JP2988282B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2988282B2
JP2988282B2 JP6272900A JP27290094A JP2988282B2 JP 2988282 B2 JP2988282 B2 JP 2988282B2 JP 6272900 A JP6272900 A JP 6272900A JP 27290094 A JP27290094 A JP 27290094A JP 2988282 B2 JP2988282 B2 JP 2988282B2
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浩 臼井
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直流電圧を断続するた
めのスイッチと出力トランスとを有するスイッチング電
源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device having a switch for interrupting a DC voltage and an output transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1はスイッチング損失を低減させるた
めの従来の共振型スイッチング電源装置を示す。このス
イッチング電源装置は、交流電源に接続された整流平滑
回路から成る直流電源1の一端と他端との間に接続され
た第1及び第2のスイッチング素子としての絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ(以下、単にトランジスタと言
う)Q1 、Q2 の直列回路と、出力トランスT1 と、こ
の出力トランスT1 の1次巻線N1 に直列に接続された
共振用コンデンサC1 と、第1及び第2のトランジスタ
Q1 、Q2 に並列接続された第1及び第2の補助コンデ
ンサCa 、Cb と、第1及び第2のトランジスタQ1 、
Q2 のゲート(制御端子)に接続された制御回路2と、
出力トランスT1 の2次巻線N2a、N2bと、この2次巻
線N2a、N2bに接続されたダイオードDa 、Db と平滑
用コンデンサC0 とから成る整流平滑回路と、負荷3
と、誤差増幅器4と、基準電圧源5と、発光ダイオード
6と、フォトトランジスタ7と、電流検出器9と、電流
検出用整流器9と、電流検出用抵抗10と、起動抵抗1
1と、補助電源用コンデンサ12と、制御電源用巻線1
3と、制御電源用整流器14とを有する。なお、トラン
スT1 の1次巻線N1 は周知のように励磁インダクタン
スと漏洩インダクタンスとを有して2次巻線N2a、N2b
に電磁結合されている。また、第1及び第2のトランジ
スタQ1 、Q2 はソースがサブストレート(バルク)に
接続された構造を有するので、主スイッチ部に逆並列接
続されたダイオードD1 、D2 を内蔵している。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a conventional resonance type switching power supply for reducing switching loss. This switching power supply device includes an insulated gate field effect transistor (hereinafter, referred to as a first and a second switching element) connected between one end and the other end of a DC power supply 1 composed of a rectifying and smoothing circuit connected to an AC power supply. , A series circuit of Q1 and Q2, an output transformer T1, a resonance capacitor C1 connected in series to a primary winding N1 of the output transformer T1, a first and a second transistor Q1, First and second auxiliary capacitors Ca and Cb connected in parallel with Q2, and first and second transistors Q1 and Q2,
A control circuit 2 connected to the gate (control terminal) of Q2;
A rectifying / smoothing circuit including secondary windings N2a and N2b of the output transformer T1, diodes Da and Db connected to the secondary windings N2a and N2b, and a smoothing capacitor C0;
, An error amplifier 4, a reference voltage source 5, a light emitting diode 6, a phototransistor 7, a current detector 9, a current detection rectifier 9, a current detection resistor 10, and a starting resistor 1.
1, an auxiliary power supply capacitor 12, and a control power supply winding 1
3 and a control power supply rectifier 14. As is well known, the primary winding N1 of the transformer T1 has an exciting inductance and a leakage inductance and has secondary windings N2a and N2b.
Are electromagnetically coupled. Since the first and second transistors Q1 and Q2 have a structure in which the sources are connected to a substrate (bulk), the main switches include diodes D1 and D2 connected in anti-parallel to the main switch.

【0003】1次巻線N1 とコンデンサC1 との直列回
路は第2のトランジスタQ2 に並列に接続されている。
トランスT1 の1次巻線N1 と2次巻線N2a、N2bとは
コア15を介して電磁結合されている。2次巻線N2a、
N2bの両端はダイオードDa、Db を介してコンデンサ
C0 の一端に接続され、センタタップはコンデンサC0
の他端に接続されている。平滑用コンデンサC0 の出力
端子は負荷3に接続されている。誤差増幅器4の一方の
入力端子は負荷3の一端に接続され、他方の入力端子は
基準電圧源5に接続され、この誤差出力ラインに発光ダ
イオード6が接続されている。この誤差増幅器4は出力
検出電圧と基準電圧との差に対応する電圧を出力する。
発光ダイオード6は誤差出力に応答して発光し、これに
光結合されたフォトトランジスタ7に光信号を与える。
フォトトランジスタ7は制御回路の帰還制御端子FBと
グランドラインとの間に接続されている。
A series circuit of the primary winding N1 and the capacitor C1 is connected in parallel to a second transistor Q2.
The primary winding N1 and the secondary windings N2a and N2b of the transformer T1 are electromagnetically coupled via a core 15. Secondary winding N2a,
Both ends of N2b are connected to one end of a capacitor C0 via diodes Da and Db, and the center tap is connected to the capacitor C0.
Is connected to the other end. The output terminal of the smoothing capacitor C0 is connected to the load 3. One input terminal of the error amplifier 4 is connected to one end of the load 3, the other input terminal is connected to a reference voltage source 5, and a light emitting diode 6 is connected to this error output line. This error amplifier 4 outputs a voltage corresponding to the difference between the output detection voltage and the reference voltage.
The light emitting diode 6 emits light in response to the error output, and provides an optical signal to a phototransistor 7 optically coupled thereto.
The phototransistor 7 is connected between the feedback control terminal FB of the control circuit and the ground line.

【0004】制御回路2は帰還制御端子FBの他に、制
御電源端子Vcc、グランド端子GND、第1及び第2の
出力端子OUT1 、OUT2 、電流検出端子ISを有す
る。平滑回路として機能し且つ制御電源としても機能す
るコンデンサ12は高い抵抗値を有する起動抵抗11を
介して主電源1に接続されていると共に制御電源用整流
器14に接続されている。制御電源用整流巻線13はト
ランスT1 のコア15に巻かれて2次巻線N2a、N2bに
密に電磁結合されているので、2次巻線N2a、N2bの電
圧に対応した電圧を発生する。巻線13に接続された整
流器14は安定化即ち定電圧化された電圧を整流してコ
ンデンサ12を充電する。制御回路2の電源端子Vccは
コンデンサ12の一端に接続され、グランド端子GND
はコンデンサ12の他端に接続されているので、コンデ
ンサ12の電圧が制御回路2の電源電圧となる。制御回
路2の第1及び第2の出力端子OUT1 、OUT2 は第
1及び第2のトランジスタQ1 、Q2 のゲートに接続さ
れている。電流検出端子ISは電流検出用抵抗10の一
端に接続されている。電流検出器8は共振用コンデンサ
C1 に直列に接続され、ここに整流器9を介して抵抗1
0が並列に接続されているので、抵抗10にはコンデン
サC1 に流れる電流に対応した直流電圧が得られる。な
お、抵抗10の代りに又は抵抗10と共に整流器9の出
力段に平滑用コンデンサを設けることができる。
The control circuit 2 has a control power supply terminal Vcc, a ground terminal GND, first and second output terminals OUT1, OUT2, and a current detection terminal IS, in addition to the feedback control terminal FB. The capacitor 12, which functions as a smoothing circuit and also functions as a control power supply, is connected to the main power supply 1 via a starting resistor 11 having a high resistance value and to a control power supply rectifier. Since the rectifying winding 13 for the control power supply is wound around the core 15 of the transformer T1 and is densely electromagnetically coupled to the secondary windings N2a and N2b, a voltage corresponding to the voltage of the secondary windings N2a and N2b is generated. . A rectifier 14 connected to the winding 13 rectifies the stabilized or constant voltage to charge the capacitor 12. A power supply terminal Vcc of the control circuit 2 is connected to one end of the capacitor 12, and a ground terminal GND.
Is connected to the other end of the capacitor 12, the voltage of the capacitor 12 becomes the power supply voltage of the control circuit 2. The first and second output terminals OUT1 and OUT2 of the control circuit 2 are connected to the gates of the first and second transistors Q1 and Q2. The current detection terminal IS is connected to one end of the current detection resistor 10. The current detector 8 is connected in series with the resonance capacitor C1, and here the resistor 1 is connected via the rectifier 9.
Since 0 is connected in parallel, a DC voltage corresponding to the current flowing through the capacitor C1 is obtained at the resistor 10. Note that a smoothing capacitor can be provided in the output stage of the rectifier 9 instead of the resistor 10 or together with the resistor 10.

