JP2000324823A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2000324823A
JP2000324823A JP11131393A JP13139399A JP2000324823A JP 2000324823 A JP2000324823 A JP 2000324823A JP 11131393 A JP11131393 A JP 11131393A JP 13139399 A JP13139399 A JP 13139399A JP 2000324823 A JP2000324823 A JP 2000324823A
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JP
Japan
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switching element
capacitor
control
voltage
main switching
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Application number
JP11131393A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Sasaki
正人 佐々木
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve power conversion efficiency by compensating, for the amount of discharge to be discharged while a charging electric charge of inverse polarity that flows in when a main switching element is off, is discharged during an operation pause period for a capacitor that starts a control transistor that turns off the main switching element and making an overcurrent limit value nearly equal as in a heavy load when reducing a switching frequency in a light load in an RCC(ringing choke converter) type switching power supply. SOLUTION: A resistor for overcurrent protection is composed of divided resistors R51 and R52, and the connection point P51 is bypassed via ZD1 to TR51, thus reducing the charge current with positive polarity from control coil winding N12 when it is on at light load time, extending charge time to a prescribed voltage, making the overcurrent limitation value of a main switching element Q nearly equal to that at heavy load time, and fully reducing the switching frequency by a control circuit 59.

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、いわゆるAC−D
Cコンバータや、DC−DCコンバータなどとして好適
に実施されるスイッチング電源装置に関する。
The present invention relates to a so-called AC-D
The present invention relates to a switching power supply device suitably implemented as a C converter, a DC-DC converter, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯型小型電子機器などに用いられ、商
用交流を整流・平滑化して得られた直流電流またはバッ
テリーからの直流電流を、たとえば数百kHz程度の高
周波でスイッチングし、小型の変圧器で所望とする電圧
に高効率に変換するようにしたスイッチング電源装置が
広く用いられている。
2. Description of the Related Art A small DC transformer is used for portable small electronic equipment and the like, which switches a DC current obtained by rectifying and smoothing a commercial AC or a DC current from a battery at a high frequency of, for example, about several hundred kHz. 2. Description of the Related Art A switching power supply device that converts a voltage to a desired voltage with high efficiency by a heater is widely used.

【0003】このようなスイッチング電源装置の代表的
な構成として、2次側出力電圧を電圧検出回路で検出
し、その検出結果に対応して制御回路が主スイッチング
素子のスイッチングパルス幅を制御し、所望とする2次
側出力電圧を得るようにしたパルス幅変調(PWM)方
式のスイッチング電源装置が広く用いられている。
As a typical configuration of such a switching power supply device, a secondary output voltage is detected by a voltage detection circuit, and a control circuit controls a switching pulse width of a main switching element in accordance with a result of the detection. 2. Description of the Related Art A pulse width modulation (PWM) type switching power supply device that obtains a desired secondary output voltage is widely used.

【0004】また、スイッチング電源装置の他の代表的
な構成として、主スイッチング素子のon期間中に変圧
器内に蓄積された励磁エネルギを、off期間に2次側
回路へ出力し、その出力終了後に変圧器の制御巻線に発
生するリンギングパルスを直流カットコンデンサを介し
て前記主スイッチング素子の制御端子に帰還することに
よって、再び該主スイッチング素子をon起動するよう
にしたリンギングチョークコンバータ(RCC)方式の
スイッチング電源装置も広く用いられている。
Another typical configuration of a switching power supply device is to output the excitation energy stored in a transformer during an on period of a main switching element to a secondary circuit during an off period, and to terminate the output. A ringing choke converter (RCC) in which a ringing pulse generated later in a control winding of a transformer is fed back to a control terminal of the main switching element via a DC cut capacitor to turn on the main switching element again. Type switching power supply devices are also widely used.

【0005】前記RCC方式のスイッチング電源装置
は、負荷が重くなる程、自動的に前記off期間および
on期間が長く、すなわちスイッチング周波数が低下し
て、2次側出力電圧を所定の定電圧に維持するので、P
WM方式のスイッチング電源装置のような複雑な制御回
路が不要であり、かつ該制御回路を動作させるととも
に、パルス幅の基準となる電圧を発生するための電源回
路も不要であり、低コストな電源装置に好適である。
In the switching power supply of the RCC system, as the load becomes heavier, the off-period and the on-period are automatically longer, ie, the switching frequency is reduced, and the secondary side output voltage is maintained at a predetermined constant voltage. So, P
A low-cost power supply does not require a complicated control circuit such as a WM type switching power supply device, and does not require a power supply circuit for operating the control circuit and generating a voltage that is a reference of a pulse width. Suitable for the device.

【0006】一方、スイッチング電源装置において、損
失の大部分は、主スイッチング素子のドレイン−ソース
間の寄生容量に蓄積された電荷の引抜きに要する消費電
力や変圧器の鉄損などであり、これらは一般に、スイッ
チング周波数が高くなる程、大きくなる。したがって、
上述のRCC方式のスイッチング電源装置では、軽負荷
となる程、スイッチング周波数が高くなるので、変換し
た電力に対する損失の占める割合が増大し、電力変換効
率が低下するという問題がある。
On the other hand, in the switching power supply, most of the loss is power consumption required for extracting the electric charge accumulated in the parasitic capacitance between the drain and source of the main switching element, iron loss of the transformer, and the like. In general, the higher the switching frequency, the higher the switching frequency. Therefore,
The switching power supply of the RCC system described above has a problem that the switching frequency increases as the load becomes lighter, so that the ratio of the loss to the converted power increases, and the power conversion efficiency decreases.

【0007】そこで、そのような不具合を解決するため
の他の従来技術として、たとえば特開平9−47023
号公報および実用新案登録第3039391号公報が挙
げられる。前記実用新案登録第3039391号公報で
示す従来技術では、軽負荷時には、制御トランジスタと
並列に、リンギングパルスを鈍らせるための遅延用コン
デンサを介在するように構成している。
Therefore, as another prior art for solving such a problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-47023 is disclosed.
And Japanese Utility Model Registration No. 3039391. In the prior art disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 3039391, at a light load, a delay capacitor for dulling a ringing pulse is interposed in parallel with the control transistor.

【0008】したがって、当該公報の第0025段落の
第7行目〜第8行目に記載されているとおり、リンギン
グが発生している期間だけしかスイッチング周期を延ば
すことができず、軽負荷時のスイッチング周波数を重負
荷時のスイッチング周波数に比べて、大幅に低下させる
ことができないという問題がある。
Therefore, as described in the seventh to eighth lines of paragraph 0025 of the publication, the switching cycle can be extended only during the period in which ringing occurs, and the switching period at the time of light load is reduced. There is a problem that the switching frequency cannot be significantly reduced as compared with the switching frequency under heavy load.

【0009】図6は、軽負荷時のスイッチング周波数を
重負荷時のスイッチング周波数に比べて、大幅に低下さ
せることができる前記特開平9−47023号公報で示
す従来技術のスイッチング電源装置1を簡略化して示す
ブロック図である。図示しない主電源回路によって商用
交流を整流して得られた直流電流が、入力端子p1,p
2間に入力される。この直流電流は、平滑コンデンサc
11によって平滑化され、この平滑コンデンサc11か
らは、ハイレベル側の主電源ライン2とローレベル側の
主電源ライン3との間に、主電源電圧が出力される。
FIG. 6 shows a simplified prior art switching power supply 1 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-47023, in which the switching frequency under light load can be significantly reduced as compared with the switching frequency under heavy load. FIG. DC current obtained by rectifying commercial AC by a main power supply circuit (not shown) is supplied to input terminals p1, p
Input between the two. This DC current is supplied to the smoothing capacitor c
The main power supply voltage is output from the main power supply line 2 on the high level side and the main power supply line 3 on the low level side from the smoothing capacitor c11.

【0010】前記主電源ライン2,3間には、変圧器n
の1次主巻線n11と、主スイッチング素子qとの直列
回路が接続されている。前記主スイッチング素子qは、
たとえばバイポーラトランジスタや電界効果型トランジ
スタなどで実現され、この図6の例では、電界効果型ト
ランジスタで示している。前記主電源ライン2,3間に
はまた、起動抵抗r3を介して制御回路9が接続されて
いる。
A transformer n is connected between the main power supply lines 2 and 3.
Is connected to a series circuit of the primary main winding n11 and the main switching element q. The main switching element q is
For example, it is realized by a bipolar transistor or a field effect transistor. In the example of FIG. 6, the field effect transistor is shown. A control circuit 9 is connected between the main power supply lines 2 and 3 via a starting resistor r3.

【0011】電源投入、すなわち入力端子p1,p2間
に電源電圧が印加されると、平滑コンデンサc11の出
力電圧、すなわち主電源電圧が上昇してゆき、前記起動
抵抗r3から制御回路9内での分圧値が、主スイッチン
グ素子qの閾値電圧、たとえば3V以上となると、該主
スイッチング素子qがonし、1次主巻線n11に、図
6において上向き方向の電圧が印加されて、励磁エネル
ギが蓄積される。後述するようにして、該主スイッチン
グ素子qがoffすると、蓄積されていた励磁エネルギ
によって1次主巻線n11に下向き方向の逆起電力が発
生し、これによって2次主巻線n21に上向き方向の電
圧が誘起される。
When the power is turned on, that is, when the power supply voltage is applied between the input terminals p1 and p2, the output voltage of the smoothing capacitor c11, that is, the main power supply voltage, increases, and the control voltage from the starting resistor r3 in the control circuit 9 is increased. When the divided voltage becomes equal to or higher than the threshold voltage of the main switching element q, for example, 3 V or more, the main switching element q is turned on, an upward voltage is applied to the primary main winding n11 in FIG. Is accumulated. As will be described later, when the main switching element q is turned off, a back electromotive force is generated in the primary main winding n11 in a downward direction due to the stored excitation energy, thereby causing the secondary main winding n21 to have an upward direction. Is induced.

【0012】前記2次主巻線n21に誘起された直流電
流は、ダイオードd12を介して平滑コンデンサc13
に与えられ、該平滑コンデンサc13で平滑化された
後、出力電源ライン6,7を介して出力端子p3,p4
から、図示しない負荷回路へ出力される。前記出力電源
ライン6,7間には、電圧検出回路8が介在されてい
る。この電圧検出回路8は、分圧抵抗やフォトカプラp
c1などを備えて構成されており、前記フォトカプラp
c1の発光ダイオードd13が前記出力電圧に対応した
輝度で点灯駆動され、前記出力電圧の値が1次側へフィ
ードバックされる。
The DC current induced in the secondary main winding n21 is supplied to a smoothing capacitor c13 via a diode d12.
, And after being smoothed by the smoothing capacitor c13, output terminals p3, p4
Is output to a load circuit (not shown). A voltage detection circuit 8 is interposed between the output power supply lines 6 and 7. The voltage detection circuit 8 includes a voltage dividing resistor and a photocoupler p.
c1 and the like, and the photocoupler p
The light emitting diode d13 of c1 is driven to turn on at a luminance corresponding to the output voltage, and the value of the output voltage is fed back to the primary side.

【0013】制御巻線n12には、主スイッチング素子
qのon時に、1次主巻線n11と同一の上向き方向に
電圧が誘起され、その誘起電流は直流カット用のコンデ
ンサc1、バイアス抵抗r2および制御回路9を介して
該主スイッチング素子qのゲートに与えられ、これによ
って該主スイッチング素子qのゲート電位は更に引上げ
られ、該主スイッチング素子qはon状態に維持され
る。
When the main switching element q is turned on, a voltage is induced in the control winding n12 in the same upward direction as that of the primary main winding n11. The induced current is a direct current cut capacitor c1, a bias resistor r2 and The signal is applied to the gate of the main switching element q via the control circuit 9, whereby the gate potential of the main switching element q is further raised, and the main switching element q is maintained in the on state.

【0014】また、前記主スイッチング素子qのon時
に制御巻線n12に誘起された電流は、前記制御回路9
の前記フォトカプラpc1のフォトトランジスタtr1
1を介して、コンデンサc14の一方の端子に与えら
れ、このコンデンサc14の他方の端子は前記ローレベ
ルの主電源ライン3に接続されている。したがって、該
コンデンサc14は、図6図示の正極性で充電され、2
次側出力電圧が高くなる程、充電電流が大きくなり、該
コンデンサc14の端子間電圧は、速く上昇する。前記
コンデンサc14の充電電圧は、前記制御回路9を介し
て、主スイッチング素子qのゲート−ソース間に介在さ
れる制御トランジスタtr12のベースに与えられてお
り、該充電電圧が制御トランジスタtr12の閾値電
圧、たとえば0.6V以上となると、該制御トランジス
タtr12が導通し、これによって主スイッチング素子
qのゲート電位が急速に低下し、該主スイッチング素子
qはoff駆動される。
The current induced in the control winding n12 when the main switching element q is turned on is controlled by the control circuit 9
The phototransistor tr1 of the photocoupler pc1
1 is supplied to one terminal of a capacitor c14, and the other terminal of the capacitor c14 is connected to the low-level main power supply line 3. Therefore, the capacitor c14 is charged with the positive polarity shown in FIG.
As the secondary output voltage increases, the charging current increases, and the voltage between the terminals of the capacitor c14 increases rapidly. The charge voltage of the capacitor c14 is supplied to the base of the control transistor tr12 interposed between the gate and the source of the main switching element q via the control circuit 9, and the charge voltage is equal to the threshold voltage of the control transistor tr12. For example, when the voltage becomes 0.6 V or more, the control transistor tr12 is turned on, whereby the gate potential of the main switching element q is rapidly reduced, and the main switching element q is driven off.

【0015】したがって、2次側出力電圧が高くなる
程、すなわち軽負荷である程、コンデンサc14の出力
電圧が速く上昇し、主スイッチング素子qが速くoff
駆動される。前記コンデンサc14にはまた、制御巻線
n12で誘起された電流が抵抗r12を介して与えられ
ている。これらの抵抗r12およびコンデンサc14の
直列回路は、制御巻線n12と並列に接続され、過電流
保護回路を構成している。この過電流保護回路によっ
て、出力端子p3,p4間の短絡などで2次側の平滑コ
ンデンサc13の出力電圧が低くても、主スイッチング
素子qのon期間が所定期間に制限され、該主スイッチ
ング素子qの保護が図られている。
Therefore, the higher the secondary output voltage, that is, the lighter the load, the faster the output voltage of the capacitor c14 increases, and the faster the main switching element q is turned off.
Driven. The capacitor c14 is also supplied with a current induced in the control winding n12 via a resistor r12. The series circuit of the resistor r12 and the capacitor c14 is connected in parallel with the control winding n12 to form an overcurrent protection circuit. With this overcurrent protection circuit, even if the output voltage of the secondary-side smoothing capacitor c13 is low due to a short circuit between the output terminals p3 and p4, the on-period of the main switching element q is limited to a predetermined period. q is protected.

【0016】また、前記制御巻線n12には、該制御巻
線n12および前記2次主巻線n21の巻数を参照符と
同一で示し、2次側出力電圧をvoとすると、主スイッ
チング素子qがoffすると、図6の下向き方向に、
(n12/n21)voの電圧が誘起され、その誘起さ
れた電流が抵抗r12を介して流れることによって、コ
ンデンサc14の電荷は引抜かれて、該コンデンサc1
4は図6図示とは逆極性に充電され、主スイッチング素
子qの次のon動作のためのリセット動作が行われる。
In the control winding n12, the numbers of turns of the control winding n12 and the secondary main winding n21 are designated by the same reference numerals, and if the secondary output voltage is vo, the main switching element q Is off, the downward direction in FIG.
When the voltage of (n12 / n21) vo is induced and the induced current flows through the resistor r12, the charge of the capacitor c14 is extracted, and the capacitor c1 is discharged.
4 is charged to a polarity opposite to that shown in FIG. 6, and a reset operation for the next on operation of the main switching element q is performed.

