JPH09140143A - Switching power supply circuit - Google Patents

Switching power supply circuit

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Publication number
JPH09140143A
JPH09140143A JP7321268A JP32126895A JPH09140143A JP H09140143 A JPH09140143 A JP H09140143A JP 7321268 A JP7321268 A JP 7321268A JP 32126895 A JP32126895 A JP 32126895A JP H09140143 A JPH09140143 A JP H09140143A
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JP
Japan
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switching
circuit
power supply
voltage
current
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JP7321268A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yasumura
昌之 安村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH09140143A publication Critical patent/JPH09140143A/en
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    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size, weight and cost of a switching power supply circuit. SOLUTION: A power factor improving circuit 11 is constructed so as to have the switching output of a switching circuit (Q3 and Q4 ) which is connected in parallel to the switching devices of a current resonance type converter which are coupled with each other by half-bridge coupling supplied to the connection point of rectifying diodes DF1 and DF2 . With this constitution, the peak level of a switching current applied to a switching device (Q1 , Q2 , Q3 or Q4 ) is reduced to approximately a half of the peak level of the conventional constitution wherein a switching circuit is not provided. Further, a rectification circuit system with which the rectification operation mode can be switched between the double- voltage rectification operation and the full-wave rectification operation for an AC 100V system and an AC 200V system respectively is provided to keep the equivalent power factor characteristics for both the AC 100V system and the AC 200V system.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば力率改善が
図られている電流共振形のスイッチング電源回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current resonance type switching power supply circuit for improving power factor, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、スイッチング電源回路が広く用い
られているが、一般にスイッチング電源回路において
は、商用電源を整流すると平滑回路に流れる電流は歪み
波形になるため、電源の利用効率を示す力率が損なわれ
るという問題が生じる。また、歪み電流波形となること
によって発生する高調波を抑圧するための対策が必要と
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a switching power supply circuit has been widely used. Generally, in a switching power supply circuit, when a commercial power supply is rectified, a current flowing through a smoothing circuit has a distorted waveform, so that a power factor indicating the utilization efficiency of the power supply is obtained. The problem of being damaged occurs. Further, there is a need for a measure for suppressing harmonics generated due to the distorted current waveform.

【0003】そこで、力率改善がなされたスイッチング
電源回路が先に本出願人により提案されているが、先に
出願された本出願人の発明に基づいて構成される力率改
善が図られたスイッチング電源回路の一例を図8の回路
図に示す。このスイッチング電源回路は、後述するよう
に倍電圧整流回路が備えられて、比較的重負荷の条件に
対応することが可能とされる。
Therefore, a switching power supply circuit with improved power factor was previously proposed by the present applicant, but the power factor was improved based on the invention of the applicant previously filed. An example of the switching power supply circuit is shown in the circuit diagram of FIG. This switching power supply circuit is provided with a voltage doubler rectifier circuit as will be described later, so that it is possible to cope with a relatively heavy load condition.

【0004】この図に示すスイッチング電源回路におい
ては、商用交流電源ACに対してコモンモードのノイズ
を除去するノイズフィルタとしてコモンモードチョーク
コイルCMC及びアクロスコンデンサCL が設けられて
いる。力率改善整流回路20は、商用交流電源ACを入
力して後述するようにして倍電圧整流を行って交流入力
電圧レベルのほぼ2倍に対応する整流平滑電圧を生成し
て、後段のスイッチングコンバータに動作電源として供
給すると共に、交流入力電流の導通角を拡大して力率改
善を図る。この力率改善整流回路20においては、商用
交流電源ACの正極ラインに直列にフィルタチョークコ
イルLN が挿入されており、フィルタコンデンサCN
図のように商用交流電源ACの両極ラインに並列に挿入
されて、上記フィルタチョークコイルLN と共にノーマ
ルモードのローパスフィルタを形成する。整流ダイオー
ドD11,D12は倍電圧整流回路を形成するものとされ、
整流ダイオードD11のカソードは、商用交流電源ACの
正極ラインに対してフィルタチョークコイルLN を介し
て接続され、アノードは一次側アースに接地される。整
流ダイオードD12のアノードは整流ダイオードD11のカ
ソードと接続され、そのアノードは平滑コンデンサCi
A の正極端子と接続される。なお、整流ダイオード
11,D12は、後述するようにスイッチング周期で断続
される整流電流が流れることに対応して高速リカバリ型
とされている。また、整流ダイオードD11,D12には、
それぞれ共振用コンデンサC2 、C2 が並列に接続され
ているが、この作用については後述する。
In the switching power supply circuit shown in this figure, a common mode choke coil CMC and an across capacitor C L are provided as a noise filter for removing common mode noise with respect to the commercial AC power supply AC. The power factor correction rectifier circuit 20 receives the commercial AC power supply AC, performs double voltage rectification as described later, and generates a rectified and smoothed voltage corresponding to almost twice the AC input voltage level, and a switching converter in the subsequent stage. Is supplied as an operating power source, and the conduction angle of the AC input current is expanded to improve the power factor. In this power factor correction rectifier circuit 20, a filter choke coil L N is inserted in series to the positive line of the commercial AC power supply AC, and the filter capacitor C N is connected in parallel to both pole lines of the commercial AC power supply AC as shown in the figure. It is inserted to form a normal mode low-pass filter together with the filter choke coil L N. The rectifier diodes D 11 and D 12 are supposed to form a voltage doubler rectifier circuit,
The cathode of the rectifier diode D 11 is connected to the positive line of the commercial AC power supply AC via the filter choke coil L N , and the anode is grounded to the primary side ground. The anode of the rectifier diode D 12 is connected to the cathode of the rectifier diode D 11 , and its anode is the smoothing capacitor Ci.
Connected to the positive terminal of A. The rectifying diodes D 11 and D 12 are of a high-speed recovery type in response to the flow of a rectified current that is intermittent in a switching cycle as described later. Further, the rectifier diodes D 11 and D 12 have
Resonant capacitors C 2 and C 2 are respectively connected in parallel, and the function thereof will be described later.

【0005】また、力率改善整流回路20には、チョー
クコイルCH1 及び第2の直列共振コンデンサC1Aが直
列に接続されて、そのインダクタンスLO とキャパシタ
ンスとによって直列共振回路を形成している。なお、本
明細書においてはこの直列共振回路については、『第2
の直列共振回路』ということにし、後述する一次側直列
共振回路と区別する。この場合、チョークコイルCH1
の端部が後述するスイッチングコンバータのスイッチン
グ出力点と接続され、第2の直列共振コンデンサC1A
の端部が整流ダイオードD11、D12の接続点に対して接
続されている。これにより、上記第2の直列共振回路を
介して整流経路にスイッチング出力を帰還して力率改善
を図ることが可能となるがこれについては後述する。
The choke coil CH 1 and the second series resonance capacitor C 1A are connected in series to the power factor correction rectifier circuit 20, and the inductance L O and capacitance form a series resonance circuit. . In addition, in the present specification, this series resonance circuit will be described in "Second
"Series resonance circuit" of the primary side series resonance circuit described later. In this case, choke coil CH 1
Is connected to the switching output point of the switching converter described later, and the end on the side of the second series resonance capacitor C 1A is connected to the connection point of the rectifying diodes D 11 and D 12 . As a result, the switching output can be fed back to the rectification path via the second series resonance circuit to improve the power factor, which will be described later.

【0006】このスイッチング電源回路の平滑回路とし
ては、倍電圧整流回路を形成するために、2本の平滑コ
ンデンサCiA ,CiB を直列に接続し、整流平滑ライ
ンと一次側アース間に対して挿入されるようにして設け
られる。この直列接続された平滑コンデンサCiA −C
B の接続点は商用交流電源ACの負極ラインに対して
接続される。
As a smoothing circuit of this switching power supply circuit, in order to form a voltage doubler rectifying circuit, two smoothing capacitors Ci A and Ci B are connected in series, and between the rectifying and smoothing line and the primary side ground. It is provided so as to be inserted. This smoothing capacitor Ci A -C connected in series
The connection point of i B is connected to the negative line of the commercial AC power supply AC.

