JP5495679B2 - Power circuit - Google Patents

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Description

本発明は、電源回路に関するものである。   The present invention relates to a power supply circuit.

様々な電子機器において、電子機器を駆動させるための電力を供給する電源回路が設けられている。この種の電源回路として、特許文献1に示される複出力制御電源装置が例示されている。   In various electronic devices, a power supply circuit that supplies electric power for driving the electronic device is provided. As this type of power supply circuit, a multiple output control power supply apparatus disclosed in Patent Document 1 is exemplified.

この種の装置は、変換損失が少ない複出力制御を可能とするために、以下に示されるような構成とされている。すなわち、PWM制御回路が一次巻線側のトランジスタをPWM制御する。また、PWM制御回路から出力されるパルスに同期した同期信号が二次巻線側のDフリップフロップ回路へ出力される。そして、Dフリップフロップ回路へ出力された同期信号に応じてDフリップフロップ回路のデータが変更される。その際、エミッタ電圧が印加されていない状態の二次巻線側のトランジスタ回路がオンオフされる。   This type of apparatus is configured as shown below in order to enable double output control with low conversion loss. That is, the PWM control circuit performs PWM control on the primary winding side transistor. Further, a synchronization signal synchronized with the pulse output from the PWM control circuit is output to the D flip-flop circuit on the secondary winding side. The data of the D flip-flop circuit is changed according to the synchronization signal output to the D flip-flop circuit. At that time, the transistor circuit on the secondary winding side in which no emitter voltage is applied is turned on and off.

特開平6−169568号公報JP-A-6-169568

ところで、一般に、電源回路のトランスの巻数比は、トランスが、所定の範囲内にある電圧値の電力の供給を受け付けたときに損失が少ない状態で動作することができるような巻数比とされている。そのため、当該所定の範囲から外れる電圧値の電力が供給されたときには、トランスは損失が少ない状態で動作することができないため、電圧値の変換効率が低下して理想的な変圧比が得られないという問題がある。   By the way, in general, the turns ratio of the transformer of the power supply circuit is set so that the transformer can be operated with little loss when receiving the supply of power having a voltage value within a predetermined range. Yes. For this reason, when power having a voltage value outside the predetermined range is supplied, the transformer cannot operate with little loss, so that the conversion efficiency of the voltage value is lowered and an ideal transformation ratio cannot be obtained. There is a problem.

上記特許文献1に示される装置では、エミッタ電圧が印加されていない状態の二次巻線側のトランジスタ回路がオンオフされるようにして、変換損失が少ない複出力制御を可能としている。   In the device disclosed in Patent Document 1, the multi-output control with low conversion loss is enabled by turning on and off the transistor circuit on the secondary winding side in a state where the emitter voltage is not applied.

しかしながら、上記特許文献1に示される装置では、変換損失が少ない複出力制御を可能とするために、エミッタ電圧が印加されていない状態の二次巻線側のトランジスタ回路のオンオフが制御されているに過ぎず、トランスの巻数比は変化しない。従って、トランスに、損失の少ない状態で動作することができる電圧値の範囲から外れた電圧値の電力が供給されたときに、電圧値の変換効率が低下して理想的な変圧比が得られないという問題は解決されてはいない。   However, in the device disclosed in Patent Document 1, on / off of the transistor circuit on the secondary winding side in a state where no emitter voltage is applied is controlled in order to enable double output control with low conversion loss. However, the transformer turns ratio does not change. Therefore, when the transformer is supplied with power having a voltage value that is out of the range of the voltage value that can operate in a low loss state, the conversion efficiency of the voltage value is lowered, and an ideal transformation ratio is obtained. The problem of not being solved is not solved.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、トランスに、損失の少ない状態で動作することができる電圧値の範囲から外れた電圧値の電力が供給されたときでも、電圧値の変換効率が低下せず理想的な変圧比が得られる電源回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problem, and even when the transformer is supplied with power having a voltage value outside the range of voltage values that can operate in a state with little loss, the voltage value is An object of the present invention is to provide a power supply circuit capable of obtaining an ideal transformation ratio without lowering the conversion efficiency.

本発明の一局面に係る電源回路は、一次巻線と二次巻線とを含むトランスと、前記一次巻線の巻数を変更する巻数変更部と、供給される交流電力を整流する整流回路と、整流された前記交流電力の電圧値を予め設定された電圧値にまで昇圧する昇圧回路と、昇圧された前記交流電力を平滑して直流電力を得る平滑回路と、前記平滑回路で平滑された電圧の帰還を受けて、前記直流電力の電圧値が前記予め設定された電圧値となるように、前記昇圧回路をフィードバック制御する第1制御部とを備え、前記平滑回路によって得られた前記直流電力が、一次側電力ラインを介して前記一次巻線に供給される構成とされ、前記巻数変更部は、前記一次巻線に供給された電力の電圧値に応じて前記一次巻線の巻数を変更し、前記トランスは、前記一次巻線に供給された電力を電磁誘導によって前記二次巻線に伝え、前記一次巻線は、複数の区画に分割されており、前記巻数変更部は、前記複数の区画のうち、前記電力の電圧値に応じた区画を導通させ、前記巻数変更部は、前記複数の区画の各々に対応して設けられ、前記複数の区画の各々を導通させるために作動する複数のスイッチング素子と、前記電力の電圧値に応じて、前記複数のスイッチング素子のいずれかを作動させる第2制御部と、カソードが前記一次側電力ラインに接続され、アノードが前記第2制御部に接続されたツエナーダイオードとを備え、前記一次巻線は、第1の一次巻線及び第2の一次巻線を備え、前記複数のスイッチング素子は、前記第1の一次巻線を導通させるために作動する第1のスイッチング素子と、前記第1の一次巻線及び前記第2の一次巻線を導通させるために作動する第2のスイッチング素子とを備え、前記第2の制御部は、前記一次側電力ラインに供給される直流電力の電圧値が前記ツエナーダイオードの降伏電圧に満たない場合、前記第1のスイッチング素子に所定のデューティ比のパルスを出力して、当該パルスに同期して前記第1のスイッチング素子をオンオフさせ、前記一次側電力ラインに供給される直流電力の電圧値が前記ツエナーダイオードの降伏電圧を超える場合、前記第2のスイッチング素子に所定のデューティ比のパルスを出力して、当該パルスに同期して前記第2のスイッチング素子をオンオフさせることを特徴とする。 A power supply circuit according to one aspect of the present invention includes a transformer including a primary winding and a secondary winding, a winding number changing unit that changes the number of turns of the primary winding, and a rectifier circuit that rectifies the supplied AC power. A voltage boosting circuit that boosts the voltage value of the rectified AC power to a preset voltage value, a smoothing circuit that smoothes the boosted AC power to obtain DC power, and is smoothed by the smoothing circuit A first control unit that feedback-controls the booster circuit so that the voltage value of the DC power becomes the preset voltage value in response to voltage feedback, and the DC obtained by the smoothing circuit Power is configured to be supplied to the primary winding via a primary power line, and the winding number changing unit determines the number of turns of the primary winding according to the voltage value of the power supplied to the primary winding. Change and the transformer is the primary The power supplied to the wire is transmitted to the secondary winding by electromagnetic induction, the primary winding is divided into a plurality of sections, and the winding number changing unit is a voltage of the power among the plurality of sections. The section corresponding to the value is made conductive, and the winding number changing unit is provided corresponding to each of the plurality of sections, and operates to make each of the plurality of sections conductive, and the power A second control unit that operates one of the plurality of switching elements according to a voltage value; and a Zener diode having a cathode connected to the primary power line and an anode connected to the second control unit. The primary winding includes a first primary winding and a second primary winding, and the plurality of switching elements are a first switching element that operates to conduct the first primary winding; The above And a second switching element that operates to conduct the first primary winding and the second primary winding, and the second control unit is a voltage of DC power supplied to the primary power line. When the value is less than the breakdown voltage of the Zener diode, a pulse having a predetermined duty ratio is output to the first switching element, the first switching element is turned on / off in synchronization with the pulse, and the primary side When the voltage value of the DC power supplied to the power line exceeds the breakdown voltage of the Zener diode, a pulse having a predetermined duty ratio is output to the second switching element, and the second switching element is synchronized with the second pulse. The switching element is turned on / off .

