JP5987722B2

JP5987722B2 - Power supply

Info

Publication number: JP5987722B2
Application number: JP2013028309A
Authority: JP
Inventors: 悟朗中尾
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: JP2014158374A

Description

本発明は、遊技機において利用される電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device used in a gaming machine.

弾球遊技機では、遊技球を発射するか否かを決定するために、遊技者が発射ハンドルに触れているか否かを検知するタッチセンサが設けられることがある（例えば、特許文献１を参照）。このようなタッチセンサでは、人体との間に生じる浮遊容量を検出するために、電極が露出していることがある。そのため、商用電源から遊技機へ供給される電力によって、電極に触れた遊技者が感電することを防止するために、遊技機に設けられる電源装置は、商用電源と、遊技機に設けられる各回路とを絶縁することが要求される。 In a ball game machine, a touch sensor that detects whether or not a player is touching a firing handle may be provided in order to determine whether or not to fire a game ball (see, for example, Patent Document 1). ). In such a touch sensor, an electrode may be exposed in order to detect stray capacitance generated between the touch sensor and the human body. Therefore, in order to prevent the player who touched the electrode from receiving an electric shock due to the power supplied from the commercial power source to the gaming machine, the power source device provided in the gaming machine includes a commercial power source and each circuit provided in the gaming machine. It is required to be insulated.

また、遊技機では、主制御基板のように、主に、演算または制御を司る集積回路が必要とする電圧と、遊技球の発射装置または演出のための可動役物などを駆動する回路が必要とする電圧は異なる。さらに、遊技機の各回路は、一般的に、直流電圧で動作する。そこで、ステップダウン・トランスの１次側に商用電源電圧を入力し、２次側から商用電源電圧より低く電力変換し、２次側の交流電圧を整流回路と平滑回路により直流電圧に変換して出力するとともに、その直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによって互いに異なる複数の電圧へ変換する電源装置が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。 In addition, the game machine requires a circuit for driving a voltage required by an integrated circuit for controlling or controlling, and a game ball launching device or a movable accessory for production, such as a main control board. The voltage is different. Further, each circuit of the gaming machine generally operates with a DC voltage. Therefore, the commercial power supply voltage is input to the primary side of the step-down transformer, the power is converted from the secondary side to be lower than the commercial power supply voltage, and the secondary side AC voltage is converted into a DC voltage by the rectifier circuit and the smoothing circuit. There has been proposed a power supply device that outputs and converts the DC voltage into a plurality of different voltages by a DC / DC converter (see, for example, Patent Document 2).

さらに、電源基板に、交流の２４Ｖの入力電圧を、直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを複数設けることが提案されている（例えば、特許文献３を参照）。 Further, it has been proposed to provide a plurality of AC / DC converters that convert an AC 24V input voltage into a DC voltage on the power supply board (see, for example, Patent Document 3).

特開２００５−１１８２２１号公報JP 2005-118221 A 特開平１１−９８６８５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-98685 特開２０１１−１３９９３０号公報JP 2011-139930 A

特許文献２に開示された技術では、ステップダウン・トランスを小型化するために、ステップダウン・トランスと整流回路及び平滑回路の間に、昇圧型チョッパ回路を追加することで力率を改善して、ステップダウン・トランスから出力される２４Ｖの交流電圧よりも高い電圧を整流回路及び平滑回路へ供給している。
しかし、昨今の遊技機では、遊技者の興趣を高めるために、光源の数が増加したり、可動役物の数が増加しており、その結果として電力負荷が増加する傾向にあるので、ステップダウン・トランスも大型化せざるを得ない。そしてステップダウン・トランスが大型化すれば、それだけコストも高くなる。さらに、遊技機が備える複数の回路の駆動電圧の種類が増えるほど、必要となるＤＣ／ＤＣコンバータの数も増加するので、コストも高くなる。また、特許文献３に記載の技術でも、遊技機が利用する駆動電圧の数だけＡＣ／ＤＣコンバータが必要となるので、遊技機が備える複数の回路の駆動電圧の種類が増えるほど、コストが高くなる。 In the technology disclosed in Patent Document 2, in order to reduce the size of the step-down transformer, the power factor is improved by adding a boost chopper circuit between the step-down transformer and the rectifier circuit and the smoothing circuit. A voltage higher than the 24V AC voltage output from the step-down transformer is supplied to the rectifier circuit and the smoothing circuit.
However, in recent gaming machines, the number of light sources has increased or the number of movable accessories has increased in order to enhance the interest of the player, and as a result, the power load tends to increase. The transformer must be enlarged. And the larger the step-down transformer, the higher the cost. Furthermore, as the types of driving voltages of the plurality of circuits provided in the gaming machine increase, the number of necessary DC / DC converters also increases, and the cost also increases. In the technique described in Patent Document 3, AC / DC converters are required as many as the number of drive voltages used by the gaming machine, so the cost increases as the types of driving voltages of a plurality of circuits included in the gaming machine increase. Become.

そこで、本発明は、商用電源と遊技機の各回路との絶縁性を保ちつつ、高負荷に対応可能であり、かつ安価な電源装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive power supply apparatus that can handle a high load while maintaining insulation between a commercial power supply and each circuit of a gaming machine.

本発明の一つの形態として、遊技機に設けられた回路に電力を供給する電源装置が提供される。この電源装置は、入力された交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、整流回路の正極側出力端子と負極側出力端子の間に直列に接続された二つのスイッチング素子と、二つのスイッチング素子の何れかの二つの端子のうちの一方と１次側巻線の一端が接続され、二つの端子のうちの他方と１次側巻線の他端が接続されるように設けられたトランスと、トランスの２次側巻線から出力され、遊技機の回路へ供給される出力電圧を検出し、その出力電圧が所定の基準電圧よりも高いか否かを判定する電圧検出回路と、出力電圧が基準電圧よりも低くなると、二つのスイッチング素子のうちのオンになっているスイッチング素子をオフにし、一方、二つのスイッチング素子のうちのオフになっているスイッチング素子をオンにするように、二つのスイッチング素子を交互にオンにする制御回路とを有する。そして二つのスイッチング素子が交互にオンになることで１次側巻線を共振させて２次側巻線に電流が流れるように、１次側巻線と２次側巻線間の結合度が設定される。 As one embodiment of the present invention, a power supply device that supplies power to a circuit provided in a gaming machine is provided. This power supply device includes a rectifier circuit that converts an input AC voltage into a DC voltage, two switching elements connected in series between a positive output terminal and a negative output terminal of the rectifier circuit, and two switching elements A transformer provided so that one of the two terminals is connected to one end of the primary winding and the other of the two terminals is connected to the other end of the primary winding; A voltage detection circuit for detecting an output voltage output from the secondary winding of the transformer and supplied to the circuit of the gaming machine and determining whether or not the output voltage is higher than a predetermined reference voltage; Is lower than the reference voltage, the switching element that is turned on of the two switching elements is turned off, while the switching element that is turned off of the two switching elements is turned on. One And a control circuit for turning on the switching element alternately. The degree of coupling between the primary winding and the secondary winding is such that when the two switching elements are alternately turned on, the primary winding resonates and current flows through the secondary winding. Is set.

この電源装置において、結合度は0.8〜0.95の範囲に含まれることが好ましい。 In this power supply device, the degree of coupling is preferably included in the range of 0.8 to 0.95.

