JP3410578B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP3410578B2
JP3410578B2 JP10083795A JP10083795A JP3410578B2 JP 3410578 B2 JP3410578 B2 JP 3410578B2 JP 10083795 A JP10083795 A JP 10083795A JP 10083795 A JP10083795 A JP 10083795A JP 3410578 B2 JP3410578 B2 JP 3410578B2
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power supply
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博昭 小新
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彰一 森井
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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、磁気増幅器を用いて所
定の直流電圧を供給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 a switching power supply device for supplying a predetermined DC voltage using a magnetic amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、トランスの2次側にアモルフ
ァス金属をコア材料とする磁気増幅器を用い、トランス
の1次側に接続したスイッチング素子を一定周期でスイ
ッチングする(オンデューティを一定にする)とともに
上記磁気増幅器のリセット電流の大きさを可変制御する
ことで出力を可変できるようにしたスイッチング電源装
置が種々提案されている(例えば、特公平6−6718
7号公報及び実公平6−2472号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic amplifier using amorphous metal as a core material is used on the secondary side of a transformer, and a switching element connected to the primary side of the transformer is switched at a constant cycle (constant on-duty). In addition, various switching power supply devices have been proposed in which the output can be varied by variably controlling the magnitude of the reset current of the magnetic amplifier (for example, Japanese Patent Publication No. 6-6718).
No. 7 and Japanese Utility Model Publication No. 6-2472).

【0003】図6は特公平6−67187号公報に記載
されたスイッチング電源装置を示す回路図である。この
スイッチング電源装置では、非安定な直流電源Eの両端
に主スイッチング素子QMを介してトランスTの1次巻
線n1 を接続し、自励発振回路10にて主スイッチング
素子QMを所定の周波数でスイッチング動作させること
により、トランスTの2次側に交流出力を得ている。ト
ランスTの2次巻線n 2 には磁気増幅器ML、整流ダイ
オードD5 、チョークコイルLFが直列に接続され、さ
らに、2次巻線n2 間には平滑コンデンサCF及び転流
ダイオードD6が並列に接続してある。なお、この転流
ダイオードD6 はチョークコイルLFの蓄積エネルギー
を平滑コンデンサCFに回生するためのものである。
FIG. 6 is described in Japanese Patent Publication No. 6-67187.
It is a circuit diagram which shows the switched switching power supply device. this
In the switching power supply, both ends of the unstable DC power supply E
Primary winding of transformer T via main switching element QM
Line n1And the main switching by the self-excited oscillation circuit 10.
Switching the element QM at a predetermined frequency
Thus, an AC output is obtained on the secondary side of the transformer T. To
Secondary winding n of lance T 2Magnetic amplifier ML, rectifying die
Aether DFive, The choke coil LF is connected in series,
In addition, the secondary winding n2Smoothing capacitor CF and commutation between
Diode D6Are connected in parallel. This commutation
Diode D6Is the energy stored in the choke coil LF
To regenerate the smoothing capacitor CF.

【0004】ここで、磁気増幅器MLは主スイッチング
素子QMのオン期間にトランスTの2次巻線n2 に誘起
される電圧を一定期間だけ阻止して出力電圧V0 が一定
となるように制御されるものである。上記制御は、出力
電圧V0 の検出信号Vsを誤差アンプや基準電圧発生回
路などで構成される制御回路11に入力し、平滑コンデ
ンサCFからスイッチング素子QRを介してリセット電
流を供給することで行なわれる。Esは制御回路11の
電力を供給する補助電源であって、専用に設けられる場
合と出力電圧V0 から供給される場合がある。また、コ
ンデンサC7 ,コンデンサC8 と抵抗R2 ,抵抗R3
スナバ回路を構成するもので、整流ダイオードD5 や転
流ダイオードD 6 のサージ電圧を抑制するために設けて
ある。ここで、制御回路11において検出信号Vsと比
較される基準電圧(目標値)を外部からの指令により変
化させることで、スイッチング素子QRを介して磁気増
幅器MLに供給されるリセット電流の大きさを変化さ
せ、それによって出力電圧V0 を目標値に調節できるよ
うになっている。
Here, the magnetic amplifier ML is a main switching device.
Secondary winding n of the transformer T during the ON period of the element QM2Induced in
Output voltage V0Is constant
Is controlled so that The above control is output
Voltage V0Of the detection signal Vs of
Input to the control circuit 11 composed of a path, etc.
Reset voltage from the sensor CF via the switching element QR.
It is done by supplying a flow. Es is the control circuit 11
If it is an auxiliary power supply that supplies electric power and is dedicated
Output voltage V0May be supplied by. Also,
Indexer C7, Capacitor C8And resistance R2, Resistance R3Is
A snubber circuit is composed of a rectifier diode DFiveYatari
Current diode D 6Provided to suppress the surge voltage of
is there. Here, the control circuit 11 compares the detected signal Vs with the detected signal Vs.
The reference voltage (target value) to be compared is changed by an external command.
Magnetic field increases the magnetic field through the switching element QR.
Change the magnitude of the reset current supplied to the width device ML.
Output voltage V0Can be adjusted to the target value
Growling.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成では、出力電圧V0 の調節範囲が大きい場合、例え
ば、直流モータの動力源として上記スイッチング電源装
置を用い、出力電圧V0 を調節することで直流モータの
速度制御を行うような場合、その範囲内で出力電圧V0
を調節するのに必要な磁気増幅器MLの磁束の値が大き
くなる。
By the way, in the above-mentioned conventional configuration, when the adjustment range of the output voltage V 0 is large, the output voltage V 0 is adjusted by using the switching power supply device as a power source of the DC motor, for example. When the speed of the DC motor is controlled by the output voltage V 0 within that range
The value of the magnetic flux of the magnetic amplifier ML required to adjust the magnetic field becomes large.

【0006】すなわち、出力電圧V0 を最大値V0max
ら最小値V0minまでの範囲で調節するときに必要となる
磁気増幅器MLの磁束の最大値と最小値の差Δφは、自
励発振回路10の周波数をf、そのオンデューティを
D、トランスTの2次側電圧設計値をE2 とすれば次式
により表される。
[0006] That is, the difference Δφ between the maximum value and the minimum value of the magnetic flux of the magnetic amplifier ML that is required when adjusting the output voltage V 0 from a maximum value V 0max to a minimum value V 0min is self-excited oscillation circuit If the frequency of 10 is f, its on-duty is D, and the secondary side voltage design value of the transformer T is E 2 , it is expressed by the following equation.

