JP2013214633A - Switching power supply, power factor correction and magnetic flux canceling transformer circuit - Google Patents

Switching power supply, power factor correction and magnetic flux canceling transformer circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2013214633A
JP2013214633A JP2012084493A JP2012084493A JP2013214633A JP 2013214633 A JP2013214633 A JP 2013214633A JP 2012084493 A JP2012084493 A JP 2012084493A JP 2012084493 A JP2012084493 A JP 2012084493A JP 2013214633 A JP2013214633 A JP 2013214633A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
magnetic flux
circuit
current path
flux density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012084493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Haneda
正二 羽田
Minoru Okada
實 岡田
Haruki Wada
晴樹 和田
Fumio Mura
文夫 村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Data Intellilink Corp
Original Assignee
NTT Data Intellilink Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Data Intellilink Corp filed Critical NTT Data Intellilink Corp
Priority to JP2012084493A priority Critical patent/JP2013214633A/en
Publication of JP2013214633A publication Critical patent/JP2013214633A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transformer circuit with a large variation amplitude of magnetic flux density for use in a switching power circuit and a power factor correction (PFC) circuit which implements improved efficiency of a magnetic circuit and achieves a reduced size of the magnetic circuit, increased efficiency of the switching power supply and increased efficiency of the PFC circuit.SOLUTION: An other side (second core) of the magnetic circuit with a first coil wound is wound with a second coil short-circuited by a rectification element. When a current flows through the first coil (wound on a one side (first core) of the magnetic circuit) via a current path of a switching element, a magnetic flux density of the first coil exceeds a residual magnetic flux density, and when the current path of the switching element is non-conductive, the magnetic flux density of the intermediate leg falls below the residual magnetic flux density current by current flowing through the first coil. In both cases, a current flows through the second coil.

Description

本発明は、磁束密度の変動可能振幅を大きく取れる磁気回路を構成する磁束相殺型トランス回路、また、これを使用したスイッチング電源回路及び力率補正(PFC)回路に関する。   The present invention relates to a magnetic flux canceling transformer circuit that constitutes a magnetic circuit that can take a variable amplitude of magnetic flux density, and a switching power supply circuit and a power factor correction (PFC) circuit using the same.

交流用磁気回路では、磁界極性の変化が与えられる。したがって、たとえば、B−H曲線で表現すると第1象限から第3象限を往復する磁束密度の変化がとれる。すなわち、磁束密度の変動振幅は大きくとれる。
直流に使用する磁気回路には、単極性の磁界のみが与えられるので1つの象限内(たとえば、第1象限内又は第3象限内)を磁束密度が変動し、かつ残留磁束密度が存在するため磁束密度の変動振幅を大きくとれない。
In the AC magnetic circuit, a change in magnetic field polarity is given. Therefore, for example, when expressed by a BH curve, a change in magnetic flux density reciprocating from the first quadrant to the third quadrant can be taken. That is, the fluctuation amplitude of the magnetic flux density can be increased.
Since only a unipolar magnetic field is applied to the magnetic circuit used for direct current, the magnetic flux density fluctuates in one quadrant (for example, in the first quadrant or the third quadrant) and the residual magnetic flux density exists. The fluctuation amplitude of the magnetic flux density cannot be increased.

直流磁気回路において磁束密度の変動振幅を大きく取るため、磁気回路に永久磁石やソレノイドを付加したものが存在する。 In order to increase the fluctuation amplitude of the magnetic flux density in a DC magnetic circuit, there is a magnetic circuit in which a permanent magnet or a solenoid is added.

特許文献1には、磁気回路に磁気バイアスを与えたものが開示されている。しかしながら、永久磁石や励磁用の外部直流電源を必要とする。 Patent Document 1 discloses a magnetic circuit provided with a magnetic bias. However, a permanent magnet or an external DC power source for excitation is required.

本発明でも、特許文献1の「課題」である「磁束密度の変動振幅を大きくとる」は類似している。 Also in the present invention, the “problem” of Patent Document 1 “takes a large fluctuation amplitude of magnetic flux density” is similar.

しかしながら、特許文献1では、外部の直流電源を直流励磁専用に使用するので、電力損失が発生する。
また、永久磁石を使用したものは、永久磁石自体に永久磁石の磁束に抗する磁束を受けるので永久磁石の磁力が劣化する。
However, in Patent Document 1, since an external DC power supply is used exclusively for DC excitation, power loss occurs.
Also, in the case of using a permanent magnet, the permanent magnet itself receives a magnetic flux that resists the magnetic flux of the permanent magnet, so that the magnetic force of the permanent magnet deteriorates.

特開平8−66018号公報JP-A-8-66018

以上の現状に鑑み本発明は、永久磁石や励磁専用電源を必要としない磁束相殺型トランス回路を実現した。 In view of the above situation, the present invention has realized a magnetic flux canceling transformer circuit that does not require a permanent magnet or an excitation-dedicated power source.

さらに、磁束相殺トランス回路を使用したスイッチング電源回路、力率補正PFC(a power factor correction)回路を実現した。 Furthermore, a switching power supply circuit using a magnetic flux canceling transformer circuit and a power factor correction PFC (a power factor correction) circuit were realized.