【0007】上記のような接続形態により力率改善整流
回路20が形成されるが、その倍電圧整流動作は次のよ
うになる。例えば、商用電源ACに供給された交流入力
電圧が正の期間では、整流電流は『商用交流電源AC→
コモンモードチョークコイルCMCの巻線Na→フィル
タチョークコイルLN →整流ダイオードD12→平滑コン
デンサCiA →コモンモードチョークコイルCMCの巻
線Nb→商用交流電源AC』の経路で流れ、整流ダイオ
ードD12の整流出力によって平滑コンデンサCiA に充
電する動作となる。従って、平滑コンデンサCiA の両
端には、図に示すように、交流入力電圧レベルに対応す
るEiのレベルの整流平滑電圧が得られる。
The power factor correction rectifier circuit 20 is formed by the above-mentioned connection configuration, and its voltage doubler rectification operation is as follows. For example, during a period in which the AC input voltage supplied to the commercial power supply AC is positive, the rectified current is “commercial AC power supply AC →
Common mode choke coil CMC winding Na → filter choke coil L N → rectifier diode D 12 → smoothing capacitor Ci A → common mode choke coil CMC winding Nb → commercial AC power supply AC ”, and a rectifier diode D 12 The smoothing capacitor Ci A is charged by the rectified output of. Therefore, as shown in the figure, a rectified and smoothed voltage of Ei level corresponding to the AC input voltage level is obtained across the smoothing capacitor Ci A.

【0008】一方、交流入力電圧VACが負の期間は、整
流電流は商用交流電源AC→巻線Nb→平滑コンデンサ
CiB →整流ダイオードD11→フィルタチョークコイル
N→巻線Na→商用交流電源ACの経路で流れ、整流
ダイオードD11の整流出力を平滑コンデンサCiB に充
電する動作となり、平滑コンデンサCiB の両端にもE
iのレベルの整流平滑電圧が得られる。このような平滑
コンデンサCiA ,CiB に対するそれぞれ正期間、負
期間の充電動作が行われる結果、直列接続された平滑コ
ンデンサCiA −CiB の両端に得られる総合的な整流
平滑電圧としてはEi+Ei=2Eiが得られる倍電圧
整流動作となる。従って、入力されている交流入力電圧
レベルが100V系とすれば、交流入力電圧のピークレ
ベルのほぼ倍に相当する200V系の整流平滑電圧が得
られる
On the other hand, while the AC input voltage V AC is negative, the rectified current is commercial AC power supply AC → winding Nb → smoothing capacitor Ci B → rectifying diode D 11 → filter choke coil L N → winding Na → commercial AC. It flows in the path of the power supply AC, and the smoothing capacitor Ci B is charged with the rectified output of the rectifying diode D 11 , and E is applied to both ends of the smoothing capacitor Ci B.
A rectified smoothed voltage of the level i is obtained. As a result of performing the charging operation on the smoothing capacitors Ci A and Ci B in the positive period and the negative period, respectively, the total rectified and smoothed voltage obtained across the smoothing capacitors Ci A -Ci B connected in series is Ei + Ei. The voltage doubler rectifying operation is performed to obtain = 2Ei. Therefore, if the input AC input voltage level is 100V system, a rectified and smoothed voltage of 200V system corresponding to almost double the peak level of the AC input voltage can be obtained.

【0009】また、力率改善整流回路20においては上
記2Eiのレベルの整流平滑電圧を動作電源とするスイ
ッチングコンバータとして、2石のスイッチング素子を
ハーフブリッジ結合した他励式の電流共振形コンバータ
が備えられている。この場合には、例えば2石のスイッ
チング素子Q11、Q12を設けて、スイッチング素子Q11
のドレインを平滑コンデンサCiA の正極と接続し、ス
イッチング素子Q11のソースとスイッチング素子Q12
ドレインを接続し、スイッチング素子Q12のソースを一
次側アースに接続する、いわゆるハーフブリッジ結合に
より接続されている。これらスイッチング素子Q11、Q
12は、発振ドライブ回路2によって交互にオン/オフ動
作が繰り返されるようにスイッチング駆動されて、直列
接続された平滑コンデンサCiA −CiB の両端電圧
(整流平滑電圧)を断続してスイッチング出力とする。
なお、スイッチング素子Q11、Q12には、例えばMOS
−FETが用いられる。また、各スイッチング素子
11、Q12のドレイン−ソース間に対して図に示す方向
に接続されるDD1、DD2は、スイッチング素子Q11、Q
12のオフ時に帰還される電流の経路を形成するクランプ
ダイオードとされる。
Further, the power factor correction rectifier circuit 20 is provided with a separately excited current resonance type converter in which two switching elements are half-bridge coupled as a switching converter using the rectified and smoothed voltage of the level of 2Ei as an operating power source. ing. In this case, for example, two switching elements Q 11 and Q 12 are provided and the switching element Q 11
Drain was connected to the positive terminal of the smoothing capacitor Ci A of a source connected to the drain of the switching element Q 12 of the switching element Q 11, the source of the switching element Q 12 is connected to a primary side ground, connected by so-called half bridge coupling Has been done. These switching elements Q 11 , Q
12 is switching-driven by the oscillation drive circuit 2 so that the ON / OFF operation is alternately repeated, and the voltage across the smoothing capacitors Ci A -Ci B connected in series (rectified and smoothed voltage) is intermittently switched to a switching output. To do.
The switching elements Q 11 and Q 12 are, for example, MOS transistors.
-FET is used. The drain of the switching elements Q 11, Q 12 - D D1 , D D2 connected in the direction shown with respect to inter-source switching elements Q 11, Q
It is used as a clamp diode that forms a current path that is fed back when 12 is turned off.

【0010】このスイッチングコンバータでは、スイッ
チング素子Q11、Q12のソース−ドレインの接続点がス
イッチング出力点とされる。このスイッチング出力点に
対しては、絶縁トランスPITの一次巻線N1 の一端が
直列共振コンデンサC1 を介して接続されて一次巻線N
1 に対してスイッチング出力を供給するようにされる。
この場合、一次巻線N1 の他端は一次側アースに接地さ
れる。このような接続形態では、絶縁トランスPITの
一次巻線N1 は直列共振コンデンサC1 と直列に接続さ
れることになるが、この直列共振コンデンサC1 のキャ
パシタンス及び一次巻線N1 を含む絶縁トランスPIT
のインダクタンス成分により、スイッチング電源回路を
電流共振形とするための一次側直列共振回路を形成して
いる。
In this switching converter, the source-drain connection point of the switching elements Q 11 and Q 12 is used as the switching output point. To this switching output point, one end of the primary winding N 1 of the insulating transformer PIT is connected via the series resonance capacitor C 1 and the primary winding N 1 is connected.
The switching output is supplied to 1 .
In this case, the other end of the primary winding N 1 is grounded to the primary side ground. In such a connection form, the primary winding N 1 of the isolation transformer PIT is connected in series with the series resonant capacitor C 1 , but the insulation of the primary resonant circuit C 1 and the capacitance of the series resonant capacitor C 1 is included. Trans PIT
The inductance component of forms a primary side series resonance circuit for making the switching power supply circuit a current resonance type.

【0011】この電源回路の場合には前述した力率改善
整流回路20内のチョークコイルCH1 及び第2の直列
共振コンデンサC1Aからなる第2の直列共振回路も、ス
イッチング出力点に対して接続される。
In the case of this power supply circuit, the second series resonant circuit consisting of the choke coil CH 1 and the second series resonant capacitor C 1A in the power factor correction rectifier circuit 20 is also connected to the switching output point. To be done.

【0012】この電源回路においては、前述のように、
力率改善整流回路20におけるチョークコイルCH1
び第2の直列共振コンデンサC1Aからなる直列共振回路
については第2の直列共振回路といい、上記絶縁トラン
スPITの一次巻線N1 及び直列共振コンデンサC1
らなる一次側直列共振回路については第1の直列共振回
路ということにして、互いに区別することとする。
In this power supply circuit, as described above,
The series resonance circuit composed of the choke coil CH 1 and the second series resonance capacitor C 1A in the power factor correction rectifier circuit 20 is referred to as a second series resonance circuit, and the primary winding N 1 and the series resonance capacitor of the insulating transformer PIT are connected. The primary side series resonance circuit composed of C 1 will be referred to as a first series resonance circuit, and will be distinguished from each other.

