JP2570085Y2 - Power circuit - Google Patents

Power circuit

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JP2570085Y2
JP2570085Y2 JP7818991U JP7818991U JP2570085Y2 JP 2570085 Y2 JP2570085 Y2 JP 2570085Y2 JP 7818991 U JP7818991 U JP 7818991U JP 7818991 U JP7818991 U JP 7818991U JP 2570085 Y2 JP2570085 Y2 JP 2570085Y2
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power supply
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有三 石垣
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、オーディオ機器等に
有用な低ノイズ、高効率の共振電源を一部HIC(混成
集積回路)化して小型化すると共に、大容量、高耐圧の
コンデンサ及び集積化に適さないインダクタンスを外付
けとすることで汎用性を高めた電源回路に関する。
This invention is to reduce the size of a low-noise, high-efficiency resonant power supply useful for audio equipment and the like by partially converting it to a hybrid integrated circuit (HIC), and to provide a large-capacity, high-voltage capacitor and integrated circuit. The present invention relates to a power supply circuit that has increased versatility by externally providing an inductance that is not suitable for realization.

【0002】[0002]

【従来の技術】多機能化、小型化が進むオーディオ機器
等の分野では、電源回路をディスクリート部品で構成す
ると装置外観が大型化するため、最近では、混成集積回
路(HIC)を使用して小型化する傾向にある。HIC
は周知のように、薄膜や厚膜で構成された基板上にトラ
ンジスタやダイオード等の能動素子、或いは抵抗やコン
デンサ等の受動素子、更にはICやLSI等を組み合わ
せたものであるから、ディスクリート回路に比べて充分
に小型化でき、また耐震性等の面でも信頼性が高い。
2. Description of the Related Art In the field of audio equipment and the like, which are becoming more multifunctional and miniaturized, if a power supply circuit is constituted by discrete components, the appearance of the apparatus becomes large. Therefore, recently, a miniaturized circuit using a hybrid integrated circuit (HIC) has been used. It tends to be. HIC
As is well known, an active element such as a transistor or a diode, or a passive element such as a resistor or a capacitor, or a combination of an IC or an LSI on a substrate made of a thin film or a thick film, is a discrete circuit. It can be made much smaller in size and has high reliability in terms of earthquake resistance.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、共振電
源は直列共振又は並列共振を行うために、その構成上コ
ンデンサやインダクタンスが不可欠であり、また、共振
回路以外の他の回路部分においても少なからずコンデン
サ等の集積化しにくい部品を使用することは避けられな
い。この考案は、上述した共振型電源回路において、集
積化に適さないコンデンサやインダクタンスを外付けと
することにより、大半の回路部分はHIC化して小型化
を図り、また外付け部品の定数を任意に選択可能とする
ことで汎用性を高めることを目的としている。
However, since the resonance power supply performs a series resonance or a parallel resonance, a capacitor or an inductance is indispensable in its configuration, and a capacitor is not less than a capacitor in other circuit parts other than the resonance circuit. It is inevitable to use parts that are difficult to integrate such as. The idea is that in the above-mentioned resonance type power supply circuit, most of the circuit parts are reduced to HIC by using external capacitors and inductances that are not suitable for integration, and the constants of external components are arbitrarily set. The purpose is to increase versatility by making it selectable.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この考案では、直列共振回路及び並列共振回路と、
これらの共振回路に流す電流を切替えるスイッチング素
子を有したスイッチング部と、前記スイッチング素子の
動作タイミングを制御するタイミング制御部とを備え、
前記スイッチング素子のオン期間には電流に対して直列
共振を生じさせ、また前記スイッチング素子のオフ期間
には電圧に対して並列共振を生じさせる共振型の電源回
路において、前記直列共振回路及び並列共振回路の共振
用コンデンサ及びインダクタンスと、前記タイミング制
御部のスイッチング周波数設定用コンデンサとを外付け
とし、残りの部分を混成集積回路構成としてなることを
特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a series resonance circuit and a parallel resonance circuit are provided.
A switching unit having a switching element that switches a current flowing through these resonance circuits, and a timing control unit that controls operation timing of the switching element,
In a resonance type power supply circuit which causes a series resonance with respect to a current during an on period of the switching element and a parallel resonance with respect to a voltage during an off period of the switching element, the series resonance circuit and the parallel resonance The present invention is characterized in that a resonance capacitor and an inductance of a circuit and a switching frequency setting capacitor of the timing control section are externally provided, and the remaining portion is configured as a hybrid integrated circuit.

