JPH10248247A - Boosting chopper circuit - Google Patents

Boosting chopper circuit

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JPH10248247A
JPH10248247A JP9049108A JP4910897A JPH10248247A JP H10248247 A JPH10248247 A JP H10248247A JP 9049108 A JP9049108 A JP 9049108A JP 4910897 A JP4910897 A JP 4910897A JP H10248247 A JPH10248247 A JP H10248247A
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JP
Japan
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voltage
coil
rectified
standby
chopper
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JP9049108A
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Japanese (ja)
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Shinji Suzuki
慎二 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a constant standby voltage with reference to a standby load by using a standby transformer in which a full-wave-rectified voltage is used as an input voltage and in which a chopper coil is used as a primary-side coil. SOLUTION: An input voltage Ein which is chopped by a switching FET 3 and which has a full-wave-rectified waveform is applied to a chopper coil L0 as the primary coil of a standby transformer 9a, and a rectified and smoothed voltage V1 whose waveform is similar to that of the input voltage Ein and whose waveform is changed is obtained by the secondary coil L1 having the number of turns N1 of the standby transformer 9a, by a switching diode 10 and by a smoothing capacitor 14. In addition, a rectified and smoothed voltage V2 whose waveform is opposite to that of the input voltage Vin and whose waveform is changed is obtained by the secondary coil L2 having the number of turns N2 (i.e., N2 =N1 ) identical to that of the secondary coil L2 of the standby transformer 9a, by a switching diode 13 and by a smoothing capacitor 15. The rectified and smoothed voltages V1 , V2 are added at the same polarity, and a standby voltage V3 at a constant voltage is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーディスプレ
イ装置などの電源回路に係わり、特に、昇圧チョッパを
利用した交流電源からとる電力の力率を1に近づける、
いわゆるアクティブフィルタ方式の電圧コンバータの昇
圧チョッパ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit of a color display device or the like, and more particularly to a power supply circuit using a step-up chopper to make a power factor of an AC power supply approach one.
The present invention relates to a boost chopper circuit of a so-called active filter type voltage converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】力率を1に近づけるアクティブフィルタ
方式の電圧コンバータでは、昇圧チョッパ回路が応用さ
れる。その一例が特開平7ー87744号公報に記載さ
れている。
2. Description of the Related Art A step-up chopper circuit is applied to a voltage converter of an active filter system in which a power factor approaches 1. One example is described in JP-A-7-87744.

【0003】図4は昇圧チョッパ回路を使用したアクテ
ィブフィルタ方式の電圧コンバータの一従来例を示す回
路図であって、1は交流電源、2はブリッジダイオー
ド、3はスイッチFET、4はスイッチングダイオー
ド、5は平滑コンデンサ、6は制御回路、6aは分圧回
路、6bは基準電圧源、6cは誤差増幅器、6dは乗算
器、6eは誤差増幅器、6fはパルス変調器、7は負
荷、8は電流検出抵抗、L0はチョッパコイルである。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional example of an active filter type voltage converter using a boost chopper circuit, wherein 1 is an AC power supply, 2 is a bridge diode, 3 is a switch FET, 4 is a switching diode, 5 is a smoothing capacitor, 6 is a control circuit, 6a is a voltage dividing circuit, 6b is a reference voltage source, 6c is an error amplifier, 6d is a multiplier, 6e is an error amplifier, 6f is a pulse modulator, 7 is a load, and 8 is a current. The detection resistor L 0 is a chopper coil.

【0004】同図において、交流電源1aからの交流電
源電圧Vin・sinθ(但し、θ=0〜π)はブリッジダ
イオード1bで全波整流され、全波整流波形の電圧Einin=Vin・|sinθ| が得られる。この電圧Einは巻数N0のチョッパコイル
0を介し、制御回路6によって一定の周波数でON,OFF
制御されるスイッチングFET3でチョッピングされ、
スイッチングダイオード4を介して平滑コンデンサ5に
供給されて負荷7に対する出力電圧V0が生成される。
[0004] In the figure, an AC AC power supply voltage V in · sin [theta from the power supply 1a (where, θ = 0~π) is full-wave rectified by the bridge diode 1b, a voltage of the full-wave rectified waveform E in E in = V in · | sinθ | is obtained. This voltage E in the through chopper coil L 0 of turns N 0, ON at a fixed frequency by the control circuit 6, OFF
Chopped by the controlled switching FET3,
The voltage is supplied to the smoothing capacitor 5 via the switching diode 4 to generate an output voltage V 0 for the load 7.