また、この電源装置において、トランスは二重絶縁構造を持つことが好ましい。 In this power supply device, the transformer preferably has a double insulation structure.

さらに、この電源装置において、トランスの２次側巻線は、その２次側巻線の互いに異なる複数の位置からそれぞれ異なる電圧を出力することが好ましい。 Furthermore, in this power supply apparatus, it is preferable that the secondary winding of the transformer outputs different voltages from a plurality of different positions of the secondary winding.

本発明に係る電源装置は、商用電源と遊技機の各回路との絶縁性を保ちつつ、高負荷に対応可能であり、かつ安価にできるという効果を奏する。 The power supply device according to the present invention has an effect that it can cope with a high load and can be inexpensive while maintaining insulation between the commercial power supply and each circuit of the gaming machine.

本発明の一つの実施形態に係る電源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the power supply device which concerns on one Embodiment of this invention. トランスの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of a transformer. 図２に示されたトランス６の等価回路を考慮した、電源装置の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the power supply device in consideration of an equivalent circuit of the transformer 6 shown in FIG. 2. 整流回路の正極側に接続されるスイッチング素子に流れる電流の波形と、トランスの２次側巻線に流れる電流の波形との関係を表す。The relationship of the waveform of the electric current which flows into the switching element connected to the positive electrode side of a rectifier circuit, and the waveform of the electric current which flows into the secondary side coil | winding of a transformer is represented. 図４における時刻T0から時刻T1の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a current flowing through the power supply device between time T0 and time T1 in FIG. 図４における時刻T1から時刻T2の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a current flowing in the power supply device between time T1 and time T2 in FIG. 図４における時刻T2から時刻T’の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a current flowing in the power supply device between time T2 and time T ′ in FIG. 4. 図４における時刻T’から時刻T3の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a current flowing through the power supply device between time T ′ and time T3 in FIG. 4. 図４における時刻T3から時刻T4の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a current flowing through the power supply device between time T3 and time T4 in FIG. 整流回路の負極側に接続されるスイッチング素子に流れる電流の波形と、トランスの２次側巻線に流れる電流の波形との関係を表す。The relationship between the waveform of the electric current which flows into the switching element connected to the negative electrode side of a rectifier circuit, and the waveform of the electric current which flows into the secondary side coil | winding of a transformer is represented. 図１０における時刻T4から時刻T5の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。It is a figure which shows the electric current which flows into a power supply device between the time T4 and the time T5 in FIG. 図１０における時刻T5から時刻T6の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。It is a figure which shows the electric current which flows into a power supply device between the time T5 and the time T6 in FIG. 図１０における時刻T6から時刻T”の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。It is a figure which shows the electric current which flows into a power supply device between the time T6 and the time T '' in FIG. 図１０における時刻T”から時刻T7の間において、電源装置に流れる電流を示す図である。It is a figure which shows the electric current which flows into a power supply device between the time T "and the time T7 in FIG. 変形例による、電源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the power supply device by a modification. 本発明の実施形態または変形例による電源装置を備えた弾球遊技機の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the bullet ball game machine provided with the power supply device by embodiment or the modification of this invention. 本発明の実施形態または変形例による電源装置を備えた弾球遊技機の概略背面図である。It is a schematic rear view of the ball game machine provided with the power supply device by embodiment or the modification of this invention.

以下、本発明の一つの実施形態による電源装置を、図を参照しつつ説明する。この電源装置は、商用電源から供給された交流電圧を整流回路によって直流電圧に変換した後、その直流電圧を、整流回路の正極側出力端子と負極側出力端子との間に直列に接続された二つのスイッチング素子を介して、コンデンサと直列に接続されたトランスの１次側巻線に供給する。そしてこの電源装置は、コンデンサとトランスの１次側巻線の漏れインダクタンスに応じて二つのスイッチング素子のオン・オフを交互に切り替えることにより１次側巻線を共振させてトランスの２次側巻線に電流を流させることで、トランスの２次側へ電力を伝達する。これにより、この電源装置は、２重絶縁されたトランスを利用可能として、商用電源とトランスの２次側に接続される各回路との絶縁性を高める。さらにこの電源装置は、大型なステップダウン・トランスを不要として、コストダウンを図るとともに接続される回路の高負荷化に対応可能とする。 Hereinafter, a power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this power supply device, an AC voltage supplied from a commercial power source is converted into a DC voltage by a rectifier circuit, and then the DC voltage is connected in series between a positive electrode side output terminal and a negative electrode side output terminal of the rectifier circuit. The voltage is supplied to the primary winding of the transformer connected in series with the capacitor via two switching elements. This power supply device resonates the primary winding by alternately switching on and off the two switching elements in accordance with the leakage inductance of the primary winding of the capacitor and the transformer, thereby revolving the secondary winding of the transformer. Electric power is transmitted to the secondary side of the transformer by passing a current through the wire. Thereby, this power supply device can use a double insulated transformer, and improves insulation between the commercial power supply and each circuit connected to the secondary side of the transformer. Furthermore, this power supply device eliminates the need for a large step-down transformer, thereby reducing costs and making it possible to cope with high loads on connected circuits.

図１は、本発明の一つの実施形態に係る電源装置の概略構成図である。図１に示されるように、電源装置１は、整流回路２、７と、二つのスイッチング素子３−１、３−２と、制御回路４と、コンデンサ５と、トランス６と、電圧検出回路８とを有する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the power supply device 1 includes rectifier circuits 2 and 7, two switching elements 3-1 and 3-2, a control circuit 4, a capacitor 5, a transformer 6, and a voltage detection circuit 8. And have.

整流回路２は、商用電源から入力された交流１００Ｖの電圧を直流の電圧に変換する。そのために、整流回路２は、例えば、図１に示されるように、ブリッジ型に接続された４個のダイオードと平滑コンデンサを有する全波整流回路とすることができる。 The rectifier circuit 2 converts an AC 100V voltage input from a commercial power source into a DC voltage. Therefore, for example, as shown in FIG. 1, the rectifier circuit 2 can be a full-wave rectifier circuit having four diodes connected in a bridge form and a smoothing capacitor.