上記の目的を実現するべく本発明は以下の構成とする。
(1)請求項1に係る磁束相殺トランス回路は、
対向する一対のヨークと、該両ヨークの中間部同士を連結するコイル1が巻装された中間脚と、該両ヨークの対向する第1端部同士及び第2端部同士との間にそれぞれ延在する一対の外側脚の一方を構成する整流素子が並列接続されたコイル2が巻装されているコア2と、該一対の外側脚の他方を構成するギャップを設けたコア3を備えたトランス回路と、制御端と電流路の一端及び他端を有する半導体素子と、容量素子を備え、
前記容量素子の一端の電位は前記コイル1の一端に印加されるべく構成され、
前記コイル1の他端の電位は前記電流路の一端に印加されるべく構成され、
前記容量素子の他端と前記電流路の他端は共通電位であることを特徴とする。
(2)請求項2に係る磁束相殺トランス回路は、
対向する一対のヨークと、該両ヨークの中間部同士を連結する空隙が設けられた中間脚と、該両ヨークの対向する第1端部同士及び第2端部同士との間にそれぞれ延在する一対の外側脚の一方を構成する整流素子が並列接続されたコイル2が巻装されているコア2と、該一対の外側脚の他方を構成するコイル1が巻装されたコア1を備えたトランス回路と、制御端と電流路の一端及び他端を有する半導体素子と、容量素子を備え、
前記容量素子の一端の電位は前記コイル1の一端に印加されるべく構成され、
前記コイル1の他端の電位は前記電流路の一端に印加されるべく構成され、
前記容量素子の他端と前記電流路の他端は共通電位であることを特徴とする。
(3)請求項3に係る磁束相殺トランス回路は、請求項1又は2において、
前記コイル1の一端から他端に電流が流れているとき、前記コイル2の一端から他端に電流が流れるべく前記整流素子が該コイル2に並列接続されていることを特徴とする。
(4)請求項4に係る磁束相殺トランス回路は、請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記半導体素子の電流路を介して前記コイル1に電流が流れているとき、前記中間脚の磁束密度は残留磁束密度を超え、該半導体素子の電流路が非導通のとき該コイル1に電流が流れることにより該中間脚の磁束密度は、残留磁束密度を下回ることを特徴とする。
(5)請求項5に係るスイッチング電源回路は、
請求項1〜4のいずれかに記載の磁束相殺トランス回路を使用したスイッチング電源回路において、前記コイル1の他端に該他端電位に順方向に整流素子の一端を接続し、前記容量素子の両端を直流電圧入力端とし、該整流素子の他端と前記電流路の他端を直流電圧出力端としたことを特徴とする。
(6)請求項6に係る力率補正回路は、
請求項5に記載のスイッチング電源回路を使用した力率補正回路において、前記容量素子を除去し、該除去前の容量素子の両端接続部を交流整流電圧入力端とし、前記整流素子の他端と前記電流路の他端との間に容量素子を接続し、該容量素子の両端を直流電圧出力端としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(1) A magnetic flux canceling transformer circuit according to claim 1 is:
Between a pair of opposing yokes, an intermediate leg on which a coil 1 that connects the intermediate portions of the two yokes is wound, and a first end portion and a second end portion that face each other. A core 2 around which a coil 2 in which rectifying elements constituting one of a pair of extending outer legs are connected in parallel is wound, and a core 3 provided with a gap constituting the other of the pair of outer legs are provided. A transformer circuit, a control element, a semiconductor element having one end and the other end of a current path, and a capacitive element,
The potential of one end of the capacitive element is configured to be applied to one end of the coil 1,
The potential at the other end of the coil 1 is configured to be applied to one end of the current path,
The other end of the capacitive element and the other end of the current path have a common potential.
(2) A magnetic flux canceling transformer circuit according to claim 2 is:
Each of the yokes extends between a pair of opposing yokes, an intermediate leg provided with a gap connecting the intermediate portions of the yokes, and the first and second end portions of the yokes facing each other. A core 2 around which a coil 2 connected in parallel with a rectifying element constituting one of a pair of outer legs is wound, and a core 1 around which a coil 1 constituting the other of the pair of outer legs is wound. A transformer circuit, a control element, a semiconductor element having one end and the other end of a current path, and a capacitor element,
The potential of one end of the capacitive element is configured to be applied to one end of the coil 1,
The potential at the other end of the coil 1 is configured to be applied to one end of the current path,
The other end of the capacitive element and the other end of the current path have a common potential.
(3) In the magnetic flux canceling transformer circuit according to claim 3, the magnetic flux canceling transformer circuit according to claim 1 or 2,
When the current flows from one end to the other end of the coil 1, the rectifying element is connected in parallel to the coil 2 so that the current flows from the one end to the other end of the coil 2.
(4) A magnetic flux canceling transformer circuit according to a fourth aspect of the present invention is any one of the first to third aspects,
When a current flows through the coil 1 via the current path of the semiconductor element, the magnetic flux density of the intermediate leg exceeds the residual magnetic flux density, and when the current path of the semiconductor element is non-conductive, a current flows through the coil 1. By flowing, the magnetic flux density of the intermediate leg is lower than the residual magnetic flux density.
(5) The switching power supply circuit according to claim 5 is:
5. A switching power supply circuit using the magnetic flux canceling transformer circuit according to claim 1, wherein one end of a rectifying element is connected to the other end of the coil 1 in a forward direction with respect to the other end of the coil 1. Both ends are DC voltage input ends, and the other end of the rectifier element and the other end of the current path are DC voltage output ends.
(6) A power factor correction circuit according to claim 6 is:
6. The power factor correction circuit using the switching power supply circuit according to claim 5, wherein the capacitive element is removed, a both-end connection portion of the capacitive element before the removal is an AC rectified voltage input terminal, A capacitive element is connected between the other end of the current path, and both ends of the capacitive element are DC voltage output terminals.

(A)磁束密度の変動振幅を大きくとれる本発明の磁束相殺トランス回路を使用し、この回路を本発明のスイッチング電源回路、本発明の力率補正回路に使用し、スイッチング電源回路の効率、力率補正回路の効率を高めることを実現した。
(B)磁束を相殺できるトランス回路を使用することで、残留磁束密度を小さくし磁束密度変動振幅を大としトランスの磁気回路の効率を向上させ、トランスの磁気回路を小形とすることを実現した。
(A) The magnetic flux canceling transformer circuit of the present invention capable of increasing the fluctuation amplitude of the magnetic flux density is used, and this circuit is used for the switching power supply circuit of the present invention and the power factor correction circuit of the present invention. The efficiency of the rate correction circuit was improved.
(B) By using a transformer circuit that can cancel the magnetic flux, the residual magnetic flux density is reduced, the magnetic flux density fluctuation amplitude is increased, the efficiency of the transformer magnetic circuit is improved, and the transformer magnetic circuit is reduced in size. .

は、本発明による磁束相殺トランス回路の実施の形態を示す回路構成図である。These are the circuit block diagrams which show embodiment of the magnetic flux cancellation transformer circuit by this invention. は、本発明による磁束相殺トランス回路の実施の形態を示す回路構成図である。These are the circuit block diagrams which show embodiment of the magnetic flux cancellation transformer circuit by this invention. は、本発明によるスイッチング電源回路の実施の形態を示す回路構成図である。These are the circuit block diagrams which show embodiment of the switching power supply circuit by this invention. は、本発明によるスイッチング電源回路の実施の形態を示す回路構成図である。These are the circuit block diagrams which show embodiment of the switching power supply circuit by this invention. は、本発明によるスイッチング電源回路の実施の形態における電圧・電流を示す波形図である。These are the wave form diagrams which show the voltage and the electric current in embodiment of the switching power supply circuit by this invention. は、本発明による力率補正回路の実施の形態を示す回路構成図である。These are the circuit block diagrams which show embodiment of the power factor correction circuit by this invention.

(1)磁束相殺トランス回路の実施の形態
(1−1)回路構成
図1及び図2は、本発明による磁束相殺トランス回路の実施の形態の構成を示す図である。
図2は、図1におけるトランスの模式的具体的磁気回路及びコイルの巻装状態を省略した純粋な回路図である。図1及び図2は同一回路である。
(1) Embodiment of magnetic flux canceling transformer circuit (1-1) Circuit configuration FIGS. 1 and 2 are diagrams showing the configuration of an embodiment of a magnetic flux canceling transformer circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a pure circuit diagram in which the schematic concrete magnetic circuit of the transformer and the winding state of the coil in FIG. 1 are omitted. 1 and 2 are the same circuit.