【0005】ここで、スイッチングEFT3がONする
と、ブリッジダイオード2からチョッパコイルL0,ス
イッチングFET3及び電流検出抵抗8を介してブリッ
ジダイオード2に入力電流iが流れてチョッパコイルL
0に電力が蓄積され、スイッチングFET3がOFFする
と、チョッパコイルL0に蓄積された電力が放出され、
チョッパコイルL0からスイッチングダイオード4,平
滑コンデンサ5及びブリッジダイオード2を介してチョ
ッパコイルL0に入力電流iが流れ、平滑コンデンサ5
が充電される。
When the switching EFT 3 is turned on, an input current i flows from the bridge diode 2 to the bridge diode 2 via the chopper coil L 0 , the switching FET 3 and the current detecting resistor 8, and the chopper coil L
When the power is stored in 0 and the switching FET 3 is turned off, the power stored in the chopper coil L 0 is released,
Switching diode 4 from the chopper coil L 0, the input current i to the chopper coil L 0 flows through the smoothing capacitor 5 and the bridge diode 2, smoothing capacitor 5
Is charged.

【0006】制御回路6は平滑コンデンサ5に得られる
出力電圧V0を検出し、これに応じてスイッチングFE
T3のON,OFFのデューティ比を制御することにより、
平滑コンデンサ5に一定の所定出力電圧V0が得られる
ようにしている。いま、スイッチングFET3のON期間
をTON,OFF期間をTOFFとすると、一般に、かかる昇圧
チョッパ回路の場合、その出力電圧V0は、 V0=Ein・(TON+TOFF)/TOFF で表わされ、入力電圧Einが全波整流波形で変化して
も、制御回路6により、一定の出力電圧V0 が得られ
る。
The control circuit 6 detects the output voltage V 0 obtained at the smoothing capacitor 5 and switches the switching FE accordingly.
By controlling the ON / OFF duty ratio of T3,
A constant predetermined output voltage V 0 is obtained in the smoothing capacitor 5. Now, assuming that the ON period of the switching FET 3 is T ON and the OFF period is T OFF , generally, in the case of such a step-up chopper circuit, the output voltage V 0 is V 0 = E in · (T ON + T OFF ) / T OFF. in represented, even if the input voltage E in is changed by the full-wave rectified waveform, the control circuit 6, a constant output voltage V 0 is obtained.

【0007】また、この制御回路6は、入力電流iの波
形を入力電圧Einの全波波形と相似にして力率を1に近
づけるための動作も行なっている。
Further, the control circuit 6, in the similar to the full-wave waveform of the input voltage E in the waveform of the input current i is also performed operation to approximate the power factor to one.

【0008】即ち、出力電圧V0を分圧回路6aで一定
の比率で分圧して分圧電圧を得、この分圧電圧と基準電
圧源6bからの基準電圧Erとの誤差電圧を誤差増幅器
6cで増幅し、この誤差増幅器6cの出力電圧と全波整
流波形の入力電圧Einとを乗算器6dで乗算し、この乗
算器6dの出力電圧と入力電流iを電流検出抵抗6eで
検出して得られる検出電圧との誤差電圧を誤差増幅器6
eで増幅し、この誤差電圧に応じたデューティ比で周波
数が一定のパルス信号をパルス変調回路6fで発生さ
せ、このパルス信号によってスイッチングFET3をO
N,OFF制御するものである。
That is, the output voltage V 0 is divided by a voltage dividing circuit 6a at a fixed ratio to obtain a divided voltage, and an error voltage between the divided voltage and the reference voltage Er from the reference voltage source 6b is converted to an error amplifier. amplified by 6c, this input voltage E in the output voltage and the full-wave rectified waveform of the error amplifier 6c multiplied by the multiplier 6d, detects the output voltage and the input current i of the multiplier 6d by the current detection resistor 6e The error voltage from the detection voltage obtained by
e, a pulse signal having a constant frequency with a duty ratio corresponding to the error voltage is generated by a pulse modulation circuit 6f, and the switching signal is turned on by the switching FET 3 by this pulse signal.
N, OFF control.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスプレ
イ装置では、省電力エネルギー対策として、コンピュー
タの不使用時間は入力電力を5W程度にするために、水
平偏向回路や高圧発生回路,ビデオ回路などの不要回路
への電力供給を断ち、ディスプレイ装置を制御するマイ
クロプロセッサなどだけに電力を供給する専用の小型の
待機トランスを搭載している。
By the way, in a display device, as a countermeasure for power saving energy, the input power is set to about 5 W during a non-use time of a computer, so that a horizontal deflection circuit, a high voltage generation circuit, a video circuit, etc. are not required. It is equipped with a dedicated small standby transformer that cuts off power supply to the circuit and supplies power only to the microprocessor that controls the display device.

