JP2011147202A - Switching power unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power unit improving a power factor and efficiency by maintaining stability of an output voltage. <P>SOLUTION: A bidirectional current flows in a choke coil 10 from an AC power supply E in accordance with switching operations by switching elements 16, 18. In this case, a current detection signal, which has a voltage proportional to a unidirectional current flowing in a resistor 24, is selectively supplied to an IC 40 for control from a FET 54 when the unidirectional current flows in the choke coil 10, and a current detection signal, which has a voltage proportional to the unidirectional current flowing in a resistor 22, is selectively supplied to the IC 40 for control from a FET 52 when current in the other direction flows in the choke coil 10. Thus, the current flowing in the choke coil 10 has linearity and is faithfully reproduced as a voltage of the current detection signal at a light load. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電流連続モードで動作する力率改善回路の電流検出に関し、特にダイオードブリッジの存在しないブリッジレスの力率改善回路を備えたスイッチング電源装置に関する。   The present invention relates to current detection of a power factor correction circuit that operates in a continuous current mode, and more particularly to a switching power supply device including a bridgeless power factor correction circuit without a diode bridge.

電流連続モードの力率改善回路は、電圧ループと電流ループによる帰還回路によって制御が行なわれる。電圧制御は、力率改善回路の出力電圧を検出し、この出力電圧がほぼ一定となるように、力率改善回路を構成するスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。電流制御は、力率改善回路を構成するチョークコイルに流れる電流を検出し、入力電流波形を入力電圧波形に近づけるように制御する。このような電流制御により、力率を改善することができる。   The power factor correction circuit in the continuous current mode is controlled by a feedback circuit using a voltage loop and a current loop. The voltage control detects the output voltage of the power factor correction circuit and controls the switching operation of the switching elements constituting the power factor correction circuit so that the output voltage becomes substantially constant. The current control detects the current flowing through the choke coil that constitutes the power factor correction circuit, and controls the input current waveform to approach the input voltage waveform. By such current control, the power factor can be improved.

従来のダイオードブリッジにより交流入力電圧を整流し、その整流電圧を力率改善回路の入力とした回路構成では、前記チョークコイルを流れる電流が一方向であるのに対し、ダイオードブリッジを用いない力率改善回路(ブリッジレスPFC)では、チョークコイルを流れる電流が一方向ではない。ブリッジレスPFCの制御に関しては、例えば特許文献1などに示す方法を行なう必要がある。ここでの方法とは、ブリッジレスPFCを構成する2つのスイッチング素子に流れる電流を各々検出し、それらの検出した信号を加算器によって加算した後、電流検出アンプに供給して、電流制御のための電流ループを形成している。   In a circuit configuration in which an AC input voltage is rectified by a conventional diode bridge and the rectified voltage is input to a power factor correction circuit, the current flowing through the choke coil is unidirectional, whereas a power factor not using a diode bridge is used. In the improvement circuit (bridgeless PFC), the current flowing through the choke coil is not unidirectional. Regarding the control of the bridgeless PFC, for example, it is necessary to perform the method shown in Patent Document 1. In this method, currents flowing through two switching elements constituting a bridgeless PFC are detected, and the detected signals are added by an adder and then supplied to a current detection amplifier for current control. The current loop is formed.

特表2007−527687号公報Special table 2007-527687

上述したブリッジレスPFCを備えたスイッチング電源装置では、2つのスイッチング素子に流れる各電流を第1の電流検出器と第2の電流検出器でそれぞれ検出し、チョークコイルを流れる電流の方向に応じて、第1の電流検出器からの電流検出信号と第2の電流検出器からの電流検出信号のいずれか一方を選択的に供給する第1の選択素子と第2の選択素子が必要となる。しかし、これらの選択素子を介して電流検出信号を供給するときに、選択素子の特性によりチョークコイル10に流れる電流を忠実に再現することができなくなると、出力電圧の安定度が失われて、力率および効率が低下する問題を生じていた。   In the switching power supply device having the bridgeless PFC described above, the currents flowing through the two switching elements are detected by the first current detector and the second current detector, respectively, and according to the direction of the current flowing through the choke coil. The first selection element and the second selection element that selectively supply either the current detection signal from the first current detector or the current detection signal from the second current detector are required. However, when the current detection signal is supplied through these selection elements, if the current flowing through the choke coil 10 cannot be faithfully reproduced due to the characteristics of the selection elements, the stability of the output voltage is lost. The problem was that power factor and efficiency were reduced.

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、出力電圧の安定度を保って、力率および効率を改善することが可能なスイッチング電源装置を提供することを、その目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object thereof is to provide a switching power supply device capable of improving the power factor and efficiency while maintaining the stability of the output voltage.

本発明のスイッチング電源装置は、上記目的を達成するために、交流電源に直列接続するチョークコイルと、スイッチング動作する第1のスイッチング素子および第2のスイッチング素子と、第1の整流器および第2の整流器と、前記チョークコイルに流れる電流を検出する第1の電流検出器および第2の電流検出器と、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子にパルス駆動信号を供給する制御部とを備え、前記第1のスイッチング素子または前記第2のスイッチング素子の何れかがオンのときに、前記交流電源から前記チョークコイルに電流を流し、当該チョークコイルにエネルギーを蓄え、前記第1のスイッチング素子または前記第2のスイッチング素子の何れかがオフのときに、前記チョークコイルに蓄えたエネルギーを第1の整流器または第2の整流器を介して放出すると共に、前記第1および第2の電流検出器は、それぞれに流れる電流を電圧に変換する機能を有し、前記第1の電流検出器の電流検出信号を前記制御部に選択的に供給する第1の選択素子と、前記第2の電流検出器の電流検出信号を前記制御部に選択的に供給する第2の選択素子とを備え、前記第1の選択素子または前記第2の選択素子からの電流検出信号に基づいて、前記制御部が前記パルス駆動信号を生成するスイッチング電源装置において、前記第1の選択素子は、前記第1の電流検出器に流れる電流と、前記電流検出信号が線形性を持つような第1の能動スイッチ素子で構成され、前記第2の選択素子は、前記第2の電流検出器に流れる電流と、前記電流検出信号が線形性を持つような第2の能動スイッチ素子で構成されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a switching power supply device of the present invention includes a choke coil connected in series to an AC power supply, a first switching element and a second switching element that perform switching operation, a first rectifier, and a second A rectifier, a first current detector and a second current detector for detecting a current flowing through the choke coil, and a controller for supplying a pulse drive signal to the first switching element and the second switching element; When either the first switching element or the second switching element is on, a current is passed from the AC power source to the choke coil, energy is stored in the choke coil, and the first switching element is Stored in the choke coil when either the element or the second switching element is off. And the first and second current detectors have a function of converting currents flowing through the first rectifier and the second rectifier into voltages, respectively, and the first current detection A first selection element that selectively supplies a current detection signal of the detector to the control unit, and a second selection element that selectively supplies a current detection signal of the second current detector to the control unit. And the control unit generates the pulse drive signal based on a current detection signal from the first selection element or the second selection element, wherein the first selection element is the first selection element A current flowing through the first current detector, and a first active switch element in which the current detection signal has linearity, and the second selection element includes a current flowing through the second current detector; The current detection signal is linear Characterized in that it is constituted by a second active switch devices, such as with.

