JP2004320858A

JP2004320858A - Switching power unit

Info

Publication number: JP2004320858A
Application number: JP2003108993A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Bano; 達也万尾
Original assignee: Cosel Co Ltd
Current assignee: Cosel Co Ltd
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the output by preventing temporary drop in the output voltage due to the stopping action of an inverter for suppressing the temporary surge of output voltage. <P>SOLUTION: A starting circuit 7 for a switching power unit is provided with a first voltage supply circuit which supplies an active filter control circuit 6 and a converter control circuit 12 with the first voltage, which is determined by a zener diode Z1 at or over their starting voltage; a second voltage supply circuit which supplies them with a second voltage which is not larger than the voltage being obtained by rectifying the output of each auxiliary windings L5 and L3 of a boosting choke coil 5 and an insulated transformer 11, and is determined by a Zener diode Z2 at or larger than the stopping voltage of the active control circuit 6 and the converter control circuit 12; and a switching circuit which supplies the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 with the first voltage of the first voltage supply circuit, immediately after turning the power on, thereby starting them and supplies them with the second voltage of the second voltage supply circuit, together with the voltage from rectifying circuits 10 and 13 after the start, thereby operating them. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、力率改善用のアクティブフィルタに続いてＤＣ／ＤＣコンバータを配置したスイッチング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスイッチング電源装置としては例えば図３に示すものがある。
【０００３】
図３において、スイッチング電源装置は、入力端子１ａ，１ｂから商用交流電圧として例えばＡＣ１００Ｖを入力してダイオードブリッジ２で全波整流した後、力率改善用のアクティブフィルタ３に入力し、続いてアクティブフィルタ３の出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ４に入力し、出力端子１５ａ，１５ｂから負荷に供給する電圧を安定化している。
【０００４】
アクティブフィルタ３は、インバータ素子ＴＲ１、主巻線Ｌ４と補助巻線Ｌ５を備えた昇圧チョークコイル５、アクティブフィルタ制御回路６、ダイオードＤ２とコンデンサＣ３を備えた整流回路、起動回路７及び制御電源用の整流回路１０を備えている。
【０００５】
即ちアクティブフィルタ３は、インバータ素子ＴＲ１をスイッチングし、これにより流れるスイッチング電流の平均電流波形が全波整流された交流電圧波形と同相となるように制御し、力率を１とすることでスイッチングノイズの外部への放射を抑制してノイズレベルを下げている。
【０００６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、インバータ素子ＴＲ２、１次巻線Ｌ１、２次巻線Ｌ２、補助巻線Ｌ３を備えた絶縁トランス１１、コンバータ制御回路１２、制御電源用の整流回路１３、出力用の整流回路１４を備えている。コンバータ制御回路１２は、整流回路１４からの出力電圧が所定電圧となるようにインバータ素子ＴＲ２をスイッチング制御する。
【０００７】
このような図３の従来回路ににあっては、アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２は起動時に起動回路７から電力を受けて起動し、アクティブフィルタ３が起動すると起動回路７は停止する。即ち、起動回路７はＭＯＳ−ＦＥＴ８，トランジスタ９，抵抗Ｒ１，Ｒ２及び起動電圧を設定するツェナーダイオードＺ１で構成される。
【０００８】
電源投入時はアクティブフイルタ制御回路６が停止していることでトランジスタ９がオフであり、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧で決まる起動電圧をアクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２に送って起動させる。
【０００９】
起動後は、アクティブフィルタ制御回路６がトランジスタ９をオンし、ＭＯＳ−ＦＥＴ８がカットオフされ、起動電圧の供給は停止される。起動後の動作状態では、インバータ素子ＴＲ１の動作による補助巻線Ｌ５の電圧に基づく整流回路１０の整流電力及びコンバータ素子ＴＲ２の動作による補助巻線Ｌ３の電圧による整流回路１３からの整流電力がアクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２に供給され、それぞれの制御動作が行われる。
【００１０】
図４は別の従来回路であり、アクティブフィルタ制御回路６とコンバータ制御回路１２に対する動作電圧の供給を別々に行っている。即ち、起動回路７及び整流回路１３からの電力はアクティブフィルタ制御回路６にのみ供給され、またコンバータ制御回路１２には起動回路抵抗Ｒ７とコンデンサＣ２により起動電圧が供給され、更に整流回路１３からの電力が供給されている。それ以外は図３と同じになる。
【００１１】
アクティブフィルタ制御回路６は、起動時に起動回路７から電力を受け起動し、アクティブフィルタ動作後に起動回路７は停止し、その後は補助巻線Ｌ５の出力を整流回路１０で整流した電力の供給を受ける。一方、コンバータ制御回路１２は、起動回路抵抗Ｒ７から電力を受けて起動し、起動後は補助巻線Ｌ３の出力を整流回路１３で平滑した電力の供給を受ける。
【００１２】
図５は別の従来回路であり、２つの起動回路７ａ，７ｂにより起動電圧が異なるドロッパー回路を構成している。起動回路７ａはＭＯＳ−ＦＥＴ８ａ，トランジスタ９，抵抗Ｒ１，Ｒ２及び起動電圧Ｖｉ１を設定するツェナーダイオードＺ１で構成される。起動回路７ｂはＭＯＳ−ＦＥＴ８ｂ，抵抗Ｒ３，Ｒ４及び起動電圧Ｖｉ２を設定するツェナーダイオードＺ２で構成される。ここで起動電圧Ｖｉ１，Ｖｉ２は、
Ｖｉ１＞Ｖｉ２
に設定されている。また、アクティブフィルタ制御回路６とコンバータ制御回路１２の動作電力の供給ラインには起動回路抵抗Ｒ７とコンデンサＣ２が接続されており、これ以外の点は図３と同じになる。