【0010】このようなディスプレイ装置に高額なチョ
ークコイルを含むアクティブフィルタ方式の昇圧チョッ
パ回路を別途追加することは、部品点数の増加や実装面
積の拡大及びコストアップにつながる。
The additional addition of an active filter type booster chopper circuit including an expensive choke coil to such a display device leads to an increase in the number of components, an increase in mounting area, and an increase in cost.

【0011】そこで、この問題を解決するために、アク
ティブフィルタ方式の昇圧チョッパ回路のチョークコイ
ルと磁気的に結合させた2次側コイルを備えたトランス
を設け、このトランスから電力(以下、待機電力とい
う)を取り出すことにより、上記従来の専用の待機トラ
ンスを削除することが考えられる。
In order to solve this problem, a transformer having a secondary coil magnetically coupled with a choke coil of an active filter type booster chopper circuit is provided. ), The conventional dedicated standby transformer may be deleted.

【0012】図5はかかるトランスを用いて待機電力を
得ることができるようにした電圧コンバータの一例を示
す回路図であって、9はトランス、10はスイッチング
ダイオード、10は平滑コンデンサ、11は待機負荷、
1 は2次側コイルであり、図4に対応するには同一符
号を付けて重複する説明を省略する。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a voltage converter in which standby power can be obtained using such a transformer. 9 is a transformer, 10 is a switching diode, 10 is a smoothing capacitor, and 11 is a standby. load,
L 1 is a secondary coil, the corresponding 4 and the description thereof is omitted here with the same reference numerals.

【0013】同図において、トランス9は、上記のチョ
ッパコイルL0を1次側コイルとし、これと同一ボビン
に巻いて磁気的に結合された所定巻数N1の2次側コイ
ルL1を備えた簡単な構成のものである。この2次側コ
イルL1に生じた電圧はスイッチングダイオード10と
平滑コンデンサ11によって整流平滑され、待機負荷1
2に供給する待機電圧V1が得られる。これにより、デ
ィスプレイ装置などの主負荷7が使用されず、スイッチ
ングFET3をON状態にして平滑コンデンサ5に電力を
供給しない待機中の場合でも、マイクロプロセッサなど
の待機負荷12に電力が供給されるようにしている。
[0013] In the figure, the transformer 9, the chopper coil L 0 of the the primary coil comprises a secondary coil L 1 of a predetermined number of turns N 1 which is magnetically coupled by winding the same bobbin and which It has a simple configuration. Voltage generated in the secondary coil L 1 is rectified smoothed by the switching diode 10 and the smoothing capacitor 11, the standby loads 1
2 standby voltage V 1 is obtained to be supplied to. Thus, even when the main load 7 such as a display device is not used and the switching FET 3 is turned on and the power is not supplied to the smoothing capacitor 5 during standby, power is supplied to the standby load 12 such as a microprocessor. I have to.

【0014】しかしながら、かかる電圧コンバータによ
ると、スイッチングFET3がON,OFF動作して主負荷
7に電力を供給しているときには、平滑コンデンサ11
に得られる待機電圧V1 は一定とならないという問題が
ある。以下、この点について、図6を用いてこの電圧コ
ンバータの動作を説明する。
However, according to this voltage converter, when the switching FET 3 is turned on and off to supply power to the main load 7, the smoothing capacitor 11
There is a problem that the standby voltages V 1 obtained does not become constant. Hereinafter, the operation of this voltage converter will be described with reference to FIG.

【0015】いま、スイッチングFET3がON,OFF動
作して主負荷7に電力を供給しているものとすると、ブ
リッジダイオード2から出力される入力電圧Einは、図
6(a)に示すように、全波整流波形となっており、こ
れに対し、トランス9の一次側コイルであるチョッパコ
イルL0の両端電圧は、図6(b)に示すように、スイ
ッチングFET3のON,OFF動作によってチョッピング
された波形となる。この場合、このチョッピングされた
波形は、図示するように、正負のパルス列からなり、正
極のパルス列の包絡線は、入力電圧Einの波形と同様
に、この入力電圧Einの増加とともに増加し、入力電圧
inの減少とともに減少する波形をなしているが、負極
性のパルスの包絡線は、入力電圧Einの波形とは逆に、
この入力電圧Einの増加とともに減少し、入力電圧Ein
の減少とともに増加する波形をなしている。
Assuming that the switching FET 3 is turned on and off to supply power to the main load 7, the input voltage Ein output from the bridge diode 2 becomes as shown in FIG. , chopping has a full-wave rectified waveform, contrast, the voltage across the chopper coil L 0 is the primary coil of the transformer 9, as shown in FIG. 6 (b), oN of the switching FET 3, the OFF operation The resulting waveform is obtained. In this case, the chopping waveform, as shown, consists of positive and negative pulses, the envelope of the pulse train of the positive electrode, similarly to the waveform of the input voltage E in, increases with increase in the input voltage E in, Although no waveform that decreases with decreasing input voltage E in, the envelope of the negative polarity pulses, contrary to the waveform of the input voltage E in,
It decreased with the increase of the input voltage E in, input voltage E in
Has a waveform that increases with the decrease of.

