JP3231175B2 - Switching power supply - Google Patents
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- JP3231175B2 JP3231175B2 JP04622894A JP4622894A JP3231175B2 JP 3231175 B2 JP3231175 B2 JP 3231175B2 JP 04622894 A JP04622894 A JP 04622894A JP 4622894 A JP4622894 A JP 4622894A JP 3231175 B2 JP3231175 B2 JP 3231175B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は交流電源、特に商用交流
電源を入力源とするスイッチング電源装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC power supply, and more particularly to a switching power supply using a commercial AC power supply as an input source.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、スイッチング電源装置はその高効
率な変換特性から各種電子機器の電源として多用されて
いるが、そのほとんどが入力回路としてコンデンサイン
プット方式を採用しているため、力率の悪さと入力電流
に含まれる高調波成分が問題視されてきている。このよ
うな入力高調波成分を低減する手段として、例えば図5
に示すようなスイッチング電源装置がある。2. Description of the Related Art In recent years, switching power supplies have been frequently used as power supplies for various electronic devices due to their high efficiency conversion characteristics. However, most of them employ a capacitor input method as an input circuit, and thus have a poor power factor. And harmonic components included in the input current have been regarded as a problem. As means for reducing such input harmonic components, for example, FIG.
There is a switching power supply as shown in FIG.
【0003】図5において、1は入力交流電源、2は入
力フィルタ、3は全波整流回路、4はチョークコイル、
5,6はダイオード、7は平滑コンデンサ、8はスイッ
チング手段、9はリセットダイオードである。10はト
ランスで、1次巻線11と2次巻線12とリセット巻線
13を有する。14,15はダイオード、16は平滑チ
ョークコイル、17は出力コンデンサで、ダイオード1
4,15と平滑チョークコイル16および出力コンデン
サ17とによって整流平滑回路を構成し、負荷18へ出
力直流電圧を供給している。19は制御回路で、出力直
流電圧を検出して安定化すべくスイッチング手段8を所
定のオンオフ比で駆動する。In FIG. 5, 1 is an input AC power supply, 2 is an input filter, 3 is a full-wave rectifier circuit, 4 is a choke coil,
Reference numerals 5 and 6 denote diodes, 7 denotes a smoothing capacitor, 8 denotes switching means, and 9 denotes a reset diode. Reference numeral 10 denotes a transformer having a primary winding 11, a secondary winding 12, and a reset winding 13. 14 and 15 are diodes; 16 is a smoothing choke coil; 17 is an output capacitor;
A rectifying and smoothing circuit is constituted by the smoothing choke coil 16 and the output capacitor 17, and supplies an output DC voltage to the load 18. A control circuit 19 drives the switching means 8 at a predetermined on / off ratio in order to detect and stabilize the output DC voltage.
【0004】入力交流電源1の交流電圧は入力フィルタ
2を介し全波整流回路3により整流される。まず、スイ
ッチング手段8がオンの時、チョークコイル4には整流
電圧が印加され、ダイオード6を介してチョーク電流が
流れる。同時にトランス10の1次巻線11には平滑コ
ンデンサ7の電圧が印加され、2次巻線12に電圧が誘
起され、ダイオード14と平滑チョークコイル16を介
して出力コンデンサ17で平滑されて負荷18へ供給さ
れる。An AC voltage of an input AC power supply 1 is rectified by a full-wave rectifier circuit 3 via an input filter 2. First, when the switching means 8 is on, a rectified voltage is applied to the choke coil 4, and a choke current flows through the diode 6. At the same time, the voltage of the smoothing capacitor 7 is applied to the primary winding 11 of the transformer 10, a voltage is induced in the secondary winding 12, smoothed by the output capacitor 17 via the diode 14 and the smoothing choke coil 16, and Supplied to
【0005】次に、スイッチング手段8がオフすると、
チョークコイル4に蓄えられた励磁エネルギーはダイオ
ード5を介して平滑コンデンサ7を充電するチョーク電
流として放出される。同時にトランス10に蓄えられた
励磁エネルギーはリセット巻線13およびリセットダイ
オード9を介してコンデンサ7を充電するように放出さ
れる。さらに平滑チョークコイル16に蓄えられた励磁
エネルギーは、ダイオード15を介して出力コンデンサ
17へ放出され、負荷18へ供給される。Next, when the switching means 8 is turned off,
The excitation energy stored in the choke coil 4 is emitted via the diode 5 as a choke current for charging the smoothing capacitor 7. At the same time, the excitation energy stored in the transformer 10 is discharged through the reset winding 13 and the reset diode 9 so as to charge the capacitor 7. Further, the excitation energy stored in the smoothing choke coil 16 is released to the output capacitor 17 via the diode 15 and supplied to the load 18.