この構成によれば、一次巻線に供給される電力の電圧値に応じて、トランスの一次巻線の巻数が切り換えられるので、供給される電力の電圧値に応じた理想的な巻数比が得られる。   According to this configuration, since the number of turns of the primary winding of the transformer is switched according to the voltage value of the power supplied to the primary winding, an ideal turn ratio according to the voltage value of the supplied power is obtained. It is done.

これにより、たとえ、一次巻線の巻数が固定された状態ではトランスが損失の少ない状態で動作することができない範囲の電圧値の電力が供給されたときでも、理想的な巻数比が得られるため、電圧値の変換効率が低下せずに理想的な変圧比が得られる。そのため、供給される電力の電圧値の範囲が広範囲に及んでも、トランスが損失の少ない状態で動作することができるため、二次巻線側の負荷へ供給できる電力の低下を防ぐことができる。   As a result, an ideal turns ratio can be obtained even when power of a voltage value in a range in which the transformer cannot operate with a small loss when the number of turns of the primary winding is fixed is supplied. The ideal transformation ratio can be obtained without lowering the conversion efficiency of the voltage value. Therefore, even if the range of the voltage value of the supplied power reaches a wide range, the transformer can operate in a state with little loss, so that a reduction in power that can be supplied to the load on the secondary winding side can be prevented. .

この構成によれば、一次巻線における複数の区画のうち、一次巻線に供給される電力の電圧値に応じた区画を導通させるという簡易な制御によって、一次巻線の巻数を適宜切り換えることができる。   According to this configuration, the number of turns of the primary winding can be appropriately switched by a simple control of conducting a section corresponding to the voltage value of the power supplied to the primary winding among a plurality of sections in the primary winding. it can.

この構成によれば、一次巻線に供給される電力の電圧値に応じて複数のスイッチング素子のいずれかを作動させるという簡易な制御によって、一次巻線の巻数を適宜切り換えることができる。   According to this configuration, the number of turns of the primary winding can be appropriately switched by a simple control of operating any one of the plurality of switching elements according to the voltage value of the power supplied to the primary winding.

この構成によれば、整流された交流電力の電圧値が、昇圧回路によって予め設定された電圧値にまで昇圧され、当該昇圧された交流電力が平滑回路によって平滑されて直流電力とされる。そして、当該直流電力が一次巻線に供給される。   According to this configuration, the voltage value of the rectified AC power is boosted to a preset voltage value by the booster circuit, and the boosted AC power is smoothed by the smoothing circuit to become DC power. Then, the DC power is supplied to the primary winding.

このように、整流された交流電力の電圧値が予め設定された電圧値にまで昇圧されるので、供給される交流電力の電圧値の範囲が広い際でも、一次巻線には、予め設定された電圧値の直流電力が供給される。これにより、二次巻線側では、供給される交流電力の電圧値の範囲にかかわらず、一定の電圧値の直流電力が得られる。そのため、供給される交流電力の電圧値が異なる世界各国において、この構成に係る電源装置を用いることができる。   Thus, since the voltage value of the rectified AC power is boosted to a preset voltage value, the primary winding is set in advance even when the range of the voltage value of the supplied AC power is wide. DC power having a predetermined voltage value is supplied. As a result, on the secondary winding side, DC power having a constant voltage value can be obtained regardless of the range of the voltage value of the supplied AC power. Therefore, the power supply device according to this configuration can be used in countries around the world where the voltage value of the supplied AC power is different.

上記構成において、前記整流回路によって整流された前記交流電力の電圧値を前記昇圧回路によって昇圧させずに、当該整流された交流電力を前記平滑回路へ入力させる省エネルギーモードを実行する省エネルギー制御部をさらに備える構成とすることができる。 In the above-described configuration, an energy saving control unit that executes an energy saving mode for inputting the rectified AC power to the smoothing circuit without boosting the voltage value of the AC power rectified by the rectifier circuit by the booster circuit. Ru can be configured to include.

この構成によれば、省エネルギーモードが実行されている際には、整流された交流電力が昇圧されずに平滑回路へ入力される。そのため、平滑回路からは、供給された交流電力の電圧値がそのまま反映された直流電力が一次巻線へ伝えられる。   According to this configuration, when the energy saving mode is executed, the rectified AC power is input to the smoothing circuit without being boosted. For this reason, the smoothing circuit transmits to the primary winding DC power in which the voltage value of the supplied AC power is reflected as it is.

そして、この構成によれば、先述されたように、供給される電力の電圧値に応じた理想的な巻数比が得られるので、たとえ、省エネルギーモード中において、供給された交流電力の電圧値がそのまま反映された直流電力が一次巻線へ伝えられても、損失が少ない状態でトランスが動作することができる。   According to this configuration, as described above, an ideal turns ratio corresponding to the voltage value of the supplied power can be obtained. Therefore, even in the energy saving mode, the voltage value of the supplied AC power is Even if the direct-current power reflected as it is is transmitted to the primary winding, the transformer can operate with little loss.