【0016】トランス9の2次側コイルL1には、かか
る波形のチョッパコイルL0の両端電圧がN1/N0倍さ
れて誘起されが、スイッチングダイオード10により、
図6(c)に示すように、その正極性の波形に整流され
たパルス電圧のみが得られる。このパルス電圧が平滑コ
ンデンサ11で平滑されるが、これによって得られる待
機電圧V1は、図6(d)に示すように、 V1=Vin・N1/N0・sinθ となり、入力電圧Einの波形変化とともに波形が変化す
る。
The voltage at both ends of the chopper coil L 0 having such a waveform is induced in the secondary coil L 1 of the transformer 9 by multiplying it by N 1 / N 0 .
As shown in FIG. 6 (c), only a pulse voltage rectified into the positive waveform is obtained. This pulse voltage is smoothed by the smoothing capacitor 11, standby voltages V 1 to thereby obtain, as shown in FIG. 6 (d), V 1 = V in · N 1 / N 0 · sinθ , and the input voltage waveform changes with the waveform change of E in.

【0017】このように、入力電圧Einが全波整流波形
の昇圧チョッパ回路を利用したアクティブフィルタ方式
の電圧コンバータでは、一定の待機電圧V1 が得られな
い。
[0017] Thus, the input voltage E in the in the voltage converter of the active filter method using the boost chopper circuit of the full-wave rectification waveform is not obtained constant standby voltage V 1.

【0018】本発明の目的は、かかる問題を解消し、1
次側コイルを全波整流波形の入力電圧が供給されるチョ
ッパコイルとする待機トランスを用いて待機電圧を得る
に際し、一定の待機電圧を得ることができるようにした
昇圧チョッパ回路を提供することにある。
An object of the present invention is to solve such a problem, and
To provide a step-up chopper circuit capable of obtaining a constant standby voltage when a standby coil is obtained using a standby transformer in which a secondary coil is a chopper coil to which an input voltage having a full-wave rectified waveform is supplied. is there.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、1次側コイルを全波整流された入力電圧
が供給されるチョークコイルとし、これと磁気的に結合
された巻数が等しい2つの2次側コイルをコイル対とし
てM個(但し、Mは1以上の整数)のコイル対を備えた
待機トランスを設け、夫々のコイル対に対し、一方の2
次側コイルの誘起電圧をフォワード整流平滑と、他方の
2次側コイルの誘起電圧をフライバック整流平滑し、夫
々の整流平滑電圧を同極性で加え合わせるようにする。
According to the present invention, a primary coil is a choke coil to which a full-wave rectified input voltage is supplied, and has a number of turns magnetically coupled thereto. A standby transformer provided with M coil pairs (where M is an integer of 1 or more) is provided with two secondary coils having the same value as a coil pair.
The induced voltage of the secondary coil is forward rectified and smoothed, and the induced voltage of the other secondary coil is flyback rectified and smoothed, and the respective rectified smoothed voltages are added with the same polarity.

【0020】フォワード整流平滑による電圧は入力電圧
と同様に波形変化する電圧であり、また、フライバック
整流平滑電圧は入力電圧とは逆に波形変化する電圧であ
る。そこで、これに整流平滑電圧を同極性で加え合わせ
ることにより、波形変化が互いに相殺されて、一定電圧
の待機電圧が得られる。
The voltage obtained by the forward rectification smoothing is a voltage whose waveform changes like the input voltage, and the flyback rectification smoothing voltage is a voltage whose waveform changes inversely to the input voltage. Then, by adding the rectified and smoothed voltage to this with the same polarity, the waveform changes cancel each other, and a constant standby voltage is obtained.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図1は本発明による昇圧チョッパ回路の
一実施形態を用いたアクティブフィルタ方式の電圧コン
バータを示す回路図であって、9aはトランス、13は
スイッチングダイオード、14,15は平滑コンデンサ
であり、図5に対応する部分には同一符号を付けて重複
する説明を省略する。また、図2は図1の各部の電圧波
形を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an active filter type voltage converter using an embodiment of a boost chopper circuit according to the present invention, wherein 9a is a transformer, 13 is a switching diode, and 14 and 15 are smoothing capacitors. The same reference numerals are given to the portions corresponding to and the duplicate description will be omitted. FIG. 2 is a diagram showing voltage waveforms at various parts in FIG.