【0017】この主スイッチング素子qのoff後、1
次主巻線n11に蓄積されていた励磁エネルギの2次側
への出力が終了すると、主に制御巻線n12が有する寄
生容量c15と該制御巻線n12との間でリンギングが
発生し、前記寄生容量c15に電圧(n12/n21)
voで蓄積されていた静電エネルギが放出され、振動の
1/4周期後には制御巻線n12の励磁エネルギに変換
され、その後、再び寄生容量c15を充電するために、
該制御巻線n12に電圧(n12/n21)voの上向
きの起電圧が発生する。リンギングパルスである該起電
圧は、前記主スイッチング素子qの閾値電圧以上となる
ように設定されており、該起電圧によって主スイッチン
グ素子qが再びonされる。こうして、自動的に、負荷
に対応したスイッチング周波数で、継続して主スイッチ
ング素子qがon/off駆動され、所望とする2次側
出力電圧を出力するように構成されている。
After the main switching element q is turned off, 1
When the output of the excitation energy stored in the next main winding n11 to the secondary side ends, ringing occurs mainly between the parasitic capacitance c15 of the control winding n12 and the control winding n12. The voltage (n12 / n21) is applied to the parasitic capacitance c15.
The electrostatic energy stored in vo is released, is converted into the excitation energy of the control winding n12 after 1/4 cycle of the oscillation, and then charges the parasitic capacitance c15 again.
An upward electromotive voltage of the voltage (n12 / n21) vo is generated in the control winding n12. The electromotive voltage, which is a ringing pulse, is set to be equal to or higher than the threshold voltage of the main switching element q, and the main switching element q is turned on again by the electromotive voltage. Thus, the main switching element q is automatically turned on / off continuously at the switching frequency corresponding to the load, and the desired secondary output voltage is output.

【0018】以上のような通常のRCC方式のスイッチ
ング電源装置の構成に、このスイッチング電源装置1に
は、該スイッチング電源装置1が搭載される機器が待機
状態となった軽負荷時において、スイッチング周波数を
低下するために、以下のような構成が設けられている。
前記機器側からは、制御端子p5に制御信号が与えられ
る。前記制御端子p5と前記ローレベル側の出力電源ラ
イン7との間には、フォトカプラpc2の発光ダイオー
ドd14と抵抗r13との直列回路が接続されている。
したがって、非待機状態である重負荷時に前記制御信号
がハイレベルとなると、発光ダイオードd14が点灯
し、重負荷状態であることが1次側へ出力される。
In the configuration of the ordinary switching power supply of the RCC type as described above, the switching power supply 1 has a switching frequency at a light load when the equipment on which the switching power supply 1 is mounted is in a standby state. The following configuration is provided in order to reduce the problem.
From the device side, a control signal is given to a control terminal p5. A series circuit of the light emitting diode d14 of the photocoupler pc2 and the resistor r13 is connected between the control terminal p5 and the output power line 7 on the low level side.
Therefore, when the control signal goes high during a heavy load in the non-standby state, the light emitting diode d14 is turned on, and the primary side is output to indicate that the light load is in the heavy load state.

【0019】一方、1次側では、前記制御回路9に前記
フォトカプラpc2のフォトトランジスタtr13が設
けられており、前記重負荷時には、フォトトランジスタ
tr13がonし、該制御回路9の発振周波数抑制動作
が休止して、前記リンギングパルスが主スイッチング素
子qに与えられて、前述のような通常のRCC動作が行
われる。これに対して、前記軽負荷時には、制御端子P
5への制御信号がローレベルとなって、発光ダイオード
d14が消灯し、フォトトランジスタtr13がoff
して、発振周波数抑制動作が行われ、制御トランジスタ
tr12がonしたままとなってリンギングパルスがバ
イパスされ、所定時間後に制御トランジスタtr12が
offして、前記起動抵抗r3から制御回路9内での分
圧値によって主スイッチング素子qがonする。
On the other hand, on the primary side, the control circuit 9 is provided with a phototransistor tr13 of the photocoupler pc2. When the load is heavy, the phototransistor tr13 is turned on, and the oscillation frequency suppressing operation of the control circuit 9 is performed. Are stopped, the ringing pulse is applied to the main switching element q, and the normal RCC operation as described above is performed. On the other hand, at the time of the light load, the control terminal P
5 becomes low level, the light emitting diode d14 is turned off, and the phototransistor tr13 is turned off.
Then, the oscillation frequency suppressing operation is performed, the control transistor tr12 remains on, the ringing pulse is bypassed, and after a predetermined time, the control transistor tr12 is turned off, and the control transistor tr12 is turned off from the start resistor r3 in the control circuit 9. The main switching element q is turned on by the pressure value.

【0020】このようにして、軽負荷時の発振周波数が
低下され、前記主スイッチング素子qのドレイン−ソー
ス間の寄生容量に蓄積された電荷の引抜きに要する消費
電力や変圧器nの鉄損などを削減し、電力変換効率の改
善が図られている。
In this manner, the oscillation frequency at the time of light load is reduced, and the power consumption required for extracting the electric charge accumulated in the parasitic capacitance between the drain and the source of the main switching element q, the iron loss of the transformer n, etc. And the power conversion efficiency is improved.

【0021】なお、前記特開平9−47023号公報の
構成では、前記抵抗r12部分は、抵抗とツェナダイオ
ードとの直列回路と、その直列回路に並列に設けられる
抵抗とによって構成されており、主電源電圧、すなわち
平滑コンデンサc11の出力電圧が高くなる程、ツェナ
ダイオードを流れる電流が増加し、該出力電圧の変化を
補償している。したがって、本件明細書では、説明の簡
略化のために、主電源電圧を一定とし、このような構成
を抵抗r12で置換えている。
In the configuration disclosed in JP-A-9-47023, the resistor r12 is composed of a series circuit of a resistor and a zener diode and a resistor provided in parallel with the series circuit. As the power supply voltage, that is, the output voltage of the smoothing capacitor c11 increases, the current flowing through the Zener diode increases, thereby compensating for the change in the output voltage. Therefore, in the present specification, for simplification of the description, the main power supply voltage is fixed, and such a configuration is replaced with the resistor r12.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
るスイッチング電源装置1において、主スイッチング素
子qのon期間は、コンデンサc14の図6図示とは逆
極性の充電電荷を放電させ、再び図6図示の極性で前記
0.6Vまで充電される時間によって決定される。
In the switching power supply device 1 configured as described above, during the ON period of the main switching element q, the charge of the capacitor c14 having the opposite polarity to that shown in FIG. 6 Determined by the time for charging to 0.6V with the polarity shown.

【0023】ところが、前記充電時間は、重負荷時に
は、主スイッチング素子qがonしてから、前記逆極性
の充電電荷を引抜き、正極性に充電するまでの比較的長
い時間である。
However, the charging time is a relatively long time from when the main switching element q is turned on to when the charge having the opposite polarity is extracted and the battery is charged to the positive polarity when the load is heavy.

【0024】これに対して、軽負荷時には、リンギング
パルスをバイパスしている制御トランジスタtr12が
offした後、起動抵抗r3から制御回路9内での分圧
値が上昇し、主スイッチング素子qが再びon駆動され
るまでの時間が長く、すなわち発振周波数を低下させる
ために動作休止期間を設けており、その動作休止期間に
前記コンデンサc14内の逆極性の充電電荷が、抵抗r
12および制御巻線n12によって消費されてしまって
おり、前記充電時間は重負荷時に比べて短くなってしま
う。
On the other hand, at light load, after the control transistor tr12 bypassing the ringing pulse is turned off, the divided voltage in the control circuit 9 rises from the starting resistor r3, and the main switching element q is turned on again. An on-drive time is long, that is, an operation pause period is provided to reduce the oscillation frequency. During the operation pause period, the charge of the opposite polarity in the capacitor c14 is generated by the resistance r.
12 and the control winding n12, and the charging time is shorter than at the time of heavy load.

【0025】したがって、軽負荷時には、重負荷時に比
べて、過電流保護回路の電流制限値が小さくなってしま
い、変圧器n内に蓄積されるエネルギが少なくなり、2
次側に必要な電力量を供給するために、スイッチング周
波数を充分に引下げることができないという問題があ
る。
Therefore, when the load is light, the current limit value of the overcurrent protection circuit is smaller than when the load is heavy, so that the energy stored in the transformer n is small, and
There is a problem that the switching frequency cannot be sufficiently reduced in order to supply the necessary power to the secondary side.

【0026】この点、各構成部品に電流定格の高いもの
を使用し、軽負荷および重負荷の2つの動作モードでの
電流制限値を全体的に引上げることによって、初期の目
的通りにスイッチング周波数を低下させることは可能で
あるけれども、コスト面で望ましくはない。
In this regard, by using high current rating for each component and increasing the current limit values in the two operation modes of light load and heavy load as a whole, the switching frequency can be improved as intended initially. Although it is possible to lower the cost, it is not desirable in terms of cost.

【0027】本発明の目的は、各構成部品にむやみに高
い定格を使用することのない経済的な構成で、軽負荷時
にスイッチング周波数を充分に低下させることができる
スイッチング電源装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a switching power supply device capable of sufficiently lowering a switching frequency at light load with an economical configuration that does not use excessively high ratings for each component. is there.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係るスイッ
チング電源装置は、主スイッチング素子のon期間中に
変圧器内に励磁エネルギを蓄積するとともに、変圧器の
制御巻線に誘起される電圧から定抵抗で得た電流および
2次側からのフィードバック電流によって第1のコンデ
ンサを充電し、その充電電圧が所定電圧となると第1の
制御スイッチング素子が前記主スイッチング素子の制御
端子をoff駆動し、そのoff期間に、前記変圧器内
に蓄積されていた励磁エネルギを2次側の出力回路に出
力し、出力終了後に変圧器の制御巻線に発生するリンギ
ングパルスを直流カット用の第2のコンデンサを介して
前記主スイッチング素子の制御端子に帰還し、該主スイ
ッチング素子を再びon駆動するようにしたリンギング
チョークコンバータ方式のスイッチング電源装置におい
て、前記定抵抗を2つの分割抵抗で形成し、軽負荷時に
重負荷時よりも前記主スイッチング素子のスイッチング
周波数を低下させるスイッチング周波数切換え手段と、
前記分割抵抗および第1のコンデンサの直列回路から成
り、前記制御巻線に並列に接続されて構成される過電流
保護回路に対して、前記軽負荷時のスイッチング周波数
の低下に起因した前記第1のコンデンサの充電電荷の減
少分を、前記分割抵抗間の接続点をツェナ電圧まで低下
させて、第1のコンデンサへの充電電流を減少させるこ
とで補償する電荷補償手段とを含むことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a switching power supply which stores excitation energy in a transformer during an on-period of a main switching element, and a voltage induced in a control winding of the transformer. The first capacitor is charged by the current obtained by the constant resistance and the feedback current from the secondary side, and when the charged voltage reaches a predetermined voltage, the first control switching element drives the control terminal of the main switching element off. During the off period, the excitation energy stored in the transformer is output to an output circuit on the secondary side, and a ringing pulse generated in a control winding of the transformer after the output is completed is output to a second DC cut-off circuit. A ringing choke converter that feeds back to the control terminal of the main switching element via a capacitor and turns on the main switching element again In the switching power supply unit of the type, the constant resistance is formed by two divided resistors, and a switching frequency switching means for reducing the switching frequency of the main switching device than the heavy load when the load is light,
The overcurrent protection circuit, which is composed of a series circuit of the divided resistor and the first capacitor and is connected in parallel to the control winding, is provided with a first circuit which is caused by a decrease in the switching frequency at the time of light load. Charge compensating means for compensating the decrease in charge of the capacitor by reducing the charging current to the first capacitor by lowering the connection point between the divided resistors to the Zener voltage and reducing the charging current to the first capacitor. I do.

【0029】上記の構成によれば、重負荷の通常のRC
C動作時には、主スイッチング素子のoff時に制御巻
線に発生した逆起電力によって、第1のコンデンサが逆
極性に充電されるのに対して、軽負荷時には、スイッチ
ング周波数切換え手段によるスイッチング周波数の低下
によって、主スイッチング素子が一旦on/offされ
てから再びonされるまでの動作休止期間に、前記第1
のコンデンサの逆極性の充電電荷が減少してしまうの
で、その減少分の電荷を電荷補償手段によって補償す
る。
According to the above configuration, a normal RC with a heavy load is used.
At the time of C operation, the first capacitor is charged to the opposite polarity by the back electromotive force generated in the control winding when the main switching element is turned off, whereas at a light load, the switching frequency is reduced by the switching frequency switching means. During the operation suspension period from when the main switching element is once turned on / off to when it is turned on again, the first switching element is turned off.
Since the charge of the opposite polarity of the capacitor decreases, the charge corresponding to the decrease is compensated for by the charge compensating means.

【0030】その補償の手法は、前記定抵抗を2つの分
割抵抗で構成して、ツェナダイオードと、たとえばトラ
ンジスタとなどで構成される電荷補償手段が、分割抵抗
間の接続点をツェナ電圧まで低下させ、制御巻線から第
1のコンデンサに供給される正方向の充電電流を小さく
することによって行う。
In the compensation method, the constant resistance is composed of two divided resistors, and a charge compensating means composed of a zener diode and, for example, a transistor lowers a connection point between the divided resistors to a zener voltage. This is performed by reducing the positive charging current supplied from the control winding to the first capacitor.

【0031】したがって、主スイッチング素子のonに
よって制御巻線に誘起される正極性の電圧で前記第1の
コンデンサが充電され、第1の制御スイッチング素子を
on駆動することができる正極性の前記所定電圧となる
までの時間は、軽負荷時においても重負荷時とほぼ等し
くなる。前記時間は、主スイッチング素子のon時間と
なり、三角波状などの該主スイッチング素子のon時間
の増加に伴って増加する該主スイッチング素子を流れる
電流に対応している。したがって、主スイッチング素子
の過電流制限値を軽負荷時と重負荷時とでほぼ等しくす
ることができ、各構成部品の能力を軽負荷時においても
定格値付近まで発揮させることができる。これによっ
て、各構成部品の定格値をむやみに大きくすることな
く、軽負荷時のスイッチング周波数を充分に低くするこ
とができる。
Therefore, the first capacitor is charged with the positive voltage induced in the control winding by the turning on of the main switching element, and the predetermined voltage of the positive polarity capable of driving the first control switching element on. The time until the voltage becomes approximately equal to that under heavy load even under light load. The time is the ON time of the main switching element, and corresponds to a current flowing through the main switching element, such as a triangular waveform, which increases as the ON time of the main switching element increases. Therefore, the overcurrent limit value of the main switching element can be made substantially equal between a light load and a heavy load, and the performance of each component can be brought to near the rated value even at a light load. As a result, the switching frequency at light load can be sufficiently reduced without unnecessarily increasing the rated value of each component.

【0032】また、電源投入時、電源遮断時および入力
電圧低下時などでは、前記制御巻線に誘起される正極性
の電圧が低いので、前記ツェナダイオードはonせず、
上記のような第1のコンデンサへの充電電流のバイパス
は生じない。これによって、前記電源投入や入力電圧低
下から第1の制御スイッチング素子をon駆動すること
ができるようになるまでの時間が不所望に長くなってし
まうことはなく、大電流が1次主巻線を流れることによ
る変圧器の飽和や雑音の発生を防止することができる。
When the power is turned on, when the power is turned off, and when the input voltage is lowered, the voltage of the positive polarity induced in the control winding is low, so that the Zener diode does not turn on.
The bypass of the charging current to the first capacitor as described above does not occur. Thus, the time from when the power is turned on or when the input voltage drops until the first control switching element can be turned on does not become undesirably long. To prevent the transformer from saturating or generating noise due to the flow of current.

【0033】また、第2の発明に係るスイッチング電源
装置では、前記電荷補償手段は、ツェナダイオードと直
列に、さらに第3のコンデンサを備えることを特徴とす
る。
Further, in the switching power supply according to the second invention, the charge compensating means further includes a third capacitor in series with the Zener diode.