【0006】すなわち、チョークコイル4、ダイオード
5、6、スイッチング手段8と平滑コンデンサ7は、整
流電圧を入力として平滑コンデンサ7へ出力する昇圧型
コンバータを構成し、平滑コンデンサ7、スイッチング
手段8、リセットダイオード9、トランス10、ダイオ
ード14,15、平滑チョークコイル16と出力コンデ
ンサ17は、平滑コンデンサ7を入力源とするフィード
フォワードコンバータを構成している。That is, the choke coil 4, the diodes 5, 6, the switching means 8 and the smoothing capacitor 7 constitute a boost converter which receives the rectified voltage as an input and outputs the rectified voltage to the smoothing capacitor 7, and the smoothing capacitor 7, the switching means 8 and the reset. The diode 9, the transformer 10, the diodes 14, 15, the smoothing choke coil 16, and the output capacitor 17 constitute a feedforward converter using the smoothing capacitor 7 as an input source.
【0007】出力直流電圧は、制御回路19がスイッチ
ング手段8のオンオフ期間を調整することで制御され
る。一方、平滑コンデンサ7は十分に大きな静電容量を
有しており、等価的に直流電圧を有する電圧源とみなせ
るものとすると、定常状態においてはオンオフ期間はほ
ぼ一定となる。スイッチング手段8のスイッチング周波
数は入力交流電圧の周波数より充分大きく、スイッチン
グ1周期間には整流電圧の変化は無視できるので、チョ
ーク電流は整流電圧に比例したピーク値を持つ三角波電
流となる。このチョーク電流が入力フィルタによって平
滑化されたものが入力電流となるので、入力交流電圧に
略比例した正弦波状の電流となり、入力力率が“ 1
”に近く高調波成分のほとんどないものが得られる。[0007] The output DC voltage is controlled by the control circuit 19 adjusting the on / off period of the switching means 8. On the other hand, assuming that the smoothing capacitor 7 has a sufficiently large capacitance and can be regarded as a voltage source having a DC voltage equivalently, the on / off period is almost constant in a steady state. Since the switching frequency of the switching means 8 is sufficiently higher than the frequency of the input AC voltage, and the change in the rectified voltage can be ignored during one switching cycle, the choke current becomes a triangular wave current having a peak value proportional to the rectified voltage. Since this choke current is smoothed by the input filter to become the input current, the current becomes a sinusoidal current substantially proportional to the input AC voltage, and the input power factor is “1”.
And almost no harmonic components.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、整流電圧を入力として平滑コンデンサ7
へ出力する昇圧型コンバータの構成であるため、平滑コ
ンデンサ7の電圧は通常のコンデンサインプット方式で
得られる入力直流電圧(整流電圧のピーク値)に比べて
高電圧となる。特に、軽負荷時や高入力電圧時の電圧上
昇は大きく、このため、平滑コンデンサ7やスイッチン
グ手段8には高耐圧な特性が要求され、設計の困難さと
効率劣化という問題点を有していた。However, in the above-described conventional configuration, the rectified voltage is input and the smoothing capacitor 7 is used.
Therefore, the voltage of the smoothing capacitor 7 is higher than the input DC voltage (peak value of the rectified voltage) obtained by the normal capacitor input method. In particular, the voltage rise at a light load or at a high input voltage is large, and therefore, the smoothing capacitor 7 and the switching means 8 are required to have high withstand voltage characteristics, and have a problem of design difficulty and efficiency deterioration. .