【0007】[0007]

【式1】 [Formula 1]

【0008】ただし、E2 =V0max×α、αは設計条件
により決まる定数である。上式から明らかなように、出
力電圧V0 の最大値V0maxと最小値V0minとの差が大き
くなる程、磁気増幅器MLに必要とされる磁束の値Δφ
も大きくなる。また、図7は磁気増幅器MLのコアの磁
気ヒステリシス曲線を示すグラフであり、同図中の点
A、点B及び点Cで囲まれた部分は磁気増幅器MLとし
ての制御領域を表している。磁気増幅器MLのコアの磁
化状態が、同図のA点からB点の間にあってインダクタ
ンス値の小さい状態にあるときには磁気増幅器MLはい
わゆるオン状態であり、この状態から磁気増幅器MLに
リセット電流を流すことでコアの磁化状態をB点からC
点まで移行させ、磁気増幅器MLのコアのインダクタン
ス値を上げて磁気増幅器MLを流れる電流を抑制するこ
とで、出力電圧V0を最小値V0minまで低下させるよう
に制御することが可能である。
However, E 2 = V 0max × α, α is a constant determined by design conditions. As apparent from the above equation, as the difference between the maximum value V 0max and the minimum value V 0min output voltage V 0 becomes larger, the magnetic flux required for the magnetic amplifier ML value Δφ
Also grows. Further, FIG. 7 is a graph showing a magnetic hysteresis curve of the core of the magnetic amplifier ML, and a portion surrounded by points A, B and C in the figure represents a control region as the magnetic amplifier ML. When the magnetization state of the core of the magnetic amplifier ML is between the points A and B in the figure and is in a state where the inductance value is small, the magnetic amplifier ML is in the so-called ON state, and a reset current is passed from this state to the magnetic amplifier ML. The core magnetization from point B to C
It is possible to control the output voltage V 0 to be reduced to the minimum value V 0min by shifting to the point and increasing the inductance value of the core of the magnetic amplifier ML to suppress the current flowing through the magnetic amplifier ML.

【0009】ところが、磁気増幅器MLの上記Δφが足
りない場合には、コアの磁化状態が同図のC点にあって
も出力電圧V0 を最小値V0minまで低下させることがで
きず、しかも、コアが飽和領域のD点にまで達してしま
えば、後は幾らリセット電流を流してもコアの磁化状態
は変化しない。上記従来構成では、出力電圧V0 に応じ
てリセット電流を制御しているため、磁気増幅器MLの
コアが飽和しているにもかかわらず、出力電圧V0 を最
小値V0minまで低下させようとして磁気増幅器MLにリ
セット電流が供給されることになり、その結果、通常の
何倍ものリセット電流が磁気増幅器MLに流れて磁気増
幅器MLを傷めたり、勿論出力電圧V0を最小値V0min
まで低下させるように制御できなかった。したがって、
出力電圧V0 の調節範囲(最大値V0maxと最小値V0min
との差)を広くしようとすると、磁気増幅器MLを構成
する可飽和コアの寸法を大きくしたり、コイルの巻数を
大幅に増やす必要があり、スイッチング電源装置全体が
大型及び高価になってしまうという問題があった。
However, when the above Δφ of the magnetic amplifier ML is insufficient, the output voltage V 0 cannot be reduced to the minimum value V 0min even when the magnetized state of the core is at the point C in FIG. Once the core reaches the point D in the saturation region, the magnetized state of the core does not change no matter how much the reset current flows. As in the conventional arrangement, since the control reset current in accordance with the output voltage V 0, despite the core magnetic amplifier ML is saturated, attempts to lower the output voltage V 0 to a minimum value V 0min The reset current is supplied to the magnetic amplifier ML, and as a result, many times as many reset currents as usual flow into the magnetic amplifier ML and damage the magnetic amplifier ML, and of course, the output voltage V 0 is the minimum value V 0min.
I couldn't control it. Therefore,
Adjustment range of the output voltage V 0 (maximum value V 0max and the minimum value V 0min
However, it is necessary to increase the size of the saturable core that constitutes the magnetic amplifier ML and to greatly increase the number of turns of the coil, which makes the entire switching power supply device large and expensive. There was a problem.

【0010】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、出力電圧の調節範囲が広く且つ小型で安価な
スイッチング電源装置を提供しようとするものである。
An object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a switching power supply device which has a wide output voltage adjustment range, is small in size, and is inexpensive.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、トランス及びスイッチング素子
を有しトランスの1次側に供給される直流電圧をスイッ
チング素子で断続させてトランスの2次側に交流電圧を
出力する電源部と、トランスの2次側に接続される磁気
増幅器と、磁気増幅器を介して供給される電源部の交流
出力電圧を直流電圧に変換するコンバータ部と、磁気増
幅器に供給されるリセット電流を可変するリセット電流
可変部と、コンバータ部の直流出力電圧を検出する検出
部と、検出部の出力に基づいてコンバータ部の直流出力
電圧が所定の目標値となるようにリセット電流可変部を
制御してリセット電流を調節する制御部とを備えたスイ
ッチング電源装置において、コンバータ部の直流出力電
圧の調節範囲内にて所定の目標値を下げるに従って電源
部のスイッチング素子のオンデューティを小さくするよ
うにスイッチング素子をオン、オフ制御するスイッチン
グ制御部を具備したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 has a transformer and a switching element, and a DC voltage supplied to the primary side of the transformer is intermittently connected by the switching element. A power source section for outputting an AC voltage to the secondary side of the transformer, a magnetic amplifier connected to the secondary side of the transformer, and a converter section for converting the AC output voltage of the power source section supplied via the magnetic amplifier into a DC voltage. A reset current varying unit for varying the reset current supplied to the magnetic amplifier, a detecting unit for detecting the DC output voltage of the converter unit, and a DC output voltage of the converter unit having a predetermined target value based on the output of the detecting unit. In the switching power supply device including a control unit for controlling the reset current variable unit so as to adjust the reset current so as to be within the adjustment range of the DC output voltage of the converter unit. Turn on the switching element so as to reduce the on-duty of the switching elements of the power supply unit in accordance with lowering the predetermined target value, characterized by comprising a switching control unit for turning off control.

【0012】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、スイッチング制御部は、所定の目標値に応じた基準
電圧を出力する基準電圧発生回路と、発振器と、この発
振器の出力を基準電圧発生回路の基準電圧と比較して基
準電圧のレベルに応じたオンデューティを有するパルス
信号を出力する比較器とを備えて成ることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the switching control section includes a reference voltage generating circuit for outputting a reference voltage according to a predetermined target value, an oscillator, and an output of the oscillator as a reference voltage. And a comparator which outputs a pulse signal having an on-duty corresponding to the level of the reference voltage as compared with the reference voltage of the generating circuit.

【0013】請求項3の発明は、上記目的を達成するた
めに、トランス及びスイッチング素子を有しトランスの
1次側に供給される直流電圧をスイッチング素子で断続
させてトランスの2次側に交流電圧を出力する電源部
と、トランスの2次側に接続される磁気増幅器と、磁気
増幅器を介して供給される電源部の交流出力電圧を直流
電圧に変換するコンバータ部と、磁気増幅器に供給され
るリセット電流を可変するリセット電流可変部と、コン
バータ部の直流出力電圧を検出する検出部と、検出部の
出力に基づいてコンバータ部の直流出力電圧が所定の目
標値となるようにリセット電流可変部を制御してリセッ
ト電流を調節する制御部とを備えたスイッチング電源装
置において、磁気増幅器に流れるリセット電流を検出す
るリセット電流検出部と、リセット電流検出部で検出さ
れたリセット電流が所定値以上であればリセット電流の
変化に応じて電源部のスイッチング素子のオンデューテ
ィを可変するようにスイッチング素子をオン、オフ制御
するスイッチング制御部を具備したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention has a transformer and a switching element, and a DC voltage supplied to the primary side of the transformer is interrupted by the switching element so that an AC voltage is applied to the secondary side of the transformer. A power supply section for outputting a voltage, a magnetic amplifier connected to the secondary side of the transformer, a converter section for converting the AC output voltage of the power supply section supplied via the magnetic amplifier into a DC voltage, and a magnetic amplifier. Reset current variable unit that changes the reset current, a detection unit that detects the DC output voltage of the converter unit, and a reset current variable that adjusts the DC output voltage of the converter unit to a predetermined target value based on the output of the detection unit. Of a reset power supply device having a control unit for controlling a reset unit and adjusting a reset current by detecting a reset current flowing through a magnetic amplifier If the reset current detected by the reset current detection unit is equal to or greater than a predetermined value, the switching control unit that turns on and off the switching element so as to change the on-duty of the switching element of the power supply unit according to the change of the reset current. Is provided.

