JP2000324827A - Switching power supply circuit - Google Patents

Switching power supply circuit

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JP2000324827A
JP2000324827A JP11131052A JP13105299A JP2000324827A JP 2000324827 A JP2000324827 A JP 2000324827A JP 11131052 A JP11131052 A JP 11131052A JP 13105299 A JP13105299 A JP 13105299A JP 2000324827 A JP2000324827 A JP 2000324827A
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JP
Japan
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circuit
switching
current
voltage
resonance
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JP11131052A
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Japanese (ja)
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Masayuki Yasumura
昌之 安村
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent abnormal operation of a switching element which corresponds to the reverse recovery time of a clamp diode. SOLUTION: A clamp circuit 2 that a self-excitating resonance-type converter is provided with is formed by a Schottky barrier diode DSBD and a resistor RD, thus eliminating a period as reverse recovery time from forming, when a damper period ends at the turn-off time of a switching element. Then, the switching element is controlled so as to be turned on when the damper period ends, and the occurrence of an abnormal switching operation is prevented, even in the case of a stable operation and under the conditions of low AC input voltage by a heavy load.

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、各種電子機器に電
源として備えられるスイッチング電源回路に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply circuit provided as a power supply for various electronic devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチング電源回路として、例えばフ
ライバックコンバータやフォワードコンバータなどの形
式のスイッチングコンバータを採用したものが広く知ら
れている。これらのスイッチングコンバータはスイッチ
ング動作波形が矩形波状であることから、スイッチング
ノイズの抑制には限界がある。また、その動作特性上、
電力変換効率の向上にも限界があることが分かってい
る。そこで、先に本出願人により、各種共振形コンバー
タによるスイッチング電源回路が各種提案されている。
共振形コンバータは容易に高電力変換効率が得られると
共に、スイッチング動作波形が正弦波状となることで低
ノイズが実現される。また、比較的少数の部品点数によ
り構成することができるというメリットも有している。
2. Description of the Related Art As a switching power supply circuit, a circuit employing a switching converter of a type such as a flyback converter or a forward converter is widely known. Since these switching converters have a rectangular switching operation waveform, there is a limit in suppressing switching noise. Also, due to its operating characteristics,
It has been found that there is a limit in improving the power conversion efficiency. Therefore, the present applicant has previously proposed various switching power supply circuits using various resonance type converters.
The resonance type converter can easily obtain high power conversion efficiency and realize low noise because the switching operation waveform is sinusoidal. It also has the advantage that it can be configured with a relatively small number of parts.

【0003】図8の回路図は、先に本出願人が提案した
発明に基づいて構成することのできる、先行技術として
のスイッチング電源回路の一例を示している。この電源
回路は、1石のスイッチング素子Q1 を備えて、いわゆ
るシングルエンド方式で自励式によりスイッチング動作
を行う電圧共振形コンバータを備えて構成される。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a switching power supply circuit as a prior art, which can be configured based on the invention proposed by the present applicant. This power supply circuit is provided with a voltage resonance type converter having a single switching element Q1 and performing a switching operation by a self-excited method in a so-called single-ended system.

【0004】この図に示す電源回路においては、商用交
流電源(交流入力電圧VAC)を入力して直流入力電圧を
得るための整流平滑回路として、ブリッジ整流回路Di
及び平滑コンデンサCiからなる全波整流回路が備えら
れ、交流入力電圧VACの1倍のレベルに対応する整流平
滑電圧Eiを生成するようにされる。また、この整流平
滑回路に対しては、その整流電流経路に対して突入電流
制限抵抗Riが挿入されており、例えば電源投入時に平
滑コンデンサに流入する突入電流を抑制するようにして
いる。
In the power supply circuit shown in FIG. 1, a bridge rectification circuit Di is used as a rectification and smoothing circuit for receiving a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) and obtaining a DC input voltage.
And a full-wave rectifier circuit composed of a smoothing capacitor Ci, and generates a rectified smoothed voltage Ei corresponding to a level that is one time the AC input voltage VAC. Further, in the rectifying / smoothing circuit, an inrush current limiting resistor Ri is inserted into the rectifying current path so as to suppress, for example, an inrush current flowing into the smoothing capacitor when the power is turned on.

【0005】この電源回路に備えられる電圧共振形のス
イッチングコンバータは、1石のスイッチング素子Q1
を備えた自励式の構成を採っている。この場合、スイッ
チング素子Q1には、高耐圧のバイポーラトランジスタ
(BJT;接合型トランジスタ)が採用されている。
A voltage resonance type switching converter provided in this power supply circuit has a single switching element Q1.
It has a self-excited configuration with In this case, a high withstand voltage bipolar transistor (BJT; junction transistor) is employed as the switching element Q1.

【0006】スイッチング素子Q1 のベースは、起動抵
抗RS を介して平滑コンデンサCi1(整流平滑電圧2
Ei)の正極側に接続されて、起動時のベース電流が整
流平滑ラインから得られるようにしている。また、スイ
ッチング素子Q1 のベースと一時側アース間にはインダ
クタLB,検出駆動巻線NB,共振コンデンサCB ,ベー
ス電流制限抵抗RB の直列接続回路よりなる自励発振駆
動用の共振回路が接続される。また、スイッチング素子
Q1 のベースと平滑コンデンサCiの負極(1次側アー
ス)間に挿入されるクランプダイオードDD により、ス
イッチング素子Q1 のオフ時に流れるクランプ電流の経
路を形成するようにされており、また、スイッチング素
子Q1 のコレクタは絶縁コンバータトランスPITの一
次巻線N1 の一端と接続され、エミッタは接地される。
The base of the switching element Q1 is connected to a smoothing capacitor Ci1 (rectified smoothing voltage 2) via a starting resistor RS.
It is connected to the positive electrode side of Ei) so that the base current at the time of starting can be obtained from the rectification smoothing line. A resonance circuit for self-excited oscillation driving is connected between the base of the switching element Q1 and the ground on the temporary side, and includes a series connection circuit of an inductor LB, a detection drive winding NB, a resonance capacitor CB, and a base current limiting resistor RB. . A clamp diode DD inserted between the base of the switching element Q1 and the negative electrode (primary ground) of the smoothing capacitor Ci forms a path for a clamp current flowing when the switching element Q1 is turned off. , The collector of switching element Q1 is connected to one end of primary winding N1 of insulating converter transformer PIT, and the emitter is grounded.

【0007】また、上記スイッチング素子Q1 のコレク
タ−エミッタ間に対しては、並列共振コンデンサCrが
並列に接続されている。この並列共振コンデンサCr
は、自身のキャパシタンスと、後述する絶縁コンバータ
トランスPITの一次巻線N1側のリーケージインダク
タンスL1とにより電圧共振形コンバータの一次側並列
共振回路を形成する。そして、ここでは詳しい説明を省
略するが、スイッチング素子Q1 のオフ時には、この並
列共振回路の作用によって共振コンデンサCrの両端電
圧Vcrは、実際には正弦波状のパルス波形となって電
圧共振形の動作が得られるようになっている。
A parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the collector and the emitter of the switching element Q1. This parallel resonance capacitor Cr
Forms a primary parallel resonance circuit of the voltage resonance type converter by its own capacitance and a leakage inductance L1 on the primary winding N1 side of the insulating converter transformer PIT described later. Although the detailed description is omitted here, when the switching element Q1 is turned off, the voltage Vcr across the resonance capacitor Cr actually becomes a sinusoidal pulse waveform due to the action of the parallel resonance circuit, and the voltage resonance type operation is performed. Is obtained.

【0008】この図に示す直交型制御トランスPRT
は、検出巻線ND,駆動巻線NB,及び制御巻線NCが巻
装された可飽和リアクトルである。この直交型トランス
PRTは、スイッチング素子Q1を駆動すると共に、定
電圧制御のために設けられる。この直交型制御トランス
PRTの構造としては、図示は省略するが、4本の磁脚
を有する2つのダブルコの字型コアの互いの磁脚の端部
を接合するようにして立体型コアを形成する。そして、
この立体型コアの所定の2本の磁脚に対して、同じ巻回
方向に検出巻線ND,駆動巻線NBを巻装し、更に制御巻
線NCを、上記検出巻線ND,駆動巻線NBに対して直交
する方向に巻装して構成される。
The orthogonal control transformer PRT shown in FIG.
Is a saturable reactor on which a detection winding ND, a drive winding NB, and a control winding NC are wound. The orthogonal transformer PRT drives the switching element Q1 and is provided for constant voltage control. As the structure of the orthogonal control transformer PRT, although not shown, a three-dimensional core is formed by joining the ends of the two magnetic legs of two double U-shaped cores having four magnetic legs. I do. And
The detection winding ND and the drive winding NB are wound around the predetermined two magnetic legs of the three-dimensional core in the same winding direction, and the control winding NC is further connected to the detection winding ND and the drive winding ND. It is configured by being wound in a direction orthogonal to the line NB.

【0009】この場合、直交型制御トランスPRTの検
出巻線NDは、平滑コンデンサCiの正極と絶縁コンバ
ータトランスPITの一次巻線N1との間に直列に挿入
されることで、スイッチング素子Q1のスイッチング出
力は、一次巻線N1を介して検出巻線NDに伝達される。
直交型制御トランスPRTにおいては、検出巻線NDに
得られたスイッチング出力がトランス結合を介して駆動
巻線NBに励起されることで、駆動巻線NBにはドライブ
電圧としての交番電圧が発生する。このドライブ電圧
は、自励発振駆動回路を形成する直列共振回路(NB,
CB)からベース電流制限抵抗RBを介して、ドライブ電
流としてスイッチング素子Q1のベースに出力される。
これにより、スイッチング素子Q1は、直列共振回路
(NB,CB)の共振周波数により決定されるスイッチン
グ周波数でスイッチング動作を行うことになる。
In this case, the detection winding ND of the orthogonal control transformer PRT is inserted in series between the positive electrode of the smoothing capacitor Ci and the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT, so that the switching of the switching element Q1 is performed. The output is transmitted to the detection winding ND via the primary winding N1.
In the orthogonal control transformer PRT, the switching output obtained on the detection winding ND is excited by the drive winding NB via the transformer coupling, so that an alternating voltage as a drive voltage is generated on the drive winding NB. . This drive voltage is applied to a series resonance circuit (NB,
CB) is output to the base of the switching element Q1 as a drive current via the base current limiting resistor RB.
As a result, the switching element Q1 performs a switching operation at a switching frequency determined by the resonance frequency of the series resonance circuit (NB, CB).