【0013】絶縁トランスPITは、一次巻線N1 に供
給されたスイッチング出力により得られる交番電圧を二
次側に伝送する。この電源回路の場合、絶縁トランスP
ITの二次側では2組の二次巻線N2 、N2 が設けられ
ており、それぞれセンタータップが二次側アースに接地
されている。そして、各二次巻線N2 に対しては、整流
ダイオードDOA、DOB及び平滑コンデンサCO による両
波整流回路が接続されており、二次巻線N2 、N2 に励
起された交番電圧からそれぞれ直流出力電圧E1 、E2
が得られるようにされている。
The isolation transformer PIT transmits the alternating voltage obtained by the switching output supplied to the primary winding N 1 to the secondary side. In the case of this power supply circuit, isolation transformer P
Two sets of secondary windings N 2 and N 2 are provided on the secondary side of IT, and the center taps are grounded to the secondary side ground. Then, for each secondary winding N 2, the rectifier diode D OA, wave rectification circuit by D OB and a smoothing capacitor C O is connected and is excited in the secondary winding N 2, N 2 DC output voltage E 1 , E 2 from alternating voltage respectively
Is obtained.

【0014】また、この電源回路においては、制御回路
1が直流出力電圧E1 の変動に基づいて発振ドライブ回
路2を制御し、発振ドライブ回路2からスイッチング素
子Q11、Q12の各ゲートに供給するスイッチング駆動信
号を変化させる(例えば駆動信号のパルス幅可変制御を
行う)ことで、直流出力電圧E1 の定電圧制御を行うよ
うにしている。
In this power supply circuit, the control circuit 1 controls the oscillation drive circuit 2 based on the fluctuation of the DC output voltage E 1 , and supplies the oscillation drive circuit 2 to the gates of the switching elements Q 11 and Q 12. The constant voltage control of the DC output voltage E 1 is performed by changing the switching drive signal (for example, varying the pulse width of the drive signal).

【0015】起動回路3は、電源投入直後に整流平滑ラ
インに得られる電圧あるいは電流を検出して、発振ドラ
イブ回路2を起動させるために設けられており、この起
動回路3には、絶縁トランスPITに設けられた三次巻
線N3 と整流ダイオードD3、及び平滑コンデンサC3
により供給される低圧直流電圧が供給される。この図に
示すような、電界効果型のスイッチング素子は電圧駆動
であり自励発振が困難になるため、この図のように発振
ドライブ回路2と起動回路3を設けることが好ましい。
The starting circuit 3 is provided to detect the voltage or current obtained in the rectifying and smoothing line immediately after the power is turned on, and start the oscillation drive circuit 2. The starting circuit 3 includes an insulating transformer PIT. the tertiary winding N 3 provided in the rectifying diode D 3, and a smoothing capacitor C 3
The low voltage DC voltage supplied by Since the field effect type switching element as shown in this figure is driven by voltage and self-excited oscillation becomes difficult, it is preferable to provide the oscillation drive circuit 2 and the starting circuit 3 as shown in this figure.

【0016】次に、このスイッチング電源回路の力率改
善動作について説明する。例えば、上述のようにしてス
イッチングコンバータがスイッチング動作を行うと、そ
のスイッチング出力は第1の直列共振回路を介して絶縁
トランスPIT側に供給されると共に、分岐して力率改
善整流回路20内の第2の直列共振回路に対しても供給
されることになる。そして、第2の直列共振回路におい
てはチョークコイルCH1 のインダクタンスLO に流れ
る直列共振電流IOAに対応するスイッチング出力を、第
2の直列共振コンデンサC1Aを介して整流ダイオードD
11、D12の接続点に対して印加する、つまり、スイッチ
ング出力を整流電流の経路に帰還するようにされる。こ
のようにして帰還されたスイッチング出力は、例えばフ
ィルタチョークコイルLN のインダクタンスを介する整
流出力にスイッチング周期の電圧(スイッチング電圧)
を重畳するように作用し、このスイッチング電圧の重畳
分によって高速リカバリ型ダイオードD2 では整流電流
をスイッチング周期で断続するように動作する。この動
作により、力率改善整流回路20では整流出力電圧にス
イッチング出力が重畳された状態で平滑コンデンサCi
に充電を行うようにされ、スイッチング電圧の重畳分に
よって平滑コンデンサCiの両端電圧をスイッチング周
期で引き下げるようにされる。このため、整流出力電圧
レベルが平滑コンデンサの両端電圧よりも低いとされる
帰還にも平滑コンデンサCiへ充電電流が流れるように
される。この結果、交流入力電流の平均的な波形が交流
入力電圧の波形に近付くようにされ、交流入力電流の導
通角が拡大されることになって力率改善が図られること
になる。
Next, the power factor improving operation of this switching power supply circuit will be described. For example, when the switching converter performs the switching operation as described above, the switching output thereof is supplied to the insulation transformer PIT side via the first series resonance circuit, and at the same time branches and branches in the power factor correction rectification circuit 20. It will also be supplied to the second series resonant circuit. Then, in the second series resonance circuit, the switching output corresponding to the series resonance current I OA flowing in the inductance L O of the choke coil CH 1 is rectified by the rectification diode D via the second series resonance capacitor C 1A.
It is applied to the connection point of 11 and D 12 , that is, the switching output is fed back to the path of the rectified current. The switching output fed back in this manner is converted into a rectified output via the inductance of the filter choke coil L N , for example, as a voltage of a switching cycle (switching voltage).
, And the fast recovery type diode D 2 operates so that the rectified current is intermittently switched in the switching cycle due to the superposition of the switching voltage. By this operation, in the power factor correction rectifier circuit 20, the smoothing capacitor Ci in the state where the switching output is superimposed on the rectified output voltage is used.
Then, the voltage across the smoothing capacitor Ci is lowered in the switching cycle by the superposition of the switching voltage. For this reason, the charging current is made to flow to the smoothing capacitor Ci also for the feedback that the rectified output voltage level is lower than the voltage across the smoothing capacitor. As a result, the average waveform of the AC input current is made closer to the waveform of the AC input voltage, and the conduction angle of the AC input current is increased, thereby improving the power factor.

【0017】また、整流ダイオードD11、D12に対して
それぞれ並列に接続される共振用コンデンサC2 、C2
は、例えばフィルタチョークコイルLN 、フィルタコン
デンサCN と共に並列共振回路を形成する。この並列共
振回路は負荷変動に対応してその共振インピーダンスが
変化するようにされており、このスイッチング電源回路
の負荷が軽くなった時に、整流経路に帰還されるスイッ
チング電圧を抑圧するようにしておいる。この結果、軽
負荷時の整流平滑電圧の上昇を抑制することになる。
Further, resonance capacitors C 2 and C 2 connected in parallel with the rectifier diodes D 11 and D 12 , respectively.
Form a parallel resonant circuit together with the filter choke coil L N and the filter capacitor C N , for example. This parallel resonant circuit is designed so that its resonant impedance changes in response to load changes, and when the load of this switching power supply circuit becomes lighter, it suppresses the switching voltage fed back to the rectification path. There is. As a result, an increase in the rectified and smoothed voltage when the load is light is suppressed.