【0005】第1及び第2のトランジスタQ1 、Q2 を
デッドタイムを有して交互にオン・オフするための制御
回路2は図2に示すように構成されている。VFO(可
変周波数発振器)20は、のこぎり波(三角波)を形成
するための抵抗21及びコンデンサ22と、IC構成の
発振制御回路23とから成る。発振制御回路23は端子
a、b、c、d、eを有する。端子aとグランドとの間
には抵抗21とコンデンサ22の直列回路が接続され、
端子bは抵抗21とコンデンサ22の接続中点に接続さ
れている。発振制御回路23は周知のものであって、コ
ンデンサ22の充電電流供給回路と、コンデンサ22の
放電制御回路と、コンデンサ22の電圧の正の傾きの区
間に対応した方形波パルスを形成するためのパルス形成
回路とを含む。充電電流供給回路は端子b、c、dに接
続され、帰還制御端子FBに接続されている端子cの電
圧制御信号に応答して充電電流を制御すると共に、過電
流状態になった時には端子dの電流検出信号に応答して
充電電流を制御するように形成されている。放電制御回
路は端子aとグランドとの間に接続された放電用スイッ
チを含み、コンデンサ22が所定電圧まで充電された時
に抵抗21をコンデンサ22に並列に接続し、一定の時
定数でコンデンサ22を放電させる。パルス形成回路は
端子bと端子eとの間に設けられ、コンデンサ22の図
3(A)に示す三角波電圧の正の傾斜電圧期間に対応し
た方形波パルスを図3(B)に示すように発生する。図
3(A)の三角波の正の傾きの期間及び図3(B)の方
形波パルスのオン期間Tonは出力電圧又は負荷電流によ
って変化するが、三角波の負の傾きの期間及び方形波パ
ルスのオフ期間Toff は一定時間幅に保たれている。従
って、出力電圧が所定値よりも高くなった時又は負荷電
流が所定過電流レベルよりも大きくなった時には、図3
で点線で示すように三角波及び方形波パルスの繰返し周
波数が高くなる。なお、コンデンサ22の充電電流供給
回路における充電電流の制御は、非過電流時に電圧検出
端子cの信号で行われ、過電流時には電流検出端子dの
信号で行われる。このような制御は端子c、dをそれぞ
れのダイオードを介して相互に接続することにより達成
される。この場合、過電流時における端子dの電圧を端
子cの電圧よりも高くなるように設定する。なお、過電
流を検出するために、電流検出端子ISがコンパレータ
24の一方の入力端子に接続され、このコンパレータ2
4の他方の入力端子は基準電圧源25に接続され、この
コンパレータ24の出力端子は発振制御回路23の端子
dに接続されている。
A control circuit 2 for alternately turning on and off the first and second transistors Q1 and Q2 with a dead time is configured as shown in FIG. The VFO (variable frequency oscillator) 20 includes a resistor 21 and a capacitor 22 for forming a saw-tooth wave (triangular wave), and an oscillation control circuit 23 having an IC configuration. The oscillation control circuit 23 has terminals a, b, c, d, and e. A series circuit of a resistor 21 and a capacitor 22 is connected between the terminal a and the ground,
The terminal b is connected to the connection point between the resistor 21 and the capacitor 22. The oscillation control circuit 23 is a well-known circuit, and supplies a charging current supply circuit for the capacitor 22, a discharge control circuit for the capacitor 22, and a square wave pulse corresponding to a section having a positive slope of the voltage of the capacitor 22. A pulse forming circuit. The charging current supply circuit is connected to the terminals b, c, and d, controls the charging current in response to a voltage control signal of the terminal c connected to the feedback control terminal FB, and controls the terminal d when an overcurrent state occurs. Is formed so as to control the charging current in response to the current detection signal. The discharge control circuit includes a discharge switch connected between the terminal a and the ground, and connects the resistor 21 in parallel with the capacitor 22 when the capacitor 22 is charged to a predetermined voltage, and connects the capacitor 22 with a constant time constant. Discharge. The pulse forming circuit is provided between the terminal b and the terminal e, and generates a square wave pulse corresponding to the positive ramp voltage period of the triangular wave voltage shown in FIG. 3A of the capacitor 22 as shown in FIG. Occur. The period of the positive slope of the triangular wave shown in FIG. 3A and the on-period Ton of the square wave pulse of FIG. 3B vary depending on the output voltage or the load current. The off period Toff is kept at a fixed time width. Therefore, when the output voltage becomes higher than the predetermined value or when the load current becomes higher than the predetermined overcurrent level, FIG.
As shown by the dotted line, the repetition frequency of the triangular wave and the square wave pulse increases. The control of the charging current in the charging current supply circuit of the capacitor 22 is performed by the signal of the voltage detection terminal c at the time of non-overcurrent and by the signal of the current detection terminal d at the time of overcurrent. Such control is achieved by connecting terminals c and d to each other via respective diodes. In this case, the voltage at the terminal d during the overcurrent is set to be higher than the voltage at the terminal c. In order to detect an overcurrent, a current detection terminal IS is connected to one input terminal of a comparator 24.
The other input terminal of the comparator 4 is connected to a reference voltage source 25, and the output terminal of the comparator 24 is connected to a terminal d of the oscillation control circuit 23.

【0006】発振制御回路23の出力端子eはトリガタ
イプのフリップフロップ26のトリガ入力端子Tに接続
されていると共に第1及び第2のANDゲート27、2
8の一方の入力端子に接続されている。第1のANDゲ
ート27の他方の入力端子はフリップフロップ26の正
相出力端子に接続され、第2のANDゲート28の他方
の入力端子はフリップフロップ26の逆相出力端子に接
続されている。第1及び第2のANDゲート27、28
は駆動増幅器29、30を介して第1及び第2の出力端
子OUT1 、OUT2 に接続されている。この結果、第
1及び第2の出力端子OUT1 、OUT2 には図3
(C)(D)に示す方形波パルスから成る制御電圧が得
られ、第1及び第2のトランジスタQ1 、Q2 に供給さ
れる。
The output terminal e of the oscillation control circuit 23 is connected to the trigger input terminal T of the trigger type flip-flop 26 and the first and second AND gates 27 and 2 are connected.
8 is connected to one input terminal. The other input terminal of the first AND gate 27 is connected to the normal-phase output terminal of the flip-flop 26, and the other input terminal of the second AND gate 28 is connected to the negative-phase output terminal of the flip-flop 26. First and second AND gates 27 and 28
Are connected to first and second output terminals OUT1 and OUT2 via drive amplifiers 29 and 30. As a result, the first and second output terminals OUT1 and OUT2 are connected to FIG.
(C) A control voltage composed of a square wave pulse shown in (D) is obtained and supplied to the first and second transistors Q1 and Q2.