【0010】絶縁コンバ−タトランスPITは、スイッ
チング素子Q1 のスイッチング出力を二次側に伝送する
絶縁コンバータトランスPITは、図9に示すように、
例えばフェライト材によるE型コアCR1、CR2を互
いの磁脚が対向するように組み合わせたEE型コアが備
えられ、このEE型コアの中央磁脚に対して、分割ボビ
ンBを利用して一次巻線N1 と、二次巻線N2をそれぞ
れ分割した状態で巻装している。そして、中央磁脚に対
しては図のようにギャップGを形成するようにしてい
る。これによって、所要の結合係数による疎結合が得ら
れるようにしている。ギャップGは、E型コアCR1,
CR2の中央磁脚を、2本の外磁脚よりも短く形成する
ことで形成することが出来る。また、結合係数kとして
は、例えばk≒0.85という疎結合の状態を得るよう
にしており、その分、飽和状態が得られにくいようにし
ている。
The insulated converter transformer PIT for transmitting the switching output of the switching element Q1 to the secondary side, as shown in FIG.
For example, an EE-type core in which E-type cores CR1 and CR2 made of a ferrite material are combined so that their magnetic legs are opposed to each other is provided. The wire N1 and the secondary winding N2 are wound separately. A gap G is formed for the center magnetic leg as shown in the figure. As a result, loose coupling with a required coupling coefficient can be obtained. The gap G is the E type core CR1,
The CR2 can be formed by forming the central magnetic leg shorter than the two outer magnetic legs. The coupling coefficient k is set to a loosely coupled state of, for example, k ≒ 0.85, so that a saturated state is hardly obtained.

【0011】上記絶縁コンバ−タトランスPITの一次
巻線N1の一端は、スイッチング素子Q1 のコレクタと
接続され、他端側は図のように検出巻線NDの直列接続
を介して平滑コンデンサCiの正極(整流平滑電圧E
i)と接続されている。
One end of the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT is connected to the collector of the switching element Q1, and the other end is connected to the positive terminal of a smoothing capacitor Ci through a series connection of a detection winding ND as shown in the figure. (Rectified smoothing voltage E
i).

【0012】絶縁コンバ−タトランスPITの二次側で
は、一次巻線N1 により誘起された交番電圧が二次巻線
N2に発生する。この場合、二次巻線N2に対しては、二
次側並列共振コンデンサC2 が並列に接続されること
で、二次巻線N2のリーケージインダクタンスL2と二次
側並列共振コンデンサC2のキャパシタンスとによって
並列共振回路が形成される。この並列共振回路により、
二次巻線N2に励起される交番電圧は共振電圧となる。
つまり二次側において電圧共振動作が得られる。
On the secondary side of the insulated converter transformer PIT, an alternating voltage induced by the primary winding N1 is generated in the secondary winding N2. In this case, the secondary parallel resonance capacitor C2 is connected in parallel to the secondary winding N2, so that the leakage inductance L2 of the secondary winding N2 and the capacitance of the secondary parallel resonance capacitor C2 are determined. A parallel resonance circuit is formed. With this parallel resonance circuit,
The alternating voltage excited by the secondary winding N2 becomes a resonance voltage.
That is, a voltage resonance operation is obtained on the secondary side.

【0013】即ち、この電源回路では、一次側にはスイ
ッチング動作を電圧共振形とするための並列共振回路が
備えられ、二次側には、全波整流動作(電圧共振動作)
を得るための並列共振回路が備えられる。なお、本明細
書では、このように一次側及び二次側に対して共振回路
が備えられて動作する構成のスイッチングコンバータに
ついては、「複合共振形スイッチングコンバータ」とも
いうことにする。
That is, in this power supply circuit, the primary side is provided with a parallel resonance circuit for making the switching operation a voltage resonance type, and the secondary side is provided with a full-wave rectification operation (voltage resonance operation).
And a parallel resonance circuit for obtaining In the present specification, such a switching converter configured to operate with a resonance circuit provided on the primary side and the secondary side is also referred to as a “composite resonance type switching converter”.

【0014】上記ようにして形成される二次側の並列共
振回路に対しては、二次巻線N2に対してタップを設け
た上で、整流ダイオードDO1,DO2、及び平滑コンデン
サCO1,CO2を図のように接続することで、[整流ダイ
オードDO1,平滑コンデンサCO1]の組と、[整流ダイ
オードDO2,平滑コンデンサCO2]の組とによる、2組
の半波整流回路が設けられる。[整流ダイオードDO1,
平滑コンデンサCO1]の組から成る半波整流回路は二次
側並列共振回路から供給される共振電圧を入力して直流
出力電圧EO1を生成し、[整流ダイオードDO2,平滑コ
ンデンサCO2]から成る全波整流回路も同様に、二次側
並列共振回路から供給される共振電圧を入力して直流出
力電圧EO2を生成する。なお、この場合には、直流出力
電圧EO1及び直流出力電圧EO2は制御回路1に対しても
分岐して入力される。制御回路1においては、直流出力
電圧EO1を検出電圧として利用し、直流出力電圧EO2を
制御回路1の動作電源として利用する。
In the secondary parallel resonance circuit formed as described above, a tap is provided for the secondary winding N2, and the rectifier diodes DO1, DO2 and the smoothing capacitors CO1, CO2 are connected. By connecting as shown in the figure, two sets of half-wave rectifier circuits each including a set of [rectifier diode DO1, smoothing capacitor CO1] and a set of [rectifier diode DO2, smoothing capacitor CO2] are provided. [Rectifier diode DO1,
The half-wave rectifier circuit composed of the set of the smoothing capacitor CO1] receives the resonance voltage supplied from the secondary parallel resonance circuit to generate a DC output voltage EO1, and generates a full-wave composed of the [rectifier diode DO2, the smoothing capacitor CO2]. Similarly, the rectifier circuit receives the resonance voltage supplied from the secondary-side parallel resonance circuit and generates a DC output voltage EO2. In this case, the DC output voltage EO1 and the DC output voltage EO2 are also branched and input to the control circuit 1. In the control circuit 1, the DC output voltage EO1 is used as a detection voltage, and the DC output voltage EO2 is used as an operation power supply of the control circuit 1.

【0015】ところで、絶縁コンバータトランスPIT
においては、一次巻線N1 、二次巻線N2 の極性(巻方
向)と整流ダイオードDO (DO1,DO2/DO3,DO4)
の接続との関係によって、一次巻線N1 のインダクタン
スL1と二次巻線N2 のインダクタンスL2 との相互イ
ンダクタンスMについて、+Mとなる場合と−Mとなる
場合とがある。例えば、図10(a)に示す接続形態を
採る場合に相互インダクタンスは+Mとなり、図10
(b)に示す接続形態を採る場合に相互インダクタンス
は−Mとなる。これを、図8に示す二次側の動作に対応
させてみると、[整流ダイオードDO1,平滑コンデンサ
CO1]の組による半波整流回路に関しては、例えば二次
巻線N2に得られる交番電圧が正極性のときに整流ダイ
オードDO1に整流電流が流れて+Mの動作モード(フォ
ワード方式)を行い、逆に、二次巻線N2に得られる交
番電圧が負極性のときには、整流ダイオードDO1はオフ
となって、整流電流は流れずないことになる。即ち、こ
の電源回路では、相互インダクタンスが+Mのモードに
より整流動作を行っているものである。
Incidentally, the insulation converter transformer PIT
, The polarity (winding direction) of the primary winding N1 and the secondary winding N2 and the rectifier diode DO (DO1, DO2 / DO3, DO4)
, The mutual inductance M between the inductance L1 of the primary winding N1 and the inductance L2 of the secondary winding N2 may be + M or -M. For example, when the connection form shown in FIG. 10A is adopted, the mutual inductance is + M,
When the connection form shown in (b) is adopted, the mutual inductance is -M. When this is made to correspond to the operation on the secondary side shown in FIG. 8, for a half-wave rectifier circuit using a set of [rectifier diode DO1, smoothing capacitor CO1], for example, the alternating voltage obtained in the secondary winding N2 is When the polarity is positive, a rectification current flows through the rectifier diode DO1 to perform the + M operation mode (forward mode). Conversely, when the alternating voltage obtained in the secondary winding N2 has a negative polarity, the rectifier diode DO1 is turned off. As a result, no rectified current flows. That is, in this power supply circuit, the rectifying operation is performed in a mode where the mutual inductance is + M.

【0016】このような構成では、一次側の並列共振回
路と二次側並列共振回路の作用によって増加された負荷
側に電力が供給され、それだけ負荷側に供給される電力
も増加して、最大負荷電力の増加率も向上する。これ
は、先に図10にて説明したように、絶縁コンバータト
ランスPITに対してギャップGを形成して所要の結合
係数による疎結合としたことによって、更に飽和状態と
なりにくい状態を得たことで実現されるものである。例
えば、絶縁コンバータトランスPITに対してギャップ
Gが設けられない場合には、フライバック動作時におい
て絶縁コンバータトランスPITが飽和状態となって動
作が異常となる可能性が高く、上述した全波整流動作が
適正に行われるのを望むのは難しい。
In such a configuration, the electric power is supplied to the load side increased by the action of the primary side parallel resonance circuit and the secondary side parallel resonance circuit, and the electric power supplied to the load side is also increased. The rate of increase in load power is also improved. This is because, as described above with reference to FIG. 10, the gap G is formed in the insulating converter transformer PIT and loose coupling is performed with a required coupling coefficient, thereby obtaining a state that is more difficult to be saturated. It is realized. For example, when the gap G is not provided for the insulating converter transformer PIT, there is a high possibility that the insulating converter transformer PIT becomes saturated during flyback operation and the operation becomes abnormal. It is difficult to hope that this is done properly.

