JP2016010297A - Switching power supply device - Google Patents
Switching power supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016010297A JP2016010297A JP2014131553A JP2014131553A JP2016010297A JP 2016010297 A JP2016010297 A JP 2016010297A JP 2014131553 A JP2014131553 A JP 2014131553A JP 2014131553 A JP2014131553 A JP 2014131553A JP 2016010297 A JP2016010297 A JP 2016010297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- current
- power supply
- supply device
- constant
- 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.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 27
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 102220467177 Epsin-2_R72A_mutation Human genes 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 102220483127 Gasdermin-A_R73A_mutation Human genes 0.000 description 3
- 102220496571 MAGUK p55 subfamily member 3_R20A_mutation Human genes 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
この発明は、定電圧電源装置と定電流電源装置とを備えたスイッチング電源装置に関する。 The present invention relates to a switching power supply device including a constant voltage power supply device and a constant current power supply device.
従来から、所定の直流電圧を出力する定電圧電源装置と、所定の直流電流を出力する定電流電源装置とを備えたスイッチング電源装置が知られている（特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a switching power supply device including a constant voltage power supply device that outputs a predetermined DC voltage and a constant current power supply device that outputs a predetermined DC current is known (see Patent Document 1).
かかるスイッチング電源装置は、直流電源から所定の直流電圧を生成して出力する定電圧電源装置と、その直流電源から所定の直流電流を生成して出力する定電流電源装置とを備え、定電圧電源装置から出力される直流電圧は液晶表示装置に印加され、定電流電源装置から出力される直流電流は発光ダイオードに供給されるようになっている。 Such a switching power supply device includes a constant voltage power supply device that generates and outputs a predetermined DC voltage from a DC power supply, and a constant current power supply device that generates and outputs a predetermined DC current from the DC power supply. A DC voltage output from the device is applied to the liquid crystal display device, and a DC current output from the constant current power supply device is supplied to the light emitting diode.
ところで、例えば自動販売機などでは、上記と同様に、モータ駆動用（負荷装置）の定電圧電源装置と、発光ダイオード等を備えた照明装置（負荷装置）に直流電流を供給する定電流電源装置との両方を備えている。そして、低コスト、省スペース化のために、定電圧電源装置と定電流電源装置を１つの回路構成にて実現させるとともに、配線簡略化のため、定電圧電源装置と定電流電源装置のＧＮＤを共通にすることが望ましい。 By the way, in a vending machine, for example, as described above, a constant voltage power supply device for driving a motor (load device) and a constant current power supply device for supplying a direct current to an illumination device (load device) including a light emitting diode or the like. And both. In order to reduce the cost and save space, the constant voltage power supply device and the constant current power supply device are realized with one circuit configuration, and the GND of the constant voltage power supply device and the constant current power supply device is reduced to simplify the wiring. It is desirable to make it common.
しかしながら、定電圧電源装置と定電流電源装置の回路を一体化する場合、定電圧電源装置のＧＮＤと定電流電源装置のＧＮＤとの電位が異なるので、各負荷装置のＧＮＤを分離して絶縁する必要があり、このため、負荷装置用の配線が複雑になってしまう問題がある。 However, when the circuits of the constant voltage power supply device and the constant current power supply device are integrated, since the potentials of the GND of the constant voltage power supply device and the GND of the constant current power supply device are different, the GND of each load device is isolated and insulated. Therefore, there is a problem that the wiring for the load device becomes complicated.
この発明の目的は、定電圧電源装置のＧＮＤと定電流電源装置のＧＮＤとの電位を同じにすることのできるスイッチング電源装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a switching power supply device that can make the potentials of the GND of the constant voltage power supply device and the GND of the constant current power supply device the same.
請求項１の発明は、交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する定電圧電源装置と、交流電流を所定の直流電流に変換した直流出力電流を出力する定電流電源装置とを備え、この定電流電源装置は、前記直流出力電流に応じた電圧を検出する電流検出部と、この電流検出部が検出した検出電圧と予め設定されている基準電流値に対応した基準電圧とを比較してその差を検出する比較部を有する定電流制御部とを有し、その差が一定となるように前記直流出力電流を制御するスイッチング電源装置であって、
前記電流検出部は、前記直流出力電流をマイナス側の検出電圧として検出し、
前記比較部は、接地電位を基準にした前記基準電圧と、前記接地電位を基準にした前記検出電圧とを比較することを特徴とする。
The invention of claim 1 includes a constant voltage power supply device that converts an alternating voltage into a predetermined direct current voltage and outputs the output, and a constant current power supply device that outputs a direct current output current obtained by converting the alternating current into a predetermined direct current, This constant current power supply device compares a current detection unit that detects a voltage corresponding to the DC output current with a detection voltage detected by the current detection unit and a reference voltage corresponding to a preset reference current value. And a constant current control unit having a comparison unit for detecting the difference, and the switching power supply device for controlling the DC output current so that the difference is constant,
The current detection unit detects the DC output current as a negative detection voltage,
The comparison unit compares the reference voltage based on the ground potential with the detection voltage based on the ground potential.
この発明によれば、定電圧電源装置のＧＮＤと定電流電源装置のＧＮＤとの電位を同じにすることができる。 According to the present invention, the GND of the constant voltage power supply device and the GND of the constant current power supply device can be made the same.