【0009】本発明は僅かの部品の付加により、昇圧型
コンバータの出力が上昇しても、スイッチング式DC/
DCコンバータへの影響を抑制し、効率劣化を防ぐこと
の可能なスイッチング電源装置を提供することを目的と
する。According to the present invention, even if the output of the boost converter rises due to the addition of a few components, the switching DC / DC
It is an object of the present invention to provide a switching power supply device capable of suppressing an influence on a DC converter and preventing efficiency deterioration.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明のスイッチング電
源装置は、チョークコイルとスイッチング手段とダイオ
ードで構成された昇圧型コンバータと、前記の昇圧型コ
ンバータの出力を平滑する平滑手段と、前記の平滑手段
の出力電圧を入力電圧源としてトランスの一次巻線とス
イッチング手段の直列回路に印加して直流変換するスイ
ッチング式DC−DCコンバータとを設け、昇圧型コン
バータの前記スイッチング手段とスイッチング式DC−
DCコンバータの前記スイッチング手段を兼用し、スイ
ッチング式DC−DCコンバータの出力電圧を安定化す
るよう前記スイッチング手段を駆動する制御回路を有す
るスイッチング電源装置において、前記の平滑手段を、
第1のコンデンサと第2のコンデンサの間に第1,第2
のコンデンサを充電する方向に第1のダイオードを接続
し、第2のコンデンサと第1のダイオードとの接続点と
第1のコンデンサの間に第2のコンデンサを放電する方
向に第2のダイオードを接続して構成し、第1のコンデ
ンサと第1のダイオードとの接続点と第2のコンデンサ
の間に第1のコンデンサの電荷を放電する方向に第3の
ダイオードを接続して構成し、平滑手段には第1のコン
デンサと第2のダイオードとの接続点と第2のコンデン
サと第3のダイオードとの接続点との間に入力電圧を印
加し、同接続点の間から出力電圧を取り出すことを特徴
とする。According to the present invention, there is provided a switching power supply device comprising: a boost converter comprising a choke coil, switching means and a diode; a smoothing means for smoothing an output of the boost converter; A switching type DC-DC converter for applying an output voltage of the means as an input voltage source to a primary circuit of a transformer and a series circuit of the switching means to perform DC conversion, wherein the switching means of the step-up converter and the switching DC-DC converter are provided.
In a switching power supply device having a control circuit that also serves as the switching means of the DC converter and drives the switching means so as to stabilize the output voltage of the switching DC-DC converter, the smoothing means includes:
A first and a second capacitor between the first capacitor and the second capacitor;
A first diode is connected in a direction to charge the second capacitor, and a second diode is connected in a direction to discharge the second capacitor between a connection point between the second capacitor and the first diode and the first capacitor. A third diode is connected between a connection point between the first capacitor and the first diode and the second capacitor in a direction of discharging the charge of the first capacitor, and is smoothed. In the means, an input voltage is applied between a connection point between the first capacitor and the second diode and a connection point between the second capacitor and the third diode, and an output voltage is taken out between the connection points. It is characterized by the following.
【0011】[0011]
【作用】この構成によると、新規な平滑手段を使用する
ことによって、従来の方式による昇圧型コンバータから
の出力電圧の半分の電圧を入力電圧源として、スイッチ
ング式DC/DCコンバータを動作させることができ
る。According to this configuration, by using the novel smoothing means, the switching type DC / DC converter can be operated by using a half of the output voltage from the boost converter of the conventional system as an input voltage source. it can.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の各実施例を図1〜図4に基づ
いて説明する。なお、従来例を示す図5と同様の作用を
なすものには同一の符号を付けて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. It is to be noted that components having the same functions as those in FIG.
【0013】図1は本発明の第1の実施例を示す。第1
の実施例のスイッチング電源装置では、図5に示した平
滑コンデンサ7に代わって平滑手段70が使用されてい
る。平滑手段70は、第1,第2のコンデンサ71,7
2と、第1〜第3のダイオード73,74,75によっ
て構成されている。1は入力交流電源、2は入力フィル
タ、3は全波整流回路、4はチョークコイル、5、6は
ダイオードである。8はスイッチング手段、9はリセッ
トダイオード、10はトランスで、1次巻線11と2次
巻線12とリセット巻線13を有する。14,15はダ
イオード、16は平滑チョークコイル、17は出力コン
デンサで、ダイオード14,15と平滑チョークコイル
16および出力コンデンサ17で整流平滑回路を構成
し、負荷18へ出力直流電圧を供給する。19は制御回
路で、出力直流電圧を検出して安定化すべくスイッチン
グ手段8を所定のオンオフ比で駆動する。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. First
In the switching power supply of the embodiment, a smoothing means 70 is used instead of the smoothing capacitor 7 shown in FIG. The smoothing means 70 includes first and second capacitors 71 and 7.
