JP2002153055A - Switching power device - Google Patents

Switching power device

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JP2002153055A
JP2002153055A JP2000343164A JP2000343164A JP2002153055A JP 2002153055 A JP2002153055 A JP 2002153055A JP 2000343164 A JP2000343164 A JP 2000343164A JP 2000343164 A JP2000343164 A JP 2000343164A JP 2002153055 A JP2002153055 A JP 2002153055A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of audible sounds which are generated now and then from a transformer so far, if frequency becomes low in a variable frequency type switching power source. SOLUTION: A switch 3 is connected in series to the primary winding of a transformer 2 to form a variable frequency type switching power device. A rectifying smoothing circuit 4 is connected to the secondary winding N2 of the transformer 2. A comparator 24 for deciding whether or not its switching frequency is an audible frequency, is provided. The on-time breadth of the switch 3 is narrowed, when the switching frequency is an audible frequency.

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、スイッチング周波
数が可聴周波数範囲に入る又は入るおそれがある可変周
波数型のDC−DCコンバータ、インバータ等のスイッ
チング電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device such as a variable frequency type DC-DC converter, an inverter, etc., whose switching frequency falls within or may fall within an audible frequency range.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチング電源装置の1種である典型
的なDC−DCコンバータは、直流電源と、この一端と
他端との間に接続されたトランスの1次巻線とスイッチ
との直列回路と、トランスの2次巻線に接続された整流
平滑回路と、出力電圧検出回路と、スイッチ電流検出回
路と、出力電圧検出回路及び電流検出回路の出力に基づ
いてスイッチをオン・オフ制御するための制御回路とか
ら成る。制御回路はコンパレータを有し、このコンパレ
ータは、電流検出回路の出力と電圧検出回路の出力で補
正された参照電圧とを比較してスイッチのオン終了時点
を決定する。
2. Description of the Related Art A typical DC-DC converter, which is one type of switching power supply, includes a series circuit of a DC power supply, a primary winding of a transformer connected between one end and the other end, and a switch. A rectifying / smoothing circuit connected to a secondary winding of a transformer, an output voltage detection circuit, a switch current detection circuit, and on / off control of a switch based on outputs of the output voltage detection circuit and the current detection circuit. Control circuit. The control circuit has a comparator, and the comparator compares the output of the current detection circuit with the reference voltage corrected by the output of the voltage detection circuit to determine the end point of the switch.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、定格負荷又
は通常負荷から軽負荷状態に移行した時に、出力電圧の
上昇が生じるので、逆に参照電圧が低下し、また、電流
検出回路から得られる三角波状の検出信号のピークレベ
ルの低下が生じ、電流検出値のピークレベルがコンパレ
ータの入力のダイナミックレンジの下限を下回ること又
は参照電圧に達しないことが不規則的に発生する。スイ
ッチがこのように不規則にオン・オフ動作する場合に
は、スイッチング周波数即ちスイッチのオン・オフ繰返
し周波数が低くなり、単位時間当りのスイッチング回数
が少なくなり、スイッチング電源装置の効率が向上す
る。しかし、スイッチング周波数が不規則になり、可聴
周波数の範囲でスイッチングすると、トランスから可聴
音が発生し、使用者に不快感を与える。また、軽負荷時
の効率向上のために、スイッチを間欠的にオン・オフさ
せる場合においても上記と同様な問題が発生する。
By the way, when the load changes from the rated load or the normal load to the light load state, the output voltage rises. On the contrary, the reference voltage decreases, and the triangular current obtained from the current detecting circuit is reduced. The peak level of the wavy detection signal decreases, and the peak level of the current detection value falls below the lower limit of the dynamic range of the input of the comparator or does not reach the reference voltage irregularly. When the switch is turned on and off irregularly in this manner, the switching frequency, that is, the on / off repetition frequency of the switch is lowered, the number of times of switching per unit time is reduced, and the efficiency of the switching power supply device is improved. However, when the switching frequency becomes irregular and switching is performed in the audio frequency range, an audible sound is generated from the transformer, which gives the user discomfort. The same problem as described above also occurs when the switch is turned on and off intermittently in order to improve efficiency at light load.

【0004】そこで、本発明の第1の目的は、可聴音を
阻止又は抑制することができるスイッチング電源装置を
提供することにある。本発明の第2の目的は、可聴音を
阻止又は抑制することができると共に軽負荷時における
損失を大幅に軽減することができるスイッチング電源装
置を提供することにある。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a switching power supply capable of suppressing or suppressing audible sound. A second object of the present invention is to provide a switching power supply device capable of preventing or suppressing audible sound and greatly reducing loss under light load.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
第1の目的を達成するための本発明は、トランスと、前
記トランスの巻線に対して直流電源から供給する直流電
圧を断続するための1個又は複数のスイッチと、前記ト
ランスに接続された出力回路とを有し、前記スイッチの
スイッチング周波数を変えることができるように形成さ
れたスイッチング電源装置であって、前記スイッチのス
イッチング周波数が可聴周波数であるか否かを判定する
判定手段と、前記判定手段から可聴周波数であることを
示す出力が発生した時に前記スイッチの1回のスイッチ
ング動作によって前記トランスに供給するエネルギー量
を所定値以下に制限する手段とを有していることを特徴
とするスイッチング電源装置に係わるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the first object, the present invention intermittently interrupts a DC voltage supplied from a DC power supply to a transformer and a winding of the transformer. A switching power supply device having one or a plurality of switches for switching the switching frequency of the switch, and an output circuit connected to the transformer. Determining means for determining whether or not is an audible frequency; and when an output indicating the audible frequency is generated from the determining means, the amount of energy supplied to the transformer by one switching operation of the switch is set to a predetermined value. The present invention relates to a switching power supply having the following means.

【0006】なお、請求項2に示すように、巻線に印加
される電圧V1 と時間幅Tonとの積V1 Tonを所定値以
下に制御する手段を設けることができる。上記V1 Ton
の所定値V1 TonはV1 Ton≦√(2EL)を満足する
値とすることが望ましい。ここでEはスイッチの1回の
オンによってトランスに供給されるエネルギー量であっ
て、好ましくは70μJ(マイクロジュール)であり、
Lはトランスの巻線のインダクタンスである。また、請
求項3に示すようにスイッチのオン時間幅を所定値以下
に制限する手段を設けることができる。このスイッチの
オン時間幅の所定値の好ましい値は2μsである。ま
た、請求項4に示すように、スイッチの電流のピーク値
を所定値以下に制限する手段を設けることができる。上
記ピーク値の所定値は、√(2E/L)であることが望
ましい。また、上記第2の目的を達成するために、定格
負荷時には可聴周波数よりも高いスイッチング周波数と
して、軽い負荷の時にのみ可聴周波数でのスイッチング
が生じるように構成することができる。また、請求項6
に示すように軽い負荷の時に間欠発振が生じるように構
成することができる。
It is possible to provide a means for controlling the product V1 Ton of the voltage V1 applied to the winding and the time width Ton to a predetermined value or less. V1 Ton above
Is desirably a value satisfying V1 Ton ≦ V (2EL). Here, E is the amount of energy supplied to the transformer by one turn of the switch, and is preferably 70 μJ (microjoule);
L is the inductance of the transformer winding. Further, a means for limiting the ON time width of the switch to a predetermined value or less can be provided. A preferred value of the predetermined value of the ON time width of this switch is 2 μs. Further, a means for limiting the peak value of the switch current to a predetermined value or less can be provided. It is desirable that the predetermined value of the peak value is √ (2E / L). In order to achieve the second object, the switching frequency may be higher than the audible frequency at the rated load, and the switching at the audible frequency may be performed only at a light load. Claim 6
As shown in (1), it can be configured such that intermittent oscillation occurs when the load is light.