以下、図1、図2を参照して、本発明の磁束相殺トランス回路の実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of a magnetic flux canceling transformer circuit of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1において、符号MCで示されるトランスの磁気回路は、下記構成である。
(1)符号Yuが付された両矢印破線で示されるヨークYu(MCの上部横方向部)
(2)符号Ydが付された両矢印破線で示されるヨークYd(MCの下部横方向部)
(3)Yu及びYdで構成される一対のヨークの中間部同士を連結する符号P1が付された両矢印破線で示される中間脚P1(MCの中間部縦方向)
(4)上下両ヨーク(Yu、Yd)の対向する符号1(両矢印破線において)が付された第1端部(左)間に延在する一対の外側脚の一方(左)を構成する符号P2が付された両矢印破線で示されるコア2(MCの左部縦方向P2)
(5)上下両ヨーク(Yu、Yd)の対向する符号2(両矢印破線において)が付された第2端部(右)間に延在する一対の外側脚の他方(右)を構成する符号P3が付された両矢印破線で示されるギャップ(符号AGで示される。)を設けたコア3(MCの右部縦方向P3)
In FIG. 1, the magnetic circuit of the transformer indicated by the symbol MC has the following configuration.
(1) Yoke Yu (upper lateral portion of MC) indicated by a broken double-dotted line with a reference symbol Yu
(2) Yoke Yd (lower lateral portion of MC) indicated by broken-line double-pointed arrow Yd
(3) Intermediate leg P1 (vertical direction of the intermediate part of the MC) indicated by a double-arrowed broken line with a reference symbol P1 connecting the intermediate parts of a pair of yokes composed of Yu and Yd
(4) One (left) of the pair of outer legs extending between the first end portions (left) to which the upper and lower yokes (Yu, Yd) face each other with the reference numeral 1 (in the broken line with double arrows) attached. Core 2 indicated by broken double-dotted line P2 (left longitudinal direction P2 of MC)
(5) The other (right) of the pair of outer legs extending between the second end portions (right) to which the upper and lower yokes (Yu, Yd) are oppositely marked 2 (in the broken line with double arrows) is attached. Core 3 (right vertical direction P3 of MC) provided with a gap (indicated by reference symbol AG) indicated by a broken-line double-pointed arrow indicated by reference symbol P3

図1におけるコイル巻装の説明。
(1)中間脚(Pl)には符号L1で示されるコイル1が右回り(中間脚の下部(ヨークYd側から見て))に巻装されている。
(2)コア2(P2)には符号L2で示されるコイル2が右回り(コア2の下部(ヨークYd側から見て))に巻装されている。
1. Description of coil winding in FIG.
(1) On the intermediate leg (Pl), a coil 1 indicated by a symbol L1 is wound clockwise (lower part of the intermediate leg (as viewed from the yoke Yd side)).
(2) The coil 2 indicated by the symbol L2 is wound around the core 2 (P2) clockwise (lower part of the core 2 (as viewed from the yoke Yd side)).

コイル1及びコイル2は黒丸印が付されている一方を一端とし、黒丸印無き他方を他端とする。すなわち、コイル1の一端はa他端はb、コイル2の一端はc他端はdである。 The coil 1 and the coil 2 have one end marked with a black circle as one end and the other without the black circle as the other end. That is, one end of the coil 1 is b at the other end, and one end of the coil 2 is c at the other end.

コイル2の一端には符号D1で示される整流素子のアノードが接続され、コイル2の他端には該整流素子のカソードが接続されている。 One end of the coil 2 is connected to the anode of the rectifying element indicated by the symbol D1, and the other end of the coil 2 is connected to the cathode of the rectifying element.

コイル1の一端には符号C1で示される容量素子の一端が接続され、コイル1の他端には符号Q1で示される半導体素子(FETQ1)の電流路の一端(ドレインD)が接続されている。 One end of a capacitor element indicated by reference numeral C1 is connected to one end of the coil 1, and one end (drain D) of a current path of a semiconductor element (FET Q1) indicated by reference numeral Q1 is connected to the other end of the coil 1. .

容量素子の他端は半導体素子の電流路の他端(ソースS)に接続されている。容量素子の一端は端子T1(符号T1)に接続され、容量素子の他端は端子T2(符号T2)及び端子T4(符号T4)に接続され、半導体素子の電流路の他端(ソースS)、端子T2及びT4を基準電位として、端子T1に正極電位(回路動作用電源)を印加する。 The other end of the capacitive element is connected to the other end (source S) of the current path of the semiconductor element. One end of the capacitive element is connected to the terminal T1 (reference T1), the other end of the capacitive element is connected to the terminal T2 (reference T2) and the terminal T4 (reference T4), and the other end (source S) of the current path of the semiconductor element. Then, with the terminals T2 and T4 as reference potentials, a positive potential (circuit operating power supply) is applied to the terminal T1.

端子T3(符号T3)と端子T4(符号T4)間に抵抗素子(半導体素子が導通時の抵抗値より大の抵抗値を有する抵抗素子)を接続し動作確認する。いわゆるダミー抵抗を接続し動作確認する。
半導体素子の制御端(ゲートG)は、端子Tg(符号Tg)に接続され、正極パルス電位を印加される。
端子T1、T2間に印加された電圧が電圧変換されて、端子T3、T4間に出力される。
A resistance element (a resistance element having a resistance value larger than the resistance value when the semiconductor element is conductive) is connected between the terminal T3 (symbol T3) and the terminal T4 (symbol T4), and the operation is confirmed. Connect a so-called dummy resistor and check the operation.
A control end (gate G) of the semiconductor element is connected to a terminal Tg (reference Tg) and is applied with a positive pulse potential.
The voltage applied between the terminals T1 and T2 is converted into a voltage and output between the terminals T3 and T4.

(1−2)動作説明
図1、図2の回路を参照して説明する。
端子T3、端子T4間に外部の抵抗素子を接続し、端子T2を基準電位として端子T1に正極電位を印加し、端子Tgに正極パルス電位を印加する。半導体素子(FETQ1)の制御端(ゲートG)に印加するパルス電位は半導体素子を導通させる電位と非導通とする電位を有する。
(1-2) Description of Operation The operation will be described with reference to the circuits of FIGS.
An external resistance element is connected between the terminal T3 and the terminal T4, a positive potential is applied to the terminal T1 with the terminal T2 as a reference potential, and a positive pulse potential is applied to the terminal Tg. The pulse potential applied to the control terminal (gate G) of the semiconductor element (FET Q1) has a potential for making the semiconductor element conductive and a potential for making the semiconductor element non-conductive.

パルス電位により半導体素子が導通したとき、コイル1の一端(a)から、コイル1の他端(b)、半導体素子の一端、半導体素子の他端の電流路が形成されコイル1に電流が流れる。 When the semiconductor element is turned on by the pulse potential, a current path flows from one end (a) of the coil 1 to the other end (b) of the coil 1, one end of the semiconductor element, and the other end of the semiconductor element. .

このとき、図1に示される磁気回路である中間脚P1内に磁束φ1(符号φ1)がコイル1の電流により発生する。磁束φ1は、コイル2が巻装されている磁気回路であるコア2内を通過しようとする。 At this time, a magnetic flux φ1 (symbol φ1) is generated in the intermediate leg P1, which is the magnetic circuit shown in FIG. The magnetic flux φ1 tends to pass through the core 2, which is a magnetic circuit around which the coil 2 is wound.