以下、この発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment which is an embodiment of a switching power supply device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１に示すスイッチング電源装置１０は、交流電源Ｅの交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する定電圧電源装置２０と、交流電源Ｅの交流電流を所定の直流電流に変換した直流出力電流を出力する定電流電源装置１００とを備えている。定電圧電源装置２０は、例えば自動販売機などのモータ駆動用の定電圧電源に使用するものであり、定電流電源装置１００は、自動販売機のＬＥＤ照明用の定電流電源に使用するものである。
［定電圧電源装置］
定電圧電源装置２０は、ノイズフィルタ２１と、入力整流平滑回路３０と、インバータ回路４０と、出力平滑回路５０と、定電圧制御部６０とを有している。
［ノイズフィルタ］
ノイズフィルタ２１は、電源ループ（交流電源Ｅ-入力整流平滑回路３０-インバータ回路４０）で発生する減衰振動を防止するとともに外部への雑音を防止するものであり、図示しないコンデンサとラインフィルタ等とから構成されている。
［入力整流平滑回路］
入力整流平滑回路３０は、交流電源Ｅの交流電圧を全波整流する４つのダイオード(図示せず)から構成される整流回路３１と、この整流回路３１から出力される整流電圧を平滑するコンデンサ３２とを有している。
［インバータ回路］
インバータ回路４０は、一次巻線Ｔ１ａと二次巻線Ｔ１ｂとを備えたトランスＴ１と、トランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａに直列接続されたスイッチング素子Ｑ１と、このスイッチング素子Ｑ１をオン・オフさせる一次側制御部４１等とを有している。
A switching power supply 10 shown in FIG. 1 includes a constant voltage power supply 20 that converts an AC voltage of an AC power supply E into a predetermined DC voltage and outputs the DC voltage, and a DC output that converts an AC current of the AC power supply E into a predetermined DC current. And a constant current power supply device 100 that outputs current. The constant voltage power supply device 20 is used for a constant voltage power source for driving a motor such as a vending machine, and the constant current power supply device 100 is used for a constant current power source for LED lighting of a vending machine. is there.
[Constant voltage power supply]
The constant voltage power supply device 20 includes a noise filter 21, an input rectification smoothing circuit 30, an inverter circuit 40, an output smoothing circuit 50, and a constant voltage control unit 60.
[Noise filter]
The noise filter 21 prevents a damped vibration generated in the power supply loop (AC power supply E-input rectification smoothing circuit 30-inverter circuit 40) and prevents noise to the outside. It is composed of
[Input rectification smoothing circuit]
The input rectifying / smoothing circuit 30 includes a rectifying circuit 31 including four diodes (not shown) for full-wave rectifying the AC voltage of the AC power supply E, and a capacitor 32 for smoothing the rectified voltage output from the rectifying circuit 31. And have.
[Inverter circuit]
The inverter circuit 40 includes a transformer T1 having a primary winding T1a and a secondary winding T1b, a switching element Q1 connected in series to the primary winding T1a of the transformer T1, and a primary for turning on / off the switching element Q1. Side control unit 41 and the like.
一次側制御部４１は、フォトカプラＰＨ１（図２参照）のフォトトランジスタ(図示せず)を有し、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフするパルスを出力するとともに、そのフォトトランジスタの受光量（フォトトランジスタに流れる電流）に基づいてパルス幅を制御する。すなわち、一次側制御部４１は、パルスを所定の周期で出力してスイッチング素子Ｑ１をオン・オフさせていくとともに、そのパルス幅をフォトトランジスタに流れる電流に基づいて制御するものである。
［出力平滑回路］
出力平滑回路５０は、インバータ回路４０のトランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂから出力される交流電圧を半波整流するダイオード５１と、このダイオード５１で半波整流された整流電圧を平滑する平滑コンデンサ５２とを有している。
［定電圧制御部］
定電圧制御部６０は、図２に示すように、出力電圧Ｖｏを分圧する分圧回路６１と、定電圧ＩＣ２と、フォトカプラＰＨ１のフォトダイオードＰＤ１等とを有している。
The primary side control unit 41 includes a phototransistor (not shown) of the photocoupler PH1 (see FIG. 2), outputs a pulse for turning on / off the switching element Q1, and receives light from the phototransistor (phototransistor). The pulse width is controlled based on the current flowing in That is, the primary side control unit 41 outputs pulses at a predetermined cycle to turn on / off the switching element Q1, and controls the pulse width based on the current flowing through the phototransistor.
[Output smoothing circuit]
The output smoothing circuit 50 includes a diode 51 that half-wave rectifies the AC voltage output from the secondary winding T1b of the transformer T1 of the inverter circuit 40, and a smoothing capacitor 52 that smoothes the rectified voltage half-wave rectified by the diode 51. And have.
[Constant voltage controller]
As shown in FIG. 2, the constant voltage control unit 60 includes a voltage dividing circuit 61 that divides the output voltage Vo, a constant voltage IC2, a photodiode PD1 of the photocoupler PH1, and the like.