【0007】図2の制御回路2は、入力低下検出回路
(UVLO)31を有している。この入力低下検出回路
31は制御電源端子Vccに接続され、制御電源電圧が所
定値以下か又は所定値よりも高いかを検出する。
The control circuit 2 shown in FIG. 2 has an input drop detection circuit (UVLO) 31. The input drop detection circuit 31 is connected to the control power supply terminal Vcc and detects whether the control power supply voltage is equal to or lower than a predetermined value or higher than the predetermined value.

【0008】図2の制御回路2は制御電源電圧(バイア
ス電圧)供給制御回路32を有する。この制御電源電圧
供給制御回路32は、制御電源電圧を選択的に供給する
ためのスイッチと高精度に所定電圧レベル(例えば5
V)の電圧を得るための回路を含み、入力低下検出回路
31から得られる制御電源端子Vccの電圧が所定値より
も高くなったことを示す信号に応答して制御回路2内の
各回路に電源電圧又はバイアス電圧を供給し、過負荷を
示す信号に応答して制御電源電圧の供給を中断するよう
に形成されている。
The control circuit 2 shown in FIG. 2 has a control power supply voltage (bias voltage) supply control circuit 32. The control power supply control circuit 32 includes a switch for selectively supplying the control power supply voltage and a predetermined voltage level (for example, 5
V), and to each circuit in the control circuit 2 in response to a signal indicating that the voltage of the control power supply terminal Vcc obtained from the input drop detection circuit 31 has become higher than a predetermined value. The power supply voltage or the bias voltage is supplied, and the supply of the control power supply voltage is interrupted in response to a signal indicating an overload.

【0009】負荷3が過負荷であることを電圧検出信号
に基づいて判定するために、第1及び第2のコンパレー
タ33、34が設けられ、第1のコンパレータ33の一
方の入力端子が帰還制御端子FBに接続され、この他方
の入力端子が基準電圧源35に接続されている。図1の
負荷3が短絡等で過負荷になると、出力電圧(負荷電
圧)が低下し、発光ダイオード6の発光量が低下又はゼ
ロになり、フォトトランジスタ7がオフ又はこれに近い
状態となり、帰還制御端子FBの電圧が基準電圧源35
の電圧よりも高くなる。この結果、第1のコンパレータ
33の出力が高レベルから低レベルに転換する。第2の
コンパレータ34の一方の入力端子とグランドとの間に
はコンデンサ36が接続され、このコンデンサ36に並
列にトランジスタ37が接続され、このトランジスタ3
7のベースに第1のコンパレータ33の出力端子が接続
されている。第1のコンパレータ33は非過負荷(正常
負荷)状態の場合には高レベル出力を発生しているの
で、トランジスタ37がオンになり、コンデンサ36は
充電されずに低い電圧にある。他方、過負荷時には第1
のコンパレータ33の出力が低レベルになるため、トラ
ンジスタ37がオフになり、コンデンサ36の電圧が高
くなる。なお、制御電源端子Vccとコンデンサ36との
間には電流源38が設けられている。第2のコンパレー
タ34の他方の入力端子は基準電圧源39に接続されて
いる。従って、過負荷によってコンデンサ36の電圧が
基準電圧源39の電圧よりも高くなると、第2のコンパ
レータ34の出力は低レベルから高レベルに転換し、制
御電源電圧供給制御回路32をオフに制御する。
In order to determine that the load 3 is overloaded based on a voltage detection signal, first and second comparators 33 and 34 are provided, and one input terminal of the first comparator 33 is provided with feedback control. The other input terminal is connected to the reference voltage source 35. When the load 3 in FIG. 1 is overloaded due to a short circuit or the like, the output voltage (load voltage) decreases, the light emission amount of the light emitting diode 6 decreases or becomes zero, and the phototransistor 7 is turned off or close to this, and the feedback is performed. When the voltage of the control terminal FB is equal to the reference voltage source 35
Higher than the voltage of As a result, the output of the first comparator 33 changes from a high level to a low level. A capacitor 36 is connected between one input terminal of the second comparator 34 and the ground, and a transistor 37 is connected in parallel with the capacitor 36.
The output terminal of the first comparator 33 is connected to the base of the first comparator 7. Since the first comparator 33 generates a high-level output in the non-overload (normal load) state, the transistor 37 is turned on, and the capacitor 36 is not charged and is at a low voltage. On the other hand, the first
Since the output of the comparator 33 becomes low level, the transistor 37 is turned off, and the voltage of the capacitor 36 becomes high. A current source 38 is provided between the control power supply terminal Vcc and the capacitor 36. The other input terminal of the second comparator 34 is connected to a reference voltage source 39. Therefore, when the voltage of the capacitor 36 becomes higher than the voltage of the reference voltage source 39 due to an overload, the output of the second comparator 34 changes from a low level to a high level, and the control power supply control circuit 32 is turned off. .

【0010】図1のトランスT1 の1次巻線N1 は漏洩
インダクタンスと励磁インダクタンスとを有する。漏洩
インダクタンスは1次巻線N1 に等価的に直列に接続さ
れ、励磁インダクタンスは1次巻線N1 に等価的に並列
に接続されている。第1及び第2のトランジスタQ1 、
Q2 のオン制御時間Tonは漏洩インダクタンスと共振用
コンデンサC1 との共振電流波形の半波よりも短くなる
ように設定されている。
The primary winding N1 of the transformer T1 in FIG. 1 has a leakage inductance and an exciting inductance. The leakage inductance is equivalently connected in series with the primary winding N1, and the exciting inductance is equivalently connected in parallel with the primary winding N1. The first and second transistors Q1,
The ON control time Ton of Q2 is set to be shorter than a half wave of the resonance current waveform between the leakage inductance and the resonance capacitor C1.