【0007】[0007]

【発明の効果】各請求項の発明によれば、スイッチング
周波数が可聴周波数の範囲に入ると、トランスに供給さ
れるエネルギー量が制限されるために可聴音の発生が阻
止又は抑制され、使用者に不快感を与えなくなる。ま
た、請求項5及び6の発明によれば、軽い負荷時にスイ
ッチング周波数を可聴周波数範囲まで下げるので、単位
時間当りのスイッチング周波数を大幅に低下することが
でき、効率向上を図ることができ、且つ可聴音の発生を
阻止又は抑制することができる。
According to the present invention, when the switching frequency falls within the range of the audible frequency, the amount of energy supplied to the transformer is limited, so that the generation of the audible sound is prevented or suppressed. No more discomfort. According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the switching frequency is reduced to the audible frequency range when the load is light, so that the switching frequency per unit time can be significantly reduced, and the efficiency can be improved. Generation of audible sound can be prevented or suppressed.

【0008】[0008]

【実施形態】次に、図1〜図4を参照して本発明の実施
形態に従う可変周波数型スイッチング電源装置を説明す
る。
Next, a variable frequency switching power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0009】このスイッチング電源装置は、フライバッ
ク型DC−DCコンバータであって、大別して直流電源
1と、トランス2と、電界効果トランジスタ(FET)
から成るスイッチ3と、整流平滑回路4と、出力電圧検
出回路5と、電流検出器としての電流検出抵抗6と、ス
イッチ制御信号形成回路7とから成る。
This switching power supply is a flyback type DC-DC converter, and is roughly divided into a DC power supply 1, a transformer 2, and a field effect transistor (FET).
, A rectifying / smoothing circuit 4, an output voltage detecting circuit 5, a current detecting resistor 6 as a current detector, and a switch control signal forming circuit 7.

【0010】フライバック型DC−DCコンバータ回路
を形成するために、トランス2は漏れインダクタンスを
有する1次巻線N1 とこれに電磁結合された2次巻線N
2 とを有する。1次巻線N1 とスイッチ3と電流検出用
抵抗6との直列回路は電源1の一方の端子1aと他方の
端子1bとの間に接続されている。
To form a flyback type DC-DC converter circuit, a transformer 2 includes a primary winding N1 having a leakage inductance and a secondary winding N electromagnetically coupled to the primary winding N1.
And 2. A series circuit of the primary winding N1, the switch 3, and the current detecting resistor 6 is connected between one terminal 1a of the power supply 1 and the other terminal 1b.

【0011】整流平滑回路4は整流ダイオードD1 と平
滑用コンデンサC1 とから成り、平滑用コンデンサC1
は整流ダイオードD1 を介して2次巻線N2 に並列に接
続されている。平滑用コンデンサC1 に接続された対の
出力端子8a、8bは負荷9を接続するためのものであ
る。
The rectifying / smoothing circuit 4 comprises a rectifying diode D1 and a smoothing capacitor C1.
Are connected in parallel to a secondary winding N2 via a rectifier diode D1. A pair of output terminals 8a and 8b connected to the smoothing capacitor C1 are for connecting a load 9.

【0012】出力電圧検出回路5は、電圧検出抵抗1
0、11と、誤差増幅器12と、基準電圧源13と、発
光ダイオード14とから成る。抵抗10、11は出力端
子8a、8b間の電圧を検出し、この検出電圧を誤差増
幅器12の一方の入力端子に送る。誤差増幅器12は検
出電圧と基準電圧源13の基準電圧との差の値を出力す
る。発光ダイオード14は出力端子8aと誤差増幅器1
2の出力端子との間に接続されており、出力電圧に比例
的に変化する光出力を発生する。
The output voltage detection circuit 5 includes a voltage detection resistor 1
0, 11, an error amplifier 12, a reference voltage source 13, and a light emitting diode 14. The resistors 10 and 11 detect the voltage between the output terminals 8 a and 8 b and send the detected voltage to one input terminal of the error amplifier 12. The error amplifier 12 outputs a difference value between the detection voltage and the reference voltage of the reference voltage source 13. The light emitting diode 14 is connected to the output terminal 8 a and the error amplifier 1.
2 to generate an optical output that varies in proportion to the output voltage.

【0013】制御信号形成回路7は、第1のコンパレー
タ15と、第1の基準電圧Es1を発生する基準電圧源1
6と、分圧抵抗17と、ホトトランジスタ18と、パル
ス発生回路19と、RSフリップフロップ20と、NO
Rゲート21と、駆動回路22と、増幅回路23と、第
2のコンパレータ24と、第2の基準電圧Es2を発生す
る第2の基準電圧源25とから成る。
The control signal forming circuit 7 includes a first comparator 15 and a reference voltage source 1 for generating a first reference voltage Es1.
6, a voltage dividing resistor 17, a phototransistor 18, a pulse generating circuit 19, an RS flip-flop 20,
It comprises an R gate 21, a drive circuit 22, an amplifier circuit 23, a second comparator 24, and a second reference voltage source 25 for generating a second reference voltage Es2.