【0018】ところで、力率改善が図られた電源回路と
して、上述の第2の直列共振回路を設けずに、第1の直
列共振回路によってスイッチング出力を整流電流経路に
帰還して、図8の電源回路と同様の作用によって力率改
善を図るように構成された発明が先に本出願人により提
案されているが、この場合の適正な力率設定は例えば
0.8程度とされ、仮に0.95程度にまで力率を向上
するように設定すると、それだけ絶縁トランスの一次巻
線に重畳するリップル成分が増加して、二次側の交流リ
ップル成分が増加することが分かっている。これに対し
て、上記図8に示した電源回路のように、第2の直列共
振回路を介してスイッチング出力を帰還するように構成
することで、例えば、力率を0.9程度にまで向上する
ようにスイッチング出力の帰還量を設定しても、第1の
直列共振回路に重畳される商用電源周期のリップル成分
を抑制することが可能とされる。
By the way, as a power supply circuit with improved power factor, the switching output is fed back to the rectified current path by the first series resonance circuit without providing the second series resonance circuit described above, and the power supply circuit of FIG. The present invention has previously proposed an invention configured to improve the power factor by the same action as that of the power supply circuit, but in this case, an appropriate power factor setting is, for example, about 0.8, and it is assumed that the power factor is 0. It is known that if the power factor is set to about 0.95, the ripple component superimposed on the primary winding of the insulation transformer increases, and the AC ripple component on the secondary side increases. On the other hand, like the power supply circuit shown in FIG. 8, the switching output is fed back through the second series resonance circuit, thereby improving the power factor to about 0.9, for example. Even if the feedback amount of the switching output is set so that the ripple component of the commercial power supply cycle superimposed on the first series resonance circuit can be suppressed.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところが図8の電源回
路では、第1及び第2の直列共振回路に流れる直列共振
電流IO 、IOAが合成してスイッチング素子Q11に流れ
ることから、第2の直列共振回路を設けない構成の電源
回路のほぼ2倍程度のスイッチング電流量となる。つま
り図8の電源回路の場合、スイッチング素子Q11がオ
ン、Q12がオフとされる期間には、上記共振電流IO
は、『平滑コンデンサCi→スイッチング素子Q11(ド
レイン→ソース)→直列共振コンデンサC1 →一次巻線
1 』の経路で流れる。また、共振電流IOAは、『平滑
コンデンサCi→スイッチング素子Q11(ドレイン→ソ
ース)→チョークコイルCH1 →第2の直列共振コンデ
ンサC1A→高速リカバリ型ダイオードD2 /共振用コン
デンサC2 』の経路を流れるようにされる。一方、スイ
ッチング素子Q11がオフ、Q12がオンとされる期間の共
振電流IOは、『一次巻線N1 →直列共振コンデンサC1
→スイッチング素子Q12(ドレイン→ソース)→平滑
コンデンサCi』に流れる。また、共振電流IOAは、
『平滑コンデンサCi→共振用コンデンサC2 →第2の
直列共振コンデンサC1A→チョークコイルCH1 →スイ
ッチング素子Q12(ドレイン→ソース)の経路によって
流れるようにされる。
However, in the power supply circuit of FIG. 8, since the series resonance currents I O and I OA flowing in the first and second series resonance circuits are combined and flow into the switching element Q 11 , The switching current amount is about twice as much as that of the power supply circuit having the configuration in which the two series resonance circuits are not provided. That is, in the case of the power supply circuit of FIG. 8, the resonance current I O is maintained during the period when the switching element Q 11 is on and Q 12 is off.
Flows in a path of “smoothing capacitor Ci → switching element Q 11 (drain → source) → series resonance capacitor C 1 → primary winding N 1 ”. Further, the resonance current I OA is “smoothing capacitor Ci → switching element Q 11 (drain → source) → choke coil CH 1 → second series resonance capacitor C 1A → fast recovery type diode D 2 / resonance capacitor C 2 ”. It is made to flow through the route. On the other hand, the resonance current I O during the period when the switching element Q 11 is off and Q 12 is on is “primary winding N 1 → series resonance capacitor C 1
→ Switching element Q 12 (drain → source) → smoothing capacitor Ci '. Further, the resonance current I OA is
“Smoothing capacitor Ci → resonance capacitor C 2 → second series resonance capacitor C 1A → choke coil CH 1 → switching element Q 12 (drain → source).

【0020】そこで、具体的に負荷電力PO =250W
で交流入力電圧がAC100Vの条件で、直列共振電流
O =IOA=10Ap−p(peak to peak)となるよう
に、チョークコイルのインダクタンスLO 、第2の直列
共振コンデンサC1A、共振用コンデンサC2 を選定して
いるとすると、スイッチング素子Q11、Q12のドレイン
−ソース間を流れるスイッチング電流IC11 、IC12
スイッチング素子Q11、Q12がオンとなる期間ごとに1
0Ap(peak) のレベルにより流れる電流波形となり、
交流入力電圧VACが80V程度となる場合にはスイッチ
ング電流IC11、IC12 は共に12Ap程度にまで増加
する。
Therefore, specifically, the load power P O = 250 W
In the condition that the AC input voltage is AC100V, the inductance L O of the choke coil, the second series resonance capacitor C 1A , and the resonance are set so that the series resonance current I O = I OA = 10 Ap-p (peak to peak). Assuming that selects the capacitor C 2, the drain of the switching element Q 11, Q 12 - switching current I C11, I C12 flowing between the source 1 for each period when the switching element Q 11, Q 12 is turned on
The current waveform that flows depends on the level of 0 Ap (peak),
When the AC input voltage V AC is about 80 V, both the switching currents I C11 and I C12 increase to about 12 Ap.

【0021】一般に、スイッチング素子の発熱量は電流
の2乗に比例して増加するとされていることから、この
場合のスイッチング素子の発熱は相当のものとなるの
で、スイッチング素子には低オン抵抗のものを採用する
必要があり、例えば、図8の電源回路のようにスイッチ
ング素子がMOS−FETであれば、15A/400V
の低オン抵抗でTO−3P型を選定して電力損失を低減
する必要があり、それだけ高価となりそのサイズも大型
化する。また、このようなスイッチング素子は、パッケ
ージが非絶縁タイプであることから、放熱板は高価なシ
リコンラバーを介して取付ける必要があり、これによっ
てもコスト的に不利となると共に、熱抵抗が高くなるこ
とから放熱効率も低下する。
Generally, since the heat generation amount of the switching element is said to increase in proportion to the square of the current, the heat generation of the switching element in this case is considerable, so that the switching element has a low on-resistance. It is necessary to adopt one, for example, 15A / 400V if the switching element is a MOS-FET like the power supply circuit of FIG.
It is necessary to reduce the power loss by selecting the TO-3P type with low on-resistance, which increases the cost and size. Further, in such a switching element, since the package is a non-insulating type, it is necessary to attach the heat radiating plate through an expensive silicon rubber, which also causes a cost disadvantage and a high thermal resistance. Therefore, the heat dissipation efficiency also decreases.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記した
問題点を解決するため、商用電源を倍電圧整流して入力
された交流入力電圧レベルの略2倍に対応する整流平滑
電圧を生成する整流回路系、若しくは交流入力電圧レベ
ルに基づいて、交流入力電圧の略2倍に対応する整流平
滑電圧を生成する倍電圧整流回路と、交流入力電圧レベ
ルに対応する整流平滑電圧を生成する全波整流回路との
切換えが可能な整流回路系とを備えることとした。そし
て上記整流回路系とともに、絶縁トランスの一次巻線及
び直列共振コンデンサの直列接続により形成される一次
側直列共振回路を備え、整流回路系より出力される整流
平滑電圧を入力してスイッチング動作を行い上記絶縁ト
ランスの二次側から直流出力電圧を出力する、電流共振
形スイッチングコンバータと、この電流共振形スイッチ
ングコンバータから整流電流経路に帰還されるスイッチ
ング出力に基づいて力率改善を図るようにされた力率改
善回路と、上記電流共振形スイッチングコンバータのス
イッチング素子と並列に設けられると共に、当該電流共
振形スイッチングコンバータのスイッチング駆動電力を
利用してスイッチング駆動され、そのスイッチング出力
を力率改善回路に供給するように設けられるスイッチン
グ回路とを組み合わせてスイッチング電源回路を構成す
ることとした。
In order to solve the above problems, the present invention doubles the voltage of a commercial power source to generate a rectified smoothed voltage corresponding to approximately twice the input AC input voltage level. Rectifier circuit system, or voltage doubler rectifier circuit that generates a rectified smoothed voltage corresponding to approximately twice the AC input voltage based on the AC input voltage level, and full wave that generates a rectified smoothed voltage corresponding to the AC input voltage level A rectifier circuit system capable of switching to the rectifier circuit is provided. A rectifying smoothed voltage output from the rectifying circuit system is input to perform a switching operation, including the rectifying circuit system and a primary side series resonant circuit formed by series connection of a primary winding of an insulating transformer and a series resonant capacitor. The power factor is improved based on the current resonance type switching converter that outputs a DC output voltage from the secondary side of the isolation transformer and the switching output fed back from the current resonance type switching converter to the rectification current path. The power factor correction circuit is provided in parallel with the switching element of the current resonance type switching converter, and the switching drive is performed using the switching drive power of the current resonance type switching converter, and the switching output is supplied to the power factor correction circuit. And a switching circuit provided to It was possible to configure the switching power supply circuit combined.

【0023】そして上記構成によれば、例えばハーフブ
リッジ結合された電流共振形コンバータのスイッチング
素子の組に対して、同じく2石のスイッチング素子をハ
ーフブリッジ結合したスイッチング回路を並列に設け
て、このスイッチング回路の出力によって整流経路にス
イッチング出力を帰還して力率改善を図るように構成す
ることが可能とされ、これにより、スイッチング電流は
2つのスイッチング素子に対して並列に分岐して流れる
ようにされることから、例えば、それだけスイッチング
素子に流れるスイッチング電流レベルが低減されること
になる。
According to the above configuration, for example, a switching circuit in which two switching elements are half-bridge coupled is provided in parallel with a set of switching elements of the half-bridge coupled current resonance converter, and this switching is performed. It is possible to feed the switching output back to the rectification path by the output of the circuit to improve the power factor, and thereby the switching current is branched and flows in parallel to the two switching elements. Therefore, for example, the level of the switching current flowing through the switching element is reduced accordingly.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のスイッチング電
源回路の一実施の形態を示す回路図とされる。この図に
示す電源回路において、電流共振形コンバータは図8の
電源回路と同様に、2石のスイッチング素子をハーフブ
リッジ結合した他励式とされており、図7と同一部分は
同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a switching power supply circuit according to the present invention. In the power supply circuit shown in this figure, the current resonance type converter is of the separately excited type in which two switching elements are half-bridge coupled in the same manner as the power supply circuit of FIG. 8, and the same parts as those in FIG. And the description is omitted.