分圧回路６１は、直列接続された２つの抵抗Ｒ２０Ａ,Ｒ２０Ｂとを有し、この抵抗Ｒ２０Ａ,Ｒ２０Ｂによって分圧された分圧電圧（Ｒ２４Ｂ・Ｖｏ/（Ｒ２０Ａ+Ｒ２０Ｂ））が定電圧ＩＣ２のゲートＩＣ２ｇに入力されるようになっている。 The voltage dividing circuit 61 has two resistors R20A and R20B connected in series, and the divided voltage (R24B · Vo / (R20A + R20B)) divided by the resistors R20A and R20B is the constant voltage IC2. The signal is input to the gate IC 2g.
定電圧ＩＣ２は、ゲートＩＣ２に印加するゲート電圧が所定電圧となるように矢印Ｓ方向に電流を流して出力電圧Ｖｏを調整するようになっている。例えば、出力電圧Ｖｏの電圧が高くなると、ゲートＩＣ２ｇの電圧が所定電圧より高くなり、このゲートＩＣ２ｇ電圧が所定電圧となるように定電圧ＩＣ２が矢印Ｓ方向に多くの電流を流して出力電圧Ｖｏを下げていく。逆に、出力電圧Ｖｏが低くなると、ゲートＩＣ２ｇの電圧が所定電圧より低くなり、このゲートＩＣ２ｇの電圧が所定電圧となるように定電圧ＩＣ２が矢印Ｓ方向の電流を減少させて、出力電圧Ｖｏを上げていくものである。 The constant voltage IC2 adjusts the output voltage Vo by passing a current in the direction of arrow S so that the gate voltage applied to the gate IC2 becomes a predetermined voltage. For example, when the voltage of the output voltage Vo increases, the voltage of the gate IC 2g becomes higher than a predetermined voltage, and the constant voltage IC2 causes a large amount of current to flow in the arrow S direction so that the gate IC 2g voltage becomes the predetermined voltage. To lower. Conversely, when the output voltage Vo decreases, the voltage of the gate IC 2g becomes lower than the predetermined voltage, and the constant voltage IC2 decreases the current in the arrow S direction so that the voltage of the gate IC 2g becomes the predetermined voltage, and the output voltage Vo It is something that raises.
フォトカプラＰＨ１のフォトダイオードＰＤ１は、定電圧ＩＣ２に流れる電流に応じて発光し、一次側制御部４１のフォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタがその発光を受光する。なお、Ｌ１は出力ライン、Ｌｇはアースライン（ＧＮＤ）である。
［定電流電源装置］
定電流電源装置１００は、図１に示すように、入力整流平滑回路１３０と、インバータ回路１４０と、出力平滑回路１５０と、電流検出部１６０と、定電流制御部１７０と、調光回路１８０とを有している。
［入力整流平滑回路］
入力整流平滑回路１３０は、交流電源Ｅの交流電圧を全波整流する４つのダイオード(図示せず)から構成される整流回路１３１と、この整流回路１３１から出力される整流電圧を平滑するコンデンサ１３２とを有している。
［インバータ回路］
インバータ回路１４０は、一次巻線Ｔ２ａと二次巻線Ｔ２ｂとを備えたトランスＴ２と、トランスＴ２の一次巻線Ｔ２ａに直列接続されたスイッチング素子Ｑ２と、このスイッチング素子Ｑ２をオン・オフさせる一次側制御部１４１等とを有している。
The photodiode PD1 of the photocoupler PH1 emits light according to the current flowing through the constant voltage IC2, and the phototransistor of the photocoupler PH1 of the primary side control unit 41 receives the light emission. L1 is an output line, and Lg is a ground line (GND).
[Constant current power supply]
As shown in FIG. 1, the constant current power supply device 100 includes an input rectifying and smoothing circuit 130, an inverter circuit 140, an output smoothing circuit 150, a current detection unit 160, a constant current control unit 170, and a dimming circuit 180. have.
[Input rectification smoothing circuit]
The input rectifying / smoothing circuit 130 includes a rectifying circuit 131 composed of four diodes (not shown) for full-wave rectifying the AC voltage of the AC power supply E, and a capacitor 132 for smoothing the rectified voltage output from the rectifying circuit 131. And have.
[Inverter circuit]
The inverter circuit 140 includes a transformer T2 having a primary winding T2a and a secondary winding T2b, a switching element Q2 connected in series to the primary winding T2a of the transformer T2, and a primary for turning on / off the switching element Q2. Side control unit 141 and the like.
一次側制御部１４１は、フォトカプラＰＨ２（図２参照）のフォトトランジスタ(図示せず)を有し、スイッチング素子Ｑ２をオン・オフするパルスを出力するとともに、そのフォトトランジスタの受光量に基づいてパルス幅を制御する。すなわち、一次側制御部１４１は、パルスを所定の周期で出力してスイッチング素子Ｑ２をオン・オフさせていくとともに、そのパルス幅をフォトトランジスタに流れる電流に基づいて制御するものである。
［出力平滑回路］
出力平滑回路１５０は、図２に示すようにインバータ回路１４０のトランスＴ２の二次巻線Ｔ２ｂから出力される交流電流を半波整流するダイオード１５１と、このダイオード１５１で半波整流された整流電流を平滑する平滑コンデンサ１５２とを有している。
［電流検出部］
電流検出部１６０は、図２に示すように、負荷に流れる電流を検出する電流検出抵抗Ｒ１２４を有している。
The primary side controller 141 has a phototransistor (not shown) of the photocoupler PH2 (see FIG. 2), outputs a pulse for turning on / off the switching element Q2, and based on the amount of light received by the phototransistor. Control the pulse width. That is, the primary-side control unit 141 outputs pulses at a predetermined period to turn on / off the switching element Q2, and controls the pulse width based on the current flowing through the phototransistor.