【0014】第1のコンパレータ15の一方の入力端子
は電流検出用抵抗6とスイッチ3との接続点に接続され
ている。従って、コンパレータ15の一方の入力端子に
は電流検出抵抗6に流れる電流Ia に比例した電圧値V
a を有する電流検出信号が供給される。第1の基準電圧
源16の一端は電源1のグランド側の端子1bに接続さ
れ、第1の基準電圧源16の他方の端子は抵抗17に接
続されている。発光ダイオード14に光結合されたホト
トランジスタ18は抵抗17とグランド側端子1bとの
間に接続されている。従って、抵抗17とホトトランジ
スタ18との接続点26には、第1の基準電圧Es1を抵
抗17とホトトランジスタ18の抵抗とで分圧したもの
に相当する電圧値Vb を有する電圧帰還制御信号が得ら
れる。接続点26は第1のコンパレータ15の他方の入
力端子に接続され、且つ増幅回路23及び第2のコンパ
レータ24の一方の入力端子に接続されている。第1の
コンパレータ15は電流検出信号の電圧値Va と電圧帰
還制御信号の電圧値Vb とを図3(B)に示すように比
較して図3(C)に示す出力を発生する。
One input terminal of the first comparator 15 is connected to a connection point between the current detecting resistor 6 and the switch 3. Therefore, a voltage value V proportional to the current Ia flowing through the current detection resistor 6 is applied to one input terminal of the comparator 15.
A current detection signal having a is provided. One end of the first reference voltage source 16 is connected to the ground terminal 1 b of the power supply 1, and the other terminal of the first reference voltage source 16 is connected to the resistor 17. The phototransistor 18 optically coupled to the light emitting diode 14 is connected between the resistor 17 and the ground terminal 1b. Accordingly, a voltage feedback control signal having a voltage value Vb corresponding to a voltage obtained by dividing the first reference voltage Es1 by the resistor 17 and the resistance of the phototransistor 18 is provided at a connection point 26 between the resistor 17 and the phototransistor 18. can get. The connection point 26 is connected to the other input terminal of the first comparator 15 and to one input terminal of the amplifier circuit 23 and one input terminal of the second comparator 24. The first comparator 15 compares the voltage value Va of the current detection signal with the voltage value Vb of the voltage feedback control signal as shown in FIG. 3B to generate an output shown in FIG.

【0015】パルス発生回路(OSC)19は、第1及
び第2の入力端子19a、19bと出力端子19cとを
有し、出力端子19cから図3(A)に示すように定格
負荷又は重負荷時及び第1の軽負荷時には幅の狭いパル
スを第1の周期T1 で発生し、第1の軽負荷よりも更に
軽い第2の軽負荷時には高レベル期間が低レベル期間よ
りも長い方形波を第1の周期T1 よりも長い第2の周期
T2 で発生する。このパルス発生回路19の詳細は追っ
て説明する。
The pulse generating circuit (OSC) 19 has first and second input terminals 19a and 19b and an output terminal 19c, and receives a rated load or a heavy load from the output terminal 19c as shown in FIG. And at the first light load, a narrow pulse is generated in the first period T1, and at the second light load, which is lighter than the first light load, a square wave whose high level period is longer than the low level period is generated. Occurs in a second period T2 longer than the first period T1. Details of the pulse generation circuit 19 will be described later.

【0016】RSフリップフロップ20のセット端子S
はNOT回路26を介してパルス発生回路19の出力端
子19cに接続され、リセット端子Rは第1のコンパレ
ータ15に接続されている。NORゲート21の一方の
入力端子はパルス発生回路19の出力端子19cに接続
され、他方の入力端子はフリップフロップ20の反転出
力端子Qに接続され、出力端子は駆動回路22を介
してスイッチ3の制御端子即ちゲートに接続されてい
る。フリップフロップ20は図3(D)に示す信号を発
生し、NORゲート21は図3(E)に示すスイッチ制
御信号を出力する。
The set terminal S of the RS flip-flop 20
Is connected to the output terminal 19c of the pulse generation circuit 19 via the NOT circuit 26, and the reset terminal R is connected to the first comparator 15. One input terminal of the NOR gate 21 is connected to the output terminal 19c of the pulse generating circuit 19, the other input terminal the inverted output terminal Q of the flip-flop 20 - is connected to the switch 3 and an output terminal through a driving circuit 22 Is connected to the control terminal, that is, the gate. The flip-flop 20 generates the signal shown in FIG. 3D, and the NOR gate 21 outputs the switch control signal shown in FIG.

【0017】増幅回路23は接続点26に得られる電圧
帰還信号を示す電圧値Vb を増幅して周波数制御電圧V
f を発生し、これをパルス発生回路19の第1の入力端
子19aに送る。パルス発生回路19の出力周波数は周
波数制御信号Vf に比例的に変化する。
The amplifier circuit 23 amplifies the voltage value Vb indicating the voltage feedback signal obtained at the connection point 26, and
f is generated and sent to the first input terminal 19a of the pulse generation circuit 19. The output frequency of the pulse generation circuit 19 changes in proportion to the frequency control signal Vf.

【0018】第2のコンパレータ24は第2の基準電圧
源25を伴なって可聴周波数検出手段即ち判定手段を構
成するものであって、この一方の入力端子は接続点26
に接続され、他方の入力端子は第2の基準電圧源25に
接続され、出力端子はパルス発生回路19の第2の入力
端子19bに接続されている。第2の基準電圧源25
は、図3(F)に示す第2の基準電圧Es2を第2のコン
パレータ24に供給する。第2の基準電圧Es2は、重負
荷及び第1の軽負荷時の電圧帰還制御信号の電圧値Vb
よりも低く、第2の軽負荷時の電圧帰還制御信号の電圧
値Vb よりも高くなるように設定されている。従って、
第2のコンパレータ24の出力電圧Vk は図3(G)に
示すように変化し、Vb <Es2の条件を満足している時
に可聴周波数を示す低レベル信号を出力する。即ち、負
荷9が極めて小さい第2の軽負荷状態となると、出力電
圧が上昇し、逆に電圧帰還制御信号の電圧値Vb が低下
し、パルス発生回路19の出力周波数及びスイッチ3の
スイッチング周波数が可聴周波数範囲に入る値まで低下
する。第2のコンパレータ24は、スイッチング周波数
に比例する電圧帰還制御信号の電圧値Vb と第2の基準
電圧Es2とを比較するので、可聴周波数か否かを判定す
ることができる。パルス発生回路19の出力周波数又は
スイッチ3のスイッチング周波数を直接的に検出して可
聴周波数を検出することも可能であるが、これに比べて
図1の第2のコンパレータ24による可聴周波数検出は
回路構成が簡単になるという特長を有する。
The second comparator 24 constitutes an audio frequency detecting means, that is, a judging means, together with a second reference voltage source 25. One input terminal of the second comparator 24 is a connection point 26.
The other input terminal is connected to the second reference voltage source 25, and the output terminal is connected to the second input terminal 19b of the pulse generation circuit 19. Second reference voltage source 25
Supplies the second reference voltage Es2 shown in FIG. The second reference voltage Es2 is the voltage value Vb of the voltage feedback control signal at the time of heavy load and the first light load.
And is set to be higher than the voltage value Vb of the voltage feedback control signal at the time of the second light load. Therefore,
The output voltage Vk of the second comparator 24 changes as shown in FIG. 3G, and outputs a low-level signal indicating an audio frequency when the condition of Vb <Es2 is satisfied. That is, when the load 9 enters the second light load state where the load 9 is extremely small, the output voltage increases, conversely, the voltage value Vb of the voltage feedback control signal decreases, and the output frequency of the pulse generation circuit 19 and the switching frequency of the switch 3 decrease. It falls to a value within the audible frequency range. The second comparator 24 compares the voltage value Vb of the voltage feedback control signal, which is proportional to the switching frequency, with the second reference voltage Es2, so that it is possible to determine whether the frequency is an audio frequency. Although it is possible to detect the audio frequency by directly detecting the output frequency of the pulse generation circuit 19 or the switching frequency of the switch 3, the audio frequency detection by the second comparator 24 in FIG. It has the feature that the configuration is simplified.

