTの1次巻線L1と
1次側出力電圧検出用の巻線L3との間のリーケージイ
ンダクタンスを示している。トランスTの1次巻線L1
と2次巻線L2との間にもリーケージインダクタンスが
存在するがトランスの覚巻き線間の結合の傾向は類似し
ている。FIG. 1 is a diagram for explaining a leakage inductance compensation method of a transformer of a switching power supply according to the present invention. FIG. 1 shows relevant parts of an output voltage detection control circuit of the switching power supply circuit of the primary winding voltage control system shown in FIG. 1, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
Lo in FIG. 1 is a leakage inductance. The leakage inductance Lo indicates the leakage inductance between the primary winding L1 of the transformer T and the primary output voltage detecting winding L3. Primary winding L1 of transformer T
Although leakage inductance exists between the secondary winding L2 and the secondary winding L2, the tendency of coupling between the sense windings of the transformer is similar.
【0009】リ一ケージインダクタンスLoは、等価回
路的には直列接続成分として考えられる。トランスの巻
線の結合のバラツキによりこのリーケージインダクタン
スLoの値が変化する。1次側出力電圧検出用の巻線L
3の出力はダイオードDlにより整流され、コンデンサ
ーClに充電されて平滑され、直流電圧に変換される。
このコンデンサーClの電圧が、一定の値になるよう
に、出力電圧検出制御回路によりスイッチングトランジ
スタ13の断続の周波数を制御することにより、2次側
出力電圧を一定の値に保つように動作されている。The leakage inductance Lo is considered as a series connection component in an equivalent circuit. The value of the leakage inductance Lo changes due to variations in the coupling of the windings of the transformer. Winding L for primary side output voltage detection
The output of No. 3 is rectified by a diode Dl, charged in a capacitor Cl, smoothed, and converted into a DC voltage.
The output voltage detection control circuit controls the intermittent frequency of the switching transistor 13 so that the voltage of the capacitor Cl becomes a constant value, so that the secondary side output voltage is operated to be kept at a constant value. I have.
【0010】この場合、トランスTの巻線の結合のバラ
ツキにより1次側出力電圧検出用の巻線のリ一ケージイ
ンダクタンスLoは、使用されるトランスにより一定の
範囲で変化する。このリーケージインダクタンスLoの
変化の値に対して、ダイオードDlの接合容量の値を一
定の範囲の物を選ぶと、トランスTの結合が悪くリーケ
ージインダクタンスが大きいために、2次側出力電圧が
低くなるような場合でも、1次側出力電圧検出用の巻線
のリーケージインダクタンスLoが大きいので、ダイオ
ードDlの接合容量との共振インピーダンスが大きくな
り、コンデンサーC1の充電電圧の値はリーケージイン
ダクタンスLoの値に応じて小さくなる。In this case, the leakage inductance Lo of the winding for detecting the primary side output voltage varies within a certain range depending on the transformer used due to variations in the coupling of the windings of the transformer T. If the value of the junction capacitance of the diode Dl is selected within a certain range with respect to the value of the change in the leakage inductance Lo, the secondary side output voltage decreases because the coupling of the transformer T is poor and the leakage inductance is large. Even in such a case, since the leakage inductance Lo of the winding for detecting the primary side output voltage is large, the resonance impedance with the junction capacitance of the diode Dl becomes large, and the value of the charging voltage of the capacitor C1 becomes the value of the leakage inductance Lo. It becomes smaller accordingly.
【0011】ところが、電圧検出用のコンデンサーC1
の電圧は出力電圧検出制御回路により一定になるように
トランスTの1次巻線L1に加える電力を増加させるよ
うに、スイッチングトランジスタ13の断続の周波数が
制御されるので、トランスTの2次側出力である2次巻
線L2の2次側出力電圧は、結果として上昇する方向に
なる。この結果、結合が悪いトランスの場合は、2次側
出力電圧が下がるのをキャンセルする特性となり、ま
た、この反対にトランスの結合が良くリーケージインダ
クタンスLoが小さい場合は、こ逆の特性になる。この
為、2次側出力電圧のバラツキ範囲が縮小され、トラン
スTの2次側出力電圧精度が改善される。However, the voltage detecting capacitor C1
Of the switching transistor 13 is controlled so as to increase the power applied to the primary winding L1 of the transformer T so that the voltage of the transformer T becomes constant by the output voltage detection control circuit. As a result, the secondary output voltage of the secondary winding L2, which is the output, tends to increase. As a result, in the case of a transformer with poor coupling, the characteristics of canceling the decrease in the output voltage on the secondary side are canceled out. On the contrary, when the coupling of the transformer is good and the leakage inductance Lo is small, the characteristics are reversed. For this reason, the variation range of the secondary output voltage is reduced, and the secondary output voltage accuracy of the transformer T is improved.