磁束φ1がコア2内を通過しようとするとき、コア2内に抗磁力φ2(符号φ2)を発生すべくコイル2に電流が流れる。抗磁力φ2は、磁束φ1に抗する磁束を意味する。
すなわち、磁束φ2(抗磁力φ2)は磁束φ1に対向する向き(逆相)であり、コア2内に磁束φ1を通過阻止すべく、磁束φ2を発生させで磁束φ1を相殺する。
When the magnetic flux φ1 is about to pass through the core 2, a current flows through the coil 2 so as to generate a coercive force φ2 (symbol φ2) in the core 2. The coercive force φ2 means a magnetic flux that resists the magnetic flux φ1.
That is, the magnetic flux φ2 (coercive force φ2) is in a direction (opposite phase) opposite to the magnetic flux φ1, and the magnetic flux φ1 is generated to cancel the magnetic flux φ1 in order to prevent the magnetic flux φ1 from passing through the core 2.

コイル2の電流発生源は、コイル2の一端(c)が正極、他端(d)が負極となる起電力(コイル1からの相互誘導)による。コイル2にはこの起電力の極性に順方向に整流素子が接続されている。したがって、コイル2に電流が流れる。
コイル2に電流が流れることにより、抗磁力φ2が発生し磁束φ1はコア2を通過できない。すなわち、コイル2は整流素子D1によりほぼ短絡状態であるから強力に磁束φ1の通過を阻止する。である。
The current generation source of the coil 2 is based on an electromotive force (mutual induction from the coil 1) in which one end (c) of the coil 2 is a positive electrode and the other end (d) is a negative electrode. A rectifying element is connected to the coil 2 in the forward direction with respect to the polarity of the electromotive force. Therefore, a current flows through the coil 2.
When a current flows through the coil 2, a coercive force φ2 is generated, and the magnetic flux φ1 cannot pass through the core 2. That is, since the coil 2 is almost short-circuited by the rectifying element D1, it strongly blocks the passage of the magnetic flux φ1. It is.

半導体素子が導通状態から非導通状態となると、コイル1に自己誘導(フライバック)が発生し、コイル1の他端(b)に正極電圧が発生するが、コイル1に電流を流す電流経路は、容量素子(コンデンサC1)通じて形成される。
すなわち、コイル1の他端、端子T3、外部の抵抗素子、端子T4、容量素子C1の他端、容量素子C1の一端、コイル1の一端の経路である。
このフライバック時にもコイル2には整流素子D1を通じて電流が流れる。
コイル2に流れる電流は、コイル1に流れる電流による相互誘導である。
When the semiconductor element changes from the conductive state to the non-conductive state, self-induction (flyback) occurs in the coil 1 and a positive voltage is generated at the other end (b) of the coil 1. And formed through the capacitive element (capacitor C1).
That is, the other end of the coil 1, the terminal T3, the external resistor element, the terminal T4, the other end of the capacitive element C1, the one end of the capacitive element C1, and the path of one end of the coil 1.
Also during the flyback, a current flows through the coil 2 through the rectifying element D1.
The current flowing through the coil 2 is a mutual induction due to the current flowing through the coil 1.

コイル1に外部の電源から電流を流し(半導体素子が導通)たとき中間脚P1内に磁束φ1が発生し、中間脚P1の磁束密度は、たとえば、B−H曲線の第1象限の上部(磁束密度未飽和状態)に存在する。
次に、半導体素子を非導通とし、外部の電源を断としてコイル1に流れる電流を断としたフライバック時、コイル1に自己誘導による電流が流れ、相互誘導によりコイル2に流れる電流によるコイル2から発生する磁束φ2により、中間脚P1の磁束密度は、B−H曲線により示される残留磁束密度を下回る磁束密度に遷移する。
B−H曲線は、横軸に磁場(磁界)、縦軸に磁束密度をとり、磁界の強度と磁束密度の大きさの関係を表したものである。
When a current is supplied to the coil 1 from an external power source (the semiconductor element is conductive), a magnetic flux φ1 is generated in the intermediate leg P1, and the magnetic flux density of the intermediate leg P1 is, for example, the upper part of the first quadrant of the BH curve ( The magnetic flux density is not saturated.
Next, at the time of flyback in which the semiconductor element is made non-conductive, the external power supply is turned off, and the current flowing in the coil 1 is turned off, a self-induced current flows in the coil 1, and the coil 2 by the current flowing in the coil 2 by mutual induction. , The magnetic flux density of the intermediate leg P1 transitions to a magnetic flux density lower than the residual magnetic flux density indicated by the BH curve.
The BH curve represents the relationship between the magnetic field strength and the magnetic flux density, with the horizontal axis representing the magnetic field (magnetic field) and the vertical axis representing the magnetic flux density.

左脚P2にコイル2と整流素子D1で構成される回路(本発明)が無い場合、コイル1に外部からの電源で電流を流さなくなったとき、残留磁束密度が発生する。コイル1には直流電流を流すからである。 If there is no circuit (the present invention) composed of the coil 2 and the rectifying element D1 on the left leg P2, a residual magnetic flux density is generated when no current flows through the coil 1 with an external power supply. This is because a direct current flows through the coil 1.

残留磁束密度が存在すると、中間脚の磁束密度は、B−H曲線で表される磁束密度の上部に存在し、磁束密度の振幅(可動範囲)が小さく、磁気回路の効率が低下する。
すなわち、本発明の磁気回路と同様な性能を求めるならば、本発明の磁気回路より大きな磁気回路を必要とする。
When the residual magnetic flux density exists, the magnetic flux density of the intermediate leg exists above the magnetic flux density represented by the BH curve, and the amplitude (movable range) of the magnetic flux density is small and the efficiency of the magnetic circuit is lowered.
That is, if the same performance as the magnetic circuit of the present invention is required, a magnetic circuit larger than the magnetic circuit of the present invention is required.

磁気回路の効率が向上すると小さな磁気回路で済む。 If the efficiency of the magnetic circuit is improved, a small magnetic circuit is sufficient.

磁束φ1は、抗磁力φ2によりコア2(P2)を通過できないので、コア3(右脚P3)を通過する。コア3に空隙(ギャップAG)を設けているのは、磁気回路MCの磁気飽和を防止するためである。 Since the magnetic flux φ1 cannot pass through the core 2 (P2) due to the coercive force φ2, it passes through the core 3 (right leg P3). The gap (gap AG) is provided in the core 3 in order to prevent magnetic saturation of the magnetic circuit MC.

磁束φ1の通過経路は、中間脚P1から、ヨークYu(上部ヨーク)の右部を通り、コア3(右脚P3)を通過し、ヨークYd(下部ヨーク)の右部から中間脚P1に戻る。 The passage of the magnetic flux φ1 passes from the intermediate leg P1 through the right part of the yoke Yu (upper yoke), through the core 3 (right leg P3), and returns from the right part of the yoke Yd (lower yoke) to the intermediate leg P1. .