この場合、前記交流電源からの交流入力電圧の極性に応じて、前記第1の能動スイッチ素子および前記第2の能動スイッチ素子のオン・オフを切り替える駆動部をさらに備えてもよい。   In this case, a drive unit that switches on and off of the first active switch element and the second active switch element according to the polarity of the AC input voltage from the AC power supply may be further provided.

本発明のスイッチング電源装置によれば、第1のスイッチング素子および第2のスイッチング素子によるスイッチング動作に伴い、交流電源からチョークコイルに双方向の電流を流すことができるが、チョークコイルに一方向の電流が流れるときに、第1の電流検出器に流れる一方向の電流に比例した電圧の電流検出信号が、選択的に第1の能動スイッチ素子から制御部に供給され、チョークコイルに他方向の電流が流れるときに、第2の電流検出器に流れる一方向の電流に比例した電圧の電流検出信号が、選択的に第2の能動スイッチ素子から制御部に供給される。したがって、出力電流の少ない軽負荷時において、チョークコイルを流れる電流が線形性を持って電流検出信号の電圧として忠実に再現され、出力電圧の安定度を保って、力率および効率を改善することが可能になる。   According to the switching power supply device of the present invention, a bidirectional current can flow from the AC power supply to the choke coil in accordance with the switching operation by the first switching element and the second switching element. When the current flows, a current detection signal having a voltage proportional to the current in one direction flowing in the first current detector is selectively supplied from the first active switch element to the control unit, and the choke coil is supplied in the other direction. When a current flows, a current detection signal having a voltage proportional to a one-way current flowing through the second current detector is selectively supplied from the second active switch element to the control unit. Therefore, at light loads with low output current, the current flowing through the choke coil is faithfully reproduced as the voltage of the current detection signal with linearity, maintaining the output voltage stability and improving the power factor and efficiency. Is possible.

また本発明では、第1のスイッチング素子や第2のスイッチング素子のスイッチング周波数に依存することなく、交流電源からの交流入力電圧の極性に応じて、第1の能動スイッチ素子および第2の能動スイッチ素子のオン・オフをそれぞれ適切に切り替えることが可能になる。   Further, in the present invention, the first active switch element and the second active switch are not dependent on the switching frequency of the first switching element or the second switching element, depending on the polarity of the AC input voltage from the AC power supply. It becomes possible to appropriately switch on and off the elements.

本発明に関連するスイッチング電源装置の基本構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the basic composition of the switching power supply device relevant to this invention. 同上、各部の波形図である。It is a wave form diagram of each part same as the above. 同上、各部の電流−電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic of each part same as the above. 本発明で提案するスイッチング電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the switching power supply device proposed by the present invention. 同上、各部の電流−電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic of each part same as the above. 同上、別な例を示す各部の波形図である。It is a wave form diagram of each part which shows another example same as the above.

以下、添付図面を参照しながら、本発明におけるスイッチング電源装置の実施例を説明する。   Embodiments of a switching power supply apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

先ず、スイッチング電源装置としての基本構成を図1に基づき説明する。これは上記特許文献1において、各々のスイッチング素子に流れる電流の検出信号の何れか一方を選択する手段として、ダイオードを用いた回路例である。そのような回路例と各部の波形を、図1と図2にそれぞれ示す。   First, a basic configuration as a switching power supply device will be described with reference to FIG. This is a circuit example in which a diode is used as means for selecting any one of detection signals of currents flowing through the respective switching elements in Patent Document 1. Such a circuit example and the waveform of each part are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.

図1において、100は入力端子Vin1,Vin2と出力端子+Vout,GNDを有するスイッチング電源装置であり、このスイッチング電源装置100は、チョークコイル10,第1のダイオード12,第2のダイオード14,第1のスイッチング素子16,第2のスイッチング素子18からなる昇圧チョッパ形の力率改善回路20を備えている。スイッチング素子16,18は、何れもNチャネルMOSFET(電界効果トランジスタ)からなり、ソース−ドレイン間には内蔵のダイオード16A,18Aが等価的に接続される。なお、スイッチング素子16,18として、他の制御端子付き半導体素子を用いてもよく、ダイオード16A,18Aを外付けのものとしてもよい。   In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a switching power supply device having input terminals Vin1, Vin2 and an output terminal + Vout, GND. The switching power supply device 100 includes a choke coil 10, a first diode 12, a second diode 14, and a first diode. And a step-up chopper type power factor correction circuit 20 comprising a switching element 16 and a second switching element 18. The switching elements 16 and 18 are both N-channel MOSFETs (field effect transistors), and built-in diodes 16A and 18A are equivalently connected between the source and drain. As the switching elements 16 and 18, other semiconductor elements with control terminals may be used, and the diodes 16A and 18A may be externally attached.

力率改善回路20は、一方の入力端子Vin1にチョークコイル10の一端を接続し、チョークコイル10の他端を、ダイオード12のアノードとスイッチング素子16のドレインとの接続点に接続し、他方の入力端子Vin2を、ダイオード14のアノードとスイッチング素子18のドレインとの接続点に接続し、ダイオード12,14のカソードを出力端子+Voutに接続する。ここでは、交流電源Eからの交流入力電圧が、入力端子Vin1,Vin2からダイオードブリッジなどの整流器を介さずに直接力率改善回路20に印加される。   The power factor correction circuit 20 connects one end of the choke coil 10 to one input terminal Vin1, connects the other end of the choke coil 10 to a connection point between the anode of the diode 12 and the drain of the switching element 16, and the other input terminal Vin1. The input terminal Vin2 is connected to a connection point between the anode of the diode 14 and the drain of the switching element 18, and the cathodes of the diodes 12 and 14 are connected to the output terminal + Vout. Here, the AC input voltage from the AC power source E is directly applied to the power factor correction circuit 20 from the input terminals Vin1 and Vin2 without passing through a rectifier such as a diode bridge.