【0012】トランスTの巻線のリーケージインダクタ
ンスと電圧検出巻き線L3の出力の関係を測定したデー
タを図2と図3に示す。図2は、接合容量の小さな、ス
ピードの早いダイオード(DINL20U trr=3
5〜50nS)を使用した場合のデータを示し、図3
は、接合容量の大きな、スピードの遅いダイオード(D
IN20R trr=10〜16μS)を使用した場合
のデータを示している。図2と図3において、左の欄の
463,467,459,〜83,90はそれぞれ使用
したダイオードを示している。Cp−sはその各ダイオ
ードの接合容量の値を示し、それぞれ80mAと180
mAの電力の時の、入力電流、出力電圧、効率、1次電
力の測定値を示している。又、右の欄は、使用したダイ
オード463,467,459,〜83,90と組み合
わされて使用されたトランスTの各コイルのリーケージ
インダクタンスのデータを示している。又、上欄と下欄
はそれぞれ測定したダイオードのグループを示してい
る。FIGS. 2 and 3 show data obtained by measuring the relationship between the leakage inductance of the winding of the transformer T and the output of the voltage detection winding L3. FIG. 2 shows a diode having a small junction capacitance and a high speed (DINL20U trr = 3).
5 to 50 nS) are shown, and FIG.
Is a slow-speed diode (D
(IN20R trr = 10 to 16 μS) is shown. In FIGS. 2 and 3, 463, 467, 459, to 83, and 90 in the left column indicate the diodes used, respectively. Cp-s indicates the value of the junction capacitance of each diode, 80 mA and 180 mA, respectively.
The graph shows the measured values of the input current, output voltage, efficiency, and primary power at a power of mA. The right column shows leakage inductance data of each coil of the transformer T used in combination with the used diodes 463, 467, 459, to 83, 90. The upper and lower columns show the measured diode groups, respectively.
【0013】図2の、接合容量の小さな、スピードの早
いダイオードの場合には、例えば下欄のデータは、トラ
ンスTの測定ピン1−3のショートピン5−6のコイル
(トランスTの1次巻線L1と1次側出力電圧検出用の
巻線L3との間のリーケージインダクタンス)のリーケ
ージインダクタンスが、1249μH〜1407μHの
範囲でバラツキがある場合に、その出力電圧は80mA
時で6.660V〜6.75Vの範囲で、又その出力電
圧が180mA時で5.640V〜5.890Vの範囲
で変動することを示している。これに対して、図3の
の、接合容量の大きな、スピードの遅いダイオードの場
合には、例えば下欄のデータは、トランスTの測定ピン
1−3のショートピン5−6のコイル(トランスTの1
次巻線L1と1次側出力電圧検出用の巻線L3との間の
リーケージインダクタンス)のリーケージインダクタン
スが、1249μH〜1407μHの範囲でバラツキが
ある場合に、その出力電圧は80mA時で全て7.4V
台の範囲に収まり、又その出力電圧が180mA時には
6.8V台〜6.9V台の範囲に収まることを示してい
る。In the case of a diode having a small junction capacitance and a high speed as shown in FIG. 2, for example, the data in the lower column is the coil of the short pin 5-6 of the measurement pin 1-3 of the transformer T (the primary coil of the transformer T). If the leakage inductance between the winding L1 and the winding L3 for detecting the primary side output voltage varies in the range of 1249 μH to 1407 μH, the output voltage is 80 mA.
It shows that the output voltage fluctuates in the range of 6.660 V to 6.75 V at the time, and the output voltage fluctuates in the range of 5.640 V to 5.890 V at the time of 180 mA. On the other hand, in the case of a diode having a large junction capacitance and a low speed in FIG. 3, for example, the data in the lower column indicates the coil (transformer T) of the short pin 5-6 of the measurement pin 1-3 of the transformer T. Of 1
When the leakage inductance of the leakage inductance between the secondary winding L1 and the primary side output voltage detection winding L3 varies in the range of 1249 μH to 1407 μH, the output voltage is 80 mA and the output inductance is all 7. 4V
This indicates that the output voltage falls within the range of 6.8 V to 6.9 V when the output voltage is 180 mA.