【0014】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、スイッチング制御部は、リセット電流値に応じた基
準電圧を出力する基準電圧発生回路と、発振器と、この
発振器の出力を基準電圧発生回路の基準電圧と比較して
基準電圧のレベルに応じたオンデューティを有するパル
ス信号を出力する比較器とを備えて成ることを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the switching control section generates a reference voltage generating circuit for outputting a reference voltage according to the reset current value, an oscillator, and an output of the oscillator for generating a reference voltage. And a comparator for outputting a pulse signal having an on-duty corresponding to the level of the reference voltage as compared with the reference voltage of the circuit.

【0015】[0015]

【作用】請求項1の発明の構成では、コンバータ部の直
流出力電圧の調節範囲内にて所定の目標値を下げるに従
って電源部のスイッチング素子のオンデューティを小さ
くするようにスイッチング素子をオン、オフ制御するス
イッチング制御部を具備したので、コンバータ部の直流
出力電圧の調節範囲を大きくした場合でも、目標値が調
節範囲の下限値に近づくにつれて磁気増幅器に必要とさ
れる磁束を減少させ、磁気増幅器を構成する可飽和コア
の容量や可飽和コアに巻回されるコイルの巻数を減らす
ことができる。
According to the structure of the present invention, the switching element is turned on and off so that the on-duty of the switching element of the power supply unit is reduced as the predetermined target value is lowered within the adjustment range of the DC output voltage of the converter unit. Since the switching control section for controlling is provided, even when the adjustment range of the DC output voltage of the converter section is increased, the magnetic flux required for the magnetic amplifier is reduced as the target value approaches the lower limit value of the adjustment range, and the magnetic amplifier is reduced. It is possible to reduce the capacity of the saturable core and the number of turns of the coil wound around the saturable core.

【0016】請求項2の発明の構成では、スイッチング
制御部が、所定の目標値に応じた基準電圧を出力する基
準電圧発生回路と、発振器と、この発振器の出力を基準
電圧発生回路の基準電圧と比較して基準電圧のレベルに
応じたオンデューティを有するパルス信号を出力する比
較器とを備えたので、コンバータ部の直流出力電圧の調
節範囲を大きくした場合でも、目標値が調節範囲の下限
値に近づくにつれて磁気増幅器に必要とされる磁束を減
少させ、磁気増幅器を構成する可飽和コアの容量や可飽
和コアに巻回されるコイルの巻数を減らすことができ
る。
According to another aspect of the present invention, the switching control section outputs the reference voltage according to the predetermined target value, the oscillator, and the oscillator, and the output of the oscillator is the reference voltage of the reference voltage generator. Since it has a comparator that outputs a pulse signal having an on-duty corresponding to the level of the reference voltage, the target value is the lower limit of the adjustment range even when the adjustment range of the DC output voltage of the converter is increased. The magnetic flux required for the magnetic amplifier can be reduced as the value approaches the value, and the capacity of the saturable core and the number of turns of the coil wound around the saturable core that form the magnetic amplifier can be reduced.

【0017】請求項3の発明の構成では、磁気増幅器に
流れるリセット電流を検出するリセット電流検出部と、
リセット電流検出部で検出されたリセット電流が所定値
以上であればリセット電流の変化に応じて電源部のスイ
ッチング素子のオンデューティを可変するようにスイッ
チング素子をオン、オフ制御するスイッチング制御部を
具備したので、コンバータ部の直流出力電圧の調節範囲
を大きくした場合でも、目標値が調節範囲の下限値に近
づくにつれて所定値を越えて増大するリセット電流の変
化を検出し、そのリセット電流の変化を抑えるようにス
イッチング素子のオンデューティを可変することで、磁
気増幅器に必要とされる磁束を減少させ、磁気増幅器を
構成する可飽和コアの容量や可飽和コアに巻回されるコ
イルの巻数を減らすことができる。
According to the third aspect of the present invention, a reset current detector for detecting the reset current flowing through the magnetic amplifier,
If the reset current detected by the reset current detection unit is a predetermined value or more, the switching control unit controls ON / OFF of the switching element so that the ON duty of the switching element of the power supply unit is changed according to the change of the reset current. Therefore, even when the adjustment range of the DC output voltage of the converter is increased, a change in the reset current that increases beyond a predetermined value as the target value approaches the lower limit value of the adjustment range is detected, and the change in the reset current is detected. By changing the on-duty of the switching element to suppress it, the magnetic flux required for the magnetic amplifier is reduced, and the capacity of the saturable core and the number of turns of the coil wound around the saturable core that configure the magnetic amplifier are reduced. be able to.

【0018】請求項4の発明の構成では、スイッチング
制御部が、リセット電流値に応じた基準電圧を出力する
基準電圧発生回路と、発振器と、この発振器の出力を基
準電圧発生回路の基準電圧と比較して基準電圧のレベル
に応じたオンデューティを有するパルス信号を出力する
比較器とを備えたので、コンバータ部の直流出力電圧の
調節範囲を大きくした場合でも、目標値が調節範囲の下
限値に近づくにつれて所定値を越えて増大するリセット
電流の変化を検出し、そのリセット電流の変化を抑える
ようにスイッチング素子のオンデューティを可変するこ
とで、磁気増幅器に必要とされる磁束を減少させ、磁気
増幅器を構成する可飽和コアの容量や可飽和コアに巻回
されるコイルの巻数を減らすことができる。
According to another aspect of the present invention, the switching control unit outputs the reference voltage according to the reset current value, the oscillator, and the output of the oscillator as the reference voltage of the reference voltage generator. Since it is equipped with a comparator that outputs a pulse signal having an on-duty corresponding to the level of the reference voltage for comparison, the target value is the lower limit value of the adjustment range even when the adjustment range of the DC output voltage of the converter is increased. As the change in the reset current that increases beyond a predetermined value as is approached is detected, and the on-duty of the switching element is changed so as to suppress the change in the reset current, the magnetic flux required for the magnetic amplifier is reduced, It is possible to reduce the capacity of the saturable core that constitutes the magnetic amplifier and the number of turns of the coil wound around the saturable core.