また、スイッチング素子16とダイオード16Aを流れる電流を検出するために、当該スイッチング素子16と直列に第2の電流検出器としての抵抗22が接続される。同様に、スイッチング素子18とダイオード18Aを流れる電流を検出するために、当該スイッチング素子18と直列に第1の電流検出器としての抵抗24が接続される。さらに、26は力率改善回路20の出力側において、出力端子+Vout,GND間に接続する出力コンデンサである。   Further, in order to detect the current flowing through the switching element 16 and the diode 16A, a resistor 22 as a second current detector is connected in series with the switching element 16. Similarly, a resistor 24 serving as a first current detector is connected in series with the switching element 18 in order to detect a current flowing through the switching element 18 and the diode 18A. Further, 26 is an output capacitor connected between the output terminal + Vout and GND on the output side of the power factor correction circuit 20.

30は、前記抵抗22,24により得られる2つの電流検出信号の何れかを選択して、チョークコイル10を流れる電流に相当する電流検出信号だけを後述する制御用IC40に供給するための信号選択回路である。信号選択回路30は、抵抗22の一端にカソードを接続するダイオード32と、抵抗24の一端にカソードを接続するダイオード34とにより構成され、これらのダイオード32,34のアノードが、制御用IC40の電流検出信号入力端子に共通して接続される。制御用IC40は、出力端子+Vout,GND間の出力電圧を検出して、この出力電圧の安定化を図りつつ、信号選択回路30によって選択された一方の電流検出信号に基づき、前記交流電源Eの入力電圧波形に入力電流波形が近似するような導通幅を有するパルス駆動信号を、各スイッチング素子16,18の制御端子であるゲートに供給する。   A signal selection unit 30 selects one of the two current detection signals obtained by the resistors 22 and 24 and supplies only the current detection signal corresponding to the current flowing through the choke coil 10 to the control IC 40 described later. Circuit. The signal selection circuit 30 includes a diode 32 having a cathode connected to one end of the resistor 22 and a diode 34 having a cathode connected to one end of the resistor 24. The anodes of these diodes 32 and 34 are currents of the control IC 40. Commonly connected to the detection signal input terminal. The control IC 40 detects the output voltage between the output terminals + Vout and GND, stabilizes the output voltage, and based on one of the current detection signals selected by the signal selection circuit 30, A pulse drive signal having a conduction width that approximates the input current waveform to the input voltage waveform is supplied to the gates that are the control terminals of the switching elements 16 and 18.

図2は、各部の波形を示したものである。同図において、上段は交流電源Eの入力電圧であり、以下、スイッチング素子16への駆動信号と、スイッチング素子18への駆動信号をそれぞれ示している。   FIG. 2 shows the waveform of each part. In the same figure, the upper stage is the input voltage of the AC power supply E, and hereinafter, the drive signal to the switching element 16 and the drive signal to the switching element 18 are respectively shown.

図2に示すように、交流電源Eの極性に拘らず、各スイッチング素子16,18には、信号選択回路30からの電流検出信号に依存した導通幅を有するパルス駆動信号が同じタイミングで与えられ、スイッチング素子16,18は共にオンまたはオフの状態にスイッチング動作する。   As shown in FIG. 2, regardless of the polarity of the AC power supply E, each switching element 16 and 18 is given a pulse drive signal having a conduction width depending on the current detection signal from the signal selection circuit 30 at the same timing. The switching elements 16 and 18 are both switched on or off.

ここで交流電源Eからの入力電圧が正極性の期間、すなわち入力端子Vin1に正極性の電圧が発生する期間は、スイッチング素子16,18がオンすると、交流電源E,チョークコイル10,第1のスイッチング素子16,抵抗22,抵抗24,第2のスイッチング素子18,交流電源Eの経路で電流が流れて、チョークコイル10にエネルギーが蓄積されると共に、出力コンデンサ26に蓄積する電荷によって、出力端子+Vout,GND間に接続する負荷(図示せず)に電力供給が行なわれる。   Here, during a period in which the input voltage from the AC power source E is positive, that is, a period in which a positive voltage is generated at the input terminal Vin1, when the switching elements 16 and 18 are turned on, the AC power source E, the choke coil 10, and the first A current flows through the path of the switching element 16, the resistor 22, the resistor 24, the second switching element 18, and the AC power supply E, energy is accumulated in the choke coil 10, and the output terminal 26 is charged with the charge accumulated in the output capacitor 26. Power is supplied to a load (not shown) connected between + Vout and GND.

また、抵抗22にはスイッチング素子16からGNDに向かう電流が流れ、抵抗24にはGNDからスイッチング素子18に向かう電流が流れることから、抵抗22に接続するダイオード32はオフする一方で、抵抗24に接続するダイオード34はオンし、ダイオード34を通して抵抗24で検出される電流検出信号だけが制御用IC40に選択的に供給される。   In addition, since a current from the switching element 16 to GND flows through the resistor 22 and a current from GND to the switching element 18 flows through the resistor 24, the diode 32 connected to the resistor 22 is turned off while the resistor 24 is turned off. The diode 34 to be connected is turned on, and only the current detection signal detected by the resistor 24 through the diode 34 is selectively supplied to the control IC 40.

その後、スイッチング素子16,18がオフすると、交流電源E,チョークコイル10,第1のダイオード12,出力コンデンサ26(および負荷),抵抗24,ダイオード18A,交流電源Eの経路で電流が流れ、交流電源Eからチョークコイル10を通して、出力コンデンサ26および負荷に電力が供給される。出力端子+Vout,GND間に発生する力率改善回路20の出力電圧は、交流電源Eの電圧にチョークコイル10の電圧が重畳される関係で、交流電源Eの入力電圧よりも高いものとなる。   Thereafter, when the switching elements 16 and 18 are turned off, a current flows through the path of the AC power source E, the choke coil 10, the first diode 12, the output capacitor 26 (and load), the resistor 24, the diode 18A, and the AC power source E. Power is supplied from the power source E to the output capacitor 26 and the load through the choke coil 10. The output voltage of the power factor correction circuit 20 generated between the output terminals + Vout and GND is higher than the input voltage of the AC power supply E because the voltage of the choke coil 10 is superimposed on the voltage of the AC power supply E.

また、抵抗22には電流が流れず、抵抗24にはGNDからスイッチング素子18に向かう電流が流れることから、引き続きダイオード32はオフする一方で、ダイオード34はオンし、ダイオード34を通して抵抗24で検出される電流検出信号だけが制御用IC40に選択的に供給される。   In addition, since no current flows through the resistor 22 and a current flows from the GND toward the switching element 18 through the resistor 24, the diode 32 is continuously turned off while the diode 34 is turned on and is detected by the resistor 24 through the diode 34. Only the detected current signal is selectively supplied to the control IC 40.