【0005】[0005]

【作用】電流共振と電圧共振を利用して高効率、低ノイ
ズを実現した共振型電源は、直列及び並列の各共振回路
とスイッチング用の回路が必要であり、またこれらの回
路はコンデンサやインダクタンスを使用する。この考案
では、耐圧は低いが容量の大きいスイッチング周波数設
定用コンデンサ、及び容量は小さいが耐圧の大きい並列
共振用コンデンサ、並びに回路構成上不可欠な直列共振
用コンデンサ、更には集積化には適さない共振用及び帰
還用のインダクタンスを外付けとし、他の半導体素子や
抵抗により構成される部分回路をHIC化することで、
HIC化による電源回路全体の小型化を実現し、また外
付けの部品定数の任意設定による汎用電源を実現する。
[Function] A resonance type power supply that achieves high efficiency and low noise by using current resonance and voltage resonance requires series and parallel resonance circuits and a switching circuit, and these circuits include capacitors and inductances. Use In this invention, a switching frequency setting capacitor with a low withstand voltage but a large capacitance, a parallel resonance capacitor with a small capacitance but a large withstand voltage, a series resonance capacitor that is indispensable in the circuit configuration, and a resonance that is not suitable for integration. By making the inductance for feedback and feedback external, and making the partial circuit composed of other semiconductor elements and resistors into HIC,
The size of the entire power supply circuit is reduced by the HIC, and a general-purpose power supply is realized by arbitrarily setting external component constants.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。図1は、この考案の一実施例に係る電源回路の要
部回路図である。この実施例で示す電源回路の全体は電
圧共振及び電流共振を利用したスイッチングインバータ
形式であり、本出願人により特願平3−166383号
として出願されている。先ず、この電源装置の原理構成
を図2を参照して説明する。この図において、1は直流
電源、2は任意のタイミングでオン、オフ可能な主スイ
ッチング素子を含み、直流電源1をスイッチングして交
流に変換するスイッチング手段、3は供給される交流入
力を全波整流してコンデンサで平滑して直流出力とする
直流出力手段、4はスイッチング手段2の出力端子に流
れる電流に対して直列に形成される直列共振回路、5は
スイッチング手段2の出力端子に生じる電圧に対して並
列に形成される並列共振手段、6はスイッチング手段2
のスイッチング素子を間欠的にオンにするドライブ素子
を有するタイミング制御手段である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a main part circuit diagram of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention. The entire power supply circuit shown in this embodiment is of a switching inverter type utilizing voltage resonance and current resonance, and has been filed by the present applicant as Japanese Patent Application No. 3-166383. First, the principle configuration of the power supply device will be described with reference to FIG. In this figure, 1 is a DC power supply, 2 is a main switching element that can be turned on and off at an arbitrary timing, and a switching means for switching the DC power supply 1 to convert it into AC, and 3 is a full-wave AC input supplied. DC output means for rectifying and smoothing with a capacitor to obtain a DC output, 4 is a series resonance circuit formed in series with a current flowing through the output terminal of the switching means 2, and 5 is a voltage generated at the output terminal of the switching means 2. A parallel resonance means formed in parallel with the switching means 2;
Is a timing control means having a drive element for turning on the switching element intermittently.