本発明によれば、一次巻線の巻数が固定された状態ではトランスが損失の少ない状態で動作することができない範囲の電圧値の電力が供給されたときでも、理想的な巻数比が得られるため、電圧値の変換効率が低下せずに理想的な変圧比が得られる。そのため、供給される電力の電圧値の範囲が広範囲に及んでも、トランスが損失の少ない状態で動作することができるため、二次巻線側の負荷へ供給できる電力の低下を防ぐことができる。   According to the present invention, an ideal turns ratio can be obtained even when power having a voltage value in a range in which the transformer cannot operate with a small loss when the number of turns of the primary winding is fixed is supplied. Therefore, an ideal transformation ratio can be obtained without reducing the conversion efficiency of the voltage value. Therefore, even if the range of the voltage value of the supplied power reaches a wide range, the transformer can operate in a state with little loss, so that a reduction in power that can be supplied to the load on the secondary winding side can be prevented. .

本発明の一実施形態に係る電源回路の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the power supply circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 第1及び第2のトランジスタの各々と、一次巻線との間の接続状態の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the connection state between each of the 1st and 2nd transistor, and a primary winding. 第1の一次巻線、第2の一次巻線、及び、二次巻線を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the 1st primary winding, the 2nd primary winding, and the secondary winding. 供給される直流電力の電圧値と一次巻線20の巻数との間の相関の一例を示した図である。3 is a diagram illustrating an example of a correlation between a voltage value of supplied DC power and the number of turns of a primary winding 20. FIG. 電源回路の参考例を示した図である。It is the figure which showed the reference example of the power supply circuit.

以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電源回路の一例を示した図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention.

図1に示される電源回路1は、交流電源12から供給される交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を負荷11に供給するように構成されている。そのため、電源回路1は、トランス2、ツエナーダイオード3、第1及び第2のスイッチング回路40及び41、PWM制御部(制御部)42、ダイオードブリッジ(整流回路)5、昇圧回路として設けられたPFC回路(power factor control circuit;力率改善回路)6、PFC制御部7、一次側平滑コンデンサ(平滑回路)8、整流ダイオード9、二次側平滑コンデンサ10、及び、省エネルギー制御部13を備える。   A power supply circuit 1 shown in FIG. 1 is configured to convert AC power supplied from an AC power supply 12 into DC power and supply the DC power to a load 11. Therefore, the power supply circuit 1 includes a transformer 2, a Zener diode 3, first and second switching circuits 40 and 41, a PWM control unit (control unit) 42, a diode bridge (rectifier circuit) 5, and a PFC provided as a booster circuit. A circuit (power factor control circuit) 6, a PFC control unit 7, a primary side smoothing capacitor (smoothing circuit) 8, a rectifier diode 9, a secondary side smoothing capacitor 10, and an energy saving control unit 13 are provided.

トランス2は、一次巻線20及び二次巻線21を備えており、一次巻線20に供給される直流電力を電磁誘導によって二次巻線21に伝える。ツエナーダイオード3は、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値が、予め設定された設定電圧値を超えるか否かを検出するために設けられている。第1及び第2のスイッチング回路40及び41は、第1の一次巻線200及び第2の一次巻線201の導通及び非導通を切り換える。PWM制御部(制御部)42は、第1及び第2のスイッチング回路40及び41をPWM制御する。   The transformer 2 includes a primary winding 20 and a secondary winding 21, and transmits DC power supplied to the primary winding 20 to the secondary winding 21 by electromagnetic induction. The Zener diode 3 is provided to detect whether or not the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 exceeds a preset voltage value. The first and second switching circuits 40 and 41 switch between conduction and non-conduction of the first primary winding 200 and the second primary winding 201. The PWM control unit (control unit) 42 performs PWM control on the first and second switching circuits 40 and 41.

ダイオードブリッジ5は、交流電源12から供給される交流電力を整流して脈流を生成する。PFC回路6は、脈流として入力される交流電力の電圧値及び電流値の変化の過程を揃えつつ、当該交流電力の電圧値を予め定められた電圧値にまで昇圧する。ここに、PFC回路6として、例えば、昇圧型PFC回路を用いることができる。   The diode bridge 5 rectifies AC power supplied from the AC power supply 12 to generate a pulsating flow. The PFC circuit 6 boosts the voltage value of the AC power to a predetermined voltage value while aligning the process of changing the voltage value and current value of the AC power input as the pulsating current. Here, as the PFC circuit 6, for example, a step-up PFC circuit can be used.

PFC制御部7は、一次側平滑コンデンサ8の端子間電圧の帰還を受けて、一次側平滑コンデンサ8から一次巻線20に供給される直流電力の電圧値が予め定められた電圧値となるように、PFC回路6を制御(フィードバック制御)する。   The PFC control unit 7 receives the feedback of the voltage between the terminals of the primary side smoothing capacitor 8 so that the voltage value of the DC power supplied from the primary side smoothing capacitor 8 to the primary winding 20 becomes a predetermined voltage value. Then, the PFC circuit 6 is controlled (feedback control).

PFC制御部7に対してこのようなフィードバック制御を実行させるため、一次側電力供給ラインL1には、抵抗45及び46からなる直列回路が一次側平滑コンデンサ8と並列に接続されている。これらの抵抗45及び46からなる直列回路は、一次側コンデンサ8の端子間電圧を抵抗分割により降圧する。このような抵抗分割により降圧された端子間電圧がPFC制御部7に入力される。これにより、PFC制御部7は、一次側平滑コンデンサ8の端子間電圧の帰還を受けて、一次側平滑コンデンサ8から一次巻線20に供給される直流電力の電圧値をフィードバック制御することができる。   In order to cause the PFC control unit 7 to perform such feedback control, a series circuit including resistors 45 and 46 is connected in parallel with the primary side smoothing capacitor 8 in the primary side power supply line L1. The series circuit including these resistors 45 and 46 steps down the voltage across the terminals of the primary side capacitor 8 by resistance division. The inter-terminal voltage stepped down by such resistance division is input to the PFC control unit 7. Accordingly, the PFC control unit 7 can perform feedback control of the voltage value of the DC power supplied from the primary side smoothing capacitor 8 to the primary winding 20 in response to feedback of the voltage between the terminals of the primary side smoothing capacitor 8. .

ここに、PFC制御部7として、PFC回路用のICを用いることができる。一次側平滑コンデンサ8は、PFC回路6から脈流として出力される交流電力を受け付けて充放電することにより直流電力を一次巻線20へ供給する。   Here, an IC for a PFC circuit can be used as the PFC control unit 7. The primary side smoothing capacitor 8 receives the AC power output as a pulsating flow from the PFC circuit 6 and charges and discharges the DC power to the primary winding 20.