二つのスイッチング素子３−１、３−２は、整流回路２の正極側出力端子と負極側出力端子との間に直列に接続される。各スイッチング端子３−１、３−２は、例えば、MOSFETとすることができる。また本実施形態では、電圧が低い方に接続されるスイッチング素子３−２のソース／ドレイン端子のうち、正極側出力端子側の端子は、コンデンサ５を介してトランス６の１次側巻線６１の一端に接続され、スイッチング素子３−２のソース／ドレイン端子のうちの負極側出力端子側の端子は、トランス６の１次側巻線６１の他端に直接接続される。なお、スイッチング素子３−２のソース／ドレイン端子のうち、負極側出力端子側の端子が、コンデンサを介してトランス６の１次側巻線６１の一端に接続され、スイッチング素子３−２のソース／ドレイン端子のうちの正極側出力端子側の端子が、トランス６の１次側巻線６１の他端に直接接続されてもよい。あるいは、スイッチング素子３−２の二つのソース／ドレイン端子の何れもが、コンデンサを介さずにトランス６の１次側巻線６１のそれぞれの一端に接続されてもよい。
また、各スイッチング素子３−１、３−２のゲート端子は制御回路４と接続される。そして各スイッチング素子３−１、３−２は、制御回路４からの制御信号によって、オン／オフが切り替えられる。これにより、トランス６の１次側巻線６１が共振し、その結果としてトランス６の２次側巻線６２に電流が流れるので、トランス６の２次側に電力が伝達される。なお、各スイッチング素子３−１、３−２のオン／オフと、トランス６の１次側巻線６１及び２次側巻線６２に流れる電流の詳細については後述する。 The two switching elements 3-1 and 3-2 are connected in series between the positive output terminal and the negative output terminal of the rectifier circuit 2. Each switching terminal 3-1, 3-2 can be a MOSFET, for example. In the present embodiment, among the source / drain terminals of the switching element 3-2 connected to the lower voltage, the positive output terminal side terminal is connected to the primary winding 61 of the transformer 6 via the capacitor 5. The terminal on the negative output terminal side of the source / drain terminals of the switching element 3-2 is directly connected to the other end of the primary side winding 61 of the transformer 6. Of the source / drain terminals of the switching element 3-2, the terminal on the negative output terminal side is connected to one end of the primary winding 61 of the transformer 6 via a capacitor, and the source of the switching element 3-2. The terminal on the positive output side of the / drain terminal may be directly connected to the other end of the primary winding 61 of the transformer 6. Alternatively, either of the two source / drain terminals of the switching element 3-2 may be connected to one end of the primary winding 61 of the transformer 6 without a capacitor.
The gate terminals of the switching elements 3-1 and 3-2 are connected to the control circuit 4. Each switching element 3-1, 3-2 is switched on / off by a control signal from the control circuit 4. As a result, the primary side winding 61 of the transformer 6 resonates, and as a result, a current flows through the secondary side winding 62 of the transformer 6, so that electric power is transmitted to the secondary side of the transformer 6. The details of the on / off of each of the switching elements 3-1 and 3-2 and the current flowing in the primary side winding 61 and the secondary side winding 62 of the transformer 6 will be described later.

トランス６は、商用電源と、トランス６の出力側に接続される回路との絶縁性を高めるために、二重絶縁構造を有するトランスとすることが好ましい。そのために、トランス６は、例えば、セパレートボビンを有し、そのセパレートボビンに対して、１次側の巻線６１と２次側の巻線６２が互いに分離して巻かれる構造を持つ。なお、トランス６は、二重絶縁を達成可能な他の構造を有していてもよい。 The transformer 6 is preferably a transformer having a double insulation structure in order to improve insulation between the commercial power supply and a circuit connected to the output side of the transformer 6. For this purpose, the transformer 6 has, for example, a separate bobbin, and has a structure in which a primary winding 61 and a secondary winding 62 are wound separately from each other. The transformer 6 may have another structure that can achieve double insulation.

トランス６の２次側の巻線６２の巻き数と１次側の巻線６１の巻き数の比は、２次側の巻線６２の両端から出力される第１の電圧が、電源回路１に接続される回路のうちで最も高い電圧を必要とする回路の電圧、例えば、２４Ｖとなるように設定される。
さらに、トランス６の２次側の巻線６２にはセンタータップ６２ａが取り付けられている。本実施形態では、２次側の巻線６２の一端からセンタータップ６２ａまでの巻き数と、巻線６２の他端からセンタータップ６２ａまでの巻き数は等しくなっており、そのため、センタータップ６２ａから出力される第２の電圧は、２次側の巻線６２の両端から出力される電圧の１／２、例えば、１２Ｖになる。 The ratio between the number of turns of the secondary winding 62 and the number of turns of the primary winding 61 of the transformer 6 is that the first voltage output from both ends of the secondary winding 62 is the power supply circuit 1. The voltage of the circuit that requires the highest voltage among the circuits connected to is set to be, for example, 24V.
Further, a center tap 62 a is attached to the secondary winding 62 of the transformer 6. In the present embodiment, the number of turns from one end of the secondary winding 62 to the center tap 62a is equal to the number of turns from the other end of the winding 62 to the center tap 62a. The output second voltage is ½ of the voltage output from both ends of the secondary winding 62, for example, 12V.

さらに、本実施形態では、２次側の巻線６２の両端は、整流回路７に接続される。整流回路７は、巻線６２の両端と、第１の電圧を出力する正極側出力端子との間にそれぞれ設けられた二つのダイオードを有する。この二つのダイオードは、それぞれアノードが巻線６２の一端に接続され、カソード側から電力が取り出されるように配置される。さらに、整流回路７は、巻線６２の両端と、接地された負極側端子との間にそれぞれ設けられた二つのダイオードを有する。この二つのダイオードは、それぞれカソードが巻線６２の一端に接続され、アノードが接地されるように配置される。これにより、巻線６２を流れる電流の向きが変化しても、正極側出力端子から第１の電圧が出力される。なお、整流回路７は、出力される電圧の変動を抑制するために、図１に示されるように、正極側出力端子に接続される平滑コンデンサを有していてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, both ends of the secondary winding 62 are connected to the rectifier circuit 7. The rectifier circuit 7 includes two diodes provided between both ends of the winding 62 and the positive output terminal that outputs the first voltage. The two diodes are arranged such that the anode is connected to one end of the winding 62 and power is taken out from the cathode side. Further, the rectifier circuit 7 includes two diodes provided between both ends of the winding 62 and the grounded negative terminal. The two diodes are arranged such that the cathode is connected to one end of the winding 62 and the anode is grounded. Thereby, even if the direction of the current flowing through the winding 62 changes, the first voltage is output from the positive output terminal. The rectifier circuit 7 may include a smoothing capacitor connected to the positive output terminal as shown in FIG. 1 in order to suppress fluctuations in the output voltage.

電圧検出回路８は、トランス６の２次側の巻線６２のセンタータップ６２ａから出力される第２の電圧を検出する。そして電圧検出回路８は、第２の電圧が所定の基準値（例えば、１２Ｖ）以上であるときと基準値未満のときとで、異なる電圧を持つ電圧検出信号を制御回路４へ出力する。そのために、電圧検出回路８は、例えば、上記のような電圧検出信号を出力できる公知の様々な電圧検出回路の何れかとすることができる。
なお、変形例によれば、電圧検出回路８は、正極側出力端子から出力される第１の電圧を検出し、その第１の電圧が所定の基準値（例えば、２４Ｖ）以上であるときと基準値未満のときとで、異なる電圧を持つ電圧検出信号を制御回路４へ出力してもよい。 The voltage detection circuit 8 detects a second voltage output from the center tap 62 a of the secondary winding 62 of the transformer 6. The voltage detection circuit 8 outputs a voltage detection signal having different voltages to the control circuit 4 when the second voltage is equal to or higher than a predetermined reference value (for example, 12 V) and when it is lower than the reference value. Therefore, the voltage detection circuit 8 can be any of various known voltage detection circuits that can output the voltage detection signal as described above, for example.
According to the modification, the voltage detection circuit 8 detects the first voltage output from the positive output terminal, and the first voltage is equal to or higher than a predetermined reference value (for example, 24 V). You may output the voltage detection signal which has a different voltage to the control circuit 4 when it is less than a reference value.