【0007】図3は図2のブロックを少し回路構成的に
示した基本原理構成図である。この図3を参照して概略
動作を説明する。主スイッチング素子S1,S2はタイ
ミング制御手段6の制御により一定周期で交互にオン、
オフを繰り返すが、図4の(カ)(キ)に示すように同
時にオフになる期間を有している。このとき両スイッチ
ング素子の交点Aの電圧VC1は、正負の直流電源電圧
+VI,−VIを受けて図4の(ア)のように波高値V
Iの交流になる。このとき電流iD1またはiD2は、
インダクタンスL2、コンデンサC2を通ってダイオー
ドD1,D2で整流され、コンデンサC3,C4で平滑
されて負荷RLに流れる。スイッチング素子S1がオン
しているときは、ダイオードD1が順方向となるので、
図4の(イ)に示すチャージ電流iD1がコンデンサC
3に流れる。ここでスイッチング素子S1とダイオード
D1のインピーダンスが充分に小さく、且つC3>>C
2に設定しておけば、上記の電流はインダクタンスL2
とコンデンサC2による正弦波状の直列共振電流とな
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the basic principle of the circuit shown in FIG. The general operation will be described with reference to FIG. The main switching elements S1 and S2 are alternately turned on at regular intervals under the control of the timing control means 6,
The turning off is repeated, but has a period in which the turning off is performed at the same time as shown in FIGS. At this time, the voltage VC1 at the intersection A of both switching elements receives the positive and negative DC power supply voltages + VI, -VI, and the peak value V as shown in FIG.
It will be an exchange of I. At this time, the current iD1 or iD2 is
The current is rectified by the diodes D1 and D2 through the inductance L2 and the capacitor C2, is smoothed by the capacitors C3 and C4, and flows to the load RL. When the switching element S1 is on, the diode D1 is in the forward direction.
The charge current iD1 shown in FIG.
Flow to 3. Here, the impedance of the switching element S1 and the diode D1 is sufficiently small, and C3 >> C
If the current is set to 2, the above-mentioned current becomes the inductance L2
And the capacitor C2 becomes a sinusoidal series resonance current.

【0008】この共振電流は、半波経過して電流の向き
が逆になるとダイオードD1が逆電圧となってオフする
ため、それ以上流れることはない。つまり、共振電流が
半波終了して電流が零に戻ったところでこの直列共振は
自動的に停止する。このときコンデンサC2には、流れ
た共振電流に対応した電荷が蓄積されるため、図4の
(オ)のように両端電圧VC2が残る。この電荷は次に
スイッチング素子S2がオンするときに負荷RLに放出
されるためエネルギロスにはならない。また、インダク
タンスに蓄えられるエネルギは電流に比例するため、電
流零で共振が止まったときのインダクタンスL2のエネ
ルギは零である。このため、有害な電流ノイズの発生は
極めて少ない。
When the direction of the current is reversed after a lapse of half a wave, the diode D1 becomes a reverse voltage and turns off, so that no more current flows. That is, the series resonance is automatically stopped when the half-wave of the resonance current ends and the current returns to zero. At this time, since the charge corresponding to the flowing resonance current is accumulated in the capacitor C2, the voltage VC2 between both ends remains as shown in FIG. This charge is released to the load RL when the switching element S2 is turned on next time, so that no energy loss occurs. Further, since the energy stored in the inductance is proportional to the current, the energy of the inductance L2 when the resonance stops at zero current is zero. Therefore, generation of harmful current noise is extremely small.

【0009】スイッチング素子S1がオフするときは電
流共振が終了しているため、インダクタンスL1に流れ
る電流iL1(図4の(エ))だけがスイッチング素子
S1を流れる。インダクタンスL1の値は直列共振用の
インダクタンスL2,コンデンサC2とは独立して設定
できるため、L1>>L2に設定することで、インダク
タンスL1を流れる電流iL1の値は、直列共振電流i
D1に比べて充分に小さなものとすることができる。こ
のため、スイッチング素子S1は殆ど零電流の状態でオ
フすることができる。
When the switching element S1 is turned off, the current resonance has ended, and only the current iL1 (FIG. 4D) flowing through the inductance L1 flows through the switching element S1. Since the value of the inductance L1 can be set independently of the series resonance inductance L2 and the capacitor C2, by setting L1 >> L2, the value of the current iL1 flowing through the inductance L1 becomes equal to the series resonance current i.
It can be made sufficiently smaller than D1. Therefore, the switching element S1 can be turned off with almost zero current.