【0022】同図において、トランス9aは、巻数N0
の一次側コイルを昇圧チョッパ回路のチョッパコイルL
0とすることは、図5に示した昇圧チョッパ回路と同様
であるが、巻数N1の2次側コイルL1と巻数N2の2次
コイルL2とをチョッパコイルL0と同一ボビンに巻いた
簡単な構成のものである。但し、これら2次側コイルL
1,L2は、巻方向が互いに逆であり、かつ巻数N1,N2
は等しくN1=N2である。
In the figure, a transformer 9a has a number of turns N 0.
The primary side coil is the chopper coil L of the step-up chopper circuit.
0 and that is similar to the step-up chopper circuit shown in FIG. 5, the secondary coil L 2 of the number of turns N 2 primary coil L 1 of 1 and turns N 2 to the chopper coil L 0 and the same bobbin It is of a simple configuration wound. However, these secondary coils L
1 and L 2 have winding directions opposite to each other and the number of windings N 1 and N 2
Are equal to N 1 = N 2 .

【0023】いま、ブリッジダイオード2から出力され
る全波整流波形の入力電圧Einを、上記と同様、図2
(a)に示すように、 Ein=Vin・|sinθ| とすると、チョッパコイルL0の両端電圧は、図6
(b)と同様、図2(b)に示すように、正極性のパル
ス電圧と負極性のパルス電圧とが交互に配列されるパル
ス電圧波形となり、スイッチングFET3がONとなるこ
とによる正極性のパルス電圧波形の列の包絡線は、入力
電圧Einの波形と同様に、 Vin・|sinθ| であり、また、スイッチングFET3がOFFとなること
による負極性のパルス電圧波形の列の包絡線は、入力電
圧Einの波形とは逆に、 V0−Vin・|sinθ| となる。
Now, the input voltage E in of the full-wave rectified waveform output from the bridge diode 2 is changed as shown in FIG.
As shown in FIG. 6A, if E in = V in · | sin θ |, the voltage across the chopper coil L 0 is as shown in FIG.
Similarly to FIG. 2B, as shown in FIG. 2B, a pulse voltage waveform is obtained in which a positive pulse voltage and a negative pulse voltage are alternately arranged. column of the envelope of the pulse voltage waveform, similar to the waveform of the input voltage E in, V in · | sinθ | a and, also, the envelope of the column of the negative pulse voltage waveform due to the switching FET3 is turned OFF Is V 0 −V in · | sin θ |, contrary to the waveform of the input voltage E in .

【0024】そして、トランス9aの2次側コイルL1
からは、図2(c)に示すように、スイッチングダイオ
ード10の整流作用により、その包絡線が、 (N1/N0)・(Vin・|sinθ|) として表わされるフォワード整流電圧が誘起される。ま
た、トランス9aの2次側コイルL2からは、図2
(d)に示すように、スイッチングダイオード13の整
流作用により、その包絡線は、 (N1/N0)・(V0−Vin・|sinθ|) として表わされるフライバック整流電圧が誘起される。
The secondary coil L 1 of the transformer 9a
2C, the rectifying action of the switching diode 10 induces a forward rectified voltage whose envelope is represented by (N 1 / N 0 ) · (V in · | sin θ |). Is done. Further, from the secondary coil L 2 of the transformer 9a, Figure 2
As shown in (d), the rectifying action of the switching diode 13 induces a flyback rectified voltage whose envelope is represented by (N 1 / N 0 ) · (V 0 −V in · | sin θ |). You.

【0025】フォワード整流電圧が夫々平滑コンデンサ
14で平滑されることにより、上記包絡線とほぼ同じ波
形の平滑電圧V1が得られ、また、フライバック整流電
圧が平滑コンデンサ15で平滑されることにより、上記
包絡線とほぼ同じ波形の平滑電圧V2が得られ、これら
が同極性で加え合わされることにより、図2(e)に示
すように、 V3=(N1/N0)・V0 (但し、N1=N2であ
る) なる一定の待機電圧V3が得られることになる。
When the forward rectified voltage is smoothed by the smoothing capacitor 14, a smoothed voltage V 1 having substantially the same waveform as the envelope is obtained, and the flyback rectified voltage is smoothed by the smoothing capacitor 15. , the smoothed voltage V 2 of almost the same waveform as the envelope is obtained, by which they are summed at the same polarity, as shown in FIG. 2 (e), V 3 = (N 1 / N 0) · V 0 (where, N 1 = N 2 in which) will be constant standby voltage V 3 is obtained.