【0011】図4は図1の各部の状態を示す波形図であ
る。第1及び第2のトランジスタQ1 、Q2 は、図4
(A)、(B)に示す制御信号によって交互にオン・オ
フ制御される。今、トランジスタQ1 がオンの時には、
電源1と第1のトランジスタQ1 とコンデンサC1 とイ
ンダクタンスを有する1次巻線N1 とから成る回路によ
って図4(D)のt1 〜t3 に示すようにドレイン電流
Id1が流れる。なお、図4(D)、(F)の電流はダイ
オ−ドD1 、D2 の電流を含んでいない。t1 〜t2 区
間の電流は漏洩インダクタンスとコンデンサC1 との直
列共振に基づく電流をトランスT1 の励磁インダクタン
スに基づく低周波共振の電流成分によってバイアスした
ものである。トランジスタQ1 を流れるドレイン電流I
d1は正弦波に近似した波形となり、ターンオン時のゼロ
電流スイッチングが可能になり、スイッチング損失が小
さくなる。t3 〜t4 区間に示す第1のトランジスタQ
1 のオンからオフへの転換期間にはコンデンサCa を介
して電流が流れ、ゼロボルトスイッチングが達成され
る。即ちt3 〜t4 の電流は、直流電源1とコンデンサ
Ca とコンデンサC1 と1次巻線N1 の漏洩インダクタ
ンスとから成る共振回路及びコンデンサCb とコンデン
サC1 と漏洩インダクタンスとから成る共振回路に基づ
いて流れる。これにより、コンデンサCa の電圧即ち第
1のトランジスタQ1 のドレイン・ソース間電圧は図4
(C)に示すようにt3 〜t4 区間に徐々に増大してゼ
ロボルトスイッチングが達成される。t5 時点で第2の
トランジスタQ2 にオン制御信号が印加されても1次巻
線N1 に直ちに負の方向の電流は流れない。t4 〜t5
区間では、1次巻線N1 の漏洩インダクタンスと共振用
コンデンサC1 とダイオードD2 との回路で1次巻線N
1 に電流が流れる。t5 〜t7 区間では、コンデンサC
1 と漏洩インダクタンスを有する1次巻線N1 と第2の
トランジスタQ2 から成る回路で図4(F)に示す共振
電流が流れる。これは1次巻線N1 における負方向の電
流となる。負の半波におけるt7 〜t8 区間には、漏洩
インダクタンスを有する1次巻線N1 とコンデンサCb
とコンデンサC1 との共振回路の電流及び1次巻線N1
とコンデンサCa と電源1とコンデンサC1 との共振回
路の電流が流れる。これにより、コンデンサCa の電圧
即ち第1のトランジスタQ1 の電圧はコンデンサCa の
放電によって図4(C)に示すように徐々に低下し、逆
に、コンデンサCb の電圧即ち第2のトランジスタQ2
の電圧は図4(E)に示すように徐々に高くなる。t8
〜t9 区間では、1次巻線N1 とダイオードD1 と電源
1とコンデンサC1 の回路で電流が流れる。図4(G)
に示す1次巻線N1 の電流In1は、図4(D)、(F)
に示す第1及び第2のトランジスタQ1、Q2 のドレイ
ン電流Id1、Id2とコンデンサCa 、Cb を流れる電流
とダイオードD1 、D2 を流れる電流の合成となる。1
次巻線N1 に図4(G)に示すように交流電流が流れれ
ば、これに応じて2次巻線N2a、N2bにも電流が流れ、
ダイオードDa 、Db を介してコンデンサC0 が充電さ
れ、正常動作時にはコンデンサC0 の電圧がほぼ一定値
になり、負荷3に安定化された電圧が供給される。
FIG. 4 is a waveform diagram showing the state of each part in FIG. The first and second transistors Q1 and Q2 are shown in FIG.
On / off control is performed alternately by control signals shown in (A) and (B). Now, when transistor Q1 is on,
A drain current Id1 flows as shown at t1 to t3 in FIG. 4D by a circuit including the power supply 1, the first transistor Q1, the capacitor C1, and the primary winding N1 having inductance. The currents shown in FIGS. 4D and 4F do not include the currents of the diodes D1 and D2. The current in the section from t1 to t2 is obtained by biasing the current based on the series resonance of the leakage inductance and the capacitor C1 with the current component of the low frequency resonance based on the exciting inductance of the transformer T1. Drain current I flowing through transistor Q1
d1 has a waveform approximating a sine wave, enables zero current switching at turn-on, and reduces switching loss. The first transistor Q shown in the section from t3 to t4
During the on-to-off transition of 1 current flows through capacitor Ca and zero volt switching is achieved. That is, the current from t3 to t4 flows based on the resonance circuit including the DC power supply 1, the capacitor Ca, the capacitor C1, and the leakage inductance of the primary winding N1, and the resonance circuit including the capacitor Cb, the capacitor C1, and the leakage inductance. As a result, the voltage of the capacitor Ca, that is, the voltage between the drain and the source of the first transistor Q1 is reduced as shown in FIG.
As shown in (C), the voltage gradually increases in the interval from t3 to t4 to achieve zero volt switching. At time t5, even if the ON control signal is applied to the second transistor Q2, the current in the negative direction does not immediately flow through the primary winding N1. t4 to t5
In the section, the primary winding N1 is formed by the leakage inductance of the primary winding N1, the resonance capacitor C1 and the diode D2.
Current flows through 1. In the section from t5 to t7, the capacitor C
A resonance current shown in FIG. 4 (F) flows in a circuit including the primary winding N1 having a leakage inductance and the second transistor Q2. This results in a negative current in the primary winding N1. In the section between t7 and t8 in the negative half wave, the primary winding N1 having leakage inductance and the capacitor Cb
Of the resonance circuit of the capacitor C1 and the primary winding N1
, A capacitor Ca, a power supply 1, and a capacitor C1. As a result, the voltage of the capacitor Ca, that is, the voltage of the first transistor Q1, gradually decreases as shown in FIG. 4C due to the discharge of the capacitor Ca, and conversely, the voltage of the capacitor Cb, that is, the second transistor Q2.
Of FIG. 4 gradually increases as shown in FIG. t8
In the period from t9 to t9, a current flows through a circuit including the primary winding N1, the diode D1, the power supply 1, and the capacitor C1. FIG. 4 (G)
The current In1 of the primary winding N1 shown in FIG.
And the currents flowing through the diodes D1 and D2 and the currents flowing through the capacitors Ca and Cb and the currents flowing through the diodes D1 and D2. 1
If an AC current flows through the secondary winding N1 as shown in FIG. 4 (G), a current also flows through the secondary windings N2a and N2b accordingly,
The capacitor C0 is charged via the diodes Da and Db. During normal operation, the voltage of the capacitor C0 becomes substantially constant, and a stabilized voltage is supplied to the load 3.

【0012】図1の装置において負荷3の電圧が所定値
よりも高くなった時には、図2のVFO20の出力周波
数が高くなり、第1及び第2のトランジスタQ1 、Q2
のオン・オフ繰返し周波数fも高くなる。逆に負荷3の
電圧が所定値よりも低い時には上記と反対の動作にな
る。
In the device shown in FIG. 1, when the voltage of the load 3 becomes higher than a predetermined value, the output frequency of the VFO 20 shown in FIG. 2 becomes higher, and the first and second transistors Q1, Q2 are turned on.
Also has a higher on / off repetition frequency f. Conversely, when the voltage of the load 3 is lower than the predetermined value, the operation is reversed.