【0019】[0019]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は本発明の第1の実施例を示す回路ブ
ロック図である。本実施例のスイッチング電源装置は、
直流電圧をパルス状の交流電圧に変換する電源部1と、
トランスTの2次側に接続される磁気増幅器MLと、磁
気増幅器MLを介して供給される電源部1の交流出力電
圧を直流の出力電圧V0 に変換するコンバータ部2と、
磁気増幅器MLに供給されるリセット電流を可変するリ
セット電流可変部3と、コンバータ部2の直流出力電圧
0 を検出する検出部4と、検出部4の出力に基づいて
コンバータ部2の直流出力電圧V0 が所定の目標値とな
るようにリセット電流可変部3を制御してリセット電流
を調節する制御部5とを備えている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment of the present invention. The switching power supply device of the present embodiment is
A power supply unit 1 for converting a DC voltage into a pulsed AC voltage;
A magnetic amplifier ML connected to the secondary side of the transformer T, a converter unit 2 for converting an AC output voltage of the power supply unit 1 supplied via the magnetic amplifier ML into a DC output voltage V 0 ,
A reset current varying unit 3 that varies the reset current supplied to the magnetic amplifier ML, a detecting unit 4 that detects the DC output voltage V 0 of the converter unit 2, and a DC output of the converter unit 2 based on the output of the detecting unit 4. The control unit 5 controls the reset current variable unit 3 so that the voltage V 0 becomes a predetermined target value and adjusts the reset current.

【0020】電源部1はトランスTと、トランスTの1
次側に直列に接続されたスイッチング素子Q1 とを備
え、トランスTの1次側に入力される直流電圧Vinをス
イッチング素子Q1 により断続することでトランスTの
2次側に誘導起電力を発生させ、直流電圧Vinをパルス
状の交流電圧に変換している。磁気増幅器MLはリセッ
ト電流の大きさに応じてインダクタンス値が変化する特
性を有しており、トランスTの2次側に直列に接続され
て電源部1からコンバータ部2へ供給されるパルス状の
交流電圧を制御して出力電圧V0 を所定の目標値に調節
するものである。
The power supply unit 1 includes a transformer T and a transformer T 1.
And a switching element Q 1 to the next side are connected in series, the induced electromotive force on the secondary side of the transformer T by intermittent DC voltage V in input to the primary side of the transformer T by the switching element Q 1 to generate, and convert the DC voltage V in the pulsed AC voltage. The magnetic amplifier ML has a characteristic that the inductance value changes according to the magnitude of the reset current, and is connected in series to the secondary side of the transformer T and is supplied in a pulse form from the power supply unit 1 to the converter unit 2. The AC voltage is controlled to adjust the output voltage V 0 to a predetermined target value.

【0021】コンバータ部2は、磁気増幅器MLに直列
に接続される整流ダイオードD1 、平滑コンデンサ
1 、整流ダイオードD1 と平滑コンデンサC1 との接
続点に平滑コンデンサC1 と並列に接続された転流ダイ
オードD2 を備え、電源部1から磁気増幅器MLを介し
て供給されるパルス状の交流電圧を整流平滑して直流の
出力電圧V0 を得ている。
The converter unit 2 includes a rectifier diode D 1 connected in series to the magnetic amplifier ML, a smoothing capacitor C 1, is connected in parallel with the smoothing capacitor C 1 to the connection point of the rectifier diode D 1 and a smoothing capacitor C 1 comprising a commutation diode D 2 has, to obtain an output voltage V 0 which direct a pulsed AC voltage supplied from the power supply unit 1 through the magnetic amplifier ML rectifying and smoothing it.

【0022】リセット電流可変部3は、磁気増幅器ML
とコンバータ部2との接続点にカソードが接続されたダ
イオードD3 と、このダイオードD3 のアノードにコレ
クタが接続されるとともに平滑コンデンサC1 の正極側
にエミッタが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、オフして所定のリセット
電流を磁気増幅器MLに流す可変制御部3aとを備え、
可変制御部3aによりスイッチング素子Q2 がオンした
ときに、トランスTの2次側に誘起される電流をリセッ
ト電流として磁気増幅器MLに供給するものである。
The reset current variable unit 3 is a magnetic amplifier ML.
And a diode D 3 whose cathode is connected to the connection point between the converter circuit 2, a switching element Q 2 to which the emitter is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor C 1 with collector connected to the anode of the diode D 3 And a variable control section 3a for turning on and off the switching element Q 2 and supplying a predetermined reset current to the magnetic amplifier ML.
When the switching element Q 2 is turned on by the variable controller 3a, the current induced on the secondary side of the transformer T is supplied to the magnetic amplifier ML as a reset current.

【0023】また、検出部4はコンバータ部2の出力電
圧V0 のレベルを検出し、出力電圧V0 のレベルを示す
信号v0 を出力する。一方、制御部5はマイクロコンピ
ュータにより構成されており、出力電圧V0の目標値を
決定するとともにその目標値を示す信号m0 を出力する
目標値決定部5aと、磁気増幅器MLに供給されるリセ
ット電流の値を決定するとともに決定したリセット電流
を流すためにリセット電流可変部3に信号m1 を出力す
るリセット電流決定部5bと、電源部1のスイッチング
素子Q1 をオン、オフするオン/オフ制御部5cとを備
え、目標値決定部5aから出力される目標値を示す信号
0 はリセット電流決定部5b及びオン/オフ制御部5
cにそれぞれ入力される。オン/オフ制御部5cでは、
入力された目標値を示す信号m0 に基づいて、出力電圧
0 を目標値に対応したオンデューティで電源部1のス
イッチング素子Q 1 をオン、オフし、電源部1に入力さ
れる直流電圧Vinをパルス状の交流電圧に変換して出力
するようになっている。
Further, the detecting section 4 outputs the output voltage of the converter section 2.
Pressure V0Of the output voltage V0Indicates the level of
Signal v0Is output. On the other hand, the control unit 5
Output voltage V0The target value of
A signal m that determines and indicates the target value0Output
The target value determination unit 5a and the reset supplied to the magnetic amplifier ML.
The reset current determined with the
Signal m to the reset current variable unit 3 in order to flow1Output
Reset current determining unit 5b and switching of power supply unit 1
Element Q1And an on / off control unit 5c for turning on and off.
A signal indicating the target value output from the target value determination unit 5a
m0Is a reset current determination unit 5b and an on / off control unit 5
It is input to each c. In the on / off control unit 5c,
Signal m indicating the input target value0Based on the output voltage
V0Is the duty of the power supply unit 1 at the on-duty corresponding to the target value.
Itching element Q 1Is turned on and off, and input to the power supply unit 1.
DC voltage Vin is converted to pulsed AC voltage and output
It is supposed to do.

【0024】また、制御部5のリセット電流決定部5b
は、図2のフローチャートに示すように、目標値決定部
5aから目標値を示す信号m0 が入力され(S1)、検
出部4から出力電圧V0 のレベルを示す信号v0 が入力
されると(S2)、両者m0,v0 を比較してその差Δ
V=(v0 −m0 )を求め(S3)、このΔVを略ゼロ
とするように、すなわち目標値に対する実際の出力電圧
0 の誤差を無くするように、出力電圧V0 を調整する
のに必要なリセット電流の値Ir(=ΔV×β、βは所
定の定数)を決定し(S4)、リセット電流可変部3の
可変制御部3aに上記信号m1 を与えて所定のリセット
電流を磁気増幅器MLに供給するようにしてある。
Further, the reset current determination unit 5b of the control unit 5
, As shown in the flow chart of FIG. 2, the signal m 0 indicating a target value from the target value determination unit 5a is inputted (S1), the signal v 0 indicating the detection unit 4 the level of the output voltage V 0 is input And (S2), both m 0 and v 0 are compared, and the difference Δ
V = (v 0 −m 0 ) is obtained (S3), and the output voltage V 0 is adjusted so that this ΔV is made substantially zero, that is, the error of the actual output voltage V 0 with respect to the target value is eliminated. A reset current value Ir (= ΔV × β, β is a predetermined constant) necessary for the above is determined (S4), and the signal m 1 is given to the variable control unit 3a of the reset current variable unit 3 to obtain the predetermined reset current. Are supplied to the magnetic amplifier ML.