【００１３】
図５のアクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２は、起動時に高い起動電圧Ｖｉ１の起動回路７ａから電力を受け起動し、アクティブフィルタ動作後は、起動回路７ａはトランジスタ９のオンによるＭＯＳ−ＦＥＴ８ａのカットオフで停止し、その後は、アクティブフィルタ３の補助巻線Ｌ５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の補助巻線ｌ３の出力を整流回路１０，１３で整流した電力の供給を受ける。また、負荷急変時はインバータが停止して補助巻線Ｌ３，Ｌ５よりの電力の供給が停止するときには、低い起動電圧Ｖｉ２の起動回路７ｂより電力の供給を受ける。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のスイッチング電源装置の回路では次のような問題がある。
【００１５】
図３のような従来回路では、負荷の急激な変化等により出力電圧が上昇すると、その際、コンバータ制御回路１２は出力電圧を下げるように動作し、インバータ素子ＴＲ２はスイッチングを停止してしまう。その結果、アクティブフィルタ３の動作もほぼ停止状態となり、補助巻線Ｌ３、Ｌ５からの電力を受けることができなくなり、コンデンサＣ１の電圧が下がり、アクティブフィルタ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４の両方の制御回路６，１２は停止してしまう。
【００１６】
そしてアクティブフィルタ３が停止した時点で、再び起動回路７から電力を受け、両方の制御回路６，１２が起動電圧に達したときに制御動作を開始する。このため負荷の急変により停止状態となった後に起動電圧に達するまでの間、出力電圧が一時的に低下してしまう問題がある。
【００１７】
また、図４のような従来回路では、負荷の急変で出力電圧が上昇したり、また、電源を複数台並列接続した場合の出力設定電圧のバラツキにより、設定電圧が低い方の電源装置にあっては、インバータ素子ＴＲ２を停止するように制御する。
【００１８】
その際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御回路１２は、補助巻線Ｌ３からの電力の供給を受けることが出来なくなり、起動回路抵抗Ｒ７からのみの電力供給となり、その間にコンデンサＣ２の電圧は下がり、制御回路１２の停止電圧以下になって停止してしまう。
【００１９】
コンバータ制御回路１２が停止すると再びコンデンサＣ２の電圧は上昇し始め、コンバータ制御回路１２の起動電圧に達したときに動作を開始する。その間、出力電圧は制御されないため、一時的に低下してしまうこととなる。
【００２０】
このような現象を防止するためには、従来は、起動回路抵抗Ｒ７からの電力供給量を多くするか、もしくは、専用の補助電源を必要とするが、それらの回路は、定常状態にも損失が発生してしまい、発熱や効率低下の問題がある。
【００２１】
更に、図５のような従来回路では、インバータが停止している期間でも、起動回路７ｂより電力の供給を受けることができるが、異なった起動電圧を出力するドロッパー回路が複数回路必要となり、部品点数が増加し、コストアップになってしまう問題がある。
【００２２】
本発明は、出力の負荷急変等による出力電圧の一時的な上昇を抑える動作に伴う出力電圧の一時的な低下を防止して出力を安定化させるスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、昇圧チョークコイル、インバータ素子及びアクティブフィルタ制御回路を備えた力率改善用のアクティブフィルタと、アクティブフィルタに続いて接続され、絶縁トランス、インバータ素子及びコンバータ制御回路を備えたＤＣ／ＤＣコンバータと、電源投入時にアクティブフィルタ制御回路とコンバータ制御回路に起動電圧を供給して起動させる起動回路と、起動後に昇圧チョークコイルの補助巻線の出力を整流した電力及びトランスの補助巻線の出力を整流した電力をアクティブフィルタ制御回路とコンバータ制御回路に供給して動作させる整流回路とを備えたスイッチング電源装置を対象とする。
【００２４】
このようなスイッチング電源装置につき本発明は、その起動回路に、アクティブフィルタ制御回路およびコンバータ制御回路の起動電圧以上の第１電圧を供給する第１電圧供給回路と、昇圧チョークコイル及び絶縁トランスの各補助巻線の出力を整流した電圧及び絶縁トランスの補助巻線の電圧を整流した電圧以下で、アクティブフィルタ制御回路およびコンバータ制御回路の停止電圧以上の第２電圧を供給する第２電圧供給回路と、電源投入直後に第１電圧供給回路の第１電圧をアクティブフィルタ制御回路およびＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路に供給して起動させ、起動後は第２電圧供給回路の第２電圧を前記整流回路からの電圧と共にアクティブフィルタ制御回路およびＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路に供給して動作させる切替回路と設けたことを特徴とする。
【００２５】
このような本発明のスイッチング電源装置に設けた起動回路によれば、負荷急変などによる出力電圧の上昇を抑え込むためにＤＣ／ＤＣコンバータ及びアクティブフィルタのインバータが停止状態となって絶縁トランス及び昇圧チョークコイルの補助巻線からの電力供給が停止しても、第２電圧供給回路から補助巻線の整流電圧以下で、アクティブフィルタ制御回路およびコンバータ制御回路の停止電圧以上の第２電圧が供給されて制御回路の動作は停止せず、これによって出力電圧の一時的な低下を防いで安定化させる。
【００２６】
また起動回路は、電源投入による起動時と起動後とで出力電圧を切替える回路構成であり、出力電圧の異なる複数のドロッパー回路を必要とせず、少ない部品で回路が構成され、回路損失も少ない。
【００２７】
更に、アクティブフィルタ制御回路の起動電圧に対しコンバータ制御回路の起動電圧が高い場合、電力供給ラインに対するアクティブフィルタ制御回路の接続点とコンバータ制御回路の接続点との間に逆流阻止用ダイオードを挿入接続すると共に、コンバータ制御回路側の電力供給ラインにアクティブフィルタの出力ラインを起動回路抵抗を介して接続する。
【００２８】
この場合にも出力電圧の急激な上昇を抑えるインバータ停止動作に対し第２電圧供給回路から補助巻線の整流電圧以下で、アクティブフィルタ制御回路およびコンバータ制御回路の停止電圧以上の第２電圧が供給供給されて制御回路の動作は停止せず、これによって出力電圧の一時的な低下を防いで安定化する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるスイッチング電源装置の実施形態を示した回路図である。図１において、本発明のスイッチング電源装置は、力率改善用のアクティブフィルタ３と出力電圧を安定化させるためのＤＣ／ＤＣコンバータ４を備えている。アクティブフィルタ３に対しては入力端子１ａ，１ｂより商用交流電圧例えばＡＣ１００Ｖが入力され、ダイオードブリッジ２で全波整流した後にアクティブフィルタ３に入力している。
【００３０】
アクティブフィルタ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴなどを用いたインバータ素子ＴＲ１、主巻線Ｌ４と補助巻線Ｌ５を備えた昇圧チョークコイル５、アクティブフィルタ制御回路６、ダイオードＤ２とコンデンサＣ３で構成される整流回路を備えている。
【００３１】
このアクティブフィルタ３は、アクティブフィルタ制御回路６によるインバータ素子ＴＲ１のスイッチングにより、昇圧チョークコイル５から流れるスイッチング電流の平均電流波形をダイオードブリッジ２で全波整流された交流電圧波形と同相になるように制御し、これによって力率を１とすることで、スイッチングノイズの外部への放射を抑制する。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、ＭＯＳ−ＦＥＴなどを用いたインバータ素子ＴＲ２、１次巻線Ｌ１、２次巻線Ｌ２、補助巻線Ｌ３を備えた絶縁トランス１１、コンバータ制御回路１２、制御電源用の整流回路１３、出力用の整流回路１４を備え、出力端子１５ａ，１５ｂから負荷に出力電圧の安定化された電力を供給するようにしている。