【0010】一方、スイッチング素子S1がオンしてい
る間にインダクタンスL1に蓄えられた磁気エネルギ
(電流)は、インダクタンスL1とコンデンサC1が並
列共振するエネルギになる。この結果、A点の電圧VC
1は正弦波状に低下し、やがて零を越えて−VIに近づ
く。これが電圧共振モードである。A点の電位が−VI
近くになるとダイオードD2がオンし、インダクタンス
L1に残存しているエネルギ(電流)をL2,C2,D
2を通じてコンデンサC4に放出する。しかし、インダ
クタンスL1の電流は小さく設定されているので、電流
的には大きな変化とはならず、A点の電位は−VI近く
の値を維持する。従って、スイッチング素子S2をその
両端電圧が非常に小さい状態でオンさせる零電圧動作が
可能となり、オン時の損失が極めて小さくて済む。
[0010] On the other hand, the magnetic energy (current) stored in the inductance L1 while the switching element S1 is turned on becomes energy at which the inductance L1 and the capacitor C1 resonate in parallel. As a result, the voltage VC at point A
The value 1 decreases in a sine wave form, and eventually exceeds zero and approaches −VI. This is the voltage resonance mode. The potential at point A is -VI
When approaching, the diode D2 turns on, and the energy (current) remaining in the inductance L1 is transferred to L2, C2, D2.
2 to the capacitor C4. However, since the current of the inductance L1 is set to be small, there is no large change in current, and the potential at the point A maintains a value near -VI. Accordingly, a zero voltage operation of turning on the switching element S2 in a state where the voltage between both ends thereof is very small becomes possible, and the loss at the time of turning on can be extremely small.

【0011】スイッチング素子S2がオンするとインダ
クタンスL2,コンデンサC2は負側の電流共振を生
じ、図4(ウ)に示すチャージ電流iD2がダイオード
D2を通してコンデンサC4に流れる。以後はスイッチ
ング素子S1,S2のオン、オフに従い上述した動作を
繰り返す。この様な共振型の電源装置は、スイッチング
素子の全スイッチング動作が電圧零又は電流零で行われ
るため、スイッチング損失が少なく、回路全体の効率が
極めて高い。また、直列共振電流及び並列共振電圧のい
ずれも単一周波数に近いスペクトラムとなるため、回路
各部の共振ディップと干渉してリンギングあるいはオー
バシュートを生じる可能性が減少し、高調波等の不要輻
射が極めて少ない。
When the switching element S2 is turned on, the inductance L2 and the capacitor C2 generate a negative current resonance, and a charge current iD2 shown in FIG. 4C flows to the capacitor C4 through the diode D2. Thereafter, the above-described operation is repeated according to the on / off states of the switching elements S1 and S2. In such a resonance type power supply device, since all switching operations of the switching elements are performed at zero voltage or zero current, switching loss is small and the efficiency of the entire circuit is extremely high. In addition, since both the series resonance current and the parallel resonance voltage have a spectrum close to a single frequency, the possibility of causing ringing or overshoot by interfering with the resonance dip of each part of the circuit is reduced, and unnecessary radiation such as harmonics is reduced. Very few.