【0025】そして、上記信号m1 が入力された可変制
御部3aは、リセット電流の値が上記決定値Irとなる
ようにスイッチング素子Q2 をオン/オフし、これによ
り、出力電圧V0 が目標値に調節されるのである。ここ
で、本実施例では、制御部5の目標値決定部5aにおい
て決定される目標値が、スイッチング電源装置における
調節範囲の最小値V0minに近づく程、電源部1のスイッ
チング素子Q1 のオンデューティを小さくするように制
御部5のオン/オフ制御部5cがスイッチング素子Q1
をオン/オフするようにしている。これにより、従来構
成で説明した式1の関係から出力電圧V0 を調節範囲内
で制御するのに必要な磁束φの最大値が小さくて済むこ
とになる。
Then, the variable controller 3a, to which the signal m 1 is input, turns on / off the switching element Q 2 so that the value of the reset current becomes the determined value Ir, whereby the output voltage V 0 is changed. It is adjusted to the target value. Here, in the present embodiment, as the target value determined by the target value determination unit 5a of the control unit 5 approaches the minimum value V 0min of the adjustment range in the switching power supply device, the switching element Q 1 of the power supply unit 1 is turned on. The ON / OFF control unit 5c of the control unit 5 controls the switching element Q 1 so as to reduce the duty.
Is turned on / off. As a result, the maximum value of the magnetic flux φ required to control the output voltage V 0 within the adjustment range can be made small from the relationship of Expression 1 described in the conventional configuration.

【0026】本実施例の構成では、スイッチング電源装
置の出力電圧V0 を調節範囲内において所定の目標値と
する際に、目標値が小さくなるにつれて制御部5のオン
/オフ制御部5cが電源部1のスイッチング素子Q1
オンデューティを小さくするようにしたため、スイッチ
ング電源装置の調節範囲が広い場合であっても、調節に
必要な磁束φを得るために磁気増幅器MLの可飽和コア
を大きくしたり、可飽和コアに巻回されるコイルの巻数
を増やしたりせずに済み、言い換えれば、同じ調節範囲
に対して従来よりも可飽和コアを小さく或いはコイルの
巻数を減らすことができ、スイッチング電源装置の小型
化と低コスト化が図れる。
In the configuration of this embodiment, when the output voltage V 0 of the switching power supply unit is set to a predetermined target value within the adjustment range, the on / off control unit 5c of the control unit 5 controls the power supply as the target value decreases. Since the on-duty of the switching element Q 1 of the section 1 is made small, even if the adjustment range of the switching power supply device is wide, the saturable core of the magnetic amplifier ML is made large in order to obtain the magnetic flux φ required for the adjustment. Or the number of turns of the coil wound around the saturable core does not have to be increased. In other words, for the same adjustment range, the saturable core can be made smaller or the number of turns of the coil can be made smaller than before, and switching can be performed. The size and cost of the power supply device can be reduced.

【0027】(実施例2)図3は本発明の第2の実施例
を示す回路ブロック図である。図3に示すように、本実
施例の基本構成は実施例1とほぼ共通であり、共通する
部分については同一の符号を付して説明は省略し、本実
施例の特徴となる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a circuit block diagram showing a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the basic configuration of the present embodiment is almost the same as that of the first embodiment, the common portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only the characteristic features of the present embodiment will be described. explain.

【0028】本実施例は、電源部1のスイッチング素子
1 を所定のオンデューティにてオン/オフする構成に
特徴を有し、三角波や鋸波或いは正弦波などの周期的に
レベルの変化する信号を出力する発振器6と、所定レベ
ルの基準電圧信号を出力する基準電圧出力部7と、発振
器6の出力と基準電圧出力部7の基準電圧とを比較し
て、基準電圧のレベルに応じたオンデューティを有する
方形波の信号を出力する比較器8とを電源部1に備え、
比較器8の出力をスイッチング素子Q1 のベースに供給
してスイッチング素子Q1 をオン/オフするとともに、
基準電圧出力部7を制御して基準電圧のレベルを可変す
る基準電圧可変部5dをオン/オフ制御部5cの代わり
に制御部5に設けている。
The present embodiment is characterized in that the switching element Q 1 of the power supply unit 1 is turned on / off at a predetermined on-duty, and the level of the triangular wave, sawtooth wave or sine wave changes periodically. The oscillator 6 that outputs a signal, the reference voltage output unit 7 that outputs a reference voltage signal of a predetermined level, and the output of the oscillator 6 and the reference voltage of the reference voltage output unit 7 are compared, and according to the level of the reference voltage. The power supply unit 1 includes a comparator 8 that outputs a square wave signal having an on-duty,
The switching element Q 1 with turning on / off the output of the comparator 8 is supplied to the base of the switching element Q 1,
A reference voltage changing unit 5d that controls the reference voltage output unit 7 to change the level of the reference voltage is provided in the control unit 5 instead of the on / off control unit 5c.

【0029】比較器8は発振器6の出力が基準電圧出力
部7の基準電圧よりも大きい場合にHレベルの信号を出
力するものであり、基準電圧出力部7から出力される基
準電圧のレベルを変えることで比較器8の出力、すなわ
ち、スイッチング素子Q1 のオンデューティを可変する
ことができる。なお、比較器8の出力と発振器6の出力
及び基準電圧の大小関係は逆であってもよい。
The comparator 8 outputs a signal of H level when the output of the oscillator 6 is larger than the reference voltage of the reference voltage output section 7, and the level of the reference voltage output from the reference voltage output section 7 is changed. By changing it, the output of the comparator 8, that is, the on-duty of the switching element Q 1 can be changed. Note that the relationship between the output of the comparator 8, the output of the oscillator 6, and the reference voltage may be reversed.

【0030】次に、本実施例の特徴となる部分の動作に
ついて説明すると、基準電圧可変部5dに目標値決定部
5aから目標値を示す信号m0 が入力され、目標値が小
さくなる程、基準電圧出力部7から出力される基準電圧
を大きくして、スイッチング素子Q1 のオンデューティ
を小さくするようになっている。これにより、実施例1
と同じく出力電圧V0 を調節範囲内で制御するのに必要
な磁束φの最大値が小さくて済むことになる。なお、他
の動作については実施例1と共通であるから説明は省略
する。
Next, the operation of the characteristic part of the present embodiment will be described. The signal m 0 indicating the target value is input from the target value determining unit 5a to the reference voltage varying unit 5d, and the smaller the target value, The reference voltage output from the reference voltage output unit 7 is increased to reduce the on-duty of the switching element Q 1 . Thereby, the first embodiment
As in the above, the maximum value of the magnetic flux φ required to control the output voltage V 0 within the adjustment range can be small. The other operations are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0031】(実施例3)図4は本発明の第3の実施例
を示す回路ブロック図である。図4に示すように、本実
施例の場合も基本的な構成は実施例1と共通であり、共
通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、本実
施例の特徴となる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a circuit block diagram showing a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, even in the case of this embodiment, the basic configuration is common to that of the first embodiment, the common parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, which is a feature of this embodiment. Only the part will be described.