整流ダイオード9は、トランス2の二次巻線21にパルスとして伝えられる直流電力を整流する。ここに、直流電力がトランス2の二次巻線21にパルスとして伝えられる理由は後述される。二次側平滑コンデンサ10は、整流ダイオード9によって整流されたパルスを平滑して直流電力とする。   The rectifier diode 9 rectifies DC power transmitted as a pulse to the secondary winding 21 of the transformer 2. The reason why DC power is transmitted as a pulse to the secondary winding 21 of the transformer 2 will be described later. The secondary side smoothing capacitor 10 smoothes the pulse rectified by the rectifier diode 9 to generate DC power.

省エネルギー制御部13は、PFC制御部7に対して制御信号を出力して省エネルギーモードを実行させる。PFC制御部7は省エネルギーモードの実行を指示する制御信号を受け付けたときにはPFC回路6を作動させない。その際、ダイオードブリッジ5によって整流された交流電力はPFC回路6によって昇圧されずにそのままの電圧値を維持した状態で、一次側平滑コンデンサ8によって直流電力とされる。   The energy saving control unit 13 outputs a control signal to the PFC control unit 7 to execute the energy saving mode. The PFC control unit 7 does not operate the PFC circuit 6 when receiving a control signal instructing execution of the energy saving mode. At this time, the AC power rectified by the diode bridge 5 is not boosted by the PFC circuit 6 and is maintained as the DC voltage by the primary side smoothing capacitor 8 while maintaining the voltage value as it is.

以下、先述された各構成要素の機能を詳述しながら、電源回路1の基本的な動作について説明する。まず、ダイオードブリッジ5が、交流電源12から供給される交流電力を受け付ける。ここに、ダイオードブリッジ5は、例えば、実効値が85V〜276Vの範囲内の交流電力を受け付ける。   Hereinafter, the basic operation of the power supply circuit 1 will be described while detailing the function of each component described above. First, the diode bridge 5 receives AC power supplied from the AC power supply 12. Here, the diode bridge 5 receives, for example, AC power within an effective value range of 85V to 276V.

ダイオードブリッジ5は、受け付けた交流電力を整流して脈流とする。ここに、脈流とは、流れる方向が一定で、大きさが周期的に変化している電流を意味する。脈流とされた交流電力はPFC回路6に入力される。すると、PFC回路6に入力された交流電力は、その電圧値及び電流値の変化の過程が揃い、且つ、電圧値が予め定められた電圧値にまで昇圧された交流電力とされ、一次側電力ラインL1に出力される。   The diode bridge 5 rectifies the received AC power to generate a pulsating flow. Here, the pulsating flow means a current whose flow direction is constant and whose magnitude changes periodically. The AC power converted to pulsating current is input to the PFC circuit 6. Then, the AC power input to the PFC circuit 6 is the AC power in which the process of changing the voltage value and the current value is uniform and the voltage value is boosted to a predetermined voltage value, and the primary power Output to line L1.

一次側電力ラインL1に出力された交流電力は一次側平滑コンデンサ8の充放電によって平滑されて直流電力とされ、一次側電力ラインL1に出力される。このような一次側平滑コンデンサ8の機能によって、一次側電力ラインL1には直流電力が供給される。これにより、一次巻線20に対して直流電力が供給される。また、その直流電力は、後述される第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41のソース端子にも出力される。これにより、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41にはソース電圧が印加される。   The AC power output to the primary side power line L1 is smoothed by charging / discharging of the primary side smoothing capacitor 8 to become DC power, and is output to the primary side power line L1. With such a function of the primary side smoothing capacitor 8, DC power is supplied to the primary side power line L1. Thereby, DC power is supplied to the primary winding 20. The DC power is also output to the source terminals of a first transistor 40 and a second transistor 41, which will be described later. Thereby, the source voltage is applied to the first transistor 40 and the second transistor 41.

ツエナーダイオード3のカソード端子は一次側電力ラインL1に接続されている。一方、アノード端子はPWM制御部42に接続されている。これにより、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3固有の降伏電圧以上となれば、ツエナーダイオード3の逆方向電流が、PWM制御部42に対して流れる。一方、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値が降伏電圧に満たないときには逆方向電圧は流れない。   The cathode terminal of the Zener diode 3 is connected to the primary power line L1. On the other hand, the anode terminal is connected to the PWM control unit 42. As a result, if the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L <b> 1 is equal to or higher than the breakdown voltage specific to the Zener diode 3, the reverse current of the Zener diode 3 flows to the PWM control unit 42. On the other hand, the reverse voltage does not flow when the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 is less than the breakdown voltage.

PWM制御部42は、この逆方向電流を検出することによって、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値が、ツエナーダイオード3の降伏電圧を超えていることを検出する。一方、PWM制御部42は、逆方向電流を検出しないときには、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値が、ツエナーダイオード3の降伏電圧に満たないことを検出する。   The PWM control unit 42 detects that the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 exceeds the breakdown voltage of the Zener diode 3 by detecting the reverse current. On the other hand, when the reverse current is not detected, the PWM control unit 42 detects that the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 is less than the breakdown voltage of the Zener diode 3.

PWM制御部42には、抵抗器43を介して第1のトランジスタ40のゲート端子が接続されており、抵抗器44を介して第2のトランジスタ41のゲート端子が接続されている。ここに、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41は、本実施形態においては、Nチャネル型MOSFETで構成されている。   The PWM control unit 42 is connected to the gate terminal of the first transistor 40 via the resistor 43, and is connected to the gate terminal of the second transistor 41 via the resistor 44. Here, in the present embodiment, the first transistor 40 and the second transistor 41 are constituted by N-channel MOSFETs.

そして、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41において、各々のソース端子は一次側電力ラインL1に接続されている。一次側電力ラインL1には、先述されたように直流電力が供給されるので、各々のソース端子には、ソース電圧が印加される。   In each of the first transistor 40 and the second transistor 41, each source terminal is connected to the primary power line L1. Since DC power is supplied to the primary power line L1 as described above, a source voltage is applied to each source terminal.