【0017】制御回路1では、二次側直流出力電圧レベ
ル(EO1)の変化に応じて、制御巻線NCに流す制御電
流(直流電流)レベルを可変することで、直交型制御ト
ランスPRTに巻装された駆動巻線NBのインダクタン
スLBを可変制御する。これにより、駆動巻線NBのイン
ダクタンスLBを含んで形成されるスイッチング素子Q1
のための自励発振駆動回路内の直列共振回路の共振条件
が変化する。これは、次に図8にて説明するように、ス
イッチング素子Q1のスイッチング周波数を可変する動
作となるが、この動作によって二次側直流出力電圧を安
定化する。
In the control circuit 1, the level of the control current (DC current) flowing through the control winding NC is varied according to the change in the secondary side DC output voltage level (EO1), so that the winding is wound around the orthogonal control transformer PRT. The inductance LB of the mounted drive winding NB is variably controlled. Thereby, the switching element Q1 formed including the inductance LB of the drive winding NB is formed.
The resonance condition of the series resonance circuit in the self-excited oscillation driving circuit for the above changes. This is an operation for varying the switching frequency of the switching element Q1, as described below with reference to FIG. 8, and this operation stabilizes the secondary-side DC output voltage.

【0018】ここで、図8に示したようにして駆動巻線
NBのインダクタンスLBを可変制御構造の直交型制御ト
ランスPRTが設けられる場合、スイッチング周波数を
可変するのにあたり、スイッチング素子Q1がオフとな
る期間TOFFは一定とされたうえで、オンとなる期間TO
Nを可変制御するようにされる。つまり、この電源回路
では、定電圧制御動作として、スイッチング周波数を可
変制御するように動作することで、スイッチング出力に
対する共振インピーダンス制御を行い、これと同時に、
スイッチング周期におけるスイッチング素子の導通角制
御(PWM制御)も行っているものと見ることが出来
る。そして、この複合的な制御動作を1組の制御回路系
によって実現している。
Here, in the case where an orthogonal control transformer PRT having a variable control structure is provided with the inductance LB of the drive winding NB as shown in FIG. 8, the switching element Q1 is turned off to change the switching frequency. Period TOFF is fixed, and the period T
N is variably controlled. In other words, in this power supply circuit, as a constant voltage control operation, the switching frequency is variably controlled to perform resonance impedance control for the switching output, and at the same time,
It can be seen that the conduction angle control (PWM control) of the switching element in the switching cycle is also performed. This complex control operation is realized by a set of control circuit systems.

【0019】図12は、上記図8に示した回路のスイッ
チング周期での要部の動作を示す波形図であり、安定動
作時の波形とされる。自励発振駆動回路としての直列共
振回路(NB,CB)では、駆動巻線NBに得られた交番
電圧により共振動作を行うことで、ベース電流制限用抵
抗RBを介した直列共振電流IOとしては、図12(e)
に示すように、正弦波状が波形が得られる。そして、こ
の直列共振電流IOが、例えばクランプダイオードDDか
ら流れる図12(f)の電流IDと合成されることで、
スイッチング素子Q1のベースには図12(d)に示す
ように、ベース電流(駆動電流)IBが流れる。この駆
動電流IBによって、スイッチング素子Q1は、スイッチ
ング動作を行う。この駆動電流IBによって制御される
スイッチング素子Q1のコレクタ電流Icpとしては、
図12(b)に示す波形が得られる。また、スイッチン
グ素子Q1//並列共振コンデンサCrの並列接続回路
の両端には、図12(a)に示すようにして、この並列
共振回路の作用によって並列共振電圧Vcpが発生す
る。この並列共振電圧Vcpは、図のように、スイッチ
ング素子Q1がオンとなる期間TONは0レベルで、オフ
となる期間TOFFにおいて正弦波状のパルスとなる波形
が得られ、電圧共振形としての動作に対応している。ま
た、並列共振コンデンサCrには、図12(c)に示す
ようにして、期間TOFFにおいて正弦波状の並列共振電
流Icrが流れる。
FIG. 12 is a waveform diagram showing the operation of the main part in the switching cycle of the circuit shown in FIG. 8 and is a waveform at the time of stable operation. In the series resonance circuit (NB, CB) as a self-excited oscillation drive circuit, the resonance operation is performed by the alternating voltage obtained in the drive winding NB, so that the series resonance current IO via the base current limiting resistor RB is reduced. , FIG. 12 (e)
As shown in the figure, a sinusoidal waveform is obtained. Then, the series resonance current IO is combined with the current ID of FIG.
As shown in FIG. 12D, a base current (drive current) IB flows through the base of the switching element Q1. With the driving current IB, the switching element Q1 performs a switching operation. The collector current Icp of the switching element Q1 controlled by the drive current IB is:
The waveform shown in FIG. 12B is obtained. Further, at both ends of the parallel connection circuit of the switching element Q1 // parallel resonance capacitor Cr, a parallel resonance voltage Vcp is generated by the operation of the parallel resonance circuit as shown in FIG. As shown in the figure, the parallel resonance voltage Vcp has a waveform of a sine wave pulse during the period TOFF when the switching element Q1 is on and the period TOFF when the switching device Q1 is off as shown in FIG. Yes, it is. As shown in FIG. 12C, a sine-wave parallel resonance current Icr flows through the parallel resonance capacitor Cr during the period TOFF.

【0020】ここで、スイッチング素子Q1がオンとな
る期間TONにおいて、図12(e)の直列共振電流IO
の正電流の領域(期間T1)は、図12(d)の駆動電
流IBの順方向バイアス電流の領域に対応する。また、
同じ期間TONにおいて、直列共振電流IOが負電流の領
域(T2)は、駆動電流IBの逆方向バイアス電流とな
る。そして、この期間TONにおける駆動電流IBの逆方
向バイアス電流の領域がスイッチング素子Q1の蓄積時
間tstgである。
Here, during the period TON when the switching element Q1 is turned on, the series resonance current IO shown in FIG.
The positive current region (period T1) corresponds to the forward bias current region of the drive current IB in FIG. Also,
In the same period TON, a region (T2) where the series resonance current IO is a negative current is a reverse bias current of the drive current IB. The area of the reverse bias current of the drive current IB during this period TON is the accumulation time tstg of the switching element Q1.

【0021】スイッチング素子Q1のベース−エミッタ
間には、逆回復時間trrを所定まで長くした低速のク
ランプダイオードDDが接続されている。スイッチング
素子Q1がオフとなる期間TOFFでは、図12(f)に示
すようにして、直列共振電流IOが、クランプダイオー
ドDD→ベース電流制限抵抗RB→共振コンデンサCB→
駆動巻線NBを介して流れる。そして次に、期間TONが
開始されると、直ちにダンパー期間となり、並列共振コ
ンデンサCrの充放電エネルギーがダンパー電流(I
D)として、クランプダイオードDD→スイッチング素子
Q1のベース→コレクタを介して流れる。この場合に
は、図3(f)に示すように、ダンパー電流(ID)と
しては、2.3Apのレベルとなる。上記ダンパー期間
が終了すると、クランプダイオードDDは逆回復時間t
rrの領域となる。この逆回復時間trrにおいては、
クランプダイオードDDが導通の状態にある。そして、
この逆回復時間trrにおいて駆動電流IBが増加し
て、スイッチング素子Q1をオンとするだけの電流量が
得られるとスイッチング素子Q1がオンとなる。但し、
この逆回復時間trrが開始された時点においては、図
12(d)の駆動電流IB(ベース電流)が正の極性に
反転しても、スイッチング素子Q1のベースには実際に
は電流が供給されないため、スイッチング素子Q1は直
ちにはオンにはならなず、この後、スイッチング素子Q
1のベース電流レベルが、スイッチング素子Q1を導通さ
せるのに足るレベルに達することで、或るタイミングで
スイッチング素子Q1がオン状態に遷移するものであ
る。
A low-speed clamp diode DD whose reverse recovery time trr is increased to a predetermined value is connected between the base and the emitter of the switching element Q1. In the period TOFF during which the switching element Q1 is turned off, as shown in FIG. 12 (f), the series resonance current IO changes from the clamp diode DD to the base current limiting resistor RB to the resonance capacitor CB.
It flows through the drive winding NB. Then, when the period TON starts, the damper period immediately starts, and the charging / discharging energy of the parallel resonance capacitor Cr becomes equal to the damper current (I
As D), the current flows through the clamp diode DD → the base → the collector of the switching element Q1. In this case, as shown in FIG. 3F, the damper current (ID) has a level of 2.3 Ap. At the end of the damper period, the clamp diode DD has a reverse recovery time t.
rr region. In this reverse recovery time trr,
The clamp diode DD is conducting. And
When the driving current IB increases during the reverse recovery time trr and a current amount enough to turn on the switching element Q1 is obtained, the switching element Q1 is turned on. However,
At the time when the reverse recovery time trr is started, no current is actually supplied to the base of the switching element Q1 even if the drive current IB (base current) in FIG. Therefore, the switching element Q1 does not turn on immediately, and thereafter, the switching element Q1
When the base current level of 1 reaches a level sufficient to make the switching element Q1 conductive, the switching element Q1 transitions to the ON state at a certain timing.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】ここで、図11には、
一次側の並列共振電圧Vcp、コレクタ電流Icp、駆
動電流IBの動作波形が示されている。図11(a)
(b)(c)には交流入力電圧Vac=80Vで最大負
荷電力時の条件での動作が示され、図11(d)(e)
(f)には交流入力電圧Vac=60Vで最大負荷電力
時の条件での動作が示されている。
Here, FIG. 11 shows:
The operation waveforms of the primary side parallel resonance voltage Vcp, the collector current Icp, and the drive current IB are shown. FIG. 11 (a)
(B) and (c) show the operation under the condition of the maximum load power with the AC input voltage Vac = 80 V, and FIGS.
(F) shows the operation under the condition of the AC input voltage Vac = 60 V and the maximum load power.