2 and first to third diodes 73, 74, 75. 1 is an input AC power supply, 2 is an input filter, 3 is a full-wave rectifier circuit, 4 is a choke coil, and 5 and 6 are diodes. 8 is a switching means, 9 is a reset diode, 10 is a transformer, and has a primary winding 11, a secondary winding 12, and a reset winding 13. Reference numerals 14 and 15 denote diodes, reference numeral 16 denotes a smoothing choke coil, and reference numeral 17 denotes an output capacitor. A control circuit 19 drives the switching means 8 at a predetermined on / off ratio in order to detect and stabilize the output DC voltage.
【0014】入力交流電源1の交流電圧は入力フィルタ
2を介し全波整流回路3により整流される。まず、スイ
ッチング手段8がオンの時、チョークコイル4には整流
電圧が印加され、ダイオード6を介してチョーク電流が
流れる。同時にトランス10の1次巻線11には第1,
第2のコンデンサ71,72の電圧がそれぞれ第3,第
2のダイオード75,74を介して印加され、2次巻線
12に電圧が誘起され、ダイオード14と平滑チョーク
コイル16を介して出力コンデンサ17で平滑されて負
荷18へ供給される。The AC voltage of the input AC power supply 1 is rectified by a full-wave rectifier circuit 3 via an input filter 2. First, when the switching means 8 is on, a rectified voltage is applied to the choke coil 4, and a choke current flows through the diode 6. At the same time, the primary winding 11 of the transformer 10
The voltages of the second capacitors 71 and 72 are applied through third and second diodes 75 and 74, respectively, and a voltage is induced in the secondary winding 12, and the output capacitor is output through the diode 14 and the smoothing choke coil 16. It is smoothed at 17 and supplied to the load 18.
【0015】次に、スイッチング手段8がオフすると、
チョークコイル4に蓄えられた励磁エネルギーはダイオ
ード5と第1のダイオード73を介して第1,第2のコ
ンデンサ71,72を直列に充電するチョーク電流とし
て放出される。同時にトランス10に蓄えられた励磁エ
ネルギーはリセット巻線13およびリセットダイオード
9を介して第2のコンデンサ72を充電するように放出
される。さらに平滑チョークコイル16に蓄えられた励
磁エネルギーはダイオード15を介して出力コンデンサ
17へ放出され、負荷18へ供給される。Next, when the switching means 8 is turned off,
The excitation energy stored in the choke coil 4 is emitted as a choke current that charges the first and second capacitors 71 and 72 in series via the diode 5 and the first diode 73. At the same time, the excitation energy stored in the transformer 10 is discharged through the reset winding 13 and the reset diode 9 to charge the second capacitor 72. Further, the excitation energy stored in the smoothing choke coil 16 is released to the output capacitor 17 via the diode 15 and supplied to the load 18.
【0016】すなわち、チョークコイル4とダイオード
5,6とスイッチング手段8および平滑手段70は、整
流電圧を入力とし、平滑手段70のうちの第1のコンデ
ンサ71と第1のダイオード73および第2のコンデン
サ72の直列回路へ出力する昇圧型コンバータを構成す
る。That is, the choke coil 4, the diodes 5, 6, the switching means 8 and the smoothing means 70 receive a rectified voltage as input, and the first capacitor 71, the first diode 73 and the second A boost converter for outputting to the series circuit of the capacitor 72 is configured.
【0017】平滑手段70、スイッチング手段8、リセ
ットダイオード9、トランス10、ダイオード14,1
5、平滑チョークコイル16と出力コンデンサ17は、
第1,第2のコンデンサ71,72から第2,第3のダ
イオード74,75を介してなる並列回路を入力源とす
るフィードフォワードコンバータを構成している。出力
コンデンサ17の電圧(出力直流電圧)は制御回路19
によるスイッチング手段8のオンオフ比の制御機能によ
り安定化できる。Smoothing means 70, switching means 8, reset diode 9, transformer 10, diodes 14, 1
5. The smoothing choke coil 16 and the output capacitor 17
A feedforward converter having a parallel circuit formed by the first and second capacitors 71 and 72 via the second and third diodes 74 and 75 as an input source is configured. The voltage of the output capacitor 17 (output DC voltage) is
The switching function can be stabilized by the control function of the on / off ratio of the switching means 8.