【0014】図2と図3のデータより明らかなように、
トランスの結合が悪くLoが大きい場合には、電圧検出
巻き線L3の出力の値も大きくなるとこを示している。
この理由は、リーケージインダクタンスLoと電圧検出
巻き線L3の出力を整流するダイオードDlの接合容量
とにより共振成分が発生する。トランスの結合が悪くL
oが大きい場合、共振インピーダンスが大きくなり、C
1の充電電圧は、小さくなることが原因であると考えら
れる。図4と図5は1次巻き線電圧制御方式のスイッチ
ング電源回路のスイッチングトランジスタのスイッチの
開閉時の波形と、ダイオードDlの電流の関係を示した
図である。図4と図5において、Vdsはスイッチング
トランジスタのドレイン−ソース間の電圧、Ikはダイ
オードを流れる電流、Idスイッチングトランジスタの
ドレイン−ソース間を流れる電流を示している。As is clear from the data of FIGS. 2 and 3,
This indicates that when the coupling of the transformer is poor and Lo is large, the output value of the voltage detection winding L3 also increases.
The reason for this is that a resonance component is generated by the leakage inductance Lo and the junction capacitance of the diode D1 that rectifies the output of the voltage detection winding L3. Poor transformer coupling L
When o is large, the resonance impedance increases, and C
It is considered that the charging voltage of No. 1 is caused by a decrease. FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the relationship between the waveform when the switch of the switching transistor of the switching power supply circuit of the primary winding voltage control system is opened and closed, and the current of the diode Dl. 4 and 5, Vds indicates a voltage between the drain and source of the switching transistor, Ik indicates a current flowing through the diode, and a current flowing between the drain and source of the Id switching transistor.
【0015】図4は、接合容量の小さな、スピードの早
いダイオード(DINL20U trr=35〜50n
S)を使用した場合の波形を示し、図5は、接合容量の
大きな、スピードの遅いダイオード(DIN20R t
rr=10〜16μS)を使用した場合の波形である。
図4の、接合容量の小さな、スピードの早いダイオード
の場合には、ダイオードD1を流れる共振電流Ikは、
スイッチングトランジスタのスイッチの開閉を行なうた
めの順方向の充電電流だけが瞬間的に流れるだけであ
る。これに対して、図5は、接合容量の大きな、スピー
ドの遅いダイオードを使用した場合には、ダイオードD
1を流れる共振電流Ikは、スイッチングトランジスタ
のスイッチの開閉を行なうための順方向だけでなく、逆
方向の電流も流れその値も図4に比べて大きく、大きな
共振電流が発生していることを示している。FIG. 4 shows a diode having a small junction capacitance and a high speed (DINL20U trr = 35 to 50 n).
5A and 5B show waveforms in the case where S) is used. FIG. 5 shows a low-speed diode (DIN20R t
rr = 10 to 16 μS).
In the case of the diode having a small junction capacitance and a high speed in FIG. 4, the resonance current Ik flowing through the diode D1 is
Only the forward charging current for opening and closing the switch of the switching transistor flows only momentarily. On the other hand, FIG. 5 shows a case where a diode having a large junction capacitance and a low speed is used.
In addition to the forward current for opening and closing the switch of the switching transistor, the resonant current Ik flowing through the switch 1 flows in the reverse direction as well as in the forward direction. Is shown.
【0016】このように、トランスの巻線の結合のバラ
ツキによりリーケージインダクタンスLoが変化する,
このLoに対して、ダイオードDlの接合容量について
一定の範囲の物を選ぶと、トランスの結合が悪くて2次
側出力電圧が低くなるような場合でも、リ一ケージイン
ダクタンスLoが大きいので、共振インピーダンスが大
きくなり、コンデンサーC1の充電電圧は小さくなる。
このため、1次側出力電圧検出用の巻線に接続する整流
ダイオードの接合容量の値を適切に選ぶと、トランスの
リーケージインダクタンスの大きさに応じて共振成分が
発生し、整流後の平滑コンデンサーの充電電圧の値を変
化させることが出来る。この作用を利用することで、結
果として、部品の追加が無して2次側出力電圧のバラツ
キが改善出来る。尚、上記の説明では1次側出力電圧制
御方式のスイッチング電源について説明を行なったが、
2次側出力電圧制御方式で、1次側出力電圧のバラツキ
改善も同様に可能である。As described above, the leakage inductance Lo changes due to the variation in the coupling between the windings of the transformer.
If the junction capacitance of the diode Dl is selected within a certain range with respect to this Lo, the leakage inductance Lo is large even when the transformer coupling is poor and the secondary output voltage is low. The impedance increases, and the charging voltage of the capacitor C1 decreases.
For this reason, if the value of the junction capacitance of the rectifier diode connected to the primary output voltage detection winding is appropriately selected, a resonance component is generated according to the leakage inductance of the transformer, and the smoothed capacitor after rectification is generated. Can be changed. By utilizing this effect, as a result, the dispersion of the secondary output voltage can be improved without adding any components. In the above description, the switching power supply of the primary output voltage control method has been described.
