JPH0218703Y2 - - Google Patents

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JPH0218703Y2
JPH0218703Y2 JP1983168170U JP16817083U JPH0218703Y2 JP H0218703 Y2 JPH0218703 Y2 JP H0218703Y2 JP 1983168170 U JP1983168170 U JP 1983168170U JP 16817083 U JP16817083 U JP 16817083U JP H0218703 Y2 JPH0218703 Y2 JP H0218703Y2
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power supply
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rectifying
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は直流および交流電源を入力とし得る
スイツチング電源装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] This invention relates to a switching power supply device that can receive DC and AC power as input.

〔考案の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

第1図は周知のスイツチング電源装置を示すも
のである。直流入力部において、直流電源11の
正極はスイツチ12を介してコンバータトランス
13の一次巻線131の一端部に接続される。こ
の一次巻線131の他端部にはトランジスタ14
のコレクタが接続され、このトランジスタ14の
エミツタは前記直流電源11の負極に接続され
る。前記トランス13の一次巻線131の一端部
およびトランジスタ14のエミツタ間にはリセツ
トコイル132およびダイオード15からなる直
列回路およびコンデンサ16が並列接続される。
また、前記コンバータトランス13の二次巻線1
3の一端部はダイオード17、チヨークコイル
18を介して一方出力端19に接続され、二次巻
線133の他端部はダイオード20を介して前記
ダイオード19とチヨークコイル18との接続点
に接続されるとともに、他方出力端21に接続さ
れる。これら出力端20,22の相互間にはコン
デンサ22が接続される。このコンデンサ22の
出力電圧は電圧制御回路23に供給される。この
電圧制御回路23は前記出力電圧に応てデユーテ
イの異なるパルス信号を発生するものであり、こ
の出力パルス信号は前記トランジスタ14のベー
ス、エミツタ間に供給される。
FIG. 1 shows a known switching power supply. In the DC input section, the positive pole of the DC power supply 11 is connected to one end of the primary winding 13 1 of the converter transformer 13 via the switch 12 . At the other end of this primary winding 131 is a transistor 14.
The collector of this transistor 14 is connected, and the emitter of this transistor 14 is connected to the negative electrode of the DC power supply 11. A series circuit consisting of a reset coil 13 2 and a diode 15 and a capacitor 16 are connected in parallel between one end of the primary winding 13 1 of the transformer 13 and the emitter of the transistor 14 .
Further, the secondary winding 1 of the converter transformer 13
One end of the secondary winding 13 3 is connected to one output end 19 via a diode 17 and a chi-yoke coil 18, and the other end of the secondary winding 13 3 is connected to a connection point between the diode 19 and the chi-yoke coil 18 via a diode 20. and is connected to the other output terminal 21. A capacitor 22 is connected between these output ends 20 and 22. The output voltage of this capacitor 22 is supplied to a voltage control circuit 23. This voltage control circuit 23 generates pulse signals with different duties depending on the output voltage, and this output pulse signal is supplied between the base and emitter of the transistor 14.

一方、交流入力部において、交流電源24の一
端部はスイツチ25、電源トランス26の一次巻
線261を介して交流電源24の他端部に接続さ
れる。前記トランス26の二次巻線262はブリ
ツジ整流回路27の入力端に接続され、この整流
回路27の出力端は前記コンデンサ16の両端部
に接続される。この整流出力電圧は直流電源11
の出力電圧と同様とされている。
On the other hand, in the AC input section, one end of the AC power supply 24 is connected to the other end of the AC power supply 24 via the switch 25 and the primary winding 26 1 of the power transformer 26 . The secondary winding 26 2 of the transformer 26 is connected to the input end of a bridge rectifier circuit 27 , and the output end of this rectifier circuit 27 is connected to both ends of the capacitor 16 . This rectified output voltage is the DC power supply 11
The output voltage is said to be the same as that of

上記構成において、直流電源11を入力とする
場合はスイツチ12のみがオンとされ、交流電源
24を入力とする場合はスイツチ25のみがオン
とされ、何れか一方の電源を入力として所定の直
流出力が生成される。
In the above configuration, when the DC power supply 11 is used as an input, only the switch 12 is turned on, and when the AC power supply 24 is used as an input, only the switch 25 is turned on. is generated.

しかしながら、上記構成では交流入力部におい
て、電源トランス26が使用されている。この電
源トランス26は例えば入力電圧が100〔V〕、50
〔Hz〕で、出力電圧が10〔V〕で200〔W〕の電力を
得ようとすると、その形状は大型化し、重量は約
7〔Kg〕と非常に重くなる欠点を有している。
However, in the above configuration, the power transformer 26 is used in the AC input section. This power transformer 26 has an input voltage of, for example, 100 [V] or 50 [V].
If you try to obtain 200 [W] of power at [Hz] and an output voltage of 10 [V], the size will be large and the weight will be very heavy, about 7 [Kg].

また、ブリツジ整流回路27も低電圧大電流の
整流回路となるため、順方向電圧(VF)が同じ
整流ダイオードを使用すると、交流電流を直接整
流する場合に比べて整流ダイオードの損失が大き
くなり、効率が低下する問題を有している。
Furthermore, since the bridge rectifier circuit 27 is also a low-voltage, large-current rectifier circuit, if rectifier diodes with the same forward voltage (V F ) are used, the loss of the rectifier diodes will be greater than when rectifying alternating current directly. , which has the problem of reduced efficiency.

〔考案の目的〕[Purpose of invention]

この考案は上記事情に基づいてなされたもので
あり、その目的とするところは交流入力部に電源
トランスおよび低電圧大電流の整流ダイオードを
使用しないことにより、小型、軽量で高効率のス
イツチング電源装置を提供しようとするものであ
る。
This idea was made based on the above circumstances, and its purpose is to create a small, lightweight, and highly efficient switching power supply device by not using a power transformer or a low-voltage, high-current rectifier diode in the AC input section. This is what we are trying to provide.

〔考案の概要〕[Summary of the idea]

この考案に係るスイツチング電源装置は、一つ
の二次巻線に対してそれぞれ同極性の第1、第2
の一次巻線を結合してなるコンバータトランスを
用い、交流電源の出力を第1の整流手段で直接整
流し、この整流出力を第1のスイツチング手段で
断続して第1の一次巻線に供給するようにし、一
方、直流電源の出力を第2のスイツチング手段で
断続して第2の一次巻線に供給するようにする。
この際、選択手段で交流電源あるいは直流電源を
選択的に接続して、コンバータトランスの二次巻
線から出力される交流電流を第2の整流手段で整
流し、第2の整流手段の出力をコイル及びコンデ
ンサで平滑出力し、この平滑出力に基づいて制御
手段により第1、第2のスイツチング手段を制御
して、前記平滑出力を安定化させる。ここで、選
択手段で交流電源が選択接続されているとき交流
電源の出力を取出して第3の整流手段で整流出力
し、この整流出力を第2のスイツチング手段を介
して前記第2の一次巻線に供給して、第1の巻線
の励磁に伴う第2の巻線の励磁により第2のスイ
ツチング手段に逆電圧がかかるのを防止する。一
方において、選択手段で交流電源が選択接続され
ているとき第3の整流手段の整流出力を利用し
て、制御手段の駆動電源とする。直流電源が選択
接続されているときは該電源出力を制御手段の駆
動源とする。
The switching power supply device according to this invention has first and second windings of the same polarity for one secondary winding.
Using a converter transformer formed by coupling primary windings, the output of the AC power source is directly rectified by a first rectifying means, and the rectified output is intermittently supplied to the first primary winding by a first switching means. On the other hand, the output of the DC power source is switched on and off by the second switching means and supplied to the second primary winding.
At this time, the selection means selectively connects the AC power supply or the DC power supply, the AC current output from the secondary winding of the converter transformer is rectified by the second rectification means, and the output of the second rectification means is A coil and a capacitor provide a smoothed output, and a control means controls the first and second switching means based on this smoothed output to stabilize the smoothed output. Here, when the AC power source is selectively connected by the selection means, the output of the AC power source is taken out and rectified by the third rectifying means, and this rectified output is sent to the second primary winding via the second switching means. energization of the second winding in conjunction with energization of the first winding to prevent reverse voltage from being applied to the second switching means. On the other hand, when the AC power supply is selectively connected by the selection means, the rectified output of the third rectification means is used as a driving power source for the control means. When the DC power source is selectively connected, the output of the power source is used as a driving source for the control means.

〔考案の実施例〕[Example of idea]

以下、この考案の一実施例について図面を参照
して説明する。
An embodiment of this invention will be described below with reference to the drawings.

第2図において、交流入力部を構成する交流電
源31の一端部はスイツチ32を介してブリツジ
整流回路33の一方入力端に接続され、この整流
回路33の他方入力端は前記交流電源31の他端
部に接続される。前記整流回路33の出力端間に
は平滑コンデンサ34が接続され、さらに、整流
回路33の一方出力端はダイオード35を介して
コンバータトランス36の交流用一次巻線361
の一端部に接続される。この一次巻線361の他
端部には電界効果トランジスタFET37のドレ
インが接続され、このFET37のソースは前記
整流回路33の他方出力端に接続される。前記一
次巻線361の一端部およびFET37のソース間
には交流用一次巻線361のリセツトコイル362
とダイオード38からなる直列回路、およびコン
デンサ39がそれぞれ並列接続される。また、前
記コンバータトランス36における二次巻線36
の一端はダイオード40、チヨークコイル41
を介して一方出力端42に接続され、二次巻線3
3の他端部はダイオード43を介して前記ダイ
オード40とチヨークコイル41との接続点に接
続されるとともに、他方出力端44に接続され
る。これら出力端42,44の相互間には平滑コ
ンデンサ45が接続される。このコンデンサ45
の出力電圧は電圧制御回路46に供給される。こ
の電圧制御回路46は前記出力電圧に応じてデユ
ーテイの異なるパルス信号を発生するものであ
り、この出力パルス信号の一方は前記FET37
のゲートに供給される。
In FIG. 2, one end of an AC power source 31 constituting an AC input section is connected to one input end of a bridge rectifier circuit 33 via a switch 32, and the other input end of this rectifier circuit 33 is connected to the other input end of the AC power source 31. Connected to the end. A smoothing capacitor 34 is connected between the output terminals of the rectifier circuit 33, and one output terminal of the rectifier circuit 33 is connected to an AC primary winding 36 1 of a converter transformer 36 via a diode 35 .
connected to one end of the The other end of this primary winding 36 1 is connected to the drain of a field effect transistor FET 37 , and the source of this FET 37 is connected to the other output end of the rectifier circuit 33 . A reset coil 36 2 of the AC primary winding 36 1 is connected between one end of the primary winding 36 1 and the source of the FET 37 .
A series circuit consisting of a diode 38 and a capacitor 39 are connected in parallel. Further, the secondary winding 36 in the converter transformer 36
One end of 3 is a diode 40 and a chiyoke coil 41
is connected to one output end 42 via the secondary winding 3
The other end of the diode 6 3 is connected to the connection point between the diode 40 and the chiyoke coil 41 via a diode 43 , and is also connected to the other output end 44 . A smoothing capacitor 45 is connected between these output ends 42 and 44. This capacitor 45
The output voltage of is supplied to the voltage control circuit 46. This voltage control circuit 46 generates pulse signals with different duties depending on the output voltage, and one of the output pulse signals is sent to the FET 37.
is supplied to the gate.

一方、直流入力部において、直流電源47の正
極はスイツチ48を介してコンバータトランス3
6における直流用一次巻線364の一端部に接続
される。この一次巻線364の他端部にはトラン
ジスタ49のコレクタが接続され、このトランジ
スタ49のエミツタは前記直流電源47の負極に
接続される。前記一次巻線364の一端部および
トランジスタ49のエミツタ間には直流用一次巻
線364のリセツトコイル365とダイオード50
からなる直列回路、およびコンデンサ51がそれ
ぞれ並列接続される。また、前記スイツチ48に
は連動するスイツチ52が設けられる。このスイ
ツチ52の可動接片は交流入力部のスイツチ32
と連動するスイツチ53の固定接点に接続され
る。このスイツチ53の可動接片は直流入力部に
おけるスイツチ48の可動接片に接続される。ま
た、前記スイツチ52の固定接点と直流電源47
の負極間にはスイツチ48,52をオフ状態とす
るトリツプコイルTC54が設けられる。さらに、
この直流入力部には交流入力部が動作された場
合、前記電圧制御回路46に電源電圧を供給する
回路が設けられる。即ち、交流入力部におけるブ
リツジ整流回路33の両入端には補助トランス5
5の一次巻線551が接続され、このトランス5
5の二次巻線552はブリツジ整流回路56の両
入力端に接続される。この整流回路56の一方出
力端は前記直流電源47の負極に接続され、他方
出力端は前記電圧制御回路46の電源接続端に接
続されるとともに、ダイオード57、抵抗58を
介して前記スイツチ48の可動接片に接続され
る。
On the other hand, in the DC input section, the positive electrode of the DC power supply 47 is connected to the converter transformer 3 through a switch 48.
6 is connected to one end of the DC primary winding 364 . A collector of a transistor 49 is connected to the other end of the primary winding 36 4 , and an emitter of the transistor 49 is connected to the negative electrode of the DC power supply 47 . A reset coil 365 of the DC primary winding 364 and a diode 50 are connected between one end of the primary winding 364 and the emitter of the transistor 49.
A series circuit consisting of a capacitor 51 and a capacitor 51 are each connected in parallel. Further, a switch 52 is provided which is interlocked with the switch 48. The movable contact piece of this switch 52 is connected to the switch 32 of the AC input section.
It is connected to a fixed contact of a switch 53 that operates in conjunction with the switch 53. The movable contact piece of this switch 53 is connected to the movable contact piece of the switch 48 at the DC input section. Further, the fixed contact of the switch 52 and the DC power supply 47
A trip coil TC54 for turning off the switches 48 and 52 is provided between the negative electrodes of the switch. moreover,
This DC input section is provided with a circuit that supplies a power supply voltage to the voltage control circuit 46 when the AC input section is operated. That is, the auxiliary transformer 5 is connected to both input ends of the bridge rectifier circuit 33 in the AC input section.
5 primary winding 55 1 is connected, and this transformer 5
The secondary winding 55 2 of No. 5 is connected to both input ends of the bridge rectifier circuit 56 . One output end of this rectifier circuit 56 is connected to the negative pole of the DC power supply 47, and the other output end is connected to the power supply connection end of the voltage control circuit 46, and the switch 48 is connected via a diode 57 and a resistor 58. Connected to a movable contact piece.

尚、前記補助トランス55の二次出力電圧は交
流入力部を動作して、ブリツジ整流回路33より
出力される電圧E1によつて、直流用一次巻線3
4に誘起される電圧でトランジスタ49のコレ
クタ、エミツタ間電圧が逆バイアスとならないよ
うに設定する。
The secondary output voltage of the auxiliary transformer 55 is applied to the DC primary winding 3 by operating the AC input section and by the voltage E1 output from the bridge rectifier circuit 33.
The voltage induced at 64 is set so that the voltage between the collector and emitter of the transistor 49 does not become reverse biased.

また、電圧制御回路46は直流入力部が動作さ
れている場合は直流電源47より供給される電力
によつて動作される。
Further, the voltage control circuit 46 is operated by power supplied from the DC power supply 47 when the DC input section is operated.

さらに、ダイオード35およびコンデンサ39
は、直流入力部が動作された場合、交流用一次巻
線361およびリセツトコイル362に誘起される
電圧で大容量のコンデンサ34が充電されること
を防止するものである。
Additionally, a diode 35 and a capacitor 39
This is to prevent the large capacity capacitor 34 from being charged by the voltage induced in the AC primary winding 36 1 and the reset coil 36 2 when the DC input section is operated.

上記構成において動作を説明する。スイツチ3
2をオンとすると、整流回路56の出力電圧によ
つて電圧制御回路46が動作され、この電圧制御
回路46より出力されるパルス信号によつて
FET37が駆動される。したがつて、出力端4
2,44相互間には交流電源31を用いた直流安
定化出力が得られる。
The operation in the above configuration will be explained. switch 3
2 is turned on, the voltage control circuit 46 is operated by the output voltage of the rectifier circuit 56, and the pulse signal output from this voltage control circuit 46 operates the voltage control circuit 46.
FET37 is driven. Therefore, output end 4
A DC stabilized output using an AC power supply 31 is obtained between the 2 and 44.

また、スイツチ48のみをオンとすると、電圧
制御回路46は直流電源47によつて動作され、
この電圧制御回路46より出力されるパルス信号
によつてトランジスタ49が駆動される。したが
つて、出力端42,44の相互間には直流電源4
7を用いた直流安定化出力が得られる。
Further, when only the switch 48 is turned on, the voltage control circuit 46 is operated by the DC power supply 47,
A transistor 49 is driven by a pulse signal output from the voltage control circuit 46. Therefore, the DC power supply 4 is connected between the output ends 42 and 44.
DC stabilized output using 7 can be obtained.

さらに、スイツチ32がオンされた状態で、ス
イツチ48がオンされると、トリツプコイル54
が励磁され、スイツチ48,52はオフ状態に復
帰される。したがつて、交流入力部が優先して動
作され、交流電源47を用いた直流安定化出力が
得られる。
Further, when the switch 48 is turned on while the switch 32 is turned on, the trip coil 54
is energized, and the switches 48 and 52 are returned to the off state. Therefore, the AC input section is operated with priority, and a DC stabilized output using the AC power supply 47 is obtained.

上記実施例によれば、交流入力部において、交
流電源31の出力電流を直接整流回路33で整流
し、この整流出力をコンバータトランス36の一
次巻線361に供給するとともにFET37でスイ
ツチングしている。したがつて、従来のような電
源トランスを必要としないため回路を小型且つ軽
量化することができる。尚、補助トランス55は
電圧制御回路46の電源供給用であるため、電力
容量が小さく、電源トランスに比べてはるかに小
型、軽量なものである。
According to the above embodiment, in the AC input section, the output current of the AC power source 31 is directly rectified by the rectifier circuit 33, and this rectified output is supplied to the primary winding 361 of the converter transformer 36, and is switched by the FET 37. . Therefore, since a conventional power transformer is not required, the circuit can be made smaller and lighter. Note that since the auxiliary transformer 55 is used to supply power to the voltage control circuit 46, it has a small power capacity and is much smaller and lighter than the power transformer.

また、整流回路33は交流電流を直接整流する
ため、整流回路33を構成するダイオードの損失
が小さく、高効率化することが可能である。
Further, since the rectifier circuit 33 directly rectifies the alternating current, the loss of the diodes that constitute the rectifier circuit 33 is small, and high efficiency can be achieved.

尚、上記実施例ではスイツチング素子を1個用
いたシングル構成のスイツチング電源装置にこの
考案を適用した場合について説明したが、この考
案をプツシユプル構成のスイツチング電源装置等
に適用することも可能である。
In the above embodiment, a case has been described in which the present invention is applied to a switching power supply device having a single configuration using one switching element, but it is also possible to apply this invention to a switching power supply device having a push-pull configuration.

その他、この考案の要旨を変えない範囲で種種
変形実施可能なことは勿論である。
Of course, various other modifications can be made without changing the gist of the invention.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上、詳述したようにこの考案によれば、交流
入力部に電源トランスおよび低電圧大電流の整流
ダイオードを使用しないため、小型、軽量で高効
率のスイツチング電源装置を提供できる。
As described in detail above, according to this invention, a power transformer and a low-voltage, large-current rectifier diode are not used in the AC input section, so that a small, lightweight, and highly efficient switching power supply device can be provided.

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

第1図は従来のスイツチング電源装置の一例を
示す回路構成図、第2図はこの考案に係わるスイ
ツチング電源装置の一実施例を示す回路構成図で
ある。 31……交流電源、32……スイツチ、33…
…ブリツジ整流回路、36……コンバータトラン
ス、37……FET、40,43……ダイオード、
41……チヨークコイル、45……コンデンサ、
46……電圧制御回路、47……直流電源、49
……トランジスタ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional switching power supply device, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the switching power supply device according to the invention. 31... AC power supply, 32... switch, 33...
... Bridge rectifier circuit, 36 ... Converter transformer, 37 ... FET, 40, 43 ... Diode,
41...Chiyoke coil, 45...Capacitor,
46... Voltage control circuit, 47... DC power supply, 49
...Transistor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 一つの二次巻線に対してそれぞれ同極性の第
1、第2の一次巻線を結合してなるコンバータト
ランスと、交流電源より供給される交流電流を直
接整流する第1の整流手段と、前記第1の整流手
段の整流出力を断続し第1の一次巻線に供給する
第1のスイツチング手段と、直流電源より供給さ
れる直流電流を断続し前記第2の一次巻線に供給
する第2のスイツチング手段と、前記交流電源あ
るいは直流電源を選択的に接続する選択手段と、
前記コンバータトランスの二次巻線に設けられた
第2の整流手段と、この第2の整流手段の出力端
に直列に接続されるコイルと、このコイルの出力
を平滑するコンデンサと、このコンデンサの平滑
出力に基づいて前記第1、第2のスイツチング手
段を制御する制御手段と、前記選択手段で交流電
源が選択接続されているとき前記交流電源の出力
を取出して整流出力する第3の整流手段と、この
第3の整流手段の整流出力を前記第2のスイツチ
ング手段を介して前記第2の一次巻線に供給する
第1の補助電源供給手段と、前記選択手段で交流
電源が選択接続されているとき前記第3の整流手
段の整流出力を、前記直流電源が選択接続されて
いるとき該電源出力をそれぞれ前記制御手段の駆
動電源とする第2の補助電源供給手段とを具備し
たことを特徴とするスイツチング電源装置。
a converter transformer formed by coupling first and second primary windings of the same polarity to one secondary winding; a first rectifier for directly rectifying alternating current supplied from an alternating current power supply; a first switching means that intermittents the rectified output of the first rectifying means and supplies it to the first primary winding; 2 switching means, and selection means for selectively connecting the AC power source or the DC power source;
a second rectifying means provided in the secondary winding of the converter transformer, a coil connected in series to the output end of the second rectifying means, a capacitor for smoothing the output of this coil, and a capacitor of this capacitor. A control means for controlling the first and second switching means based on the smoothed output; and a third rectifying means for extracting the output of the AC power source and outputting the rectified output when the AC power source is selectively connected by the selection means. and a first auxiliary power supply means for supplying the rectified output of the third rectification means to the second primary winding via the second switching means, and an AC power supply selectively connected by the selection means. and a second auxiliary power supply means for supplying the rectified output of the third rectifying means when the DC power source is connected to the DC power supply as a driving power source for the control means. Features a switching power supply device.
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JP16817083U JPS6077286U (en) 1983-10-29 1983-10-29 switching power supply

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JP16817083U JPS6077286U (en) 1983-10-29 1983-10-29 switching power supply

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JPS6077286U JPS6077286U (en) 1985-05-30
JPH0218703Y2 true JPH0218703Y2 (en) 1990-05-24

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JP2548984B2 (en) * 1989-05-29 1996-10-30 株式会社三社電機製作所 Switching power supply

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JPS5310513Y2 (en) * 1973-02-27 1978-03-20

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