【0012】図5はトランスT1の1次側の自己インダ
クタンスL1と漏れインダクタンスL2を利用して直列
共振回路L2,C2及び並列共振回路L1,C1を構成
した実際的な回路図である。コンデンサC1(C2)は
2分の1の容量のコンデンサC1/2(C2/2)を2
個直列に接続して構成される。この様にすると、電圧共
振ループ内にはL2,C2が含まれてしまうが、L2<
<L1,C2>>C1の関係にあるため、実際にはL
2,C2の存在が電圧共振に与える影響は無視できる。
トランスT1の2次側には4個のダイオードからなる全
波整流回路7が接続され、その整流出力がコンデンサC
3で平滑されて負荷RLに供給される。直流電源1は交
流電源を整流して直流化したものでも良いので、この場
合にはAC/DCコンバータになる。
FIG. 5 is a practical circuit diagram in which the series resonance circuits L2 and C2 and the parallel resonance circuits L1 and C1 are configured using the self-inductance L1 and the leakage inductance L2 on the primary side of the transformer T1. The capacitor C1 (C2) is a capacitor C1 / 2 (C2 / 2) having a half capacity
It is configured by connecting them in series. In this case, L2 and C2 are included in the voltage resonance loop, but L2 <
<L1, C2 >> C1, so in practice, L
2, the effect of C2 on voltage resonance is negligible.
A full-wave rectifier circuit 7 composed of four diodes is connected to the secondary side of the transformer T1.
3 and supplied to the load RL. The DC power supply 1 may be a DC power supply obtained by rectifying an AC power supply. In this case, the DC power supply 1 is an AC / DC converter.

【0013】図6の電源装置はこのタイプであり、4個
のダイオードからなる全波整流回路8で交流電源ACを
全波整流してコンデンサC5,C6で平滑する。従っ
て、ここではコンデンサC5,C6の部分が直流電源1
となる。並列共振用の2分割コンデンサC1/2は主ス
イッチング素子S1,S2に並列に接続される。直列共
振用のコンデンサC2は分割されずにトランスT1の1
次巻線に直列に接続されている。並列共振用のインダク
タンスL1はトランスT1の巻線U3の自己インダクタ
ンスであり、また直列共振用のインダンクタンスL2は
巻線U3の漏れインダクタンスである。
The power supply device shown in FIG. 6 is of this type, in which full-wave rectification of an AC power supply AC is performed by a full-wave rectifier circuit 8 composed of four diodes, and smoothed by capacitors C5 and C6. Accordingly, here, the capacitors C5 and C6 are connected to the DC power supply 1
Becomes The two-part capacitor C1 / 2 for parallel resonance is connected in parallel to the main switching elements S1 and S2. The series resonance capacitor C2 is not divided and
It is connected in series with the next winding. The inductance L1 for parallel resonance is the self-inductance of the winding U3 of the transformer T1, and the inductance L2 for series resonance is the leakage inductance of the winding U3.

【0014】タイミング制御部6は主スイッチング素子
S1,S2を独立して駆動できるように2系統の独立し
た駆動制御回路61,62を備える。駆動制御回路6
1,62の出力段はドライブ素子Q1,Q2であり、こ
の素子Q1,Q2のオンタイミングをCR時定数回路6
3,64で制御し、またオフタイミングを前段のスイッ
チング素子Q3,Q4及びCR時定数回路63´,64
´で制御する。この時定数回路63,63´,64,6
4´にはトランスT1の巻線U1,U2に誘起された交
流成分をそれぞれ正帰還する。駆動制御回路61,62
は同じ回路構成であるが、出力段のドライブ素子Q1,
Q2は図4の(カ)(キ)に示したように、共にオフす
る期間を介在させて交互にオンする。即ち、素子S1が
オンしているときに巻線U1に誘起される電流で時定数
回路63´のコンデンサが充電され、やがてその充電電
圧が上昇してトランジスタQ3をオンさせるとドライブ
素子Q1がオフする。素子Q1がオフし素子S1がオフ
するとトランスT1の1次巻線の誘導により、1次巻線
の両端にかかる電圧が反転し、時定数回路64,64´
が充電され始める。回路64´の時定数は回路64の時
定数より大きいため、まずドライブ素子Q2がオンにな
り素子S2がオンになる。その後時定数回路64´のコ
ンデンサが充電完了しトランジスタQ4がオンして素子
Q2がオフし素子S2がオフする。次は素子S1がオン
する番になるが、以下同様の動作を繰り返す。この回路
動作の詳細は時定数回路63,64の動作を除けば本出
願人により出願され、公告された特公平3−1914号
に示されている。
The timing control section 6 has two independent drive control circuits 61 and 62 so that the main switching elements S1 and S2 can be driven independently. Drive control circuit 6
Output stages of the drive elements Q1, Q2 are drive elements Q1, Q2.
3 and 64, and the OFF timing is controlled by the switching elements Q3 and Q4 in the preceding stage and the CR time constant circuits 63 'and 64.
'Controls. The time constant circuits 63, 63 ', 64, 6
The AC components induced in the windings U1 and U2 of the transformer T1 are positively fed back to 4 '. Drive control circuits 61 and 62
Have the same circuit configuration, but drive elements Q1,
As shown in (f) and (g) of FIG. 4, Q2 is turned on alternately with a period in which both are turned off. That is, the capacitor of the time constant circuit 63 'is charged by the current induced in the winding U1 when the element S1 is turned on. When the charged voltage rises to turn on the transistor Q3, the drive element Q1 is turned off. I do. When the element Q1 is turned off and the element S1 is turned off, the voltage applied to both ends of the primary winding is inverted due to the induction of the primary winding of the transformer T1, and the time constant circuits 64 and 64 '.
Begins to charge. Since the time constant of the circuit 64 'is larger than the time constant of the circuit 64, first, the drive element Q2 is turned on and the element S2 is turned on. Thereafter, the capacitor of the time constant circuit 64 'is completely charged, the transistor Q4 turns on, the element Q2 turns off, and the element S2 turns off. Next is the turn to turn on the element S1, but the same operation is repeated thereafter. The details of the circuit operation, except for the operation of the time constant circuits 63 and 64, are disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-1914 filed and published by the present applicant.