【0025】本実施の形態の力率改善整流回路10にお
いては、2石のスイッチング素子Q13、Q14が備えられ
る。これらスイッチング素子Q13、Q14には、例えばM
OS−FETなどが用いられ、この図に示す電流共振形
コンバータに用いられているスイッチング素子Q11、Q
12と同一タイプとされればよい。
In the power factor correction rectifier circuit 10 of this embodiment, two switching elements Q 13 and Q 14 are provided. These switching elements Q 13 and Q 14 are, for example, M
A switching element Q 11 , Q used in the current resonance type converter shown in this figure, which uses an OS-FET or the like.
It may be the same type as 12 .

【0026】スイッチング素子Q13は、そのドレインが
平滑コンデンサCiの正極(整流平滑電圧ライン)と接
続され、ソースがスイッチング素子Q14のドレインと接
続される。また、スイッチング素子Q14のソースは一次
側アースに接地される。そして、発振ドライブ回路2か
らは、スイッチング素子Q11及びQ13に対して並列にス
イッチング駆動信号のラインが接続され、同様に、スイ
ッチング素子Q12及びQ14に対して並列にスイッチング
駆動信号のラインが接続されている。スイッチング素子
13、Q14の各ドレイン−ソース間には図に示す方向に
並列に、それぞれクランプダイオードDD3、DD4が接続
される。つまり、スイッチング素子Q13、Q14は、スイ
ッチング素子Q11、Q12と同様に、整流平滑電圧ライン
と一次側アース間においてハーフブリッジ結合されたス
イッチング回路を形成すると共に、スイッチング素子Q
11、Q12のハーフブリッジ結合によるスイッチング回路
に対して、並列に設けられていることになる。従って、
スイッチング動作としてはスイッチング素子Q11/Q13
の組がオンのときにはスイッチング素子Q12/Q14の組
がオフとなるように、交互のタイミングで同期してオン
/オフ動作を繰り返すことになる。
The switching element Q 13 has its drain connected to the positive electrode (rectified and smoothed voltage line) of the smoothing capacitor Ci, and its source connected to the drain of the switching element Q 14 . The source of the switching element Q 14 is grounded to the primary side ground. Then, from the oscillation drive circuit 2, switching drive signal lines are connected in parallel to the switching elements Q 11 and Q 13 , and similarly, switching drive signal lines are connected in parallel to the switching elements Q 12 and Q 14 . Are connected. Clamp diodes D D3 and D D4 are connected in parallel between the drains and sources of the switching elements Q 13 and Q 14 , respectively, in the direction shown in the figure. That is, the switching elements Q 13 and Q 14 form a half-bridge-coupled switching circuit between the rectifying and smoothing voltage line and the primary side ground, as well as the switching elements Q 11 and Q 12.
11 and Q 12 are provided in parallel with the switching circuit formed by the half-bridge coupling. Therefore,
The switching operation includes switching elements Q 11 / Q 13
When the pair is ON, the pair of switching elements Q 12 / Q 14 is turned OFF, so that the ON / OFF operation is repeated in synchronism with alternate timing.

【0027】この場合、ハーフブリッジ結合されたスイ
ッチング素子Q13、Q14のスイッチング出力点となる、
スイッチング素子Q13のソースとスイッチング素子Q14
のドレインとの接続点は、第2の直列共振回路を形成す
るチョークコイルCH1 の端部と接続されている。例え
ば、先に先行技術として示した図8の電源回路において
は、力率改善整流回路20のチョークコイルCH1 の端
部がスイッチングコンバータのスイッチング素子Q11
12のスイッチング出力点と直接接続されて、第2の直
列共振回路に対してスイッチング素子Q11、Q12のスイ
ッチング出力が供給されるように構成されていた。これ
に対して本実施の形態では、ハーフブリッジ結合された
スイッチング素子Q13、Q14のスイッチング回路のスイ
ッチング出力が第2の直列共振回路に対して供給される
ように構成されていることになる。
In this case, the switching output points of the half bridge-coupled switching elements Q 13 and Q 14 ,
Source of switching element Q 13 and switching element Q 14
Is connected to the end of the choke coil CH 1 forming the second series resonance circuit. For example, in the power supply circuit shown in FIG. 8 described above as the prior art, the end of the choke coil CH 1 of the power factor correction rectifier circuit 20 is the switching element Q 11 of the switching converter,
Directly connected to the switching output point of Q 12, the switching output of the switching element Q 11, Q 12 has been configured to be supplied to the second series resonant circuit. On the other hand, in the present embodiment, the switching outputs of the switching circuits of the half bridge-coupled switching elements Q 13 and Q 14 are supplied to the second series resonance circuit. .

【0028】従って、本実施の形態の力率改善整流回路
10においては、スイッチング素子Q13、Q14のスイッ
チング出力が第2の直列共振回路を介して、整流ダイオ
ードD11、D12の接続点に対して印加され、このスイッ
チング出力に基づいて整流経路に重畳されるスイッチン
グ電圧によって、整流ダイオードD11、D12が整流電流
をスイッチング周期で断続する動作が得られることにな
る。そして、以降は図8で説明したと同様の作用によっ
て交流入力電流の導通角が拡大されて力率改善が図られ
ることになる。
Therefore, in the power factor correction rectifier circuit 10 of the present embodiment, the switching outputs of the switching elements Q 13 and Q 14 are connected to the connection point of the rectifier diodes D 11 and D 12 via the second series resonance circuit. The switching voltage applied to the rectification path and superimposed on the rectification path on the basis of this switching output causes the rectification diodes D 11 and D 12 to intermittently operate the rectification current in the switching cycle. Then, the conduction angle of the AC input current is expanded by the same operation as described with reference to FIG. 8 to improve the power factor.

【0029】図2は、図1に示す本実施の形態の電源回
路の要部の動作を、先行技術である図8の電源回路と比
較してスイッチング周期により示す波形図とされる。な
お、この場合には図1及び図8の電源回路が共に10μ
s(100KHz)のスイッチング周期で10Ap−p
のレベルの直列共振電流が得られるように所要の素子が
選定されている場合の動作を示しているものとされる。
例えば、図1及び図8の電源回路においては、第1及び
第2の直列共振回路に流れる直列共振電流IO 、I
OAは、共に図2(a)に示すように同一波形による正弦
波が得られ、電流共振形の動作に対応している。
FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the main part of the power supply circuit of the present embodiment shown in FIG. 1 by the switching cycle in comparison with the power supply circuit of FIG. 8 which is the prior art. In this case, the power supply circuits of FIG. 1 and FIG.
10 Ap-p at a switching cycle of s (100 KHz)
It is assumed that the operation is shown in the case where the required elements are selected so as to obtain the series resonance current of the level.
For example, in the power supply circuits of FIGS. 1 and 8, the series resonance currents I o and I o flowing through the first and second series resonance circuits are
In both OA , as shown in FIG. 2A, a sine wave having the same waveform is obtained, which corresponds to the current resonance type operation.

【0030】そして、図8の電源回路においてスイッチ
ング素子Q11に流れるスイッチング電流IQ11 は、前述
のように第1及び第2の直列共振回路の直列共振回路I
O 及びIOAが合成して流れるために、図2(c)に示す
ようにスイッチング素子Q11がオンとなるスイッチング
周期の半周期に10Apで流れる波形となる。なお、ス
イッチング素子Q12に流れるスイッチング電流IQ12
は、図示しないが、図2(c)と同一の波形がスイッチ
ング周期の半周期分移相されたものとなる。
The switching current I Q11 flowing in the switching element Q 11 in the power supply circuit of FIG. 8 is the series resonance circuit I of the first and second series resonance circuits as described above.
Since O and I OA are combined to flow, as shown in FIG. 2C, a waveform of 10 Ap flows in a half cycle of the switching cycle in which the switching element Q 11 is turned on. The switching current I Q12 flowing through the switching element Q 12
Although not shown, the same waveform as in FIG. 2C is phase-shifted by a half cycle of the switching cycle.