なお、図1に示した磁気回路MCは、一例であり、以下のように変形(図示なし)できる。動作及び効果は同様である。
(1)空隙(AG)を中間脚に設け、中間脚にコイル1(L1)を巻装しない。
(2)右脚(符号P3)に空隙を設けないで、右脚すなわちコア1(符号P3)にコイル1を巻装する。
(3)右脚すなわちコア1(P3)のコイル1の回路接続は、図1及び図2と同一。
(4)左脚すなわちコア2(P2)のコイル2の回路接続は、図1及び図2と同一。
The magnetic circuit MC shown in FIG. 1 is an example, and can be modified (not shown) as follows. Operation and effect are similar.
(1) An air gap (AG) is provided in the intermediate leg, and the coil 1 (L1) is not wound around the intermediate leg.
(2) The coil 1 is wound around the right leg, that is, the core 1 (reference P3) without providing a gap in the right leg (reference P3).
(3) The circuit connection of the right leg, that is, the coil 1 of the core 1 (P3) is the same as that in FIGS.
(4) The circuit connection of the left leg, that is, the coil 2 of the core 2 (P2) is the same as in FIGS.

磁束φ1は右脚(コア1)に発生する。フライバック動作は、右脚(コア1:P3)に巻装されたコイル1に発生する。
コイル1の電流の断続によるコイル2への相互誘導は、コイル1が巻装された右脚(コア1)の磁気回路からコイル2が巻装された左脚コア2(P2)を介して発生する。
Magnetic flux φ1 is generated in the right leg (core 1). The flyback operation occurs in the coil 1 wound around the right leg (core 1: P3).
Mutual induction to the coil 2 due to the intermittent current of the coil 1 is generated from the magnetic circuit of the right leg (core 1) around which the coil 1 is wound via the left leg core 2 (P2) around which the coil 2 is wound. To do.

上記変形において、特許請求の範囲では、コイル1が巻装されている磁気回路を「中間脚」という名称に替えて「コア1」という名称を使用する。 In the above modification, in the claims, the name “core 1” is used instead of the name “intermediate leg” for the magnetic circuit around which the coil 1 is wound.

.
(2)スイッチング電源回路の実施の形態
(2−1)回路構成
図3及び図4は、本発明によるスイッチング電源回路の実施の形態の構成を示す図である。
図4は、図3におけるトランスの模式的具体的磁気回路及びコイルの巻装状態を省略した純粋な回路図である。図3及び図4は同一回路である。
.
(2) Embodiment of Switching Power Supply Circuit (2-1) Circuit Configuration FIGS. 3 and 4 are diagrams showing the configuration of the embodiment of the switching power supply circuit according to the present invention.
FIG. 4 is a pure circuit diagram in which the schematic concrete magnetic circuit of the transformer and the winding state of the coil in FIG. 3 are omitted. 3 and 4 are the same circuit.

図3及び図4は、図1及び図2に符号D2で示される整流素子及び符号C2で示される容量素子を追加したものである。 3 and 4 are obtained by adding a rectifier element denoted by reference numeral D2 and a capacitive element denoted by reference numeral C2 to FIGS.

図3及び図4において、整流素子の一端(アノード)は、コイル1(L1)の他端(d)と半導体素子の一端(ドレインD)との接続部に接続され、整流素子の他端(カソード)は、容量素子の一端及び端子T3に接続され、容量素子の他端は半導体素子の他端(ソースS)及び端子T4に接続されている。
このような素子の付加以外は図1及び図2と同様であり、図1及び図2と同一の符号を付し、図3及び図4において重複する回路図の説明を割愛する。
3 and 4, one end (anode) of the rectifying element is connected to a connection portion between the other end (d) of the coil 1 (L1) and one end (drain D) of the semiconductor element, and the other end ( The cathode is connected to one end of the capacitive element and the terminal T3, and the other end of the capacitive element is connected to the other end (source S) of the semiconductor element and the terminal T4.
Except for the addition of such elements, this embodiment is the same as FIG. 1 and FIG. 2, and is given the same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG.

(2−2)動作説明
図3、図4の回路及び図5(A)の計測波形を参照して説明する。
端子T3、端子T4間に外部の負荷を接続し、端子T2を基準電位として端子T1に正極電位を印加し、端子Tgに正極パルス電位を印加する。半導体素子(FETQ1)の制御端(ゲートG)に印加するパルス電位は半導体素子を導通させる電位と非導通とする電位を有する。
なお、磁束φ1、磁束φ2、ヨークYu、ヨークYd、中間脚P1、左脚P2、右脚P3については、図3には示されていないが、図1と同一であり、これらについては図1の符号を援用する。
(2-2) Description of Operation The operation will be described with reference to the circuits of FIGS. 3 and 4 and the measured waveform of FIG.
An external load is connected between the terminal T3 and the terminal T4, a positive potential is applied to the terminal T1 with the terminal T2 as a reference potential, and a positive pulse potential is applied to the terminal Tg. The pulse potential applied to the control terminal (gate G) of the semiconductor element (FET Q1) has a potential for making the semiconductor element conductive and a potential for making the semiconductor element non-conductive.
Note that the magnetic flux φ1, the magnetic flux φ2, the yoke Yu, the yoke Yd, the intermediate leg P1, the left leg P2, and the right leg P3 are not shown in FIG. 3, but are the same as those in FIG. The sign of is used.

パルス電位により半導体素子が導通したとき、コイル1の一端(a)から、コイル1の他端(b)、半導体素子の一端、半導体素子の他端の電流路が形成されコイル1に電流が流れる。半導体素子に流れる電流は、図5(A)(B)においてi1である。図5は、波形部(A)と回路(B)を示している。
図5(A)の波形の電流・電圧の符号と(B)のスイッチング電源回路の符号は同一である。i1〜i3は電流であり、v1は電圧である。
波形のi1〜v1は、波形表示枠下部のCH1〜CH4に対応している。電流の値は、たとえば、CH2(i2)では、5.00V/divと表示されているが、A/divと読み替える。
波形部(A)は、横軸が時刻を表し、縦軸は、電流・電圧の大きさを表している。
時刻は、波形の区切りに引かれた破線の上部に、t0〜t5で表示されている。
電流i1は、時刻t1〜t2、時刻t4〜t5に流れる。この区間が、半導体素子(FETQ1)の制御端(ゲートG)に正極パルス電位が印加され、FETQ1が導通している区間である。i1は、コイル1と半導体素子の直列接続回路に流れる電流である。このときコイル1が巻装されている磁気回路MCに磁気エネルギーを蓄積している。
When the semiconductor element is turned on by the pulse potential, a current path flows from one end (a) of the coil 1 to the other end (b) of the coil 1, one end of the semiconductor element, and the other end of the semiconductor element. . The current flowing through the semiconductor element is i1 in FIGS. FIG. 5 shows a waveform portion (A) and a circuit (B).
The sign of the current / voltage in the waveform of FIG. 5A is the same as the sign of the switching power supply circuit in FIG. i1 to i3 are currents, and v1 is a voltage.
Waveforms i1 to v1 correspond to CH1 to CH4 at the bottom of the waveform display frame. For example, the current value is displayed as 5.00 V / div in CH2 (i2), but is read as A / div.
In the waveform portion (A), the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents current / voltage magnitude.
The time is displayed at t0 to t5 in the upper part of the broken line drawn at the break of the waveform.
The current i1 flows from time t1 to t2 and time t4 to t5. This section is a section in which the positive pulse potential is applied to the control terminal (gate G) of the semiconductor element (FET Q1) and the FET Q1 is conducting. i1 is a current flowing in the series connection circuit of the coil 1 and the semiconductor element. At this time, magnetic energy is accumulated in the magnetic circuit MC around which the coil 1 is wound.