トランス2において、一次巻線20は、第1の一次巻線200と第2の一次巻線201とに区画されている。第1の一次巻線200は、端部a及びbを有しており、第2の一次巻線201は、端部b及びcを有している。ここに、端部bは、第1の一次巻線200及び第2の一次巻線201が共通して有する端部である。第1の一次巻線200の端部bには、第1のトランジスタ40のドレイン端子が接続されている。また、第2の一次巻線201の端部cには、第2のトランジスタ41のドレイン端子が接続されている。   In the transformer 2, the primary winding 20 is partitioned into a first primary winding 200 and a second primary winding 201. The first primary winding 200 has ends a and b, and the second primary winding 201 has ends b and c. Here, the end b is an end that the first primary winding 200 and the second primary winding 201 have in common. The drain terminal of the first transistor 40 is connected to the end b of the first primary winding 200. The drain terminal of the second transistor 41 is connected to the end c of the second primary winding 201.

第1のトランジスタ40は、第1の一次巻線200を導通させるために作動する第1のスイッチング素子として機能する。また、第2のトランジスタ41は、第1の一次巻線200及び第2の一次巻線201を導通させるために作動する第2のスイッチング素子として機能する。PWM制御部42は、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41の各々を、第1及び第2のスイッチング素子として機能させるために、所定のデューティ比のパルスを出力する。   The first transistor 40 functions as a first switching element that operates to make the first primary winding 200 conductive. Further, the second transistor 41 functions as a second switching element that operates to make the first primary winding 200 and the second primary winding 201 conductive. The PWM control unit 42 outputs a pulse having a predetermined duty ratio in order to cause each of the first transistor 40 and the second transistor 41 to function as the first and second switching elements.

第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41は、PWM制御部42からパルスの出力を受け付ける。そして、当該パルスがハイレベルであるときにゲート電圧が印加されて、ドレイン端子とソース端子との間で電流が流れる。このように、ドレイン端子とソース端子との間で電流が流れることによって、第1の一次巻線200、及び、第1の一次巻線200及び第2の一次巻線201である一次巻線20そのものが導通状態となる。   The first transistor 40 and the second transistor 41 receive a pulse output from the PWM control unit 42. A gate voltage is applied when the pulse is at a high level, and a current flows between the drain terminal and the source terminal. In this way, when the current flows between the drain terminal and the source terminal, the first primary winding 200 and the primary winding 20 that is the first primary winding 200 and the second primary winding 201. It becomes a conductive state.

このように、第1の一次巻線200及び一次巻線20は、PWM制御部42から出力されるパルスがハイレベルであるときに導通状態となる。そのため、PWM制御部42から出力されるパルスがハイレベルにある期間が長いほど導通状態にある期間が長くなる。一方、ハイレベルにある期間が短いほど導通状態にある期間が短くなる。従って、PWM制御部42は、パルスのデューティ比を大小させることによって、導通状態にある期間を制御する。   Thus, the first primary winding 200 and the primary winding 20 are in a conductive state when the pulse output from the PWM control unit 42 is at a high level. Therefore, the longer the period during which the pulse output from the PWM control unit 42 is at the high level, the longer the period in which the pulse is in the conductive state. On the other hand, the shorter the period at the high level, the shorter the period in the conductive state. Therefore, the PWM control unit 42 controls the period in which the conduction state is established by increasing or decreasing the duty ratio of the pulse.

そして、第1の一次巻線200及び一次巻線20が導通状態にあるときには、第1の一次巻線200及び一次巻線20には、一次側平滑コンデンサ8によって平滑された交流電力(つまり直流電力)が供給される。ここで、先述されたように、第1の一次巻線200及び一次巻線20が導通状態にある期間は、パルスがハイレベルにある期間と相関しているので、一次巻線200及び一次巻線20には、直流電力が、パルスと同期して供給される。従って、第1の一次巻線200及び一次巻線20には、直流電力がパルス状に供給される。   When the first primary winding 200 and the primary winding 20 are in a conductive state, the first primary winding 200 and the primary winding 20 have AC power (that is, direct current) smoothed by the primary-side smoothing capacitor 8. Power). Here, as described above, the period in which the first primary winding 200 and the primary winding 20 are in the conductive state correlates with the period in which the pulse is at the high level. DC power is supplied to the line 20 in synchronization with the pulse. Therefore, DC power is supplied to the first primary winding 200 and the primary winding 20 in a pulsed manner.

第1の一次巻線200及び一次巻線20にパルスとして供給された直流電力は、電磁誘導によって二次巻線21に伝えられる。このように、一次巻線側20側にパルスとして供給された直流電力が二次巻線21に伝えられるので、二次巻線21には、変圧された直流電力がパルス状に伝えられる。   The DC power supplied as pulses to the first primary winding 200 and the primary winding 20 is transmitted to the secondary winding 21 by electromagnetic induction. Thus, since the DC power supplied as a pulse to the primary winding side 20 is transmitted to the secondary winding 21, the transformed DC power is transmitted to the secondary winding 21 in a pulse shape.

二次巻線21にパルス状に伝えられた直流電力は、整流ダイオード9によって整流され、二次側平滑コンデンサ10によって平滑されて直流電力とされる。このように二次側平滑コンデンサ10によって平滑されて生成された直流電力は二次側電力ラインL2に出力される。二次側電力ラインL2に出力された直流電力は負荷11に供給される。   The DC power transmitted in a pulse form to the secondary winding 21 is rectified by the rectifier diode 9 and smoothed by the secondary side smoothing capacitor 10 to be converted to DC power. The DC power thus generated by being smoothed by the secondary side smoothing capacitor 10 is output to the secondary side power line L2. The DC power output to the secondary power line L2 is supplied to the load 11.

ここに、二次巻線21にパルス状に伝えられた直流電力のハイレベルの期間が長いほど、負荷11に供給される直流電力の電圧値が高くなることが知られている。従って、PWM制御部42は、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41に出力するパルスのデューティ比を大小させて、負荷11に供給される直流電力の電圧値を制御する。   Here, it is known that the voltage value of the DC power supplied to the load 11 increases as the period of the high level of the DC power transmitted to the secondary winding 21 in a pulse shape is longer. Therefore, the PWM control unit 42 controls the voltage value of the DC power supplied to the load 11 by increasing or decreasing the duty ratio of the pulses output to the first transistor 40 and the second transistor 41.

このような基本的な動作を行う電源回路1は、先述したように、一次巻線20に供給された直流電力の電圧値に応じて一次巻線20の巻数を変更する巻数変更部4を備える。巻数変更部4は、ツエナーダイオード3、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41、PWM制御部42、及び、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41の各々のゲート端子へパルス(パルス状の電圧信号)を出力するための抵抗器43,44を備える。   As described above, the power supply circuit 1 that performs such basic operation includes the winding number changing unit 4 that changes the number of turns of the primary winding 20 in accordance with the voltage value of the DC power supplied to the primary winding 20. . The winding number changing unit 4 applies pulses (pulse-like) to the Zener diode 3, the first transistor 40 and the second transistor 41, the PWM control unit 42, and the gate terminals of the first transistor 40 and the second transistor 41. Resistors 43 and 44 for outputting the voltage signal of the above.