【0031】これに対して、本実施の形態では前述のよ
うにスイッチング素子Q11/Q13の組とスイッチング素
子Q12/Q14の組が、それぞれ同期して交互のタイミン
グでオン/オフするスイッチングを行う。つまり、スイ
ッチングコンバータ側のスイッチング素子Q11、Q12
直列共振電流IO が流れ、力率改善整流回路10にスイ
ッチング出力を供給するスイッチング素子Q13、Q14
直列共振電流IOAが流れるように、互いに独立して構成
されている。このため、スイッチング素子Q11及びQ13
に流れるスイッチング電流IQ1、IQ3は、それぞれ図2
(b)に示すように、各スイッチング素子がオンとされ
る期間に5Apのレベルによる電流波形が得られること
になる。また、図示しないが、スイッチング素子Q12
びQ14に流れるスイッチング電流IQ2、IQ4は、それぞ
れ図2(b)の波形をスイッチング周期の半周期分移相
したものとなる。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the pair of switching elements Q 11 / Q 13 and the pair of switching elements Q 12 / Q 14 are turned on / off in synchronization with each other at alternate timings. Perform switching. That is, the series resonance current I O flows through the switching elements Q 11 and Q 12 on the switching converter side, and the series resonance current I OA flows through the switching elements Q 13 and Q 14 that supply the switching output to the power factor correction rectifier circuit 10. In addition, they are configured independently of each other. Therefore, switching elements Q 11 and Q 13
The switching currents I Q1 and I Q3 flowing in the
As shown in (b), a current waveform with a level of 5 Ap is obtained during the period when each switching element is turned on. Although not shown, the switching current I Q2, I Q4 flowing through the switching element Q 12 and Q 14 is made to that the waveform, respectively, in FIG 2 (b) half cycle phase of the switching period.

【0032】ここで、本実施の形態と先行技術として図
8に示した電源回路とを比較すると、図8の電源回路で
はスイッチング素子に流れるスイッチング電流レベル
が、図2(c)に示すように10Apとされていたのに
対して、本実施の形態である図1の電源回路では、図2
(b)に示したようにほぼ1/2の5Apのレベルに低
減されることになる。このため、図1の電源回路ではス
イッチング素子Q11、Q12、Q13、Q14については、8
A/400V、TO−220型の樹脂モールドされた絶
縁パッケージによる安価な汎用品を選定することが可能
となり、図8と比較してスイッチング素子は2本増加す
るが、全体的にはより低コストに構成することが可能と
なる。また、スイッチング電流量の低減によって、それ
だけスイッチング素子におけスイッチング損失も解消さ
れることから、例えば負荷電力が240W程度以内の範
囲では放熱板が不要となる。
When the present embodiment is compared with the power supply circuit shown in FIG. 8 as the prior art, the switching current level flowing in the switching element in the power supply circuit of FIG. 8 is as shown in FIG. 2 (c). The power supply circuit shown in FIG. 1 according to the present embodiment is different from that shown in FIG.
As shown in (b), the level will be reduced to almost half, that is, 5 Ap. Therefore, in the power supply circuit of FIG. 1, the switching elements Q 11 , Q 12 , Q 13 , and Q 14 are 8
It is possible to select an inexpensive general-purpose product with an A / 400V, TO-220 type resin-molded insulating package, and the number of switching elements is increased by 2 compared to Fig. 8, but the overall cost is lower. Can be configured. Further, since the switching loss in the switching element is also reduced by reducing the switching current amount, for example, when the load power is within about 240 W, the heat dissipation plate becomes unnecessary.

【0033】また、図8の電源回路では、対応可能な最
大負荷電力が250W程度までに制限されていた。これ
は、負荷電力の増加に応じてスイッチング素子に流入す
る電流レベルが増加するが、図8の電源回路では、負荷
電力250W以上の条件に対応する容量のスイッチング
素子を選定することはコスト的に困難とされていたこと
による。これに対して、本実施の形態ではスイッチング
電流が図8の電源回路の1/2程度とされることから、
上述した汎用品のスイッチング素子によっても300W
程度までの最大負荷電力に対応することが可能とされ
る。
In the power supply circuit of FIG. 8, the maximum load power that can be handled is limited to about 250W. This means that the current level flowing into the switching element increases as the load power increases, but in the power supply circuit of FIG. 8, it is costly to select a switching element having a capacity corresponding to the condition of the load power of 250 W or more. Because it was considered difficult. On the other hand, in the present embodiment, the switching current is about 1/2 of that of the power supply circuit of FIG.
300W even with the above-mentioned general-purpose switching element
It is possible to handle the maximum load power up to a certain degree.

【0034】図3は、本発明の他の実施の形態を示す回
路図とされ、図1及び図8と同一部分は同一符号を付し
て説明を省略する。本実施の形態では以下説明するよう
にAC100V系では倍電圧整流動作、AC200V系
では全波整流動作となるように切換え制御が行われる。
これにより、結果的にAC100V系とAC200V系
とでほぼ同等レベルの整流平滑電圧が得られることにな
り、AC100V系とAC200V系とで共用可能ない
わゆるワイドレンジ対応の力率改善コンバータ回路に適
用して好適となる。そこで、本実施の形態における整流
動作の切換のための構成について説明する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 1 and 8 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, as described below, switching control is performed so as to perform a double voltage rectification operation in an AC100V system and a full-wave rectification operation in an AC200V system.
As a result, a rectified and smoothed voltage of almost the same level can be obtained between the AC100V system and the AC200V system, and this is applied to a so-called wide range power factor correction converter circuit that can be shared by the AC100V system and the AC200V system. Will be suitable. Therefore, a configuration for switching the rectifying operation in the present embodiment will be described.

【0035】この図に示す力率改善整流回路11におい
ては、ノーマルモードのローパスフィルタ(LN 、C
N )の後段に、ブリッジ整流回路D1Aが接続される。こ
のブリッジ整流回路D1Aは4本の高速リカバリ型ダイオ
ードDF1、DF2、DF3、DF4により形成されている。こ
の場合には高速リカバリ型ダイオードDF1、DF2に対し
ては、それぞれ共振用コンデンサC2 、C2 が並列に接
続されて設けられる。
In the power factor correction rectifier circuit 11 shown in this figure, a normal mode low-pass filter (L N , C) is used.
The bridge rectifier circuit D 1A is connected to the latter stage of N ). The bridge rectifier circuit D 1A is formed by four fast recovery type diodes D F1 , D F2 , D F3 and D F4 . In this case, resonance capacitors C 2 and C 2 are connected in parallel to the fast recovery type diodes D F1 and D F2 , respectively.

【0036】ブリッジ整流回路D1Aの正極出力端子(高
速リカバリ型ダイオードDF2、DF4の接続点)は平滑コ
ンデンサCiA の正極端子と接続される。また、正極入
力端子(高速リカバリ型ダイオードDF1、DF2の接続
点)は第2の直列共振コンデンサC1A及びチョークコイ
ルCH1 からなる第2の直列共振回路と接続されてい
る。負極入力端子は、後述する電磁リレーRLのスイッ
チSを介して、平滑コンデンサCiA ,CiB の接続点
に対して接続される。
The positive output terminal of the bridge rectifier circuit D 1A (connection point of the fast recovery type diodes D F2 and D F4 ) is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor Ci A. The positive input terminal (the connection point of the fast recovery type diodes D F1 and D F2 ) is connected to the second series resonant circuit including the second series resonant capacitor C 1A and the choke coil CH 1 . The negative input terminal is connected to a connection point of the smoothing capacitors Ci A and Ci B via a switch S of an electromagnetic relay RL which will be described later.

【0037】電磁リレーRLは、駆動部RD への通電状
態に応じてスイッチSの開閉が制御される。この電磁リ
レーRLの駆動部RD の通電制御は電圧検出回路11に
よって行われる。
In the electromagnetic relay RL, the opening / closing of the switch S is controlled according to the energized state of the drive unit R D. The energization control of the drive unit R D of the electromagnetic relay RL is performed by the voltage detection circuit 11.