【0013】出力トランスT1 の1次巻線N1 の電圧V
n1の振幅は第1及び第2のトランジスタQ1 、Q2 のオ
ン・オフ周波数fに依存して変化する。図5はオン・オ
フ周波数fと1次巻線N1 のインダクタンスとコンデン
サC1 との共振回路によるトランスT1 の2次側への供
給電力Pとの関係を示す。漏洩インダクダンスとコンデ
ンサC1 とで決定される固有の直列共振周波数f0 より
も高い周波数でトランジスタQ1 、Q2 がオン・オフす
ると、供給電力Pが低下する。図6はこれを説明するた
めのものであり、図6の前半分に示すfが低い場合には
1次巻線N1 の電圧Vn1の振幅が大きいが、後半分に示
すfが高い場合には電圧Vn1の振幅が低下する。この結
果、オン・オフ周波数fをfa 〜fb の範囲で制御する
ことによって電圧制御及び電力制御が達成される。
The voltage V of the primary winding N1 of the output transformer T1
The amplitude of n1 varies depending on the on / off frequency f of the first and second transistors Q1, Q2. FIG. 5 shows the relationship between the on / off frequency f, the power supplied to the secondary side of the transformer T1 by the resonance circuit of the inductance of the primary winding N1, and the capacitor C1. When the transistors Q1 and Q2 are turned on and off at a frequency higher than the inherent series resonance frequency f0 determined by the leakage inductance and the capacitor C1, the supply power P decreases. FIG. 6 is for explaining this. When the frequency f shown in the first half of FIG. 6 is low, the amplitude of the voltage Vn1 of the primary winding N1 is large. The amplitude of the voltage Vn1 decreases. As a result, voltage control and power control are achieved by controlling the on / off frequency f in the range of fa to fb.

【0014】図1の電源装置は、出力電圧を一定に制御
する機能の他に過電流防止機能及び過負荷防止機能を有
する。電流検出器8に基づいて過電流が検出された時に
は、負荷電圧の上昇時と同様に第1及び第2のトランジ
スタQ1 、Q2 のオン・オフ周波数が高められ、負荷3
に対する供給電力量を低下させて電流の低減を図る。
The power supply device shown in FIG. 1 has an overcurrent preventing function and an overload preventing function in addition to a function of controlling the output voltage to be constant. When an overcurrent is detected based on the current detector 8, the on / off frequency of the first and second transistors Q1 and Q2 is increased in the same manner as when the load voltage rises, and the load 3
To reduce the amount of electric power supplied to the power supply.

【0015】負荷3が短絡等の過負荷状態になると、負
荷電圧が低下し、発光ダイオード6が非発光又はこれに
近い低発光状態となる。これにより、フォトトランジス
タ7がオフ又はこれに近い状態となり、図2の第1のコ
ンパレータ33に基準電圧源35の電圧よりも高い電圧
が入力し、低レベル出力が得られ、トランジスタ37が
オフになり、コンデンサ36が充電され、第2のコンパ
レータ34の出力が高レベルになり、制御電源電圧供給
制御回路32のスイッチがオフになり、駆動増幅器2
9、30等の各回路に対する制御電源電圧の供給が停止
する。これにより、第1及び第2のトランジスタQ1 、
Q2 のオン・オフ制御も中断され、これ等はオフ状態に
なる。この結果、制御電源用巻線13にも電圧が得られ
なくなり、コンデンサ12の電圧即ち制御電源端子Vcc
の電圧も低下する。コンデンサ12は起動抵抗11を介
して直流電源1に接続されているので、制御電源用巻線
13に基づく充電が停止した後に徐々に充電され、入力
低下検出回路31によって所定電圧以上になったことが
検出されると、制御電源電圧供給制御回路32がオンに
なり、制御回路2の各部に電圧が印加され、第1及び第
2のトランジスタQ1、Q2 のオン・オフ動作が開始す
る。もし、過負荷状態が解消されていないと再び制御電
源電圧供給制御回路32がオフになり、上記の動作が繰
返される。
When the load 3 enters an overload state such as a short circuit, the load voltage decreases, and the light emitting diode 6 enters a non-light emitting state or a low light emitting state close to this. As a result, the phototransistor 7 is turned off or in a state close thereto, a voltage higher than the voltage of the reference voltage source 35 is input to the first comparator 33 in FIG. 2, a low-level output is obtained, and the transistor 37 is turned off. The capacitor 36 is charged, the output of the second comparator 34 goes high, the switch of the control power supply control circuit 32 is turned off, and the drive amplifier 2
The supply of the control power supply voltage to each circuit such as 9 and 30 is stopped. As a result, the first and second transistors Q1,
The on / off control of Q2 is also interrupted and these are turned off. As a result, no voltage is obtained in the control power supply winding 13, and the voltage of the capacitor 12, that is, the control power supply terminal Vcc
Voltage also decreases. Since the capacitor 12 is connected to the DC power supply 1 through the starting resistor 11, the charging based on the control power supply winding 13 is gradually stopped and then gradually charged. Is detected, the control power supply control circuit 32 is turned on, a voltage is applied to each part of the control circuit 2, and the on / off operation of the first and second transistors Q1 and Q2 is started. If the overload state has not been eliminated, the control power supply control circuit 32 is turned off again, and the above operation is repeated.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図2の制御
回路2には、起動時にフォトトランジスタ7に入射光が
得られ、これによってトランジスタ37がオン制御され
る前に、コンデンサ36の電圧が基準電圧源39の電圧
よりも高くなって誤まって第2のコンパレータ34が過
負荷と判断することを防ぐためにコンデンサ36は定電
流源38によって時定数を有して充電される。従って、
真の過負荷状態においても、コンデンサ36は定電流源
38で徐々に充電される。この結果、過負荷時にコンデ
ンサ36が充電されてコンパレータ34によって制御電
源電圧供給制御回路32がオフに制御される前に、制御
電源端子Vccの電圧が低下して制御電源電圧のオフ制御
が不可能になる場合がある。なお、制御電源用巻線13
は、定電圧化された電圧を得るために、2次巻線N2a、
N2bに密に結合されている。従って、負荷3の短絡等が
生じると、負荷電圧の低下と共に、巻線13の電圧の低
下も生じ、制御電源用コンデンサ12の電圧低下が急速
に生じることがある。また、図1の電源装置において、
負荷3に大きな容量のコンデンサが含まれている場合や
強いソフトスタート機能を有している場合には、過負荷
状態と同様になるために起動時に巻線13に十分な電圧
が得られず、正常に起動できないことがある。
By the way, in the control circuit 2 shown in FIG. 2, the light incident on the phototransistor 7 is obtained at the time of starting, and the voltage of the capacitor 36 is referenced before the transistor 37 is turned on. The capacitor 36 is charged with a time constant by the constant current source 38 in order to prevent the second comparator 34 from erroneously determining an overload because the voltage becomes higher than the voltage of the voltage source 39. Therefore,
Even in a true overload state, the capacitor 36 is gradually charged by the constant current source 38. As a result, before the capacitor 36 is charged at the time of overload and the control power supply control circuit 32 is controlled to be turned off by the comparator 34, the voltage of the control power supply terminal Vcc decreases and the control power supply voltage cannot be turned off. May be. The control power supply winding 13
Is a secondary winding N2a to obtain a constant voltage.
It is tightly coupled to N2b. Therefore, when a short circuit or the like of the load 3 occurs, the voltage of the winding 13 decreases as well as the load voltage, and the voltage of the control power supply capacitor 12 may decrease rapidly. In the power supply device of FIG.
If the load 3 includes a large-capacity capacitor or has a strong soft-start function, a sufficient voltage is not obtained in the winding 13 at the time of start-up because the operation becomes the same as the overload state. It may not be able to start normally.