【0018】ここで、第1,第2のコンデンサ71,7
2は十分大きな静電容量を有しており、いずれも等価的
に直流電圧Ecを有する電圧源とみなせるものとする
と、定常状態においてはオンオフ期間はほぼ一定とな
る。スイッチング手段8のスイッチング周波数は入力交
流電圧の周波数より充分大きく、スイッチング1周期間
には整流電圧の変化は無視できる。チョーク電流は、整
流電圧に略比例したピーク値を持つ三角波電流となる。
このチョーク電流が入力フィルタによって平滑化された
ものが入力電流となるので、入力交流電圧に略比例した
正弦波状の電流となり、入力力率が1に近く高調波成分
のほとんどないものが得られる。従来例のように平滑手
段70が単に平滑コンデンサ7であると、その電圧は本
実施例での2Ecに相当し、スイッチング式DC/DC
コンバータも入力電圧2Ecとした設計をし、リセット
巻線によるフライバック電圧のクランプ電圧も2Ecと
すると、スイッチング手段8の耐圧は少なくとも4Ec
必要であったものが、本実施例においては、リセット巻
線によるフライバック電圧のクランプ電圧はEcとなる
ので、スイッチング手段8の耐圧は3Ecでよくなる。Here, the first and second capacitors 71, 7
2 has a sufficiently large capacitance, and assuming that each of them can be regarded as a voltage source having a DC voltage Ec equivalently, the on / off period is almost constant in a steady state. The switching frequency of the switching means 8 is sufficiently higher than the frequency of the input AC voltage, and a change in the rectified voltage can be ignored during one switching cycle. The choke current is a triangular wave current having a peak value substantially proportional to the rectified voltage.
Since this choke current is smoothed by the input filter to become the input current, the current becomes a sine-wave current substantially proportional to the input AC voltage, and the input power factor is close to 1 and almost no harmonic components are obtained. If the smoothing means 70 is simply the smoothing capacitor 7 as in the conventional example, the voltage thereof corresponds to 2Ec in the present embodiment, and the switching type DC / DC
If the converter is also designed to have an input voltage of 2Ec and the clamp voltage of the flyback voltage by the reset winding is also 2Ec, the withstand voltage of the switching means 8 is at least 4Ec.
In the present embodiment, what is necessary is that the clamp voltage of the flyback voltage by the reset winding becomes Ec, so that the withstand voltage of the switching means 8 can be 3 Ec.
【0019】すなわち、入力交流電圧の最大振幅をEi
とすると、 2Ec < ( 4・Ei / 3 ) に抑えればコンデンサインプット時の通常のスイッチン
グ手段が使用可能となる。That is, the maximum amplitude of the input AC voltage is Ei
In this case, if 2Ec <(4 · Ei / 3), normal switching means at the time of capacitor input can be used.