【0019】パルス発生回路19は、図2に示すように
電圧制御発振器(VCO)31と、鋸波発生回路32
と、第1及び第2のパルス形成用コンパレータ33、3
4と、第1及び第2のパルス形成用基準電圧源35、3
6と、選択回路37とから成る。第1の入力端子19a
に接続された電圧制御発振器31は、増幅回路23から
供給される電圧制御信号に比例的に変化する出力周波数
を有してクロックパルスを図4(A)に示すように発生
し、鋸波発生回路32をトリガする。鋸波発生回路32
は、図4(A)のt1 、t3 、t5 、t6 、t8 等で発
生する電圧制御発振器31の出力パルスに応答して図4
(B)に示す三角波即ち鋸波を発生する。第1のパルス
形成用コンパレータ33の正入力端子は鋸波発生回路3
2に接続され、負入力端子は第1のパルス形成用基準電
圧源35に接続されている。第1のパルス形成用基準電
圧源35の基準電圧Vr1は図4(B)に示すように鋸波
電圧Vt のピーク値よりも少し下のレベルに設定されて
いるので、図4(C)のt2〜t3 区間、t4 〜t5 区
間に示すように比較的狭い第1のパルス幅W1 を有する
高レベルパルスを発生する。第2のパルス形成用コンパ
レータ34の正入力端子は鋸波発生回路32に接続さ
れ、負入力端子は第2のパルス形成用基準電圧源36に
接続されている。第2のパルス形成用基準電圧源36は
図4(B)に示すように第1のパルス形成用基準電圧V
r1よりも低い第2のパルス形成用基準電圧Vr2を発生す
る。この基準電圧Vr2は鋸波電圧Vt の最低レベルより
も少し高いレベルであるので、第2のパルス形成用コン
パレータ34は図4(C)に示すようにt7 〜t8 区
間、t9 〜t10区間等で高レベルとなる比較的広い第2
のパルス幅W2 を有するパルスを発生する。選択回路3
7は第1及び第2の選択スイッチ37a、37bとNO
T回路37cとから成る。第1の選択スイッチ37aは
第1のパルス形成用コンパレータ33と出力端子19c
との間に接続され、その制御端子は第2の入力端子19
bに接続されている。第2の選択スイッチ37bは第2
のパルス形成用コンパレータ34と出力端子19cとの
間に接続され、その制御端子はNOT回路37cを介し
て第2の入力端子19bに接続されている。第2の入力
端子19bには図3(G)に示す図1のコンパレータ2
4の出力Vk が入力する。従って、図3(G)に示すよ
うに重負荷又は第1の軽負荷状態のためにVk が高レベ
ルの時に、図2の第1の選択スイッチ37aがオンにな
り、図4(C)のt5 時点よりも前のパルスが出力端子
19cから送出され、第2の軽負荷状態のためにVk が
低レベルになった時に第2の選択スイッチ37bがオン
になり、図4(C)のt6 時点以後に示すパルスが出力
端子19cから送出される。この結果、負荷の変化に応
じて変化するパルスが図3(A)に示すように出力端子
19cから発生する。
The pulse generating circuit 19 includes a voltage controlled oscillator (VCO) 31 and a sawtooth wave generating circuit 32 as shown in FIG.
And first and second pulse forming comparators 33, 3
4 and first and second pulse forming reference voltage sources 35, 3
6 and a selection circuit 37. First input terminal 19a
4 generates a clock pulse having an output frequency proportional to the voltage control signal supplied from the amplifier circuit 23 as shown in FIG. Trigger circuit 32. Sawtooth generating circuit 32
4A in response to the output pulse of the voltage controlled oscillator 31 generated at t1, t3, t5, t6, t8, etc. in FIG.
A triangular wave, that is, a sawtooth wave shown in FIG. The positive input terminal of the first pulse forming comparator 33 is a sawtooth wave generating circuit 3
2 and the negative input terminal is connected to the first pulse forming reference voltage source 35. Since the reference voltage Vr1 of the first pulse forming reference voltage source 35 is set at a level slightly lower than the peak value of the sawtooth voltage Vt as shown in FIG. A high-level pulse having a relatively narrow first pulse width W1 is generated as shown in a section between t2 and t3 and a section between t4 and t5. The positive input terminal of the second pulse forming comparator 34 is connected to the sawtooth wave generating circuit 32, and the negative input terminal is connected to the second pulse forming reference voltage source 36. As shown in FIG. 4B, the second pulse forming reference voltage source 36 supplies the first pulse forming reference voltage V.
A second pulse forming reference voltage Vr2 lower than r1 is generated. Since the reference voltage Vr2 is a level slightly higher than the lowest level of the sawtooth voltage Vt, the second pulse forming comparator 34 operates in the period from t7 to t8, the period from t9 to t10 as shown in FIG. Higher level relatively wide second
A pulse having a pulse width W2 is generated. Selection circuit 3
7 is the first and second selection switches 37a and 37b and NO
And a T circuit 37c. The first selection switch 37a is connected to the first pulse forming comparator 33 and the output terminal 19c.
And its control terminal is connected to a second input terminal 19.
b. The second selection switch 37b is
Is connected between the pulse forming comparator 34 and the output terminal 19c, and its control terminal is connected to the second input terminal 19b via the NOT circuit 37c. The second input terminal 19b has a comparator 2 shown in FIG.
4 is input. Therefore, when Vk is at a high level due to a heavy load or a first light load state as shown in FIG. 3 (G), the first selection switch 37a of FIG. 2 is turned on, and FIG. A pulse before time t5 is sent from the output terminal 19c, and when Vk goes low due to the second light load condition, the second selection switch 37b is turned on, and t6 in FIG. A pulse shown after the time point is transmitted from the output terminal 19c. As a result, a pulse that changes according to the change in load is generated from the output terminal 19c as shown in FIG.