With the secondary side output voltage control method, the variation of the primary side output voltage can be similarly reduced.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のスイッチング電源のトランスのリーケージインダクタ
ンスの補償方法とこれを実施した電源回路は、1次巻き
線電圧制御方式のスイッチング電源において、1次側出
力電圧検出用の巻線に接続する整流ダイオードの接合容
量の値をスイッチング電源のトランスのリーケージイン
ダクタンスとにより共振成分が発生する値に選定して2
次側出力電圧のバラツキを補償するようにして、2次側
出力電圧のバラツキ範囲を狭くして精度度を改善たスイ
ッチング電源のトランスのリーケージインダクタンスの
補償を行なった電源回路を実現することが出来る。この
ために本発明によれば、新たな部品の追加を行なわずに
部品点数やコストの増加もほとんど無く2次側出力電圧
のバラツキを特性の改善を行なうことができる。従来か
らTV用STBY電源では、入力電力の制限(lW以
下)で口一コストで有るとが要求されているために、1
次制御方式を採用しているが、消費電力を一定に保つに
は、出力電圧が一定である方が有利である。このため、
本発明をTV用STBY電源に適用するとSTBY電源
の電圧精度とSTBY時の省エネ効果に特に有効であ
る。As is apparent from the above description, the method for compensating the leakage inductance of the transformer of the switching power supply of the present invention and the power supply circuit implementing the method are the same as those in the primary winding voltage control type switching power supply. The value of the junction capacitance of the rectifier diode connected to the side output voltage detection winding is selected as a value at which a resonance component is generated by the leakage inductance of the transformer of the switching power supply.
By compensating for the variation of the secondary output voltage, it is possible to realize a power supply circuit in which the variation range of the secondary output voltage is narrowed and the leakage inductance of the transformer of the switching power supply is improved with improved accuracy. . For this reason, according to the present invention, it is possible to improve the characteristics of the variation in the secondary output voltage without adding new components and without increasing the number of components or the cost. Conventionally, the STBY power supply for TV has been required to have a low cost due to the limitation of input power (1 W or less).
Although the following control method is adopted, it is advantageous to keep the output voltage constant in order to keep the power consumption constant. For this reason,
When the present invention is applied to the STBY power supply for TV, it is particularly effective for the voltage accuracy of the STBY power supply and the energy saving effect during STBY.
【図1】本発明のスイッチング電源のトランスのリーケ
ージインダクタンス補償方法を説明するための図であ
る。FIG. 1 is a diagram for explaining a leakage inductance compensation method for a transformer of a switching power supply according to the present invention.
【図2】接合容量の小さな、スピードの早いダイオード
(DINL20Utrr=35−50nS)を使用した
場合のトランスTの巻線のリーケージインダクタンスと
電圧検出巻き線L3の出力の関係を測定したデータを示
す。FIG. 2 shows data obtained by measuring the relationship between the leakage inductance of the winding of the transformer T and the output of the voltage detection winding L3 when a high-speed diode (DINL20Utr = 35-50 nS) having a small junction capacitance is used.
【図3】接合容量の大きな、スピードの遅いダイオード
(DIN20R trr=10−16μS)を使用した
場合のトランスTの巻線のリーケージインダクタンスと
電圧検出巻き線L3の出力の関係を測定したデータを図
2と図3に示す。FIG. 3 is a graph showing data obtained by measuring the relationship between the leakage inductance of the winding of the transformer T and the output of the voltage detection winding L3 when a diode with a large junction capacitance and a low speed (DIN20R trr = 10-16 μS) is used. 2 and FIG.
【図4】接合容量の小さな、スピードの早いダイオード
(DINL20Utrr=35−50nS)を使用した
場合のスイッチングトランジスタのスイッチの開閉時の
波形と、ダイオードDlの電流の関係を示した図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a waveform at the time of opening / closing of a switch of a switching transistor and a current of a diode D1 when a high-speed diode (DINL20Utr = 35-50 nS) having a small junction capacitance is used.
【図5】接合容量の大きな、スピードの遅いダイオード
(DIN20R trr=10−16μS)を使用した
場合のスイッチングトランジスタのスイッチの開閉時の
波形と、ダイオードDlの電流の関係を示した図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a waveform when a switch of a switching transistor is opened and closed and a current of a diode Dl when a slow-speed diode (DIN20R trr = 10-16 μS) having a large junction capacitance is used.