【0023】先ず、交流入力電圧Vac=80V、最大
負荷電力時の条件下での動作として、図11(a)
(b)(c)における期間T3はダンパー期間に対応
し、期間T4は逆回復時間trrに対応しているのであ
るが、このように重負荷で交流入力電圧が低い条件で
は、図11(c)に示すようにして、駆動電流IBは期
間T4(逆回復時間trr)となっても順方向に流れな
いために、スイッチング素子Q1をオンとはしない。こ
のために、スイッチング動作としては異常動作となる。
このような異常動作は、例えば図11(b)に示すよう
にして、期間T4直後のコレクタ電流Icpに対して寄
生振動としての高周波のノイズが重畳し、これに伴っ
て、図12(a)の並列共振電圧Vcpとして示すよう
に、パルスノイズが発生する現象として現れる。
First, as an operation under the condition of the AC input voltage Vac = 80 V and the maximum load power, FIG.
The period T3 in (b) and (c) corresponds to the damper period, and the period T4 corresponds to the reverse recovery time trr. Under such heavy load and low AC input voltage conditions, FIG. ), The drive current IB does not flow in the forward direction even during the period T4 (reverse recovery time trr), so that the switching element Q1 is not turned on. Therefore, the switching operation becomes an abnormal operation.
In such an abnormal operation, for example, as shown in FIG. 11B, high-frequency noise as parasitic oscillation is superimposed on the collector current Icp immediately after the period T4, and accordingly, FIG. Appear as a phenomenon that pulse noise occurs as shown by the parallel resonance voltage Vcp.

【0024】そして、交流入力電圧Vac=60Vで最
大負荷電力時の条件では、更にこの異常動作が拡大す
る。つまり、図11(f)に示すようにして、期間T4
(逆回復時間trr)にばらつきが生じ、この場合には
期間T4が長くなって駆動電流IBの逆方向電流レベル
が増加するために、図12(e)に示すコレクタ電流I
cpのように、同じ期間T4におけるに重畳するノイズ
の振幅が増大する。そして、これに伴って、図11
(d)に示される並列共振電圧Vcpのパルスノイズの
レベルも大きくなる。
Under the condition of the AC input voltage Vac = 60 V and the maximum load power, this abnormal operation is further enlarged. That is, as shown in FIG.
(Reverse recovery time trr) varies. In this case, the period T4 becomes longer and the reverse current level of the drive current IB increases, so that the collector current I shown in FIG.
As in cp, the amplitude of noise superimposed on the same period T4 increases. Then, with this, FIG.
The level of the pulse noise of the parallel resonance voltage Vcp shown in FIG.

【0025】上記した異常動作としての現象を軽減して
重負荷の条件に対応するため、図8に示した回路の実際
としては、二次側並列共振コンデンサC2のキャパシタ
ンスは、所要の最大負荷電力値が得られるように、本来
最適とされる値よりも大きな値を選定するようにしてい
る。しかしこの場合には、本来最適とされるキャパシタ
ンスの二次側並列共振コンデンサC2を選定した場合と
比較して、図8に示す回路において一次巻線N1に流れ
る一次側共振電流I1と二次巻線N2に流れる二次側共振
電流I2が増加することで電力損失が増加する。
In order to cope with the condition of heavy load by reducing the phenomenon as the abnormal operation described above, in practice of the circuit shown in FIG. 8, the capacitance of the secondary side parallel resonance capacitor C2 is the required maximum load power. In order to obtain a value, a value larger than the originally optimum value is selected. However, in this case, the primary-side resonance current I1 flowing through the primary winding N1 and the secondary-side resonance current I1 in the circuit shown in FIG. The power loss increases as the secondary side resonance current I2 flowing in the line N2 increases.

【0026】また、これまで述べた図8に示す回路の構
成の場合、定常動作時であっても、図11(c)に示す
ようにして、一次側並列共振電流Icrには期間TON内
の開始期間において、寄生振動としてのノイズが発生し
てしまう。これに応じて、僅かではあるが、スイッチン
グパルスである並列共振電圧Vcpにも、ノイズが生じ
る。また、図11(d)に示す駆動電流IBについて
も、期間TOFF内の開始期間においてやはり寄生振動が
発生する。
In addition, in the case of the circuit configuration shown in FIG. 8 described above, the primary-side parallel resonance current Icr falls within the period TON as shown in FIG. In the start period, noise as parasitic oscillation occurs. Accordingly, although slightly, noise also occurs in the parallel resonance voltage Vcp which is a switching pulse. Also, the driving current IB shown in FIG. 11D also causes parasitic oscillation in the start period within the period TOFF.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記した
課題を考慮してスイッチング電源回路として次のように
構成する。つまり、スイッチング素子を備え、入力され
た直流入力電圧を断続して出力するスイッチング手段
と、このスイッチング手段の出力を二次側に伝送する絶
縁コンバータトランスと、上記スイッチング手段を形成
し、スイッチング素子を自励式によりスイッチング駆動
する自励発振駆動回路と、スイッチング手段の動作を共
振形とするようにして挿入される一次側共振回路と、絶
縁コンバータトランスの二次巻線に対して二次側共振コ
ンデンサを接続することで、絶縁コンバータトランスの
二次巻線の漏洩インダクタンス成分と二次側共振コンデ
ンサのキャパシタンスとによって共振回路を形成する二
次側共振回路と、二次巻線に得られる交番電圧を入力し
て半波整流動作又は全波整流動作を行って二次側直流出
力電圧を得るように構成された直流出力電圧生成手段
と、二次側に得られる電圧レベルに応じてスイッチング
素子のスイッチング周波数を可変することで定電圧制御
を行うようにされる定電圧制御手段と、少なくとも、逆
回復時間が無いとされるダイオード素子と抵抗素子との
直列接続によって形成され、スイッチング素子がオフと
される期間に自励発振駆動回路に対して負の方向の電流
を流すように設けられるクランプ回路とを備えて構成す
る。
In view of the above-mentioned problems, the present invention is configured as a switching power supply circuit as follows. That is, a switching device including a switching device, for intermittently outputting the input DC input voltage, an insulating converter transformer for transmitting the output of the switching device to the secondary side, and the switching device are formed. A self-excited oscillation drive circuit that performs switching driving by a self-excited system, a primary-side resonance circuit inserted so that the operation of the switching means is of a resonance type, and a secondary-side resonance capacitor for a secondary winding of an insulating converter transformer Is connected, the secondary resonance circuit that forms a resonance circuit by the leakage inductance component of the secondary winding of the insulating converter transformer and the capacitance of the secondary resonance capacitor, and the alternating voltage obtained in the secondary winding It is configured to input and perform half-wave rectification operation or full-wave rectification operation to obtain a secondary-side DC output voltage. Current output voltage generation means, constant voltage control means for performing constant voltage control by varying the switching frequency of the switching element according to the voltage level obtained on the secondary side, at least no reverse recovery time And a clamp circuit formed by connecting a diode element and a resistor element in series, and provided to flow a current in a negative direction to the self-excited oscillation drive circuit during a period when the switching element is turned off. Constitute.

【0028】上記構成によれば、クランプ回路として
は、逆回復時間が無いとされる特性を有したダイオード
素子と、抵抗の直列接続とによって形成されることにな
る。このようなクランプ回路であれば、クランプ機能の
ためのダイオード素子としての逆回復時間は無いように
される。
According to the above configuration, the clamp circuit is formed by a diode element having a characteristic that has no reverse recovery time and a resistor connected in series. With such a clamp circuit, there is no reverse recovery time as a diode element for the clamp function.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】図1の回路図は、本発明の実施の
形態としての電源回路の構成を示している。なお、この
図において図8と同一部分には、同一符号を付して説明
を省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG.

【0030】この図に示す電源回路としては、スイッチ
ング素子Q1がオフの期間に、自励発振駆動回路(CB−
NB)に対して、負レベルの電流であるクランプ電流を
流すためのクランプ回路2として、ショットキーバリア
ダイオードDSBDと抵抗RDが備えられる。ここで、ショ
ットキーバリアダイオードDSBDとは、逆回復時間tr
r=0となる特性を有するものとされる。そして、この
ショットキーバリアダイオードDSBDのアノード側を抵
抗RDにお直列接続を介して一次側アースと接続し、カ
ソードをスイッチング素子Q1のベースに接続するよう
にして回路内に挿入する。つまり、本実施の形態におい
ては、図8の回路において採用されていた低速のクラン
プダイオードDDに代えて、ショットキーバリアダイオ
ードDSBDと抵抗RDの直列接続回路が備えられた構成を
採る。
The power supply circuit shown in FIG. 1 has a self-excited oscillation driving circuit (CB-
A Schottky barrier diode DSBD and a resistor RD are provided as a clamp circuit 2 for supplying a clamp current which is a negative level current to NB). Here, the Schottky barrier diode DSBD is the reverse recovery time tr
It is assumed that it has the characteristic of r = 0. Then, the anode side of the Schottky barrier diode DSBD is connected to the primary side ground via a series connection of a resistor RD, and the cathode is inserted into the circuit so as to be connected to the base of the switching element Q1. That is, the present embodiment employs a configuration in which a series connection circuit of a Schottky barrier diode DSBD and a resistor RD is provided instead of the low-speed clamp diode DD used in the circuit of FIG.