【００３３】
このＤＣ／ＤＣコンバータ４は、コンバータ制御回路１２によるインバータ素子ＴＲ２のスイッチング制御により、絶縁トランス１１による１次巻線Ｌ１から２次巻線Ｌ２に対する電力エネルギーの伝達割合を制御し、出力端子１５ａ，１５ｂから負荷に供給する電圧が負荷電流の如何に関わらず所定値に安定するように制御する。
【００３４】
アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２は、電力供給ライン１６による電力供給を受けて制御動作を行う。この電力供給ライン１６に対する電力供給は、アクティブフィルタ３の入力段に設けた起動回路７、及びアクティブフィルタ３の補助巻線Ｌ５に設けた整流回路１０、更にＤＣ／ＤＣコンバータ４の補助巻線Ｌ３に設けた整流回路１３から行われる。
【００３５】
起動回路７は、ＭＯＳ−ＦＥＴ８、トランジスタ９、ツェナーダイオードＺ１，Ｚ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２で構成される。
【００３６】
この起動回路７はツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧Ｖｚ１に基づいて、アクティブフィルタ制御回路６の起動電圧Ｖｉ１及びコンバータ制御回路１２における起動電圧Ｖｉ２以上の第１電圧Ｖ１を供給する第１電圧供給回路を構成している。
【００３７】
また起動回路７には、整流回路１０の整流電圧Ｖｒ１及び整流回路１３の整流電圧Ｖｒ２以下で且つアクティブフィルタ制御回路６の停止電圧Ｖｓ１及びコンバータ制御回路１２の停止電圧Ｖｓ２以上の第２電圧Ｖ２を供給する第２電圧供給回路を備えている。
【００３８】
更に起動回路７には、電源投入時に第１電圧供給回路の第１電圧Ｖ１を電力供給ライン１６に供給し、起動後は第２電圧供給回路の第２電圧Ｖ２を電源供給ライン１６に供給するトランジスタ９により動作する切替回路を備えている。
【００３９】
より具体的には、電源投入直後に切替回路を構成するトランジスタ９はアクティブフィルタ制御回路６からの出力がないことからオフとなっている。これによってツェナーダイオードＺ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びＭＯＳ−ＦＥＴ８からなる第１電圧供給回路が有効となり、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧Ｖｚ１で決まる第１電圧Ｖ１を電力供給ライン１６に出力して、アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２を起動させる。
【００４０】
アクティブフィルタ制御回路６が起動するとトランジスタ９がオンし、これによって起動回路７のツェナーダイオードＺ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びＭＯＳ−ＦＥＴ８からなる第２電圧供給回路が有効となり、ツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧Ｖｚ２で決まる第２電圧Ｖ２が電力供給ライン１６に出力される。
【００４１】
この状態にあっては、アクティブフィルタ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４のインバータ動作が行われているため、補助巻線Ｌ５，Ｌ３の整流回路１０，１３の整流出力も電源出力ライン１６に同時に供給され、アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２の制御動作が継続される。
【００４２】
なお、アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２に対する電力供給ライン１６にはコンデンサＣ１が接続され、電源バックアップを行っている。また、アクティブフィルタ３の入力に設けたコンデンサＣ０はノイズカット用のフィルタコンデンサである。
【００４３】
次に図１の実施形態の動作を説明する。入力端子１ａ，１ｂに対するＡＣ入力となる電源投入が行われると、起動回路７は、このときトランジスタ９がオフであることから、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧Ｖｚ１で決まる第１電圧Ｖ１、即ちアクティブフィルタ制御回路６の起動電圧Ｖｉ１及びコンバータ制御回路１２の起動電圧Ｖｉ２より大きい電圧となる起動用の第１電圧Ｖ１を電力供給ライン１６に出力し、これによってアクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２が起動し、インバータ素子ＴＲ１，ＴＲ２のスイッチングによるインバータ動作が開始される。
【００４４】
アクティブフィルタ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４が起動すると、補助巻線Ｌ５，Ｌ３の出力が得られ、整流回路１０，１３より整流された電力が電力供給ライン１６に供給され、アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２の制御動作が継続される
またアクティブフィルタ制御回路６が起動することで起動回路７のトランジスタ９がオンし、これによってツェナー電圧が低い方のツェナーダイオードＺ２が有効となり、起動回路７からは整流回路１０，１３の整流電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２以下でアクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２の停止電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２以上の第２電圧Ｖ２が、整流電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２と共に電力供給ライン１６に出力される。
【００４５】
このようなアクティブフィルタ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４が起動した後の動作状態で、例えば負荷の急変によりＤＣ／ＤＣコンバータ４からの出力電圧が一時的に急上昇したとすると、この出力電圧の急上昇を抑えるためにコンバータ制御回路１２はインバータ素子ＴＲ２をスイッチングオフ状態として出力電圧の上昇を抑え込む。
【００４６】
このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ４におけるインバータ動作が停止し、補助巻線Ｌ３の出力がなくなることで整流回路１３の整流電圧Ｖｒ２も０ボルトとなる。同時にアクティブフィルタ制御回路６もインバータ素子ＴＲ１をほぼスイッチングオフ状態に制御し、これによって補助巻線Ｌ５の出力がなくなることで整流回路９の整流電圧Ｖｒ１も０ボルトとなる。
【００４７】
しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ４及びアクティブフィルタ３のインバータ動作が停止して補助巻線Ｌ３，Ｌ５に基づく整流電力が得られなくなっても、この状態で起動回路７はトランジスタ９のオンによるツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧に基づいた第２電圧Ｖ２を電力供給ライン１６に出力している。
【００４８】
この第２電圧Ｖ２はアクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２の停止電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２以上の電圧であることから、インバータ動作の停止に伴い補助巻線Ｌ３，Ｌ５の整流電力が断たれても、アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２の制御動作が停止することはない。
【００４９】