【0032】本実施例は、磁気増幅器MLに流れるリセ
ット電流のレベルを検出するリセット電流検出部9を備
えるとともに、リセット電流検出部9で検出されたリセ
ット電流のレベルに応じて電源部1のスイッチング素子
1 のオンデューティを可変するようにスイッチング素
子Q1 をオン/オフするスイッチング制御部5eが制御
部5に設けてある点に特徴を有する。
This embodiment includes a reset current detector 9 for detecting the level of the reset current flowing through the magnetic amplifier ML, and switches the power supply 1 according to the level of the reset current detected by the reset current detector 9. having features the on-duty of the element Q 1 in that the switching control unit 5e for turning on / off the switching element Q 1 so that the variable is provided to the control unit 5.

【0033】リセット電流検出部9は、リセット電流可
変部3と磁気増幅器MLとの間に設けられたカレントト
ランスCTと、カレントトランスCTの出力によりリセ
ット電流のレベルを検知するレベル検知部9aとを具備
し、検出したリセット電流のレベルを示す信号がレベル
検知部9aから制御部5のスイッチング制御部5eに入
力される。
The reset current detection unit 9 includes a current transformer CT provided between the reset current variable unit 3 and the magnetic amplifier ML, and a level detection unit 9a for detecting the level of the reset current by the output of the current transformer CT. A signal indicating the level of the reset current that is provided and detected is input from the level detection unit 9a to the switching control unit 5e of the control unit 5.

【0034】スイッチング制御部5eは、上記信号が示
すリセット電流のレベルが、例えばリセット電流決定部
5bで決定されたリセット電流のレベルの数倍の値にな
ってリセット電流の制御ができなくなったような場合
に、制御可能になるまで電源部1からのパルス状の交流
電圧を下げるようにスイッチング素子Q1 のオンデュー
ティを小さくする。これにより、従来構成で説明した式
1の関係から出力電圧V 0 を調節範囲内で制御するのに
必要な磁束φの最大値が小さくて済むことになる。な
お、他の構成及び動作については実施例1と共通である
から説明は省略する。
The switching controller 5e receives the above signal.
The reset current level is, for example,
The value is several times the level of the reset current determined in 5b.
If the reset current cannot be controlled due to
The pulsed AC from the power supply 1 until it becomes controllable.
Switching element Q to lower the voltage1On Dew
Reduce the tee. This gives the formula described in the conventional configuration.
From the relationship of 1, the output voltage V 0To control within the adjustment range
It means that the required maximum value of the magnetic flux φ is small. Na
The other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
The description is omitted.

【0035】本実施例の構成では、スイッチング電源装
置の出力電圧V0 を調節範囲内において所定の目標値と
する際に、磁気増幅器MLの磁束φが充分でないため
に、実際に磁気増幅器MLに流れるリセット電流のレベ
ルがリセット電流決定部5bで決定されたレベルの数倍
になったときは、スイッチング制御部5eが電源部1の
スイッチング素子Q1 のオンデューティを小さくするよ
うにしたため、スイッチング電源装置の調節範囲が広い
場合であっても、調節に必要な磁束φを得るために磁気
増幅器MLの可飽和コアを大きくしたり、可飽和コアに
巻回されるコイルの巻数を増やしたりせずに済み、言い
換えれば、同じ調節範囲に対して従来よりも可飽和コア
を小さく或いはコイルの巻数を減らすことができ、スイ
ッチング電源装置の小型化と低コスト化が図れる。
In the configuration of this embodiment, when the output voltage V 0 of the switching power supply unit is set to a predetermined target value within the adjustment range, the magnetic flux φ of the magnetic amplifier ML is not sufficient, so that the magnetic amplifier ML is actually used. When the level of the reset current that flows is several times the level determined by the reset current determination unit 5b, the switching control unit 5e is configured to reduce the on-duty of the switching element Q 1 of the power supply unit 1, so that the switching power supply Even if the adjustment range of the device is wide, without increasing the saturable core of the magnetic amplifier ML or increasing the number of turns of the coil wound around the saturable core in order to obtain the magnetic flux φ required for adjustment. In other words, for the same adjustment range, the saturable core can be made smaller or the number of coil turns can be made smaller than in the conventional case, and the switching power supply can be made small. And cost reduction can be achieved.

【0036】(実施例4)図5に本発明の第4の実施例
の回路ブロック図を示す。図5に示すように、本実施例
の基本構成は実施例1〜3と共通であり、共通する部分
には同一の符号を付して説明は省略し、本実施例の特徴
となる部分についてのみ説明する。本実施例は、リセッ
ト電流検出部9から与えられるリセット電流を示す信号
に応じて、電源部1に設けられた基準電圧出力部7の基
準電圧のレベルを可変する基準電圧可変部5fを制御部
5に設けた点に特徴を有するものである。
(Embodiment 4) FIG. 5 shows a circuit block diagram of a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the basic configuration of the present embodiment is common to those of the first to third embodiments, common portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only explained. In the present embodiment, the control unit controls the reference voltage changing unit 5f that changes the level of the reference voltage of the reference voltage output unit 7 provided in the power supply unit 1 according to the signal indicating the reset current supplied from the reset current detecting unit 9. 5 is characterized in that it is provided in FIG.

【0037】基準電圧可変部5fは、上記信号が示すリ
セット電流のレベルが、例えばリセット電流決定部5b
で決定されたリセット電流のレベルの数倍の値になって
リセット電流の制御ができなくなったような場合に、制
御可能になるまで電源部1からのパルス状の交流電圧を
下げるように、基準電圧出力部7の基準電圧レベルを上
げて比較部8からのパルス出力のオンデューティ、すな
わちスイッチング素子Q1 のオンデューティを小さくす
る。これにより、従来構成で説明した式1の関係から出
力電圧V0 を調節範囲内で制御するのに必要な磁束φの
最大値が小さくて済むことになる。なお、他の構成及び
動作については実施例1〜3と共通であるから説明は省
略する。
In the reference voltage varying section 5f, the level of the reset current indicated by the signal is, for example, the reset current determining section 5b.
If the reset current cannot be controlled due to a value that is several times the level of the reset current determined in step 1, the pulsed AC voltage from the power supply unit 1 is lowered until it becomes controllable. The reference voltage level of the voltage output unit 7 is increased to reduce the on-duty of the pulse output from the comparison unit 8, that is, the on-duty of the switching element Q 1 . As a result, the maximum value of the magnetic flux φ required to control the output voltage V 0 within the adjustment range can be made small from the relationship of Expression 1 described in the conventional configuration. Note that the other configurations and operations are the same as those of the first to third embodiments, and thus the description thereof will be omitted.

【0038】[0038]

【発明の効果】請求項1の発明は、トランス及びスイッ
チング素子を有しトランスの1次側に供給される直流電
圧をスイッチング素子で断続させてトランスの2次側に
交流電圧を出力する電源部と、トランスの2次側に接続
される磁気増幅器と、磁気増幅器を介して供給される電
源部の交流出力電圧を直流電圧に変換するコンバータ部
と、磁気増幅器に供給されるリセット電流を可変するリ
セット電流可変部と、コンバータ部の直流出力電圧を検
出する検出部と、検出部の出力に基づいてコンバータ部
の直流出力電圧が所定の目標値となるようにリセット電
流可変部を制御してリセット電流を調節する制御部とを
備えたスイッチング電源装置において、コンバータ部の
直流出力電圧の調節範囲内にて所定の目標値を下げるに
従って電源部のスイッチング素子のオンデューティを小
さくするようにスイッチング素子をオン、オフ制御する
スイッチング制御部を具備したので、コンバータ部の直
流出力電圧の調節範囲を大きくした場合でも、目標値が
調節範囲の下限値に近づくにつれて磁気増幅器を構成す
る可飽和コアの容量や可飽和コアに巻回されるコイルの
巻数を減らすことができ、その結果、スイッチング電源
装置の小型化と低コスト化を図ることができるという効
果がある。
According to the first aspect of the present invention, a power supply unit having a transformer and a switching element, which interrupts the DC voltage supplied to the primary side of the transformer with the switching element and outputs an AC voltage to the secondary side of the transformer. A magnetic amplifier connected to the secondary side of the transformer; a converter section for converting the AC output voltage of the power supply section supplied via the magnetic amplifier into a DC voltage; and a reset current supplied to the magnetic amplifier. A reset current variable unit, a detection unit that detects the DC output voltage of the converter unit, and the reset current variable unit is controlled and reset so that the DC output voltage of the converter unit reaches a predetermined target value based on the output of the detection unit. In a switching power supply device including a control unit that adjusts a current, as the predetermined target value is lowered within the adjustment range of the DC output voltage of the converter unit, the power supply unit switches. Since a switching control unit that controls the switching elements to be turned on and off is provided so as to reduce the on-duty of the switching elements, the target value becomes the lower limit value of the adjustment range even when the adjustment range of the DC output voltage of the converter unit is increased. As it approaches, the capacity of the saturable core and the number of turns of the coil wound around the saturable core that configure the magnetic amplifier can be reduced, and as a result, the size and cost of the switching power supply device can be reduced. There is.

【0039】請求項2の発明は、スイッチング制御部
が、所定の目標値に応じた基準電圧を出力する基準電圧
発生回路と、発振器と、この発振器の出力を基準電圧発
生回路の基準電圧と比較して基準電圧のレベルに応じた
オンデューティを有するパルス信号を出力する比較器と
を備えたので、コンバータ部の直流出力電圧の調節範囲
を大きくした場合でも、目標値が調節範囲の下限値に近
づくにつれて磁気増幅器を構成する可飽和コアの容量や
可飽和コアに巻回されるコイルの巻数を減らすことがで
き、その結果、スイッチング電源装置の小型化と低コス
ト化を図ることができるという効果がある。
According to a second aspect of the present invention, the switching control unit compares the reference voltage generating circuit for outputting the reference voltage according to the predetermined target value, the oscillator, and the output of the oscillator with the reference voltage of the reference voltage generating circuit. Since it is equipped with a comparator that outputs a pulse signal having an on-duty according to the level of the reference voltage, the target value becomes the lower limit value of the adjustment range even when the adjustment range of the DC output voltage of the converter unit is increased. As it approaches, the capacity of the saturable core and the number of turns of the coil wound around the saturable core that configure the magnetic amplifier can be reduced, and as a result, the size and cost of the switching power supply device can be reduced. There is.

【0040】請求項3の発明は、トランス及びスイッチ
ング素子を有しトランスの1次側に供給される直流電圧
をスイッチング素子で断続させてトランスの2次側に交
流電圧を出力する電源部と、トランスの2次側に接続さ
れる磁気増幅器と、磁気増幅器を介して供給される電源
部の交流出力電圧を直流電圧に変換するコンバータ部
と、磁気増幅器に供給されるリセット電流を可変するリ
セット電流可変部と、コンバータ部の直流出力電圧を検
出する検出部と、検出部の出力に基づいてコンバータ部
の直流出力電圧が所定の目標値となるようにリセット電
流可変部を制御してリセット電流を調節する制御部とを
備えたスイッチング電源装置において、磁気増幅器に流
れるリセット電流を検出するリセット電流検出部と、リ
セット電流検出部で検出されたリセット電流が所定値以
上であればリセット電流の変化に応じて電源部のスイッ
チング素子のオンデューティを可変するようにスイッチ
ング素子をオン、オフ制御するスイッチング制御部を具
備したので、コンバータ部の直流出力電圧の調節範囲を
大きくした場合でも、目標値が調節範囲の下限値に近づ
くにつれて所定値を越えて増大するリセット電流の変化
を検出し、そのリセット電流の変化を抑えるようにスイ
ッチング素子のオンデューティを可変することで、磁気
増幅器に必要とされる磁束を減少させ、磁気増幅器を構
成する可飽和コアの容量や可飽和コアに巻回されるコイ
ルの巻数を減らすことができ、その結果、スイッチング
電源装置の小型化と低コスト化を図ることができるとい
う効果がある。
According to a third aspect of the present invention, a power supply unit having a transformer and a switching element, which interrupts the DC voltage supplied to the primary side of the transformer with the switching element and outputs an AC voltage to the secondary side of the transformer, A magnetic amplifier connected to the secondary side of the transformer, a converter unit for converting the AC output voltage of the power supply unit supplied via the magnetic amplifier into a DC voltage, and a reset current for varying the reset current supplied to the magnetic amplifier. A variable section, a detection section for detecting the DC output voltage of the converter section, and a reset current control section that controls the reset current variable section so that the DC output voltage of the converter section reaches a predetermined target value based on the output of the detection section. In a switching power supply device including a control unit for adjusting, a reset current detection unit for detecting a reset current flowing in a magnetic amplifier and a reset current detection unit are provided. If the output reset current is a predetermined value or more, the converter unit is equipped with a switching control unit that controls the ON / OFF of the switching element so that the ON duty of the switching element of the power supply unit is changed according to the change of the reset current. Even when the DC output voltage adjustment range is increased, a switching element that detects a change in the reset current that increases beyond a specified value as the target value approaches the lower limit value of the adjustment range and suppresses the change in the reset current is detected. By changing the on-duty of, the magnetic flux required for the magnetic amplifier can be reduced, and the capacity of the saturable core that constitutes the magnetic amplifier and the number of turns of the coil wound around the saturable core can be reduced. As a result, it is possible to reduce the size and cost of the switching power supply device.

【0041】請求項4の発明は、スイッチング制御部
が、リセット電流値に応じた基準電圧を出力する基準電
圧発生回路と、発振器と、この発振器の出力を基準電圧
発生回路の基準電圧と比較して基準電圧のレベルに応じ
たオンデューティを有するパルス信号を出力する比較器
とを備えたので、コンバータ部の直流出力電圧の調節範
囲を大きくした場合でも、目標値が調節範囲の下限値に
近づくにつれて所定値を越えて増大するリセット電流の
変化を検出し、そのリセット電流の変化を抑えるように
スイッチング素子のオンデューティを可変することで、
磁気増幅器に必要とされる磁束を減少させ、磁気増幅器
を構成する可飽和コアの容量や可飽和コアに巻回される
コイルの巻数を減らすことができ、その結果、スイッチ
ング電源装置の小型化と低コスト化を図ることができる
という効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, the switching control section compares the reference voltage generating circuit for outputting the reference voltage corresponding to the reset current value, the oscillator, and the output of the oscillator with the reference voltage of the reference voltage generating circuit. And a comparator that outputs a pulse signal having an on-duty according to the level of the reference voltage, the target value approaches the lower limit value of the adjustment range even when the adjustment range of the DC output voltage of the converter unit is increased. As the change in the reset current that increases beyond a predetermined value is detected, the on-duty of the switching element is changed so as to suppress the change in the reset current.
The magnetic flux required for the magnetic amplifier can be reduced, the capacity of the saturable core and the number of turns of the coil wound around the saturable core that constitute the magnetic amplifier can be reduced, and as a result, downsizing of the switching power supply device can be achieved. There is an effect that the cost can be reduced.