【0015】図7はこのタイミング制御部6を詳細に示
したものである。駆動制御回路61の時定数回路63
は、抵抗R11,ダイオードD11,コンデンサC12
及びドライブ素子Q1自身により構成され、コンデンサ
C12の充電電圧がドライブ素子Q1のベース・エミッ
タ間電圧を越えて上昇すると、ドライブ素子Q1がオン
する。この時定数回路63の充電時定数はC12R11
である。また、駆動制御回路61の時定数回路63´
は、抵抗R10、コンデンサC10、ダイオードD10
及びトランジスタQ3により構成され、コンデンサC1
0の充電電圧がトランジスタQ3のベース・エミッタ間
電圧を越えて上昇すると、トランジスタQ3がオンして
ドライブ素子Q1をオフさせる。この時定数回路63´
の充電時定数はC10R10であり、前述したC12R
11より大きく設定されている。これらの時定数により
ドライブ素子Q1の発振周波数やデューティー比が規定
される。他方の駆動制御回路62も同様の構成を有し、
時定数回路64は、抵抗R21,ダイオードD21,コ
ンデンサC22及びドライブ素子Q2により構成され、
時定数回路64´は、抵抗R20、コンデンサC20、
ダイオードD20及びトランジスタQ4により構成され
る。駆動制御回路61の抵抗R12、コンデンサC1
1、ダイオードD11は自動起動回路を構成する。他方
の駆動制御回路62についても同様であり、抵抗R2
2、コンデンサC21、ダイオードD21は自動起動回
路を構成する。この自動起動回路は、電源投入時にドラ
イブ素子Q1,Q2の一方だけがオンになるようにする
ものである。
FIG. 7 shows the timing control section 6 in detail. Time constant circuit 63 of drive control circuit 61
Is a resistor R11, a diode D11, and a capacitor C12.
When the charge voltage of the capacitor C12 rises beyond the base-emitter voltage of the drive element Q1, the drive element Q1 turns on. The charging time constant of the time constant circuit 63 is C12R11
It is. The time constant circuit 63 'of the drive control circuit 61
Is a resistor R10, a capacitor C10, a diode D10
And a transistor Q3, and a capacitor C1
When the charge voltage of 0 rises beyond the base-emitter voltage of the transistor Q3, the transistor Q3 turns on and turns off the drive element Q1. This time constant circuit 63 '
Is a charging time constant of C10R10, and the charging time constant of
It is set larger than 11. The oscillation frequency and duty ratio of drive element Q1 are defined by these time constants. The other drive control circuit 62 has a similar configuration,
The time constant circuit 64 includes a resistor R21, a diode D21, a capacitor C22, and a drive element Q2.
The time constant circuit 64 'includes a resistor R20, a capacitor C20,
It comprises a diode D20 and a transistor Q4. The resistor R12 and the capacitor C1 of the drive control circuit 61
1. The diode D11 forms an automatic start circuit. The same applies to the other drive control circuit 62, in which the resistor R2
2. The capacitor C21 and the diode D21 form an automatic start circuit. This automatic start circuit is designed to turn on only one of the drive elements Q1 and Q2 when the power is turned on.