【0017】上述の欠点を解決するために、図7に示す
ように制御電源を構成することが考えられる。この図7
では図1の巻線13と整流器14の代りに、巻線40と
整流器41とコンデンサ42とトランジスタ43とツエ
ナーダイオード44と抵抗45を設けた他は図1と同一
に構成されている。巻線40は1次巻線N1 に密に電磁
結合され、2次巻線N2a、N2bには粗に結合されてい
る。巻線40にはブリッジ型整流器41を介して平滑用
コンデンサ42が接続されている。このコンデンサ42
と制御回路2の電源端子Vccとの間にはトランジスタ4
3とツエナーダイオード44と抵抗45から成る定電圧
制御回路46が接続されている。なお、定電圧制御回路
46のトランジスタ43はラインに直列に接続され、ツ
エナーダイオード44はトランジスタ43のベースとグ
ランドラインとの間に接続され、抵抗45はトランジス
タ43のコレクタとベースとの間に接続されている。図
7の回路では制御電源用巻線40に入力電圧即ち1次巻
線N1 の電圧にほぼ比例した電圧が得られる。このため
負荷3が短絡等で過負荷になっても巻線40に電圧を得
ることができる。しかし、巻線40の電圧は入力電圧の
変化に応じて変化するので、定電圧制御回路46を設け
ることが必要になり、ここでの電力損失が大きくなり、
スイッチング電源装置の効率の低下を招く。
In order to solve the above-mentioned disadvantage, it is conceivable to configure a control power supply as shown in FIG. This FIG.
1 is the same as that of FIG. 1 except that a winding 40, a rectifier 41, a capacitor 42, a transistor 43, a Zener diode 44, and a resistor 45 are provided instead of the winding 13 and the rectifier 14 in FIG. Winding 40 is electromagnetically coupled tightly to primary winding N1, and loosely coupled to secondary windings N2a and N2b. A smoothing capacitor 42 is connected to the winding 40 via a bridge rectifier 41. This capacitor 42
Between the power supply terminal Vcc of the control circuit 2 and the transistor 4
3, a constant voltage control circuit 46 including a Zener diode 44 and a resistor 45 is connected. The transistor 43 of the constant voltage control circuit 46 is connected in series to the line, the Zener diode 44 is connected between the base of the transistor 43 and the ground line, and the resistor 45 is connected between the collector and the base of the transistor 43. Have been. In the circuit of FIG. 7, an input voltage, that is, a voltage substantially proportional to the voltage of the primary winding N1 is obtained in the control power supply winding 40. Therefore, even if the load 3 is overloaded due to a short circuit or the like, a voltage can be obtained at the winding 40. However, since the voltage of the winding 40 changes according to the change of the input voltage, it is necessary to provide the constant voltage control circuit 46, and the power loss here increases,
This causes a reduction in efficiency of the switching power supply device.

【0018】そこで、本発明の目的は、制御回路の異常
を防止することが可能であると共に、効率を高くするこ
とができるスイッチング電源装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a switching power supply capable of preventing an abnormality in a control circuit and improving efficiency.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、直流電源の一端と他端との間にスイッチを
介して接続されたトランスの1次巻線と、前記トランス
の2次巻線と、前記2次巻線に安定化された電圧を得る
ように前記スイッチをオン・オフ制御するための制御回
路とを備えたスイッチング電源装置において、前記1次
巻線よりも前記2次巻線に対して密に電磁結合された第
1の制御電源用巻線と、前記第1の制御電源用巻線と前
記制御回路の電源端子との間に接続された第1の制御電
源用整流回路と、前記2次巻線よりも前記1次巻線に対
して密に電磁結合された第2の制御電源用巻線と、前記
第2の制御電源用巻線と前記制御回路の電源端子との間
に接続された第2の制御電源用整流回路とが設けられ、
且つ前記第1の制御電源用整流回路から前記制御回路に
所定の電圧を供給することができない期間に前記第2の
制御電源用整流回路から前記制御回路に電力を供給する
ように形成されていることを特徴とするスイッチング電
源装置に係わるものである。なお、請求項2に示すよう
に、定電圧化回路を第2の制御電源用整流回路の出力段
に設けることが望ましい。
In order to achieve the above object, the present invention provides a primary winding of a transformer connected between one end and the other end of a DC power supply via a switch; A switching power supply device comprising: a secondary winding; and a control circuit for turning on and off the switch so as to obtain a stabilized voltage at the secondary winding. A first control power supply winding densely electromagnetically coupled to a next winding; and a first control power supply connected between the first control power supply winding and a power supply terminal of the control circuit. Rectifier circuit, a second control power supply winding electromagnetically coupled more tightly to the primary winding than to the secondary winding, a second control power supply winding and the control circuit. A second control power supply rectifier circuit connected between the power supply terminal and the power supply terminal;
The second control power supply rectifier circuit is configured to supply power to the control circuit during a period in which a predetermined voltage cannot be supplied from the first control power supply rectifier circuit to the control circuit. The present invention relates to a switching power supply device characterized in that: It is preferable that the constant voltage circuit be provided at the output stage of the second control power supply rectifier circuit.

【0020】[0020]

【発明の作用及び効果】本発明によれば、正常動作時に
は第1の制御電源用巻線に定電圧化された電圧が得ら
れ、これが制御回路に供給される。このため、特別に定
電圧化回路を設けるものに比べて電力損失が低減し、効
率が高くなる。また、2次巻線に密に結合された第1の
制御電源用巻線に、起動時又は負荷短絡等で所定の電圧
が得られない時には、第2の制御電源用巻線の電圧に基
づいて制御回路に電源電圧が供給される。従って、起動
時又は負荷異常時であっても制御回路を動作させること
ができる。請求項2に従って定電圧化回路を設けると、
起動時又は過負荷時においても定電圧化された電圧を制
御回路に供給できる。定電圧化回路は電力損失を生じる
が、この定電圧化回路は負荷が正常の時には実質的に機
能しないので、これによる効率低下はほとんど生じな
い。
According to the present invention, a constant voltage is obtained in the first control power supply winding during normal operation, and this voltage is supplied to the control circuit. Therefore, the power loss is reduced and the efficiency is increased as compared with the case where a constant voltage circuit is specially provided. Further, when a predetermined voltage cannot be obtained in the first control power supply winding tightly coupled to the secondary winding at the time of starting or due to a load short circuit or the like, a voltage of the second control power supply winding is used. The power supply voltage is supplied to the control circuit. Therefore, the control circuit can be operated even at the time of startup or at the time of load abnormality. When a constant voltage circuit is provided according to claim 2,
A constant voltage can be supplied to the control circuit even at the time of startup or overload. Although the constant voltage circuit causes power loss, the constant voltage circuit does not substantially function when the load is normal, so that the efficiency is hardly reduced.