【0020】[0020]

【正常モード動作】図3のt6 時点よりも前に示す正常
モード時には図3(G)のVk が高レベルであるので、
図2の第1の選択スイッチ37aがオンになり。図3
(A)に示すようにパルス発生回路19から狭いパルス
が発生する。フリップフロップ20のセット入力端子S
はNOT回路26を介してパルス発生回路19に接続さ
れているので、図3(A)のパルスの高レベルから低レ
ベルへの転換に同期してトリガされ、図3のt1 、t3
、t4 、t6 等でフリップフロップ20はセット状態
となり、この位相反転出力端子Qは図3(D)に示
すように低レベルに転換する。図3のt1 〜t2 区間、
t4 〜t5 区間等ではNORゲート21の両入力が低レ
ベルになるので、NORゲート21の出力は図3(E)
に示すように高レベルになる。このNORゲート21の
高レベル出力はスイッチ3のオン制御パルスとなる。図
3のt6 よりも前の正常モード時には、パルス発生回路
19によってスイッチ3のオン時間幅の制限が行われて
いない。従って、フリップフロップ20がリセットされ
るまでスイッチ3のオンが継続する。スイッチ3のオン
期間には1次巻線N1 のインダクタンスによって1次巻
線N1 及びスイッチ3及び電流検出抵抗6を流れる電流
が三角波状に増大し、電流検出抵抗6から図3(B)に
示す電流検出信号Va が得られる。t2 、t5 等で電流
検出信号Va が電圧帰還制御信号Vb に達すると、第1
のコンパレータ15から図3(C)に示すパルスが発生
し、これによりフリップフロップ20がリセットされ、
フリップフロップ20及びNORゲート21の出力が反
転し、スイッチ3のオン期間が終了する。電圧帰還制御
信号Vb のレベルは負荷9の大きさに比例的に変化する
ので、フリップフロップ20のセット時間及びNORゲ
ート21の出力パルスの幅が負荷9の大きさに比例的に
変化し、且つスイッチ3のオン・オフ繰返し周波数は負
荷9の大きさに反比例的に変化する。
[Normal Mode Operation] In the normal mode shown before time t6 in FIG. 3, Vk in FIG. 3G is at a high level.
The first selection switch 37a in FIG. 2 is turned on. FIG.
A narrow pulse is generated from the pulse generation circuit 19 as shown in FIG. Set input terminal S of flip-flop 20
Is connected to the pulse generating circuit 19 via the NOT circuit 26, and is triggered in synchronization with the transition of the pulse from the high level to the low level in FIG. 3A, and t1 and t3 in FIG.
, T4, the flip-flop 20 at t6, etc. becomes a set state, the phase-inverting output terminal Q - is converted to a low level as shown in Figure 3 (D). The interval between t1 and t2 in FIG.
In the period from t4 to t5, both inputs of the NOR gate 21 become low level, so that the output of the NOR gate 21 is shown in FIG.
It goes to a high level as shown. The high level output of the NOR gate 21 becomes an ON control pulse of the switch 3. In the normal mode before t6 in FIG. 3, the pulse generation circuit 19 does not limit the ON time width of the switch 3. Therefore, the switch 3 continues to be turned on until the flip-flop 20 is reset. During the ON period of the switch 3, the current flowing through the primary winding N1, the switch 3, and the current detection resistor 6 increases in a triangular waveform due to the inductance of the primary winding N1, and is shown in FIG. The current detection signal Va is obtained. When the current detection signal Va reaches the voltage feedback control signal Vb at t2, t5, etc., the first
The pulse shown in FIG. 3 (C) is generated from the comparator 15 of FIG.
The outputs of the flip-flop 20 and the NOR gate 21 are inverted, and the ON period of the switch 3 ends. Since the level of the voltage feedback control signal Vb changes in proportion to the size of the load 9, the set time of the flip-flop 20 and the width of the output pulse of the NOR gate 21 change in proportion to the size of the load 9, and The ON / OFF repetition frequency of the switch 3 changes in inverse proportion to the size of the load 9.

【0021】[0021]

【間欠モード動作】図3のt7 以後に示す第2の軽負荷
状態では、t1 〜t6 に示す重負荷及び第1の軽負荷よ
りも負荷9が十分に小さくなるので、図3(F)に示す
ように電圧帰還制御信号Vb が第2の基準電圧Es2より
も低くなる区間が間欠的に生じる。この様な状態になる
と図3(G)のt7 〜t11に示すように第2のコンパレ
ータ24の出力Vk が低レベルになり、パルス発生回路
19の出力Vosc の高レベルパルスの幅が図3(A)に
示すように大幅に広くなり、この出力Vosc の低レベル
区間t7 〜t8 、t9 〜t10が大幅に狭くなる。スイッ
チ3は図3(A)のVosc の低レベル区間でのみオン状
態になり得るので、スイッチ3のオン時間幅Tonが図3
(B)の電流検出信号Va が電圧帰還制御信号Vb に達
する前に終了する。この結果、スイッチ3の1回のオン
によってトランス2に供給されるエネルギー量が制限さ
れ、トランス2からの可聴音の発生を防止又は抑制する
ことができる。即ち、第2の軽負荷時には電圧帰還制御
信号Vb が大幅に低くなるので、スイッチ3のオン・オ
フ周期T2 が大幅に長くなり、スイッチング周波数が例
えば20kHz以下のような可聴音周波数の領域に入る
が、トランス2に供給されるエネルギーが小さくなるの
で、トランス2の振動に基づく可聴音の発生が阻止又は
抑制される。図3のt7 〜t11区間に示すようにスイッ
チ3のオン時間Tonが強制的に狭められると、出力端子
8a、8b間の出力電圧V0 の低下が生じる。出力電圧
V0 の低下は見掛け上負荷の増大であり、電圧帰還制御
信号Vb が図3のt11以後に示すように第2の基準電圧
Es2よりも高くなる。この結果、t11以後において図3
のt6 以前と同様な動作が生じる。しかし、負荷9の大
きさがt1 〜t11区間と同一であれば、再びt7 〜t11
区間と同一の動作が生じる。この電圧帰還制御信号Vb
に依存したスイッチ3のオン・オフ動作が間欠的に生じ
る。可聴音防止のためにオン幅が制限された動作の間に
電圧帰還制御信号Vb に基づく動作が介在することによ
って出力電圧V0 をほぼ目的値に保つことができる。
[Intermittent mode operation] In the second light load state shown after t7 in FIG. 3, the load 9 is sufficiently smaller than the heavy load and the first light load shown in t1 to t6. As shown, a section where the voltage feedback control signal Vb is lower than the second reference voltage Es2 occurs intermittently. In such a state, the output Vk of the second comparator 24 becomes low as shown at t7 to t11 in FIG. 3 (G), and the width of the high level pulse of the output Vosc of the pulse generation circuit 19 becomes as shown in FIG. As shown in FIG. 7A, the output Vosc is greatly widened, and the low-level sections t7 to t8 and t9 to t10 of the output Vosc are greatly narrowed. Since the switch 3 can be turned on only in the low-level section of Vosc in FIG.
The process ends before the current detection signal Va of (B) reaches the voltage feedback control signal Vb. As a result, the amount of energy supplied to the transformer 2 by one turn-on of the switch 3 is limited, and generation of an audible sound from the transformer 2 can be prevented or suppressed. That is, at the time of the second light load, the voltage feedback control signal Vb becomes significantly lower, so that the on / off period T2 of the switch 3 becomes significantly longer, and the switching frequency falls within the range of audible frequencies such as 20 kHz or less. However, since the energy supplied to the transformer 2 is reduced, the generation of an audible sound based on the vibration of the transformer 2 is prevented or suppressed. When the on-time Ton of the switch 3 is forcibly reduced as shown in a section between t7 and t11 in FIG. 3, the output voltage V0 between the output terminals 8a and 8b decreases. The decrease in the output voltage V0 is apparently an increase in the load, and the voltage feedback control signal Vb becomes higher than the second reference voltage Es2 as shown after t11 in FIG. As a result, after t11, FIG.
The same operation as before t6 occurs. However, if the size of the load 9 is the same as the section between t1 and t11, the load 9 is again set between t7 and t11
The same operation as in the section occurs. This voltage feedback control signal Vb
ON / OFF operation of the switch 3 depending on the intermittently occurs. Since the operation based on the voltage feedback control signal Vb intervenes during the operation in which the ON width is limited to prevent audible sound, the output voltage V0 can be kept almost at the target value.