巻線変更部4において、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41の各々と、一次巻線20とは、例えば、図2に示されるように接続されている。図2は、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41の各々と、一次巻線20との間の接続状態の一例を示した図である。   In the winding change unit 4, each of the first transistor 40 and the second transistor 41 and the primary winding 20 are connected as shown in FIG. 2, for example. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a connection state between each of the first transistor 40 and the second transistor 41 and the primary winding 20.

図2に示されるように、第1の一次巻線200と第2の一次巻線201とは、第1の一次巻線200及び第2の一次巻線201で共有される端部bにおいて直列に接続されている。これにより、一次巻線20は複巻線とされている。   As shown in FIG. 2, the first primary winding 200 and the second primary winding 201 are connected in series at an end b shared by the first primary winding 200 and the second primary winding 201. It is connected to the. Thus, the primary winding 20 is a double winding.

そして、第1の一次巻線200の端部aには一次側電力ラインL1が接続されている。また、第1の一次巻線200及び第2の一次巻線201で共有される端部bには、先述されたように、第1のトランジスタ40のドレイン端子が接続されている。さらに、第2の一次巻線201の端部cには、先述されたように、第2のトランジスタ41のドレイン端子cが接続されている。   A primary power line L1 is connected to the end a of the first primary winding 200. Further, the drain terminal of the first transistor 40 is connected to the end b shared by the first primary winding 200 and the second primary winding 201 as described above. Further, the drain terminal c of the second transistor 41 is connected to the end c of the second primary winding 201 as described above.

さらに、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41のゲート端子は、先述されたようにPWM制御部42に接続されている。また、第1のトランジスタ40及び第2のトランジスタ41のソース端子は、先述されたように、一次側電力ラインL1に接続されている。   Further, the gate terminals of the first transistor 40 and the second transistor 41 are connected to the PWM control unit 42 as described above. Further, the source terminals of the first transistor 40 and the second transistor 41 are connected to the primary power line L1 as described above.

このような巻数変更部4の動作について、以下説明する。   The operation of the winding number changing unit 4 will be described below.

(1)一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3の降伏電圧に満たないとき
一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3の降伏電圧に満たないときには、PWM制御部42にはツエナーダイオード3の逆方向電流が到来しない。この状態では、PWM制御部42は、トランジスタ40のみに所定のデューティ比のパルスを出力して、当該パルスに同期してトランジスタ40をオンオフさせる。このとき、PWM制御部42は、トランジスタ41にはパルスを出力しない。これにより、第1の一次巻線200のみの導通及び非導通が切り換えられるが、第2の一次巻線201は非導通のままとされる。
(1) When the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 is less than the breakdown voltage of the Zener diode 3, the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 becomes the breakdown voltage of the Zener diode 3. When not satisfied, the reverse current of the Zener diode 3 does not arrive at the PWM control unit 42. In this state, the PWM control unit 42 outputs a pulse having a predetermined duty ratio only to the transistor 40, and turns on / off the transistor 40 in synchronization with the pulse. At this time, the PWM control unit 42 does not output a pulse to the transistor 41. As a result, conduction and non-conduction of only the first primary winding 200 are switched, but the second primary winding 201 remains non-conduction.

このように、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3の降伏電圧に満たないときには、第1の一次巻線200のみの導通及び非導通が切り換えられるが、第2の一次巻線201は非導通のままとされる。   As described above, when the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 is less than the breakdown voltage of the Zener diode 3, the conduction and non-conduction of only the first primary winding 200 are switched. Primary winding 201 remains non-conductive.

(2)一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3の降伏電圧を超えるとき
一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3の降伏電圧を超えるときには、PWM制御部42にはツエナーダイオード3の逆方向電流が到来する。PWM制御部42は、これを受けて、トランジスタ41のみに所定のデューティ比のパルスを出力して、当該パルスに同期してトランジスタ41をオンオフさせる。このとき、PWM制御部42は、トランジスタ40にはパルスを出力しない。これにより、第1の一次巻線200及び第2の一次巻線201である一次巻線20全体の導通及び非導通が切り換えられる。
(2) When the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 exceeds the breakdown voltage of the Zener diode 3, the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 exceeds the breakdown voltage of the Zener diode 3 Sometimes, the reverse current of the Zener diode 3 arrives at the PWM control unit 42. In response to this, the PWM control unit 42 outputs a pulse having a predetermined duty ratio only to the transistor 41, and turns on / off the transistor 41 in synchronization with the pulse. At this time, the PWM control unit 42 does not output a pulse to the transistor 40. Thereby, conduction | electrical_connection and non-conduction of the whole primary winding 20 which is the 1st primary winding 200 and the 2nd primary winding 201 are switched.

このように、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3の降伏電圧を超えるときには、一次巻線20全体の導通及び非導通が切り換えられる。そのため、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値がツエナーダイオード3の降伏電圧を超えるときには、一次巻線20の巻数は、一次巻線20そのものの巻数とされる。   Thus, when the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 exceeds the breakdown voltage of the Zener diode 3, the conduction and non-conduction of the entire primary winding 20 are switched. Therefore, when the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 exceeds the breakdown voltage of the Zener diode 3, the number of turns of the primary winding 20 is the number of turns of the primary winding 20 itself.

次に、本実施形態に係る電源回路1の利点を、図3乃至図5を参照しながら説明する。図3は、第1の一次巻線200、第2の一次巻線201、及び、二次巻線21を模式的に示した図である。図4は、供給される直流電力の電圧値と一次巻線20の巻数との間の相関の一例を示した図である。図5は、電源回路の参考例を示した図である。   Next, advantages of the power supply circuit 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram schematically showing the first primary winding 200, the second primary winding 201, and the secondary winding 21. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the correlation between the voltage value of the supplied DC power and the number of turns of the primary winding 20. FIG. 5 is a diagram showing a reference example of the power supply circuit.

図3に示されるように、トランス2において、第1の一次巻線200の巻数は、“NP1”とされている。また、第2の一次巻線201の巻数は、“NPn”とされている。さらに、二次巻線21の巻数は、“NS”とされている。   As shown in FIG. 3, in the transformer 2, the number of turns of the first primary winding 200 is “NP1”. The number of turns of the second primary winding 201 is “NPn”. Further, the number of turns of the secondary winding 21 is “NS”.