【0016】タイミング制御部6は以上のように構成さ
れており、そして、ドライブ素子で駆動される主スイッ
チング素子S1,S2及びそのエミッタ安定化抵抗R
1,R2、並びに並列共振用コンデンサC1、直列共振
用コンデンサC2、共振用インダクタンスU3、帰還用
インダクタンスU1,U2等がタイミング制御部6の周
辺に配置される。一般にこのような電源回路を小型化す
るには、全ての回路部品を共通のHIC内に組み込むこ
とが考えられるが、そのようにすると大容量、高耐圧の
コンデンサやコイルで実現されるインダクタンスの存在
が問題となる。図7の回路を実用化する場合、各コンデ
ンサの耐圧及び容量値は概略下表のようになる。
The timing control section 6 is constructed as described above. The main switching elements S1 and S2 driven by the drive elements and the emitter stabilizing resistors R
1 and R2, a parallel resonance capacitor C1, a series resonance capacitor C2, a resonance inductance U3, feedback inductances U1 and U2, and the like are arranged around the timing control unit 6. In general, in order to reduce the size of such a power supply circuit, it is conceivable to incorporate all circuit components into a common HIC. However, in such a case, the presence of inductance realized by a large-capacity, high-withstand-voltage capacitor or coil is considered. Is a problem. When the circuit of FIG. 7 is put to practical use, the breakdown voltage and capacitance value of each capacitor are roughly as shown in the table below.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】上表に示されたコンデンサC1/2は容量
こそ小さいが耐圧が大きいためHIC化には適さない。
そのほかのコンデンサは耐圧こそ低いがいずれも容量が
大きいためこれもHIC化には適さない。従って、この
考案ではこれらのコンデンサ及びインダクタンス部分を
外付けとし、他の部分をHIC化して小型化を図る。
The capacitor C1 / 2 shown in the above table has a small capacitance but a high withstand voltage, and thus is not suitable for HIC.
Other capacitors have low withstand voltages, but all have large capacities, which are not suitable for HIC. Therefore, in the present invention, these capacitors and inductance portions are externally mounted, and the other portions are formed into HICs to reduce the size.

【0019】図1は図7と同じ回路をHIC化に適した
配置に変更したものであり、図中の破線枠内がHIC化
部100である。このHIC化部100内には抵抗R
1,R2,R10,R11,R12,R20,R21,
R22及びダイオードD10,D11,D20,D21
更にトランジスタQ1〜Q4,S1,S2だけが集積化
され、コンデンサC1,C2,C10,C11,C1
2,C20,C21,C22及びインダクタンスU1〜
U3は外付けする構成となっている。この様にすると、
コンデンサ及びインダクタンスを含まないHIC化部1
00は充分に小型化でき、しかも外付けされたコンデン
サ及びインダクタンスの各定数を任意に設定すること
で、共通のHIC化部100を使用して各種の電源回路
を構成することができる。
FIG. 1 shows the same circuit as that shown in FIG. 7 changed to an arrangement suitable for HIC implementation. The HIC unit 100 includes a resistor R
1, R2, R10, R11, R12, R20, R21,
R22 and diodes D10, D11, D20, D21
Further, only the transistors Q1 to Q4, S1 and S2 are integrated, and the capacitors C1, C2, C10, C11 and C1 are integrated.
2, C20, C21, C22 and inductance U1
U3 is configured to be externally attached. In this case,
HIC unit 1 that does not include capacitors and inductance
00 can be sufficiently reduced in size, and various power supply circuits can be configured using the common HIC unit 100 by arbitrarily setting each constant of the externally attached capacitor and inductance.