【0022】図3のt7 〜t11に示す第2のモード期間
におけるスイッチ3の1回のオン時間Tonにトランス2
に供給するエネルギー量Eを70μJ(マイクロジュー
ル)以下にすると、可聴音の発生を効果的に抑制するこ
とができることを実験的に確認した。スイッチ3の1回
当りのオン期間にトランス2に供給されるエネルギーE
と直流電源1の電圧V1 とスイッチ3のオン時間幅Ton
の積V1 Tonとの間に次の関係式が成立する。 E=(V1 Ton)/(2L) (1) ここで、Lは1次巻線N1 のインダクタンスである。上
記(1)式に基づいて次の式が成立する。 V1 Ton=√(2EL) (2) (2)式のEを70μJ以下にするとトランス2の可聴
音を抑制することができるので、V1 Tonの値を √{2(70μJ)L} 以下に設定すると可聴音防止が達成される。一般には電
源電圧V1 はさほど変化しないので、オン時間Tonを変
えることが望ましい。TonとEとの間には次式が成立す
る。 Ton={√(2EL}/V1 (3) オン時間Tonの幅は、スイッチング周波数及び間欠発振
等を考慮して2μs以下にすることが望ましい。
The transformer 2 is turned on during one on-time Ton of the switch 3 during the second mode period from t7 to t11 in FIG.
It was experimentally confirmed that when the amount of energy E supplied to the device was set to 70 μJ (microjoule) or less, generation of audible sound could be effectively suppressed. The energy E supplied to the transformer 2 during the ON period of each switch 3
And the voltage V1 of the DC power supply 1 and the ON time width Ton of the switch 3
The following relational expression is established between the product and the product V1 Ton. E = (V1 Ton) 2 / (2L) (1) where L is the inductance of the primary winding N1. The following equation is established based on the above equation (1). V1 Ton = {(2EL) (2) If E in equation (2) is set to 70 μJ or less, the audible sound of the transformer 2 can be suppressed, so the value of V1 Ton is set to {2 (70 μJ) L} or less. Then, audible noise prevention is achieved. Generally, since the power supply voltage V1 does not change much, it is desirable to change the on-time Ton. The following equation is established between Ton and E. Ton = {(2EL} / V1 (3) The width of the on-time Ton is desirably 2 μs or less in consideration of the switching frequency and the intermittent oscillation.

【0023】電源電圧V1 が一定、1次巻線N1 のイン
ダクタンスLが一定の場合には、電流Ia の傾きが一定
となる。電流Ia のピーク値をIp とすれば、スイッチ
3の1回当りのオンでトランス2に供給できるエネルギ
ーを次式で示すことができる。 E=(1/2)LIp (4) この(4)式からIp を次式で示すことができる。 Ip =√(2E/L) (5) 可聴音を抑制するためにはEを70μJ以下にすること
が望ましいので、電流Ia のピーク値Ip を √{2(70μJ)/L} 以下の値に制限すると、トランス2の可聴音を抑制する
ことができる。
When the power supply voltage V1 is constant and the inductance L of the primary winding N1 is constant, the gradient of the current Ia is constant. Assuming that the peak value of the current Ia is Ip, the energy that can be supplied to the transformer 2 by turning on the switch 3 once can be expressed by the following equation. E = (1/2) LIp 2 (4) From this equation (4), Ip can be expressed by the following equation. Ip = {(2E / L) (5) In order to suppress audible sound, it is desirable that E be 70 μJ or less. Therefore, the peak value Ip of the current Ia is set to a value of {2 (70 μJ) / L} or less. If it is limited, the audible sound of the transformer 2 can be suppressed.

【0024】本実施形態によれば、軽負荷時にスイッチ
ング周波数を可聴音領域まで下げることができるので、
スイッチ3の単位時間当りのスイッチング回数を大幅に
低減して効率を向上させることができる。また、スイッ
チング周波数が可聴音領域まで下げられてもスイッチ3
の1回のオンによってトランス2に供給されるエネルギ
ーが制限されているので、トランス2の振動による可聴
音の発生を抑制することができ、低騒音化を達成するこ
とができる。また、可聴周波数領域が検出されてスイッ
チ3のオン時間Tonが制限された後に電圧帰還制御信号
Vb によるオン時間Tonの制御が再開され、出力電圧V
0 が一定値に制御される。この結果、可聴音を抑制する
ためにスイッチ3のオン時間Tonを強制的に短くする期
間を設けたにも拘らず、負荷9に安定化した電圧を供給
することができる。また、スイッチング周波数を可聴周
波数まで広げたので、負荷9の可変範囲を大幅に広げる
ことができる。
According to this embodiment, the switching frequency can be lowered to the audible sound range at light load,
The number of times of switching of the switch 3 per unit time can be greatly reduced and efficiency can be improved. Further, even if the switching frequency is lowered to the audible sound range, the switch 3
Since the energy supplied to the transformer 2 is limited by one turn on, the generation of an audible sound due to the vibration of the transformer 2 can be suppressed, and the noise can be reduced. After the audible frequency range is detected and the on-time Ton of the switch 3 is limited, the control of the on-time Ton by the voltage feedback control signal Vb is resumed, and the output voltage Von
0 is controlled to a constant value. As a result, a stable voltage can be supplied to the load 9 despite the provision of a period for forcibly shortening the on-time Ton of the switch 3 in order to suppress the audible sound. In addition, since the switching frequency is increased to the audible frequency, the variable range of the load 9 can be greatly increased.