【図6】従来から使用されている一般的な1次巻き線電
圧制御方式のスイッチング電源回路の構成を示す。FIG. 6 shows a configuration of a conventional primary winding voltage control type switching power supply circuit which has been conventionally used.
E・・・直流電源, T・・・トランス, ト
ランスTの1次巻線L1・・・トランスTの1次巻線,
L2・・・トランスTの2次巻線,L3・・・ト
ランスTの1次側出力電圧検出用の巻線, 11・
・・ドライブ回路, 12・・・出力電圧検出制御
回路, 13・・・スイッチングトランジスタ,
Dz・・・基準電圧を発生するツェナーダイオー
ド,Lo・・・リーケージインダクタンス, D
1、D2・・・ダイオード, C1・・・コンデン
サー, FL・・・フィルター回路, OUT
・・・電源の出力端子, Vds・・・スイッチン
グトランジスタのドレイン−ソース間の電圧, I
k・・・ダイオードを流れる電流,Id・・・スイッチ
ングトランジスタのドレイン−ソース間を流れる電流E: DC power supply, T: transformer, primary winding of transformer T L1: primary winding of transformer T,
L2: secondary winding of transformer T; L3: winding for detecting primary side output voltage of transformer T;
..Drive circuit, 12 ... output voltage detection control circuit, 13 ... switching transistor,
Dz: Zener diode for generating a reference voltage, Lo: Leakage inductance, D
1, D2: diode, C1: capacitor, FL: filter circuit, OUT
... Power supply output terminal, Vds ... Drain-source voltage of switching transistor, I
k: current flowing through the diode, Id: current flowing between the drain and source of the switching transistor
Claims (3)
電源において、 1次側出力電圧検出用の巻線に接続する整流ダイオード
の接合容量の値をスイッチング電源のトランスのリーケ
ージインダクタンスとにより共振成分が発生する値に選
定して、 2次側出力電圧のバラツキを補償するようにしたスイッ
チング電源のトランスのリーケージインダクタンスの補
償方法。In a switching power supply of a primary winding voltage control system, a resonance component is determined by a value of a junction capacitance of a rectifier diode connected to a primary side output voltage detection winding and a leakage inductance of a transformer of the switching power supply. A method of compensating for leakage inductance of a transformer of a switching power supply, which is selected to a value to be generated and compensates for variation in a secondary output voltage.
電源において、 1次側出力電圧検出用の巻線の出力を整流するダイオー
ドの接合容量の値を、トランスの巻線の結合のリ一ケー
ジインダクタンスに対して、一定の範囲の値に選定する
ことにより、 リーケージインダクタンスとダイオードの接合容量とに
より共振インピーダンスを生じさせるようにしたことを
特徴とする1次巻き線電圧制御方式のスイッチング電
源。2. A switching power supply of a primary winding voltage control system, wherein a value of a junction capacitance of a diode for rectifying an output of a winding for detecting a primary side output voltage is determined by a coupling of a winding of a transformer. A primary winding voltage control type switching power supply characterized in that a resonance impedance is generated by a leakage inductance and a junction capacitance of a diode by selecting an inductance within a certain range.
電源において、 1次側出力電圧検出用の巻線の出力を整流するダイオー
ドの接合容量の値を、トランスの巻線の結合のリ一ケー
ジインダクタンスに対して、逆回復時間(trr)がマ
イクロセコンド(μS)のレベルの範囲の値に選定する
ことにより、 リーケージインダクタンスとダイオードの接合容量とに
より共振インピーダンスを生じさせるようにしたことを
特徴とする1次巻き線電圧制御方式のスイッチング電
源。3. A switching power supply of a primary winding voltage control system, wherein a value of a junction capacitance of a diode for rectifying an output of a winding for detecting a primary side output voltage is determined by a coupling of a winding of a transformer. With respect to the inductance, the reverse recovery time (trr) is set to a value within the range of the level of microseconds (μS), so that a resonance impedance is generated by the leakage inductance and the junction capacitance of the diode. Primary winding voltage control type switching power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060098A JPH11285251A (en) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Method for compensating leakage inductance of transformer of switching power supply and power supply circuit implementing the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060098A JPH11285251A (en) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Method for compensating leakage inductance of transformer of switching power supply and power supply circuit implementing the method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285251A true JPH11285251A (en) | 1999-10-15 |
| JPH11285251A5 JPH11285251A5 (en) | 2005-07-28 |
Family
ID=13722833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8060098A Pending JPH11285251A (en) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Method for compensating leakage inductance of transformer of switching power supply and power supply circuit implementing the method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11285251A (en) |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP8060098A patent/JPH11285251A/en active Pending
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