このため、一時的に急上昇した出力電圧がインバータの停止動作に伴って所定の出力電圧に抑え込まれると、コンバータ制御回路１２は出力電圧を所定値に安定化するようにインバータ素子ＴＲ２のスイッチング動作を再開し、これに伴ってアクティブフィルタ制御回路６もインバータ素子ＴＲ１のスイッチング動作を行う。
【００５０】
したがって、出力電圧の一時的な急上昇によりＤＣ／ＤＣコンバータ４及びアクティブフィルタ３におけるインバータ動作が停止しても、上昇した出力電圧が所定電圧に下がると、その後、出力電圧の落ち込みを生ずることなく、所定電圧に安定させるインバータ制御ができ、出力電圧の低下は起きない。
【００５１】
また、このための起動回路７の構成は、出力電圧の一次的な急上昇に対する出力低下を防ぐために図５の従来回路で２つの起動回路７ａ，７ｂを設けた場合に比べ１つの起動回路で済み、部品点数が少なく、回路構成も簡単であり、損失を少なくすることもできる。
【００５２】
なお、図１の実施形態にあっては、アクティブフィルタ３の補助巻線Ｌ５から整流電圧Ｖｒ１を出力する整流回路１０とＤＣ／ＤＣコンバータ４の補助巻線Ｌ３の出力から整流電圧Ｖｒ２を出力する整流回路１３については、それぞれの整流電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２は実質的に同一の電圧である。
【００５３】
図２は本発明の他の実施形態を示した回路図であり、アクティブフィルタ制御回路６の起動電圧Ｖｉ１に対しコンバータ制御回路１２の起動電圧Ｖｉ２が高い場合の実施形態である。
【００５４】
図２において、アクティブフィルタ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４の構成は基本的に図１の実施形態と同じであり、起動回路７についても同じである。これに対しアクティブフィルタ制御回路６の起動電圧に対しコンバータ制御回路１２の起動電圧が高いことに対応し、電力供給ライン１６におけるアクティブフィルタ制御回路６の接続点とコンバータ制御回路１２の接続点との間に逆流阻止用のダイオードＤ１を挿入接続する。
【００５５】
更にアクティブフィルタ３の出力となるダイオードＤ２とコンデンサＣ３を備えた整流回路の出力を、起動回路抵抗７を介して電力供給ライン１６におけるダイオードＤ１の右側のコンバータ制御回路１２側に接続している。
【００５６】
この図２の実施形態の動作は、ＡＣ入力が行われる電源投入時の起動動作として、アクティブフィルタ制御回路６は起動回路７のトランジスタ９がオフであることから、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧Ｖｚ１に基づく第１電圧Ｖ１を起動電圧として受けて動作する。
【００５７】
これに対しコンバータ制御回路１２は、アクティブフィルタ制御回路６の起動によりアクティブフィルタ３のインバータ動作が行われ、これによるアクティブフィルタ３の昇圧出力が起動回路抵抗Ｒ７を介してコンバータ制御回路１２に加えられており、コンバータ制御回路１２の起動電圧Ｖｉ２以上となったとき起動し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４のインバータ動作による出力電圧の安定化制御が行われる。
【００５８】
アクティブフィルタ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４が起動した後は、起動回路７のトランジスタ９がオンし、ツェナー電圧Ｖｚ２で決まる第２電圧Ｖ２が電力供給ライン１６に供給された状態となり、同時にインバータ動作による補助巻線Ｌ５，Ｌ３の整流回路１０，１３による整流出力が電力供給ライン１６に対し行われる。
【００５９】
この場合、電力供給ライン１６はダイオードＤ１の挿入接続でアクティブフィルタ制御回路６側とコンバータ制御回路１２側に分離されており、整流回路１０の整流電圧Ｖｒ１に対し整流回路１３の整流電圧Ｖｒ２が高い場合には、整流回路１０はアクティブフィルタ制御回路６に整流電力を供給し、整流回路１３はコンバータ制御回路１２に整流電力を供給する個別の電力供給状態となる。
【００６０】
更にアクティブフィルタ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４の動作中に出力電圧が負荷の急変などにより一時的に上昇すると、コンバータ制御回路１２がインバータ素子ＴＲ２をスイッチングオフとして出力電圧の上昇を抑え込むインバータ停止動作を行い、同時にアクティブフィルタ制御回路６もインバータ素子ＴＲ１をスイッチングオフ状態としてインバータ停止動作を行う。
【００６１】
これによって補助巻線Ｌ３，Ｌ５の出力による整流回路１３，１０の整流電力が断たれるが、このとき起動回路７はトランジスタ９のオンにより、ツェナーダイオードＺ２により決まる第２電圧、即ちアクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２の停止電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２より高い電圧の電力供給を行っている。
【００６２】
このため出力電圧を抑え込むためにインバータ動作が停止しても、アクティブフィルタ制御回路６及びコンバータ制御回路１２の制御動作は停止せず、出力電圧が所定電圧に下がってくると、所定電圧を維持するためのインバータ動作が再開され、出力電圧が一時的に落ち込むことはない。
【００６３】
なお本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、出力の負荷急変などにより出力電圧が一時的に急上昇した場合、この出力電圧の上昇を抑えるためにＤＣ／ＤＣコンバータ及びアクティブフィルタにおいてインバータ停止状態となる制御が行われ、インバータ停止によりアクティブフィルタ制御回路及びコンバータ制御回路に対する動作電力の供給が断たれても、起動回路による各制御回路の停止電圧以上の電圧となる電力供給により、アクティブフィルタ制御回路及びコンバータ制御回路のそれぞれが制御動作を継続することができ、出力電圧の一時的な急上昇に伴うインバータ停止状態となる制御を行っても、その後の出力電圧の低下を防ぐことができる。
【００６５】
また、アクティブフィルタ制御回路及びコンバータ制御回路の起動と出力電圧の一時的な急上昇時の動作を維持するための起動回路を、起動電圧（第１電圧）とインバータ停止時の動作電圧（第２電圧）を切替出力する回路構成とすることで、起動用とインバータ停止時の制御維持用の別々の起動回路を設けた場合に比べ少ない部品点数で回路構成ができ、また回路構成が簡単であることから損失そのものも少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示した回路図
【図２】本発明の他の実施形態を示した回路図
【図３】従来回路を示した回路図
【図４】従来回路の他の例を示した回路図
【図５】従来回路の他の例を示した回路図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ：入力端子
２：ダイオードブリッジ
３：アクティブフィルタ
４：ＤＣ／ＤＣコンバータ
５：昇圧チョークコイル
６：アクティブフィルタ制御回路
７：起動回路
８：ＭＯＳ−ＦＥＴ
９：トランジスタ
１０，１３，１４：整流回路
１１：絶縁トランス
１２：コンバータ制御回路
１５ａ，１５ｂ：出力端子
１６：電力供給ライン
ＴＲ１，ＴＲ２：インバータ素子
Ｌ１：１次巻線
Ｌ２：２次巻線
Ｌ３，Ｌ５：補助巻線
Ｌ４：主巻線
Ｚ１，Ｚ２：ツェナーダイオード
Ｃ０〜Ｃ３：コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ４：抵抗
Ｒ７：起動回路抵抗[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a switching power supply in which a DC / DC converter is arranged after an active filter for improving a power factor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of switching power supply, for example, there is one shown in FIG.