ここに、第1の一次巻線200の巻数“NP1”と、二次巻線21の巻数“NS”との間の巻数比“NP1/NS”は、設定電圧値に満たない所定の第1電圧値の直流電力が供給されたときに理想的な変圧比が得られる巻数比とされている。また、一次巻線20の巻数“NP1+NPn”と、二次巻線21の巻数“NS”との間の巻数比“(NP1+NPn)/NS”は、設定電圧値を超える所定の第2電圧値の直流電力が供給されたときに理想的な変圧比が得られる巻数比とされている。   Here, the turn ratio “NP1 / NS” between the turn number “NP1” of the first primary winding 200 and the turn number “NS” of the secondary winding 21 is a predetermined first value that does not satisfy the set voltage value. The winding ratio is such that an ideal transformation ratio is obtained when DC power having a voltage value is supplied. The turn ratio “(NP1 + NPn) / NS” between the number of turns “NP1 + NPn” of the primary winding 20 and the number of turns “NS” of the secondary winding 21 is a predetermined second voltage value exceeding the set voltage value. The turn ratio is such that an ideal transformation ratio is obtained when DC power is supplied.

このようなトランス2において、トランス2が損失の少ない状態で動作することができる直流電力の電圧値の範囲を仮に200V以上とする。この場合、一次巻線20の巻数が変更される境となる設定電圧値として200Vの設定電圧値が設定されると、トランス2において以下に示されるような巻数変更処理が行われる。   In such a transformer 2, the range of the DC power voltage value in which the transformer 2 can operate with little loss is assumed to be 200 V or more. In this case, when a set voltage value of 200 V is set as a set voltage value that becomes a boundary where the number of turns of the primary winding 20 is changed, the number of turns changing process shown below is performed in the transformer 2.

つまり、図4に示されるように、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値が、設定電圧値(200)Vを超える第2電圧値(例えば276V)であるときには、先述されたように、一次巻線20の巻数は一次巻線20そのものの巻数とされるため、巻数“NP1+NPn”とされる。一方、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値が、設定電圧値(200)Vに満たない第1電圧値(例えば140V)であるときには、先述されたように、一次巻線20の巻数は第1の一次巻線200の巻数とされるため、巻数“NP1”とされる。   That is, as shown in FIG. 4, when the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 is the second voltage value (for example, 276 V) exceeding the set voltage value (200) V, the above-mentioned Thus, since the number of turns of the primary winding 20 is the number of turns of the primary winding 20 itself, the number of turns is “NP1 + NPn”. On the other hand, when the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 is the first voltage value (for example, 140V) that is less than the set voltage value (200) V, as described above, the primary winding 20 Is the number of turns of the first primary winding 200, and thus the number of turns is “NP1”.

このように、本実施形態に係る電源回路1は、一次側電力ラインL1に供給される直流電力の電圧値が設定電圧値(200)Vを超えるか超えないかに応じて、理想的な巻数比が得られるように、一次巻線20の巻数を変更する。   Thus, the power supply circuit 1 according to the present embodiment has an ideal turns ratio depending on whether the voltage value of the DC power supplied to the primary power line L1 exceeds or does not exceed the set voltage value (200) V. So that the number of turns of the primary winding 20 is changed.

一方、図5の参考例に示される電源回路100では、一次巻線20の巻数は、一次巻線20そのものの巻数のまま変わらない。そのため、理想的な巻数比が得られる電圧値の範囲から外れた電圧値の直流電力が一次巻線20に入力された際には、以下に示される問題が生じる。   On the other hand, in the power supply circuit 100 shown in the reference example of FIG. 5, the number of turns of the primary winding 20 remains the same as the number of turns of the primary winding 20 itself. For this reason, when DC power having a voltage value outside the range of voltage values at which an ideal turns ratio can be obtained is input to the primary winding 20, the following problems occur.

例えば、一次巻線20に入力される直流電力の電圧値が、理想的な巻数比が得られる電圧値の範囲からどの程度外れているかに応じて、トランス2で得られる変圧比を理想的な変圧比に近づけるために、PMW制御部42から出力されるパルスがハイレベルにある期間を調節する必要がある。そのためには、様々なハイレベルの期間を設定できるICが必要となり、コストが嵩む。   For example, depending on how far the voltage value of the DC power input to the primary winding 20 is out of the range of voltage values at which an ideal turns ratio can be obtained, the transformation ratio obtained by the transformer 2 is ideal. In order to approach the transformation ratio, it is necessary to adjust the period during which the pulse output from the PMW control unit 42 is at a high level. For this purpose, an IC capable of setting various high-level periods is necessary, which increases costs.

また、理想的な巻数比が得られる電圧値の範囲から外れた電圧値の直流電力が一次巻線20に入力された際には、トランス2は損失が少ない状態で動作することができないため、電圧値の変換効率が低下して理想的な変圧比が得られないという問題がある。その際、負荷11に供給される直流電力が低下する。   In addition, when DC power having a voltage value outside the range of voltage values at which an ideal turns ratio can be obtained is input to the primary winding 20, the transformer 2 cannot operate with little loss. There is a problem that the conversion efficiency of the voltage value is lowered and an ideal transformation ratio cannot be obtained. At that time, the DC power supplied to the load 11 decreases.

これに対して、本実施形態に係る電源回路1は、一次巻線20に供給される電力の電圧値に応じて、トランス1の一次巻線20の巻数が切り換えられるので、供給される電力の電圧値に応じた理想的な巻数比が得られる。   In contrast, in the power supply circuit 1 according to the present embodiment, the number of turns of the primary winding 20 of the transformer 1 is switched according to the voltage value of the power supplied to the primary winding 20, so An ideal turns ratio corresponding to the voltage value can be obtained.

これにより、様々なハイレベルの期間を設定できるICを要することなく理想的な巻数比を得て、理想的な変圧比を得ることができる。これにより、供給される電力の電圧値の範囲が広範囲に及んでも、トランス2が損失の少ない状態で動作することができるため、二次巻線21側の負荷11へ供給できる直流電力の低下を防ぐことができる。   Thereby, an ideal winding ratio can be obtained without requiring an IC capable of setting various high-level periods, and an ideal transformation ratio can be obtained. As a result, even if the range of the voltage value of the supplied power reaches a wide range, the transformer 2 can operate with little loss, so that the direct current power that can be supplied to the load 11 on the secondary winding 21 side is reduced. Can be prevented.