一方、交流電源Eからの入力電圧が負極性の期間、すなわち入力端子Vin1に負極性の電圧が発生している期間では、スイッチング素子16,18がオンすると、交流電源E,第2のスイッチング素子18,抵抗24,抵抗22,第1のスイッチング素子16,チョークコイル10,交流電源Eの経路で、前記交流電源Eに正極性の電圧が発生する期間とは逆向きの電流が流れて、チョークコイル10にエネルギーが蓄積されると共に、出力コンデンサ26に蓄積する電荷によって負荷に電力供給が行なわれる。   On the other hand, when the switching elements 16 and 18 are turned on during a period when the input voltage from the AC power source E is negative, that is, when a negative voltage is generated at the input terminal Vin1, the AC power source E and the second switching element are turned on. 18, a resistor 24, a resistor 22, a first switching element 16, a choke coil 10, and an AC power source E, a current in a direction opposite to a period in which a positive voltage is generated in the AC power source E flows, and the choke Energy is stored in the coil 10, and power is supplied to the load by the electric charge stored in the output capacitor 26.

また、抵抗22にはGNDからスイッチング素子16に向かう電流が流れ、抵抗24にはスイッチング素子18からGNDに向かう電流が流れることから、抵抗22に接続するダイオード32はオンする一方で、抵抗24に接続するダイオード34はオフし、ダイオード32を通して抵抗22で検出される電流検出信号だけが制御用IC40に選択的に供給される。   Further, since a current from GND to the switching element 16 flows through the resistor 22 and a current from the switching element 18 to GND flows through the resistor 24, the diode 32 connected to the resistor 22 is turned on, while the resistor 24 The diode 34 to be connected is turned off, and only the current detection signal detected by the resistor 22 through the diode 32 is selectively supplied to the control IC 40.

その後、スイッチング素子16,18がオフすると、交流電源E,第2のダイオード14,出力コンデンサ26(および負荷),抵抗22,ダイオード16A,チョークコイル10,交流電源Eの経路で電流が流れ、チョークコイル10から交流電源Eを通して、出力コンデンサ26および負荷に電力が供給される。この場合も、出力端子+Vout,GND間に発生する力率改善回路20の出力電圧は、交流電源Eの電圧にチョークコイル10の電圧が重畳される関係で、交流電源Eの入力電圧よりも高いものとなる。   Thereafter, when the switching elements 16 and 18 are turned off, a current flows through the path of the AC power source E, the second diode 14, the output capacitor 26 (and load), the resistor 22, the diode 16A, the choke coil 10, and the AC power source E, thereby choking. Electric power is supplied from the coil 10 to the output capacitor 26 and the load through the AC power source E. Also in this case, the output voltage of the power factor correction circuit 20 generated between the output terminals + Vout and GND is higher than the input voltage of the AC power supply E because the voltage of the choke coil 10 is superimposed on the voltage of the AC power supply E. It will be a thing.

また、抵抗24には電流が流れず、抵抗22にはGNDからスイッチング素子16に向かう電流が流れることから、引き続きダイオード32はオンする一方で、ダイオード34はオフし、ダイオード32を通して抵抗22で検出される電流検出信号だけが制御用IC40に選択的に供給される。   Further, since no current flows through the resistor 24 and a current flows from the GND toward the switching element 16 through the resistor 22, the diode 32 is continuously turned on, while the diode 34 is turned off and is detected by the resistor 22 through the diode 32. Only the detected current signal is selectively supplied to the control IC 40.

図3は、上記一連の動作において、出力電流に対する抵抗22,24の両端間に発生する電圧の特性X1と、出力電流に対するダイオード32またはダイオード34を通した電流検出信号の電圧の特性X2と、出力電流に対する出力電圧の特性X3を示している。   FIG. 3 shows a characteristic X1 of the voltage generated across the resistors 22 and 24 with respect to the output current in the above series of operations, a characteristic X2 of the voltage of the current detection signal through the diode 32 or the diode 34 with respect to the output current, The characteristic X3 of the output voltage with respect to the output current is shown.

この場合、ダイオード32,34は、順方向に電流を流すのに必要な電圧Vf(順方向電圧降下)があるため、チョークコイル10ひいてはスイッチング素子16,18に電流が流れていても、抵抗22,24の両端間に発生する電圧が、ダイオード32,34の順方向電圧降下Vfに達するまでは、電流検出信号として電流が何も発生せず、図3に示す電流未検出の状態となる。そのため、特に出力電流の少ない軽負荷時において、制御用IC40はスイッチング素子16,18に供給するパルス駆動信号の導通幅を広げようとし、負荷への出力電圧が本来よりも高いものとなってしまう。   In this case, since the diodes 32 and 34 have a voltage Vf (forward voltage drop) necessary for flowing a current in the forward direction, even if a current flows through the choke coil 10 and the switching elements 16 and 18, the resistance 22 , 24 until the voltage generated between both ends of the diodes 32, 34 reaches the forward voltage drop Vf of the diodes 32, 34, no current is generated as a current detection signal, and the current undetected state shown in FIG. Therefore, especially at the time of a light load with a small output current, the control IC 40 tries to widen the conduction width of the pulse drive signal supplied to the switching elements 16 and 18, and the output voltage to the load becomes higher than the original. .

このように、ダイオード32,34による信号選択回路30では、チョークコイル10を流れる電流の方向を直接監視せずに、必要な電流検出信号を抵抗22,24の何れか一方から制御用IC40に選択的に供給することができるが、軽負荷時における電流検出信号がチョークコイル10に流れる電流を忠実に再現することができず、出力電圧の安定度が失われて、力率および効率が低下するおそれがある。   As described above, the signal selection circuit 30 using the diodes 32 and 34 selects the necessary current detection signal from either one of the resistors 22 and 24 to the control IC 40 without directly monitoring the direction of the current flowing through the choke coil 10. However, the current detection signal at the time of light load cannot faithfully reproduce the current flowing through the choke coil 10, the stability of the output voltage is lost, and the power factor and efficiency are reduced. There is a fear.

このような懸念を解消するのに提案されたのが、図4に示すスイッチング電源装置1である。なおここでは、上記図1と同一の構成には同一の符号を付している。図1との構成上の相違点は、以下の通りである。   A switching power supply device 1 shown in FIG. 4 has been proposed to eliminate such concerns. Here, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The structural differences from FIG. 1 are as follows.

前記ダイオード32,34に代わって、ここでは流れ込む電流と電圧とに線形性を持った能動スイッチ素子が設けられる。図4の信号選択回路50は、例えばNチャネルのMOSFET52,54を、各々能動スイッチ素子として備えている。能動スイッチ素子は流れる電流と電圧とに線形性を持った素子ならばどのようなものでも構わない。ここでの信号選択回路50は、FET52のドレインが抵抗22の一端に接続され、FET54のドレインが抵抗24の一端に接続され、これらのFET52,54のソースが、制御用IC40の電流検出信号入力端子に共通して接続される。   Instead of the diodes 32 and 34, an active switch element having linearity in the flowing current and voltage is provided here. The signal selection circuit 50 of FIG. 4 includes, for example, N-channel MOSFETs 52 and 54 as active switch elements. The active switch element may be any element as long as the element has linearity in flowing current and voltage. In the signal selection circuit 50, the drain of the FET 52 is connected to one end of the resistor 22, the drain of the FET 54 is connected to one end of the resistor 24, and the sources of the FETs 52 and 54 are input to the current detection signal of the control IC 40. Commonly connected to terminals.