このとき、図3に示される磁気回路である中間脚P1内に磁束φ1(符号φ1)がコイル1の電流により発生する。磁束φ1は、コイル2が巻装されている磁気回路であるコア2内を通過しようとする。 At this time, a magnetic flux φ1 (symbol φ1) is generated in the intermediate leg P1 which is the magnetic circuit shown in FIG. The magnetic flux φ1 tends to pass through the core 2, which is a magnetic circuit around which the coil 2 is wound.

磁束φ1がコア2を通過しようとするとき、コア2内に抗磁力φ2(符号φ2)を発生すべくコイル2に電流が流れる。抗磁力φ2は、磁束φ1に抗する磁束を意味する。磁束の極性すなわち向きが逆である。
コイル2の電流発生源は、コイル2の一端が正極、他端が負極となる起電力(コイル1からの相互誘導)による。コイル2にはこの起電力の極性に順方向に整流素子が接続されている。したがって、コイル2に電流が流れる。
コイル2に電流が流れることにより、抗磁力φ2が発生し磁束φ1はコア2を通過できない。すなわち、コイル2は整流素子D1によりほぼ短絡状態であるからである。
When the magnetic flux φ1 tries to pass through the core 2, a current flows through the coil 2 so as to generate a coercive force φ2 (symbol φ2) in the core 2. The coercive force φ2 means a magnetic flux that resists the magnetic flux φ1. The polarity or direction of the magnetic flux is reversed.
The current source of the coil 2 is based on an electromotive force (mutual induction from the coil 1) in which one end of the coil 2 is a positive electrode and the other end is a negative electrode. A rectifying element is connected to the coil 2 in the forward direction with respect to the polarity of the electromotive force. Therefore, a current flows through the coil 2.
When a current flows through the coil 2, a coercive force φ2 is generated, and the magnetic flux φ1 cannot pass through the core 2. That is, the coil 2 is almost short-circuited by the rectifying element D1.

半導体素子が導通状態から非導通状態となると、コイル1に自己誘導(フライバック)が発生し、コイル1の他端(b)に正極電圧が発生するが、コイル1に電流を流す電流経路は、容量素子(コンデンサC1)通じて形成される。
すなわち、コイル1の他端、端子T3、外部の負荷、端子T4、容量素子C1の他端、容量素子C1の一端、コイル1の一端の経路である。
このフライバック時にもコイル2には整流素子D1を通じて電流が流れる。
コイル2に流れる電流は、コイル1に流れる電流による相互誘導である。
When the semiconductor element changes from the conductive state to the non-conductive state, self-induction (flyback) occurs in the coil 1 and a positive voltage is generated at the other end (b) of the coil 1. And formed through the capacitive element (capacitor C1).
That is, the other end of the coil 1, the terminal T3, the external load, the terminal T4, the other end of the capacitive element C1, one end of the capacitive element C1, and the path of one end of the coil 1.
Also during the flyback, a current flows through the coil 2 through the rectifying element D1.
The current flowing through the coil 2 is a mutual induction due to the current flowing through the coil 1.

コイル2に流れる電流は、図5(A)においてi2の波形で示される。i2が流れる時刻は、t1〜t3である。時刻t1〜t2のi2は、半導体素子が導通してコイル1に外部からの電源で電流を流している。コイル1に流れる電流の相互誘導である。
時刻t2〜t3の電流i2は、コイル1の自己誘導によるフライバック電流に起因する相互誘導である。
時刻t0、t3は、コイル1に流れるi3(外部の負荷電流)及びコイル2に流れるi2が途絶えたときに発生するスパイク電圧で、整流素子D1のカソードに正極電圧が発生する。
The current flowing through the coil 2 is indicated by the waveform i2 in FIG. The time when i2 flows is from t1 to t3. At i2 between times t1 and t2, the semiconductor element conducts and current is supplied to the coil 1 by an external power source. This is mutual induction of the current flowing through the coil 1.
The current i <b> 2 at the times t <b> 2 to t <b> 3 is a mutual induction caused by a flyback current due to self-induction of the coil 1.
Times t0 and t3 are spike voltages generated when i3 (external load current) flowing through the coil 1 and i2 flowing through the coil 2 are interrupted, and a positive voltage is generated at the cathode of the rectifying element D1.

コイル2から発生する磁束φ2により、中間脚P1の磁束密度は、B−H曲線により示される残留磁束密度を下回る磁束密度となる。B−H曲線は、横軸に磁界の強度、縦軸に磁束密度の大きさをとり、磁界と磁束密度の関係を表したものである。磁界も磁束密度もベクトル値である。 Due to the magnetic flux φ2 generated from the coil 2, the magnetic flux density of the intermediate leg P1 becomes a magnetic flux density lower than the residual magnetic flux density indicated by the BH curve. The BH curve represents the relationship between the magnetic field and the magnetic flux density, with the horizontal axis representing the magnetic field strength and the vertical axis representing the magnetic flux density. Both the magnetic field and the magnetic flux density are vector values.

左脚P2にコイル2と整流素子D1で構成される回路がない場合、コイル1に電流を流さなくなったとき、残留磁束密度が発生する。コイル1に直流電流を流すからである。 If there is no circuit composed of the coil 2 and the rectifying element D1 on the left leg P2, a residual magnetic flux density is generated when no current flows through the coil 1. This is because a direct current flows through the coil 1.

残留磁束密度が存在すると、B−H曲線で表される、磁束密度の変動振幅が小さく、磁気回路の効率が低下する。すなわち、本発明の磁気回路より大きな磁気回路を必要とする。 When the residual magnetic flux density exists, the fluctuation amplitude of the magnetic flux density represented by the BH curve is small, and the efficiency of the magnetic circuit is lowered. That is, a magnetic circuit larger than the magnetic circuit of the present invention is required.

磁気回路の効率が向上すると小さな磁気回路で済む。また、磁気回路の効率が向上する同じ大きさの磁気回路でスイッチング電圧の出力電力が向上する。 If the efficiency of the magnetic circuit is improved, a small magnetic circuit is sufficient. In addition, the output power of the switching voltage is improved by the magnetic circuit of the same size that improves the efficiency of the magnetic circuit.

磁束φ1は、抗磁力φ2によりコア2(P2)を通過できないので、コア3(右脚P3)を通過する。コア3に空隙(ギャップAG)を設けているのは、磁気飽和を防止するためである。 Since the magnetic flux φ1 cannot pass through the core 2 (P2) due to the coercive force φ2, it passes through the core 3 (right leg P3). The reason why the gap (gap AG) is provided in the core 3 is to prevent magnetic saturation.