【0034】上記の構成によれば、前記電源投入時や入
力電圧低下時にも第3のコンデンサによって前記ツェナ
ダイオードをonさせることができ、前記変圧器の飽和
を防止しつつ、第1のコンデンサの充電電流を減少させ
ることができる。
According to the above configuration, the zener diode can be turned on by the third capacitor even when the power is turned on or when the input voltage drops, and the saturation of the first capacitor is prevented while preventing the saturation of the transformer. The charging current can be reduced.

【0035】さらにまた、第3の発明に係るスイッチン
グ電源装置は、主スイッチング素子のon期間中に変圧
器内に励磁エネルギを蓄積するとともに、変圧器の制御
巻線に誘起される電圧から定抵抗で得た電流および2次
側からのフィードバック電流によって第1のコンデンサ
を充電し、その充電電圧が所定電圧となると第1の制御
スイッチング素子が前記主スイッチング素子の制御端子
をoff駆動し、そのoff期間に、前記変圧器内に蓄
積されていた励磁エネルギを2次側の出力回路に出力
し、出力終了後に変圧器の制御巻線に発生するリンギン
グパルスを直流カット用の第2のコンデンサを介して前
記主スイッチング素子の制御端子に帰還し、該主スイッ
チング素子を再びon駆動するようにしたリンギングチ
ョークコンバータ方式のスイッチング電源装置におい
て、軽負荷時に重負荷時よりも前記主スイッチング素子
のスイッチング周波数を低下させるスイッチング周波数
切換え手段と、前記定抵抗および第1のコンデンサの直
列回路から成り、前記制御巻線に並列に接続されて構成
される過電流保護回路に対して、前記軽負荷時のスイッ
チング周波数の低下に起因した前記第1のコンデンサの
充電電荷の減少分を補償する電荷補償手段であって、前
記定抵抗と第1のコンデンサとの間に介在されるツェナ
ダイオードと、前記ツェナダイオードの端子間を短絡/
開放することができる動作切換え手段とを備え、前記制
御巻線の誘起電圧を前記ツェナダイオードのツェナ電圧
分だけ低下させて充電電流を減少させることで前記充電
電荷の減少分を補償する電荷補償手段とを含むことを特
徴とする。
Still further, the switching power supply according to the third aspect of the present invention is characterized in that the excitation energy is stored in the transformer while the main switching element is on, and the constant resistance is reduced from the voltage induced in the control winding of the transformer. And the feedback current from the secondary side charges the first capacitor. When the charged voltage reaches a predetermined voltage, the first control switching element drives the control terminal of the main switching element off, and the first control switching element turns off the control terminal. During the period, the exciting energy stored in the transformer is output to the output circuit on the secondary side, and the ringing pulse generated in the control winding of the transformer after the output is completed is passed through the second capacitor for DC cutoff. A ringing choke converter that returns to the control terminal of the main switching element to turn on the main switching element again. A switching frequency switching means for lowering the switching frequency of the main switching element at a light load than at a heavy load, and a series circuit of the constant resistor and the first capacitor, which are parallel to the control winding. Charge compensating means for compensating for an overcurrent protection circuit configured to be connected to the first circuit and compensating for a decrease in the charge of the first capacitor caused by a decrease in the switching frequency at the time of the light load. A zener diode interposed between the resistor and the first capacitor and a short circuit between terminals of the zener diode.
An operation switching means that can be opened, and a charge compensating means for compensating for a decrease in the charge by reducing an induced voltage of the control winding by a zener voltage of the zener diode to reduce a charge current. And characterized in that:

【0036】上記の構成によれば、第1の発明と同様
に、軽負荷時における前記第1のコンデンサの逆極性の
充電電荷の減少分を補償するにあたって、過電流保護回
路を構成する定抵抗と第1のコンデンサとの間にツェナ
ダイオードを介在し、動作切換え手段は、重負荷時には
このツェナダイオードの端子間を短絡して正極性の誘起
電圧をそのまま供給し、軽負荷時にはツェナダイオード
の端子間を開放して前記正極性の誘起電圧を該ツェナダ
イオードのツェナ電圧分だけ低下させて供給する。
According to the above configuration, similarly to the first invention, in compensating for the decrease in the charge of the opposite polarity of the first capacitor at the time of light load, the constant resistance constituting the overcurrent protection circuit. A zener diode is interposed between the zener diode and the first capacitor, and the operation switching means short-circuits the terminals of the zener diode under heavy load and supplies the positive induced voltage as it is. By opening the gap, the induced voltage of the positive polarity is reduced and supplied by the Zener voltage of the Zener diode.

【0037】したがって、前記第1の発明と同様に、主
スイッチング素子のonによって制御巻線に誘起される
正極性の電圧で前記第1のコンデンサが所定電圧に充電
されるまでの時間を、軽負荷時においても重負荷時とほ
ぼ等しくすることができ、主スイッチング素子の過電流
制限値をほぼ等しくすることができる。
Therefore, similarly to the first aspect, the time required for the first capacitor to be charged to the predetermined voltage by the positive voltage induced in the control winding by turning on the main switching element is reduced. The load can be made substantially equal to that under heavy load, and the overcurrent limit value of the main switching element can be made almost equal.

【0038】また、第4の発明に係るスイッチング電源
装置は、主スイッチング素子のon期間中に変圧器内に
励磁エネルギを蓄積するとともに、変圧器の制御巻線に
誘起される電圧から定抵抗で得た電流および2次側から
のフィードバック電流によって第1のコンデンサを充電
し、その充電電圧が所定電圧となると第1の制御スイッ
チング素子が前記主スイッチング素子の制御端子をof
f駆動し、そのoff期間に、前記変圧器内に蓄積され
ていた励磁エネルギを2次側の出力回路に出力し、出力
終了後に変圧器の制御巻線に発生するリンギングパルス
を直流カット用の第2のコンデンサを介して前記主スイ
ッチング素子の制御端子に帰還し、該主スイッチング素
子を再びon駆動するようにしたリンギングチョークコ
ンバータ方式のスイッチング電源装置において、軽負荷
時に重負荷時よりも前記主スイッチング素子のスイッチ
ング周波数を低下させるスイッチング周波数切換え手段
と、前記定抵抗および第1のコンデンサの直列回路から
成り、前記制御巻線に並列に接続されて構成される過電
流保護回路に対して、前記軽負荷時のスイッチング周波
数の低下に起因した前記第1のコンデンサの充電電荷の
減少分を補償する電荷補償手段であって、前記定抵抗と
直列に介在され、前記主スイッチング素子のon期間中
に前記制御巻線から流入する電流に対して順方向となる
第1のダイオードと、前記定抵抗と第1のダイオードと
から成る第1の直列回路と並列に介在され、前記第1の
ダイオードとは逆極性の第2のダイオードと第1の抵抗
とツェナダイオードとから成る第2の直列回路と、前記
ツェナダイオードと並列に介在され、前記軽負荷時と重
負荷時とで該ツェナダイオードの端子間をそれぞれ短絡
または開放することができる動作切換え手段とを備え、
前記第2の直列回路を介して前記第1のコンデンサに流
れる主スイッチング素子のoff時における逆極性の誘
起電流を、軽負荷時には重負荷時に比べて多くなるよう
に前記動作切換え手段を切換えることで、前記充電電荷
の減少分を補償する電荷補償手段とを含むことを特徴と
する。
Further, the switching power supply according to the fourth aspect of the present invention stores the exciting energy in the transformer during the ON period of the main switching element, and uses a constant resistance from the voltage induced in the control winding of the transformer. The first capacitor is charged by the obtained current and the feedback current from the secondary side, and when the charged voltage reaches a predetermined voltage, the first control switching element turns off the control terminal of the main switching element.
f, and during the off period, the excitation energy stored in the transformer is output to the output circuit on the secondary side, and a ringing pulse generated in the control winding of the transformer after the output is completed is cut off for DC cut. In a ringing choke converter type switching power supply device in which the main switching element is fed back to the control terminal of the main switching element via a second capacitor and the main switching element is turned on again, the main switching element has a lighter load than a heavy load. A switching frequency switching means for lowering a switching frequency of a switching element; and a series circuit of the constant resistance and the first capacitor, wherein the overcurrent protection circuit is connected in parallel to the control winding. Compensating for a decrease in the charge of the first capacitor due to a decrease in the switching frequency at a light load. Load compensating means, a first diode interposed in series with the constant resistance, the first diode being in a forward direction with respect to a current flowing from the control winding during an ON period of the main switching element; and A second series circuit interposed in parallel with a first series circuit consisting of a first diode and having a second diode having a polarity opposite to that of the first diode, a first resistor, and a Zener diode; Operation switching means interposed in parallel with the zener diode and capable of short-circuiting or opening the terminals of the zener diode during the light load and the heavy load, respectively.
By switching the operation switching means so that the induced current of the opposite polarity at the time of off of the main switching element flowing through the first capacitor through the second series circuit becomes larger at the time of light load than at the time of heavy load. And charge compensating means for compensating for the decrease in the charge.

【0039】上記の構成によれば、第1のコンデンサに
対して、主スイッチング素子のon期間中に流入する電
流、すなわち該第1のコンデンサを正極性で充電する電
流に対して順方向となるように第1のダイオードが介在
されており、したがって主スイッチング素子のoff時
に発生する逆極性の電流に関しては、この第1のダイオ
ードは遮断動作を行う。このため、該第1のダイオード
と前記定抵抗とから成る第1の直列回路と並列に、前記
第1のダイオードとは逆極性の第2のダイオードと第1
の抵抗とツェナダイオードとから成る第2の直列回路が
設けられ、かつツェナダイオードと並列に動作切換え手
段が介在されている。前記動作切換え手段は、重負荷時
には遮断されて、前記第1のコンデンサへの逆極性の充
電電流の流入が抑制され、軽負荷時には導通されて、前
記逆極性の充電電流が多く供給される。
According to the above arrangement, the current flowing into the first capacitor during the ON period of the main switching element, that is, the current flowing in the first capacitor with a positive polarity is in the forward direction. As described above, the first diode is interposed, and therefore, the first diode performs an interrupting operation with respect to a reverse polarity current generated when the main switching element is turned off. Therefore, in parallel with the first series circuit including the first diode and the constant resistance, the second diode and the first diode having polarities opposite to those of the first diode are connected in parallel.
And a second series circuit comprising a Zener diode and an operation switching means interposed in parallel with the Zener diode. The operation switching means is cut off at the time of heavy load, and the inflow of the reverse polarity charging current into the first capacitor is suppressed. At the time of light load, the operation switching means is turned on to supply a large amount of the reverse polarity charging current.

【0040】したがって、軽負荷時には逆極性の充電電
荷が多く蓄積されることになり、前記動作休止期間のた
めに該逆極性の充電電荷が多く放電されるようになって
も、その放電分は予め補償されており、主スイッチング
素子の過電流制限値を重負荷時とほぼ等しくすることが
できる。
Therefore, when the load is light, a large amount of charge having the opposite polarity is accumulated, and even if the charge having the opposite polarity is discharged due to the operation suspension period, the amount of the discharged charge is small. It is compensated in advance, and the overcurrent limit value of the main switching element can be made substantially equal to that at the time of heavy load.

【0041】さらにまた、第5の発明に係るスイッチン
グ電源装置では、前記スイッチング周波数切換え手段
は、前記第1の制御スイッチング素子と第2のコンデン
サとの間に直列に介在される第2の抵抗と、前記第2の
抵抗と第2のコンデンサとの接続点と、制御巻線との間
に介在され、第3の抵抗および第2の制御スイッチング
素子から成る直列回路とを備え、前記第2の制御スイッ
チング素子は軽負荷時にon駆動され、該軽負荷時にお
ける主スイッチング素子のon期間に、前記制御巻線に
誘起される電圧によって前記第2のコンデンサに電荷を
蓄積しておき、前記リンギングパルス発生時に該第2の
コンデンサの充電電荷によって逆バイアスを発生し、前
記主スイッチング素子のon駆動を阻止することを特徴
とする。
Still further, in the switching power supply according to the fifth invention, the switching frequency switching means includes a second resistor interposed in series between the first control switching element and a second capacitor. A series circuit interposed between a connection point between the second resistor and the second capacitor and a control winding, the series circuit including a third resistor and a second control switching element. The control switching element is driven on at a light load, and during the on period of the main switching element at the light load, charge is accumulated in the second capacitor by a voltage induced in the control winding, and the ringing pulse When this occurs, a reverse bias is generated by the charge of the second capacitor to prevent the main switching element from being driven on.

【0042】上記の構成によれば、重負荷時には第2の
制御スイッチング素子はoffしており、直列回路の影
響が生じることなく、リンギングパルスが第2のコンデ
ンサおよび第2の抵抗を介して主スイッチング素子の制
御端子に与えられ、該主スイッチング素子がon駆動さ
れて、継続してスイッチング動作が行われる。
According to the above configuration, the second control switching element is off at the time of heavy load, and the ringing pulse is mainly transmitted via the second capacitor and the second resistor without the influence of the series circuit. The control signal is supplied to the control terminal of the switching element, and the main switching element is turned on, so that the switching operation is continuously performed.

【0043】これに対して軽負荷時には、前記直列回路
の第2の制御スイッチング素子がon駆動されており、
第2のコンデンサには、制御巻線に誘起される電流がよ
り多く流れることになり、電荷が蓄積されてゆく。この
とき、制御巻線から第2の抵抗を介して流れる電流によ
って、主スイッチング素子の制御端子の電位は維持する
ことができる。主スイッチング素子がoffして励磁エ
ネルギの放出が終了し、リンギングパルスが発生する
と、そのリンギングパルスは第2のコンデンサの充電電
圧だけ逆バイアスされて、第2の抵抗を介して主スイッ
チング素子の制御端子に与えられることになり、該リン
ギングパルスによる主スイッチング素子のon駆動が阻
止される。
On the other hand, at the time of light load, the second control switching element of the series circuit is turned on,
In the second capacitor, more current induced in the control winding flows, and electric charge is accumulated. At this time, the potential of the control terminal of the main switching element can be maintained by the current flowing from the control winding via the second resistor. When the main switching element is turned off to release the excitation energy and a ringing pulse is generated, the ringing pulse is reverse-biased by the charging voltage of the second capacitor, and the control of the main switching element is performed via the second resistor. The on-driving of the main switching element by the ringing pulse is prevented.

【0044】したがって、軽負荷時に主スイッチング素
子が一旦スイッチング動作を行うと、次のスイッチング
動作は電源投入時と同様に行われることになる。すなわ
ち、主電源電圧の抵抗分割などによって得られる起動電
圧によって、該主スイッチング素子の制御端子の電位が
緩やかに上昇してゆき、該主スイッチング素子がonす
る閾値電圧となると、該主スイッチング素子がonす
る。
Therefore, once the main switching element performs a switching operation under a light load, the next switching operation is performed in the same manner as when the power is turned on. That is, when the potential of the control terminal of the main switching element gradually rises due to the start-up voltage obtained by resistance division of the main power supply voltage and the threshold voltage at which the main switching element is turned on, the main switching element is turned on. Turn on.

【0045】このようにして、軽負荷時には、重負荷時
のようなリンギングパルスによる主スイッチング素子の
再起動を停止し、電源投入時と同様にして緩やかに再起
動を行うようにし、軽負荷時におけるスイッチング周波
数を低下することができる。これによって、主スイッチ
ング素子のドレイン−ソース間の浮遊容量に蓄積された
電荷の引抜きに要する電力などのスイッチング周波数に
比例して増加する損失を抑制し、軽負荷時においても高
い電力変換効率を得ることができる。
As described above, when the load is light, the restart of the main switching element due to the ringing pulse as in the case of the heavy load is stopped, and the restart is performed gently in the same manner as when the power is turned on. , The switching frequency can be reduced. This suppresses a loss that increases in proportion to the switching frequency, such as power required for extracting electric charge stored in the floating capacitance between the drain and source of the main switching element, and achieves high power conversion efficiency even at light load. be able to.