[Output smoothing circuit]
As shown in FIG. 2, the output smoothing circuit 150 includes a diode 151 that half-wave rectifies the alternating current output from the secondary winding T2b of the transformer T2 of the inverter circuit 140, and a rectified current that is half-wave rectified by the diode 151. And a smoothing capacitor 152 for smoothing.
[Current detector]
As illustrated in FIG. 2, the current detection unit 160 includes a current detection resistor R124 that detects a current flowing through the load.
電流検出抵抗１２４の一方の端子Ａは、トランスＴ２の二次巻線Ｔ２ｂのマイナス側端子に接続され、他方の端子ＢはアースラインＬ２に接続されている。
［定電流制御部］
定電流制御部１７０は、比較器（比較部）１７１と、フォトカプラＰＨ２のフォトダイオードＰＤ２と、分圧回路１７２と、２つの抵抗Ｒ７３Ａ,Ｒ７３Ｂとを有している。分圧回路１７２は、直列接続された２つの抵抗Ｒ７２Ａ,Ｒ７２Ｂを有し、後述する定電圧ＩＣ３が生成した所定電圧を分圧する。
One terminal A of the current detection resistor 124 is connected to the negative terminal of the secondary winding T2b of the transformer T2, and the other terminal B is connected to the earth line L2.
[Constant current controller]
The constant current control unit 170 includes a comparator (comparison unit) 171, a photodiode PD2 of the photocoupler PH2, a voltage dividing circuit 172, and two resistors R73A and R73B. The voltage dividing circuit 172 includes two resistors R72A and R72B connected in series, and divides a predetermined voltage generated by a constant voltage IC3 described later.
分圧回路１７２の抵抗Ｒ７２Ａ,Ｒ７２Ｂの接続点Ｃが比較器１７１の反転端子に接続されており、分圧回路１７２で分圧した分圧電圧が基準電圧として比較器１７１の反転端子に入力するようになっている。 The connection point C of the resistors R72A and R72B of the voltage dividing circuit 172 is connected to the inverting terminal of the comparator 171, and the divided voltage divided by the voltage dividing circuit 172 is input to the inverting terminal of the comparator 171 as a reference voltage. It is like that.
基準電圧Ｖｆは、定電圧ＩＣ３が生成した所定電圧をＶｐとすると、Ｖｆ＝Ｒ７２Ａ・Ｖａ/（Ｒ７２Ｂ+Ｒ７２Ｂ）となる。 The reference voltage Vf is Vf = R72A · Va / (R72B + R72B) where the predetermined voltage generated by the constant voltage IC3 is Vp.
抵抗Ｒ７３Ａ,Ｒ７３Ｂの接続点Ｄが比較器１７１の非反転端子に接続され、電流検出抵抗Ｒ１２４の端子Ａに生じるマイナスの電圧が比較器１７１の非反転端子に入力するようになっている。
［比較器］
比較器１７１は、非反転端子の電圧と反転端子の電圧との差に応じた電流が出力端子に入力するようになっている。比較器１７１の出力端子はフォトダイオードＰＤ２のカソードに接続され、フォトダイオードＰＤ２のアノードはダイオードＤ１０のカソードに接続されている。ダイオードＤ１０のアノードは定電圧電源装置２０の出力ラインＬ１に接続されている。これにより、比較器１７１の非反転端子の電圧と反転端子の電圧との差に応じた電流がフォトダイオードＰＤ２に流れるようになっている。
The connection point D of the resistors R73A and R73B is connected to the non-inverting terminal of the comparator 171 so that a negative voltage generated at the terminal A of the current detection resistor R124 is input to the non-inverting terminal of the comparator 171.
[Comparator]
The comparator 171 inputs a current corresponding to the difference between the voltage at the non-inverting terminal and the voltage at the inverting terminal to the output terminal. The output terminal of the comparator 171 is connected to the cathode of the photodiode PD2, and the anode of the photodiode PD2 is connected to the cathode of the diode D10. The anode of the diode D10 is connected to the output line L1 of the constant voltage power supply device 20. As a result, a current corresponding to the difference between the voltage at the non-inverting terminal and the voltage at the inverting terminal of the comparator 171 flows through the photodiode PD2.
また、比較器１７１のＧＮＤ端子（グランド端子）１７１ｇはアースラインＬ２に接続され、比較器１７１の電源端子ＢａはダイオードＤ１０のカソードに接続されている。定電圧電源装置２０の出力ラインＬ１の出力電圧Ｖｏが電源電圧として比較器１７１の電源端子Ｂａに供給される。なお、Ｌａは出力ラインである。 The GND terminal (ground terminal) 171g of the comparator 171 is connected to the earth line L2, and the power supply terminal Ba of the comparator 171 is connected to the cathode of the diode D10. The output voltage Vo of the output line L1 of the constant voltage power supply device 20 is supplied to the power supply terminal Ba of the comparator 171 as the power supply voltage. Note that La is an output line.