【0020】[0020]

【考案の効果】以上述べたようにこの考案によれば、ス
イッチング素子を動作させる共振型の電源回路におい
て、共振用コンデンサ及びインダクタンスとスイッチン
グ周波数設定用コンデンサとを外付けとし、残りの部分
をHIC構成としたので、HIC化による電源回路全体
の小型化と、外付けの部品定数の任意設定による汎用化
を実現することができる。
As described above, according to the present invention, in a resonance type power supply circuit for operating a switching element, a resonance capacitor and an inductance and a switching frequency setting capacitor are externally provided, and the remaining portion is a HIC. With this configuration, it is possible to reduce the size of the entire power supply circuit by adopting the HIC, and to realize general-purpose use by arbitrarily setting external component constants.

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

【図1】 この考案の一実施例を示す要部回路図であ
る。
FIG. 1 is a main part circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 共振型電源装置の原理構成図である。FIG. 2 is a principle configuration diagram of a resonance type power supply device.

【図3】 図2の回路の具体例を示す詳細回路図であ
る。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram showing a specific example of the circuit of FIG. 2;

【図4】 図3の回路の動作波形図である。FIG. 4 is an operation waveform diagram of the circuit of FIG. 3;

【図5】 図2の回路の変形例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a modification of the circuit of FIG. 2;

【図6】 実用的な共振型電源装置の詳細回路図であ
る。
FIG. 6 is a detailed circuit diagram of a practical resonance type power supply device.

【図7】 図6の要部詳細構成図である。FIG. 7 is a detailed configuration diagram of a main part of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直流電源、2…スイッチング手段、3…直流出力手
段、4…直列共振回路、5…並列共振回路、6…タイミ
ング制御手段、6A…HIC化部、6B…外付け部、Q
1,Q2…ドライブ素子、S1,S2…主スイッチング
素子、C1…並列共振用コンデンサ、C2…直列共振用
コンデンサ、C10,C11,C12,C20,C2
1,C22…ドライブ段スイッチング周波数設定用コン
デンサ、U1〜U3…インダクタンス。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply, 2 ... Switching means, 3 ... DC output means, 4 ... Series resonance circuit, 5 ... Parallel resonance circuit, 6 ... Timing control means, 6A ... HIC conversion part, 6B ... External part, Q
1, Q2: drive element, S1, S2: main switching element, C1: parallel resonance capacitor, C2: series resonance capacitor, C10, C11, C12, C20, C2
1, C22: Drive stage switching frequency setting capacitor, U1 to U3: Inductance.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 直列共振回路及び並列共振回路と、これ
らの共振回路に流す電流を切替えるスイッチング素子を
有したスイッチング部と、前記スイッチング素子の動作
タイミングを制御するタイミング制御部とを備え、前記
スイッチング素子のオン期間には電流に対して直列共振
を生じさせ、また前記スイッチング素子のオフ期間には
電圧に対して並列共振を生じさせる共振型の電源回路に
おいて、 前記直列共振回路及び並列共振回路の共振用コンデンサ
及びインダクタンスと、前記タイミング制御部のスイッ
チング周波数設定用コンデンサとを外付けとし、残りの
部分を混成集積回路構成としてなることを特徴とする電
源回路。
1. A switching unit comprising: a series resonance circuit and a parallel resonance circuit; a switching unit having a switching element for switching a current flowing through these resonance circuits; and a timing control unit for controlling operation timing of the switching element. In a resonance type power supply circuit that causes a series resonance with respect to a current during an on-period of the element and generates a parallel resonance with respect to a voltage during an off-period of the switching element, the series resonance circuit and the parallel resonance circuit A power supply circuit, wherein a resonance capacitor and an inductance, and a switching frequency setting capacitor of the timing control unit are externally provided, and a remaining portion is configured as a hybrid integrated circuit.
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