【0026】このようにして、この実施形態では、専用
の待機トランスを別途用いる必要がなく、かつ入力電圧
inが全波整流電圧であっても、待機負荷12に対する
待機電圧V3 を一定の電圧とすることができる。
[0026] Thus, in this embodiment, only it is not necessary to use a standby transformer, and also the input voltage E in is a full-wave rectified voltage, the constant standby voltage V 3 for standby load 12 It can be a voltage.

【0027】図3は本発明による昇圧チョッパ回路の他
の実施形態を用いたアクティブフィルタ方式の電圧コン
バータを示す回路図であって、9bはトランス、16,
17はスイッチングダイオード、18,19は平滑コン
デンサ、20はスイッチングFET、21はスイッチン
グトランス、22はスイッチングダイオード、23は平
滑コンデンサ、24は制御回路であり、図1に対応する
部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an active filter type voltage converter using another embodiment of the step-up chopper circuit according to the present invention.
17 is a switching diode, 18 and 19 are smoothing capacitors, 20 is a switching FET, 21 is a switching transformer, 22 is a switching diode, 23 is a smoothing capacitor, and 24 is a control circuit, and the portions corresponding to those in FIG. A duplicate description will be omitted.

【0028】同図において、トランス9bは、図1での
トランス9aの構成に、さらに、巻数N3の2次側コイ
ルL3とこれとは巻き方向が逆で巻数がN4の2次側コイ
ルL4を追加したものである。これら2次側コイルL3
4は1次側コイルL0,2次側コイルL1,L2と同じボ
ビンに巻かれており、巻数N3,N4は等しくN3=N4
ある。
[0028] In the figure, the transformer 9b is the construction of the transformer 9a in FIG. 1, further secondary turns in reverse the direction winding the secondary coil L 3 and this turns N 3 is N 4 with the addition of a coil L 4. These secondary coils L 3 ,
L 4 is a is wound to the primary coil L 0, 2 primary same bobbin coil L 1, L 2, the number of turns N 3, N 4 is equally N 3 = N 4.

【0029】そして、2次側コイルL4とスイッチング
ダイオード16と平滑コンデンサ18とで、2次側コイ
ルL1とスイッチングダイオード10と平滑コンデンサ
14とでのように、フォワード整流平滑電圧が得られ、
また、2次側コイルL3とスイッチングダイオード17
と平滑コンデンサ19とで、2次側コイルL2とスイッ
チングダイオード13と平滑コンデンサ15とでのよう
に、フライバック整流平滑電圧が得られ、これら整流平
滑電圧を同極性で加えあわせることにより、 V4=(N3/N0)・V0 (但し、N3=N4) の一定の出力電圧V4 が得られる。
[0029] Then, in the secondary coil L 4 and the switching diode 16 and the smoothing capacitor 18, as in the secondary coil L 1 and the switching diode 10 and the smoothing capacitor 14, the forward rectified smoothed voltage is obtained,
Moreover, secondary coils L 3 and the switching diode 17
And in a smoothing capacitor 19, as in the secondary coil L 2 and the switching diode 13 and the smoothing capacitor 15, the flyback rectification smoothed voltage is obtained by these rectification smoothed voltage that using addition of the same polarity, V 4 = (N 3 / N 0 ) · V 0 ( where, N 3 = N 4) constant output voltage V 4 is obtained.

【0030】この出力電圧V4は、2次側コイルL3,L4
の巻数N3,N4(但し、N3=N4)を適宜設定すること
により、制御回路6,24の電源電圧として用いる。こ
のようにして、この実施形態では、制御回路6,27の
電源電圧を、専用の電源装置を用いることなく、得るこ
とができる。
The output voltage V 4 is equal to the secondary coils L 3 , L 4
The number of turns N 3 , N 4 (where N 3 = N 4 ) is set as appropriate to be used as the power supply voltage for the control circuits 6 and 24. Thus, in this embodiment, the power supply voltages of the control circuits 6 and 27 can be obtained without using a dedicated power supply device.