【0046】また、このような軽負荷時のスイッチング
周波数の低下を、第3の抵抗および第2の制御スイッチ
ング素子から成る直列回路と、第2の抵抗との簡易な構
成で実現することができ、低コストな構成で実現するこ
とができる。
Further, such a decrease in the switching frequency at the time of a light load can be realized by a simple configuration of the series circuit including the third resistor and the second control switching element and the second resistor. , And can be realized with a low-cost configuration.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】本発明の実施の第1の形態につい
て、図1に基づいて説明すれば以下のとおりである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0048】図1は、本発明の実施の第1の形態のRC
C方式のスイッチング電源装置51のブロック図であ
る。このスイッチング電源装置51の基本構成は、前記
図6で示す特開平9−47023号公報のスイッチング
電源装置を用いている。
FIG. 1 shows an RC according to a first embodiment of the present invention.
It is a block diagram of the switching power supply device 51 of C system. The basic configuration of the switching power supply device 51 uses the switching power supply device of Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-47023 shown in FIG.

【0049】図示しない主電源回路によって商用交流を
整流して得られた直流電流が、入力端子P1,P2間に
入力される。この直流電流は、平滑コンデンサC11に
よって平滑化され、この平滑コンデンサC11からは、
ハイレベル側の主電源ライン12とローレベル側の主電
源ライン13との間に、主電源電圧が出力される。
A DC current obtained by rectifying a commercial AC by a main power supply circuit (not shown) is input between input terminals P1 and P2. This DC current is smoothed by the smoothing capacitor C11.
The main power supply voltage is output between the main power supply line 12 on the high level side and the main power supply line 13 on the low level side.

【0050】前記主電源ライン12,13間には、変圧
器Nの1次主巻線N11と、主スイッチング素子Qとの
直列回路が接続されている。前記主スイッチング素子Q
は、たとえばバイポーラトランジスタや電界効果型トラ
ンジスタなどで実現され、この図1の例では、電界効果
型トランジスタで示している。前記主電源ライン12,
13間にはまた、起動抵抗R3を介して制御回路59が
接続されている。
A series circuit of a primary main winding N11 of a transformer N and a main switching element Q is connected between the main power supply lines 12 and 13. The main switching element Q
Is realized by, for example, a bipolar transistor or a field effect transistor. In the example of FIG. 1, the field effect transistor is shown. The main power supply line 12,
The control circuit 59 is also connected between the control circuits 13 via a starting resistor R3.

【0051】電源投入、すなわち入力端子P1,P2間
に電源電圧が印加されると、平滑コンデンサC11の出
力電圧、すなわち主電源電圧が上昇してゆき、前記起動
抵抗R3から制御回路59内での分圧値が、主スイッチ
ング素子Qの閾値電圧Vth、たとえば3V以上となる
と、該主スイッチング素子Qがonし、1次主巻線N1
1に、図1において上向き方向の電圧が印加されて、励
磁エネルギが蓄積される。後述するようにして、該主ス
イッチング素子Qがoffすると、蓄積されていた励磁
エネルギによって1次主巻線N11に下向き方向の逆起
電力が発生し、これによって2次主巻線N21に上向き
方向の電圧が誘起される。
When the power is turned on, that is, when the power supply voltage is applied between the input terminals P1 and P2, the output voltage of the smoothing capacitor C11, that is, the main power supply voltage rises, and the voltage from the starting resistor R3 to the control circuit 59 is increased. When the divided voltage becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth of the main switching element Q, for example, 3 V, the main switching element Q is turned on and the primary main winding N1 is turned on.
1, an upward voltage in FIG. 1 is applied, and the excitation energy is accumulated. As will be described later, when the main switching element Q is turned off, a back electromotive force is generated in the primary main winding N11 in the downward direction due to the stored excitation energy, thereby causing the secondary main winding N21 to move in the upward direction. Is induced.

【0052】前記2次主巻線N21に誘起された直流電
流は、ダイオードD12を介して平滑コンデンサC13
に与えられ、該平滑コンデンサC13で平滑化された
後、出力電源ライン16,17を介して出力端子P3,
P4から、図示しない負荷回路へ出力される。前記出力
電源ライン16,17間には、電圧検出回路18が介在
されている。この電圧検出回路18は、分圧抵抗やフォ
トカプラPC1などを備えて構成されており、前記フォ
トカプラPC1の発光ダイオードD13が前記出力電圧
に対応した輝度で点灯駆動され、前記出力電圧の値が1
次側へフィードバックされる。
The DC current induced in the secondary main winding N21 is passed through a diode D12 to a smoothing capacitor C13.
, And after being smoothed by the smoothing capacitor C13, the output terminals P3,
The signal is output from P4 to a load circuit (not shown). A voltage detection circuit 18 is interposed between the output power supply lines 16 and 17. The voltage detection circuit 18 includes a voltage-dividing resistor, a photocoupler PC1, and the like. The light-emitting diode D13 of the photocoupler PC1 is driven to emit light at a luminance corresponding to the output voltage. 1
Feedback to the next side.

【0053】制御巻線N12には、主スイッチング素子
Qのon時に、1次主巻線N11と同一の上向き方向に
電圧が誘起され、その誘起電圧は直流カット用のコンデ
ンサC1、バイアス抵抗R2および制御回路59を介し
て該主スイッチング素子Qのゲートに与えられ、これに
よって該主スイッチング素子Qのゲート電位は更に引上
げられ、該主スイッチング素子Qはon状態に維持され
る。
When the main switching element Q is turned on, a voltage is induced in the control winding N12 in the same upward direction as the primary main winding N11, and the induced voltage is equal to the DC cut capacitor C1, the bias resistor R2, and the like. The signal is applied to the gate of the main switching element Q via the control circuit 59, whereby the gate potential of the main switching element Q is further raised, and the main switching element Q is maintained in the on state.

【0054】また、前記主スイッチング素子Qのon時
に制御巻線N12に誘起された電圧は、前記制御回路5
9の前記フォトカプラPC1のフォトトランジスタTR
11を介して、コンデンサC14の一方の端子に与えら
れ、このコンデンサC14の他方の端子は前記ローレベ
ルの主電源ライン13に接続されている。したがって、
該コンデンサC14は、図1図示の正極性で充電され、
2次側出力電圧が高くなる程、充電電流が大きくなり、
該コンデンサC14の端子間電圧は、速く上昇する。前
記コンデンサC14の充電電圧は、前記制御回路59を
介して、主スイッチング素子Qのゲート−ソース間に介
在される制御トランジスタTR12のベースに与えられ
ており、該充電電圧が制御トランジスタTR12の閾値
電圧、たとえば0.6V以上となると、該制御トランジ
スタTR12がonし、これによって主スイッチング素
子Qのゲート電位が急速に低下し、該主スイッチング素
子Qはoff駆動される。
The voltage induced in the control winding N12 when the main switching element Q is turned on is controlled by the control circuit 5
9, the phototransistor TR of the photocoupler PC1
The capacitor C14 is supplied to one terminal of the capacitor C14 through the other terminal 11, and the other terminal of the capacitor C14 is connected to the low-level main power supply line 13. Therefore,
The capacitor C14 is charged with the positive polarity shown in FIG.
As the secondary side output voltage increases, the charging current increases,
The voltage between the terminals of the capacitor C14 rises quickly. The charging voltage of the capacitor C14 is supplied to the base of the control transistor TR12 interposed between the gate and the source of the main switching element Q via the control circuit 59, and the charging voltage is equal to the threshold voltage of the control transistor TR12. For example, when the voltage becomes 0.6 V or more, the control transistor TR12 is turned on, whereby the gate potential of the main switching element Q is rapidly reduced, and the main switching element Q is driven off.

【0055】したがって、2次側出力電圧が高くなる
程、すなわち軽負荷である程、コンデンサC14の充電
電圧が速く上昇し、主スイッチング素子Qが速くoff
駆動される。前記コンデンサC14にはまた、制御巻線
N12で誘起された電圧が、2つの分割抵抗R51,R
52を介して与えられている。これらの分割抵抗R5
1,R52およびコンデンサC14の直列回路は、制御
巻線N12と並列に接続され、過電流保護回路を構成し
ている。この過電流保護回路によって、出力端子P3,
P4間の短絡などで2次側の平滑コンデンサC13の出
力電圧が低くても、主スイッチング素子Qのon期間が
所定期間に制限され、該主スイッチング素子Qの保護が
図られている。
Therefore, the higher the secondary output voltage, that is, the lighter the load, the faster the charging voltage of the capacitor C14 increases, and the faster the main switching element Q is turned off.
Driven. The voltage induced in the control winding N12 is also applied to the capacitor C14 by two divided resistors R51 and R51.
52. These split resistors R5
1, a series circuit of R52 and the capacitor C14 is connected in parallel with the control winding N12 to form an overcurrent protection circuit. With this overcurrent protection circuit, the output terminals P3,
Even if the output voltage of the secondary-side smoothing capacitor C13 is low due to a short circuit between P4 and the like, the ON period of the main switching element Q is limited to a predetermined period, and the main switching element Q is protected.

【0056】また、前記制御巻線N12には、該制御巻
線N12および前記2次主巻線N21の巻数を参照符と
同一で示し、2次側出力電圧をVoとすると、主スイッ
チング素子Qがoffすると、図1の下向き方向に、
(N12/N21)Voの電圧が誘起され、その誘起さ
れた電流が分割抵抗R51,R52を介して流れること
によって、コンデンサC14の電荷は引抜かれて、該コ
ンデンサC14は図1図示とは逆極性に充電され、主ス
イッチング素子Qの次のon動作のためのリセット動作
が行われる。
In the control winding N12, the numbers of turns of the control winding N12 and the secondary main winding N21 are designated by the same reference numerals, and when the secondary output voltage is Vo, the main switching element Q Is off, the downward direction in FIG.
The voltage of (N12 / N21) Vo is induced, and the induced current flows through the dividing resistors R51 and R52, whereby the charge of the capacitor C14 is extracted, and the polarity of the capacitor C14 is opposite to that shown in FIG. And the reset operation for the next on operation of the main switching element Q is performed.

【0057】この主スイッチング素子Qのoff後、1
次主巻線N11に蓄積されていた励磁エネルギの2次側
への出力が終了すると、主に制御巻線N12が有する寄
生容量C15と該制御巻線N12との間でリンギングが
発生し、前記寄生容量C15に電圧(N12/N21)
Voで蓄積されていた静電エネルギが放出され、振動の
1/4周期後には制御巻線N12の励磁エネルギに変換
され、その後、再び寄生容量C15を充電するために、
該制御巻線N12に電圧(N12/N21)Voの上向
きの起電圧が発生する。リンギングパルスである該起電
圧は、主スイッチング素子Qの前記閾値電圧Vth以上
となるように設定されており、該起電圧によって主スイ
ッチング素子Qが再びonされる。こうして、自動的
に、負荷に対応したスイッチング周波数で、継続して主
スイッチング素子Qがon/off駆動され、所望とす
る2次側出力電圧を出力するように構成されている。
After the main switching element Q is turned off, 1
When the output of the excitation energy stored in the secondary main winding N11 to the secondary side ends, ringing occurs mainly between the parasitic capacitance C15 of the control winding N12 and the control winding N12, and the ringing occurs. The voltage (N12 / N21) is applied to the parasitic capacitance C15.
The accumulated electrostatic energy at Vo is released, converted into the excitation energy of the control winding N12 after 1/4 cycle of the oscillation, and then charged again to charge the parasitic capacitance C15.
An upward electromotive voltage of the voltage (N12 / N21) Vo is generated in the control winding N12. The electromotive voltage, which is a ringing pulse, is set to be equal to or higher than the threshold voltage Vth of the main switching element Q, and the main switching element Q is turned on again by the electromotive voltage. Thus, the main switching element Q is automatically turned on / off continuously at the switching frequency corresponding to the load, and a desired secondary-side output voltage is output.

【0058】以上のような通常のRCC方式のスイッチ
ング電源装置の構成に、このスイッチング電源装置51
には、該スイッチング電源装置51が搭載される機器が
待機状態となった軽負荷時において、スイッチング周波
数を低下するために、以下のような構成が設けられてい
る。前記機器側からは、制御端子P5に制御信号が与え
られる。前記制御端子P5と前記ローレベル側の出力電
源ライン17との間には、フォトカプラPC2の発光ダ
イオードD14と抵抗R13との直列回路が接続されて
いる。したがって、重負荷で前記制御信号がハイレベル
となると、発光ダイオードD14が点灯し、重負荷状態
であることが1次側へ出力される。
The switching power supply 51 is added to the configuration of the ordinary RCC type switching power supply as described above.
The following configuration is provided to reduce the switching frequency when the device on which the switching power supply device 51 is mounted is in a standby state and at a light load. From the device side, a control signal is given to a control terminal P5. A series circuit of the light emitting diode D14 and the resistor R13 of the photocoupler PC2 is connected between the control terminal P5 and the low-level output power supply line 17. Therefore, when the control signal becomes high level under heavy load, the light emitting diode D14 is turned on, and the heavy load state is output to the primary side.

【0059】一方、1次側では、前記制御回路59に前
記フォトカプラPC2のフォトトランジスタTR13が
設けられるとともに、前記分割抵抗R51,R52の接
続点P51をローレベル側の主電源ライン13にバイパ
スするツェナダイオードZD1および制御トランジスタ
TR51が設けられている。前記重負荷時には、フォト
トランジスタTR13がonし、該制御回路59の発振
周波数抑制動作が休止して、前記リンギングパルスが主
スイッチング素子Qに与えられて、前述のような通常の
RCC動作が行われるとともに、制御トランジスタTR
51がoffして、コンデンサC14は、比較的大きな
充電電流で図1図示の正極性に充電される。
On the other hand, on the primary side, the control circuit 59 is provided with a phototransistor TR13 of the photocoupler PC2, and the connection point P51 of the division resistors R51 and R52 is bypassed to the low-level side main power supply line 13. A zener diode ZD1 and a control transistor TR51 are provided. At the time of the heavy load, the phototransistor TR13 is turned on, the oscillation frequency suppressing operation of the control circuit 59 is stopped, and the ringing pulse is given to the main switching element Q, so that the normal RCC operation as described above is performed. With the control transistor TR
When 51 is turned off, the capacitor C14 is charged to the positive polarity shown in FIG. 1 with a relatively large charging current.

【0060】これに対して、前記軽負荷時には、制御端
子P5への制御信号がローレベルとなって、発光ダイオ
ードD14が消灯し、フォトトランジスタTR13がo
ffして、発振周波数抑制動作が行われ、制御トランジ
スタTR12がonしたままとなってリンギングパルス
がバイパスされ、所定時間後に制御トランジスタTR1
2がoffして、前記起動抵抗R3から制御回路59内
での分圧値によって主スイッチング素子Qがonする。
On the other hand, at the time of the light load, the control signal to the control terminal P5 becomes low level, the light emitting diode D14 is turned off, and the phototransistor TR13 is turned off.
ff, the oscillation frequency suppressing operation is performed, the control transistor TR12 remains on, the ringing pulse is bypassed, and after a predetermined time, the control transistor TR1 is turned off.
2 is turned off, and the main switching element Q is turned on by the divided voltage in the control circuit 59 from the starting resistor R3.

【0061】また、この軽負荷時には、制御トランジス
タTR51もonして、前記分割抵抗R51,R52の
接続点P51の電位を、ツェナダイオードZD1のツェ
ナ電圧Vzd1に制限するので、コンデンサC14への
充電電流の一部が分流され、該コンデンサC14は、比
較的小さな充電電流で図1図示の正極性に充電される。
At the time of this light load, the control transistor TR51 is also turned on to limit the potential of the connection point P51 of the divided resistors R51 and R52 to the Zener voltage Vzd1 of the Zener diode ZD1, so that the charging current to the capacitor C14 is reduced. Is shunted, and the capacitor C14 is charged to the positive polarity shown in FIG. 1 with a relatively small charging current.