【0021】[0021]

【第1の実施例】次に、図8及び図9を参照して本発明
の実施例のスイッチング電源装置を説明する。但し、図
8において図1及び図7と実質的に同一の部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。図8のスイッチン
グ電源装置は、図1の回路に図7の制御電源用巻線40
による制御電源回路を付加した他は図1の回路と同一に
構成されている。即ち、図8の回路は、第1の制御電源
用巻線13と第1の整流回路としての第1の制御電源用
整流器14及びコンデンサ12を有し、また第2の制御
電源用巻線40と第2の整流平滑回路としての第2の制
御電源用整流器41及び平滑用コンデンサ42と定電圧
化回路46とを有し、いずれも制御回路2の制御電源端
子Vccに接続されている。なお、図8において第1の巻
線13と制御回路2の間の回路は図1と同一であり、第
2の巻線40と制御回路2の間の回路は図7と同一であ
る。
First Embodiment Next, a switching power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, in FIG. 8, substantially the same parts as those in FIGS. 1 and 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The switching power supply device of FIG. 8 includes the control power supply winding 40 of FIG.
1 except that a control power supply circuit is added. That is, the circuit of FIG. 8 includes a first control power supply winding 13, a first control power supply rectifier 14 as a first rectifier circuit, and a capacitor 12, and a second control power supply winding 40. And a second control power supply rectifier 41 as a second rectification / smoothing circuit, a smoothing capacitor 42, and a constant voltage circuit 46, all of which are connected to the control power supply terminal Vcc of the control circuit 2. In FIG. 8, the circuit between the first winding 13 and the control circuit 2 is the same as in FIG. 1, and the circuit between the second winding 40 and the control circuit 2 is the same as in FIG.

【0022】第1の制御電源用巻線13は図1と同様に
1次巻線N1 よりも2次巻線N2a、N2bに対して密に電
磁結合され、第2の制御電源用巻線40は2次巻線N2
a、N2bよりも1次巻線N1 に対して密に電磁結合され
ている。また、第1の制御電源用巻線13によってコン
デンサ12に充電される電圧が定電圧化回路46の出力
電圧よりも僅かに高くなるように巻線13、40の巻数
が設定されている。制御回路2の具体的構成は図1と同
一であって図2に示すように構成されている。
The first control power supply winding 13 is electromagnetically coupled to the secondary windings N2a and N2b more tightly than the primary winding N1 as in FIG. Is the secondary winding N2
a, N2b is more electromagnetically coupled to the primary winding N1 than to N2b. The number of turns of the windings 13 and 40 is set so that the voltage charged in the capacitor 12 by the first control power supply winding 13 is slightly higher than the output voltage of the constant voltage circuit 46. The specific configuration of the control circuit 2 is the same as that of FIG. 1 and is configured as shown in FIG.

【0023】図9は図8のトランスT1 の一部を原理的
に示すものであって、磁気コア15を囲むようにボビン
50が配置されている。ボビン50の隔壁51の一方の
側に1次巻線N1 と第2の制御電源用巻線40とが互い
に密に結合するように配置され、隔壁51の他方の側に
2つの2次巻線N2a、N2bと第1の制御電源用巻線13
とが互いに密に結合するように配置されている。
FIG. 9 shows a part of the transformer T1 of FIG. 8 in principle. A bobbin 50 is arranged so as to surround the magnetic core 15. A primary winding N1 and a second control power supply winding 40 are arranged on one side of a partition wall 51 of the bobbin 50 so as to be tightly coupled to each other, and two secondary windings are provided on the other side of the partition wall 51. N2a, N2b and first control power supply winding 13
And are arranged so as to be tightly coupled to each other.

【0024】図8の回路によれば、負荷3に大きな容量
のコンデンサが含まれているために起動時に過負荷状態
となった時又は負荷3が短絡等のために過負荷状態にな
った時には、第1の制御電源用巻線13に所望の電圧が
得られない。しかし、1次巻線N1 に密に結合された第
2の制御電源用巻線40には所望の電圧が得られる。こ
れにより、コンデンサ12の電圧よりもコンデンサ42
の電圧が高くなり、トランジスタ43が順バイアス状態
となり、定電圧化回路46が動作を開始し、ここから制
御回路2に電力が供給される。負荷3が正常になって第
1の制御電源用巻線13に所望の電圧が得られると、コ
ンデンサ12の電圧が定電圧化回路46の出力の電圧よ
りも高くなり、トランジスタ43が逆バイアス状態とな
り、定電圧化回路46が不動作となる。これにより、制
御回路2の電源電圧は第1及び第2のトランジスタQ1
、Q2 で定電圧化された第1の制御電源用巻線13に
よって得られる。
According to the circuit shown in FIG. 8, when the load 3 includes a large-capacity capacitor, the load 3 is overloaded at startup or when the load 3 is overloaded due to a short circuit or the like. In addition, a desired voltage cannot be obtained in the first control power supply winding 13. However, a desired voltage is obtained in the second control power supply winding 40 which is tightly coupled to the primary winding N1. As a result, the voltage of the capacitor 42 is
Becomes high, the transistor 43 enters a forward bias state, the constant voltage circuit 46 starts operating, and power is supplied to the control circuit 2 therefrom. When the load 3 becomes normal and a desired voltage is obtained in the first control power supply winding 13, the voltage of the capacitor 12 becomes higher than the voltage of the output of the constant voltage circuit 46, and the transistor 43 is in a reverse bias state. And the constant voltage circuit 46 becomes inactive. As a result, the power supply voltage of the control circuit 2 is changed to the first and second transistors Q1
, Q2 by the first control power supply winding 13 whose voltage is made constant.

【0025】上述のように制御回路2には常にほぼ正常
の電圧が供給されるので、この制御回路を常に正常に動
作させることができる。即ち、平均的な効率をほとんど
低下させることなしに過負荷時の保護動作等を確実に達
成することができる。
As described above, since a substantially normal voltage is always supplied to the control circuit 2, the control circuit can always operate normally. In other words, the protection operation at the time of overload can be reliably achieved without substantially lowering the average efficiency.

【0026】[0026]

【第2の実施例】次に、図10に示す第2の実施例のス
イッチングレギュレータを説明する。但し、図10にお
いて図1、図7及び図8と実質的に同一の部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。図10の回路は図
8の回路にコンデンサC2 を付加したものである。コン
デンサC2 はコンデンサC1 と直列に接続され、この直
列回路が電源1の一端と他端との間に接続されている。
1次巻線N1 は第1及び第2のトランジスタQ1 、Q2
の相互接続中点と第1及び第2のコンデンサC1 、C2
の相互接続中点との間に接続されている。従って、図1
0の変換回路は周知のハーフブリッジ型と同一である。
図10の回路のこの他は図8と同一であるので、図8と
同一の作用効果を得ることができる。
Second Embodiment Next, a switching regulator according to a second embodiment shown in FIG. 10 will be described. However, in FIG. 10, substantially the same parts as those in FIGS. 1, 7, and 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The circuit of FIG. 10 is obtained by adding a capacitor C2 to the circuit of FIG. The capacitor C2 is connected in series with the capacitor C1, and this series circuit is connected between one end and the other end of the power supply 1.
The primary winding N1 includes first and second transistors Q1, Q2
And the first and second capacitors C1, C2
Is connected between the interconnection midpoints. Therefore, FIG.
The conversion circuit of 0 is the same as a well-known half bridge type.
Since the rest of the circuit in FIG. 10 is the same as in FIG. 8, the same operation and effect as in FIG. 8 can be obtained.