【0031】また、平滑コンデンサ5と主負荷7との間
には、フライバック方式のスイッチング回路が設けられ
ている。即ち、このフライバック方式のスイッチング回
路は、スイッチングトランス21とスイッチングFET
20とスイッチングダイオード22と平滑コンデンサ2
3とから構成されている。平滑コンデンサ5の正側電極
はスイッチングトランス21の巻数N5の1次側コイル
5の・印で示す一方の端子に接続され、平滑コンデン
サ5の負側電極は、スイッチングFET20を介してス
イッチングトランス21の一次側コイルL5の他方の端
子に接続されている。スイッチングトランス21の巻数
6の2次側コイルL6は1次側コイルL5と逆方向に巻
き付けられており、その・印で示す一方の端子が平滑コ
ンデンサ23の負側電極に、他方の端子がスイッチング
ダイオード22を介して平滑コンデンサ23の正側電極
に接続されている。この平滑コンデンサ23に得られる
充電電圧E0が主負荷7に供給される。
A flyback switching circuit is provided between the smoothing capacitor 5 and the main load 7. That is, the switching circuit of the flyback system comprises a switching transformer 21 and a switching FET.
20, switching diode 22 and smoothing capacitor 2
And 3. The positive electrode of the smoothing capacitor 5 is connected to one terminal of the primary coil L 5 having the number of turns N 5 of the switching transformer 21 as indicated by the symbol “・”, and the negative electrode of the smoothing capacitor 5 is It is connected to the other terminal of the 21 of the primary coil L 5. The secondary coil L 6 having the number of turns N 6 of the switching transformer 21 is wound in the opposite direction to the primary coil L 5. Are connected to the positive electrode of the smoothing capacitor 23 via the switching diode 22. The charging voltage E 0 obtained at the smoothing capacitor 23 is supplied to the main load 7.

【0032】制御回路24は、スイッチングFET20
を一定の周波数でON,OFF制御することにより、アクテ
ィブフィルタ方式の電圧コンバータの出力電圧V0をチ
ョッピングしてスイッチングトランス21の1次側コイ
ルL5に供給するようにするが、このとき、フライバッ
ク方式のスイッチング回路の出力電圧E0を検出し、こ
の出力電圧E0が一定の所定電圧となるように、スイッ
チングFET20のON,OFFのデューティを調整する。
The control circuit 24 includes a switching FET 20
Is turned on and off at a constant frequency so that the output voltage V 0 of the active filter type voltage converter is chopped and supplied to the primary coil L 5 of the switching transformer 21. The output voltage E 0 of the buck switching circuit is detected, and the ON / OFF duty of the switching FET 20 is adjusted so that the output voltage E 0 becomes a constant predetermined voltage.

【0033】ここで、フライバック方式のスイッチング
回路の出力電圧E0は、アクティブフィルタ方式の電圧
コンバータの出力電圧をV0、スイッチングFET20
のON,OFF期間をTON,TOFFとすると、 E0=V0・(TON/TOFF)・(N6/N5) となる。
Here, the output voltage E 0 of the flyback switching circuit is represented by V 0 , the output voltage of the active filter type voltage converter, and the switching FET 20.
Assuming that the ON and OFF periods are T ON and T OFF , E 0 = V 0 · (T ON / T OFF ) · (N 6 / N 5 ).

【0034】このようにして、この実施形態では、1次
側コイルに磁気的に結合した2個の2次側コイルをコイ
ル対とし、かかるコイル対を待機負荷8と制御回路6,
24毎に設けることにより、同じボビンを持つトランス
9bから、夫々に対し、一定の電源電圧を得ることがで
きる。
As described above, in this embodiment, the two secondary coils magnetically coupled to the primary coil are used as a coil pair, and the coil pair is used as the standby load 8 and the control circuit 6.
By providing every 24, a constant power supply voltage can be obtained for each of the transformers 9b having the same bobbin.

【0035】なお、この実施形態では、待機負荷8と制
御回路6,24に常時一定の所定電源電圧を供給するよ
うにしたが、制御回路6,24が異なる値の電源電圧を
必要とするときには、夫々毎にトランス9bに2個の2
次側コイルなどを設けて夫々の電源電圧を発生させるこ
とができるし、一般に、M個(但し、Mは1以上の整
数)の常時電源電圧の印加が必要な待機負荷(この待機
負荷としては、制御回路も含む)がある場合、夫々毎に
トランス9bに2個ずつ、上記と同様にして、同じ所定
巻数の2次側コイルを設け、夫々についてフォワード整
流平滑電圧とフライバック整流平滑電圧を発生させて同
極性で加えあわせることにより、夫々の待機負荷毎の一
定の所定電源電圧を得るようにすることができる。
In this embodiment, a constant predetermined power supply voltage is always supplied to the standby load 8 and the control circuits 6 and 24. However, when the control circuits 6 and 24 need different power supply voltages. , Each having two 2
Each power supply voltage can be generated by providing a secondary coil or the like, and in general, a standby load that requires application of M (where M is an integer of 1 or more) constant power supply voltages (this standby load is , And a control circuit), two secondary coils each having the same predetermined number of turns are provided in the transformer 9b in the same manner as described above, and the forward rectified smoothed voltage and the flyback rectified smoothed voltage are respectively provided for each of them. By generating and adding them with the same polarity, it is possible to obtain a constant predetermined power supply voltage for each standby load.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チョークコイルと磁気的に結合させたコイルを有する簡
単な構成のトランスを用いることにより、専用の高価で
大型の待機トランスを不要として、一定の待機電圧を得
ることができる。
As described above, according to the present invention,
By using a transformer having a simple configuration having a coil magnetically coupled with a choke coil, a dedicated and expensive standby transformer is not required, and a constant standby voltage can be obtained.