磁束φ1の通過経路は、中間脚P1から、ヨークYu(上部ヨーク)の右部を通り、コア3(右脚P3)を通過し、ヨークYd(下部ヨーク)の右部から中間脚P1に戻る。 The passage of the magnetic flux φ1 passes from the intermediate leg P1 through the right part of the yoke Yu (upper yoke), through the core 3 (right leg P3), and returns from the right part of the yoke Yd (lower yoke) to the intermediate leg P1. .

図5(A)において、i3は、コイル1の自己誘導によるフライバック電流である。この電流により、コイル2にもi2が流れる。 In FIG. 5A, i3 is a flyback current due to self-induction of the coil 1. Due to this current, i2 also flows through the coil 2.

なお、図1に示した磁気回路MCは、一例であり、以下のように変形(図示なし)できる。
空隙(AG)を中間脚に設け、中間脚にコイル1(L1)を巻装しない。右脚(P3)に空隙を設けないで、コイル1(L1)を右脚(P3)に巻装する。
The magnetic circuit MC shown in FIG. 1 is an example, and can be modified (not shown) as follows.
An air gap (AG) is provided in the intermediate leg, and the coil 1 (L1) is not wound around the intermediate leg. The coil 1 (L1) is wound around the right leg (P3) without providing a gap in the right leg (P3).

左脚及び左脚(コア2:P2)に存在するコイルL2と整流素子D1は、図1と同一である。 The coil L2 and the rectifying element D1 existing in the left leg and the left leg (core 2: P2) are the same as those in FIG.

このような変形例でも動作、効果は同様である。 The operation and effect are the same in such a modified example.

電流i1の急増は、中間脚P1において磁気飽和が発生していることを示すが、これが発生していないということは、まだ、中間脚P1を含む磁気回路MCに磁気飽和が発生していないことを裏付ける。
すなわち、磁気回路の効率が向上し、磁束密度の可動振幅が大きくなっていることを意味する。
The sudden increase in the current i1 indicates that magnetic saturation has occurred in the intermediate leg P1, but that this has not occurred means that magnetic saturation has not yet occurred in the magnetic circuit MC including the intermediate leg P1. Back up.
That is, it means that the efficiency of the magnetic circuit is improved and the movable amplitude of the magnetic flux density is increased.

(3)力率補正回路の実施の形態
(3−1)回路構成
図6は、本発明による力率補正回路の実施の形態の構成を示す図である。
図6は、図3におけるトランスの具体的磁気回路及びコイルの巻装状態を省略した純粋な回路図である。
(3) Embodiment of Power Factor Correction Circuit (3-1) Circuit Configuration FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a power factor correction circuit according to the present invention.
FIG. 6 is a pure circuit diagram in which the specific magnetic circuit of the transformer and the winding state of the coil in FIG. 3 are omitted.


さらに、図6は、図1〜図5に示されるの容量素子C1を除去したものである。
図4における容量素子C1を除去したものと同一であり、図4と同一素子符号を付し重複する説明を割愛する。
.
Further, FIG. 6 is obtained by removing the capacitive element C1 shown in FIGS.
4 is the same as that in which the capacitive element C1 is removed, and the same element numbers as those in FIG.

(3−2)動作説明
図6において、端子T1と端子T2間に交流を整流して平滑しない電圧を印加する。端子T2を基準電位として端子T1に正極電位を印加する。
(3-2) Explanation of Operation In FIG. 6, a voltage that rectifies alternating current and is not smoothed is applied between the terminal T1 and the terminal T2. A positive potential is applied to the terminal T1 using the terminal T2 as a reference potential.


端子Tgに正極パルス電位を印加し、本発明のスイッチング電源回路と同様に動作させる。すると、端子T1、端子T2間に入力される整流電流はすべて整流素子2(符号D2)を流れる。
そして、容量素子2(符号C2)を充電し、かつ端子T3、T4間に接続された外部の負荷に電力を供給する。
.
A positive pulse potential is applied to the terminal Tg to operate in the same manner as the switching power supply circuit of the present invention. Then, all the rectified currents input between the terminals T1 and T2 flow through the rectifying element 2 (reference numeral D2).
Then, the capacitor 2 (reference C2) is charged, and power is supplied to an external load connected between the terminals T3 and T4.


すなわち、符号C2で示される容量素子2(コンデンサC2)に充電されている電圧以下の整流電圧が端子T1、端子T2間に印加されていても整流電流は、端子T3、端子T4間に出力される。
.
That is, even if a rectified voltage equal to or lower than the voltage charged in the capacitive element 2 (capacitor C2) indicated by the symbol C2 is applied between the terminal T1 and the terminal T2, the rectified current is output between the terminal T3 and the terminal T4. The


なお、半導体素子FETQ1は、NPNバイポーラトランジスタに置換することが可能である。
また、半導体素子FETQ1をPチャネル型に置き換えることができる。このとき各電位の極性と整流素子及び容量素子の極性を逆にする。すると端子T3に負極電位を出力することができる。
さらに、Pチャネル型FETをPNPバイポーラトランジスタに置換可能である。
.
The semiconductor element FETQ1 can be replaced with an NPN bipolar transistor.
Further, the semiconductor element FETQ1 can be replaced with a P-channel type. At this time, the polarity of each potential and the polarity of the rectifying element and the capacitive element are reversed. Then, a negative electrode potential can be output to the terminal T3.
Furthermore, the P-channel FET can be replaced with a PNP bipolar transistor.

Q1 半導体素子
MC 磁気回路
L1、L2 コイル
Yu、Yd ヨーク(磁気回路)
P1、P2、P3 左右及び中間脚(磁気回路)
D1、D2 整流素子
C1、C2 容量素子
φ1、φ2 磁束
T1〜T4 端子
Q1 Semiconductor element MC Magnetic circuit L1, L2 Coil Yu, Yd Yoke (magnetic circuit)
P1, P2, P3 Left and right and intermediate legs (magnetic circuit)
D1, D2 Rectifier elements C1, C2 Capacitance elements φ1, φ2 Magnetic flux T1-T4 terminals

Claims (6)