比較器１７１は、ＧＮＤ端子１７１ｇがアースラインＬ２に接続されていることにより、アースラインＬ２の電位を基準にした非反転端子の電圧と、アースラインＬ２の電位を基準にした反転端子の電圧との差に応じた電流が出力端子に流れることになる。
［定電圧ＩＣ３］
定電圧ＩＣ３は、一定の所定電圧を生成するものであり、アノードがアースラインＬ２に接続され、出力端子であるカソードが抵抗Ｒ１２６を介してダイオードＤ１０のカソードに接続されている。定電圧ＩＣ３が生成した所定電圧Ｖｐは、分圧回路１７２の両端子間に印加することになる。
［調光回路］
調光回路１８０は、スイッチ素子Ｑ３と、抵抗Ｒ１３３とを有している。スイッチ素子Ｑ３のゲートは信号線ＧＬ１が接続され、スイッチ素子Ｑ３のドレインは比較器１７１の反転端子に接続されている。スイッチ素子Ｑ３のソースは抵抗Ｒ１３３を介して定電圧ＩＣ３のカソードに接続されている。
The comparator 171 is configured such that the GND terminal 171g is connected to the earth line L2, so that the voltage of the non-inverting terminal with respect to the potential of the earth line L2 and the voltage of the inverting terminal with respect to the potential of the earth line L2 are A current corresponding to the difference flows through the output terminal.
[Constant voltage IC3]
The constant voltage IC3 generates a constant predetermined voltage, the anode is connected to the earth line L2, and the cathode that is the output terminal is connected to the cathode of the diode D10 via the resistor R126. The predetermined voltage Vp generated by the constant voltage IC3 is applied between both terminals of the voltage dividing circuit 172.
[Dimming circuit]
The dimming circuit 180 includes a switch element Q3 and a resistor R133. The gate of the switch element Q3 is connected to the signal line GL1, and the drain of the switch element Q3 is connected to the inverting terminal of the comparator 171. The source of the switch element Q3 is connected to the cathode of the constant voltage IC3 via the resistor R133.
スイッチ素子Ｑ３は信号線ＧＬ１にＨレベルの信号が入力されるとオンし、分圧回路１７２の抵抗Ｒ７２Ｂと抵抗Ｒ１３３とが並列接続される。これにより、分圧回路１７２の分圧比が変わり、比較器１７１の反転端子に入力される基準電圧Ｖｆが変わる。この結果、比較器１７１の出力端子に流れる電流が変化して調光が行われることになる。 The switch element Q3 is turned on when an H level signal is input to the signal line GL1, and the resistor R72B and the resistor R133 of the voltage dividing circuit 172 are connected in parallel. As a result, the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit 172 changes, and the reference voltage Vf input to the inverting terminal of the comparator 171 changes. As a result, the current flowing through the output terminal of the comparator 171 is changed to perform dimming.
なお、ＧＬｇは信号用アースラインであり、この信号用アースラインＧＬｇはアースラインＬ２に接続されている。
［動 作］
次に、上記のように構成されるスイッチング電源装置１０の動作について説明する。
GLg is a signal ground line, and this signal ground line GLg is connected to the ground line L2.
[Operation]
Next, the operation of the switching power supply device 10 configured as described above will be described.
図１に示す入力整流平滑回路３０により、交流電圧が直流電圧に整流されてトランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａに直流電圧が印加され、この直流電圧はスイッチング素子Ｑ１により断続される。この断続により、トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂに交流電圧が誘起され、この交流電圧が出力平滑回路５０により所定電圧の直流電圧となって出力される。この直流電圧が自動販売機のモータ駆動用の定電圧電源として供給されることになる。 The AC voltage is rectified to a DC voltage by the input rectifying / smoothing circuit 30 shown in FIG. 1, and the DC voltage is applied to the primary winding T1a of the transformer T1, and this DC voltage is intermittently switched by the switching element Q1. By this interruption, an AC voltage is induced in the secondary winding T1b of the transformer T1, and this AC voltage is output as a DC voltage of a predetermined voltage by the output smoothing circuit 50. This DC voltage is supplied as a constant voltage power source for driving the motor of the vending machine.
出力平滑回路５０から出力される直流電圧（出力電圧）は、定電圧制御部６０により一定に保たれることになる。 The DC voltage (output voltage) output from the output smoothing circuit 50 is kept constant by the constant voltage control unit 60.
例えば、出力電圧が上昇すると、定電圧ＩＣ２が矢印Ｓ方向に多くの電流を流して出力電圧Ｖｏを下げていくとともに、フォトカプラＰＨ１のフォトダイオードＰＤ１に流れる電流が増加することにより、フォトダイオードＰＤ１が発光する光量が増加する。これにより、フォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタ(図示せず)の受光量が増加し、このフォトトランジスタに流れる電流が増加する。 For example, when the output voltage increases, the constant voltage IC2 causes a large amount of current to flow in the direction of the arrow S to decrease the output voltage Vo, and the current flowing through the photodiode PD1 of the photocoupler PH1 increases, so that the photodiode PD1. Increases the amount of light emitted. As a result, the amount of light received by the phototransistor (not shown) of the photocoupler PH1 increases, and the current flowing through the phototransistor increases.