さらに図4では、FET52,54をオンまたはオフにするための駆動回路60が付加される。駆動回路60は、交流電源Eからの交流入力電圧を監視し、入力端子Vin1に発生する負電圧と基準電圧との比較により、スイッチ素子52のオンタイミングを決定する駆動信号を生成して、そのスイッチ素子52のゲートに供給し、入力端子Vin1に発生する正電圧と基準電圧との比較により、スイッチ素子54のオンタイミングを決定する駆動信号を生成して、そのスイッチ素子54のゲートに供給するものである。   Further, in FIG. 4, a drive circuit 60 for turning on or off the FETs 52 and 54 is added. The drive circuit 60 monitors the AC input voltage from the AC power source E, generates a drive signal for determining the on-timing of the switch element 52 by comparing the negative voltage generated at the input terminal Vin1 with the reference voltage, A drive signal that determines the ON timing of the switch element 54 is generated by supplying the gate to the switch element 52 and comparing the positive voltage generated at the input terminal Vin1 with the reference voltage, and the drive signal is supplied to the gate of the switch element 54. Is.

その他、力率改善回路20や制御用IC40を含めたスイッチング電源装置1の構成は、図1のスイッチング電源装置100と共通している。   In addition, the configuration of the switching power supply 1 including the power factor correction circuit 20 and the control IC 40 is the same as that of the switching power supply 100 of FIG.

次に、本実施例におけるスイッチング電源装置1の作用について説明する。   Next, the operation of the switching power supply device 1 in this embodiment will be described.

力率改善回路20としての動作は、図1の例で説明したとおりで、各部の波形も図2に示したものと共通している。すなわち、交流電源Eの極性に拘らず、各スイッチング素子16,18には、信号選択回路50からの電流検出信号に依存した導通幅を有するパルス駆動信号が、制御用IC40から同じタイミングで与えられ、スイッチング素子16,18は共にオンまたはオフの状態にスイッチング動作する。   The operation as the power factor correction circuit 20 is as described in the example of FIG. 1, and the waveforms of the respective parts are the same as those shown in FIG. That is, regardless of the polarity of the AC power supply E, each switching element 16, 18 is given a pulse drive signal having a conduction width depending on the current detection signal from the signal selection circuit 50 from the control IC 40 at the same timing. The switching elements 16 and 18 are both switched on or off.

ここで、交流電源Eからの入力電圧が正極性の期間、すなわち入力端子Vin1に正極性の電圧が発生する期間は、スイッチング素子16,18がオンすると、交流電源E,チョークコイル10,第1のスイッチング素子16,抵抗22,抵抗24,第2のスイッチング素子18,交流電源Eの経路で電流が流れて、チョークコイル10にエネルギーが蓄積されると共に、出力コンデンサ26に蓄積する電荷によって、出力端子+Vout,GND間に接続する負荷に電力供給が行なわれる。   Here, during a period in which the input voltage from the AC power source E is positive, that is, a period in which a positive voltage is generated at the input terminal Vin1, when the switching elements 16, 18 are turned on, the AC power source E, choke coil 10, first Current flows through the path of the switching element 16, the resistor 22, the resistor 24, the second switching element 18, and the AC power source E, energy is accumulated in the choke coil 10, and the output is accumulated by the charge accumulated in the output capacitor 26. Power is supplied to a load connected between the terminals + Vout and GND.

その後、スイッチング素子16,18がオフすると、交流電源E,チョークコイル10,第1のダイオード12,出力コンデンサ26(および負荷),抵抗24,ダイオード18A,交流電源Eの経路で電流が流れ、交流電源Eからチョークコイル10を通して、出力コンデンサ26および負荷に電力が供給される。出力端子+Vout,GND間に発生する力率改善回路20の出力電圧は、交流電源Eの電圧にチョークコイル10の電圧が重畳される関係で、交流電源Eの入力電圧よりも高いものとなる。   Thereafter, when the switching elements 16 and 18 are turned off, a current flows through the path of the AC power source E, the choke coil 10, the first diode 12, the output capacitor 26 (and load), the resistor 24, the diode 18A, and the AC power source E. Power is supplied from the power source E to the output capacitor 26 and the load through the choke coil 10. The output voltage of the power factor correction circuit 20 generated between the output terminals + Vout and GND is higher than the input voltage of the AC power supply E because the voltage of the choke coil 10 is superimposed on the voltage of the AC power supply E.

一方、交流電源Eからの入力電圧が負極性の期間、すなわち入力端子Vin1に負極性の電圧が発生している期間では、スイッチング素子16,18がオンすると、交流電源E,第2のスイッチング素子18,抵抗24,抵抗22,第1のスイッチング素子16,チョークコイル10,交流電源Eの経路で、前記交流電源Eに正極性の電圧が発生する期間とは逆向きの電流が流れて、チョークコイル10にエネルギーが蓄積されると共に、出力コンデンサ26に蓄積する電荷によって負荷に電力供給が行なわれる。   On the other hand, when the switching elements 16 and 18 are turned on during a period when the input voltage from the AC power source E is negative, that is, when a negative voltage is generated at the input terminal Vin1, the AC power source E and the second switching element are turned on. 18, a resistor 24, a resistor 22, a first switching element 16, a choke coil 10, and an AC power source E, a current in a direction opposite to a period in which a positive voltage is generated in the AC power source E flows, and the choke Energy is stored in the coil 10, and power is supplied to the load by the electric charge stored in the output capacitor 26.

その後、スイッチング素子16,18がオフすると、交流電源E,第2のダイオード14,出力コンデンサ26(および負荷),抵抗22,ダイオード16A,チョークコイル10,交流電源Eの経路で電流が流れ、チョークコイル10から交流電源Eを通して、出力コンデンサ26および負荷に電力が供給される。この場合も、出力端子+Vout,GND間に発生する力率改善回路20の出力電圧は、交流電源Eの電圧にチョークコイル10の電圧が重畳される関係で、交流電源Eの入力電圧よりも高いものとなる。   Thereafter, when the switching elements 16 and 18 are turned off, a current flows through the path of the AC power source E, the second diode 14, the output capacitor 26 (and load), the resistor 22, the diode 16A, the choke coil 10, and the AC power source E, thereby choking. Electric power is supplied from the coil 10 to the output capacitor 26 and the load through the AC power source E. Also in this case, the output voltage of the power factor correction circuit 20 generated between the output terminals + Vout and GND is higher than the input voltage of the AC power supply E because the voltage of the choke coil 10 is superimposed on the voltage of the AC power supply E. It will be a thing.