対向する一対のヨークと、該両ヨークの中間部同士を連結するコイル1が巻装された中間脚と、該両ヨークの対向する第1端部同士及び第2端部同士との間にそれぞれ延在する一対の外側脚の一方を構成する整流素子が並列接続されたコイル2が巻装されているコア2と、該一対の外側脚の他方を構成するギャップを設けたコア3を備えたトランス回路と、制御端と電流路の一端及び他端を有する半導体素子と、容量素子を備え、
前記容量素子の一端の電位は前記コイル1の一端に印加されるべく構成され、
前記コイル1の他端の電位は前記電流路の一端に印加されるべく構成され、
前記容量素子の他端と前記電流路の他端は共通電位であることを特徴とする磁束相殺トランス回路。
Between a pair of opposing yokes, an intermediate leg on which a coil 1 that connects the intermediate portions of the two yokes is wound, and a first end portion and a second end portion that face each other. A core 2 around which a coil 2 in which rectifying elements constituting one of a pair of extending outer legs are connected in parallel is wound, and a core 3 provided with a gap constituting the other of the pair of outer legs are provided. A transformer circuit, a control element, a semiconductor element having one end and the other end of a current path, and a capacitive element,
The potential of one end of the capacitive element is configured to be applied to one end of the coil 1,
The potential at the other end of the coil 1 is configured to be applied to one end of the current path,
A magnetic flux canceling transformer circuit, wherein the other end of the capacitive element and the other end of the current path have a common potential.
対向する一対のヨークと、該両ヨークの中間部同士を連結する空隙が設けられた中間脚と、該両ヨークの対向する第1端部同士及び第2端部同士との間にそれぞれ延在する一対の外側脚の一方を構成する整流素子が並列接続されたコイル2が巻装されているコア2と、該一対の外側脚の他方を構成するコイル1が巻装されたコア1を備えたトランス回路と、制御端と電流路の一端及び他端を有する半導体素子と、容量素子を備え、
前記容量素子の一端の電位は前記コイル1の一端に印加されるべく構成され、
前記コイル1の他端の電位は前記電流路の一端に印加されるべく構成され、
前記容量素子の他端と前記電流路の他端は共通電位であることを特徴とする磁束相殺トランス回路。
Each of the yokes extends between a pair of opposing yokes, an intermediate leg provided with a gap connecting the intermediate portions of the yokes, and the first and second end portions of the yokes facing each other. A core 2 around which a coil 2 connected in parallel with a rectifying element constituting one of a pair of outer legs is wound, and a core 1 around which a coil 1 constituting the other of the pair of outer legs is wound. A transformer circuit, a control element, a semiconductor element having one end and the other end of a current path, and a capacitor element,
The potential of one end of the capacitive element is configured to be applied to one end of the coil 1,
The potential at the other end of the coil 1 is configured to be applied to one end of the current path,
A magnetic flux canceling transformer circuit, wherein the other end of the capacitive element and the other end of the current path have a common potential.
前記コイル1の一端から他端に電流が流れているとき、前記コイル2の一端から他端に電流が流れるべく前記整流素子が該コイル2に並列接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁束相殺トランス回路。 The rectifying element is connected in parallel to the coil 2 so that a current flows from one end to the other end of the coil 2 when a current flows from one end to the other end of the coil 1. Or the magnetic flux canceling transformer circuit according to 2. 前記半導体素子の電流路を介して前記コイル1に電流が流れているとき、前記中間脚の磁束密度は残留磁束密度を超え、該半導体素子の電流路が非導通のとき該コイル1に電流が流れることにより該中間脚の磁束密度は、残留磁束密度を下回ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の磁束相殺トランス回路。 When a current flows through the coil 1 via the current path of the semiconductor element, the magnetic flux density of the intermediate leg exceeds the residual magnetic flux density, and when the current path of the semiconductor element is non-conductive, a current flows through the coil 1. 4. The magnetic flux canceling transformer circuit according to claim 1, wherein the magnetic flux density of the intermediate leg is lower than the residual magnetic flux density by flowing. 請求項1〜4のいずれかに記載の磁束相殺トランス回路を使用したスイッチング電源回路において、前記コイル1の他端に該他端電位に順方向に整流素子の一端を接続し、前記容量素子の両端を直流電圧入力端とし、該整流素子の他端と前記電流路の他端を直流電圧出力端としたことを特徴とするスイッチング電源回路。 5. A switching power supply circuit using the magnetic flux canceling transformer circuit according to claim 1, wherein one end of a rectifying element is connected to the other end of the coil 1 in a forward direction with respect to the other end of the coil 1. A switching power supply circuit characterized in that both ends are DC voltage input ends, and the other end of the rectifier element and the other end of the current path are DC voltage output ends. 請求項5に記載のスイッチング電源回路を使用した力率補正回路において、前記容量素子を除去し、該除去前の容量素子の両端接続部を交流整流電圧入力端とし、前記整流素子の他端と前記電流路の他端との間に容量素子を接続し、該容量素子の両端を直流電圧出力端としたことを特徴とする力率補正回路。 The power factor correction circuit using the switching power supply circuit according to claim 5, wherein the capacitive element is removed, both ends of the capacitive element before the removal are connected to an AC rectified voltage input terminal, and the other end of the rectifying element is A power factor correction circuit, wherein a capacitive element is connected between the other end of the current path, and both ends of the capacitive element are used as DC voltage output terminals.
JP2012084493A 2012-04-03 2012-04-03 Switching power supply, power factor correction and magnetic flux canceling transformer circuit Pending JP2013214633A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012084493A JP2013214633A (en) 2012-04-03 2012-04-03 Switching power supply, power factor correction and magnetic flux canceling transformer circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012084493A JP2013214633A (en) 2012-04-03 2012-04-03 Switching power supply, power factor correction and magnetic flux canceling transformer circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013214633A true JP2013214633A (en) 2013-10-17

Family

ID=49587775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012084493A Pending JP2013214633A (en) 2012-04-03 2012-04-03 Switching power supply, power factor correction and magnetic flux canceling transformer circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013214633A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110739134A (en) * 2019-09-19 2020-01-31 广州视源电子科技股份有限公司 Common mode inductance circuit, Boost circuit and electronic equipment
WO2021146876A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 华为技术有限公司 Inductor, voltage conversion circuit and electronic device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110739134A (en) * 2019-09-19 2020-01-31 广州视源电子科技股份有限公司 Common mode inductance circuit, Boost circuit and electronic equipment
WO2021146876A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 华为技术有限公司 Inductor, voltage conversion circuit and electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6198994B1 (en) Power converter
JP5830915B2 (en) Power conversion circuit
JP5018960B2 (en) Isolated switching power supply
JPS62163568A (en) Switching power source circuit
JP2006319176A (en) Compound reactor
US20150280552A1 (en) Magnetoelectric device capable of storing usable electrical energy
JP5326411B2 (en) Switching power supply
JP2013198211A (en) Dc-dc converter
JP2013214633A (en) Switching power supply, power factor correction and magnetic flux canceling transformer circuit
CN103703662B (en) Buffer circuit
JP2008048527A (en) Switching power circuit and transformer
JP2013090491A (en) Forward-flyback power supply circuit
WO2019181082A1 (en) Dc voltage conversion circuit and power supply device
JP2013027124A (en) Switching power supply circuit
US9824813B2 (en) Reactor and power supply device employing the same
JP2014216522A (en) Transformer and power converter using the same
TWI608694B (en) Static magnetoresistive magnetic amplifying device
JP2014183701A (en) DC-DC converter
TWI441435B (en) Low voltage stress DC converter
JP5846864B2 (en) Bias excitation transformer and electric circuit
JP2012178952A (en) Switching power supply circuit
JP2007097297A (en) Switching power supply circuit
JP2014204486A (en) Power source device
CN109962624B (en) Voltage equalizing circuit for power converter
JP2014192988A (en) Rush current suppression and instantaneous voltage drop compensation circuit