一次側制御部４１は、そのフォトトランジスタに流れる電流に基づいてスイッチング素子Ｑ１をオン・オフするパルスのパルス幅を小さくする。これにより、出力平滑回路５０から出力される出力電圧が低下され、所定の出力電圧となる。 The primary side control unit 41 reduces the pulse width of the pulse for turning on / off the switching element Q1 based on the current flowing through the phototransistor. As a result, the output voltage output from the output smoothing circuit 50 is reduced to a predetermined output voltage.
逆に、出力電圧が上昇すると、定電圧ＩＣ２が矢印Ｓ方向に流す電流を少なくして出力電圧Ｖｏを上昇させるととともに、フォトカプラＰＨ１のフォトダイオードＰＤ１に流れる電流が減少する。これにより、フォトダイオードＰＤ１が発光する光量が減少し、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフするパルスのパルス幅が大きくされて、出力平滑回路５０から出力される出力電圧が上昇され、これにより、所定の出力電圧となる。 Conversely, when the output voltage rises, the current flowing through the constant voltage IC2 in the direction of arrow S is reduced to raise the output voltage Vo, and the current flowing through the photodiode PD1 of the photocoupler PH1 is reduced. As a result, the amount of light emitted from the photodiode PD1 is reduced, the pulse width of the pulse for turning on / off the switching element Q1 is increased, and the output voltage output from the output smoothing circuit 50 is increased. Output voltage.
一方、図１に示す入力整流平滑回路１３０により、交流電圧が直流電圧に整流されてトランスＴ２の一次巻線Ｔ２ａに直流電圧が印加され、この直流電圧はスイッチング素子Ｑ２により断続される。この断続により、トランスＴ２の二次巻線Ｔ２ｂに交流電圧が誘起され、この交流電圧による交流電流が出力平滑回路１５０により所定の直流電流となって出力ラインＬａから出力される。この直流電流が自動販売機の照明用のＬＥＤ(図示せず)などに供給される。 On the other hand, the AC voltage is rectified to a DC voltage by the input rectifying / smoothing circuit 130 shown in FIG. 1, and the DC voltage is applied to the primary winding T2a of the transformer T2. This DC voltage is intermittently supplied by the switching element Q2. By this interruption, an alternating voltage is induced in the secondary winding T2b of the transformer T2, and an alternating current generated by the alternating voltage is output from the output line La as a predetermined direct current by the output smoothing circuit 150. This direct current is supplied to a lighting LED (not shown) of the vending machine.
このＬＥＤに流れた電流はアースラインＬ２及び抵抗Ｒ１２４を通ってトランスＴ２の二次巻線Ｔ２ｂへ流れていく。そして、抵抗Ｒ１２４の端子Ａには、ＬＥＤに流れる電流に応じた電圧（検出電圧）Ｖａが発生し、この電圧ＶａはアースラインＬ２の電位（接地電位）に対してマイナスの電位となっており、この電圧Ｖａが抵抗Ｒ７３Ａを介して比較器１７１の非反転端子に入力する。他方、定電圧ＩＣ３が生成した所定電圧Ｖｐは、抵抗Ｒ７２Ａと抵抗Ｒ７２Ｂにより分圧され、基準電圧Ｖｆとして比較器１７１の反転入力端子に入力する。 The current flowing through the LED flows through the ground line L2 and the resistor R124 to the secondary winding T2b of the transformer T2. A voltage (detection voltage) Va corresponding to the current flowing through the LED is generated at the terminal A of the resistor R124, and this voltage Va is a negative potential with respect to the potential of the earth line L2 (ground potential). The voltage Va is input to the non-inverting terminal of the comparator 171 via the resistor R73A. On the other hand, the predetermined voltage Vp generated by the constant voltage IC3 is divided by the resistors R72A and R72B and input to the inverting input terminal of the comparator 171 as the reference voltage Vf.
比較器１７１は、アースラインＬ２の電位を基準にした基準電圧Ｖｆと電圧Ｖａとを比較し、基準電圧Ｖｆと電圧Ｖａとの差に応じてフォトカプラＰＨ２のフォトダイオードＰＤ２に電流を流す。例えば、ＬＥＤに流れる電流が増加すると、抵抗Ｒ１２４の端子Ａに生じる電圧Ｖａはマイナス方向に大きくなり、この電圧Ｖａが比較器１７１の非反転端子に入力するので、比較器１７１の出力端子の電圧は低い電圧となり、フォトカプラＰＨ２のフォトダイオードＰＤ２に流れる電流は増加する。 The comparator 171 compares the reference voltage Vf based on the potential of the earth line L2 with the voltage Va, and causes a current to flow through the photodiode PD2 of the photocoupler PH2 according to the difference between the reference voltage Vf and the voltage Va. For example, when the current flowing through the LED increases, the voltage Va generated at the terminal A of the resistor R124 increases in the negative direction, and this voltage Va is input to the non-inverting terminal of the comparator 171, so that the voltage at the output terminal of the comparator 171 is increased. Becomes a low voltage, and the current flowing through the photodiode PD2 of the photocoupler PH2 increases.