【0031】また、この回路においては、図8に示され
ていたベース電流制限抵抗RBが省略される。従って、
駆動巻線NB−共振用コンデンサCBの直列接続から成る
自励発振回路の出力は、ベース電流制限抵抗RBを介す
ることなく、直接、スイッチング素子Q1のベースに対
して接続される形態を採るようにされる。
In this circuit, the base current limiting resistor RB shown in FIG. 8 is omitted. Therefore,
The output of the self-excited oscillation circuit composed of the drive winding NB and the resonance capacitor CB connected in series is directly connected to the base of the switching element Q1 without passing through the base current limiting resistor RB. Is done.

【0032】このような構成による図1の電源回路のス
イッチング周期による動作波形を図3に示す。この図に
示す動作波形は、交流入力電圧Vac=100Vで最大
負荷電力時の条件での安定動作時に得られたものであ
る。
FIG. 3 shows operation waveforms of the power supply circuit having the above-described configuration according to the switching cycle. The operation waveform shown in this figure is obtained during a stable operation under the condition of the maximum input power with the AC input voltage Vac = 100V.

【0033】ここで、スイッチング素子Q1のスイッチ
ング動作に伴って得られる、図3(a)の一次側の並列
共振電圧Vcp、及び図3(b)のコレクタ電流Icp
としては、図2に示した波形と同様となるものである。
Here, the parallel resonance voltage Vcp on the primary side of FIG. 3A and the collector current Icp of FIG. 3B obtained with the switching operation of the switching element Q1.
Is similar to the waveform shown in FIG.

【0034】この場合、図3(f)はショットキーバリ
アダイオードDSBDを介して流れる電流IDを示してい
る。ショットキーバリアダイオードDSBDには、スイッ
チング素子Q1がオフとなる期間TOFFには自励発振駆動
回路(CB−NB)に負の方向に流れるクランプ電流が導
通するようにされ、スイッチング素子Q1がオンとなる
期間TONが開始されると、短時間のダンパー期間T3に
おいてスイッチング素子Q1のベース−コレクタを介し
てダンパー電流が流れる。しかし、ショットキーバリア
ダイオードDSBDは逆回復時間trr=0であるため
に、ダンパー期間T3が終了した後においては、逆回復
時間trrによる逆回復電流が流入する現象は無くなっ
て、直ちにショットキーバリアダイオードDSBDが非導
通の状態となる。
FIG. 3F shows a current ID flowing through the Schottky barrier diode DSBD. In the Schottky barrier diode DSBD, a clamp current flowing in the negative direction to the self-excited oscillation drive circuit (CB-NB) is conducted during a period TOFF when the switching element Q1 is turned off, and the switching element Q1 is turned on. When a certain period TON starts, a damper current flows through the base-collector of the switching element Q1 in a short damper period T3. However, since the Schottky barrier diode DSBD has the reverse recovery time trr = 0, after the damper period T3 ends, the phenomenon that the reverse recovery current flows due to the reverse recovery time trr disappears, and the Schottky barrier diode DSBD immediately disappears. DSBD is turned off.

【0035】このようにして逆回復時間trrとしての
期間が無くなることによって、例えば図3(e)に示す
自励発振駆動回路の共振電流IOを、クランプダイオー
ドDDを介して一次側アースに引き込む動作が無くな
る。このため、図2(d)に示す駆動電流IBとして
は、ダンパー期間T3が終了して、ダンパー電流が0レ
ベルとなった時点から、順方向電流となってスイッチン
グ素子Q1のベースに供給され、スイッチング素子Q1が
オンに遷移する。つまり、図2に示す期間TONの開始時
点からスイッチング素子Q1がオンとなるものである。
By eliminating the period as the reverse recovery time trr in this manner, the operation of drawing the resonance current IO of the self-excited oscillation driving circuit shown in FIG. 3E to the primary side ground via the clamp diode DD, for example. Disappears. For this reason, the drive current IB shown in FIG. 2D is supplied to the base of the switching element Q1 as a forward current from the time when the damper period T3 ends and the damper current becomes 0 level, The switching element Q1 is turned on. That is, the switching element Q1 is turned on from the start of the period TON shown in FIG.

【0036】また、本実施の形態の回路としては、図3
(c)(d)に示す波形と、先に図12(c)(d)に
示した波形とを比較して分かるように、並列共振電流I
cr、駆動電流IBには、寄生振動によるノイズが発生
していない。
FIG. 3 shows a circuit according to this embodiment.
As can be seen by comparing the waveforms shown in FIGS. 12C and 12D with the waveforms shown in FIGS.
No noise due to parasitic oscillation is generated in cr and the drive current IB.

【0037】更に、図3(d)に示す駆動電流IBとし
て、蓄積時間tstgに対応する期間の波形は、図12
(d)に示した駆動電流IBの場合よりも逆方向電流と
しての絶対値が大きくなっている。これは、ショットキ
ーバリアダイオードDSTBの順方向の電圧降下が、低速
のクランプダイオードDDよりも小さいことに起因する
のであるが、これによって、スイッチング素子Q1がタ
ーンオフするときの蓄積キャリアをより急速に消滅させ
ることができるために、スイッチング素子Q1の蓄積時
間tstgと、下降時間tfを短縮するようにも作用する。
Further, as the drive current IB shown in FIG. 3D, the waveform during the period corresponding to the accumulation time tstg is shown in FIG.
The absolute value as the reverse current is larger than in the case of the drive current IB shown in (d). This is due to the fact that the forward voltage drop of the Schottky barrier diode DSTB is smaller than that of the low-speed clamp diode DD, so that the accumulated carriers when the switching element Q1 is turned off disappear more rapidly. Therefore, it also acts to shorten the accumulation time tstg and the fall time tf of the switching element Q1.

【0038】また、図2(a)(b)(c)と、図2
(d)(e)(f)に、一次側の並列共振電圧Vcp、
コレクタ電流Icp、駆動電流IBの動作波形を示す。
ここで、図2(a)(b)(c)には、交流入力電圧V
ac=60Vで最大負荷電力時の動作が示されており、
図2(d)(e)(f)には交流入力電圧Vac=80
Vで最大負荷電力時の動作が示されている。
FIG. 2A, FIG. 2B and FIG.
(D) In (e) and (f), the primary side parallel resonance voltage Vcp,
7 shows operation waveforms of the collector current Icp and the drive current IB.
Here, FIGS. 2A, 2B, and 2C show the AC input voltage V
The operation at the time of maximum load power at ac = 60V is shown,
FIGS. 2D, 2E, and 2F show the AC input voltage Vac = 80.
The operation at the maximum load power is shown at V.

【0039】このような重負荷で低入力電圧時となる条
件であっても、例えば図2(c)又は図2(f)に示す
ようにして、駆動電流IBはダンパー期間T3以降にお
いて既に正レベルが得られており、例えば期間TONから
直ちにスイッチング素子Q1はオンとなるように制御さ
れる。つまり、安定したスイッチング動作が得られるも
のである。また、ダンパー期間後の逆回復時間が形成さ
れないことで、例えば図2(b)(e)に示すコレクタ
電流Icpには、図11(b)(e)に示すコレクタ電
流Icpのようにノイズは発生せず、これに伴って、期
間TONに現れていた並列共振電圧Vcpのノイズパルス
も、図2(a)(d)に示すようにして発生しない。
Even under such heavy load and low input voltage conditions, as shown in FIG. 2C or 2F, for example, the drive current IB is already positive after the damper period T3. The level is obtained, and for example, the switching element Q1 is controlled to be turned on immediately after the period TON. That is, a stable switching operation can be obtained. Further, since the reverse recovery time after the damper period is not formed, for example, the collector current Icp shown in FIGS. 2B and 2E has noise like the collector current Icp shown in FIGS. 11B and 11E. Accordingly, the noise pulse of the parallel resonance voltage Vcp appearing during the period TON does not occur as shown in FIGS. 2A and 2D.

【0040】例えば、図8に示した電源回路では、図1
1により説明した異常動作や図12に示したノイズの発
生などを回避するために、クランプダイオードDDにつ
いて逆回復時間trrを選別すると共に、スイッチング
素子Q1の電流増幅率hFEのランク分けを行っていた。
また、ベース電流制限抵抗RBの値を最適なスイッチン
グ素子のドライブ条件が得られるように選定していたも
のである。
For example, in the power supply circuit shown in FIG.
In order to avoid the abnormal operation described in 1 and the occurrence of noise shown in FIG. 12, the reverse recovery time trr is selected for the clamp diode DD, and the current amplification factor hFE of the switching element Q1 is classified. .
Further, the value of the base current limiting resistor RB is selected so as to obtain the optimum driving condition of the switching element.

【0041】これに対して、本実施の形態としては、上
記逆回復時間trr=0であり、逆回復時間trrのば
らつき要因は解消される。そして、前述したように、本
実施の形態では、蓄積時間tstgに対応する期間の逆方
向ベース電流(駆動電流IB)が増加するため、スイッ
チング素子Q1についての蓄積時間tstgや電流増幅率h
FEのランク分けの幅が拡大される。これにより、例えば
部品管理などの製造能率の向上が図られるものである。
On the other hand, in the present embodiment, the reverse recovery time trr = 0, and the cause of the variation in the reverse recovery time trr is eliminated. As described above, in the present embodiment, since the reverse base current (drive current IB) in the period corresponding to the accumulation time tstg increases, the accumulation time tstg and the current amplification factor h for the switching element Q1 are increased.
The range of FE ranking is expanded. Thereby, for example, improvement in manufacturing efficiency such as parts management is achieved.