なお、上記力率改善回路20の動作として、交流電源Eからの入力電圧が正極性の期間では、少なくともスイッチング素子16だけがスイッチング動作していれば、別なスイッチング素子18はオン状態またはオフ状態のままであってもよい。これは、スイッチング素子18にダイオード18Aが内蔵されているからである。同様に、交流電源Eからの入力電圧が負極性の期間では、少なくともスイッチング素子18だけがスイッチング動作していれば、ダイオード16Aを内蔵したスイッチング素子16はオン状態またはオフ状態のままであってもよい。   As an operation of the power factor correction circuit 20, if at least only the switching element 16 is in a switching operation during a period when the input voltage from the AC power source E is positive, another switching element 18 is in an on state or an off state. It may be left as it is. This is because the switching element 18 includes a diode 18A. Similarly, during a period in which the input voltage from the AC power supply E is negative, if at least only the switching element 18 performs a switching operation, the switching element 16 including the diode 16A may remain on or off. Good.

次に、信号選択回路50と駆動回路60の動作について説明すると、駆動回路60は、FET52,54のオン・オフするタイミングを、交流電源Eからの交流入力電圧を利用して決めている。本実施例において、FET52のオンタイミングを決定する駆動信号は、交流電源Eからの入力電圧が負極性になったときの電圧と、内蔵する基準電圧との比較に基づき生成し、FET54のオンタイミングを決定する駆動信号は、交流電源Eからの入力電圧が正極性になったときの電圧と、内蔵する基準電圧との比較に基づき生成する。これにより、少なくとも交流電源Eからの入力電圧が負極性の間は、FET52がオンする一方でFET54はオフし、少なくとも交流電源Eからの入力電圧が正極性の間は、FET52がオフする一方でFET54はオンする。   Next, the operation of the signal selection circuit 50 and the drive circuit 60 will be described. The drive circuit 60 determines the ON / OFF timing of the FETs 52 and 54 using the AC input voltage from the AC power supply E. In the present embodiment, the drive signal for determining the ON timing of the FET 52 is generated based on a comparison between the voltage when the input voltage from the AC power source E becomes negative and the built-in reference voltage, and the ON timing of the FET 54. Is generated based on a comparison between a voltage when the input voltage from the AC power supply E becomes positive and a built-in reference voltage. Thereby, at least while the input voltage from the AC power supply E is negative, the FET 52 is turned on while the FET 54 is turned off. At least while the input voltage from the AC power supply E is positive, the FET 52 is turned off. The FET 54 is turned on.

そして、交流電源Eからの入力電圧が正極性の期間に、スイッチング素子16,18がオンすると、抵抗22にはスイッチング素子16からGNDに向かう電流が流れると共に、抵抗24にはGNDからスイッチング素子18に向かう電流が流れ、スイッチング素子16,18がオフすると、抵抗22には電流が流れず、抵抗24にはGNDからスイッチング素子18に向かう電流が流れて、結局はチョークコイル10の一方向に流れる電流が、抵抗24の一方向に流れる電流として検出される。この期間中は、FET54がオンしているので、信号選択回路50は抵抗24の一方向に流れる電流に比例した電圧を有する電流検出信号を、制御用IC40に供給することができる。   When the switching elements 16 and 18 are turned on during a period in which the input voltage from the AC power source E is positive, a current flowing from the switching element 16 to GND flows through the resistor 22, and a current from the GND to the switching element 18 flows through the resistor 24. When the switching elements 16 and 18 are turned off, no current flows through the resistor 22, and a current flows from the GND to the switching element 18 through the resistor 24, and eventually flows in one direction of the choke coil 10. A current is detected as a current flowing in one direction of the resistor 24. Since the FET 54 is on during this period, the signal selection circuit 50 can supply a current detection signal having a voltage proportional to the current flowing in one direction of the resistor 24 to the control IC 40.

一方、交流電源Eからの入力電圧が負極性の期間に、スイッチング素子16,18がオンすると、抵抗22にはGNDからスイッチング素子16に向かう電流が流れると共に、抵抗24にはスイッチング素子18からGNDに向かう電流が流れ、スイッチング素子16,18がオフすると、抵抗24には電流が流れず、抵抗22にはGNDからスイッチング素子16に向かう電流が流れて、結局はチョークコイル10の他方向に流れる電流が、抵抗22の一方向に流れる電流として検出される。この期間中は、FET52がオンしているので、信号選択回路50は抵抗22の一方向に流れる電流に比例した電圧を有する電流検出信号を、制御用IC40に供給することができる。   On the other hand, when the switching elements 16 and 18 are turned on while the input voltage from the AC power source E is negative, a current from the GND to the switching element 16 flows through the resistor 22 and the resistor 24 passes through the GND from the switching element 18. When the switching elements 16 and 18 are turned off, no current flows through the resistor 24, and a current flows from the GND toward the switching element 16 through the resistor 22 and eventually flows in the other direction of the choke coil 10. A current is detected as a current flowing in one direction of the resistor 22. During this period, since the FET 52 is on, the signal selection circuit 50 can supply a current detection signal having a voltage proportional to the current flowing in one direction of the resistor 22 to the control IC 40.

こうして、出力電流の少ない軽負荷から、出力電流の多い重負荷に至るまで、チョークコイル10を双方向に流れる電流に比例した電圧で、FET52,54の一方から制御用IC40に電流検出信号を選択的に供給するので、力率改善回路20として負荷への出力電圧の安定度が保たれ、力率および効率が改善される。   In this way, the current detection signal is selected from one of the FETs 52 and 54 to the control IC 40 with a voltage proportional to the current flowing bidirectionally through the choke coil 10 from a light load with a small output current to a heavy load with a large output current. Therefore, as the power factor improving circuit 20, the stability of the output voltage to the load is maintained, and the power factor and efficiency are improved.

図5は、上記一連の動作において、出力電流に対する抵抗22,24の両端間に発生する電圧の特性X1と、出力電流に対する出力電圧の特性X3’と、出力電流に対するFET52またはFET54を通した電流検出信号の電圧の特性X4を示している。   FIG. 5 shows a voltage characteristic X1 generated across the resistors 22 and 24 with respect to the output current, an output voltage characteristic X3 ′ with respect to the output current, and a current through the FET 52 or FET 54 with respect to the output current in the series of operations described above. A voltage characteristic X4 of the detection signal is shown.