【0062】したがって、上記のようにリンギングパル
スのバイパスによって主スイッチング素子Qに動作休止
期間が発生し、コンデンサC14の充電電荷の放電が進
行して、offタイミングで、コンデンサC14に残存
しているべき図1図示とは逆極性の電荷が減少していて
も、その電荷の減少分は、on時の図1図示の正極性の
充電電流をツェナダイオードZD1および制御トランジ
スタTR51で分流してバイパスし、充電電流を抑制す
ることによって補償される。
Accordingly, as described above, the operation quiescent period occurs in the main switching element Q due to the bypass of the ringing pulse, and the discharge of the charge of the capacitor C14 proceeds, and it should remain in the capacitor C14 at the off timing. Even if the charge of the opposite polarity to that shown in FIG. 1 is reduced, the decrease in the charge is bypassed by shunting the positive charging current shown in FIG. 1 by the Zener diode ZD1 and the control transistor TR51 when on. It is compensated by suppressing the charging current.

【0063】したがって、主スイッチング素子Qのon
によって制御巻線N12に誘起される正極性の電圧でコ
ンデンサC14が充電され、制御トランジスタTR12
をon駆動することができる正極性の前記閾値電圧とな
るまでの時間は、軽負荷時においても重負荷時とほぼ等
しくなる。前記時間は、主スイッチング素子Qのon時
間となり、三角波状などの該主スイッチング素子Qのo
n時間の増加に伴って増加する該主スイッチング素子Q
を流れる電流に対応している。したがって、主スイッチ
ング素子の過電流制限値を軽負荷時と重負荷時とでほぼ
等しくすることができる。
Therefore, the main switching element Q is turned on.
The capacitor C14 is charged with the positive voltage induced in the control winding N12 by the control transistor TR12.
The time until the threshold voltage of the positive polarity, which enables the on-driving, becomes substantially equal to that at the time of heavy load even under light load. The time is the ON time of the main switching element Q, and the ON time of the main switching element Q, such as a triangular wave shape.
the main switching element Q that increases with the increase in n time
Corresponding to the current flowing through. Therefore, the overcurrent limit value of the main switching element can be made substantially equal between a light load and a heavy load.

【0064】このようにして、前記主スイッチング素子
Qのドレイン−ソース間の寄生容量に蓄積された電荷の
引抜きに要する消費電力や変圧器Nの鉄損などの削減に
よる電力変換効率の向上を実現するために、軽負荷時に
おける発振周波数を低下するにあたって、各構成部品の
能力を軽負荷時においても定格値付近まで発揮させるこ
とができ、むやみに定格値の大きい部品を使用する必要
はなく、低コストに実現することができる。
In this manner, the power conversion efficiency is improved by reducing the power consumption required for extracting the electric charge accumulated in the parasitic capacitance between the drain and source of the main switching element Q and the core loss of the transformer N. In order to reduce the oscillation frequency at light load, the capacity of each component can be brought up to near the rated value even at light load, and it is not necessary to use parts with large rated values unnecessarily. It can be realized at low cost.

【0065】また、電源投入時、電源遮断時および入力
電圧低下時などでは、前記リンギングパルスの電圧が低
いので、ツェナダイオードZD1はonせず、上記のよ
うなコンデンサC14への充電電流のバイパスは生じな
い。これによって、前記電源投入や入力電圧低下から制
御トランジスタTR12をon駆動することができるよ
うになるまでの時間が不所望に長くなってしまうことは
なく、大電流が1次主巻線N11を流れることによる変
圧器Nの飽和や雑音の発生を防止することができる。
When the power is turned on, when the power is turned off, or when the input voltage is lowered, the voltage of the ringing pulse is low. Therefore, the Zener diode ZD1 is not turned on, and the bypass of the charging current to the capacitor C14 as described above is not performed. Does not occur. As a result, the time from when the power is turned on or when the input voltage drops until the control transistor TR12 can be turned on does not become undesirably long, and a large current flows through the primary main winding N11. This can prevent the transformer N from saturating and generating noise.

【0066】本発明の実施の第2の形態について、図2
に基づいて説明すれば以下のとおりである。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
It is as follows if it explains based on.

【0067】図2は、本発明の実施の第2の形態のスイ
ッチング電源装置52の電気回路図である。このスイッ
チング電源装置52の基本構成は、本件出願人が、先に
特願平10−42654号で提案したものであり、また
軽負荷時におけるコンデンサC14への充電電流の抑制
のための構成は、前述のスイッチング電源装置51と同
様であり、対応する部分には同一の参照符号を付して、
その説明を省略する。
FIG. 2 is an electric circuit diagram of a switching power supply 52 according to a second embodiment of the present invention. The basic configuration of the switching power supply device 52 is the one proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 10-42654, and the configuration for suppressing the charging current to the capacitor C14 at light load is as follows. It is the same as the switching power supply device 51 described above, and the corresponding portions are denoted by the same reference numerals,
The description is omitted.

【0068】主電源ライン12,13間には、コンデン
サC2と、分圧抵抗R3〜R5と、ダイオードD4とか
ら成る起動回路14が接続されている。電源投入、すな
わち入力端子P1,P2間に電源電圧が印加されると、
平滑コンデンサC11の出力電圧、すなわち主電源電圧
が上昇してゆき、その起動回路14の分圧抵抗R4,R
5間の分圧値が、前記主スイッチング素子Qの前記閾値
電圧Vth以上となると、該主スイッチング素子Qがo
n駆動される。
An activation circuit 14 including a capacitor C2, voltage dividing resistors R3 to R5, and a diode D4 is connected between the main power supply lines 12 and 13. When power is turned on, that is, when a power supply voltage is applied between the input terminals P1 and P2,
The output voltage of the smoothing capacitor C11, that is, the main power supply voltage increases, and the voltage dividing resistors R4, R
5 is equal to or higher than the threshold voltage Vth of the main switching element Q, the main switching element Q
n drives.

【0069】主スイッチング素子Qのドレイン−ソース
間には、抵抗R11とコンデンサC12との直列回路か
ら成るスナバー回路15が並列に設けられている。この
スナバー回路15は、主スイッチング素子Qのoff時
に、1次主巻線N11と、他の巻線N12,N21との
間の漏洩インダクタンスによって発生する振動を、吸収
して除去する。
A snubber circuit 15 composed of a series circuit of a resistor R11 and a capacitor C12 is provided in parallel between the drain and the source of the main switching element Q. This snubber circuit 15 absorbs and removes vibration generated by leakage inductance between the primary main winding N11 and the other windings N12 and N21 when the main switching element Q is turned off.

【0070】主スイッチング素子Qのon時に、制御巻
線N12に誘起された電流は、前記直流カット用のコン
デンサC1およびバイアス抵抗R2を介して、該主スイ
ッチング素子Qのゲートに与えられる。また、前記主ス
イッチング素子Qのon時に制御巻線N12に誘起され
た電流は、前記コンデンサC1およびバイアス抵抗R2
から、前記フォトカプラPC1のフォトトランジスタT
R11を介して、コンデンサC14の一方の端子に与え
られる。このコンデンサC14の充電電圧は、主スイッ
チング素子Qのゲート−ソース間に介在される制御トラ
ンジスタTR12のベースに与えられている。
When the main switching element Q is turned on, the current induced in the control winding N12 is supplied to the gate of the main switching element Q via the DC cut capacitor C1 and the bias resistor R2. The current induced in the control winding N12 when the main switching element Q is turned on is equal to the capacitor C1 and the bias resistance R2.
From the phototransistor T of the photocoupler PC1.
The signal is supplied to one terminal of the capacitor C14 via R11. The charging voltage of the capacitor C14 is given to the base of the control transistor TR12 interposed between the gate and the source of the main switching element Q.

【0071】前記コンデンサC1とバイアス抵抗R2と
の接続点P6と、ローレベル側の主電源ライン13との
間には、逆流防止用のダイオードD11と、ツェナダイ
オードZD2と、抵抗R1と、制御トランジスタTR1
との直列回路が接続されている。前記制御トランジスタ
TR51の機能を併せ持つ制御トランジスタTR1と抵
抗R1との接続点P52は、前記ツェナダイオードZD
1を介して、前記分割抵抗R51,R52の接続点P5
1に接続されている。
A diode D11 for preventing backflow, a Zener diode ZD2, a resistor R1, a control transistor, and the like are provided between a connection point P6 between the capacitor C1 and the bias resistor R2 and the main power supply line 13 on the low level side. TR1
Are connected in series. A connection point P52 between the control transistor TR1 having the function of the control transistor TR51 and the resistor R1 is connected to the Zener diode ZD.
1 through a connection point P5 of the divided resistors R51 and R52.
1 connected.

【0072】制御トランジスタTR1のベースには、後
述するように2次側出力電流値に対応した電圧となって
いる副電源回路19からの電源電圧が、抵抗R14を介
して与えられる。この制御トランジスタTR1のベース
とローレベル側の主電源ライン13との間には、トラン
ジスタTR15が介在されており、このトランジスタT
R15のベースには、前記副電源回路19からの電源電
圧が、抵抗R17およびツェナダイオードZD3を介し
て与えられる。
The power supply voltage from the sub power supply circuit 19, which is a voltage corresponding to the secondary output current value as described later, is applied to the base of the control transistor TR1 via the resistor R14. A transistor TR15 is interposed between the base of the control transistor TR1 and the main power supply line 13 on the low level side.
The power supply voltage from the sub power supply circuit 19 is applied to the base of R15 via the resistor R17 and the zener diode ZD3.

【0073】すなわち、制御トランジスタTR1のベー
スは、前記フォトカプラPC2のフォトトランジスタT
R13に代えて、トランジスタTR15によって駆動さ
れることになり、2次側負荷が重くなって前記副電源回
路19からの電源電圧が高くなり、ツェナダイオードZ
D3のツェナ電圧Vzd3以上となると、トランジスタ
TR15のベースに電流が流れ、該トランジスタTR1
5がonする。これによって、制御トランジスタTR1
のベースはローレベルとなり、該制御トランジスタTR
1はoffとなって、重負荷の動作モードで動作を行
う。
That is, the base of the control transistor TR1 is connected to the phototransistor T of the photocoupler PC2.
Instead of R13, it is driven by the transistor TR15, the secondary side load becomes heavy, the power supply voltage from the sub power supply circuit 19 becomes high, and the Zener diode Z
When the voltage becomes equal to or higher than the zener voltage Vzd3 of D3, a current flows to the base of the transistor TR15,
5 turns on. Thereby, the control transistor TR1
Of the control transistor TR becomes low level.
1 is off, and the operation is performed in the heavy load operation mode.

【0074】これに対して、2次側負荷が軽くなって前
記充電電圧がツェナ電圧Vzd2より低くなると、トラ
ンジスタTR15のベース電流が零となって、該トラン
ジスタTR15がoffし、これによって制御トランジ
スタTR1のベースが前記抵抗R14によってバイアス
されて、該制御トランジスタTR1がonし、軽負荷の
動作モードでの動作を行うことができる。
On the other hand, when the charge on the secondary side becomes lighter and the charging voltage becomes lower than the zener voltage Vzd2, the base current of the transistor TR15 becomes zero and the transistor TR15 is turned off, thereby turning off the control transistor TR1. Is biased by the resistor R14, the control transistor TR1 is turned on, and the operation in the light load operation mode can be performed.

【0075】このようにして、1次側のみで負荷の軽重
を判定し、自動的に制御トランジスタTR1を制御する
ことができるので、前記制御端子P5などの搭載機器の
動作モードを検出するための特別な構成を設ける必要が
なくなり、低コスト化を図ることができる。
In this way, the load can be determined only on the primary side and the control transistor TR1 can be automatically controlled. Therefore, the operation mode for detecting the operation mode of the mounted device such as the control terminal P5 can be detected. It is not necessary to provide a special configuration, and cost can be reduced.

【0076】一方、前記副電源回路19は、平滑コンデ
ンサC16と、2つのダイオードD2,D3と、チョー
クコイルLとを備えて構成されている。ダイオードD2
は、主スイッチング素子Qがonしている期間に、制御
巻線N12の一方の端子から誘起電流を取出し、チョー
クコイルLを介して平滑コンデンサC16を充電する。
フライホイールダイオードD3は、チョークコイルLと
ダイオードD2との接続点P10を、前記制御巻線N1
2の他方の端子に接続している。したがって、主スイッ
チング素子Qがoffし、制御巻線N12の誘起電圧の
極性方向が反転すると、ダイオードD2がoffし、チ
ョークコイルL内の励磁電流は、フライホイールダイオ
ードD3を介して平滑コンデンサC16を充電する。チ
ョークコイルLのインダクタンスは、重負荷時における
次回の主スイッチング素子のon時までに、前記励磁電
流が零となるように選ばれている。
On the other hand, the sub-power supply circuit 19 includes a smoothing capacitor C16, two diodes D2 and D3, and a choke coil L. Diode D2
Extracts the induced current from one terminal of the control winding N12 while the main switching element Q is on, and charges the smoothing capacitor C16 via the choke coil L.
The flywheel diode D3 connects the connection point P10 between the choke coil L and the diode D2 to the control winding N1.
2 is connected to the other terminal. Therefore, when the main switching element Q is turned off and the polarity direction of the induced voltage of the control winding N12 is reversed, the diode D2 is turned off, and the exciting current in the choke coil L passes through the smoothing capacitor C16 via the flywheel diode D3. Charge. The inductance of the choke coil L is selected such that the exciting current becomes zero by the next turn-on of the main switching element under heavy load.

【0077】このようにして、平滑コンデンサC16
は、前述のように2次側出力電流値に対応した電圧に充
電され、該平滑コンデンサC16の出力電圧に基づい
て、制御トランジスタTR1のon/off駆動が可能
になる。
Thus, the smoothing capacitor C16
Is charged to a voltage corresponding to the secondary-side output current value as described above, and on / off driving of the control transistor TR1 becomes possible based on the output voltage of the smoothing capacitor C16.

【0078】上述のように構成されるスイッチング電源
装置52において、前記重負荷時には、トランジスタT
R15がonし、制御トランジスタTR1がoffし
て、前記逆流防止用のダイオードD11と、ツェナダイ
オードZD2と、抵抗R1と、該制御トランジスタTR
1との直列回路による影響が生じることなく、前述のよ
うな通常のRCC動作が行われる。
In the switching power supply 52 constructed as described above, the transistor T
R15 is turned on, the control transistor TR1 is turned off, and the backflow prevention diode D11, the zener diode ZD2, the resistor R1, and the control transistor TR1 are turned off.
The normal RCC operation as described above is performed without being affected by the series circuit of the RCC.

【0079】これに対して、前記軽負荷時には、トラン
ジスタTR15がoffして、制御トランジスタTR1
がonし、前記直列回路が前記接続点P6と主電源ライ
ン13との間に接続されることになる。前記バイアス抵
抗R2の抵抗値は、たとえば680Ωに選ばれ、これに
対して抵抗R1の抵抗値は、たとえば150Ωに選ばれ
る。したがって、主スイッチング素子Qのon時に、該
主スイッチング素子Qのon状態を維持したまま、多く
の電流が直列回路を流れ、これによってコンデンサC1
には、制御巻線N12側を+として、電荷が蓄積されて
ゆく。
On the other hand, at the time of the light load, the transistor TR15 is turned off, and the control transistor TR1 is turned off.
Is turned on, and the series circuit is connected between the connection point P6 and the main power supply line 13. The resistance value of the bias resistor R2 is selected to be, for example, 680Ω, while the resistance value of the resistor R1 is selected to be, for example, 150Ω. Therefore, when the main switching element Q is turned on, a large amount of current flows through the series circuit while the on state of the main switching element Q is maintained.
, The electric charge is accumulated with the control winding N12 side as +.