[0003]
In FIG. 3, the switching power supply device inputs, for example, 100 V AC as a commercial AC voltage from the input terminals 1 a and 1 b, performs full-wave rectification by the diode bridge 2, inputs the rectified power to the active filter 3 for improving the power factor, and then activates the active filter. The output voltage of the filter 3 is input to the DC / DC converter 4, and the voltage supplied from the output terminals 15a and 15b to the load is stabilized.
[0004]
The active filter 3 includes an inverter element TR1, a step-up choke coil 5 having a main winding L4 and an auxiliary winding L5, an active filter control circuit 6, a rectifying circuit having a diode D2 and a capacitor C3, a starting circuit 7, and a control power supply. Rectifier circuit 10 is provided.
[0005]
That is, the active filter 3 switches the inverter element TR1, controls the average current waveform of the switching current flowing thereby to have the same phase as the full-wave rectified AC voltage waveform, and sets the power factor to 1, thereby causing the switching noise. To reduce the noise level by suppressing radiation to the outside.
[0006]
The DC / DC converter 4 includes an inverter element TR2, a primary winding L1, a secondary winding L2, an insulating transformer 11 including an auxiliary winding L3, a converter control circuit 12, a rectifying circuit 13 for a control power supply, and an output. A rectifier circuit 14 is provided. Converter control circuit 12 performs switching control on inverter element TR2 such that the output voltage from rectifier circuit 14 becomes a predetermined voltage.
[0007]
In the conventional circuit of FIG. 3, the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 are activated by receiving power from the activation circuit 7 at the time of activation, and the activation circuit 7 is stopped when the active filter 3 is activated. . That is, the starting circuit 7 includes a MOS-FET 8, a transistor 9, resistors R1 and R2, and a zener diode Z1 for setting a starting voltage.
[0008]
When the power is turned on, the transistor 9 is off because the active filter control circuit 6 is stopped, and the start-up voltage determined by the Zener voltage of the Zener diode Z1 is sent to the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 to be started.
[0009]
After the activation, the active filter control circuit 6 turns on the transistor 9, the MOS-FET 8 is cut off, and the supply of the activation voltage is stopped. In the operating state after the start, the rectified power of the rectifier circuit 10 based on the voltage of the auxiliary winding L5 due to the operation of the inverter element TR1 and the rectified power from the rectifier circuit 13 due to the voltage of the auxiliary winding L3 due to the operation of the converter element TR2 are active. The signals are supplied to the filter control circuit 6 and the converter control circuit 12, and the respective control operations are performed.
[0010]
FIG. 4 shows another conventional circuit, in which operating voltages are supplied to the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 separately. That is, the power from the starting circuit 7 and the rectifying circuit 13 is supplied only to the active filter control circuit 6, and the starting voltage is supplied to the converter control circuit 12 by the starting circuit resistor R7 and the capacitor C2. Power is being supplied. Otherwise, it is the same as FIG.
[0011]
The active filter control circuit 6 is activated by receiving power from the activation circuit 7 at the time of activation, the activation circuit 7 is stopped after the active filter operation, and thereafter, the power of the output of the auxiliary winding L5 rectified by the rectification circuit 10 is supplied. . On the other hand, converter control circuit 12 is activated by receiving electric power from activation circuit resistor R7, and after the activation, receives supply of electric power obtained by smoothing the output of auxiliary winding L3 by rectifying circuit 13.
[0012]
FIG. 5 shows another conventional circuit, in which two starter circuits 7a and 7b constitute a dropper circuit having different start-up voltages. The starting circuit 7a includes a MOS-FET 8a, a transistor 9, resistors R1 and R2, and a Zener diode Z1 for setting a starting voltage Vi1. The starting circuit 7b includes a MOS-FET 8b, resistors R3 and R4, and a zener diode Z2 for setting a starting voltage Vi2. Here, the starting voltages Vi1 and Vi2 are
Vi1> Vi2
Is set to Further, a starting circuit resistor R7 and a capacitor C2 are connected to the operating power supply lines of the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12, and the other points are the same as those in FIG.
[0013]
The active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 shown in FIG. 5 are activated by receiving power from the activation circuit 7a having a high activation voltage Vi1 at the time of activation, and after the active filter operation, the activation circuit 7a is turned on by the MOS-FET 8a by turning on the transistor 9. After that, the power supply is supplied with electric power obtained by rectifying the outputs of the auxiliary winding L5 of the active filter 3 and the auxiliary winding 13 of the DC / DC converter 4 by the rectifier circuits 10 and 13. In addition, when the load suddenly changes, when the inverter stops and the supply of power from the auxiliary windings L3 and L5 stops, the power is supplied from the starter circuit 7b of the low start-up voltage Vi2.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional switching power supply circuit has the following problems.
[0015]
In the conventional circuit as shown in FIG. 3, when the output voltage increases due to a sudden change in the load or the like, the converter control circuit 12 operates to lower the output voltage, and the switching of the inverter element TR2 stops. As a result, the operation of the active filter 3 is almost stopped, the power from the auxiliary windings L3 and L5 cannot be received, the voltage of the capacitor C1 decreases, and the control of both the active filter 3 and the DC / DC converter 4 is performed. The circuits 6 and 12 stop.
[0016]
Then, when the active filter 3 stops, the power is again received from the starting circuit 7, and the control operation is started when both the control circuits 6, 12 reach the starting voltage. For this reason, there is a problem that the output voltage temporarily decreases until the starting voltage is reached after the stop state due to the sudden change of the load.
[0017]
Further, in the conventional circuit as shown in FIG. 4, the output voltage rises due to a sudden change in the load, or the output setting voltage varies when a plurality of power supplies are connected in parallel. In other words, control is performed to stop the inverter element TR2.
[0018]
At that time, the control circuit 12 of the DC / DC converter 4 cannot receive the power supply from the auxiliary winding L3, and becomes the power supply only from the starting circuit resistor R7, during which the voltage of the capacitor C2 decreases. In this case, the voltage becomes lower than the stop voltage of the control circuit 12, and the control circuit 12 stops.