以上の利点を有する本実施形態に係る電源回路1において、省エネルギーモード実行中では、先述されたように、ダイオードブリッジ5によって整流された交流電力がPFC回路6によって一定の電圧値にまで昇圧されない。そのため、トランス2の一次巻線20には、供給された状態の電圧値を維持した直流電力が供給される。その際、トランス2の一次巻線20に供給される直流電力の電圧値が大きく変動することがある。   In the power supply circuit 1 according to the present embodiment having the above advantages, during execution of the energy saving mode, the AC power rectified by the diode bridge 5 is not boosted to a constant voltage value by the PFC circuit 6 as described above. Therefore, the primary winding 20 of the transformer 2 is supplied with DC power that maintains the voltage value in the supplied state. At that time, the voltage value of the DC power supplied to the primary winding 20 of the transformer 2 may fluctuate greatly.

このように、トランス2の一次巻線20に供給される直流電力の電圧値が大きく変動する際でも、当該電圧値に応じて理想的な巻数比が得られるように、一次巻線20の巻数が変更されるので、本実施形態に係る電源回路1は、省エネルギーモード実行中において特に有益である。   Thus, even when the voltage value of the DC power supplied to the primary winding 20 of the transformer 2 fluctuates greatly, the number of turns of the primary winding 20 so that an ideal turn ratio can be obtained according to the voltage value. Therefore, the power supply circuit 1 according to the present embodiment is particularly useful during execution of the energy saving mode.

1 電源回路
2 トランス
3 ツエナーダイオード
4 巻数変更部
5 ダイオードブリッジ
6 PFC回路
7 PFC制御部
8 一次側平滑コンデンサ
13 省エネルギー制御部
20 一次巻線
200 第1の一次巻線
201 第2の一次巻線
21 二次巻線
40 第1のトランジスタ
41 第2のトランジスタ
42 PWM制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply circuit 2 Transformer 3 Zener diode 4 Turn number change part 5 Diode bridge 6 PFC circuit 7 PFC control part 8 Primary side smoothing capacitor 13 Energy saving control part 20 Primary winding 200 1st primary winding 201 2nd primary winding 21 Secondary winding 40 First transistor 41 Second transistor 42 PWM controller

Claims (2)

一次巻線と二次巻線とを含むトランスと、
前記一次巻線の巻数を変更する巻数変更部と、
供給される交流電力を整流する整流回路と、
整流された前記交流電力の電圧値を予め設定された電圧値にまで昇圧する昇圧回路と、
昇圧された前記交流電力を平滑して直流電力を得る平滑回路と、
前記平滑回路で平滑された電圧の帰還を受けて、前記直流電力の電圧値が前記予め設定された電圧値となるように、前記昇圧回路をフィードバック制御する第1制御部とを備え、
前記平滑回路によって得られた前記直流電力が、一次側電力ラインを介して前記一次巻線に供給される構成とされ、
前記巻数変更部は、前記一次巻線に供給された電力の電圧値に応じて前記一次巻線の巻数を変更し、
前記トランスは、前記一次巻線に供給された電力を電磁誘導によって前記二次巻線に伝え、
前記一次巻線は、複数の区画に分割されており、
前記巻数変更部は、前記複数の区画のうち、前記電力の電圧値に応じた区画を導通させ、
前記巻数変更部は、
前記複数の区画の各々に対応して設けられ、前記複数の区画の各々を導通させるために作動する複数のスイッチング素子と、
前記電力の電圧値に応じて、前記複数のスイッチング素子のいずれかを作動させる第2制御部と
カソードが前記一次側電力ラインに接続され、アノードが前記第2制御部に接続されたツエナーダイオードとを備え、
前記一次巻線は、第1の一次巻線及び第2の一次巻線を備え、
前記複数のスイッチング素子は、前記第1の一次巻線を導通させるために作動する第1のスイッチング素子と、前記第1の一次巻線及び前記第2の一次巻線を導通させるために作動する第2のスイッチング素子とを備え、
前記第2制御部は、前記一次側電力ラインに供給される直流電力の電圧値が前記ツエナーダイオードの降伏電圧に満たない場合、前記第1のスイッチング素子に所定のデューティ比のパルスを出力して、当該パルスに同期して前記第1のスイッチング素子をオンオフさせ、前記一次側電力ラインに供給される直流電力の電圧値が前記ツエナーダイオードの降伏電圧を超える場合、前記第2のスイッチング素子に所定のデューティ比のパルスを出力して、当該パルスに同期して前記第2のスイッチング素子をオンオフさせることを特徴とする電源回路。
A transformer including a primary winding and a secondary winding;
A winding number changing unit for changing the number of turns of the primary winding;
A rectifier circuit for rectifying the supplied AC power;
A booster circuit that boosts the voltage value of the rectified AC power to a preset voltage value;
A smoothing circuit that smoothes the boosted AC power to obtain DC power;
A first control unit that feedback-controls the booster circuit so that the voltage value of the DC power becomes the preset voltage value upon receiving feedback of the voltage smoothed by the smoothing circuit;
The DC power obtained by the smoothing circuit is configured to be supplied to the primary winding via a primary power line ,
The winding number changing unit changes the number of turns of the primary winding according to the voltage value of the power supplied to the primary winding,
The transformer transmits the power supplied to the primary winding to the secondary winding by electromagnetic induction,
The primary winding is divided into a plurality of sections;
The winding number changing unit conducts a section according to a voltage value of the power among the plurality of sections,
The winding number changing unit is
A plurality of switching elements that are provided corresponding to each of the plurality of sections and that operate to conduct each of the plurality of sections;
A second control unit that operates any one of the plurality of switching elements according to a voltage value of the power ;
A Zener diode having a cathode connected to the primary power line and an anode connected to the second controller;
The primary winding comprises a first primary winding and a second primary winding;
The plurality of switching elements operate to conduct the first switching element that is activated to conduct the first primary winding, and the first primary winding and the second primary winding. A second switching element,
The second control unit outputs a pulse with a predetermined duty ratio to the first switching element when a voltage value of DC power supplied to the primary power line is less than a breakdown voltage of the Zener diode. The first switching element is turned on / off in synchronization with the pulse, and when the voltage value of the DC power supplied to the primary power line exceeds the breakdown voltage of the Zener diode, a predetermined value is applied to the second switching element. A power supply circuit that outputs a pulse having a duty ratio of 2 and turns on and off the second switching element in synchronization with the pulse .
前記整流回路によって整流された前記交流電力の電圧値を前記昇圧回路によって昇圧させずに、当該整流された交流電力を前記平滑回路へ入力させる省エネルギーモードを実行する省エネルギー制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電源回路。
It further comprises an energy saving control unit that executes an energy saving mode for inputting the rectified AC power to the smoothing circuit without boosting the voltage value of the AC power rectified by the rectifying circuit by the boosting circuit. The power supply circuit according to claim 1.
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