【0080】したがって、軽負荷時に前記リンギングパ
ルスが発生しても、該リンギングパルスは、コンデンサ
C1の端子間電圧だけ逆バイアスされて主スイッチング
素子Qに与えられることになり、該主スイッチング素子
Qのon起動が阻止される。これによって、前述の従来
技術のスイッチング電源装置1に対して、このスイッチ
ング電源装置52では、後述する理由から必須の構成要
素ではないツェナダイオードZD2および逆流防止用の
ダイオードD11を除き、実質的に、抵抗R1と制御ト
ランジスタTR1との簡単な構成を追加するだけで、重
負荷時には、たとえば80kHz程度のスイッチング周
波数が、軽負荷時には、前記スイッチング電源装置1で
は400〜500kHzにまで上昇していたのに対し
て、数kHz程度まで低下させることができ、軽負荷時
の電力変換効率を大幅に高めることができる。また、前
述のスイッチング電源装置51では、制御回路59内の
構成が比較的複雑であるのに対して、このスイッチング
電源装置52は、前述のように、実質的に、抵抗R1と
制御トランジスタTR1とが追加されているだけであ
り、しかも制御トランジスタTR1は前記制御トランジ
スタTR51の機能を併せ持っており、極めて簡単な構
成で実現されている。
Therefore, even if the ringing pulse is generated at light load, the ringing pulse is reverse-biased by the voltage between the terminals of the capacitor C1 and applied to the main switching element Q. On startup is blocked. As a result, the switching power supply device 52 is substantially the same as the above-described conventional switching power supply device 1 except for the Zener diode ZD2 and the diode D11 for backflow prevention, which are not essential components for the reasons described later. By simply adding a simple configuration of the resistor R1 and the control transistor TR1, the switching frequency of, for example, about 80 kHz under heavy load increases to 400 to 500 kHz in the switching power supply 1 under light load. On the other hand, the power conversion efficiency can be reduced to about several kHz, and the power conversion efficiency under light load can be greatly increased. Further, in the switching power supply device 51 described above, the configuration in the control circuit 59 is relatively complicated. On the other hand, as described above, the switching power supply device 52 substantially includes the resistor R1 and the control transistor TR1. , And the control transistor TR1 has the function of the control transistor TR51, and is realized by an extremely simple configuration.

【0081】前記副電源回路19からの電源電圧はま
た、逆流防止用のダイオードD1を介して、前記起動回
路14の分圧抵抗R3,R4の接続点P7に出力され
る。これに対応して、起動回路14内には、前記コンデ
ンサC2が設けられている。
The power supply voltage from the sub power supply circuit 19 is also output to the connection point P7 of the voltage dividing resistors R3 and R4 of the starting circuit 14 via the diode D1 for preventing backflow. Correspondingly, the capacitor C2 is provided in the starting circuit 14.

【0082】したがって、前記コンデンサC2の端子間
電圧がほぼ零である電源投入時には、たとえば数百Vに
及ぶ主電源電圧の分圧抵抗R3〜R5による分圧電圧
が、主スイッチング素子Qのゲートに与えられることに
なる。
Therefore, when the power supply is turned on in which the voltage between the terminals of the capacitor C2 is almost zero, the divided voltage of the main power supply voltage of, for example, several hundred volts by the voltage dividing resistors R3 to R5 is applied to the gate of the main switching element Q. Will be given.

【0083】これに対して、電源投入から予め定める時
間だけ経過すると、平滑コンデンサC16は所定の電源
電圧、たとえば十V程度まで充電され、またコンデンサ
C2は前記主電源電圧と副電源回路19の出力電圧との
差にほぼ対応した電圧に充電される。したがって、前述
のように、軽負荷状態となってリンギングパルスによる
主スイッチング素子Qのon起動が行われず、起動回路
14から前記on起動のための電圧を出力するようにな
っても、分圧抵抗R3〜R5への主電源側からの電流の
流入を阻止することができ、主スイッチング素子Qを比
較的低電圧の副電源回路19の出力電圧の分圧電圧で駆
動することができる。これによって、分圧抵抗R3〜R
5による電力消費も削減することができ、一層、高効率
化を図ることができる。
On the other hand, when a predetermined time elapses after the power is turned on, the smoothing capacitor C16 is charged to a predetermined power supply voltage, for example, about 10 V, and the capacitor C2 is connected to the main power supply voltage and the output of the sub power supply circuit 19. The battery is charged to a voltage substantially corresponding to the difference from the voltage. Accordingly, as described above, even if the main switching element Q is not turned on by the ringing pulse due to the light load state and the voltage for the on-start is output from the starting circuit 14, the voltage dividing resistor It is possible to prevent the current from flowing from the main power supply to R3 to R5, and to drive the main switching element Q with the divided voltage of the output voltage of the sub power supply circuit 19 having a relatively low voltage. Thereby, the voltage dividing resistors R3 to R
5 can also be reduced, and the efficiency can be further improved.

【0084】なお、前記コンデンサC2と、分圧抵抗R
3との接続点P8と、ローレベル側の主電源ライン13
との間には、分圧抵抗R3〜R5と並列に、かつ逆バイ
アス方向となるように、放電用のダイオードD4が設け
られている。したがって、主電源電圧が低下すると、平
滑コンデンサC11−主電源ライン13−分圧抵抗R5
〜R3−コンデンサC2−主電源ライン12−平滑コン
デンサC11の経路とともに、平滑コンデンサC11−
主電源ライン13−ダイオードD4−コンデンサC2−
主電源ライン12−平滑コンデンサC11の経路で、コ
ンデンサC2の放電経路が形成される。これによって、
電源遮断から再投入までの時間が短くても、コンデンサ
C2を確実に放電させ、接続点P8の電位を主電源電圧
にほぼ等しく上昇させることができ、主スイッチング素
子Qを確実に起動させることができる。
The capacitor C2 and the voltage dividing resistor R
3 and the main power supply line 13 on the low level side.
Is provided in parallel with the voltage dividing resistors R3 to R5 and in a reverse bias direction. Therefore, when the main power supply voltage decreases, the smoothing capacitor C11-main power supply line 13-voltage dividing resistor R5
~ R3-Capacitor C2-Main power supply line 12-Smoothing capacitor C11-
Main power supply line 13-diode D4-capacitor C2-
A path from the main power supply line 12 to the smoothing capacitor C11 forms a discharge path for the capacitor C2. by this,
Even if the time from power-off to power-on is short, the capacitor C2 can be reliably discharged, the potential at the connection point P8 can be raised substantially equal to the main power supply voltage, and the main switching element Q can be reliably started. it can.

【0085】ここで、前記分圧抵抗R3〜R5の抵抗値
は、以下のようにして決定することができる。入力端子
P1,P2への入力電圧をVinとし、平滑コンデンサ
C16、すなわち副電源回路19の出力電圧をVsと
し、分圧抵抗R3〜R5の抵抗値をそれぞれ参照符と同
一で示すとき、 電源投入による動作開始時 Vin×[R5/(R3+R4+R5)]>Vth …(1) 軽負荷状態における定常運転時 Vs×[R5/(R4+R5)]>Vth …(2) また、前記ツェナダイオードZD2は、軽負荷時に制御
トランジスタTR1がonすると、上記式1,式2にお
いて、分圧抵抗R5の抵抗値が、バイアス抵抗R2と抵
抗R1との直列回路と、該分圧抵抗R5との並列回路の
値となってしまい、これらの式1,式2を満足すること
ができなくなってしまうことを防止するために設けられ
る補償用のツェナダイオードである。したがって、ツェ
ナ電圧Vzd2は、前記閾値電圧Vth以上で、主スイ
ッチング素子Qのon時における制御巻線N12の誘起
電圧以下に選ばれる。しかしながら、設計仕様により、
軽負荷時においても上記式1,式2を満足することがで
きる場合には、該ツェナダイオードZD2を削除、すな
わちダイオードD11と抵抗R1との間を短絡するよう
にしてもよい。
Here, the resistance values of the voltage dividing resistors R3 to R5 can be determined as follows. When the input voltage to the input terminals P1 and P2 is Vin, the output voltage of the smoothing capacitor C16, that is, the output voltage of the sub power supply circuit 19 is Vs, and the resistance values of the voltage dividing resistors R3 to R5 are indicated by the same reference numerals, respectively, At the start of operation Vin × [R5 / (R3 + R4 + R5)]> Vth (1) During steady operation under light load condition Vs × [R5 / (R4 + R5)]> Vth (2) The Zener diode ZD2 is light When the control transistor TR1 is turned on at the time of load, the resistance value of the voltage dividing resistor R5 in Equations (1) and (2) is equal to the value of the series circuit of the bias resistor R2 and the resistor R1 and the value of the parallel circuit of the voltage dividing resistor R5. This is a compensating Zener diode that is provided to prevent the above equations 1 and 2 from being satisfied. Therefore, the Zener voltage Vzd2 is selected to be equal to or higher than the threshold voltage Vth and equal to or lower than the induced voltage of the control winding N12 when the main switching element Q is turned on. However, due to design specifications,
If the above equations 1 and 2 can be satisfied even at a light load, the Zener diode ZD2 may be deleted, that is, the diode D11 and the resistor R1 may be short-circuited.

【0086】さらにまた、逆流防止用のダイオードD1
1は、軽負荷時における主スイッチング素子Qのoff
期間に、制御トランジスタTR1−抵抗R1−ツェナダ
イオードZD2の経路で接続点P6に電流が流れ、主ス
イッチング素子Qのゲートへの負バイアスが解放される
ことを阻止するために設けられている。
Further, a diode D1 for preventing backflow is provided.
1 is the off state of the main switching element Q at light load
During the period, a current flows to the connection point P6 through the path of the control transistor TR1, the resistor R1, and the zener diode ZD2, and is provided to prevent a negative bias to the gate of the main switching element Q from being released.

【0087】したがって、たとえば該制御トランジスタ
TR1へのベース電流の供給を主スイッチング素子Qの
on期間以外には停止し、さらに残余のoff期間には
ベース電流を引抜く操作を行う等の工夫をベース電流供
給回路に行うことで、前記off期間に前記経路での電
流が流れることを確実に阻止することができる場合に
は、前記逆流防止用のダイオードD11を省略すること
ができる。
Therefore, for example, the supply of the base current to the control transistor TR1 is stopped during periods other than the ON period of the main switching element Q, and the operation of extracting the base current during the remaining OFF period is performed. If the current supply circuit can reliably prevent the current from flowing through the path during the off period, the diode D11 for preventing backflow can be omitted.

【0088】本発明の実施の第3の形態について、図3
に基づいて説明すれば以下のとおりである。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
It is as follows if it explains based on.

【0089】図3は、本発明の実施の第3の形態のスイ
ッチング電源装置61のブロック図である。このスイッ
チング電源装置61は、前述のスイッチング電源装置5
1に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付し
て、その説明を省略する。このスイッチング電源装置6
1では、前記分割抵抗R51,R52に代えて、これら
の分割抵抗R51,R52の合成抵抗値に等しい抵抗R
12が用いられるとともに、該抵抗R12と直列にツェ
ナダイオードZD1が介在されている。前記制御トラン
ジスタTR51は、前記ツェナダイオードZD1と並列
に設けられている。
FIG. 3 is a block diagram of a switching power supply 61 according to a third embodiment of the present invention. The switching power supply 61 is the same as the switching power supply 5 described above.
Similar to the first embodiment, corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This switching power supply 6
1, a resistor R equal to the combined resistance value of these divided resistors R51 and R52 is used instead of the divided resistors R51 and R52.
12 is used, and a zener diode ZD1 is interposed in series with the resistor R12. The control transistor TR51 is provided in parallel with the Zener diode ZD1.

【0090】したがって、制御回路59によって前記ト
ランジスタTR51は、重負荷時にはonされてツェナ
ダイオードZD1の端子間が短絡され、これによって制
御巻線N12での誘起電流が、比較的小さい抵抗値でコ
ンデンサC14を充電することになり、これに対して軽
負荷時にはoffされてツェナダイオードZD1の端子
間が開放され、コンデンサC14は制御巻線N12での
誘起電圧から前記ツェナ電圧Vzd1を減算した比較的
低い電圧、したがって少ない電流で充電される。
Therefore, the transistor TR51 is turned on by the control circuit 59 at the time of heavy load, and the terminals of the Zener diode ZD1 are short-circuited. As a result, the induced current in the control winding N12 is reduced by a relatively small resistance value to the capacitor C14. On the other hand, when the load is light, it is turned off to open the terminals of the Zener diode ZD1, and the capacitor C14 has a relatively low voltage obtained by subtracting the Zener voltage Vzd1 from the induced voltage in the control winding N12. , Thus being charged with less current.

【0091】このようにしてもまた、軽負荷時に、主ス
イッチング素子Qの動作休止期間によるコンデンサC1
4の逆極性の充電電荷の放電分を補償して、主スイッチ
ング素子Qの過電流制限値を軽負荷時と重負荷時とでほ
ぼ等しくすることができる。
Also in this case, when the load is light, the capacitor C1 due to the operation suspension period of the main switching element Q is not used.
4, the overcurrent limit value of the main switching element Q can be made substantially equal between a light load state and a heavy load state by compensating for the discharge of the charge having the opposite polarity of 4.

【0092】なお、ツェナダイオードZD1および制御
トランジスタTR51と、抵抗R12とは、相互に入換
えられてもよいことは言うまでもない。また、軽負荷の
電源投入時には、制御巻線N12での誘起電圧が小さ
く、ツェナダイオードZD1がonせず、コンデンサC
14はフォトカプラPC1を介する2次側フィードバッ
ク電流のみで充電されるので、コンデンサC14の容量
は、このような状況で変圧器Nが飽和しないように選ば
れる。主スイッチング素子Qが一旦on/offする
と、前記制御巻線N12の誘起電圧が所定値になり、ツ
ェナダイオードZD1はonする。
It goes without saying that the Zener diode ZD1 and the control transistor TR51 and the resistor R12 may be interchanged. Also, when the light load power is turned on, the induced voltage in the control winding N12 is small, the Zener diode ZD1 does not turn on, and the capacitor C
Since the capacitor 14 is charged only with the secondary side feedback current via the photocoupler PC1, the capacitance of the capacitor C14 is selected so that the transformer N does not saturate in such a situation. Once the main switching element Q is turned on / off, the induced voltage of the control winding N12 becomes a predetermined value, and the Zener diode ZD1 turns on.

【0093】本発明の実施の第4の形態について、図4
に基づいて説明すれば以下のとおりである。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
It is as follows if it explains based on.

【0094】図4は、本発明の実施の第4の形態のスイ
ッチング電源装置71のブロック図である。このスイッ
チング電源装置71は、前述のスイッチング電源装置5
1に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付し
て、その説明を省略する。このスイッチング電源装置7
1では、前記コンデンサC14と並列に、もう1つのコ
ンデンサC17が設けられ、前記制御トランジスタTR
51とツェナダイオードZD1との間に介在される。
FIG. 4 is a block diagram of a switching power supply 71 according to a fourth embodiment of the present invention. The switching power supply 71 is the same as the switching power supply 5 described above.
Similar parts to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. This switching power supply 7
1, another capacitor C17 is provided in parallel with the capacitor C14, and the control transistor TR
51 and the Zener diode ZD1.

【0095】制御回路59は、重負荷時には制御トラン
ジスタTR51をoffして、コンデンサC14のみの
容量を有効とし、軽負荷時には制御トランジスタTR5
1をonして、前記接続点P51の電位が前記ツェナ電
圧Vzd1に達すると、コンデンサC17が充電され、
コンデンサC14の充電速度を遅くすることができる。
このようにしてもまた、主スイッチング素子Qの過電流
制限値を軽負荷時と重負荷時とでほぼ等しくすることが
できる。
The control circuit 59 turns off the control transistor TR51 at the time of heavy load to make the capacity of only the capacitor C14 effective, and at the time of light load, the control transistor TR5
1 when the potential of the connection point P51 reaches the Zener voltage Vzd1, the capacitor C17 is charged,
The charging speed of the capacitor C14 can be reduced.
Also in this case, the overcurrent limit value of the main switching element Q can be made substantially equal between a light load and a heavy load.