【0042】また、本実施の形態としての図1に示した
回路と図8に示した回路との比較として、図8に示す回
路構成の下で、ベース電流制限抵抗RB=1Ω、二次側
並列共振コンデンサC2=0.019μFを選定した場
合、一次側共振電流I1=5.8Ap、コレクタ電流I
cp=3.3Ap、二次側共振電流I2=8Ap−pと
なり、入力電力Pin=166.5Wという結果が得ら
れた。これに対して、図1に示した構成の下では、抵抗
RD=8.2Ω、二次側並列共振コンデンサC2=0.0
12μFを選定することができる。ここで、C2=0.
012μFとしての値は、二次側並列共振コンデンサC
2として本来適せと意図される値である。このように部
品を選定した場合、上記図2及び図3にて説明した動作
の下で、一次側共振電流I1=4.4Ap、コレクタ電
流Icp=2.8ap、二次側共振電流I2=6.8A
p−pとなり、入力電力Pin=164.0Wという結
果が得られた。つまり、図8に示した回路の場合と比較
して本実施の形態では、一次側共振電流I1及び二次側
共振電流I2の電流レベルが抑制され、結果として2.
5W程度の電力損失の低減が図られているものである。
また、これと共に対応可能な最大負荷電力は、図8に示
す回路が150W程度であったのに対して、本実施の形
態の回路では、50W程度拡大されて、約200Wにま
で引き上げられている。
As a comparison between the circuit shown in FIG. 1 as the present embodiment and the circuit shown in FIG. 8, under the circuit configuration shown in FIG. 8, the base current limiting resistor RB = 1Ω, the secondary side When the parallel resonance capacitor C2 = 0.19 μF is selected, the primary side resonance current I1 = 5.8 Ap and the collector current I
cp = 3.3 Ap, the secondary side resonance current I2 = 8 Ap-p, and the result that the input power Pin = 166.5 W was obtained. On the other hand, under the configuration shown in FIG. 1, the resistance R D = 8.2Ω and the secondary side parallel resonance capacitor C 2 = 0.0
12 μF can be selected. Here, C2 = 0.
The value of 012 μF is the value of the secondary side parallel resonance capacitor C.
2 is a value originally intended to be suitable. When the components are selected in this manner, under the operation described with reference to FIGS. 2 and 3, the primary-side resonance current I1 = 4.4 Ap, the collector current Icp = 2.8 ap, and the secondary-side resonance current I2 = 6. .8A
pp, and a result of input power Pin = 164.0 W was obtained. That is, in the present embodiment, the current levels of the primary side resonance current I1 and the secondary side resonance current I2 are suppressed as compared with the case of the circuit shown in FIG.
The power loss is reduced by about 5 W.
In addition, the maximum load power that can be handled at the same time is about 150 W in the circuit shown in FIG. 8, while the circuit of the present embodiment is expanded by about 50 W and raised to about 200 W. .

【0043】続いて、本実施の形態の電源回路の変形例
について以降説明していくこととして、先ず、図4に第
1の変形例としての本実施の形態の電源回路の構成を示
す。なお、この図において図1と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。
Next, a description will be given of a modified example of the power supply circuit of the present embodiment. First, FIG. 4 shows a configuration of the power supply circuit of the present embodiment as a first modified example. In this figure, the same parts as those in FIG.

【0044】この図に示す電源回路においては、クラン
プ回路2A内に対して、フェライトビーズインダクタL
Dが追加されている点が、図1に示したクランプ回路2
と異なる。この場合、フェライトビーズインダクタLD
は、ショットキーバリアダイオードDSBDと抵抗RD間に
対して直列に挿入される。例えば、このフェライトビー
ズインダクタLDが挿入されることによって、ショット
キーバリアダイオードDSBDのターンオフ、更にはター
ンオン時のノイズを吸収するようにされる。このような
クランプ回路2Aとしては、抵抗RD=4.7Ω、フェ
ライトビーズインダクタLD=0.5μHを選定するこ
とができる。
In the power supply circuit shown in this figure, a ferrite bead inductor L is provided in the clamp circuit 2A.
The point where D is added is that the clamp circuit 2 shown in FIG.
And different. In this case, the ferrite bead inductor LD
Is inserted in series between the Schottky barrier diode DSBD and the resistor RD. For example, the insertion of the ferrite bead inductor LD absorbs noise when the Schottky barrier diode DSBD is turned off and further turned on. As such a clamp circuit 2A, a resistor RD = 4.7Ω and a ferrite bead inductor LD = 0.5 μH can be selected.

【0045】また、図4にクランプ回路2Bとして示す
ように、フェライトビーズインダクタLDを抵抗RDに対
して並列に挿入する接続形態としても、同様にノイズを
吸収する作用を有する。また、クランプ回路2A,又は
クランプ回路2Bを備えた電源回路の動作としては、先
に図2及び図3に示したのと同様の動作が得られるもの
である。
Also, as shown as a clamp circuit 2B in FIG. 4, a connection form in which a ferrite bead inductor LD is inserted in parallel with the resistor RD has a function of absorbing noise. The operation of the power supply circuit including the clamp circuit 2A or the clamp circuit 2B is such that the same operation as that shown in FIGS. 2 and 3 can be obtained.

【0046】また、本実施の形態の電源回路の二次側と
しては、図1に示したように、二次側並列共振回路と半
波整流回路との構成に限定されるものではない。そこ
で、第2〜第4の変形例としての二次側の構成を図5〜
図7に示す。なお、これら図5〜図7において、一次側
の構成は図1と同様でよいものとされる。また、図1及
び図8と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
The secondary side of the power supply circuit of the present embodiment is not limited to the configuration of the secondary side parallel resonance circuit and the half-wave rectifier circuit as shown in FIG. Therefore, the configuration of the secondary side as the second to fourth modified examples is shown in FIGS.
As shown in FIG. In FIGS. 5 to 7, the configuration on the primary side may be the same as that in FIG. 1 and 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0047】図5には、第2の変形例としての二次側の
構成が示されている。この図に示す二次側においても、
二次巻線N2に対して二次側並列共振コンデンサC2が備
えられることで、二次側には並列共振回路が形成され
る。そしてこの場合には、二次巻線N2に対してセンタ
ータップを設けた上で、整流ダイオードDO1,DO2,D
O3,DO4及び平滑コンデンサCO1,CO2を図のように接
続することで、[整流ダイオードDO1,DO2,平滑コン
デンサCO1]の組と、[整流ダイオードDO3,DO4,平
滑コンデンサCO2]の組とによる、2組の全波整流回路
が設けられる。[整流ダイオードDO1,DO2,平滑コン
デンサCO1]から成る全波整流回路は二次側並列共振回
路から供給される共振電圧を入力して直流出力電圧EO1
を生成し、[整流ダイオードDO3,DO4,平滑コンデン
サCO2]から成る全波整流回路も同様に、二次側並列共
振回路から供給される共振電圧を入力して直流出力電圧
EO2を生成する。
FIG. 5 shows a configuration on the secondary side as a second modification. Also on the secondary side shown in this figure,
By providing the secondary side parallel resonance capacitor C2 for the secondary winding N2, a parallel resonance circuit is formed on the secondary side. In this case, a center tap is provided for the secondary winding N2, and the rectifier diodes DO1, DO2, D
By connecting O3, DO4 and the smoothing capacitors CO1, CO2 as shown in the figure, a set of [rectifier diodes DO1, DO2, smoothing capacitor CO1] and a set of [rectifier diodes DO3, DO4, smoothing capacitor CO2] are obtained. Two sets of full wave rectifier circuits are provided. A full-wave rectifier circuit composed of [rectifier diodes DO1, DO2, smoothing capacitor CO1] receives a resonance voltage supplied from a secondary parallel resonance circuit and receives a DC output voltage EO1.
Similarly, the full-wave rectifier circuit composed of [rectifier diodes DO3, DO4, smoothing capacitor CO2] also receives the resonance voltage supplied from the secondary-side parallel resonance circuit to generate the DC output voltage EO2.

【0048】このような構成を先に図10により説明し
た二次側の整流動作と照らし合わせてみると、例えば二
次巻線N2に得られる交番電圧が正極性のときに整流ダ
イオードDO1(DO3)に整流電流が流れる動作は、図1
0(a)としての+Mの動作モード(フォワード方式)
とみることができ、逆に、二次巻線N2に得られる交番
電圧が負極性のときに整流ダイオードDO2(DO4)に整
流電流が流れる動作は、図10(b)に示した−Mの動
作モード(フライバック方式)であるとみることができ
る。即ち、この電源回路では、二次巻線に得られる交番
電圧が正/負となるごとに、相互インダクタンスが+M
/−Mのモードで動作することになる。
When such a configuration is compared with the rectification operation on the secondary side described earlier with reference to FIG. 10, for example, when the alternating voltage obtained in the secondary winding N2 has a positive polarity, the rectification diode DO1 (DO3 The operation in which a rectified current flows through
+ M operation mode as 0 (a) (forward mode)
Conversely, when the alternating voltage obtained in the secondary winding N2 has a negative polarity, the operation of the rectifying current flowing through the rectifying diode DO2 (DO4) is the same as that of -M shown in FIG. It can be regarded as the operation mode (flyback method). That is, in this power supply circuit, each time the alternating voltage obtained in the secondary winding becomes positive / negative, the mutual inductance becomes + M
/ -M mode.