[0019]
When the converter control circuit 12 stops, the voltage of the capacitor C2 starts to rise again, and starts operating when the voltage reaches the starting voltage of the converter control circuit 12. During that time, the output voltage is not controlled, and thus temporarily drops.
[0020]
Conventionally, in order to prevent such a phenomenon, the amount of power supplied from the starting circuit resistor R7 is increased or a dedicated auxiliary power supply is required. Is generated, and there is a problem of heat generation and efficiency reduction.
[0021]
Further, in the conventional circuit as shown in FIG. 5, power can be supplied from the starting circuit 7b even during the period when the inverter is stopped, but a plurality of dropper circuits for outputting different starting voltages are required. There is a problem that the score increases and the cost increases.
[0022]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a switching power supply that stabilizes an output by preventing a temporary decrease in an output voltage due to an operation of suppressing a temporary increase in an output voltage due to a sudden change in output load.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this object, the present invention is configured as follows. The present invention relates to a power factor improving active filter provided with a boost choke coil, an inverter element and an active filter control circuit, and a DC / DC connected to the active filter and having an insulating transformer, an inverter element and a converter control circuit. A converter, a starting circuit that supplies a starting voltage to the active filter control circuit and the converter control circuit when the power is turned on, and a starting circuit, and a power obtained by rectifying an output of the auxiliary winding of the boost choke coil and an output of the auxiliary winding of the transformer after the starting. And a rectifying circuit for supplying the rectified power to an active filter control circuit and a converter control circuit to operate the switching power supply device.
[0024]
The present invention relates to such a switching power supply device, wherein the starting circuit includes a first voltage supply circuit for supplying a first voltage equal to or higher than a starting voltage of the active filter control circuit and the converter control circuit, and a boost choke coil and an insulating transformer. A second voltage supply circuit for supplying a second voltage equal to or lower than a voltage obtained by rectifying the output of the auxiliary winding and a voltage obtained by rectifying the voltage of the auxiliary winding of the insulating transformer and equal to or higher than a stop voltage of the active filter control circuit and the converter control circuit; Immediately after the power is turned on, the first voltage of the first voltage supply circuit is supplied to the active filter control circuit and the DC / DC converter control circuit to be activated, and after the activation, the second voltage of the second voltage supply circuit is supplied from the rectifier circuit. A switching circuit for supplying and operating the active filter control circuit and the DC / DC converter control circuit together with the voltage of And wherein the digit.
[0025]
According to the starting circuit provided in the switching power supply device of the present invention, the DC / DC converter and the inverter of the active filter are stopped in order to suppress an increase in output voltage due to a sudden change in load, etc. Even if the power supply from the auxiliary winding of the coil is stopped, the second voltage is supplied from the second voltage supply circuit to the second voltage which is lower than the rectification voltage of the auxiliary winding and higher than the stop voltage of the active filter control circuit and the converter control circuit. The operation of the control circuit is not stopped, thereby preventing a temporary decrease in the output voltage and stabilizing the output voltage.
[0026]
The starter circuit has a circuit configuration for switching the output voltage between when the power is turned on and after the start. The starter circuit does not require a plurality of dropper circuits having different output voltages, is composed of a small number of components, and has a small circuit loss.
[0027]
Furthermore, when the starting voltage of the converter control circuit is higher than the starting voltage of the active filter control circuit, a reverse current blocking diode is inserted and connected between the connection point of the active filter control circuit to the power supply line and the connection point of the converter control circuit. At the same time, the output line of the active filter is connected to the power supply line on the converter control circuit side via the starting circuit resistance.
[0028]
Also in this case, the second voltage supply circuit supplies a second voltage equal to or lower than the rectification voltage of the auxiliary winding and equal to or higher than the stop voltage of the active filter control circuit and the converter control circuit in response to the inverter stop operation that suppresses a sharp rise in the output voltage. When supplied, the operation of the control circuit does not stop, thereby preventing and temporarily stabilizing the output voltage.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the switching power supply device according to the present invention. 1, the switching power supply of the present invention includes an active filter 3 for improving a power factor and a DC / DC converter 4 for stabilizing an output voltage. A commercial AC voltage, for example, 100 V AC is input from the input terminals 1 a and 1 b to the active filter 3, and is input to the active filter 3 after full-wave rectification by the diode bridge 2.
[0030]
The active filter 3 includes an inverter element TR1 using a MOS-FET or the like, a boost choke coil 5 including a main winding L4 and an auxiliary winding L5, an active filter control circuit 6, a rectifier circuit including a diode D2 and a capacitor C3. It has.
[0031]
The active filter 3 switches the inverter element TR1 by the active filter control circuit 6 so that the average current waveform of the switching current flowing from the boost choke coil 5 has the same phase as the AC voltage waveform full-wave rectified by the diode bridge 2. By controlling and thereby setting the power factor to 1, radiation of switching noise to the outside is suppressed.
[0032]
The DC / DC converter 4 includes an inverter element TR2 using a MOS-FET or the like, an isolation transformer 11 including a primary winding L1, a secondary winding L2, and an auxiliary winding L3, a converter control circuit 12, and a control power supply. A rectifier circuit 13 and a rectifier circuit 14 for output are provided, and power whose output voltage is stabilized is supplied from the output terminals 15a and 15b to the load.
[0033]
The DC / DC converter 4 controls the transmission ratio of the power energy from the primary winding L1 to the secondary winding L2 by the insulating transformer 11 by the switching control of the inverter element TR2 by the converter control circuit 12, and the output terminals 15a, Control is performed such that the voltage supplied to the load from 15b is stabilized at a predetermined value regardless of the load current.
[0034]
The active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 perform a control operation by receiving power supply from the power supply line 16. The power supply to the power supply line 16 is performed by the starting circuit 7 provided at the input stage of the active filter 3, the rectifying circuit 10 provided at the auxiliary winding L5 of the active filter 3, and the auxiliary winding L3 of the DC / DC converter 4. Is performed from the rectifier circuit 13 provided in.
[0035]
The starting circuit 7 includes a MOS-FET 8, a transistor 9, zener diodes Z1 and Z2, and resistors R1 and R2.
[0036]
The starting circuit 7 constitutes a first voltage supply circuit for supplying a starting voltage Vi1 of the active filter control circuit 6 and a first voltage V1 equal to or higher than the starting voltage Vi2 of the converter control circuit 12, based on the Zener voltage Vz1 of the Zener diode Z1. are doing.