本実施例の場合、FET52,54がオン状態の場合の電流−電圧特性は、当該FET52,54のオン抵抗に依存するため、FET52,54に流れ込む電流の大小に拘らず、その電流と電圧は線形性が保たれる。そのため、出力電流の少ない軽負荷時においても、チョークコイル10を流れる電流に比例した電圧の電流検出信号が制御用IC40に供給され、その電流検出信号に基づき、スイッチング素子16,18に供給するパルス駆動信号の導通幅を決定するので、負荷への出力電圧は本来の適正な値となり、負荷への出力電圧の安定度が保たれ、力率および効率を改善できる。この結果からも明らかなように、本発明は損失低減を目的としてダイオード32,34をFET52,54に置き換えるものではなく、電流検出器(抵抗22,24)の流れる電流と電流検出信号に線形性を持たせる力率改善回路20を提供することを目的としている。   In the case of this embodiment, the current-voltage characteristics when the FETs 52 and 54 are in the on state depend on the on-resistance of the FETs 52 and 54, so that the current and voltage are independent of the magnitude of the current flowing into the FETs 52 and 54. Linearity is maintained. Therefore, even at a light load with a small output current, a current detection signal having a voltage proportional to the current flowing through the choke coil 10 is supplied to the control IC 40, and pulses supplied to the switching elements 16 and 18 based on the current detection signal. Since the conduction width of the drive signal is determined, the output voltage to the load becomes a proper proper value, the stability of the output voltage to the load is maintained, and the power factor and efficiency can be improved. As is clear from this result, the present invention does not replace the diodes 32 and 34 with the FETs 52 and 54 for the purpose of reducing the loss, but linearity in the current flowing through the current detector (resistors 22 and 24) and the current detection signal. It is an object of the present invention to provide a power factor correction circuit 20 that provides

以上のように本実施例は、交流電源Eに直列接続するチョークコイル10と、スイッチング動作する第1のスイッチング素子16および第2のスイッチング素子18と、第1の整流器であるダイオード12および第2の整流器であるダイオード14と、チョークコイル10に流れる電流を検出する第1の電流検出器としての抵抗24および第2の電流検出器としての抵抗22と、スイッチング素子16,18にパルス駆動信号を供給する制御部としての制御用IC40を備え、スイッチング素子16,18の何れかがオンのときに、交流電源Eからチョークコイル10に電流を流し、当該チョークコイル10にエネルギーを蓄え、スイッチング素子16,18の何れかがオフのときに、チョークコイル10に蓄えたエネルギーを第1のダイオード12または第2のダイオード14を介して放出すると共に、第1および第2の電流検出器である抵抗22,24は、この抵抗22,24にそれぞれ流れる電流を電圧に変換する機能を有し、前記抵抗24の電流検出信号を制御用IC40に選択的に供給する第1の選択素子と、前記抵抗22の電流検出信号を制御用IC40に選択的に供給する第2の選択素子とを備え、第1の選択素子または第2の選択素子からの電流検出信号に基づいて、制御用IC40が前記パルス駆動信号を生成するスイッチング電源装置において、前記第1の選択素子は、抵抗24に流れる電流と、前記電流検出信号が線形性を持つような第1の能動スイッチ素子としてのFET54で構成され、前記第2の選択素子は、抵抗22に流れる電流と、前記電流検出信号が線形性を持つような第2の能動スイッチ素子としてのFET52で構成される。   As described above, in this embodiment, the choke coil 10 connected in series to the AC power source E, the first switching element 16 and the second switching element 18 that perform the switching operation, the diode 12 that is the first rectifier, and the second switching element. A pulse drive signal to the switching elements 16 and 18, the diode 14 as the rectifier, the resistor 24 as the first current detector for detecting the current flowing through the choke coil 10 and the resistor 22 as the second current detector. A control IC 40 is provided as a controller to supply, and when either of the switching elements 16 and 18 is on, a current is supplied from the AC power source E to the choke coil 10 to store energy in the choke coil 10. , 18 is turned off, the energy stored in the choke coil 10 is transferred to the first diode. The resistors 22 and 24 serving as the first and second current detectors have a function of converting the currents flowing through the resistors 22 and 24 into voltages, respectively. A first selection element that selectively supplies the current detection signal of the resistor 24 to the control IC 40, and a second selection element that selectively supplies the current detection signal of the resistor 22 to the control IC 40. In the switching power supply apparatus in which the control IC 40 generates the pulse drive signal based on the current detection signal from the first selection element or the second selection element, the first selection element is a current flowing through the resistor 24. And the FET 54 as a first active switching element in which the current detection signal has linearity, and the second selection element includes a current flowing through the resistor 22 and the current detection No. is composed of FET52 as the second active switch devices, such as having a linearity.

この場合、スイッチング素子16,18によるスイッチング動作に伴い、交流電源Eからチョークコイル10に双方向の電流を流すことができるが、チョークコイル10に一方向の電流が流れるときに、抵抗24に流れる一方向の電流に比例した電圧の電流検出信号が、選択的にFET54から制御用IC40に供給され、チョークコイル10に他方向の電流が流れるときに、抵抗22に流れる一方向の電流に比例した電圧の電流検出信号が、選択的にFET52から制御用IC40に供給される。したがって、出力電流の少ない軽負荷時において、チョークコイル10を流れる電流が線形性を持って電流検出信号の電圧として忠実に再現され、出力電圧の安定度を保って、力率および効率を改善することが可能になる。   In this case, a bidirectional current can flow from the AC power source E to the choke coil 10 in accordance with the switching operation by the switching elements 16 and 18. However, when a one-way current flows through the choke coil 10, the current flows through the resistor 24. When a current detection signal having a voltage proportional to the current in one direction is selectively supplied from the FET 54 to the control IC 40 and a current in the other direction flows through the choke coil 10, the current detection signal is proportional to the current in one direction flowing through the resistor 22. A voltage current detection signal is selectively supplied from the FET 52 to the control IC 40. Therefore, at a light load with a small output current, the current flowing through the choke coil 10 is faithfully reproduced as the voltage of the current detection signal with linearity, and the power factor and efficiency are improved while maintaining the stability of the output voltage. It becomes possible.

また本実施例では、交流電源Eからの交流入力電圧の極性に応じて、FET52,54のオン・オフを切り替える駆動部としての駆動回路60をさらに備えている。   In the present embodiment, a drive circuit 60 is further provided as a drive unit that switches the FETs 52 and 54 on and off according to the polarity of the AC input voltage from the AC power supply E.

このようにすると、スイッチング素子16,18のスイッチング周波数に依存することなく、交流電源Eからの交流入力電圧の極性に応じて、FET52,54のオン・オフをそれぞれ適切に切り替えることが可能になる。   In this way, the FETs 52 and 54 can be appropriately switched on and off according to the polarity of the AC input voltage from the AC power supply E without depending on the switching frequency of the switching elements 16 and 18. .