【0096】また、前記スイッチング電源装置51で
は、前述のように、電源投入時や入力電圧低下時にはツ
ェナダイオードZD1がonせず、コンデンサC14へ
の充電電流のバイパスは生じないのに対して、コンデン
サC17を設けておくと、ツェナダイオードZD1をo
nさせることができ、前記変圧器Nの飽和を防止しつ
つ、コンデンサC14の充電電流を減少させることがで
きる。
In the switching power supply device 51, as described above, the zener diode ZD1 does not turn on when the power is turned on or the input voltage drops, and the charging current does not bypass the capacitor C14. If C17 is provided, the Zener diode ZD1 is set to o
The charging current of the capacitor C14 can be reduced while preventing the transformer N from being saturated.

【0097】本発明の実施の第5の形態について、図5
に基づいて説明すれば以下のとおりである。
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention.
It is as follows if it explains based on.

【0098】図5は、本発明の実施の第5の形態のスイ
ッチング電源装置81のブロック図である。このスイッ
チング電源装置81の基本構成は、前述のスイッチング
電源装置51に類似している。しかしながら、前記スイ
ッチング電源装置51を始め、スイッチング電源装置5
2,61,71のいずれもが、主スイッチング素子Qの
on時における制御巻線N12の誘起電圧のコンデンサ
C14への充電量によって、軽負荷時と重負荷時との主
スイッチング素子Qの過電流制限値の均等化が図られて
いるのに対して、このスイッチング電源装置81では、
主スイッチング素子Qのoff時のコンデンサC14へ
の逆極性の充電電流を調整することによって、前記過電
流制限値の均等化が図られている。
FIG. 5 is a block diagram of a switching power supply 81 according to a fifth embodiment of the present invention. The basic configuration of the switching power supply 81 is similar to the switching power supply 51 described above. However, the switching power supply 5
Each of 2, 61, and 71 has an overcurrent of the main switching element Q between a light load and a heavy load depending on the amount of charging of the capacitor C14 by the induced voltage of the control winding N12 when the main switching element Q is on. While the limit values are equalized, this switching power supply 81
The overcurrent limit value is equalized by adjusting the reverse polarity charging current to the capacitor C14 when the main switching element Q is turned off.

【0099】このため、前記コンデンサC14には、制
御巻線N12側に、直列、かつ前記主スイッチング素子
Qのon時における正極性の充電電流に対して順方向と
なるように、ダイオードD21が接続される。このダイ
オードD21と抵抗R12との直列回路と並列に、ダイ
オードD22と抵抗R21と前記ツェナダイオードZD
1との直列回路が接続される。ツェナダイオードZD1
には並列に前記制御トランジスタTR51が設けられて
おり、またダイオードD22は、ダイオードD21とは
逆極性であり、主スイッチング素子Qのon時における
逆極性の充電電流に対して順方向となる。
Therefore, a diode D21 is connected to the capacitor C14 in series with the control winding N12 so as to be in a forward direction with respect to the positive charging current when the main switching element Q is on. Is done. In parallel with the series circuit of the diode D21 and the resistor R12, a diode D22, a resistor R21 and the Zener diode ZD are connected.
1 is connected. Zener diode ZD1
Is provided in parallel with the control transistor TR51, and the diode D22 has a polarity opposite to that of the diode D21, and is in a forward direction with respect to a charging current having the opposite polarity when the main switching element Q is on.

【0100】ただし、制御トランジスタTR51は、エ
ミッタが制御巻線N12側、すなわちダイオードD22
のカソード側に接続され、コレクタがコンデンサC14
側に接続される。なお、抵抗R21と、ツェナダイオー
ドZD1および制御トランジスタTR51とは、相互に
入換えられてもよい。
However, the control transistor TR51 has an emitter connected to the control winding N12, that is, a diode D22.
And the collector is connected to the capacitor C14.
Connected to the side. Note that the resistor R21, the zener diode ZD1, and the control transistor TR51 may be interchanged.

【0101】したがって、主スイッチング素子Qのon
時には、ダイオードD21を介して、通常通り、制御巻
線N12の誘起電圧がコンデンサC14を正極性に充電
する。これに対して、主スイッチング素子Qのoff時
において、軽負荷時には制御トランジスタTR51がo
nされ、制御巻線N12での逆極性の誘起電圧は、抵抗
R21の比較的小さい抵抗値によって、コンデンサC1
4を逆極性に充電するのに対して、重負荷時には制御ト
ランジスタTR51がoffされ、前記逆極性の誘起電
圧は、ツェナダイオードZD1のツェナ電圧Vzd1だ
け低下されて、コンデンサC14を逆極性に充電する。
Therefore, the main switching element Q is turned on.
At times, the induced voltage of the control winding N12 charges the capacitor C14 to a positive polarity through the diode D21 as usual. On the other hand, when the main switching element Q is off, the control transistor TR51 turns off when the load is light.
n, the induced voltage of the opposite polarity in the control winding N12 is reduced by the relatively small resistance value of the resistor R21.
In contrast, when the load is heavy, the control transistor TR51 is turned off, and the induced voltage of the opposite polarity is reduced by the zener voltage Vzd1 of the zener diode ZD1 to charge the capacitor C14 with the opposite polarity. .

【0102】したがって、コンデンサC14には、軽負
荷時の方が重負荷時に比べて逆極性の電荷が多く充電さ
れることになり、前述のような主スイッチング素子Qの
動作休止期間による放電量の増加分を予め補償しておく
ことができる。このようにしてもまた、主スイッチング
素子Qの過電流制限値を軽負荷時と重負荷時とでほぼ等
しくすることができる。
Therefore, the capacitor C14 is charged with a larger amount of charge of the opposite polarity at the time of light load than at the time of heavy load, and the discharge amount due to the operation suspension period of the main switching element Q as described above is reduced. The increase can be compensated for in advance. Also in this case, the overcurrent limit value of the main switching element Q can be made substantially equal between a light load and a heavy load.

【0103】なお、スイッチング電源装置61,71,
81の構成を、スイッチング電源装置52の構成にも適
用可能であることは、言うまでもない。
The switching power supplies 61, 71,
It goes without saying that the configuration of 81 can also be applied to the configuration of the switching power supply device 52.

【0104】[0104]

【発明の効果】第1の発明に係るスイッチング電源装置
は、以上のように、主スイッチング素子のonによって
変圧器の制御巻線に誘起される電圧から定抵抗で得た電
流および2次側からのフィードバック電流によって第1
のコンデンサを充電し、その充電電圧が所定電圧となる
と第1の制御スイッチング素子を介して主スイッチング
素子の制御端子をoff駆動し、それによって発生する
リンギングパルスによって前記主スイッチング素子を再
びon駆動するようにしたリンギングチョークコンバー
タ方式のスイッチング電源装置において、スイッチング
周波数切換え手段によって、軽負荷時に重負荷時よりも
前記主スイッチング素子のスイッチング周波数を低下さ
せるにあたって、定抵抗を構成する2つの分割抵抗およ
び第1のコンデンサの直列回路から成り、前記制御巻線
に並列に接続されて構成される過電流保護回路に対し
て、主スイッチング素子のoff時に制御巻線に発生し
た逆起電力によって第1のコンデンサに充電される逆極
性の充電電荷が、軽負荷時には、動作休止期間に放電し
て減少してしまうのに対して、その減少分を、ツェナダ
イオードと、たとえばトランジスタとなどで構成される
電荷補償手段が、分割抵抗間の接続点をツェナ電圧まで
低下させ、制御巻線から第1のコンデンサに供給される
正方向の充電電流を小さくすることによって補償する。
As described above, the switching power supply according to the first aspect of the present invention provides a current obtained by a constant resistance from the voltage induced in the control winding of the transformer by turning on the main switching element, and from the secondary side. Of the first by the feedback current of
When the charged voltage reaches a predetermined voltage, the control terminal of the main switching element is off-driven via the first control switching element, and the main switching element is turned on again by the ringing pulse generated thereby. In the switching power supply device of the ringing choke converter system described above, when the switching frequency switching means lowers the switching frequency of the main switching element at a light load than at a heavy load, the two divided resistors forming the constant resistance and A first capacitor is connected to an overcurrent protection circuit, which is composed of a series circuit of capacitors and connected in parallel to the control winding, by a back electromotive force generated in the control winding when the main switching element is turned off. Charge of the opposite polarity At the time of loading, the charge is reduced during the operation suspension period, and the charge is reduced by a charge compensating means composed of a zener diode and a transistor, for example. And compensates by reducing the positive charging current supplied from the control winding to the first capacitor.

【0105】それゆえ、主スイッチング素子のonによ
って制御巻線に誘起される正極性の電圧で前記第1のコ
ンデンサが充電されて第1の制御スイッチング素子をo
n駆動することができる正極性の前記所定電圧となるま
での時間は、軽負荷時においても重負荷時とほぼ等しく
することができ、主スイッチング素子の過電流制限値を
前記軽負荷時と重負荷時とでほぼ等しくして、構成部品
の定格値を大きくすることなく、軽負荷時のスイッチン
グ周波数を充分に低くすることができる。
Therefore, the first capacitor is charged with the positive voltage induced in the control winding by the turning on of the main switching element, and the first control switching element is turned off.
The time until the predetermined voltage of the positive polarity that can be driven n can be almost equal to that at the time of heavy load even under light load, and the overcurrent limit value of the main switching element is longer than that at the time of light load. The switching frequency at light load can be sufficiently reduced without making the rated values of the components substantially equal to those under load.

【0106】また、電源投入時、電源遮断時および入力
電圧低下時などでは、前記制御巻線に誘起される正極性
の電圧が低いので、前記ツェナダイオードはonせず、
上記のような第1のコンデンサへの充電電流のバイパス
は生じない。これによって、前記電源投入や入力電圧低
下から第1の制御スイッチング素子をon駆動すること
ができるようになるまでの時間が不所望に長くなってし
まうことはなく、大電流が1次主巻線を流れることによ
る変圧器の飽和や雑音の発生を防止することができる。
When the power is turned on, when the power is turned off, and when the input voltage is lowered, the voltage of the positive polarity induced in the control winding is low, so that the Zener diode does not turn on.
The bypass of the charging current to the first capacitor as described above does not occur. Thus, the time from when the power is turned on or when the input voltage drops until the first control switching element can be turned on does not become undesirably long. To prevent the transformer from saturating or generating noise due to the flow of current.

【0107】また、第2の発明に係るスイッチング電源
装置は、以上のように、前記電荷補償手段に、前記ツェ
ナダイオードと直列な第3のコンデンサを備える。
Further, the switching power supply according to the second aspect of the present invention includes the third capacitor in series with the Zener diode in the charge compensating means as described above.

【0108】それゆえ、前記電源投入時や入力電圧低下
時にも第3のコンデンサによって前記ツェナダイオード
をonさせることができ、前記変圧器の飽和を防止しつ
つ、第1のコンデンサの充電電流を減少させることがで
きる。
Therefore, the zener diode can be turned on by the third capacitor even when the power is turned on or the input voltage drops, and the charging current of the first capacitor is reduced while preventing the transformer from being saturated. Can be done.

【0109】さらにまた、第3の発明に係るスイッチン
グ電源装置は、以上のように、第1の発明と同様に、軽
負荷時における前記第1のコンデンサの逆極性の充電電
荷の減少分を補償するにあたって、過電流保護回路を構
成する定抵抗と第1のコンデンサとの間にツェナダイオ
ードを介在し、重負荷時にはこのツェナダイオードの端
子間を短絡して正極性の誘起電圧をそのまま供給し、軽
負荷時にはツェナダイオードの端子間を開放して前記正
極性の誘起電圧を該ツェナダイオードのツェナ電圧分だ
け低下させて供給する。
Further, as described above, the switching power supply according to the third invention compensates for the decrease in the charge of the first capacitor having the opposite polarity at the time of light load, similarly to the first invention. In doing so, a zener diode is interposed between the constant resistance and the first capacitor that constitute the overcurrent protection circuit, and under heavy load, the terminals of the zener diode are short-circuited and the positive induced voltage is supplied as it is. When the load is light, the terminals of the Zener diode are opened, and the induced voltage of the positive polarity is reduced and supplied by the Zener voltage of the Zener diode.

【0110】それゆえ、前記第1の発明と同様に、主ス
イッチング素子のonによって制御巻線に誘起される正
極性の電圧で前記第1のコンデンサが所定電圧に充電さ
れるまでの時間を、軽負荷時においても重負荷時とほぼ
等しくすることができ、主スイッチング素子の過電流制
限値をほぼ等しくすることができる。
Therefore, similarly to the first invention, the time required for the first capacitor to be charged to the predetermined voltage by the positive voltage induced in the control winding by the turning on of the main switching element is defined as: Even under a light load, it can be made almost equal to that under a heavy load, and the overcurrent limit value of the main switching element can be made almost equal.

【0111】また、第4の発明に係るスイッチング電源
装置は、以上のように、第1の発明と同様に、軽負荷時
における前記第1のコンデンサの逆極性の充電電荷の減
少分を補償するにあたって、第1のコンデンサを正極性
で充電する電流に対して順方向となるように第1のダイ
オードおよび定抵抗から成る第1の直列回路を介在し、
逆極性の電流に関しては、第2のダイオードと第1の抵
抗とツェナダイオードとから成る第2の直列回路を設
け、重負荷時にはツェナダイオードの端子間を遮断して
前記第1のコンデンサへの逆極性の充電電流の流入を抑
制し、軽負荷時には導通して、前記逆極性の充電電流を
多く供給する。
Further, as described above, the switching power supply according to the fourth aspect of the invention compensates for the decrease in the charge of the first capacitor having the opposite polarity at the time of light load, as in the first aspect of the invention. In doing so, a first series circuit comprising a first diode and a constant resistor is interposed so as to be in a forward direction with respect to a current for charging the first capacitor with a positive polarity,
With respect to the current having the opposite polarity, a second series circuit including a second diode, a first resistor, and a Zener diode is provided. When a heavy load is applied, the terminals of the Zener diode are cut off to supply a reverse current to the first capacitor. The inflow of the charging current of the polarity is suppressed, and at the time of a light load, the conduction is performed to supply a large amount of the charging current of the opposite polarity.

【0112】それゆえ、軽負荷時には逆極性の充電電荷
が多く蓄積されることになり、前記動作休止期間のため
に該逆極性の充電電荷が多く放電されるようになって
も、その放電分は予め補償されており、主スイッチング
素子の過電流制限値を重負荷時とほぼ等しくすることが
できる。
Therefore, when the load is light, a large amount of the charge of the opposite polarity is accumulated, and even if the charge of the opposite polarity is discharged due to the operation suspension period, the charge corresponding to the discharge is reduced. Is compensated in advance, and the overcurrent limit value of the main switching element can be made substantially equal to that at the time of heavy load.

【0113】また、第5の発明に係るスイッチング電源
装置は、以上のように、重負荷時には、リンギングパル
スを第2のコンデンサおよび第2の抵抗を介して主スイ
ッチング素子の制御端子に与えて主スイッチング素子を
on駆動する通常のスイッチング動作を行うようにし、
軽負荷時には、主スイッチング素子のon時に制御巻線
に誘起される電圧によって前記第2のコンデンサに電荷
を蓄積しておき、主スイッチング素子がoffして励磁
エネルギの放出が終了し、リンギングパルスが発生して
も、そのリンギングパルスを前記第2のコンデンサの充
電電圧分だけ逆バイアスして、主スイッチング素子のo
n駆動を阻止する。
As described above, the switching power supply according to the fifth aspect of the present invention supplies a ringing pulse to the control terminal of the main switching element via the second capacitor and the second resistor when the load is heavy. Perform normal switching operation to drive the switching element on,
At a light load, electric charge is accumulated in the second capacitor by a voltage induced in the control winding when the main switching element is turned on, the main switching element is turned off, and the emission of the excitation energy ends, and the ringing pulse is generated. Even if it occurs, the ringing pulse is reverse-biased by the charging voltage of the second capacitor, and o
Block n drive.