【0038】電圧検出回路11においては、整流ダイオ
ードD5 及び平滑コンデンサC4 からなる半波整流回路
が商用交流電源ACに対して接続されて、入力された交
流入力電圧レベルに応じた直流電圧が生成される。この
直流電圧のラインと一次側アース間には分圧抵抗R1
2 が直列に接続され、その分圧点にはツェナーダイオ
ードZDのアノードが接続されている。本実施の形態の
場合には例えばAC150V以上の交流入力電圧が入力
された場合に、上記半波整流回路(D5 、C4)の直流
電圧を分圧抵抗R1 、R2 により分圧した電圧値により
ツェナーダイオードZD2 を導通させるように設定され
ている。上記ツェナーダイオードZDのカソードはトラ
ンジスタQ5 のベースと接続される。また、トランジス
タQ5 のベースと一次側アース間には、コンデンサC5
と抵抗R3 が並列に接続される。また、絶縁トランスP
ITの三次巻線N3 、整流ダイオードD3 及び平滑コン
デンサC3 からなる半波整流回路により生成される直流
低電圧は、電磁リレーRLの駆動部RD を介して、トラ
ンジスタQ5 のエミッタに対して電磁リレー駆動用の動
作電源として供給される。なお、駆動部RD に対しては
逆方向電流を流すためのダイオードD4 が並列に接続さ
れている。
In the voltage detection circuit 11, a half-wave rectification circuit composed of a rectification diode D 5 and a smoothing capacitor C 4 is connected to the commercial AC power supply AC, and a DC voltage corresponding to the input AC input voltage level is generated. Is generated. Between the DC voltage line and the primary side ground, a voltage dividing resistor R 1 ,
R 2 is connected in series, and the anode of the Zener diode ZD is connected to the voltage dividing point. In the case of the present embodiment, for example, when an AC input voltage of AC 150 V or more is input, the DC voltage of the half-wave rectifier circuit (D 5 , C 4 ) is divided by the voltage dividing resistors R 1 and R 2 . The Zener diode ZD 2 is set to be conductive depending on the voltage value. The cathode of the Zener diode ZD is connected to the base of the transistor Q 5 . Further, a capacitor C 5 is provided between the base of the transistor Q 5 and the primary side ground.
And resistor R 3 are connected in parallel. Insulation transformer P
The DC low voltage generated by the half-wave rectifier circuit composed of the tertiary winding N 3 of IT, the rectifying diode D 3 and the smoothing capacitor C 3 is applied to the emitter of the transistor Q 5 via the drive unit R D of the electromagnetic relay RL. On the other hand, it is supplied as an operating power source for driving the electromagnetic relay. A diode D 4 for supplying a reverse current is connected in parallel to the drive unit R D.

【0039】上記構成による電圧検出回路11の整流動
作の切換えは次のようにして行われる。例えば、AC1
00V系としてAC150V以下の交流入力電圧が供給
されている場合、ツェナーダイオードZDは導通しない
ことから、トランジスタQ5 ではベース電流が抵抗R3
を介して流れるようにされてオン状態となる。これによ
り電磁リレーRLのリレー駆動部RD には、エミッタ電
流が導通する。そして、リレー駆動部RD の励磁作用に
よってスイッチSはオン状態とされることになる。
The switching of the rectifying operation of the voltage detection circuit 11 having the above configuration is performed as follows. For example, AC1
When an AC input voltage of AC 150 V or less is supplied as the 00 V system, the Zener diode ZD does not conduct, so that the base current of the transistor Q 5 is the resistance R 3
And is turned on. As a result, the emitter current is conducted to the relay drive unit R D of the electromagnetic relay RL. Then, the switch S is turned on by the exciting action of the relay driver R D.

【0040】スイッチSがオンとされると、平滑コンデ
ンサCiA −CiB の接続点とブリッジ整流回路D1A
負極入力端子(高速リカバリ型ダイオードDF3、DF4
接続点)間が導通するが、これにより、図1に示した整
流回路系と等価の倍電圧整流回路が形成されることにな
る。つまり、交流入力電圧VACが正の期間では整流ダイ
オードDF1で整流した商用電源ACを平滑コンデンサC
A に充電して、平滑コンデンサCiA の両端にEiの
レベルの整流平滑電圧を発生し、交流入力電圧VACが負
の期間では整流ダイオードDF1で整流した商用電源AC
を平滑コンデンサCiB に充電して、平滑コンデンサC
A の両端にEiのレベルの整流平滑電圧を発生する。
これにより、直列接続された平滑コンデンサCiA −C
B の両端には2Eiのレベルの整流平滑電圧が得ら
れ、実際には、AC100V系のほぼ2倍に相当する2
00V系の整流平滑電圧が得られることになる。
When the switch S is turned on, there is conduction between the connection point of the smoothing capacitors Ci A -Ci B and the negative input terminal of the bridge rectifier circuit D 1A (connection point of the fast recovery diodes D F3 and D F4 ). However, as a result, a voltage doubler rectifier circuit equivalent to the rectifier circuit system shown in FIG. 1 is formed. That is, while the AC input voltage V AC is positive, the commercial power source AC rectified by the rectifying diode D F1 is used as the smoothing capacitor C.
i A is charged to generate a rectified and smoothed voltage of Ei level across the smoothing capacitor Ci A , and a commercial power supply AC rectified by a rectifier diode D F1 while the AC input voltage V AC is negative.
To the smoothing capacitor Ci B ,
A rectified and smoothed voltage of Ei level is generated across i A.
As a result, the smoothing capacitors Ci A -C connected in series are connected.
A rectified and smoothed voltage of 2Ei level is obtained at both ends of i B , and in actuality, it is about 2 times that of the AC100V system.
A rectified and smoothed voltage of 00V system can be obtained.

【0041】これに対して、AC200V系としてAC
150V以上の交流入力電圧が供給されている場合で
は、電圧検出回路11のツェナーダイオードZD2 が導
通することにより、トランジスタQ5 のベース電位が所
定以上に引き上げられてベース電流が流れないようにさ
れ、トランジスタQ5 をオフとする。このため、トラン
ジスタQ5 のエミッタ電流は駆動部RD を流れなくな
り、スイッチSはオフ状態とされて、平滑コンデンサC
A −CiB の接続点とブリッジ整流回路D1Aの負極入
力端子間はオープンとなる。この場合には、商用電源A
Cをブリッジ整流回路D1Aの4本の高速リカバリ型ダイ
オード(DF1、DF2、DF3、DF4)により全波整流を行
い、平滑コンデンサCiA −CiB の直列接続に対して
充電をする全波整流平滑動作となる。従って、直列接続
された平滑コンデンサCiA −CiB の両端には交流入
力電圧に対応する200V系の整流平滑電圧が得られる
ことになる。
On the other hand, the AC200V system is AC
When an AC input voltage of 150 V or more is supplied, the Zener diode ZD 2 of the voltage detection circuit 11 is turned on to raise the base potential of the transistor Q 5 to a predetermined level or more so that the base current does not flow. , The transistor Q 5 is turned off. Therefore, the emitter current of the transistor Q 5 stops flowing through the drive unit R D , the switch S is turned off, and the smoothing capacitor C
The connection point between i A and Ci B and the negative input terminal of the bridge rectifier circuit D 1A are open. In this case, commercial power supply A
Four high speed recovery type diode of C a bridge rectifier D 1A performs full-wave rectification by (D F1, D F2, D F3, D F4), charging the series connection of the smoothing capacitor Ci A - Ci B Full-wave rectifying and smoothing operation. Therefore, the rectified smoothed voltage of 200V system corresponding to the AC input voltage is obtained across the series connected smoothing capacitors Ci A -Ci B.

【0042】このように、本実施の形態ではAC150
V以下(AC100V系)では倍電圧整流動作となり、
AC150V以上(AC200V系)では全波整流動作
となるように切換え制御が行われることによって、入力
された交流入力電圧レベルがAC100V系と200V
系の場合とで共に、200V系の整流平滑電圧が得られ
ることになる。
As described above, the AC 150 is used in this embodiment.
Below V (100V AC system), double voltage rectification operation is performed,
Switching control is performed so that full-wave rectification operation is performed at AC 150 V or higher (AC 200 V system), so that the input AC input voltage level is 100 V system and 200 V system.
A rectified and smoothed voltage of 200 V system can be obtained in both cases.

【0043】上記200V系の整流平滑電圧は、後段の
スイッチングコンバータの動作電源として供給される
が、本実施の形態においては自励式によるハーフブリッ
ジ結合タイプの電流共振形コンバータが用いられる。
The rectified and smoothed voltage of the 200 V system is supplied as an operating power source of the switching converter in the subsequent stage, but in the present embodiment, a self-excited half bridge coupling type current resonance type converter is used.