【0020】このように本実施例によれば、入力交流電
源1からの交流電圧を全波整流回路3を介して入力さ
れ、チョークコイル4とスイッチング手段8とダイオー
ド5,6とからなる昇圧型コンバータを構成し、この昇
圧型コンバータの出力に平滑手段70を接続する。この
平滑手段70は、第1,第2のコンデンサ71,72を
充電する方向に第1のダイオード73を介して直列に接
続し、第1のコンデンサ71の正極端子と第2のコンデ
ンサ72の正極端子との間に、第2のコンデンサ72を
放電する方向に第2のダイオード74を接続し、第1の
コンデンサ71の負極端子と第2のコンデンサ72の負
極端子との間に、第1のコンデンサ71を放電する方向
に第3のダイオード75を接続して構成されている。平
滑手段70の出力を入力電圧源として昇圧型コンバータ
とスイッチング手段8を兼用し、1次巻線11と2次巻
線12とリセット巻線13を有するトランス10と、リ
セットダイオード9と、2次巻線に接続されるダイオー
ド14、15と平滑チョークコイル16と出力コンデン
サ17とからなる整流平滑回路とを有するスイッチング
式DC−DCコンバータを構成することにより、従来の
方式では高くなり過ぎていたスイッチング式DC−DC
コンバータの入力電圧を半減し、スイッチング手段8の
耐圧も“ 3/4 ”にすることができる。As described above, according to the present embodiment, the AC voltage from the input AC power supply 1 is input through the full-wave rectifier circuit 3 and the step-up type comprising the choke coil 4, the switching means 8, and the diodes 5, 6. A converter is configured, and a smoothing means 70 is connected to the output of the boost converter. The smoothing means 70 is connected in series via a first diode 73 in a direction in which the first and second capacitors 71 and 72 are charged, and has a positive terminal of the first capacitor 71 and a positive terminal of the second capacitor 72. A second diode 74 is connected between the negative terminal of the first capacitor 71 and the negative terminal of the second capacitor 72, and a second diode 74 is connected between the negative terminal of the first capacitor 71 and the negative terminal of the second capacitor 72. The third diode 75 is connected in the direction in which the capacitor 71 is discharged. A transformer 10 having a primary winding 11, a secondary winding 12, and a reset winding 13; a reset diode 9; a secondary diode 9; By configuring a switching type DC-DC converter having rectifying and smoothing circuits including diodes 14 and 15 connected to the windings, a smoothing choke coil 16 and an output capacitor 17, switching which is too high in the conventional method is achieved. Formula DC-DC
The input voltage of the converter can be halved and the withstand voltage of the switching means 8 can be reduced to "3/4".
【0021】なお、図1に示した第1の実施例は図5の
従来例に本発明を適用したものであるが、この種の力率
改善型スイッチング電源装置は他にもあり、それらにも
本発明が適用できることは言うまでもない。Although the first embodiment shown in FIG. 1 is an application of the present invention to the conventional example shown in FIG. 5, there are other power factor improving type switching power supplies of this kind. Needless to say, the present invention can be applied.
【0022】図2〜図4はそれぞれ第2,第3,第4の
実施例を示し、何れも平滑手段70が使用されている。
図1に示した第1の実施例と同様の作用を成すものには
同一の符号が付されている。いずれも本発明による平滑
手段70を適用せずに単に平滑コンデンサ7のみの場合
には、その電圧が高く、スイッチング式DC/DCコン
バータの設計が困難となるが、本発明による平滑手段7
0を適用することにより、高くなり過ぎていたスイッチ
ング式DC−DCコンバータの入力電圧を半減すること
ができるものである。FIGS. 2 to 4 show second, third and fourth embodiments, respectively, in which a smoothing means 70 is used.
The components having the same functions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In any case, when only the smoothing capacitor 7 is used without applying the smoothing means 70 according to the present invention, the voltage is high and it becomes difficult to design a switching type DC / DC converter.
By applying 0, the input voltage of the switching DC-DC converter, which has become too high, can be halved.
【0023】詳しくは、図2に示した第2の実施例は、
フライバックコンバータに図5のような力率改善手段を
施したものに更に本発明を適用したものである。スイッ
チング式DC−DCコンバータがフライバックコンバー
タであるから、図2または図5のリセット巻線13やリ
セットダイオード9は不要であり、2次側整流平滑回路
も2次巻線12に発生するフライバック電圧を整流する
ダイオード14と平滑する出力コンデンサ17とから構
成される。トランス10の1次巻線11と2次巻線12
の巻数比を“ n ”とし、出力電圧を“ E0 ”と
すると、スイッチング手段8の耐圧が“ 2・E0 +
n・E0 ”となるのは容易に分かる。More specifically, the second embodiment shown in FIG.
The present invention is further applied to a flyback converter provided with a power factor improving means as shown in FIG. Since the switching type DC-DC converter is a flyback converter, the reset winding 13 and the reset diode 9 shown in FIG. 2 or FIG. It comprises a diode 14 for rectifying the voltage and an output capacitor 17 for smoothing. Primary winding 11 and secondary winding 12 of transformer 10
If the turns ratio and "n", the output voltage is "E 0", the breakdown voltage of the switching means 8 is "2 · E 0 +
It is easy to see that n · E 0 ″.
【0024】図3に示す第3の実施例では、図5のダイ
オード6をコンデンサ20に置き換えたチョーク電流連
続型の力率改善コンバータに本発明を適用したものであ
る。図4に示す第4の実施例では、図5におけるチョー
クコイル4とダイオード5,6に代わって、チョークコ
イル41,42とダイオード51,52,61,62を
使用しており、チョークコイルを流れる電流経路に介在
するダイオードの数を低減したもので、発明者らが先に
出願した力率改善コンバータに本発明を適用したもので
ある。チョークコイル41とチョークコイル42は共通
のコアに捲かれて電磁結合している。31,32はダイ
オードである。In the third embodiment shown in FIG. 3, the present invention is applied to a continuous choke current type power factor correction converter in which the diode 6 in FIG. In the fourth embodiment shown in FIG. 4, choke coils 41 and 42 and diodes 51, 52, 61 and 62 are used instead of choke coil 4 and diodes 5 and 6 in FIG. 5, and flow through the choke coil. The number of diodes interposed in the current path is reduced, and the present invention is applied to the power factor improving converter previously applied by the inventors. The choke coil 41 and the choke coil 42 are wound around a common core and electromagnetically coupled. 31 and 32 are diodes.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、チョーク
コイルとスイッチング手段とダイオードで構成された昇
圧型コンバータと、前記の昇圧型コンバータの出力を平
滑する平滑手段と、前記の平滑手段の出力電圧を入力電
圧源としてトランスの一次巻線とスイッチング手段の直
列回路に印加して直流変換するスイッチング式DC−D
Cコンバータとを設け、昇圧型コンバータの前記スイッ
チング手段とスイッチング式DC−DCコンバータの前
記スイッチング手段を兼用し、スイッチング式DC−D
Cコンバータの出力電圧を安定化するよう前記スイッチ
ング手段を駆動する制御回路を有するスイッチング電源
装置において、前記の平滑手段を、第1のコンデンサと
第2のコンデンサの間に第1,第2のコンデンサを充電
する方向に第1のダイオードを接続し、第2のコンデン
サと第1のダイオードとの接続点と第1のコンデンサの
間に第2のコンデンサを放電する方向に第2のダイオー
ドを接続して構成し、第1のコンデンサと第1のダイオ
ードとの接続点と第2のコンデンサの間に第1のコンデ
ンサの電荷を放電する方向に第3のダイオードを接続し
て構成し、平滑手段には第1のコンデンサと第2のダイ
オードとの接続点と第2のコンデンサと第3のダイオー
ドとの接続点との間に入力電圧を印加し、同接続点の間
から出力電圧を取り出すよう構成したため、前記平滑手
段を使用することによって、従来の方式による昇圧型コ
ンバータからの出力電圧の半分の電圧を入力電圧源とし
て、スイッチング式DC/DCコンバータを動作させる
ことができる優れた装置を実現できるものである。As described above, according to the present invention, a boost converter composed of a choke coil, switching means and a diode, a smoothing means for smoothing the output of the boost converter, A switching type DC-D for applying an output voltage as an input voltage source to a series circuit of a primary winding of a transformer and switching means to perform DC conversion.
A switching type DC-D converter, wherein the switching means of the step-up converter and the switching means of the switching type DC-DC converter are provided.
In a switching power supply having a control circuit for driving said switching means to stabilize an output voltage of a C converter, said smoothing means is provided between a first capacitor and a second capacitor. A first diode is connected in the direction of charging the second capacitor, and a second diode is connected between the connection point of the second capacitor and the first diode and the first capacitor in a direction of discharging the second capacitor. And a third diode connected between the connection point between the first capacitor and the first diode and the second capacitor in a direction of discharging the electric charge of the first capacitor. Applies an input voltage between a connection point between the first capacitor and the second diode and a connection point between the second capacitor and the third diode, and obtains an output voltage from between the connection points. An excellent device that can operate a switching type DC / DC converter by using the voltage of half of the output voltage from the conventional boost type converter as an input voltage source by using the smoothing means. Can be realized.
【図1】本発明のスイッチング電源装置の第1の実施例
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a switching power supply device of the present invention.
【図2】第2の実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment.
【図3】第3の実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a third embodiment.
【図4】第4の実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a fourth embodiment.
【図5】従来のスイッチング電源装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional switching power supply device.
1 入力交流電源 3 全波整流平滑回路 4 チョークコイル 5 ダイオード 6 ダイオード 70 平滑手段 71 第1のコンデンサ 72 第2のコンデンサ 73 第1のダイオード 74 第2のダイオード 75 第3のダイオード 8 スイッチング手段 9 リセットダイオード 10 トランス 14,15 ダイオード 16 平滑チョークコイル 17 出力コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input AC power supply 3 Full-wave rectification smoothing circuit 4 Choke coil 5 Diode 6 Diode 70 Smoothing means 71 First capacitor 72 Second capacitor 73 First diode 74 Second diode 75 Third diode 8 Switching means 9 Reset Diode 10 Transformer 14,15 Diode 16 Smooth choke coil 17 Output capacitor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 義則 埼玉県飯能市南町10番13号 新電元工業 株式会社工場内 (72)発明者 関根 豊 埼玉県飯能市南町10番13号 新電元工業 株式会社工場内 (56)参考文献 特開 平5−328724(JP,A) 特開 平5−276756(JP,A) 特開 平4−364371(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/06 H02M 3/28 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Yoshinori Kobayashi 10-13 Minamicho, Hanno City, Saitama Prefecture Inside Shindengen Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Sekine 10-13 Minamimachi, Hanno City, Saitama Prefecture Shindengen (56) References JP-A-5-328724 (JP, A) JP-A-5-276756 (JP, A) JP-A-4-364371 (JP, A) (58) Fields surveyed ( Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/06 H02M 3/28
Claims (1)
イオードで構成された昇圧型コンバータと、前記の昇圧
型コンバータの出力を平滑する平滑手段と、前記の平滑
手段の出力電圧を入力電圧源としてトランスの一次巻線
とスイッチング手段の直列回路に印加して直流変換する
スイッチング式DC−DCコンバータとを設け、昇圧型
コンバータの前記スイッチング手段とスイッチング式D
C−DCコンバータの前記スイッチング手段を兼用し、
スイッチング式DC−DCコンバータの出力電圧を安定
化するよう前記スイッチング手段を駆動する制御回路を
有するスイッチング電源装置において、前記の平滑手段
を、第1のコンデンサと第2のコンデンサの間に第1,
第2のコンデンサを充電する方向に第1のダイオードを
接続し、第2のコンデンサと第1のダイオードとの接続
点と第1のコンデンサの間に第2のコンデンサを放電す
る方向に第2のダイオードを接続して構成し、第1のコ
ンデンサと第1のダイオードとの接続点と第2のコンデ
ンサの間に第1のコンデンサの電荷を放電する方向に第
3のダイオードを接続して構成し、平滑手段には第1の
コンデンサと第2のダイオードとの接続点と第2のコン
デンサと第3のダイオードとの接続点との間に入力電圧
を印加し、同接続点の間から出力電圧を取り出すスイッ
チング電源装置。1. A boost converter comprising a choke coil, a switching means and a diode, a smoothing means for smoothing an output of the boost converter, and a primary of a transformer using an output voltage of the smoothing means as an input voltage source. A switching type DC-DC converter for applying a direct current to a series circuit of a winding and a switching means for DC conversion;
The switching means of the C-DC converter,
In a switching power supply device having a control circuit for driving the switching means so as to stabilize an output voltage of a switching DC-DC converter, the smoothing means is provided between a first capacitor and a second capacitor.
A first diode is connected in a direction for charging the second capacitor, and a second diode is connected in a direction for discharging the second capacitor between a connection point between the second capacitor and the first diode and the first capacitor. And a third diode connected between a connection point between the first capacitor and the first diode and the second capacitor in a direction to discharge the electric charge of the first capacitor. An input voltage is applied to the smoothing means between a connection point between the first capacitor and the second diode and a connection point between the second capacitor and the third diode; Take out the switching power supply.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04622894A JP3231175B2 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Switching power supply |
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JPH07264858A JPH07264858A (en) | 1995-10-13 |
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JP04622894A Expired - Lifetime JP3231175B2 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Switching power supply |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3231175B2 (en) |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP04622894A patent/JP3231175B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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