制御回路４は、電圧検出信号に応じてスイッチング素子３−１、３−２のオン／オフを切り替える。具体的には、制御回路４は、電圧検出信号が、第２の電圧が基準値を下回ったことを示す値に変化すると、現在オンになっているスイッチング素子をオフにした後、それまでオフになっていたスイッチング素子をオンにする。これにより、制御回路４は、トランス６の１次側巻線６１を共振させて、トランス６の２次側巻線６２に電流を流して電力をトランス６の２次側へ伝達する。 The control circuit 4 switches on / off the switching elements 3-1 and 3-2 according to the voltage detection signal. Specifically, when the voltage detection signal changes to a value indicating that the second voltage has fallen below the reference value, the control circuit 4 turns off the switching element that is currently turned on and then turns off until then. Turn on the switching element. As a result, the control circuit 4 resonates the primary side winding 61 of the transformer 6, causes a current to flow through the secondary side winding 62 of the transformer 6, and transmits power to the secondary side of the transformer 6.

以下、電源装置１の動作の詳細について説明する。 Hereinafter, details of the operation of the power supply device 1 will be described.

図２は、トランス６の等価回路図である。ここで、L₁、L₂は、それぞれ、トランス６の１次側の自己インダクタンス及び２次側の自己インダクタンスであり、kは結合度である。そして(1-k)L₁が１次側の漏れインダクタンスに相当する。またkL₁は、励磁インダクタンスに相当する。なお、結合度は次式で表される。

ここでkは結合度であり、L_open、L_sは、それぞれ、トランスの１次側巻線６１の解放時、短絡時の２次側のインダクタンスである。 FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the transformer 6. Here, L ₁ and L ₂ are a primary side self-inductance and a secondary side self-inductance of the transformer 6, respectively, and k is a degree of coupling. (1-k) L ₁ corresponds to the leakage inductance on the primary side. KL ₁ corresponds to the excitation inductance. The degree of coupling is represented by the following formula.

Here, k is the degree of coupling, and L _open and L _s are the inductances on the secondary side when the primary winding 61 of the transformer is released and short-circuited, respectively.

図３は、図２に示されたトランス６の等価回路を考慮した、電源装置１の等価回路図である。なお、図３において、簡単化のために、トランス６の２次側巻線６２のセンタータップ６２ａからの出力、制御回路４及び電圧検出回路８は省略されている。また図３において、L₁、L₂、L₃は、トランス６の１次側巻線６１の見かけ上の容量を表しており、それぞれ、１次側漏れインダクタンス、励磁インダクタンス、２次側漏れインダクタンスを表す。 FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the power supply device 1 in consideration of the equivalent circuit of the transformer 6 shown in FIG. In FIG. 3, for simplification, the output from the center tap 62a of the secondary winding 62 of the transformer 6, the control circuit 4 and the voltage detection circuit 8 are omitted. In FIG. 3, L ₁ , L ₂ , and L ₃ represent apparent capacities of the primary side winding 61 of the transformer 6, and primary side leakage inductance, excitation inductance, and secondary side leakage inductance, respectively. Represents.

図４は、整流回路２の正極側に接続されるスイッチング素子３−１に流れる電流の波形と、トランス６の２次側巻線に流れる電流の波形との関係を表す。図４において、横軸は時間を表し、左側の縦軸は電流を表す。そしてグラフ４０１は、スイッチング素子３−１に流れる電流の波形を表し、グラフ４０２は、トランス６の２次側巻線に流れる電流の波形を表す。さらに、グラフ４０３は、スイッチング素子３−２がオンになっている期間（右側の縦軸を参照）を表し、グラフ４０４は、スイッチング素子３−１がオンになっている期間を表す。なお、図４に示された時刻T0から、後述する図１０の時刻T0までが一サイクルとなり、電源装置１に商用電源から電力供給されている間、電源装置１は、そのサイクルの動作を繰り返す。 FIG. 4 shows the relationship between the waveform of the current flowing through the switching element 3-1 connected to the positive electrode side of the rectifier circuit 2 and the waveform of the current flowing through the secondary winding of the transformer 6. In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the left vertical axis represents current. The graph 401 represents the waveform of the current flowing through the switching element 3-1, and the graph 402 represents the waveform of the current flowing through the secondary winding of the transformer 6. Further, a graph 403 represents a period during which the switching element 3-2 is on (see the right vertical axis), and a graph 404 represents a period during which the switching element 3-1 is on. Note that one cycle is from time T0 shown in FIG. 4 to time T0 in FIG. 10 described later, and the power supply device 1 repeats the operation of the cycle while power is supplied from the commercial power supply to the power supply device 1. .

時刻T0の直前では、スイッチング素子３−１はオフにされ、スイッチング素子３−２はオンになっているとする。時刻T0において、スイッチング素子３−２がオンからオフに切り替わるまで、１次側において、図３の矢印３０１で示されるように、励磁インダクタンスL2、１次側漏れインダクタンスL₁及びスイッチング素子３−２を経由して電流は流れており、２次側漏れインダクタンスL₃の方には電流は流れていない。そのため、トランス６の２次側にも電流は流れていない。 Immediately before time T0, it is assumed that the switching element 3-1 is turned off and the switching element 3-2 is turned on. At time T0, to the switching element 3-2 is switched from ON to OFF, the primary side, as indicated by arrow 301 in FIG. 3, the exciting inductance L2,1 primary leakage inductance L ₁ and the switching element 3-2 and current flows through the, toward the secondary-side leakage inductance L _3, the current is not flowing. Therefore, no current flows on the secondary side of the transformer 6.

その後、時刻T1にて、スイッチング素子３−１がオンにされる。なお、制御回路４は、図４に示されるT0〜T1のように、スイッチング素子３−１、３−２の両方がオンになって整流回路２の正極側出力端子と負極側出力端子が短絡されることを防ぐため、一方のスイッチング素子をオフにしてから他方のスイッチング素子をオンにするまでの間にデッドタイムを設ける。図５は、図４における時刻T0から時刻T1の間において、電源装置１に流れる電流を示す図である。時刻T0から時刻T1の間は、何れのスイッチング素子もオフとなっている。このとき、電流は、レンツの法則に従って、元の電流と同方向の電流が維持されるように流れる。すなわち、電流は、矢印５０１に示されるように、励磁インダクタンスL₂、１次側漏れインダクタンスL₁及びスイッチング素子３−１のボディダイオードを経由して流れると同時に、矢印５０２に示されるように、２次側漏れインダクタンスL₃側にも流れる。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印５０３に示されるように電流が流れる。これにより、トランス６の２次側に電力が伝達される。なお、矢印５０１に示される電流は、時間が経過するにつれて徐々に０に近づく。そして時刻T2にてその電流は０となる。 Thereafter, at time T1, the switching element 3-1 is turned on. In the control circuit 4, as shown in T0 to T1 shown in FIG. 4, both the switching elements 3-1, 3-2 are turned on, and the positive output terminal and the negative output terminal of the rectifier circuit 2 are short-circuited. In order to prevent this, a dead time is provided between turning off one switching element and turning on the other switching element. FIG. 5 is a diagram showing a current flowing through power supply device 1 between time T0 and time T1 in FIG. Between the time T0 and the time T1, any switching element is off. At this time, the current flows so as to maintain a current in the same direction as the original current according to Lenz's law. That is, the current flows through the exciting inductance L ₂ , the primary side leakage inductance L ₁ and the body diode of the switching element 3-1 as indicated by an arrow 501, and at the same time as indicated by an arrow 502. also it flows through the secondary-side leakage inductance L ₃ side. Therefore, a current also flows through the secondary winding 62 of the transformer 6 as indicated by an arrow 503. Thereby, electric power is transmitted to the secondary side of the transformer 6. Note that the current indicated by the arrow 501 gradually approaches 0 as time elapses. At time T2, the current becomes zero.