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

【図1】本発明による昇圧チョッパ回路の一実施形態を
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a boost chopper circuit according to the present invention.

【図2】図1の各部の電圧波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing voltage waveforms at various parts in FIG.

【図3】本発明による昇圧チョッパ回路の他の実施形態
を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the boost chopper circuit according to the present invention.

【図4】従来の昇圧チョッパ回路を応用したアクティブ
フィルタ方式の電圧コンバータを示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an active filter type voltage converter to which a conventional boost chopper circuit is applied.

【図5】図4に示した従来例に待機電力を取り出し手段
を設けた構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration in which standby power extraction means is provided in the conventional example shown in FIG. 4;

【図6】図5に示した電圧コンバータでの各部の電圧波
形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing voltage waveforms at various parts in the voltage converter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 ブリッジダイオード 3 スイッチングFET 4 スイッチングダイオード 5 平滑コンデンサ 6 制御回路 7 主負荷 8 電流検出抵抗 9a,9b 待機トランス 10 スイッチングダイオード 12 待機負荷 13 スイッチングダイオード 14,15 平滑コンデンサ 16,17 スイッチングダイオード 18,19 平滑コンデンサ 20 スイッチングFET 21 スイッチングトランス 22 スイッチングダイオード 23 平滑コンデンサ 24 制御回路 Reference Signs List 1 AC power supply 2 Bridge diode 3 Switching FET 4 Switching diode 5 Smoothing capacitor 6 Control circuit 7 Main load 8 Current detection resistor 9a, 9b Standby transformer 10 Switching diode 12 Standby load 13 Switching diode 14, 15 Smoothing capacitor 16, 17 Switching diode 18 , 19 Smoothing capacitor 20 Switching FET 21 Switching transformer 22 Switching diode 23 Smoothing capacitor 24 Control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 全波整流波形の電圧を入力電圧とし、該
入力電圧がチョッピングされてチョッパコイルに供給さ
れる昇圧チョッパ回路において、 該チョッパコイルと磁気的に結合された同じ巻数の2個
のコイルを一組のコイル対として、該コイル対をM個
(但し、Mは1以上の整数)設け、 該コイル対の夫々毎に、同じコイル対での一方の該コイ
ルの誘起電圧をフォワード整流平滑して第1の整流平滑
電圧を得、他方の該コイルの誘起電圧をフライバック整
流平滑して第2の整流電圧を得、該第1,第2の整流平
滑電圧を同極性で加え合わせて負荷に供給することを特
徴とする昇圧チョッパ回路。
1. A step-up chopper circuit in which a voltage of a full-wave rectified waveform is used as an input voltage, and the input voltage is chopped and supplied to a chopper coil, wherein two booster chopper coils magnetically coupled to the chopper coil have the same number of turns. A coil is a set of coil pairs, and M coil pairs (where M is an integer of 1 or more) are provided. For each of the coil pairs, the induced voltage of one of the coils in the same coil pair is forward rectified. Smoothing to obtain a first rectified smoothed voltage, flyback rectifying and smoothing the induced voltage of the other coil to obtain a second rectified voltage, and adding the first and second rectified smoothed voltages with the same polarity. A boost chopper circuit characterized in that the boost chopper circuit supplies the voltage to a load.
【請求項2】 請求項1において、 同じ前記コイル対を形成する2個の前記コイルの巻数が
同一であることを特徴とする昇圧チョッパ回路。
2. The step-up chopper circuit according to claim 1, wherein two coils forming the same coil pair have the same number of turns.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記M個のコイル対の各コイルが前記チョッパコイルと
同一ボビンに巻き付けられてトランスを形成することを
特徴とする昇圧チョッパ回路。
3. The step-up chopper circuit according to claim 1, wherein each coil of the M coil pairs is wound around the same bobbin as the chopper coil to form a transformer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6713990B1 (en) 1999-08-09 2004-03-30 Moteurs Leroy-Somer Device for producing electricity having voltage-booster chopper circuit with an IGBT transistor
JP2016195532A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Power generation system and energy storage system
DE102016125291A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-21 Kögel & Willinger GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Reinhard Kögel, 78086 Brigachtal, Frank Willinger, 75223 Niefern-Öschelbronn) Double-phase switching power supply

Cited By (4)

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DE102016125291B4 (en) * 2016-12-21 2019-10-31 Kögel & Willinger GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Reinhard Kögel, 78086 Brigachtal, Frank Willinger, 75223 Niefern-Öschelbronn) Double-phase switching power supply

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