【0025】[0025]

【第2の実施形態】次に、図5〜図7を参照して第2の
実施形態のスイッチング電源装置を説明する。但し、図
5において図1と実質的に同一の部分には同一の符号を
付してその説明を省略する。
Second Embodiment Next, a switching power supply according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. However, in FIG. 5, substantially the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0026】図5のスイッチング電源装置は、図1の回
路から電流検出抵抗6と第1のコンパレータ15とを省
き、この代りにオン幅制御回路40を設け、この他は図
1と同一に構成したものである。図5の変形された制御
信号形成回路7aの中のオン幅制御回路40の出力ライ
ン40aは図1の第1のコンパレータ15と同様にフリ
ップフロップ20のリセット端子に接続されている。ま
た、スイッチ3のオンの開始時点を決めるためにNOR
ゲート21の出力ライン21aがオン幅制御回路40に
接続されている。このオン幅制御回路40はスイッチ3
のオン期間の終了時点を示す信号を形成して図1の第1
のコンパレータ15の出力と同様にフリップフロップ2
0をリセットする。
The switching power supply shown in FIG. 5 does not include the current detection resistor 6 and the first comparator 15 in the circuit shown in FIG. 1, and is provided with an ON width control circuit 40 instead. It was done. The output line 40a of the ON width control circuit 40 in the modified control signal forming circuit 7a of FIG. 5 is connected to the reset terminal of the flip-flop 20 similarly to the first comparator 15 of FIG. To determine the start time of turning on the switch 3, NOR
The output line 21 a of the gate 21 is connected to the ON width control circuit 40. This ON width control circuit 40 is connected to the switch 3
A signal indicating the end point of the ON period of FIG.
Of the flip-flop 2 in the same manner as the output of the comparator 15 of FIG.
Reset 0.

【0027】オン幅制御回路40は、図6に示すように
電源端子41とグランドとの間に接続されたホトトラン
ジスタ42とコンデンサ43との直列回路を有する。ホ
トトランジスタ42は図5のホトトランジスタ18と同
様に発光ダイオード14に光結合されている。従って、
コンデンサ43は出力電圧V0 に比例した速度で充電さ
れる。コンデンサ43を放電させるためにトランジスタ
から成る放電用スイッチ44がコンデンサ43に並列接
続されている。放電用スイッチ44の制御端子はNOT
回路45を介してNORゲート21の出力ライン21a
に接続されているので、主スイッチ3のオフ期間にオン
になり、コンデンサ43の充電を禁止する。コンパレー
タ46の正入力端子はコンデンサ43に接続され、負入
力端子は基準電圧源47に接続されている。従って、図
7(A)に示すようにコンデンサ43の鋸波電圧V43が
基準電圧源47の電圧Vr1に達すると、コンパレータ4
6から図7(B)に示すパルスが発生し、図5のフリッ
プフロップ20がリセットされ、スイッチ3のオン期間
が終了する。コンデンサ43の充電速度は出力電圧V0
に比例するので、出力電圧V0 の変化によって基準電圧
Vr1までに達する時間長が図7で破線で示すように変化
し、図5のスイッチ3のオン時間幅が変化する。
The ON width control circuit 40 has a series circuit of a phototransistor 42 and a capacitor 43 connected between a power supply terminal 41 and the ground, as shown in FIG. The phototransistor 42 is optically coupled to the light emitting diode 14 similarly to the phototransistor 18 of FIG. Therefore,
The capacitor 43 is charged at a rate proportional to the output voltage V0. A discharge switch 44 composed of a transistor is connected in parallel with the capacitor 43 to discharge the capacitor 43. The control terminal of the discharge switch 44 is NOT
Output line 21a of NOR gate 21 via circuit 45
, Is turned on during the off period of the main switch 3 to prohibit charging of the capacitor 43. The positive input terminal of the comparator 46 is connected to the capacitor 43, and the negative input terminal is connected to the reference voltage source 47. Accordingly, when the sawtooth voltage V43 of the capacitor 43 reaches the voltage Vr1 of the reference voltage source 47 as shown in FIG.
6 generates a pulse shown in FIG. 7B, the flip-flop 20 in FIG. 5 is reset, and the ON period of the switch 3 ends. The charging speed of the capacitor 43 is the output voltage V0
Therefore, the length of time to reach the reference voltage Vr1 changes as shown by the broken line in FIG. 7 due to the change in the output voltage V0, and the ON time width of the switch 3 in FIG. 5 changes.

【0028】第2の実施形態はスイッチ3のオン終了時
点の決定方法を第1の実施形態と変え、この他は第1の
実施形態と同一にしたものであるので、第1の実施形態
と同一の効果を得ることができる。
The second embodiment is different from the first embodiment in the method of determining the switch-on end time of the switch 3, and is otherwise the same as the first embodiment. The same effect can be obtained.

【0029】[0029]

【変形例】本発明は上述の実施形態に限定されるもので
なく、例えば次の変形が可能なものである。 (1) トランスに2つのスイッチによって交互に電力
を供給する周知のハーフブリッジ型のDC−DCコンバ
ータ又はインバータ、又は4つのスイッチによってトラ
ンスに交互に電力を供給するブリッジ型DC−DCコン
バータ又はインバータにも本発明を適用することができ
る。要するに少なくとも1つのスイッチとトランスとを
有する可変周波数型のあらゆるスイッチング電源装置に
本発明を適用することができる。 (2) スイッチ3のオン時間幅の制御回路、スイッチ
3のオン開始の制御回路を種々変形することができる。 (3) スイッチ3をバイポーラトランジスタ等の半導
体スイッチにすることができる。 (4) 発光ダイオード14とホトトランジスタ18、
42との光結合の部分を電気的結合回路とすることがで
きる。 (5) 可聴周波数か否かを周波数検出回路又はスイッ
チ3のオン・オフ制御パルスの計数によって判定するこ
とができる。例えばスイッチ3の制御パルスをカウンタ
で計測し、所定時間当りのパルス数が所定値以下になっ
たら可聴周波数領域であると判定することができる。 (6) 負荷9の大きさの変化によってスイッチング周
波数を段階的に変化させることができる。 (7) 実施形態のスイッチング電源装置では出力電圧
V0 の検出に基づいて負荷の大きさを判断してスイッチ
ング周波数を変えているが、負荷9の大きさに連動して
スイッチング周波数を変える構成にすることができる。 (8) スイッチ3のオン及びオフ時のスイッチング損
失を低減するための周知の共振回路を付加することがで
きる。 (9) NOT回路26を省くことが可能である。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) A well-known half-bridge type DC-DC converter or inverter that alternately supplies power to a transformer by two switches, or a bridge-type DC-DC converter or inverter that alternately supplies power to a transformer by four switches. The present invention can also be applied to the present invention. In short, the present invention can be applied to any variable frequency switching power supply having at least one switch and a transformer. (2) The control circuit for controlling the ON time width of the switch 3 and the control circuit for starting the ON of the switch 3 can be variously modified. (3) The switch 3 can be a semiconductor switch such as a bipolar transistor. (4) light emitting diode 14 and phototransistor 18,
The part of the optical coupling with 42 can be an electrical coupling circuit. (5) Whether the frequency is an audible frequency can be determined by counting the ON / OFF control pulse of the switch 3 or the frequency detection circuit. For example, the control pulse of the switch 3 is measured by a counter, and when the number of pulses per predetermined time becomes equal to or less than a predetermined value, it can be determined that the frequency is in the audible frequency range. (6) The switching frequency can be changed stepwise by changing the size of the load 9. (7) In the switching power supply of the embodiment, the switching frequency is changed by judging the size of the load based on the detection of the output voltage V0. However, the switching frequency is changed in conjunction with the size of the load 9. be able to. (8) A well-known resonance circuit for reducing switching loss when the switch 3 is turned on and off can be added. (9) The NOT circuit 26 can be omitted.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に従うスイッチング電
源装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a switching power supply according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のパルス発生回路を詳しく示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a pulse generation circuit of FIG. 1 in detail;

【図3】図1の各部の状態を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing a state of each unit in FIG. 1;

【図4】図2のパルス発生回路の各部の状態を示す波形
図である。
FIG. 4 is a waveform chart showing states of respective parts of the pulse generation circuit of FIG. 2;

【図5】第2の実施形態のスイッチング電源装置を示す
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a switching power supply device according to a second embodiment.

【図6】図5のオン幅制御回路を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an ON width control circuit of FIG. 5;

【図7】図6の各部の状態を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing a state of each unit in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 トランス 3 スイッチ 4 整流平滑回路 5 出力電圧検出回路 6 電流検出抵抗 7 スイッチ制御信号形成回路 15 第1のコンパレータ 19 パルス発生回路 20 フリップフロップ 24 第2のコンパレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Transformer 3 Switch 4 Rectifier smoothing circuit 5 Output voltage detection circuit 6 Current detection resistor 7 Switch control signal formation circuit 15 First comparator 19 Pulse generation circuit 20 Flip-flop 24 Second comparator

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トランスと、前記トランスの巻線に対し
て直流電源から供給する直流電圧を断続するための1個
又は複数のスイッチと、前記トランスに接続された出力
回路とを有し、前記スイッチのスイッチング周波数を変
えることができるように形成されたスイッチング電源装
置であって、 前記スイッチのスイッチング周波数が可聴周波数である
か否かを判定する判定手段と、 前記判定手段から可聴周波数であることを示す出力が発
生した時に前記スイッチの1回のスイッチング動作によ
って前記トランスに供給するエネルギー量を所定値以下
に制限する手段とを有していることを特徴とするスイッ
チング電源装置。
An output circuit connected to the transformer, wherein the transformer has one or more switches for interrupting a DC voltage supplied from a DC power supply to a winding of the transformer, and an output circuit connected to the transformer. A switching power supply device formed so as to be capable of changing a switching frequency of a switch, wherein a determining unit that determines whether a switching frequency of the switch is an audible frequency, and an audible frequency from the determining unit. Means for limiting the amount of energy supplied to the transformer to a predetermined value or less by one switching operation of the switch when an output indicating the following is generated.
【請求項2】 トランスと、前記トランスの巻線に対し
て直流電源から供給する直流電圧を断続するための1個
又は複数のスイッチと、前記トランスに接続された出力
回路とを有し、前記スイッチのスイッチング周波数を変
えることができるように形成されたスイッチング電源装
置であって、 前記スイッチのスイッチング周波数が可聴周波数である
か否かを判定する判定手段と、 前記判定手段から可聴周波数であることを示す出力が発
生した時に前記スイッチのスイッチング動作で前記トラ
ンスの巻線に印加される電圧と時間幅との積の値を所定
値以下に制限する手段とを有していることを特徴とする
スイッチング電源装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a transformer, one or more switches for interrupting a DC voltage supplied from a DC power supply to a winding of the transformer, and an output circuit connected to the transformer. A switching power supply device formed so as to be capable of changing a switching frequency of a switch, wherein a determining unit that determines whether a switching frequency of the switch is an audible frequency, and an audible frequency from the determining unit. Means for limiting the value of the product of the voltage applied to the winding of the transformer and the time width by the switching operation of the switch when an output indicating the value is generated to a predetermined value or less. Switching power supply.
【請求項3】 トランスと、前記トランスの巻線に対し
て直流電源から供給する直流電圧を断続するための1個
又は複数のスイッチと、前記トランスに接続された出力
回路とを有し、前記スイッチのスイッチング周波数を変
えることができるように形成されたスイッチング電源装
置であって、 前記スイッチのスイッチング周波数が可聴周波数である
か否かを判定する判定手段と、 前記判定手段から可聴周波数であることを示す出力が発
生した時に前記スイッチのオン時間幅を所定値以下に制
限する手段とを有していることを特徴とするスイッチン
グ電源装置。
3. A power supply, comprising: a transformer; one or more switches for interrupting a DC voltage supplied from a DC power supply to a winding of the transformer; and an output circuit connected to the transformer. A switching power supply device formed so as to be capable of changing a switching frequency of a switch, wherein a determining unit that determines whether a switching frequency of the switch is an audible frequency, and an audible frequency from the determining unit. Means for limiting the on-time width of the switch to a predetermined value or less when an output is generated.
【請求項4】 トランスと、前記トランスの巻線に対し
て直流電源から供給する直流電圧を断続するための1個
又は複数のスイッチと、前記トランスに接続された出力
回路とを有し、前記スイッチのスイッチング周波数を変
えることができるように形成されたスイッチング電源装
置であって、 前記スイッチのスイッチング周波数が可聴周波数である
か否かを判定する判定手段と、 前記判定手段から可聴周波数であることを示す出力が発
生した時に前記スイッチの電流のピーク値を所定値以下
に制限する手段とを有していることを特徴とするスイッ
チング電源装置。
4. A power supply system comprising: a transformer; one or more switches for intermitting a DC voltage supplied from a DC power supply to a winding of the transformer; and an output circuit connected to the transformer. A switching power supply device formed so as to be capable of changing a switching frequency of a switch, wherein a determining unit that determines whether a switching frequency of the switch is an audible frequency, and an audible frequency from the determining unit. Means for limiting a peak value of the current of the switch to a predetermined value or less when an output indicating the following is generated.
【請求項5】 前記スイッチは、定格負荷時に可聴周波
数よりも高いスイッチング周波数でオン・オフされ、前
記定格負荷よりも軽い負荷時に可聴周波数に相当するス
イッチング周波数でオン・オフされるものであることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のスイッチ
ング電源装置。
5. The switch is turned on and off at a switching frequency higher than an audio frequency at a rated load, and is turned on and off at a switching frequency corresponding to an audio frequency at a load lighter than the rated load. The switching power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein
【請求項6】 前記軽い負荷時に間欠発振することを特
徴とする請求項5記載のスイッチング電源装置。
6. The switching power supply according to claim 5, wherein the switching power supply oscillates intermittently under the light load.
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