図６は、図４における時刻T1から時刻T2の間において、電源装置１に流れる電流を示す図である。この期間においても時刻T0から時刻T1の間と同様に、矢印６０１に示されるように、電流は、励磁インダクタンスL₂、１次側漏れインダクタンスL₁及びスイッチング素子３−１を経由して流れる。ただしこの場合には、電流は、スイッチング素子３−１のソース及びドレインを経由して流れる。また同時に、矢印６０２に示されるように、２次側漏れインダクタンスL₃側にも流れる。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印６０３に示されるように電流が流れて、トランス６の２次側に電力が伝達される。 FIG. 6 is a diagram showing a current flowing through power supply device 1 between time T1 and time T2 in FIG. Also during this period, as indicated by the arrow 601, the current flows through the excitation inductance L ₂ , the primary side leakage inductance L _1, and the switching element 3-1 as in the period from time T 0 to time T ₁ . However, in this case, current flows via the source and drain of the switching element 3-1. At the same time, as indicated by arrow 602, flows through the secondary-side leakage inductance L ₃ side. Therefore, a current also flows through the secondary winding 62 of the transformer 6 as indicated by an arrow 603, and power is transmitted to the secondary side of the transformer 6.

その後、時刻T3まで、トランス６の１次側巻線６１を流れる電流により、２次側巻線６２に電力が伝達される。
図７は、図４における時刻T2からトランス６の１次側巻線６１が励磁されたエネルギーを全て放出する時刻T’（ただし、T2<T’<T3）までの期間において電源装置１に流れる電流を示す図である。この期間では、矢印７０１に示されるように、整流回路２の正極側出力端子からスイッチング素子３−１を経由して、２次側漏れインダクタンスL₃に電流が流れる。またこの期間中では、矢印７０２に示されるように、トランス６の１次側巻線６１の励磁エネルギーが放出される方向にも電流が流れる。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印７０３に示されるように電流が流れて、トランス６の２次側に電力が伝達される。 Thereafter, electric power is transmitted to the secondary winding 62 by the current flowing through the primary winding 61 of the transformer 6 until time T3.
7 flows to the power supply apparatus 1 during a period from time T2 in FIG. 4 to time T ′ (where T2 <T ′ <T3) when the primary winding 61 of the transformer 6 releases all excited energy. It is a figure which shows an electric current. In this period, as indicated by an arrow 701, from the positive electrode side output terminal of the rectifier circuit 2 via the switching elements 3-1, current flows in the secondary side leakage inductance L _3. Further, during this period, as indicated by an arrow 702, a current also flows in the direction in which the excitation energy of the primary winding 61 of the transformer 6 is released. Therefore, a current also flows through the secondary winding 62 of the transformer 6 as indicated by an arrow 703, and power is transmitted to the secondary side of the transformer 6.

図８は、図４における時刻T’から時刻T3までの期間において電源装置１に流れる電流を示す図である。この期間では、矢印８０１に示されるように、整流回路２の正極側出力端子からスイッチング素子３−１を経由して、励磁インダクタンスL₂に電流が流れて、再び１次側巻線６１が励磁されるとともに、２次側漏れインダクタンスL₃にも電流が流れる。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印８０２に示されるように電流が流れて、トランス６の２次側に電力が伝達される。 FIG. 8 is a diagram showing a current flowing through the power supply device 1 in the period from time T ′ to time T3 in FIG. In this period, as indicated by arrow 801, rectified from the positive electrode side output terminal of the circuit 2 via the switching element 3-1, a current to the exciting inductance L ₂ flows again the primary winding 61 is energized together with the, current also flows through the secondary side leakage inductance L _3. Therefore, a current flows also in the secondary winding 62 of the transformer 6 as indicated by an arrow 802, and power is transmitted to the secondary side of the transformer 6.

時刻T3に達すると、２次側巻線６２に電流が流れなくなる。その後、トランス６の２次側巻線６２から出力される電圧が基準値を下回る時刻T4までの間、図９の矢印９０１に示されるように、電流は、整流回路２の正極側出力端子からスイッチング素子３−１を経由して、励磁インダクタンスL₂に電流が流れて、１次側巻線６１が励磁される。 When the time T3 is reached, no current flows through the secondary winding 62. Thereafter, until time T4 when the voltage output from the secondary winding 62 of the transformer 6 falls below the reference value, the current is supplied from the positive output terminal of the rectifier circuit 2 as indicated by an arrow 901 in FIG. through the switching element 3-1, a current to the exciting inductance L ₂ flows, the primary winding 61 is energized.

図１０は、スイッチング素子３−２に流れる電流の波形と、トランス６の２次側巻線に流れる電流の波形との関係を表す。図１０において、横軸は時間を表し、左側の縦軸は電流を表す。そしてグラフ１００１は、スイッチング素子３−２に流れる電流の波形を表し、グラフ１００２は、トランス６の２次側巻線６２に流れる電流の波形を表す。さらに、グラフ１００３は、スイッチング素子３−１がオンになっている期間（右側の縦軸を参照）を表し、グラフ１００４は、スイッチング素子３−２がオンになっている期間を表す。 FIG. 10 shows the relationship between the waveform of the current flowing through the switching element 3-2 and the waveform of the current flowing through the secondary winding of the transformer 6. In FIG. 10, the horizontal axis represents time, and the left vertical axis represents current. A graph 1001 represents a waveform of a current flowing through the switching element 3-2, and a graph 1002 represents a waveform of a current flowing through the secondary winding 62 of the transformer 6. Further, a graph 1003 represents a period during which the switching element 3-1 is on (see the right vertical axis), and a graph 1004 represents a period during which the switching element 3-2 is on.

時刻T4では、トランス６の２次側の出力電圧が基準値を下回ったことが電力検出回路８により検出され、制御回路４により、スイッチング素子３−１がオフにされる。そしてその後の時刻T5において、スイッチング素子３−２がオンにされる。 At time T4, the power detection circuit 8 detects that the output voltage on the secondary side of the transformer 6 has fallen below the reference value, and the control circuit 4 turns off the switching element 3-1. At subsequent time T5, switching element 3-2 is turned on.

図１１は、図１０における時刻T4から時刻T5の間において、電源装置１に流れる電流を示す図である。上記のように、時刻T4から時刻T5の間は、何れのスイッチング素子もオフとなっている。このとき、電流は、レンツの法則に従って、元の電流と同方向の電流が維持されるように流れる。すなわち、電流は、矢印１１０１に示されるように、スイッチング素子３−２のボディダイオード、１次側漏れインダクタンスL₁及び励磁インダクタンスL₂を経由して流れると同時に、矢印１１０２に示されるように、２次側漏れインダクタンスL₃から励磁インダクタンスL₂へ向けても流れる。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印１１０３に示されるように電流が流れる。これにより、トランス６の２次側に電力が伝達される。なお、矢印１１０１に示される電流は、時間が経過するにつれて徐々に０に近づく。そして時刻T6にてその電流は０となる。 FIG. 11 is a diagram showing a current flowing through power supply device 1 between time T4 and time T5 in FIG. As described above, between the time T4 and the time T5, all the switching elements are off. At this time, the current flows so as to maintain a current in the same direction as the original current according to Lenz's law. That is, the current, as indicated by an arrow 1101, the body diode of the switching element 3-2, flows through the primary-side leakage inductance L ₁ and the exciting inductance L ₂ at the same time, as indicated by an arrow 1102, also it flows towards from the secondary side leakage inductance L ₃ to the exciting inductance L _2. Therefore, a current also flows through the secondary winding 62 of the transformer 6 as indicated by an arrow 1103. Thereby, electric power is transmitted to the secondary side of the transformer 6. Note that the current indicated by the arrow 1101 gradually approaches 0 as time elapses. At time T6, the current becomes zero.

図１２は、図１０における時刻T5から時刻T6の間において、電源装置１に流れる電流を示す図である。この期間においても時刻T4から時刻T5の間と同様に、電流は、矢印１２０１に示されるように、スイッチング素子３−２、１次側漏れインダクタンスL₁及び励磁インダクタンスL₂を経由して流れる。ただしこの場合には、電流は、スイッチング素子３−２のソース及びドレインを経由して流れる。また同時に、矢印１２０２に示されるように、２次側漏れインダクタンスL₃側にも流れる。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印１２０３に示されるように電流が流れて、トランス６の２次側に電力が伝達される。 FIG. 12 is a diagram showing a current flowing through the power supply device 1 between time T5 and time T6 in FIG. Also during this period, the current flows through the switching element 3-2, the primary side leakage inductance L _1, and the exciting inductance L ₂ as indicated by an arrow 1201 as in the period from the time T 4 to the time T 5. However, in this case, current flows via the source and drain of the switching element 3-2. At the same time, as indicated by arrow 1202, flowing in the secondary leakage inductance L ₃ side. Therefore, a current also flows through the secondary winding 62 of the transformer 6 as indicated by an arrow 1203, and power is transmitted to the secondary side of the transformer 6.

その後、時刻T7まで、トランス６の１次側巻線６１を流れる電流により、２次側巻線６２に電力が伝達される。
図１３は、図１０における時刻T6からトランス６の１次側巻線６１が励磁されたエネルギーを全て放出する時刻T”（ただし、T6<T”<T7）までの期間において電源装置１に流れる電流を示す図である。この期間では、矢印１３０１に示されるように、コンデンサ５から２次側漏れインダクタンスL₃、１次側漏れインダクタンスL₁及びスイッチング素子３−２を経由して電流が流れる。またこの期間中では、矢印１３０２に示されるように、トランス６の１次側巻線６１の励磁エネルギーが放出される方向にも電流が流れる。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印１３０３に示されるように電流が流れて、トランス６の２次側に電力が伝達される。 Thereafter, electric power is transmitted to the secondary winding 62 by the current flowing through the primary winding 61 of the transformer 6 until time T7.
13 flows to the power supply device 1 in a period from time T6 in FIG. 10 to time T ″ (where T6 <T ″ <T7) when the primary winding 61 of the transformer 6 releases all excited energy. It is a figure which shows an electric current. In this period, as indicated by an arrow 1301, a current flows through the inductance secondary leakage from the capacitor 5 L _3, 1 primary leakage inductance L ₁ and the switching element 3-2. Further, during this period, as indicated by an arrow 1302, a current also flows in a direction in which the excitation energy of the primary winding 61 of the transformer 6 is released. Therefore, a current also flows through the secondary winding 62 of the transformer 6 as indicated by an arrow 1303, and power is transmitted to the secondary side of the transformer 6.

図１４は、図１０における時刻T”から時刻T7までの期間において電源装置１に流れる電流を示す図である。この期間では、矢印１４０１に示されるように、コンデンサ５から励磁インダクタンスL₂及び２次側漏れインダクタンスL₃と、スイッチング素子３−２を経由して、電流が流れて、再び１次側巻線６１が励磁される。そのため、トランス６の２次側巻線６２にも、矢印１４０２に示されるように電流が流れて、トランス６の２次側に電力が伝達される。 FIG. 14 is a diagram showing a current flowing through the power supply device 1 during a period from time T ″ to time T7 in FIG. 10. In this period, as indicated by an arrow 1401, the excitation inductances L ₂ and 2 from the capacitor 5 are shown. next leakage inductance L _3, through the switching elements 3-2, a current flows, is excited is the primary winding 61 again. Therefore, even in the secondary winding 62 of the transformer 6, arrows A current flows as indicated by 1402, and power is transmitted to the secondary side of the transformer 6.

時刻T7に達すると、２次側巻線６２に電流が流れなくなる。その後、トランス６の２次側巻線６２から出力される電圧が基準値を下回る時刻T0までの間、図３の矢印３０１で示されるように、励磁インダクタンスL₂、１次側漏れインダクタンスL₁及びスイッチング素子３−２を経由して電流は流れて、１次側巻線６１が励磁される。そして時刻T0にて、出力電圧が基準値を下回ったことが電圧検出回路８によって検出され、制御回路４は、その検出結果に応じてスイッチング素子３−２をオフにし、スイッチング素子３−１をオンにする。 When the time T7 is reached, no current flows through the secondary winding 62. Thereafter, until time T0 when the voltage output from the secondary winding 62 of the transformer 6 falls below the reference value, as shown by the arrow 301 in FIG. 3, the excitation inductance L ₂ and the primary leakage inductance L ₁ Current flows through the switching element 3-2 and the primary winding 61 is excited. At time T0, it is detected by the voltage detection circuit 8 that the output voltage has fallen below the reference value, and the control circuit 4 turns off the switching element 3-2 according to the detection result, and switches the switching element 3-1. turn on.

上述したように、時刻T3〜T4の期間、及び時刻T7〜T0の期間では、トランス６の２次側に電力が伝達されない。そこで時刻T3〜T4の期間及び時刻T7〜T0の期間は、できるだけ短い方が好ましい。また、トランス６の２次側のクロスレギュレーション特性は、整流回路７のダイオードの順方向降下電圧に依存し、その順方向降下電圧は、電流のピークに依存する。そのため、トランス６の２次側に流れる電流のピークを極力抑制することが好ましい。
そこで本実施形態では、トランス６の１次側の巻線６１の中心に挿入されるフェライトコアと、２次側の巻線６２の中心に挿入されるフェライトコアとの間隔を調節することにより、１次側の巻線６１と２次側の巻線６２間の結合度が、0.8〜0.95程度に設定される。結合度を0.8〜0.95程度とすることで、トランス６の１次側から２次側へ電力が伝達されない期間（上記のT3〜T4及びT7〜T0）をほぼゼロにすることができる。また、トランス６の１次側から２次側へ電力が伝達されない期間が短いほど、トランス６の２次側に流れる電流の変化幅も小さくなり、その結果として電流のピークも低くなるので、クロスレギュレーション特性も向上する。なお、結合度が0.8未満となると、結合度が低下するにつれてトランス６の１次側の励磁電流が増加するだけとなり、１次側から２次側への電力の伝達効率が低下するので好ましくない。
また、クロスレギュレーション特性が向上することにより、この電源装置１は、トランス６の２次側巻線から電圧の異なる複数の出力を取り出しても、各出力に安定的に電力を供給できる。その結果、複数の出力を得るためにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる必要がない。 As described above, power is not transmitted to the secondary side of the transformer 6 in the period from time T3 to T4 and in the period from time T7 to T0. Therefore, it is preferable that the period from time T3 to T4 and the period from time T7 to T0 be as short as possible. Moreover, the cross regulation characteristic on the secondary side of the transformer 6 depends on the forward voltage drop of the diode of the rectifier circuit 7, and the forward voltage drop depends on the current peak. Therefore, it is preferable to suppress the peak of the current flowing on the secondary side of the transformer 6 as much as possible.
Therefore, in the present embodiment, by adjusting the interval between the ferrite core inserted in the center of the primary winding 61 of the transformer 6 and the ferrite core inserted in the center of the secondary winding 62, The degree of coupling between the primary winding 61 and the secondary winding 62 is set to about 0.8 to 0.95. By setting the degree of coupling to about 0.8 to 0.95, the period during which power is not transmitted from the primary side to the secondary side of the transformer 6 (the above T3 to T4 and T7 to T0) can be made substantially zero. In addition, the shorter the period during which power is not transmitted from the primary side to the secondary side of the transformer 6, the smaller the change width of the current flowing through the secondary side of the transformer 6, resulting in a lower current peak. Regulation characteristics are also improved. If the degree of coupling is less than 0.8, the excitation current on the primary side of the transformer 6 only increases as the degree of coupling decreases, which is not preferable because the transmission efficiency of power from the primary side to the secondary side decreases. .
Further, by improving the cross regulation characteristics, the power supply device 1 can stably supply power to each output even when a plurality of outputs having different voltages are taken out from the secondary winding of the transformer 6. As a result, there is no need to use a DC / DC converter to obtain multiple outputs.

以上に説明してきたように、この電源装置では、二重絶縁構造を持つトランスを用いて商用電源からの電力を電源装置に接続される回路側へ供給するので、商用電源と電源装置に接続される回路との絶縁性を向上できる。またこの電源装置は、商用電源からの電圧を低下させる大型のステップダウン・トランスを利用していないので、高負荷をかけても安定的に電力を供給できる。さらに、この電源装置は、一つのトランスで複数の異なる電圧を出力できるので、回路構成が簡単であり、その結果としてコストを削減できる。 As described above, in this power supply device, power from the commercial power supply is supplied to the circuit side connected to the power supply device using a transformer having a double insulation structure, so that the power supply device is connected to the commercial power supply and the power supply device. It is possible to improve insulation from the circuit. Moreover, since this power supply device does not use a large step-down transformer that reduces the voltage from the commercial power supply, it can stably supply power even when a high load is applied. Furthermore, since this power supply device can output a plurality of different voltages with a single transformer, the circuit configuration is simple, and as a result, the cost can be reduced.

他の変形例による電源装置を図１５に示す。図１５に示された電源装置１’では、電圧が高い方に接続されるスイッチング素子３−１のソース／ドレイン端子のうちの正極側端子側の端子が、コンデンサ５を介してトランス６の１次側巻線６１の一端に接続され、スイッチング素子３−１のソース／ドレイン端子のうちの負極側端子側の端子が、トランス６の１次側巻線６１の他端に直接接続される。なお、スイッチング素子３−１のソース／ドレイン端子のうちの負極側端子側の端子が、コンデンサ５を介してトランス６の１次側巻線６１の一端に接続され、スイッチング素子３−１のソース／ドレイン端子のうちの正極側端子側の端子が、トランス６の１次側巻線６１の他端に直接接続されてもよい。 A power supply device according to another modification is shown in FIG. In the power supply device 1 ′ shown in FIG. 15, the positive terminal side terminal of the source / drain terminals of the switching element 3-1 connected to the higher voltage is connected to the transformer 6 via the capacitor 5. The terminal on the negative electrode side of the source / drain terminals of the switching element 3-1 is directly connected to the other end of the primary winding 61 of the transformer 6. Note that a terminal on the negative side of the source / drain terminals of the switching element 3-1 is connected to one end of the primary side winding 61 of the transformer 6 via the capacitor 5, and the source of the switching element 3-1. The terminal on the positive terminal side of the / drain terminal may be directly connected to the other end of the primary winding 61 of the transformer 6.

他の変形例によれば、この電源装置の整流回路２とスイッチング素子３−１、３−２の間に、例えば、特開平１１−９８６８５号公報に開示されている昇圧型チョッパ回路のような、力率を改善する回路を挿入してもよい。 According to another modification example, a boost chopper circuit disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-98685 is provided between the rectifier circuit 2 and the switching elements 3-1, 3-2 of the power supply device. A circuit for improving the power factor may be inserted.

また他の変形例によれば、トランス６の２次側巻線６２のセンタータップ６２ａを接地してもよい。さらに、センタータップ６２ａから２次側巻線６２の端点までの間の任意の中間点に、整流回路７と同様の整流回路を接続して直流電圧を取り出してもよい。この場合、その中間点から取り出される電圧は、センタータップ６２ａから２次側巻線６２の端点までの巻き数に対する、センタータップ６２ａからその中間点までの巻き数の比を、センタータップ６２ａと２次側巻線６２の端点間の電圧に乗じた値となる。したがって、中間点の位置を調節することにより、２次側巻線６２の端点から取り出される電圧と中間点から取り出される電圧の比を任意に調節できる。また３種類以上の出力電圧を得るために、センタータップ６２ａから２次側巻線６２の端点の間の複数の中間点から、それぞれ、整流回路７と同様の整流回路を接続して直流電圧を取り出してもよい。
あるいは、電源装置の出力端子の少なくとも一つについて、その端子の電圧をそのまま出力する経路と並列にＤＣ／ＤＣコンバータを接続して、３種類以上の出力電圧が得られるようにしてもよい。 According to another modification, the center tap 62a of the secondary winding 62 of the transformer 6 may be grounded. Furthermore, a rectifier circuit similar to the rectifier circuit 7 may be connected to any intermediate point between the center tap 62a and the end point of the secondary winding 62 to extract a DC voltage. In this case, the voltage extracted from the intermediate point is the ratio of the number of turns from the center tap 62a to the intermediate point with respect to the number of turns from the center tap 62a to the end point of the secondary winding 62. A value obtained by multiplying the voltage between the end points of the secondary winding 62 is obtained. Accordingly, by adjusting the position of the intermediate point, the ratio of the voltage extracted from the end point of the secondary winding 62 and the voltage extracted from the intermediate point can be arbitrarily adjusted. Further, in order to obtain three or more types of output voltages, a rectifier circuit similar to the rectifier circuit 7 is connected to each other from a plurality of intermediate points between the center tap 62a and the end point of the secondary winding 62 to generate a DC voltage. You may take it out.
Alternatively, for at least one of the output terminals of the power supply device, a DC / DC converter may be connected in parallel with a path for outputting the voltage of the terminal as it is, so that three or more types of output voltages can be obtained.

上記の実施形態または変形例による電源装置は、弾球遊技機または回胴遊技機といった遊技機に搭載されてもよい。
図１６は、上記の実施形態または変形例による電源装置を備えた弾球遊技機１００の概略斜視図である。また図１７は、弾球遊技機１００の概略背面図である。図１６に示すように、弾球遊技機１００は、上部から中央部の大部分の領域に設けられ、遊技機本体である遊技盤１０１と、遊技盤１０１の下方に配設された球受け部１０２と、ハンドルを備えた操作部１０３と、遊技盤１０１の略中央に設けられた表示装置１０４とを有する。
また弾球遊技機１００は、遊技の演出のために、遊技盤１０１の前面において遊技盤１０１の下方に配置された固定役物部１０５と、遊技盤１０１と固定役物部１０５との間に配置された可動役物部１０６とを有する。また遊技盤１０１の側方にはレール１０７が配設されている。また遊技盤１０１上には多数の障害釘（図示せず）及び少なくとも一つの入賞装置１０８が設けられている。 The power supply device according to the above-described embodiment or modification may be mounted on a gaming machine such as a ball game machine or a spinning game machine.
FIG. 16 is a schematic perspective view of the ball game machine 100 including the power supply device according to the above-described embodiment or modification. FIG. 17 is a schematic rear view of the ball game machine 100. As shown in FIG. 16, the ball game machine 100 is provided in a large area from the upper part to the center part, and a game board 101 that is a main body of the game machine, and a ball receiving part that is disposed below the game board 101. 102, an operation unit 103 having a handle, and a display device 104 provided in the approximate center of the game board 101.
Further, the ball game machine 100 is provided between the fixed board part 105 disposed below the game board 101 on the front surface of the game board 101 and the game board 101 and the fixed game part 105 for the production of the game. And a movable accessory part 106 arranged. A rail 107 is disposed on the side of the game board 101. On the game board 101, a number of obstacle nails (not shown) and at least one winning device 108 are provided.

操作部１０３は、遊技者の操作によるハンドルの回動量に応じて図示しない発射装置より所定の力で遊技球を発射する。発射された遊技球は、レール１０７に沿って上方へ移動し、多数の障害釘の間を落下する。そして遊技球が何れかの入賞装置１０８に入ったことを、図示しないセンサにより検知すると、遊技盤１０１の背面に設けられた主制御回路１１０は、遊技球が入った入賞装置１０８に応じた所定個の遊技球を玉払い出し装置（図示せず）を介して球受け部１０２へ払い出す。さらに主制御回路１１０は、遊技盤１０１の背面に設けられた演出用CPU１１１を介して表示装置１０４に様々な映像を表示させる。 The operation unit 103 launches a game ball with a predetermined force from a launching device (not shown) according to the amount of rotation of the handle by the player's operation. The launched game ball moves upward along the rail 107 and falls between a number of obstacle nails. When it is detected by a sensor (not shown) that a game ball has entered any of the winning devices 108, the main control circuit 110 provided on the back surface of the game board 101 determines a predetermined value corresponding to the winning device 108 containing the game balls. The game balls are paid out to the ball receiving unit 102 via a ball payout device (not shown). Further, the main control circuit 110 displays various images on the display device 104 via the effect CPU 111 provided on the back of the game board 101.

可動役物部１０６は、遊技の状態に応じて移動する可動体の一例であり、遊技盤１０１の背面に設けられた、可動体駆動装置１１２により駆動される。なお、遊技機１００が、可動役物部１０６以外にも可動体を有する場合、例えば、入賞装置１０７の開口部に、開口の大きさを可変にする可動体を有する場合、その可動体も、可動体駆動装置１１２によって駆動されてもよい。 The movable accessory part 106 is an example of a movable body that moves according to the state of the game, and is driven by a movable body driving device 112 provided on the back surface of the game board 101. In addition, when the gaming machine 100 has a movable body other than the movable accessory part 106, for example, when the opening part of the prize winning device 107 has a movable body that makes the size of the opening variable, the movable body is also It may be driven by the movable body driving device 112.

上記の実施形態またはその変形例による電源装置１１３は、主制御回路１１０、演出用CPU１１１、可動対駆動装置１１２、表示装置１０４、発射装置及び玉払い出し装置など、供給された電力を利用して動作する遊技機の各回路へ電力を供給する。例えば、電源装置１１３は、主制御回路１１０及び演出用CPU１１１には低い方（第２）の出力電圧を供給し、可動対駆動装置１１２、発射装置及び玉払い出し装置などには高い方（第１）の出力電圧を供給する。 The power supply device 113 according to the above-described embodiment or its modification operates using the supplied power such as the main control circuit 110, the rendering CPU 111, the movable pair drive device 112, the display device 104, the launching device, and the ball dispensing device. Power is supplied to each circuit of the gaming machine. For example, the power supply device 113 supplies the lower (second) output voltage to the main control circuit 110 and the rendering CPU 111, and the higher (first) to the movable pair drive device 112, the launching device, the ball dispensing device, and the like. ) Output voltage.

このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。 As described above, those skilled in the art can make various modifications in accordance with the embodiment to be implemented within the scope of the present invention.

１、１’ 電源装置
２、７整流回路
３−１、３−２スイッチング素子
４制御回路
５コンデンサ
６トランス
８電圧検出回路
６１１次側巻線
６２２次側巻線
１００弾球遊技機
１０１遊技盤
１０２球受け部
１０３操作部
１０４表示装置
１０５固定役物部
１０６可動役物部
１０７レール
１０８入賞装置
１１０主制御回路
１１１演出用CPU
１１２可動体駆動装置
１１３電源装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 'Power supply device 2, 7 Rectifier circuit 3-1, 3-2 Switching element 4 Control circuit 5 Capacitor 6 Transformer 8 Voltage detection circuit 61 Primary side winding 62 Secondary side winding 100 Ball game machine 101 Game Panel 102 Ball receiving unit 103 Operation unit 104 Display device 105 Fixed accessory unit 106 Movable accessory unit 107 Rail 108 Prize winning device 110 Main control circuit 111 CPU for production
112 Movable body drive device 113 Power supply device

Claims

A power supply device for supplying power to a circuit provided in a gaming machine,
A rectifier circuit that converts the input AC voltage into a DC voltage;
Two switching elements connected in series between the positive output terminal and the negative output terminal of the rectifier circuit;
One of the two terminals of the two switching elements is connected to one end of the primary winding, and the other of the two terminals is connected to the other end of the primary winding. A transformer provided as
A voltage detection circuit for detecting an output voltage output from the secondary winding of the transformer and supplied to the circuit of the gaming machine and determining whether the output voltage is higher than a predetermined reference voltage;
When the output voltage becomes lower than the reference voltage, the switching element that is turned on of the two switching elements is turned off, while the switching element that is turned off of the two switching elements is turned on. A control circuit for alternately turning on the two switching elements,
Have
The primary winding and the secondary winding are configured such that when the two switching elements are alternately turned on, the primary winding is resonated so that a current flows through the secondary winding. A power supply device in which a degree of coupling between the two is set.

The power supply device according to claim 1, wherein the degree of coupling is included in a range of 0.8 to 0.95.

The power supply device according to claim 1, wherein the transformer has a double insulation structure.

4. The power supply device according to claim 1, wherein the secondary winding of the transformer outputs different voltages from a plurality of different positions of the secondary winding. 5.