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

【図1】実施例1を示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment.

【図2】同上の動作を説明するためのフローチャートで
ある。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the above.

【図3】実施例2を示す回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram showing a second embodiment.

【図4】実施例3を示す回路ブロック図である。FIG. 4 is a circuit block diagram showing a third embodiment.

【図5】実施例4を示す回路ブロック図である。FIG. 5 is a circuit block diagram showing a fourth embodiment.

【図6】従来例を示す回路ブロック図である。FIG. 6 is a circuit block diagram showing a conventional example.

【図7】同上の動作を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源部 2 コンバータ部 3 リセット電流可変部 4 検出部 5 制御部 5a 目標値決定部 5b リセット電流決定部 5c オン/オフ制御部 Q1 スイッチング素子1 Power Supply Section 2 Converter Section 3 Reset Current Variable Section 4 Detecting Section 5 Control Section 5a Target Value Determining Section 5b Reset Current Determining Section 5c ON / OFF Control Section Q 1 Switching Element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森井 彰一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 宗進 耕児 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−75333(JP,A) 特開 平6−319258(JP,A) 実開 平6−17388(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 G05F 1/32 H03K 17/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shoichi Morii 1048, Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Kouji Soshin, 1048, Kadoma, Kadoma City Osaka Prefecture 56) References Japanese Patent Laid-Open No. 7-75333 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 6-319258 (JP, A) Actual Flat 6-17388 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/28 G05F 1/32 H03K 17/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トランス及びスイッチング素子を有しト
ランスの1次側に供給される直流電圧をスイッチング素
子で断続させてトランスの2次側に交流電圧を出力する
電源部と、トランスの2次側に接続される磁気増幅器
と、磁気増幅器を介して供給される電源部の交流出力電
圧を直流電圧に変換するコンバータ部と、磁気増幅器に
供給されるリセット電流を可変するリセット電流可変部
と、コンバータ部の直流出力電圧を検出する検出部と、
検出部の出力に基づいてコンバータ部の直流出力電圧が
所定の目標値となるようにリセット電流可変部を制御し
てリセット電流を調節する制御部とを備えたスイッチン
グ電源装置において、コンバータ部の直流出力電圧の調
節範囲内にて所定の目標値を下げるに従って電源部のス
イッチング素子のオンデューティを小さくするようにス
イッチング素子をオン、オフ制御するスイッチング制御
部を具備したことを特徴とするスイッチング電源装置。
1. A power supply unit having a transformer and a switching element, which interrupts a DC voltage supplied to the primary side of the transformer by a switching element to output an AC voltage to the secondary side of the transformer, and a secondary side of the transformer. And a magnetic amplifier connected to the magnetic amplifier, a converter unit for converting an AC output voltage of a power supply unit supplied via the magnetic amplifier into a DC voltage, a reset current variable unit for varying a reset current supplied to the magnetic amplifier, and a converter. Detection unit for detecting the DC output voltage of the unit,
In the switching power supply device including a control unit that controls the reset current variable unit so that the DC output voltage of the converter unit becomes a predetermined target value based on the output of the detection unit, A switching power supply device comprising a switching control unit for controlling ON / OFF of the switching element so that the ON duty of the switching element of the power supply unit is reduced as the predetermined target value is lowered within the adjustment range of the output voltage. .
【請求項2】 スイッチング制御部は、所定の目標値に
応じた基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、発振器
と、この発振器の出力を基準電圧発生回路の基準電圧と
比較して基準電圧のレベルに応じたオンデューティを有
するパルス信号を出力する比較器とを備えて成ることを
特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
2. The switching control unit includes a reference voltage generating circuit that outputs a reference voltage according to a predetermined target value, an oscillator, and an output of the oscillator compared with a reference voltage of the reference voltage generating circuit to generate a reference voltage. The switching power supply device according to claim 1, further comprising a comparator that outputs a pulse signal having an on-duty according to a level.
【請求項3】 トランス及びスイッチング素子を有しト
ランスの1次側に供給される直流電圧をスイッチング素
子で断続させてトランスの2次側に交流電圧を出力する
電源部と、トランスの2次側に接続される磁気増幅器
と、磁気増幅器を介して供給される電源部の交流出力電
圧を直流電圧に変換するコンバータ部と、磁気増幅器に
供給されるリセット電流を可変するリセット電流可変部
と、コンバータ部の直流出力電圧を検出する検出部と、
検出部の出力に基づいてコンバータ部の直流出力電圧が
所定の目標値となるようにリセット電流可変部を制御し
てリセット電流を調節する制御部とを備えたスイッチン
グ電源装置において、磁気増幅器に流れるリセット電流
を検出するリセット電流検出部と、リセット電流検出部
で検出されたリセット電流が所定値以上であればリセッ
ト電流の変化に応じて電源部のスイッチング素子のオン
デューティを可変するようにスイッチング素子をオン、
オフ制御するスイッチング制御部を具備したことを特徴
とするスイッチング電源装置。
3. A power source unit having a transformer and a switching element, which interrupts a DC voltage supplied to the primary side of the transformer with the switching element to output an AC voltage to the secondary side of the transformer, and a secondary side of the transformer. And a magnetic amplifier connected to the magnetic amplifier, a converter unit for converting an AC output voltage of a power supply unit supplied via the magnetic amplifier into a DC voltage, a reset current variable unit for varying a reset current supplied to the magnetic amplifier, and a converter. Detection unit for detecting the DC output voltage of the unit,
In the switching power supply device, which includes a control unit that controls the reset current variable unit so that the DC output voltage of the converter unit has a predetermined target value based on the output of the detection unit and adjusts the reset current, the current flows to the magnetic amplifier. A reset current detection unit that detects the reset current, and a switching element that changes the on-duty of the switching element of the power supply unit according to the change of the reset current if the reset current detected by the reset current detection unit is a predetermined value or more. Turn on the
A switching power supply device comprising a switching control unit for performing off control.
【請求項4】 スイッチング制御部は、リセット電流値
に応じた基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、発振
器と、この発振器の出力を基準電圧発生回路の基準電圧
と比較して基準電圧のレベルに応じたオンデューティを
有するパルス信号を出力する比較器とを備えて成ること
を特徴とする請求項3記載のスイッチング電源装置。
4. A switching control section, a reference voltage generating circuit for outputting a reference voltage according to a reset current value, an oscillator, and an output of this oscillator is compared with a reference voltage of the reference voltage generating circuit to compare the level of the reference voltage. 4. The switching power supply device according to claim 3, further comprising a comparator that outputs a pulse signal having an on-duty corresponding to the above.
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