[0037]
In addition, the start circuit 7 is supplied with a second voltage V2 that is equal to or lower than the rectified voltage Vr1 of the rectifier circuit 10 and the rectified voltage Vr2 of the rectifier circuit 13 and equal to or higher than the stop voltage Vs1 of the active filter control circuit 6 and the stop voltage Vs2 of the converter control circuit 12. A second voltage supply circuit is provided for supplying.
[0038]
Further, the power supply circuit supplies the first voltage V1 of the first voltage supply circuit to the power supply line 16 when the power is turned on, and supplies the second voltage V2 of the second voltage supply circuit to the power supply line 16 after the power is turned on. A switching circuit operated by the transistor 9 is provided.
[0039]
More specifically, immediately after the power is turned on, the transistor 9 constituting the switching circuit is turned off because there is no output from the active filter control circuit 6. As a result, the first voltage supply circuit including the Zener diode Z1, the resistors R1 and R2, and the MOS-FET 8 becomes effective, and the first voltage V1 determined by the Zener voltage Vz1 of the Zener diode Z1 is output to the power supply line 16 to provide an active filter. The control circuit 6 and the converter control circuit 12 are activated.
[0040]
When the active filter control circuit 6 is activated, the transistor 9 is turned on, whereby the second voltage supply circuit including the Zener diode Z2, the resistors R1, R2 and the MOS-FET 8 of the activation circuit 7 becomes effective, and the Zener voltage Vz2 of the Zener diode Z2 is activated. Is output to the power supply line 16.
[0041]
In this state, since the inverter operation of the active filter 3 and the DC / DC converter 4 is performed, the rectified outputs of the rectifier circuits 10 and 13 of the auxiliary windings L5 and L3 are also supplied to the power output line 16 at the same time. The control operations of the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 are continued.
[0042]
Note that a capacitor C1 is connected to the power supply line 16 for the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 to perform power supply backup. The capacitor C0 provided at the input of the active filter 3 is a filter capacitor for cutting noise.
[0043]
Next, the operation of the embodiment of FIG. 1 will be described. When power is turned on as an AC input to the input terminals 1a and 1b, the activation circuit 7 turns on the first voltage V1 determined by the Zener voltage Vz1 of the Zener diode Z1, that is, the active filter, because the transistor 9 is off at this time. A start-up first voltage V1 that is higher than the start-up voltage Vi1 of the control circuit 6 and the start-up voltage Vi2 of the converter control circuit 12 is output to the power supply line 16, whereby the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 Upon activation, inverter operation by switching of the inverter elements TR1 and TR2 is started.
[0044]
When the active filter 3 and the DC / DC converter 4 are activated, the outputs of the auxiliary windings L5 and L3 are obtained, and the power rectified by the rectification circuits 10 and 13 is supplied to the power supply line 16, and the active filter control circuit 6 and When the control operation of the converter control circuit 12 is continued and the active filter control circuit 6 is activated, the transistor 9 of the activation circuit 7 is turned on, whereby the Zener diode Z2 having a lower Zener voltage is activated, and the activation circuit 7 is activated. From the rectifier circuits 10 and 13, the second voltage V2 equal to or less than the stop voltage Vs1 and Vs2 of the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 with the rectified voltage Vr1 and Vr2 or less, is supplied to the power supply line 16 together with the rectified voltages Vr1 and Vr2. Is output.
[0045]
If the output voltage from the DC / DC converter 4 temporarily rises suddenly due to a sudden change in the load, for example, in the operating state after the activation of the active filter 3 and the DC / DC converter 4, this sudden rise in the output voltage will occur. To suppress this, converter control circuit 12 puts inverter element TR2 into a switching-off state to suppress a rise in output voltage.
[0046]
Therefore, the inverter operation in the DC / DC converter 4 stops, and the output of the auxiliary winding L3 disappears, so that the rectified voltage Vr2 of the rectifier circuit 13 also becomes 0 volt. At the same time, the active filter control circuit 6 also controls the inverter element TR1 to be in a substantially switching off state, whereby the output of the auxiliary winding L5 disappears, so that the rectified voltage Vr1 of the rectifier circuit 9 also becomes 0 volt.
[0047]
However, even if the inverter operation of the DC / DC converter 4 and the active filter 3 is stopped and rectified power based on the auxiliary windings L3 and L5 cannot be obtained, the starter circuit 7 keeps the Zener diode Z2 Is output to the power supply line 16 based on the Zener voltage.
[0048]
Since the second voltage V2 is equal to or higher than the stop voltages Vs1 and Vs2 of the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12, even if the rectified power of the auxiliary windings L3 and L5 is cut off due to the stop of the inverter operation. The control operations of the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 do not stop.
[0049]
For this reason, when the output voltage that has risen temporarily sharply is suppressed to a predetermined output voltage with the stop operation of the inverter, converter control circuit 12 causes switching operation of inverter element TR2 to stabilize the output voltage to a predetermined value. And the active filter control circuit 6 also performs the switching operation of the inverter element TR1.
[0050]
Therefore, even if the inverter operation in the DC / DC converter 4 and the active filter 3 is stopped due to a temporary sudden increase in the output voltage, if the increased output voltage falls to a predetermined voltage, the output voltage does not drop thereafter. Inverter control can be performed to stabilize the output voltage to a predetermined voltage, and the output voltage does not decrease.
[0051]
Further, the configuration of the starting circuit 7 for this purpose requires only one starting circuit as compared with the conventional circuit of FIG. 5 in which two starting circuits 7a and 7b are provided in order to prevent the output from dropping due to the primary sudden rise of the output voltage. The number of parts is small, the circuit configuration is simple, and the loss can be reduced.
[0052]
In the embodiment of FIG. 1, the rectifier circuit 10 that outputs the rectified voltage Vr1 from the auxiliary winding L5 of the active filter 3 and the rectified voltage Vr2 is output from the output of the auxiliary winding L3 of the DC / DC converter 4. In the rectifier circuit 13, the rectified voltages Vr1 and Vr2 are substantially the same.
[0053]
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, in which the starting voltage Vi2 of the converter control circuit 12 is higher than the starting voltage Vi1 of the active filter control circuit 6.
[0054]
In FIG. 2, the configurations of the active filter 3 and the DC / DC converter 4 are basically the same as those in the embodiment of FIG. On the other hand, when the starting voltage of the converter control circuit 12 is higher than the starting voltage of the active filter control circuit 6, the connection point between the connection point of the active filter control circuit 6 and the connection point of the converter control circuit 12 in the power supply line 16 is determined. A diode D1 for blocking backflow is inserted and connected therebetween.