このため、フォトダイオードＰＤ２の発光量が増加し、インバータ回路１４０の一次側制御部１４１のフォトトランジスタ(図示せず)の受光量が増加する。これにより、そのフォトトランジスタに流れる電流が増加し、一次側制御部１４１は、そのフォトトランジスタに流れる電流に基づいてスイッチング素子Ｑ２をオン・オフするパルスのパルス幅を小さくする。これにより、出力平滑回路１５０から出力される出力電流が低下され、所定の出力電流となる。 For this reason, the light emission amount of the photodiode PD2 increases, and the light reception amount of the phototransistor (not shown) of the primary side control unit 141 of the inverter circuit 140 increases. As a result, the current flowing through the phototransistor increases, and the primary control unit 141 reduces the pulse width of the pulse for turning on / off the switching element Q2 based on the current flowing through the phototransistor. As a result, the output current output from the output smoothing circuit 150 is reduced to a predetermined output current.
逆に、ＬＥＤに流れる電流が減少すると、抵抗Ｒ１２４の端子Ａの電位がアースラインＬ２の電位に対して上昇することになるので、上記とは逆にフォトカプラＰＨ２のフォトダイオードＰＤ２に流れる電流は減少し、この結果、インバータ回路１４０の一次側制御部１４１のフォトトランジスタに流れる電流が減少し、一次側制御部１４１は、そのフォトトランジスタに流れる電流に基づいてスイッチング素子Ｑ２をオン・オフするパルスのパルス幅を大きくする。これにより、出力平滑回路１５０から出力される出力電流が増加し、所定の出力電流となる。 On the contrary, when the current flowing through the LED decreases, the potential at the terminal A of the resistor R124 rises with respect to the potential of the ground line L2, so that the current flowing through the photodiode PD2 of the photocoupler PH2 is opposite to the above. As a result, the current flowing through the phototransistor of the primary side control unit 141 of the inverter circuit 140 decreases, and the primary side control unit 141 turns on and off the switching element Q2 based on the current flowing through the phototransistor. Increase the pulse width. As a result, the output current output from the output smoothing circuit 150 increases and becomes a predetermined output current.
このように、比較器１７１は、ＧＮＤ端子１７１ｇがアースラインＬ２に接続されていることにより、アースラインＬ２の電位を基準にして抵抗Ｒ１２４の端子Ａに生じるマイナスの電位の電圧Ｖａと基準電圧Ｖｆとを比較するものであるから、ＬＥＤに流れる電流の大小に拘わらずアースラインＬ２の電位は常に一定の零電位を保つことになる。このため、定電圧電源装置２０のアースラインＬｇと定電流電源装置１００のアースラインＬ２とは常に同電位であり、アースラインＬｇとアースライＬ２を共通にすることができ、定電圧電源装置２０や定電流電源装置１００に接続される各負荷のＧＮＤを互いに分離して絶縁する必要もない。 In this way, the comparator 171 is connected to the ground line L2, and thus the negative voltage Va and the reference voltage Vf generated at the terminal A of the resistor R124 with respect to the potential of the ground line L2. Therefore, the potential of the earth line L2 always maintains a constant zero potential regardless of the magnitude of the current flowing through the LED. For this reason, the earth line Lg of the constant voltage power supply device 20 and the earth line L2 of the constant current power supply device 100 are always at the same potential, and the earth line Lg and the earth line L2 can be shared. There is no need to isolate and insulate the GND of each load connected to the constant current power supply device 100 from each other.
Ｈレベルの調光信号Ｇ１が信号線ＧＬ１に入力すると、この調光信号Ｇ１によりスイッチ素子Ｑ３がオンする。これにより、調光回路１８０の抵抗Ｒ１３３と分圧回路１７２の抵抗Ｒ７２Ｂとが並列接続され、分圧回路１７２の分圧比が変わる。この結果、比較器１７１の反転端子に入力される基準電圧Ｖｆが変わり、比較器１７１の出力端子に流れる電流が変化して調光が行われることになる。 When the H level dimming signal G1 is input to the signal line GL1, the switch element Q3 is turned on by the dimming signal G1. Thereby, the resistor R133 of the dimming circuit 180 and the resistor R72B of the voltage dividing circuit 172 are connected in parallel, and the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit 172 changes. As a result, the reference voltage Vf input to the inverting terminal of the comparator 171 changes, and the current flowing through the output terminal of the comparator 171 changes to perform dimming.
また、ＬＥＤに流れる電流の大小に拘わらずアースラインＬ２の電位は常に一定の零電位に保たれるので、アースラインＬ２と信号用アースラインＧＬｇとを接続して、Ｈレベルの調光信号Ｇ１を信号線ＧＬ１に入力してスイッチ素子Ｑ３をオンすることができる。すなわち、アースラインＬ２の電位を基準にした調光信号Ｇ１の電圧に基づいて基準電圧Ｖｆを変更することができる。 Further, since the potential of the earth line L2 is always kept at a constant zero potential regardless of the magnitude of the current flowing through the LED, the earth line L2 and the signal earth line GLg are connected, and the dimming signal G1 at the H level is connected. Can be input to the signal line GL1 to turn on the switch element Q3. That is, the reference voltage Vf can be changed based on the voltage of the dimming signal G1 based on the potential of the earth line L2.