【0027】[0027]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 図11に示すように1次巻線N1 に直列にイン
ダクタンスLr を接続し、これをコンデンサC1 との共
振用インダクタンスとするか、このインダクタンスLr
と1次巻線N1 の漏洩インダクタンスの和をコンデンサ
C1 との共振用インダクタンスとすることができる。 (2) 1次巻線N1 又は1次巻線N1 とインダクタン
スLr との直列回路に対して並列にインダクタンスを接
続し、これを励磁インダクタンスと同様に使用すること
ができる。 (3) トランジスタQ1 、Q2 をバイポーラトランジ
スタとすることができる。また、ダイオ−ドD1 、D2
を個別のダイオ−ドとすることができる。 (4) 電流検出器8を設ける代りにコンデンサC1 の
両端電圧を検出し、これにより負荷電流を検出すること
ができる。 (5) 2次巻線N2a、N2bの巻数を変えて2つの異な
った出力を取ることができる。また、出力トランスT1
の2次巻線N2a、N2bの一方を省く構成にすることがで
きる。 (6) 直列共振用コンデンサC1 と漏洩インダクタン
スを有する1次巻線N1 の直列回路を第1のトランジス
タQ1 に並列接続することができる。即ち、図8におい
て電源1、トランジスタQ1 、Q2 、ダイオードD1 、
D2 の極性を逆にすることができる。 (7) 制御回路2の内部構成を種々変形できる。 (8) 共振型以外のハーフブリッジ型、フルブリッジ
型、フォワード型、リバース型等の変換回路にも本発明
を適用できる。 (9) 定電圧化回路46の出力ラインに逆流阻止用ダ
イオードを設けることができる。 (10) 定電圧化回路46を省くことができる。この
場合であっても、起動時又は過負荷時に、巻線13に代
って巻線40から制御電源用電力を供給できる。この期
間は定電圧化回路とならないが短時間であればほとんど
問題は生じない。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) As shown in FIG. 11, an inductance Lr is connected in series with the primary winding N1, and this is used as an inductance for resonance with the capacitor C1 or this inductance Lr
And the leakage inductance of the primary winding N1 can be used as the resonance inductance with the capacitor C1. (2) An inductance can be connected in parallel to the primary winding N1 or a series circuit of the primary winding N1 and the inductance Lr, and this can be used similarly to the excitation inductance. (3) The transistors Q1 and Q2 can be bipolar transistors. Diodes D1, D2
Can be individual diodes. (4) Instead of providing the current detector 8, the voltage across the capacitor C1 is detected, whereby the load current can be detected. (5) Two different outputs can be obtained by changing the number of turns of the secondary windings N2a and N2b. Also, the output transformer T1
, One of the secondary windings N2a and N2b can be omitted. (6) A series circuit of the series resonance capacitor C1 and the primary winding N1 having leakage inductance can be connected in parallel to the first transistor Q1. That is, in FIG. 8, the power supply 1, the transistors Q1, Q2, the diode D1,
The polarity of D2 can be reversed. (7) The internal configuration of the control circuit 2 can be variously modified. (8) The present invention can be applied to conversion circuits other than the resonance type, such as half-bridge type, full-bridge type, forward type, and reverse type. (9) A diode for preventing backflow can be provided on the output line of the constant voltage circuit 46. (10) The constant voltage circuit 46 can be omitted. Even in this case, the power for the control power supply can be supplied from the winding 40 instead of the winding 13 at the time of startup or overload. During this period, the circuit does not become a constant voltage circuit, but there is almost no problem if it is short.

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

【図1】従来のスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional switching power supply device.

【図2】図1の制御回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a control circuit of FIG. 1;

【図3】図2の制御回路のA〜D点の状態を示す電圧波
形図である。
FIG. 3 is a voltage waveform diagram showing states of points A to D of the control circuit of FIG. 2;

【図4】図1の各部の状態を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a state of each unit in FIG. 1;

【図5】図1のQ1 、Q2 のオン・オフ周波数と2次側
への伝送電力との関係を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the on / off frequencies of Q1 and Q2 in FIG. 1 and the transmission power to the secondary side.

【図6】Q1 、Q2 のオン・オフ周波数と1次巻線N1
の電圧との関係を示す図である。
FIG. 6 shows ON / OFF frequencies of Q1 and Q2 and primary winding N1.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship with the voltage of FIG.

【図7】別の従来のスイッチング電源装置を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another conventional switching power supply device.

【図8】第1の実施例のスイッチング電源装置を示す回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating the switching power supply device according to the first embodiment.

【図9】図8のトランスの一部を原理的に示す断面図で
ある。
FIG. 9 is a sectional view showing a part of the transformer in FIG. 8 in principle.

【図10】第2の実施例のスイッチング電源装置を示す
回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a switching power supply device according to a second embodiment.

【図11】変形例のLC直列共振回路を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an LC series resonance circuit according to a modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T1 出力トランス C1 共振用コンデンサ N1 1次巻線 N2a、N2b 2次巻線 N13、N40 第1及び第2の制御電源用巻線 T1 Output transformer C1 Resonant capacitor N1 Primary winding N2a, N2b Secondary winding N13, N40 First and second control power supply windings

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源の一端と他端との間にスイッチ
を介して接続されたトランスの1次巻線と、前記トラン
スの2次巻線と、前記2次巻線に安定化された電圧を得
るように前記スイッチをオン・オフ制御するための制御
回路とを備えたスイッチング電源装置において、 前記1次巻線よりも前記2次巻線に対して密に電磁結合
された第1の制御電源用巻線と、 前記第1の制御電源用巻線と前記制御回路の電源端子と
の間に接続された第1の制御電源用整流回路と、 前記2次巻線よりも前記1次巻線に対して密に電磁結合
された第2の制御電源用巻線と、 前記第2の制御電源用巻線と前記制御回路の電源端子と
の間に接続された第2の制御電源用整流回路とが設けら
れ、且つ前記第1の制御電源用整流回路から前記制御回
路に所定の電圧を供給することができない期間に前記第
2の制御電源用整流回路から前記制御回路に電力を供給
するように形成されていることを特徴とするスイッチン
グ電源装置。
1. A primary winding of a transformer connected between one end and the other end of a DC power supply via a switch, a secondary winding of the transformer, and stabilized by the secondary winding. A control circuit for turning on and off the switch so as to obtain a voltage, wherein the first power supply is electromagnetically coupled more tightly to the secondary winding than to the primary winding. A control power supply winding; a first control power supply rectifier circuit connected between the first control power supply winding and a power supply terminal of the control circuit; A second control power supply winding tightly electromagnetically coupled to the winding; and a second control power supply connected between the second control power supply winding and a power supply terminal of the control circuit. A rectifier circuit, and applies a predetermined voltage from the first control power supply rectifier circuit to the control circuit. Switching power supply apparatus characterized by being formed so as to supply power from the period can not be fed second control power rectifying circuit to the control circuit.
【請求項2】 更に、前記第2の制御電源用整流回路と
前記制御回路の前記電源端子との間に接続され且つ前記
第1の制御電源用整流回路から前記制御回路の電源端子
に所定の電圧を供給することができない期間のみ前記電
源端子に定電圧化された電圧を供給するように形成され
た定電圧化回路が設けられ、且つ前記第1の制御電源用
整流回路と前記制御回路の前記電源端子との間に定電圧
化回路が設けられていないことを特徴とする請求項1に
従うスイッチング電源装置。
2. A power supply terminal connected between the second control power supply rectifier circuit and the power supply terminal of the control circuit and connected to the power supply terminal of the control circuit from the first control power supply rectifier circuit. A voltage regulating circuit formed so as to supply a voltage regulated to the power supply terminal only during a period in which a voltage cannot be supplied, and wherein the first control power supply rectifier circuit and the control circuit The switching power supply according to claim 1, wherein a constant voltage circuit is not provided between the switching power supply and the power supply terminal.
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