【0114】それゆえ、軽負荷時には、重負荷時のよう
なリンギングパルスによる主スイッチング素子の再起動
を停止し、該軽負荷時に主スイッチング素子が一旦スイ
ッチング動作を行うと、次のスイッチング動作は電源投
入時と同様に緩やかに行われるようにし、主スイッチン
グ素子のスイッチング周波数を低下することができる。
これによって、ドレイン−ソース間の浮遊容量に蓄積さ
れた電荷の引抜きに要する電力などのスイッチング周波
数に比例して増加する損失を抑制し、軽負荷時において
も高い電力変換効率を得ることができる。
Therefore, when the load is light, the restart of the main switching element due to the ringing pulse as in the case of the heavy load is stopped, and once the main switching element performs the switching operation at the light load, the next switching operation is performed by the power supply. As in the case of closing, the switching is performed gently, and the switching frequency of the main switching element can be reduced.
As a result, it is possible to suppress a loss that increases in proportion to the switching frequency, such as power required for extracting the electric charge accumulated in the floating capacitance between the drain and the source, and to obtain high power conversion efficiency even at a light load.

【0115】また、このような軽負荷時のスイッチング
周波数の低下を、充電のために第2のコンデンサと主ス
イッチング素子との間を高インピーダンスとする第2の
抵抗と、前記第2のコンデンサと第2の抵抗との接続点
を主電源ラインに接続する第3の抵抗および第2の制御
スイッチング素子から成る直列回路との簡易な構成で実
現することができ、低コストな構成で実現することがで
きる。
Further, such a decrease in the switching frequency at the time of light load can be reduced by using a second resistor for increasing the impedance between the second capacitor and the main switching element for charging, It can be realized with a simple configuration with a series circuit including a third resistor connecting the connection point with the second resistor to the main power supply line and a second control switching element, and can be realized with a low-cost configuration. Can be.

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

【図1】本発明の実施の第1の形態のRCC方式のスイ
ッチング電源装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an RCC switching power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の第2の形態のスイッチング電源
装置の電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram of a switching power supply according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の第3の形態のスイッチング電源
装置の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a switching power supply according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の第4の形態のスイッチング電源
装置の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a switching power supply according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の第5の形態のスイッチング電源
装置の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of a switching power supply according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】RCC方式の典型的な従来技術のスイッチング
電源装置を簡略化して示すブロック図である。
FIG. 6 is a simplified block diagram showing a typical conventional switching power supply of the RCC system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51,52;61,71,81 スイッチング電源装
置 12,13 主電源ライン 14 起動回路 15 スナバー回路 16,17 出力電源ライン 18 電圧検出回路 19 副電源回路 59 制御回路(スイッチング周波数切換え
手段) C1 コンデンサ(第2のコンデンサ) C2,C12 コンデンサ C11,C13,C16 平滑コンデンサ C14 コンデンサ(第1のコンデンサ) C15 寄生容量 C17 コンデンサ(第3のコンデンサ) D1,D2,D4,D11,D12,D16 ダイオ
ード D3 フライホイールダイオード D13,D14 発光ダイオード D21 ダイオード(第1のダイオード) D22 ダイオード(第2のダイオード) L チョークコイル N 変圧器 N11 1次主巻線 N12 制御巻線 N21 2次主巻線 PC1,PC2 フォトカプラ Q 主スイッチング素子 R1 抵抗(第3の抵抗) R2 バイアス抵抗(第2の抵抗) R3,R4,R5 分圧抵抗 R11,R13,R14,R17 抵抗 R12 定抵抗 R51,R52 分割抵抗 R21 抵抗(第1の抵抗) TR1 制御トランジスタ(第2の制御スイッ
チング素子) TR11,TR13 フォトトランジスタ TR12 制御トランジスタ(第1の制御スイッ
チング素子) TR15 トランジスタ TR51 制御トランジスタ(電荷補償手段、動
作切換え手段) ZD1 ツェナダイオード(電荷補償手段) ZD2,ZD3 ツェナダイオード
51, 52; 61, 71, 81 Switching power supply 12, 13 Main power supply line 14 Starter circuit 15 Snubber circuit 16, 17 Output power supply line 18 Voltage detection circuit 19 Sub-power supply circuit 59 Control circuit (switching frequency switching means) C1 capacitor ( C2, C12 Capacitor C11, C13, C16 Smoothing capacitor C14 Capacitor (first capacitor) C15 Parasitic capacitance C17 Capacitor (third capacitor) D1, D2, D4, D11, D12, D16 Diode D3 Flywheel Diode D13, D14 Light emitting diode D21 Diode (first diode) D22 Diode (second diode) L Choke coil N Transformer N11 Primary main winding N12 Control winding N21 Secondary main winding PC1, PC Photocoupler Q Main switching element R1 Resistance (third resistance) R2 Bias resistance (second resistance) R3, R4, R5 Voltage dividing resistance R11, R13, R14, R17 Resistance R12 Constant resistance R51, R52 Division resistance R21 Resistance ( TR1 Control transistor (second control switching element) TR11, TR13 Phototransistor TR12 Control transistor (first control switching element) TR15 Transistor TR51 Control transistor (charge compensation means, operation switching means) ZD1 Zener diode ( Charge compensation means) ZD2, ZD3 Zener diode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主スイッチング素子のon期間中に変圧器
内に励磁エネルギを蓄積するとともに、変圧器の制御巻
線に誘起される電圧から定抵抗で得た電流および2次側
からのフィードバック電流によって第1のコンデンサを
充電し、その充電電圧が所定電圧となると第1の制御ス
イッチング素子が前記主スイッチング素子の制御端子を
off駆動し、そのoff期間に、前記変圧器内に蓄積
されていた励磁エネルギを2次側の出力回路に出力し、
出力終了後に変圧器の制御巻線に発生するリンギングパ
ルスを直流カット用の第2のコンデンサを介して前記主
スイッチング素子の制御端子に帰還し、該主スイッチン
グ素子を再びon駆動するようにしたリンギングチョー
クコンバータ方式のスイッチング電源装置において、 前記定抵抗を2つの分割抵抗で形成し、 軽負荷時に重負荷時よりも前記主スイッチング素子のス
イッチング周波数を低下させるスイッチング周波数切換
え手段と、 前記分割抵抗および第1のコンデンサの直列回路から成
り、前記制御巻線に並列に接続されて構成される過電流
保護回路に対して、前記軽負荷時のスイッチング周波数
の低下に起因した前記第1のコンデンサの充電電荷の減
少分を、前記分割抵抗間の接続点をツェナ電圧まで低下
させて、第1のコンデンサへの充電電流を減少させるこ
とで補償する電荷補償手段とを含むことを特徴とするス
イッチング電源装置。
1. A current obtained by a constant resistance from a voltage induced in a control winding of a transformer and a feedback current from a secondary side while accumulating excitation energy in a transformer during an ON period of a main switching element. When the charging voltage reaches a predetermined voltage, the first control switching element turns off the control terminal of the main switching element, and during the off period, the first control switching element is stored in the transformer. Outputting the excitation energy to the output circuit on the secondary side,
A ringing pulse generated in the control winding of the transformer after the output ends is fed back to the control terminal of the main switching element via a second DC cut capacitor, and the main switching element is turned on again. A switching power supply device of a choke converter type, wherein the constant resistance is formed by two divided resistors, a switching frequency switching means for lowering a switching frequency of the main switching element at a light load than at a heavy load; A charge of the first capacitor caused by a decrease in the switching frequency at the time of the light load is supplied to an overcurrent protection circuit which is configured by a series circuit of one capacitor and connected in parallel with the control winding. Is reduced to the Zener voltage at the connection point between the divided resistors, and the first capacitor Switching power supply apparatus characterized by comprising a charge compensation means for compensating by decreasing the charging current to the support.
【請求項2】前記電荷補償手段は、ツェナダイオードと
直列に、さらに第3のコンデンサを備えることを特徴と
する請求項1記載のスイッチング電源装置。
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein said charge compensating means further includes a third capacitor in series with the Zener diode.
【請求項3】主スイッチング素子のon期間中に変圧器
内に励磁エネルギを蓄積するとともに、変圧器の制御巻
線に誘起される電圧から定抵抗で得た電流および2次側
からのフィードバック電流によって第1のコンデンサを
充電し、その充電電圧が所定電圧となると第1の制御ス
イッチング素子が前記主スイッチング素子の制御端子を
off駆動し、そのoff期間に、前記変圧器内に蓄積
されていた励磁エネルギを2次側の出力回路に出力し、
出力終了後に変圧器の制御巻線に発生するリンギングパ
ルスを直流カット用の第2のコンデンサを介して前記主
スイッチング素子の制御端子に帰還し、該主スイッチン
グ素子を再びon駆動するようにしたリンギングチョー
クコンバータ方式のスイッチング電源装置において、 軽負荷時に重負荷時よりも前記主スイッチング素子のス
イッチング周波数を低下させるスイッチング周波数切換
え手段と、 前記定抵抗および第1のコンデンサの直列回路から成
り、前記制御巻線に並列に接続されて構成される過電流
保護回路に対して、前記軽負荷時のスイッチング周波数
の低下に起因した前記第1のコンデンサの充電電荷の減
少分を補償する電荷補償手段であって、 前記定抵抗と第1のコンデンサとの間に介在されるツェ
ナダイオードと、 前記ツェナダイオードの端子間を短絡/開放することが
できる動作切換え手段とを備え、 前記制御巻線の誘起電圧を前記ツェナダイオードのツェ
ナ電圧分だけ低下させて充電電流を減少させることで前
記充電電荷の減少分を補償する電荷補償手段とを含むこ
とを特徴とするスイッチング電源装置。
3. A current obtained by a constant resistance from a voltage induced in a control winding of a transformer and a feedback current from a secondary side, while storing excitation energy in a transformer during an ON period of a main switching element. When the charging voltage reaches a predetermined voltage, the first control switching element turns off the control terminal of the main switching element, and during the off period, the first control switching element is stored in the transformer. Outputting the excitation energy to the output circuit on the secondary side,
A ringing pulse generated in the control winding of the transformer after the output ends is fed back to the control terminal of the main switching element via a second DC cut capacitor, and the main switching element is turned on again. A switching power supply unit of a choke converter type, comprising: a switching frequency switching means for lowering a switching frequency of the main switching element at a light load than at a heavy load; and a series circuit of the constant resistance and the first capacitor; Charge compensating means for compensating an overcurrent protection circuit connected in parallel to a line for a decrease in the charge of the first capacitor caused by a decrease in the switching frequency at the time of the light load. A Zener diode interposed between the constant resistance and the first capacitor; Operation switching means for short-circuiting / opening the terminals of the Zener diode, and reducing the charging current by lowering the induced voltage of the control winding by the Zener voltage of the Zener diode to reduce the charging current. And a charge compensating means for compensating for the component.
【請求項4】主スイッチング素子のon期間中に変圧器
内に励磁エネルギを蓄積するとともに、変圧器の制御巻
線に誘起される電圧から定抵抗で得た電流および2次側
からのフィードバック電流によって第1のコンデンサを
充電し、その充電電圧が所定電圧となると第1の制御ス
イッチング素子が前記主スイッチング素子の制御端子を
off駆動し、そのoff期間に、前記変圧器内に蓄積
されていた励磁エネルギを2次側の出力回路に出力し、
出力終了後に変圧器の制御巻線に発生するリンギングパ
ルスを直流カット用の第2のコンデンサを介して前記主
スイッチング素子の制御端子に帰還し、該主スイッチン
グ素子を再びon駆動するようにしたリンギングチョー
クコンバータ方式のスイッチング電源装置において、 軽負荷時に重負荷時よりも前記主スイッチング素子のス
イッチング周波数を低下させるスイッチング周波数切換
え手段と、 前記定抵抗および第1のコンデンサの直列回路から成
り、前記制御巻線に並列に接続されて構成される過電流
保護回路に対して、前記軽負荷時のスイッチング周波数
の低下に起因した前記第1のコンデンサの充電電荷の減
少分を補償する電荷補償手段であって、 前記定抵抗と直列に介在され、前記主スイッチング素子
のon期間中に前記制御巻線から流入する電流に対して
順方向となる第1のダイオードと、 前記定抵抗と第1のダイオードとから成る第1の直列回
路と並列に介在され、前記第1のダイオードとは逆極性
の第2のダイオードと第1の抵抗とツェナダイオードと
から成る第2の直列回路と、 前記ツェナダイオードと並列に介在され、前記軽負荷時
と重負荷時とで該ツェナダイオードの端子間をそれぞれ
短絡または開放することができる動作切換え手段とを備
え、 前記第2の直列回路を介して前記第1のコンデンサに流
れる主スイッチング素子のoff時における逆極性の誘
起電流を、軽負荷時には重負荷時に比べて多くなるよう
に前記動作切換え手段を切換えることで、前記充電電荷
の減少分を補償する電荷補償手段とを含むことを特徴と
するスイッチング電源装置。
4. A current obtained by a constant resistance from a voltage induced in a control winding of the transformer, and a feedback current from a secondary side while accumulating excitation energy in the transformer while the main switching element is on. When the charging voltage reaches a predetermined voltage, the first control switching element turns off the control terminal of the main switching element, and during the off period, the first control switching element is stored in the transformer. Outputting the excitation energy to the output circuit on the secondary side,
A ringing pulse generated in the control winding of the transformer after the output ends is fed back to the control terminal of the main switching element via a second DC cut capacitor, and the main switching element is turned on again. A switching power supply unit of a choke converter type, comprising: a switching frequency switching means for lowering a switching frequency of the main switching element at a light load than at a heavy load; and a series circuit of the constant resistance and the first capacitor; Charge compensation means for compensating an overcurrent protection circuit configured in parallel with a line for a decrease in the charge of the first capacitor due to a decrease in the switching frequency at the time of the light load. The control is interposed in series with the constant resistance, and the control is performed during the ON period of the main switching element. A first diode that is forward with respect to the current flowing from the line, and a first series circuit that includes the constant resistance and the first diode, which is interposed in parallel with the first diode, and has a polarity opposite to that of the first diode. A second series circuit comprising a second diode, a first resistor, and a zener diode; a second series circuit interposed in parallel with the zener diode, for short-circuiting the terminals of the zener diode under the light load and the heavy load, respectively. Or an operation switching means that can be opened, wherein the induced current of the opposite polarity at the time of off of the main switching element flowing to the first capacitor through the second series circuit is compared with that at the time of light load at the time of heavy load. And a charge compensating means for compensating for the decrease in the charge by switching the operation switching means so as to increase the switching power supply.
【請求項5】前記スイッチング周波数切換え手段は、 前記第1の制御スイッチング素子と第2のコンデンサと
の間に直列に介在される第2の抵抗と、 前記第2の抵抗と第2のコンデンサとの接続点と、制御
巻線との間に介在され、第3の抵抗および第2の制御ス
イッチング素子から成る直列回路とを備え、 前記第2の制御スイッチング素子は軽負荷時にon駆動
され、該軽負荷時における主スイッチング素子のon期
間に、前記制御巻線に誘起される電圧によって前記第2
のコンデンサに電荷を蓄積しておき、前記リンギングパ
ルス発生時に該第2のコンデンサの充電電荷によって逆
バイアスを発生し、前記主スイッチング素子のon駆動
を阻止することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
記載のスイッチング電源装置。
5. The switching frequency switching means, comprising: a second resistor interposed in series between the first control switching element and a second capacitor; and a second resistor and a second capacitor. And a series circuit interposed between the control winding and a control winding, the series circuit including a third resistor and a second control switching element, wherein the second control switching element is turned on at a light load, During the ON period of the main switching element at light load, the voltage induced in the control winding causes the second
5. A charge is accumulated in said capacitor, and when said ringing pulse is generated, a reverse bias is generated by the charge of said second capacitor to prevent on-drive of said main switching element. The switching power supply device according to any one of the above.
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