【0049】図6に、第3の変形例としての二次側の構
成を示す。この図に示す二次側においても、二次巻線N
2に対して二次側並列共振コンデンサC2が備えられるこ
とで二次側並列共振回路が形成されるものとしたうえ
で、二次側巻線N2に対してはブリッジ整流回路DBR及
び平滑コンデンサCO1から成る整流平滑回路が備えられ
ることで、二次側出力電圧EO1を得るようにしている。
つまり、この構成では、二次側においてブリッジ整流回
路DBRによって全波整流動作を得ている。なお、この場
合には、二次側において、上記二次巻線N2とは独立し
て、もう1つの二次巻線N2Aを巻装してセンタータップ
を施した上で、整流ダイオードDO3,DO4及び平滑コン
デンサCO2を図のように接続することで、全波整流動作
によって二次側出力電圧EO2を得るようにしている。但
し、二次巻線N2Aに対しては、並列共振コンデンサは設
けられない。
FIG. 6 shows a configuration on the secondary side as a third modification. Also on the secondary side shown in FIG.
2, a secondary parallel resonance circuit is formed by providing a secondary parallel resonance capacitor C2, and a bridge rectifier circuit DBR and a smoothing capacitor CO1 are provided for the secondary winding N2. Is provided to obtain the secondary side output voltage EO1.
That is, in this configuration, a full-wave rectification operation is obtained by the bridge rectification circuit DBR on the secondary side. In this case, on the secondary side, independent of the secondary winding N2, another secondary winding N2A is wound around the secondary winding N2A and subjected to a center tap, and then the rectifier diodes DO3 and DO4 are provided. By connecting the smoothing capacitor CO2 as shown in the figure, a secondary output voltage EO2 is obtained by full-wave rectification. However, no parallel resonance capacitor is provided for the secondary winding N2A.

【0050】図7は、第4の変形例としての電源回路の
構成を示す回路図である。この図に示す二次側の構成と
して、二次巻線N2の一端は二次側アースに接続され、
他端は直列共振コンデンサCs1の直列接続を介して整
流ダイオードDO1のアノードと整流ダイオードDO2のカ
ソードの接続点に対して接続される。整流ダイオードD
O1のカソードは平滑コンデンサCO1の正極と接続され、
整流ダイオードDO2のアノードは二次側アースに対して
接続される。平滑コンデンサCO1の負極側は二次側アー
スに対して接続される。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a fourth modification. As a configuration of the secondary side shown in this figure, one end of the secondary winding N2 is connected to the secondary side ground,
The other end is connected to a connection point between the anode of the rectifier diode DO1 and the cathode of the rectifier diode DO2 via a series connection of the series resonance capacitor Cs1. Rectifier diode D
The cathode of O1 is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor CO1,
The anode of the rectifier diode DO2 is connected to the secondary side ground. The negative side of the smoothing capacitor CO1 is connected to the secondary side ground.

【0051】このような接続形態では結果的に、[直列
共振コンデンサCs1,整流ダイオードDO1,DO2、平
滑コンデンサCO1]の組から成る倍電圧全波整流回路が
設けられることになる。ここで、直列共振コンデンサC
s1は、自身のキャパシタンスと二次巻線N2の漏洩イン
ダクタンス成分とによって、整流ダイオードDO1,DO2
のオン/オフ動作に対応する直列共振回路を形成する。
即ち、本実施の形態の電源回路は、一次側にはスイッチ
ング動作を電流共振形とするための直列共振回路が備え
られ、二次側には、倍電圧全波整流動作を得るための直
列共振回路が備えられた複合共振形スイッチングコンバ
ータの構成を採る。
As a result, in such a connection form, a voltage doubler full-wave rectifier circuit composed of a set of [series resonance capacitor Cs1, rectifier diodes DO1, DO2, smoothing capacitor CO1] is provided. Here, the series resonance capacitor C
s1 is a rectifier diode DO1, DO2 due to its own capacitance and the leakage inductance component of the secondary winding N2.
To form a series resonance circuit corresponding to the on / off operation.
That is, the power supply circuit of the present embodiment is provided with a series resonance circuit on the primary side for making the switching operation a current resonance type, and a series resonance circuit for obtaining the voltage doubler full-wave rectification operation on the secondary side. A complex resonance type switching converter provided with a circuit is employed.

【0052】ここで、上記[直列共振コンデンサCs
1,整流ダイオードDO1,DO2、平滑コンデンサCO1]
の組による倍電圧全波整流動作としては次のようにな
る。一次側のスイッチング動作により一次巻線N1にス
イッチング出力が得られると、このスイッチング出力は
二次巻線N2に励起される。そして、整流ダイオードDO
1がオフとなり、整流ダイオードDO2がオンとなる期間
においては、一次巻線N1と二次巻線N2との極性(相互
インダクタンスM)が−Mとなる減極性モードで動作し
て、二次巻線N2の漏洩インダクタンスと直列共振コン
デンサCs1による直列共振作用によって、整流ダイオ
ードDO2により整流した整流電流IC2を直列共振コンデ
ンサCs1に対して充電する動作が得られる。そして、
整流ダイオードDO2がオフとなり、整流ダイオードDO1
がオンとなって整流動作を行う期間においては、一次巻
線N1と二次巻線N2との極性(相互インダクタンスM)
が+Mとなる加極性モードとなり、二次巻線N2に誘起
された電圧に直列共振コンデンサCs1の電位が加わる
という直列共振が生じる状態で平滑コンデンサCO1に対
して充電が行われる動作となる。上記のようにして、加
極性モード(+M;フォワード動作)と減極性モード
(−M;フライバック動作)との両者のモードを利用し
て整流動作が行われることで、平滑コンデンサCO1にお
いては、二次巻線N2の誘起電圧のほぼ2倍に対応する
直流出力電圧EO1が得られる。
Here, the [series resonance capacitor Cs]
1, rectifier diodes DO1, DO2, smoothing capacitor CO1]
The double voltage full-wave rectification operation by the set is as follows. When a switching output is obtained on the primary winding N1 by the switching operation on the primary side, this switching output is excited by the secondary winding N2. And a rectifier diode DO
During the period when 1 is off and the rectifier diode DO2 is on, the secondary winding N1 operates in the depolarization mode in which the polarity (mutual inductance M) of the primary winding N1 and the secondary winding N2 is -M. The operation of charging the series resonant capacitor Cs1 with the rectified current IC2 rectified by the rectifier diode DO2 is obtained by the series resonance effect of the leakage inductance of the line N2 and the series resonant capacitor Cs1. And
The rectifier diode DO2 turns off, and the rectifier diode DO1
Is turned on to perform the rectification operation, the polarity (mutual inductance M) of the primary winding N1 and the secondary winding N2.
Becomes + M, and the smoothing capacitor C01 is charged in a state where series resonance occurs in which the potential of the series resonance capacitor Cs1 is added to the voltage induced in the secondary winding N2. As described above, the rectifying operation is performed by using both the positive polarity mode (+ M; forward operation) and the depolarization mode (-M; flyback operation), so that the smoothing capacitor CO1 has: A DC output voltage EO1 corresponding to almost twice the induced voltage of the secondary winding N2 is obtained.

【0053】上記構成によると、本実施の形態では、相
互インダクタンスが+Mと−Mの動作モードとなる状態
を利用して、倍電圧全波整流を行うことで二次側直流出
力電圧を得るようにしている。つまり、一次側の電流共
振作用と二次側の電流共振作用とによる電磁エネルギー
が同時に負荷側に供給されるようにしているため、それ
だけ負荷側に供給される電力も更に増加して、最大負荷
電力の大幅な増加が図られることになる。
According to the above configuration, in the present embodiment, the secondary side DC output voltage is obtained by performing the double voltage full-wave rectification utilizing the state in which the mutual inductance is in the operation mode of + M and -M. I have to. That is, since the electromagnetic energy due to the primary side current resonance action and the secondary side current resonance action is simultaneously supplied to the load side, the power supplied to the load side further increases accordingly, and the maximum load A large increase in power will be achieved.

【0054】また、倍電圧全波整流回路によって二次側
直流出力電圧を得るようにしていることで、例えば等倍
電圧整流回路によって得られる二次側直流出力電圧と同
等のレベルを得ようとすれば、本実施の形態の二次巻線
N2としては、従来の1/2の巻数で済むことになる。
この巻数の削減は、絶縁コンバータトランスPITの小
型軽量化、及び低コスト化につながる。なお、この場合
にも、二次巻線N2とは独立して二次巻線N2を巻装し、
この二次巻線N2Aに対してはセンタータップをアースに
接地したうえで、整流ダイオードDO3,DO4及び平滑コ
ンデンサCO2からなる全波整流回路が接続されること
で、直流出力電圧EO2を生成するようにしている。
Further, by obtaining the secondary side DC output voltage by the voltage doubler full-wave rectifier circuit, it is possible to obtain a level equivalent to the secondary side DC output voltage obtained by the unity voltage rectifier circuit, for example. In this case, the secondary winding N2 of the present embodiment requires only half the number of turns of the conventional winding.
This reduction in the number of turns leads to a reduction in the size and weight of the insulating converter transformer PIT and a reduction in cost. Also in this case, the secondary winding N2 is wound independently of the secondary winding N2,
The center tap is grounded to the secondary winding N2A, and a full-wave rectifier circuit composed of rectifier diodes DO3, DO4 and a smoothing capacitor CO2 is connected to generate a DC output voltage EO2. I have to.

【0055】なお、本出願人は、複合共振形スイッチン
グコンバータとして、二次側直列共振回路を利用した4
倍電圧整流回路を備えた構成も既に提案しているが、こ
のような構成も本実施の形態の変形例として成立し得
る。つまり、本実施の形態としては二次側共振回路の構
成として特に限定されるものではない。
The applicant of the present invention uses a secondary-side series resonance circuit as a composite resonance type switching converter.
Although a configuration having a voltage doubler rectifier circuit has already been proposed, such a configuration can be realized as a modification of the present embodiment. That is, the present embodiment is not particularly limited as the configuration of the secondary resonance circuit.