このため、調光信号Ｇ１のＧＮＤに関しても定電圧電源装置２０のアースラインＬｇと共通化を図ることができる。 For this reason, the GND of the dimming signal G1 can be shared with the ground line Lg of the constant voltage power supply device 20.
この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and additions are permitted without departing from the scope of the claimed invention.
１０ スイッチング電源装置
２０ 定電圧電源装置
６０ 定電圧制御部
１００ 定電流電源装置
１６０ 電流検出部
１７０ 定電流制御部
１７１ 比較器（比較部）
１８０ 調光回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Switching power supply device 20 Constant voltage power supply device 60 Constant voltage control part 100 Constant current power supply device 160 Current detection part 170 Constant current control part 171 Comparator (comparison part)
180 Dimming circuit
Claims (3)
前記電流検出部は、前記直流出力電流をマイナス側の検出電圧として検出し、
前記比較部は、接地電位を基準にした前記基準電圧と、前記接地電位を基準にした前記検出電圧とを比較することを特徴とするスイッチング電源装置。 A constant voltage power supply device that converts an alternating voltage into a predetermined direct current voltage and outputs it, and a constant current power supply device that outputs a direct current output current obtained by converting an alternating current into a predetermined direct current. A current detection unit that detects a voltage corresponding to the DC output current, and a comparison that detects a difference between the detection voltage detected by the current detection unit and a reference voltage corresponding to a preset reference current value A switching power supply device that controls the DC output current so that the difference is constant,
The current detection unit detects the DC output current as a negative detection voltage,
The switching unit according to claim 1, wherein the comparison unit compares the reference voltage based on a ground potential with the detection voltage based on the ground potential.
この調光回路は、前記接地電位を基準にした前記調光信号の電圧に基づいて前記基準電圧を変更することを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。 A dimming circuit for changing the reference voltage by inputting a dimming signal from the outside,
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the dimming circuit changes the reference voltage based on a voltage of the dimming signal based on the ground potential.
前記比較器のグランド端子が接地されたアースラインに接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスイッチング電源装置。 The comparison unit is a comparator having an inverting terminal and a non-inverting terminal, the reference voltage is input to the inverting terminal, the detection voltage is input to the non-inverting terminal,
The switching power supply according to claim 1, wherein a ground terminal of the comparator is connected to a ground line that is grounded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014131553A JP6383995B2 (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Vending machine switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014131553A JP6383995B2 (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Vending machine switching power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016010297A true JP2016010297A (en) | 2016-01-18 |
| JP6383995B2 JP6383995B2 (en) | 2018-09-05 |
Family
ID=55227499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014131553A Active JP6383995B2 (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Vending machine switching power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6383995B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358515A (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Canon Inc | Power supply device |
| JP2006314168A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Sharp Corp | Power circuit for liquid crystal display |
| WO2011065047A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | 株式会社村田製作所 | Led drive electric source device and led illumination device |
-
2014
- 2014-06-26 JP JP2014131553A patent/JP6383995B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358515A (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Canon Inc | Power supply device |
| JP2006314168A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Sharp Corp | Power circuit for liquid crystal display |
| WO2011065047A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | 株式会社村田製作所 | Led drive electric source device and led illumination device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6383995B2 (en) | 2018-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI565358B (en) | Light-emitting diode lighting device having multiple driving stages and line/load regulation control | |
| JP2013135509A (en) | Switching power supply device and light-emitting diode lighting device | |
| US10348196B2 (en) | Switching converter | |
| US10530477B2 (en) | Visible light communication apparatus | |
| JP2015076923A (en) | Switching converter, control circuit and control method for the same, and lighting device and electronic apparatus using the same | |
| JP2017050258A (en) | Dimmer | |
| JP2012150955A (en) | Power supply device and illuminating device using the device | |
| JP5478951B2 (en) | LED lighting device | |
| KR20120047563A (en) | Power factor correction circuit and power supply having the same | |
| JP2011211132A (en) | Led driving circuit | |
| JP7256384B2 (en) | Power supply device, semiconductor integrated circuit and ripple suppression method | |
| US20150008834A1 (en) | Lossless forward voltage matching network for led drivers | |
| JP2014131420A (en) | Power-supply device | |
| JP6358013B2 (en) | Power supply device and lighting device | |
| JP6383995B2 (en) | Vending machine switching power supply | |
| CN108029183B (en) | Light modulation device | |
| JP6634940B2 (en) | Dimmable lighting device and lighting device | |
| JP2005341709A (en) | Power supply unit | |
| KR101341086B1 (en) | Adjustable output voltage automatic voltage regulator | |
| JP2011258431A (en) | Power supply circuit, illumination device and illumination system | |
| US20140159603A1 (en) | Led driving apparatus and method | |
| JP2011109854A (en) | Led lighting apparatus | |
| JP2013073781A (en) | Led turn-on device | |
| JP6191034B2 (en) | LED lighting device | |
| JP2013243069A (en) | Dc power supply device for illumination, and illumination fixture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170601 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180307 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180313 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180612 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180620 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180710 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180718 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6383995 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |