JPH02285963A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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Publication number
JPH02285963A
JPH02285963A JP10507489A JP10507489A JPH02285963A JP H02285963 A JPH02285963 A JP H02285963A JP 10507489 A JP10507489 A JP 10507489A JP 10507489 A JP10507489 A JP 10507489A JP H02285963 A JPH02285963 A JP H02285963A
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JP
Japan
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load
secondary winding
primary winding
winding
output voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP10507489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yasumura
昌之 安村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH02285963A publication Critical patent/JPH02285963A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress fluctuation of output voltage by regulating coupling between the primary and secondary windings of an insulating transformer thereby suppressing fluctuation of output voltage due to fluctuation of load and reducing the amount of heat to be produced. CONSTITUTION:Primary winding N1 of an insulating transformer and first secondary winding N2 for main load are coupled sparsely while the primary winding N1 and second secondary winding N'3 for voice load are coupled tightly. When the first secondary winding N2 and the second secondary winding N'3 are coupled sparsely, amount of heat to be produced is low even for maximum voice load and variation of output voltage for the main load due to variation of voice load and variation of output voltage for the voice load due to variation of the main load can be suppressed. Such a power supply can be employed easily as the switching power supply for a heavy load, large voice output large color television receiver or a projector.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、安定した出力電圧を得るためのスイッチン
グ電源装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a switching power supply device for obtaining a stable output voltage.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、スイッチング電源装置において、絶縁トラ
ンスの1次巻線と2次巻線との結合関係を調整して、負
荷変動による出力電圧の変動を抑制できるようにしたも
のである。
The present invention is a switching power supply device in which the coupling relationship between the primary winding and the secondary winding of an isolation transformer is adjusted to suppress fluctuations in output voltage due to load fluctuations.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

直流入力電源をスイッチング制御し、直交トランスや電
源トランス等を介して、定電圧出力を得るスイッチング
電源装置が従来からある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a switching power supply device that performs switching control on a DC input power source and obtains a constant voltage output via an orthogonal transformer, a power transformer, or the like.

これは、例えば特開昭62−64266号公報に記載さ
れているように、直流入力電源を発振駆動回路のスイッ
チング素子によりスイッチング制御して、発振駆動回路
の発振周波数を制御するための直交トランスを介して電
源トランスの1次側に供給する。そして、この電源トラ
ンスの2次側からの出力電圧に応じて制御回路が直交ト
ランスのインダクタンスを制御し、発振駆動回路の発振
周波数を制御して、電源トランスの2次側出力電圧を安
定化するものである。
For example, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-64266, an orthogonal transformer for controlling the oscillation frequency of the oscillation drive circuit by controlling the switching of the DC input power source by a switching element of the oscillation drive circuit is used. It is supplied to the primary side of the power transformer via the Then, a control circuit controls the inductance of the orthogonal transformer according to the output voltage from the secondary side of the power transformer, controls the oscillation frequency of the oscillation drive circuit, and stabilizes the secondary side output voltage of the power transformer. It is something.

第7図は、上述したスイッチング電源装置の一例である
FIG. 7 is an example of the above-mentioned switching power supply device.

図において、PSは直流電源、ODは発振駆動回路であ
り、直流電源PSは発振駆動回路ODのスイッチングト
ランジスタQ、のコレクタに接続され、このトランジス
タQ1  のコレクタ止ベースとは抵抗R2を介して接
続されており、エミッタとベースとはダイオードD、を
介して接続されている。そして、トランジスタQ、 の
エミッタとダイオードD1  との接続中点は、直交ト
ランスPRTの2次巻線N B +、抵抗R1及び駆動
回路ODのコンデンサCI を介してトランジスタQ、
のベースに接続される。また、トランジスタQ、のコレ
クタと抵抗R1との接続中点は、抵抗R2を介してスイ
ッチングトランジスタQ2 のベースに接続される。そ
して、このトランジスタQ2 のエミッタは接地され、
コレクタはダイオードDI  と2次巻線N1との接続
中点に接続される。また、トランジスタQ2 のベース
と抵抗R2,との接続中点はダイオードD2 を介して
接地されるとともに、コンデンサC2、直交トランスP
RTの抵抗RB□及び2次巻線N12を介して接地され
る。また、トランジスタQ+  のエミッタは直交トラ
ンスPRTの1次巻線NA を介して、絶縁トランスP
IT0)1次巻線N、 の一端に接続される。そして、
この1次巻線N、の他端は共振用のコンデンサCI O
を介して接地される。
In the figure, PS is a DC power supply, and OD is an oscillation drive circuit. The DC power supply PS is connected to the collector of a switching transistor Q of the oscillation drive circuit OD, and is connected to the collector stop base of this transistor Q1 via a resistor R2. The emitter and base are connected via a diode D. The connection midpoint between the emitter of the transistor Q and the diode D1 is connected to the transistor Q through the secondary winding N B + of the orthogonal transformer PRT, the resistor R1, and the capacitor CI of the drive circuit OD.
connected to the base of Further, the connection midpoint between the collector of the transistor Q and the resistor R1 is connected to the base of the switching transistor Q2 via the resistor R2. The emitter of this transistor Q2 is grounded,
The collector is connected to the midpoint between the diode DI and the secondary winding N1. Further, the connection midpoint between the base of the transistor Q2 and the resistor R2 is grounded via the diode D2, and the capacitor C2 and the orthogonal transformer P
It is grounded via the resistor RB□ of RT and the secondary winding N12. Also, the emitter of transistor Q+ is connected to the isolation transformer P via the primary winding NA of the orthogonal transformer PRT.
IT0) Connected to one end of the primary winding N, . and,
The other end of this primary winding N is a resonance capacitor CI O
grounded through.

また、絶縁トランスPITの第1の2次巻線N2の一端
は出力整流回路OR,のダイオードD21を介して出力
電圧135 V用の出力端子T、  に接続される。そ
して、第1の2次巻線N2 の他端はダイオードD24
を介して、ダイオードD2.と端子T。
Further, one end of the first secondary winding N2 of the isolation transformer PIT is connected to an output terminal T for an output voltage of 135 V via a diode D21 of an output rectifier circuit OR. The other end of the first secondary winding N2 is a diode D24.
via diode D2. and terminal T.

との接続中点に接続される。また、この2次巻線N2 
はダイオードD 22を介して出力電圧15V用の出力
端子T2 に接続されるとともに、ダイオード[)2f
fを介して同様に出力端子T2 に接続される。
Connected to the midpoint of the connection. Also, this secondary winding N2
is connected to the output terminal T2 for the output voltage 15V via the diode D22, and the diode [)2f
Similarly, it is connected to the output terminal T2 via f.

また、絶縁トランスPITの第2の2次巻線N。Also, the second secondary winding N of the isolation transformer PIT.

の一端はダイオードD!+を介して出力電圧45V用の
出力端子T3 に接続され、2次巻線N、の他端はダイ
オードD22を介してダイオードD31と出力端子T3
 との接続中点に接続される。また、この2次巻線N3
 の中点は端子T、に接続される。
One end of is diode D! + to the output terminal T3 for the output voltage 45V, the secondary winding N, and the other end is connected to the diode D31 and the output terminal T3 via the diode D22.
Connected to the midpoint of the connection. Also, this secondary winding N3
The midpoint of is connected to terminal T.

そして、出力整流回路OR,のダイオードD2と出力端
子T1 との接続中点ならびにダイオードD2□と出力
端子T2 との接続中点は制御回路CCに接続される。
The midpoint of the connection between the diode D2 and the output terminal T1 of the output rectifier circuit OR, and the midpoint of the connection between the diode D2□ and the output terminal T2 are connected to the control circuit CC.

そして、この制御回路CCからの制御信号が、直交トラ
ンスPRTの制御巻線N。
The control signal from this control circuit CC is applied to the control winding N of the orthogonal transformer PRT.

に供給され、直交トランスPRTのインダクタンスが制
御されて、発振駆動回路ODの発振周波数が制御される
。つまり、発振駆動回路ODのスイッチングトランジス
タQ、及びQ2 のオン、オフのタイミングが制御され
、発振周波数が制御される。
The inductance of the orthogonal transformer PRT is controlled, and the oscillation frequency of the oscillation drive circuit OD is controlled. That is, the on/off timing of the switching transistors Q and Q2 of the oscillation drive circuit OD is controlled, and the oscillation frequency is controlled.

さて、この第7図に示したスイッチング電源装置の絶縁
トランスPITの1次巻線Nl 、2次巻線N2及びN
、は、従来第8図に示すようにして、トランスPITの
コアに巻装されている。
Now, the primary winding Nl, the secondary windings N2 and N of the isolation transformer PIT of the switching power supply shown in FIG.
, are conventionally wound around the core of the transformer PIT as shown in FIG.

つまり、第8図において、CRは絶縁トランスPITの
コア、B’b はボビンであり、このボビンB’b は
コアCRの周縁に配置され、1次巻線N。
That is, in FIG. 8, CR is the core of the isolation transformer PIT, B'b is a bobbin, and this bobbin B'b is arranged around the periphery of the core CR, and the primary winding N.

が巻装される1次巻線部FWと、2次巻線N2 及びN
3 が巻装される2次巻線部SWとを備えている。そし
て、2次巻線部SWには第1及び第2の2次巻線N2 
及びN、が積み重ねられ、巻装されており、第2の2次
巻線N3 と1次巻線N1  とは疎結合であり、第2
の2次巻線N、と第1の2次巻線N2 とは密結合とな
っている。
The primary winding part FW is wound with the secondary windings N2 and N
3 is wound around the secondary winding part SW. The secondary winding section SW includes first and second secondary windings N2.
and N are stacked and wound, the second secondary winding N3 and the primary winding N1 are loosely coupled, and the second
The secondary winding N and the first secondary winding N2 are tightly coupled.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、上述した従来のスイッチング電源装置を例え
ば大型のテレビジョン受像機に適用する場合、出力端子
T1 及びT2 を映像信号処理回路等のメイン負荷に
接続し、出力端子T3 を音声負荷に接続すればよい。
By the way, when the above-mentioned conventional switching power supply device is applied to, for example, a large television receiver, output terminals T1 and T2 are connected to a main load such as a video signal processing circuit, and output terminal T3 is connected to an audio load. good.

しかし、上述した従来のスイッチング電源装置において
は、絶縁トランスPITの第1及び第2の2次巻線N2
 とN3 とが密結合とされているので、以下に示すよ
うな不都合が生じる。
However, in the conventional switching power supply device described above, the first and second secondary windings N2 of the isolation transformer PIT
Since N3 and N3 are tightly coupled, the following disadvantages occur.

(1)音声負荷が最大の場合、例えば45VX2.0A
=90Wの場合、絶縁トランスPITの1次巻線N+及
び共振用コンデンサCIGに、例えば10Ap−pの大
電流が流れるので、発熱量が多くなってしまう。
(1) When the audio load is maximum, for example, 45V x 2.0A
=90W, a large current of, for example, 10Ap-p flows through the primary winding N+ of the isolation transformer PIT and the resonance capacitor CIG, resulting in a large amount of heat generation.

(11)音声負荷は、一般に変動し易く、最大値例えば
45 V N2.OA =90Wから最小値例えば45
V×0.1Δ−4,5Wに変化すると、メイン負荷への
出力が変動し、テレビジョン画面の明るさ等が変動して
しまう。
(11) The audio load generally fluctuates easily, with a maximum value of, for example, 45 V N2. OA = 90W to minimum value e.g. 45
If it changes to V×0.1Δ−4.5W, the output to the main load will fluctuate, and the brightness of the television screen will fluctuate.

(iii )上述の(11)とは逆に、メイン負荷の例
えば明るさの変動によって、音声負荷への出力が変動し
、音声が不必要に小さくなったり、大きくなったりして
しまう。
(iii) Contrary to the above-mentioned (11), the output to the audio load fluctuates due to fluctuations in, for example, brightness of the main load, causing the audio to become unnecessarily low or loud.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

そこで、この発明は、絶縁トランスPITの1次巻線と
メイン負荷用の第1の2次巻線とが疎結合となり、上記
1次巻線と音声負荷用の第2の2次巻線とが密結合とな
るようにするとともに、第1の2次巻線と第2の2次巻
線とが疎結合となるように構成したものである。
Therefore, in the present invention, the primary winding of the isolation transformer PIT and the first secondary winding for the main load are loosely coupled, and the primary winding and the second secondary winding for the audio load are connected to each other. The first secondary winding and the second secondary winding are loosely coupled.

また、この発明によれば、絶縁トランスPITをメイン
負荷用のトランスと音声負荷用のトランスの2つのトラ
ンスに分割して構成することもできる。
Further, according to the present invention, the isolation transformer PIT can be divided into two transformers: a main load transformer and an audio load transformer.

〔作用〕[Effect]

音声負荷が最大の場合でも、発熱量が少なく、また、音
声負荷の変動によるメイン負荷への出力電圧の変動及び
メイン負荷の変動による音声負荷への出力電圧の変動を
抑制することができる。
Even when the audio load is maximum, the amount of heat generated is small, and it is possible to suppress fluctuations in the output voltage to the main load due to fluctuations in the audio load and fluctuations in the output voltage to the audio load due to fluctuations in the main load.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、この発明の一実施例であり、スイッチング電
源装置の絶縁トランスPITの要部断面図である。
FIG. 1 is an embodiment of the present invention, and is a sectional view of a main part of an isolation transformer PIT of a switching power supply device.

図において、絶縁トランスPITのコアCRの周縁にボ
ビンBl]が配置される。そして、このボビンBbには
、1次巻線N、が巻装される1次巻線部PWと、第1の
2次巻線N2 が巻装される第1の2次巻線部SW1 
と、第2の2次巻線N′、が巻装される第2の2次巻線
15w2 とが形成されている。そして、第2の2次巻
線部SW2は1次巻線部FWと第1の2次巻線部S W
 +  との間に形成されており、第2の2次巻線N’
s と1次巻線Nとは密結合となり、2次巻線N′、と
N2  とは疎結合となる。また、1次巻線N1  と
2次巻線N2 とは疎結合となる。
In the figure, a bobbin Bl] is arranged around the periphery of the core CR of the isolation transformer PIT. The bobbin Bb has a primary winding section PW around which the primary winding N is wound, and a first secondary winding section SW1 around which the first secondary winding N2 is wound.
and a second secondary winding 15w2 around which the second secondary winding N' is wound. The second secondary winding section SW2 is connected to the primary winding section FW and the first secondary winding section SW.
+ and the second secondary winding N'
s and the primary winding N are tightly coupled, and the secondary windings N' and N2 are loosely coupled. Furthermore, the primary winding N1 and the secondary winding N2 are loosely coupled.

そして、1次巻線N1  は第7図例と同様に直交トラ
ンスPRTの1次巻線NA 及び共振用コンデンサCI
Oに接続される。また、第1の2次巻線N2は出力整流
回路OR3に接続され、第2の2次巻線N’3 は出力
整流回路OR2に接続される。
The primary winding N1 is the primary winding NA of the orthogonal transformer PRT and the resonant capacitor CI as in the example in FIG.
Connected to O. Further, the first secondary winding N2 is connected to the output rectifier circuit OR3, and the second secondary winding N'3 is connected to the output rectifier circuit OR2.

そして、絶縁トランスPITを、第1図例のように構成
すると、直交トランスPRTから絶縁トランスPITの
1次巻線N1 及び共振用のコンデンサC1゜に流れる
電流11  は、絶縁トランスPITの第1の2次巻線
N2 よりも、速いタイミングで第2の2次巻線N’3
 と結合して、この2次巻線N’3 に誘起起電力が発
生される。
When the isolation transformer PIT is configured as shown in the example in Fig. 1, the current 11 flowing from the orthogonal transformer PRT to the primary winding N1 of the isolation transformer PIT and the resonance capacitor C1° is The second secondary winding N'3 is activated at a faster timing than the secondary winding N2.
An induced electromotive force is generated in this secondary winding N'3.

このため、音声負荷最大時に発振駆動回路ODのスイッ
チングトランジスタQ1  のコレクタに流れる電流1
c と、絶縁トランスPITの第2の2次巻線N’3 
に流れる電流I、と、絶縁トランスPITの1次巻線N
1  に流れる電流■1  とは、第2図A、C,Dに
示すような波形となる。つまり、例えば音声負荷が45
VX2,0A=90Wで最大の時、電流■。は第2図A
に示すような5Aと4Aとの2つのピーク点をもった波
形となり、電流■3 は第2図Cに示すようなピークが
8への波形となり、電流I、  は第2図りに示すよう
な2つのピーク点をもち、第1のピーク点とピーク点と
の大きさは10Aで第2のピーク点とピーク点との大き
さは8Aの波形となる。
Therefore, when the audio load is at its maximum, a current 1 flows through the collector of the switching transistor Q1 of the oscillation drive circuit OD.
c and the second secondary winding N'3 of the isolation transformer PIT
The current I flowing through the current I, and the primary winding N of the isolation transformer PIT
The current ■1 flowing through 1 has waveforms as shown in FIG. 2 A, C, and D. That is, for example, if the audio load is 45
When VX2, 0A = 90W and maximum, current ■. is Figure 2A
The current 3 has a waveform with two peak points at 5A and 4A as shown in Figure 2C, and the current I has a waveform with the peak to 8 as shown in Figure 2C, and the current I has a waveform as shown in Figure 2C. The waveform has two peak points, the size of the first peak point and the peak point is 10A, and the size of the second peak point and the peak point is 8A.

これに対して、スイッチング電源装置の絶縁トランスが
、第8図に示すような従来の構成となっている場合、音
声負荷が90Wで最大の時、スイッチングトランジスタ
Q1 のコレクタに流れる電流I’c と、絶縁トラン
スの第2の2次巻線N3 に流れる電流1/、と、絶縁
トランスの1次巻線N1  に流れる電流I11  と
は、第9図A、C,Dに示すような波形となり、これら
は第2図のものとは異なっている。つまり、電流I’c
 は第9図Aに示すようなピークが5Aの波形となり、
電流1/、は第9図Cに示すようなピークが3.5Aの
波形となり、電流1/1  は第9図りに示すようなピ
ークトウピークがIOAの波形となる。
On the other hand, if the isolation transformer of the switching power supply has the conventional configuration as shown in Figure 8, when the audio load is at its maximum of 90 W, the current I'c flowing through the collector of the switching transistor Q1 is , the current 1/ flowing in the second secondary winding N3 of the isolation transformer, and the current I11 flowing in the primary winding N1 of the isolation transformer have waveforms as shown in FIGS. 9A, C, and D, These are different from those in FIG. In other words, the current I'c
becomes a waveform with a peak of 5A as shown in Figure 9A,
The current 1/ has a waveform with a peak of 3.5 A as shown in FIG. 9C, and the current 1/1 has a peak-to-peak waveform of IOA as shown in FIG.

そして、コレクタ電流ICは第2図へに示すような波形
となっているので、スイッチングトランジスタQ1  
がオンからオフとなる下降時間に発生するスイッチング
損失は、コレクタ電流が第9図へに示すような波形の1
1゜である場合のスイッチング損失と比較して、低減さ
れる。
Since the collector current IC has a waveform as shown in FIG. 2, the switching transistor Q1
The switching loss that occurs during the falling time when the collector current turns from on to off is the waveform 1 of the collector current shown in Figure 9.
The switching loss is reduced compared to the case where the angle is 1°.

また、絶縁トランスPITの1次巻線N、  と第2の
2次巻線N′、とが従来のものよりも密結合としたため
、第2の2次巻線に必要な巻数を減少することができ、
巻面積を小さくすることが可能である。例えば、従来第
2の2次巻線N、の巻数が36ターン必要であったもの
が第1図例の2次巻線N’3 の巻数は20ターンとす
ることができる。さらに、1次巻線N、  と第1の2
次巻線N2  とは従来のものよりも疎結合としたため
、従来のものよりも漏洩インダクタンスが増加し、制御
感度が向上される。したがって、音声負荷の変動による
動作周波数の制御範囲が、例えば従来のものでは5Qk
Hz〜66.6kt(zの16.6kHzであったもの
が50k)lz 〜55.5k)Iz の5.5ktl
zとなり、従来の約173に減少することができる。
In addition, because the primary winding N and the second secondary winding N' of the isolation transformer PIT are more closely coupled than in the conventional case, the number of turns required for the second secondary winding can be reduced. is possible,
It is possible to reduce the winding area. For example, whereas conventionally the number of turns of the second secondary winding N was required to be 36 turns, the number of turns of the secondary winding N'3 in the example shown in FIG. 1 can be changed to 20 turns. Furthermore, the primary winding N, and the first two
Since the coupling with the next winding N2 is looser than in the conventional case, the leakage inductance is increased and the control sensitivity is improved compared to the conventional case. Therefore, the control range of the operating frequency due to changes in the audio load is, for example, 5Qk in the conventional system.
Hz ~ 66.6kt (Z's 16.6kHz is 50k) lz ~ 55.5k) Iz's 5.5ktl
z, which can be reduced to about 173 from the conventional method.

また、第1の2次巻線N2と第2の2次巻線N’sとは
従来のものよりも疎結合となっているので、音声負荷の
変動によるメイン負荷への出力電圧の変動及びメイン負
荷の変動による音声負荷への出力電圧の変動を抑制する
ことができる。
In addition, since the first secondary winding N2 and the second secondary winding N's are more loosely coupled than conventional ones, fluctuations in the output voltage to the main load due to fluctuations in the audio load and Fluctuations in the output voltage to the audio load due to fluctuations in the main load can be suppressed.

なお、メイン負荷の最大値を135Vx1.2A+15
V xl、5A 〜184.5w、最小値を135VX
O,5A+15VX1,5Δ=90Wとし、音声負荷の
最大値を45V N2.OA =90W、最小値を45
V xO,1A=4.5Wとし、絶縁トランスのコアを
E E−50,1次巻線N1 を33ターン、第1の2
次巻線N2 を108ターン、共振用のコンデンサC+
aの容量値を0.1μFとした場合、実験によると入力
端子90Vから120Vまでの変動に対応するためには
、従来の装置における第2の2次巻線N3 は36ター
ン必要であるが、この発明の一実施例の場合、第2の2
次巻線N′、は20ターンで十分であった。
In addition, the maximum value of the main load is 135V x 1.2A + 15
V xl, 5A ~ 184.5w, minimum value 135VX
O,5A+15VX1,5Δ=90W, and the maximum audio load is 45V N2. OA = 90W, minimum value 45
V xO, 1A = 4.5W, the core of the isolation transformer is E-50, the primary winding N1 is 33 turns, the first 2
Next winding N2 is 108 turns, resonance capacitor C+
When the capacitance value of a is 0.1 μF, according to experiments, the second secondary winding N3 in the conventional device needs 36 turns in order to cope with the fluctuation of the input terminal from 90V to 120V. In one embodiment of the invention, the second
It was sufficient for the next winding N' to have 20 turns.

また、音声負荷が最大の場合のスイッチングトランジス
タQ、及びQ2 の発熱は、この一実施例のものは従来
例のものよりも約10℃低く、音声負荷が最小の場合の
スイッチングトランジスタQ1及びQ2 の発熱はこの
一実施例のほうが約3℃低いものとなった。
Furthermore, the heat generation of the switching transistors Q and Q2 when the audio load is the maximum is about 10°C lower in this embodiment than the conventional example, and the heat generation of the switching transistors Q1 and Q2 when the audio load is the minimum. The heat generation in this example was about 3°C lower.

さらに、メイン負荷の変動による音声負荷への出力電圧
の変動は、従来のものは±10Vであったが、この一実
施例では±5Vであった。そして、音声負荷変動による
メイン負荷への出力電圧の変動は、従来のものは150
mV であったが、この一実施例では80mVであった
Further, the variation in the output voltage to the audio load due to the variation in the main load was ±10V in the conventional system, but it was ±5V in this embodiment. The variation in the output voltage to the main load due to audio load variation is 150% in the conventional case.
mV, but in this example it was 80 mV.

第3図は、この発明の他の実施例の回路図であり、第7
図例と同等なものには同一の符号を付しである。そして
、この第3図例の場合には、絶縁トランスがメイン負荷
用のトランスPIT、  と音声負荷用のトランスPI
T2 との2つのトランスに分割されている。
FIG. 3 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention, and FIG.
Components equivalent to those in the illustrated example are given the same reference numerals. In the case of this example in Figure 3, the isolation transformers are the main load transformer PIT, and the audio load transformer PI.
It is divided into two transformers with T2.

つまり、メイン負荷用のトランスPIT、 の1次巻線
N’l  の一端は共振用のコンデンサC’l。を介し
て直交トランスPRTの1次巻線NA に接続され、1
次巻線N′1 の他端は接地される。そして、1次巻線
N′1  の漏洩インダクタンスとコンデンサC’IO
とにより直列共振回路が形成される。また、トランスP
IT、 の2次巻線N’2 は出力整流回路OR,に接
続される。
In other words, one end of the primary winding N'l of the main load transformer PIT is the resonance capacitor C'l. is connected to the primary winding NA of the orthogonal transformer PRT through 1
The other end of the next winding N'1 is grounded. Then, the leakage inductance of the primary winding N'1 and the capacitor C'IO
A series resonant circuit is formed. Also, transformer P
The secondary winding N'2 of IT, is connected to the output rectifier circuit OR,.

そして、音声負荷用のトランスPITz の1次巻線N
′1 の一端は共振用のコンデンサC’l。を介して直
交トランスPRTの1次巻線NA に接続され、1次巻
線N′1 の他端は接地される。そして、1次巻線N′
、の漏洩インダクタンスとコンデンサC’ I Oとに
より直列共振回路が形成される。また、トランスPIT
2 の2次巻線N’ 3は出力整流回路OR2に接続さ
れる。なお、1次巻線N’ +と2次巻線N’ xとは
結合係数が約0.85で密結合となっている。
And the primary winding N of the transformer PITz for audio load
One end of '1 is a resonance capacitor C'l. The other end of the primary winding N'1 is grounded. And the primary winding N'
A series resonant circuit is formed by the leakage inductance of , and the capacitor C' IO. Also, transformer PIT
2's secondary winding N'3 is connected to the output rectifier circuit OR2. Note that the primary winding N'+ and the secondary winding N'x are tightly coupled with a coupling coefficient of approximately 0.85.

そして、メイン負荷が最大の場合のメイン負荷へ出力電
圧は、周波数fによって、第4図の曲線(2)のように
変化し、メイン負荷が最小の場合のメイン負荷への出力
電圧は第4図の曲線(1)に示すように変化する。した
がって、メイン負荷の出力電圧を135 Vにするため
には、メイン負荷最大時には周波数fをfOとするよう
に制御し、メイン負荷最小時には周波数fをfO+Δf
1とすればよい。
The output voltage to the main load when the main load is the maximum changes as shown in curve (2) in Fig. 4 depending on the frequency f, and the output voltage to the main load when the main load is the minimum changes according to the frequency f. It changes as shown in curve (1) in the figure. Therefore, in order to make the output voltage of the main load 135 V, the frequency f is controlled to be fO when the main load is maximum, and the frequency f is controlled to be fO + Δf when the main load is minimum.
It may be set to 1.

そして、第4図の曲線(3)及び(4)のように、音声
負荷が最大の場合に周波数fOで音声負荷への出力電圧
が45Vとなり、音声負荷が最小の場合には周波数fO
+Δ「、で音声負荷への出力電圧が45Vとなるように
トランスPIT2 を調整すればよい。
As shown in curves (3) and (4) in Figure 4, when the audio load is maximum, the output voltage to the audio load is 45V at frequency fO, and when the audio load is minimum, the output voltage is 45V at frequency fO.
The transformer PIT2 may be adjusted so that the output voltage to the audio load is 45V at +Δ.

つまり、上述のようになるように、共振用のコンデンサ
C’l。の容量値と、トランスPIT2 のコアの断面
積と1次巻線N’ l の巻数を調整すればよい。
In other words, as described above, the resonance capacitor C'l. What is necessary is to adjust the capacitance value of , the cross-sectional area of the core of the transformer PIT2, and the number of turns of the primary winding N' l .

なお、第3図例において、メイン負荷の最大値を184
.5 W 、最小値を90Wとし、音声負荷の最大値を
90W1最小値を4.5Wとして、入力端子90Vから
120Vまでの変動に対応するためには、実験によると
、絶縁トランスPIT、 のコアはEE−40で1次巻
線N′、の巻数50ターン、2次巻線N′2の巻数は1
08ターン、共振用のコンデンサC’l。の容量値は0
.033μFで、絶縁トランスPIT2 のコアはU−
18で、1次巻線N’l の巻数は120ターン、2次
巻線N’3 の巻数は50ターン、共振用のコンデンサ
C’l。の容量値は0.01μFとなった。そして、こ
の時にトランスPIT、 01次巻線N’l  に流れ
る電流I/1 の波形を第5図Aに示し、トランスPI
T2の1次巻線N’ l  に流れる電流1810波形
を第5N8に示し、発振駆動回路ODのスイッチングト
ランジスタQ1  のコレクタ電流rc を第5図Cに
示す。また、第6図に、音声負荷が最大の場合における
、音声負荷への出力電圧とメイン負荷への出力電流!+
35 との関係を実線の曲線(6)に示し、音声負荷が
最小の場合を実線の曲線(5)に示す。この場合、音声
負荷への出力電圧の変動は約±4Vとなっている。また
、第3図例の場合、入力端子が100 Vで音声負荷及
びメイン負荷との合計負荷が最大の274.5 Wのと
きの必要な人力電力は304Wとなり、損失は29.5
 Wで電力変換効率は約90%であった。
In addition, in the example in Figure 3, the maximum value of the main load is 184
.. 5 W, the minimum value is 90 W, the maximum value of the audio load is 90 W, the minimum value is 4.5 W, and in order to cope with the fluctuation of the input terminal from 90 V to 120 V, according to experiments, the core of the isolation transformer PIT is In EE-40, the number of turns of the primary winding N' is 50 turns, and the number of turns of the secondary winding N'2 is 1.
08 turn, resonance capacitor C'l. The capacitance value of is 0
.. 033μF, and the core of isolation transformer PIT2 is U-
18, the number of turns of the primary winding N'l is 120 turns, the number of turns of the secondary winding N'3 is 50 turns, and the capacitor C'l for resonance. The capacitance value was 0.01 μF. At this time, the waveform of the current I/1 flowing through the primary winding N'l of the transformer PIT is shown in Figure 5A.
The waveform of the current 1810 flowing through the primary winding N'l of T2 is shown in FIG. 5N8, and the collector current rc of the switching transistor Q1 of the oscillation drive circuit OD is shown in FIG. 5C. Also, Figure 6 shows the output voltage to the audio load and the output current to the main load when the audio load is maximum! +
35 is shown in the solid curve (6), and the case where the audio load is minimum is shown in the solid curve (5). In this case, the fluctuation in the output voltage to the audio load is approximately ±4V. In addition, in the case of the example in Figure 3, when the input terminal is 100 V and the total load of the audio load and main load is the maximum of 274.5 W, the required human power is 304 W, and the loss is 29.5 W.
The power conversion efficiency was approximately 90% at W.

これに対し、従来例の場合、実験によると、絶縁トラン
スPITのコアをE E−50で1次巻線Nの巻数は3
3ターン、第1の2次巻線N2 の巻数は108ターン
、第2の2次巻線N3 の巻数は36ターン、共振用の
コンデンサC2の容量値は0.1μFとなった。そして
、この時にトランスP■Tの1次巻線に流れる電流(1
1の波形は第9図りに示すようになり、共振駆動回路O
DのスイッチングトランジスタQ、のコレクタ電流1/
c の波形は第9図Aに示すようになった。また、第6
図に、従来例の場合の音声負荷が最大の時の音声負荷へ
の出力電圧とメイン負荷への出力電流IIS との関係
を破線の曲線(8)に示し、音声負荷が最小の場合を破
線の曲線(7)に示す。この場合、音声負荷への出力電
圧の変動は約±IOVとなっている。また、従来例の場
合、入力端子が100vで、音声負荷及びメイン負荷と
の合計負荷が最大の274.5 Wのときの必要な人力
電力は308.5 Wとなり、損失は34Wで電力変換
効率は約89%であった。
In contrast, in the case of the conventional example, experiments showed that the core of the isolation transformer PIT was E-50 and the number of turns of the primary winding N was 3.
The number of turns of the first secondary winding N2 was 108 turns, the number of turns of the second secondary winding N3 was 36 turns, and the capacitance value of the resonance capacitor C2 was 0.1 μF. At this time, the current (1
The waveform of 1 is as shown in Figure 9, and the resonance drive circuit O
The collector current of the switching transistor Q of D is 1/
The waveform of c is now shown in FIG. 9A. Also, the 6th
In the figure, the broken line curve (8) shows the relationship between the output voltage to the audio load and the output current IIS to the main load when the audio load is maximum in the case of the conventional example, and the broken line shows the relationship when the audio load is the minimum. This is shown in curve (7). In this case, the variation in the output voltage to the audio load is approximately ±IOV. In addition, in the case of the conventional example, when the input terminal is 100V and the total load of the audio load and main load is the maximum 274.5W, the required human power is 308.5W, the loss is 34W, and the power conversion efficiency is was about 89%.

したがって、第3図例の装置は、従来例に比較して、音
声負荷の変動によるメイン負荷への出力電圧の変動及び
メイン負荷の変動による音声負荷への出力電圧の変動が
抑制されるとともに、電力変換効率が改善される。
Therefore, compared to the conventional example, the device of the example in FIG. 3 suppresses fluctuations in the output voltage to the main load due to changes in the audio load and fluctuations in the output voltage to the audio load due to changes in the main load, and Power conversion efficiency is improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

こうして、この発明によれば、絶縁トランスPITの1
次巻線N、とメイン負荷用の第1の2次巻線N2 とが
疎結合となり、上記1次巻線N1  と音声負荷用の第
2の2次巻線N’j とが密結合となるようにするとと
もに、第1の2次巻線N2 と第2の2次巻線N′、と
が疎結合となるように構成したので、音声負荷が最大の
場合でも発熱量が少なく、また、音声負荷の変動による
メイン負荷への出力電圧の変動及びメイン負荷の変動に
よる音声負荷への出力電圧の変動が抑制されるので、大
負荷で大音声出力の例えば大型カラーテレビジョン受像
機やプロジェクタのスイッチング電源として容易に適用
することができる。
Thus, according to the present invention, one of the isolation transformers PIT
The primary winding N1 and the first secondary winding N2 for the main load are loosely coupled, and the primary winding N1 and the second secondary winding N'j for the audio load are tightly coupled. In addition, since the first secondary winding N2 and the second secondary winding N' are configured to be loosely coupled, the amount of heat generated is small even when the audio load is maximum. , fluctuations in the output voltage to the main load due to changes in the audio load and fluctuations in the output voltage to the audio load due to changes in the main load are suppressed, so it is possible to suppress changes in the output voltage to the audio load due to changes in the audio load. It can be easily applied as a switching power supply.

また、絶縁トランスPITをメイン負荷用のトランスP
IT、  と音声負荷用のトランスPIT2の2つのト
ランスに分離しても、上述のような効果を奏することが
できる。
In addition, the isolation transformer PIT is used as the main load transformer P
Even if the transformer is separated into two transformers: IT, and voice load transformer PIT2, the above-mentioned effects can be achieved.

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

第1図は、この発明の一実施例の絶縁トランスの要部断
面図、第2図は信号の波形図、第3図はこの発明の他の
実施例の回路図、第4図は出力電圧と周波数との関係を
示す図、第5図は信号の波形図、第6図は電圧変動を示
す図、第7図は従来例の説明図、第8図は従来の絶縁ト
ランスの要部断面図、第9図は従来例の波形図である。 PSは直流電源、ODは発振駆動回路、PRTは直交ト
ランス、PITは絶縁トランス、P I T。 は第1の絶縁トランス、PIT2は第2の絶縁トランス
、N l+ N’l、 N’+  は1次巻線、N2 
は第1の2次巻線、N’j は第2の2次巻線、OR,
、OR2は出力整流回路、CCは制御回路である。 代  理  人 松  隈  秀  盛 一文力←竹゛1の尊−#断酌凹 第1図 ?−却断酌凹 第8図 −¥虎例の濃形国
Fig. 1 is a sectional view of essential parts of an isolation transformer according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a signal waveform diagram, Fig. 3 is a circuit diagram of another embodiment of the invention, and Fig. 4 is an output voltage Fig. 5 is a signal waveform diagram, Fig. 6 is a diagram showing voltage fluctuation, Fig. 7 is an explanatory diagram of a conventional example, and Fig. 8 is a cross section of the main part of a conventional isolation transformer. 9 are waveform diagrams of a conventional example. PS is a DC power supply, OD is an oscillation drive circuit, PRT is an orthogonal transformer, PIT is an isolation transformer, and PIT. is the first isolation transformer, PIT2 is the second isolation transformer, N l+ N'l, N'+ is the primary winding, N2
is the first secondary winding, N'j is the second secondary winding, OR,
, OR2 is an output rectifier circuit, and CC is a control circuit. Deputy Hitomatsu Hide Kuma Moriichi Bunryoku ← Bamboo 1 No Takashi - # Dankuko 1st figure? - Refusal of drink, Figure 8 - ¥Tora example of dark form country

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、1次巻線と、第1の2次巻線と、第2の2次巻線と
を有し上記第2の2次巻線は、コアに巻かれた上記1次
巻線と上記第1の2次巻線との間に巻かれ、上記1次巻
線と上記第2の2次巻線とを密結合とし、上記第2の2
次巻線と上記第1の2次巻線とを疎結合とした絶縁トラ
ンスを備えたスイッチング電源装置。 2、直流電源と、 上記直流電源に接続される発振駆動回路と、上記発振駆
動回路の発振周波数を制御する発振周波数制御用のトラ
ンスと、 第1の負荷に接続される第1の出力整流回路と、 第2の負荷に接続される第2の出力整流回路と、 上記発振周波数制御用のトランスの1次巻線に接続され
る1次巻線と、上記第1の出力整流回路に接続される2
次巻線とを有する第1の絶縁トランスと、 上記発振周波数制御用のトランスの1次巻線に接続され
る1次巻線と、上記第2の出力整流回路に接続される2
次巻線とを有する第2の絶縁トランスと、 上記第1の出力整流回路からの出力信号に従って、上記
発振周波数制御用のトランスのインダクタンスを制御し
て、上記発振駆動回路の発振周波数を制御する制御回路
とを備えたスイッチング電源装置。
[Claims] 1. The second secondary winding has a primary winding, a first secondary winding, and a second secondary winding. is wound between the primary winding and the first secondary winding, tightly coupling the primary winding and the second secondary winding, and
A switching power supply device comprising an isolation transformer in which a secondary winding and the first secondary winding are loosely coupled. 2. A DC power supply, an oscillation drive circuit connected to the DC power supply, an oscillation frequency control transformer that controls the oscillation frequency of the oscillation drive circuit, and a first output rectifier circuit connected to the first load. a second output rectifier circuit connected to a second load; a primary winding connected to the primary winding of the oscillation frequency control transformer; and a primary winding connected to the first output rectifier circuit. Ru2
a first insulation transformer having a primary winding connected to the primary winding of the oscillation frequency control transformer, and a second insulation transformer connected to the second output rectifier circuit;
a second isolation transformer having a secondary winding; and controlling the inductance of the oscillation frequency control transformer according to the output signal from the first output rectifier circuit to control the oscillation frequency of the oscillation drive circuit. A switching power supply device equipped with a control circuit.
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JP2006197755A (en) * 2005-01-14 2006-07-27 Sanken Electric Co Ltd Multiple-output dc-dc converter
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