なお、上記回路例においては、交流電源Eからの交流入力電圧の極性に拘らず、スイッチング素子16,18を同じタイミングでオン・オフさせていたが、ダイオード16A,18Aを通して電流が流れることによる損失の増加を極力避けるために、図6に示すようなスイッチング素子16,18の駆動方法を採用してもよい。   In the above circuit example, the switching elements 16 and 18 are turned on and off at the same timing regardless of the polarity of the AC input voltage from the AC power supply E, but the loss due to the current flowing through the diodes 16A and 18A. In order to avoid this increase as much as possible, a driving method of the switching elements 16 and 18 as shown in FIG. 6 may be employed.

同図において、ここでは交流電源Eからの入力電圧が正極性の期間に、電流検出信号に依存した導通幅を有するパルス駆動信号がスイッチング素子16に与えられるのに対して、スイッチング素子18には連続したオン駆動信号が与えられる。したがって、スイッチング素子16のオフ期間には、ダイオード18Aではなくスイッチング素子18を通して電流が流れることになり、力率改善回路20としての損失が低減する。   In the figure, a pulse drive signal having a conduction width depending on the current detection signal is given to the switching element 16 during a period in which the input voltage from the AC power source E is positive, whereas the switching element 18 A continuous on drive signal is provided. Therefore, during the OFF period of the switching element 16, a current flows through the switching element 18 instead of the diode 18A, and the loss as the power factor correction circuit 20 is reduced.

また、交流電源Eからの入力電圧が負極性の期間は、電流検出信号に依存した導通幅を有するパルス駆動信号がスイッチング素子18に与えられるのに対して、スイッチング素子16には連続したオン駆動信号が与えられる。この場合も、スイッチング素子18のオフ期間には、ダイオード16Aではなくスイッチング素子16を通して電流が流れることになり、やはり力率改善回路20としての損失が低減する。   Further, during a period when the input voltage from the AC power supply E is negative, a pulse drive signal having a conduction width depending on the current detection signal is supplied to the switching element 18, whereas the switching element 16 is continuously turned on. A signal is given. Also in this case, during the OFF period of the switching element 18, a current flows through the switching element 16 instead of the diode 16A, and the loss as the power factor correction circuit 20 is also reduced.

なお本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本実施例では交流電源Eの一端にのみチョークコイル10を接続しているが、交流電源Eの一端および/または他端にチョークコイル10を接続したブリッジレスの力率改善回路にも適用可能である。また、第1の整流器であるダイオード12や第2の整流器であるダイオード14を、より損失の少ないFETなどに代えてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in the present embodiment, the choke coil 10 is connected only to one end of the AC power source E, but the present invention is also applicable to a bridgeless power factor correction circuit in which the choke coil 10 is connected to one end and / or the other end of the AC power source E. Is possible. Further, the diode 12 as the first rectifier and the diode 14 as the second rectifier may be replaced with an FET or the like with less loss.

10 チョークコイル
12 ダイオード(第1の整流器)
14 ダイオード(第2の整流器)
16 第1のスイッチング素子
18 第2のスイッチング素子
22 抵抗(第2の電流検出器)
24 抵抗(第1の電流検出器)
40 制御用IC(制御部)
52 FET(第2の選択素子,第2の能動スイッチ素子)
54 FET(第1の選択素子,第1の能動スイッチ素子)
60 駆動回路(駆動部)
10 choke coil 12 diode (first rectifier)
14 Diode (second rectifier)
16 First switching element 18 Second switching element 22 Resistance (second current detector)
24 Resistance (first current detector)
40 Control IC (control unit)
52 FET (second selection element, second active switching element)
54 FET (first selection element, first active switch element)
60 Drive circuit (drive unit)

Claims (2)

交流電源に直列接続するチョークコイルと、スイッチング動作する第1のスイッチング素子および第2のスイッチング素子と、第1の整流器および第2の整流器と、前記チョークコイルに流れる電流を検出する第1の電流検出器および第2の電流検出器と、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子にパルス駆動信号を供給する制御部とを備え、
前記第1のスイッチング素子または前記第2のスイッチング素子の何れかがオンのときに、前記交流電源から前記チョークコイルに電流を流し、当該チョークコイルにエネルギーを蓄え、
前記第1のスイッチング素子または前記第2のスイッチング素子の何れかがオフのときに、前記チョークコイルに蓄えたエネルギーを第1の整流器または第2の整流器を介して放出すると共に、
前記第1および第2の電流検出器は、それぞれに流れる電流を電圧に変換する機能を有し、
前記第1の電流検出器の電流検出信号を前記制御部に選択的に供給する第1の選択素子と、前記第2の電流検出器の電流検出信号を前記制御部に選択的に供給する第2の選択素子とを備え、
前記第1の選択素子または前記第2の選択素子からの電流検出信号に基づいて、前記制御部が前記パルス駆動信号を生成するスイッチング電源装置において、
前記第1の選択素子は、前記第1の電流検出器に流れる電流と、前記電流検出信号が線形性を持つような第1の能動スイッチ素子で構成され、
前記第2の選択素子は、前記第2の電流検出器に流れる電流と、前記電流検出信号が線形性を持つような第2の能動スイッチ素子で構成されることを特徴とするスイッチング電源装置。
A choke coil connected in series to an AC power source, a first switching element and a second switching element that perform switching operation, a first rectifier and a second rectifier, and a first current that detects a current flowing through the choke coil A detector and a second current detector; and a controller that supplies a pulse drive signal to the first switching element and the second switching element,
When either the first switching element or the second switching element is on, a current is passed from the AC power source to the choke coil, and energy is stored in the choke coil,
When either the first switching element or the second switching element is off, the energy stored in the choke coil is released through the first rectifier or the second rectifier, and
The first and second current detectors have a function of converting a current flowing therethrough into a voltage,
A first selection element that selectively supplies a current detection signal of the first current detector to the control unit; and a first selection element that selectively supplies a current detection signal of the second current detector to the control unit. 2 selection elements,
In the switching power supply in which the control unit generates the pulse drive signal based on a current detection signal from the first selection element or the second selection element.
The first selection element is composed of a first active switch element in which the current flowing through the first current detector and the current detection signal have linearity,
The switching power supply device, wherein the second selection element includes a current flowing through the second current detector and a second active switch element in which the current detection signal has linearity.
前記交流電源からの交流入力電圧の極性に応じて、前記第1の能動スイッチ素子および前記第2の能動スイッチ素子のオン・オフを切り替える駆動部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。   The drive unit for switching on and off of the first active switch element and the second active switch element according to the polarity of an AC input voltage from the AC power supply is further provided. Switching power supply.
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