【0056】また、上記実施の形態にあっては、複合共
振形スイッチングコンバータとして一次側に自励式の電
圧共振形コンバータを備えた構成を挙げているが、例え
ば電流共振形コンバータを一次側に備え、二次側に対し
て並列又は直列共振回路を備えた電源回路に対しても本
発明の適用は可能とされる。また、同じ電圧共振形コン
バータを一次側に備えるとしても、例えば図1の場合の
ように、1石のスイッチング素子を備えたいわゆるシン
グルエンド方式の構成のみでなく、2石のスイッチング
素子を交互にスイッチングさせるいわゆるプッシュプル
方式にも本発明が適用できるものである。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the self-excited voltage resonance type converter is provided on the primary side as the composite resonance type switching converter is described. For example, the current resonance type converter is provided on the primary side. The present invention can be applied to a power supply circuit having a parallel or series resonance circuit on the secondary side. Even if the same voltage resonance type converter is provided on the primary side, not only a so-called single-ended configuration having one switching element but also two switching elements alternately as shown in FIG. The present invention can be applied to a so-called push-pull system for switching.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、例えばシ
ョットキーダイオードなどの逆回復時間trrが無いと
されるダイオード素子と抵抗素子とによって、自励式の
共振形コンバータに備えられるべきクランプ回路を形成
する。これによって、スイッチング素子のターンオン時
におけるダンパー期間終了後には、逆回復時間としての
期間が形成されなくなるが、この結果、スイッチング素
子はダンパー期間終了後の時点ではオンとなっているよ
うに制御されるものである。従って、安定動作時におい
ても、また重負荷で低交流入力電圧の条件であっても、
異常なスイッチング動作の発生が防止される。また、こ
れにより、例えば電源起動時などの条件でもスイッチン
グ素子に対してかかるストレスを無いようにすることが
できる。更には、電源動作時における寄生振動によるノ
イズの発生等も解消される。
As described above, the present invention provides a clamp circuit to be provided in a self-excited resonance type converter by using a diode element such as a Schottky diode and the like, which has no reverse recovery time trr and a resistance element. Form. As a result, a period as a reverse recovery time is not formed after the end of the damper period when the switching element is turned on, but as a result, the switching element is controlled to be on at the time after the end of the damper period. Things. Therefore, even during stable operation, and even under heavy load and low AC input voltage conditions,
The occurrence of an abnormal switching operation is prevented. In addition, this makes it possible to eliminate stress applied to the switching element even under conditions such as when power is turned on. Furthermore, generation of noise due to parasitic vibration during power supply operation is also eliminated.

【0058】また、上記のようにして異常動作の発生が
解消されることで、二次側並列共振コンデンサとして
は、本来の適正なキャパシタンスのものを選定できるこ
とになるが、これによって、一次側共振電流と二次側共
振電流のレベルを小さくして電力変換効率の向上を図る
こともできる。
Further, by eliminating the occurrence of the abnormal operation as described above, it is possible to select a secondary parallel resonance capacitor having a proper capacitance as the secondary side parallel resonance capacitor. The power conversion efficiency can be improved by reducing the levels of the current and the secondary-side resonance current.

【0059】更には、本発明の構成によって、スイッチ
ング素子がターンオフ時において、スイッチング素子の
ベースに流れる逆方向電流が増加する。このためにスイ
ッチング素子の蓄積時間及び下降時間が短縮されるの
で、蓄積時間、電流増幅率のばらつきに対するマージン
が拡大し、それだけ最適ドライブ条件のマージンも拡大
される。また、スイッチング素子を選定する際のランク
範囲も拡大されて作業効率が向上する。そして、本発明
の場合には、当然のことながらクランプダイオードにつ
いて逆回復時間についての選定を行う必要もないもので
ある。
Further, according to the configuration of the present invention, when the switching element is turned off, the reverse current flowing through the base of the switching element increases. For this reason, the accumulation time and the fall time of the switching element are shortened, so that the margin for the variation of the accumulation time and the current amplification factor is expanded, and accordingly, the margin of the optimum drive condition is expanded. Also, the rank range when selecting the switching element is expanded, and the working efficiency is improved. In the case of the present invention, it is needless to say that it is not necessary to select the reverse recovery time for the clamp diode.

【0060】また、本発明としてのクランプ回路におい
て、例えば抵抗素子に対して直列若しくは並列にフェラ
イトビーズインダクタを挿入すれば、例えば逆回復時間
trrが無いショットキーダイオード素子のオン/オフ
時に発生し得るノイズを吸収することが可能となる。
In the clamp circuit according to the present invention, if a ferrite bead inductor is inserted, for example, in series or in parallel with a resistor element, for example, it may occur when a Schottky diode element having no reverse recovery time trr is turned on / off. It becomes possible to absorb noise.

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

【図1】本発明の実施の形態としての電源回路の構成例
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施の形態の電源回路の要部の動作を示す波
形図である。
FIG. 2 is a waveform chart showing an operation of a main part of the power supply circuit of the present embodiment.

【図3】本実施の形態の電源回路の要部の動作を示す波
形図である。
FIG. 3 is a waveform chart showing an operation of a main part of the power supply circuit of the present embodiment.

【図4】第1の変形例としての電源回路の構成例を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply circuit as a first modification.

【図5】第2の変形例としての電源回路の構成例を示す
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply circuit as a second modification.

【図6】第3の変形例としての電源回路の構成例を示す
回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply circuit as a third modification.

【図7】第4の変形例としての電源回路の構成例を示す
回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply circuit as a fourth modification.

【図8】先行技術としての電源回路の構成を示す回路図
である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit as a prior art.

【図9】本実施の形態の絶縁コンバータトランスの構造
を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a structure of the insulating converter transformer of the present embodiment.

【図10】相互インダクタンスが+M/−Mの場合の各
動作を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing each operation when the mutual inductance is + M / −M.

【図11】先行技術としての電源回路の要部の動作を示
す波形図である。
FIG. 11 is a waveform diagram showing an operation of a main part of a power supply circuit according to the prior art.

【図12】先行技術としての電源回路の要部の動作を示
す波形図である。
FIG. 12 is a waveform diagram showing an operation of a main part of a power supply circuit according to the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御回路、2 クランプ回路、Ci 平滑コンデン
サ、Q1, スイッチング素子、PIT 絶縁コンバー
タトランス、PRT 直交型制御(ドライブ)トラン
ス、Cr 並列共振コンデンサ、C2 二次側並列共振
コンデンサ、NC制御巻線、NB 駆動巻線、CB 共振
用コンデンサ、DSBD ショットキーバリアダイオー
ド、RD 抵抗、LD フェライトビーズインダクタ
1 control circuit, 2 clamp circuit, Ci smoothing capacitor, Q1, switching element, PIT isolation converter transformer, PRT orthogonal type control (drive) transformer, Cr parallel resonance capacitor, C2 secondary side parallel resonance capacitor, NC control winding, NB Drive winding, CB resonance capacitor, DSBD Schottky barrier diode, RD resistor, LD ferrite bead inductor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチング素子を備え、入力された直
流入力電圧を断続して出力するスイッチング手段と、 上記スイッチング手段の出力を二次側に伝送する絶縁コ
ンバータトランスと、 上記スイッチング手段を形成し、スイッチング素子を自
励式によりスイッチング駆動する自励発振駆動回路と、 上記スイッチング手段の動作を共振形とするようにして
挿入される一次側共振回路と、 上記絶縁コンバータトランスの二次巻線に対して二次側
共振コンデンサを接続することで、上記絶縁コンバータ
トランスの二次巻線の漏洩インダクタンス成分と、上記
二次側共振コンデンサのキャパシタンスとによって共振
回路を形成する二次側共振回路と、 上記二次巻線に得られる交番電圧を入力して半波整流動
作又は全波整流動作を行って二次側直流出力電圧を得る
ように構成された直流出力電圧生成手段と、 二次側に得られる電圧レベルに応じて、上記スイッチン
グ素子のスイッチング周波数を可変することで定電圧制
御を行うようにされる定電圧制御手段と、 少なくとも、逆回復時間が無いとされるダイオード素子
と抵抗素子との直列接続によって形成され、上記スイッ
チング素子がオフとされる期間に上記自励発振駆動回路
に対して負の方向の電流を流すように設けられるクラン
プ回路と、 を備えて構成されることを特徴とするスイッチング電源
回路。
A switching means for intermittently outputting an input DC input voltage, an insulating converter transformer for transmitting an output of the switching means to a secondary side, and the switching means; A self-excited oscillation drive circuit for switchingly driving the switching element by a self-excited method, a primary side resonance circuit inserted so as to make the operation of the switching means a resonance type, and a secondary winding of the insulating converter transformer. By connecting a secondary-side resonance capacitor, a secondary-side resonance circuit that forms a resonance circuit by a leakage inductance component of a secondary winding of the insulating converter transformer and a capacitance of the secondary-side resonance capacitor; Input the alternating voltage obtained to the secondary winding and perform half-wave rectification or full-wave rectification to perform secondary DC. DC output voltage generating means configured to obtain a power voltage, and a constant voltage configured to perform constant voltage control by varying a switching frequency of the switching element according to a voltage level obtained on a secondary side. Control means, formed at least by a series connection of a diode element and a resistance element having no reverse recovery time, and in a negative direction with respect to the self-excited oscillation drive circuit during a period in which the switching element is turned off. A switching power supply circuit comprising: a clamp circuit provided so as to flow a current.
【請求項2】 上記クランプ回路内に対してフェライト
ビーズインダクタが挿入されることを特徴とする請求項
1に記載のスイッチング電源回路。
2. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein a ferrite bead inductor is inserted into the clamp circuit.
【請求項3】 上記フェライトビーズインダクタは上記
抵抗素子に対して直列に接続されることを特徴とする請
求項2に記載のスイッチング電源回路。
3. The switching power supply circuit according to claim 2, wherein said ferrite bead inductor is connected in series with said resistance element.
【請求項4】 上記フェライトビーズインダクタは上記
抵抗素子に対して並列に接続されることを特徴とする請
求項2に記載のスイッチング電源回路。
4. The switching power supply circuit according to claim 2, wherein said ferrite bead inductor is connected in parallel to said resistance element.
【請求項5】 上記自励発振駆動回路と上記スイッチン
グ素子の制御入力間に対して、電流制限のための抵抗が
挿入されないことを特徴とする請求項1に記載のスイッ
チング電源回路。
5. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein a resistor for limiting current is not inserted between the self-excited oscillation drive circuit and a control input of the switching element.
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