[0055]
Further, the output of the rectifier circuit including the diode D2 and the capacitor C3 as the output of the active filter 3 is connected to the converter control circuit 12 on the right side of the diode D1 in the power supply line 16 via the starting circuit resistor 7.
[0056]
In the operation of the embodiment of FIG. 2, the active filter control circuit 6 sets the Zener voltage Vz1 of the Zener diode Z1 to the zener voltage Vz1 because the transistor 9 of the starter circuit 7 is off as a start-up operation at the time of power-on where AC input is performed. It operates by receiving the first voltage V1 based on the voltage as the starting voltage.
[0057]
On the other hand, in the converter control circuit 12, the inverter operation of the active filter 3 is performed by the activation of the active filter control circuit 6, and the boosted output of the active filter 3 is applied to the converter control circuit 12 via the activation circuit resistor R7. The DC / DC converter 4 is activated when the voltage becomes equal to or higher than the activation voltage Vi2 of the converter control circuit 12, and the output voltage is stabilized by the inverter operation of the DC / DC converter 4.
[0058]
After the activation of the active filter 3 and the DC / DC converter 4, the transistor 9 of the activation circuit 7 is turned on, and the second voltage V2 determined by the zener voltage Vz2 is supplied to the power supply line 16, and at the same time, the inverter operation is performed. The rectification output of the auxiliary windings L5, L3 by the rectification circuits 10, 13 is performed on the power supply line 16.
[0059]
In this case, the power supply line 16 is separated into the active filter control circuit 6 side and the converter control circuit 12 side by the insertion connection of the diode D1, and the rectification voltage Vr2 of the rectification circuit 13 is higher than the rectification voltage Vr1 of the rectification circuit 10. In such a case, the rectifier circuit 10 supplies rectified power to the active filter control circuit 6 and the rectifier circuit 13 is in a separate power supply state for supplying rectified power to the converter control circuit 12.
[0060]
Further, when the output voltage temporarily rises due to a sudden change in the load or the like during the operation of the active filter 3 and the DC / DC converter 4, the inverter control operation of the converter control circuit 12 turns off the inverter element TR2 to suppress the rise of the output voltage. At the same time, the active filter control circuit 6 also sets the inverter element TR1 to the switching off state to perform the inverter stop operation.
[0061]
As a result, the rectified power of the rectifier circuits 13 and 10 due to the outputs of the auxiliary windings L3 and L5 is cut off. At this time, the activation circuit 7 turns on the transistor 9 to turn on the second voltage determined by the Zener diode Z2, that is, active filter control. The power supply of a voltage higher than the stop voltages Vs1 and Vs2 of the circuit 6 and the converter control circuit 12 is performed.
[0062]
For this reason, even if the inverter operation stops to suppress the output voltage, the control operations of the active filter control circuit 6 and the converter control circuit 12 do not stop, and when the output voltage decreases to the predetermined voltage, the predetermined voltage is maintained. Is resumed, and the output voltage does not drop temporarily.
[0063]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and includes appropriate modifications without impairing the objects and advantages thereof.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the output voltage rises temporarily due to a sudden change in the load of the output, etc., the inverter stops in the DC / DC converter and the active filter in order to suppress the rise in the output voltage. Control is performed, and even if the supply of operating power to the active filter control circuit and the converter control circuit is cut off by stopping the inverter, the active filter control circuit and the active filter control circuit Each of the converter control circuits can continue the control operation, and even if control is performed such that the inverter is stopped due to a temporary sudden rise in the output voltage, the output voltage can be prevented from lowering thereafter.
[0065]
Further, a starting circuit for starting the active filter control circuit and the converter control circuit and maintaining the operation at the time of a temporary sudden rise of the output voltage includes a starting voltage (first voltage) and an operating voltage (second voltage) when the inverter is stopped. ), The circuit configuration can be reduced in the number of parts and the circuit configuration can be simplified as compared with the case where separate startup circuits are provided for startup and for maintaining the control when the inverter is stopped. Therefore, the loss itself can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional circuit. FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of a conventional circuit.
1a, 1b: input terminal 2: diode bridge 3: active filter 4: DC / DC converter 5: boost choke coil 6: active filter control circuit 7: starting circuit 8: MOS-FET
9: Transistors 10, 13, 14: Rectifier circuit 11: Insulating transformer 12: Converter control circuits 15a, 15b: Output terminal 16: Power supply line TR1, TR2: Inverter element L1: Primary winding L2: Secondary winding L3 , L5: auxiliary winding L4: main windings Z1, Z2: Zener diodes C0 to C3: capacitors R1 to R4: resistor R7: starting circuit resistance

Claims

An active filter for power factor improvement comprising a boost choke coil, an inverter element and an active filter control circuit;
A DC / DC converter connected to the active filter and provided with an isolation transformer, an inverter element, and a converter control circuit;
A start-up circuit that starts by supplying a start-up voltage to the active filter control circuit and the converter control circuit at power-on,
A rectifier circuit that supplies the power obtained by rectifying the output of the auxiliary winding of the boost choke coil and the power obtained by rectifying the output of the auxiliary winding of the transformer to the active filter control circuit and the converter control circuit after starting, and
In a switching power supply device having
In the starting circuit,
A first voltage supply circuit for supplying a first voltage equal to or higher than the activation voltage of the active filter control circuit and the converter control circuit;
A second voltage that is equal to or lower than the voltage obtained by rectifying the output of the auxiliary winding of the boost choke coil and the voltage obtained by rectifying the voltage of the auxiliary winding of the insulating transformer and equal to or higher than the stop voltage of the active filter control circuit and the converter control circuit. A second voltage supply circuit,
Immediately after power-on, the first voltage of the first voltage supply circuit is supplied to the active filter control circuit and the DC / DC converter control circuit to be activated, and after the activation, the second voltage of the second voltage supply circuit is rectified. A switching circuit that operates by supplying the active filter control circuit and the DC / DC converter control circuit together with a voltage from a circuit;
A switching power supply device provided.

2. The switching power supply according to claim 1, wherein when a starting voltage of the converter control circuit is higher than a starting voltage of the active filter control circuit, a connection point of the active filter control circuit with respect to a power supply line and a converter control circuit. A switching power supply device, wherein a backflow preventing diode is inserted between the connection point and a connection point, and an output line of the active filter is connected to a power supply line on the converter control circuit side via a starting circuit resistor.