【0044】この電源回路のスイッチングコンバータ
は、図のようにハーフブリッジ結合された2つのバイポ
ーラトランジスタによるスイッチング素子Q1 、Q2
備えられ、平滑コンデンサCiの正極側の接続点と一次
側アース間に対してそれぞれのコレクタ、エミッタを介
して接続されている。このスイッチング素子Q1 、Q2
の各コレクタ−ベース間には、それぞれ起動抵抗RS1
S2が挿入され、抵抗RB1、RB2によりスイッチング素
子Q1 、Q2のベース電流(ドライブ電流)を調整す
る。また、スイッチング素子Q1 、Q2の各ベース−エ
ミッタ間にはそれぞれクランプダイオードDD1、DD2
挿入される。そして、共振用コンデンサCB1、CB2は次
に説明するドライブトランスPRTの駆動巻線NB1、N
B2と共に、自励発振用の直列共振回路を形成している。
The switching converter of this power supply circuit is provided with switching elements Q 1 and Q 2 formed by two bipolar transistors half-bridge coupled as shown in the figure, and connected between the connection point on the positive side of the smoothing capacitor Ci and the primary side ground. To the respective collectors and emitters. This switching element Q 1 , Q 2
Between the collector and the base of the starting resistance R S1 ,
R S2 is inserted and the base currents (drive currents) of the switching elements Q 1 and Q 2 are adjusted by the resistors R B1 and R B2 . Further, clamp diodes D D1 and D D2 are respectively inserted between the bases and emitters of the switching elements Q 1 and Q 2 . The resonance capacitors C B1 and C B2 are the drive windings N B1 and N B of the drive transformer PRT described below.
Together with B2 , it forms a series resonant circuit for self-excited oscillation.

【0045】ドライブトランスPRT(Power Regulati
ng Transformer)はスイッチング素子Q1 、Q2 を駆動
すると共にスイッチング周波数を可変制御するもので、
この図の場合には駆動巻線NB1、NB2及び共振電流検出
巻線ND が巻回され、更にこれらの各巻線に対して制御
巻線NC が直交する方向に巻回された直交型の可飽和リ
アクトルとされている。このドライブトランスPRTの
駆動巻線NB1の一端は抵抗RB1−共振用コンデンサCB1
を介してスイッチング素子Q1 のベースに接続され、他
端はスイッチング素子Q1 のエミッタに接続される。ま
た、駆動巻線NB2の一端はアースに接地されると共に、
他端は抵抗RB2−共振用コンデンサCB2を介してスイッ
チング素子Q2 のベースと接続されてスイッチング素子
1 側の駆動巻線NB1と逆の極性の電圧が出力されるよ
うになされている。
Drive transformer PRT (Power Regulati
ng Transformer) drives the switching elements Q 1 and Q 2 and variably controls the switching frequency.
In the case of this drawing, the drive windings N B1 , N B2 and the resonance current detection winding N D are wound, and the control winding N C is wound in a direction orthogonal to each of these windings. It is said to be a type saturable reactor. One end of the drive winding N B1 of the drive transformer PRT has a resistor R B1 and a resonance capacitor C B1.
Is connected to the base of the switching element Q 1 through, and the other end is connected to the emitter of the switching element Q 1 . Further, one end of the drive winding N B2 is grounded and
The other end is connected to the base of the switching element Q 2 via a resistor R B2 and a resonance capacitor C B2 so that a voltage having a polarity opposite to that of the drive winding N B1 on the switching element Q 1 side is output. There is.

【0046】本実施の形態における第1の直列共振回路
(C1 、N1 )としては、絶縁トランスPITの一次巻
線N1 の一端が、共振電流検出巻線ND を介して、スイ
ッチング素子Q1 のエミッタとスイッチング素子Q2
コレクタの接点、及びスイッチング素子Q3 のエミッタ
とスイッチング素子Q3 のコレクタの接点に対して接続
されて、スイッチング出力が得られるようにされてい
る。
In the first series resonance circuit (C 1 , N 1 ) of the present embodiment, one end of the primary winding N 1 of the insulating transformer PIT is connected to the switching element via the resonance current detection winding N D. to Q 1 emitter and the switching element Q 2 collector contacts, and are connected to the contacts of the collector of the emitter and the switching element Q 3 of the switching element Q 3, it is adapted switching output is obtained.

【0047】制御回路1は、例えば二次側の直流電圧出
力E1 と基準電圧を比較してその誤差に応じた直流電流
を、制御電流IC としてドライブトランスPRTの制御
巻線NC に供給する誤差増幅器である。
The control circuit 1 compares the DC voltage output E 1 on the secondary side with a reference voltage, and supplies a DC current corresponding to the error to the control winding N C of the drive transformer PRT as a control current I C. Error amplifier.

【0048】上記構成のスイッチング電源の基本的なス
イッチング動作としては、先ず商用交流電源が投入され
ると、例えば起動抵抗RS1、RS2を介してスイッチング
素子Q1 、Q2 のベースにベース電流が供給されること
になるが、例えばスイッチング素子Q1 が先にオンとな
ったとすれば、スイッチング素子Q2 はオフとなるよう
に制御される。そして、スイッチング素子Q1 の出力と
しては、第2の直列共振回路と、共振電流検出巻線ND
を介して第1の直列共振回路に分岐して共振電流が流れ
るが、この共振電流が0となる近傍でスイッチング素子
2 がオン、スイッチング素子Q1 がオフとなるように
制御される。そして、スイッチング素子Q2 を介して先
とは逆方向の共振電流が流れる。以降、スイッチング素
子Q1 、Q2 が交互にオンとなる自励式のスイッチング
動作が開始される。このように、平滑コンデンサCiの
端子電圧を動作電源としてスイッチング素子Q1 、Q2
が交互に開閉を繰り返すことによって、絶縁トランスP
ITの一次巻線N1 には共振電流波形に近いドライブ電
流が流れ、二次側の二次巻線N2 に交番出力が得られる
ことになる。そして、この交番電圧に基づいて、図1と
同様に二次側直流出力電圧E1 、E2 が得られる。
As a basic switching operation of the switching power supply having the above configuration, when a commercial AC power supply is first turned on, a base current is applied to the bases of the switching elements Q 1 and Q 2 through, for example, the starting resistors R S1 and R S2. However, if the switching element Q 1 is turned on first , the switching element Q 2 is controlled to be turned off. The output of the switching element Q 1 is the second series resonance circuit and the resonance current detection winding N D.
A resonance current flows by branching to the first series resonance circuit via the control circuit so that the switching element Q 2 is turned on and the switching element Q 1 is turned off in the vicinity where the resonance current becomes zero. The reverse resonant current flows from the preceding through the switching element Q 2. Thereafter, a self-excited switching operation in which the switching elements Q 1 and Q 2 are turned on alternately is started. As described above, the switching elements Q 1 , Q 2
By alternately opening and closing the insulation transformer P
A drive current close to the resonance current waveform flows in the primary winding N 1 of IT, and an alternating output is obtained in the secondary winding N 2 on the secondary side. Then, based on this alternating voltage, the secondary side DC output voltages E 1 and E 2 are obtained as in FIG.

【0049】また、二次側の直流出力電圧E1 が低下し
た時は制御回路1によって制御巻線NC に流れる電流が
制御され、スイッチング周波数が低くなるよう(共振周
波数に近くなるように)に制御され、一次巻線N1 に流
すドライブ電流が増加するように制御して、定電圧化を
図っている(スイッチング周波数制御方式)。
When the DC output voltage E 1 on the secondary side drops, the control circuit 1 controls the current flowing through the control winding N C so that the switching frequency becomes low (close to the resonance frequency). Is controlled to increase the drive current flowing through the primary winding N 1 to achieve a constant voltage (switching frequency control method).

【0050】次に、本実施の形態の力率改善整流回路1
1による力率改善動作について説明する。力率改善整流
回路11においては、ハーフブリッジ結合されたスイッ
チング素子Q3 、Q4 によるスイッチング回路が設けら
れており、図1の場合と同様にスイッチングコンバータ
側に設けられたハーフブリッジ結合式のスイッチング素
子Q1 、Q2 の組と並列に接続されている。これらスイ
ッチング素子Q3 、Q4 には、スイッチング素子Q1
2 と同一タイプによるバイポーラトランジスタが選定
されればよい。これらのスイッチング素子Q3 、Q4
対しては、スイッチング素子Q1 、Q2 と同様の接続形
態によって、共振コンデンサCB3、CB4、ダンピング抵
抗RB3、RB4、クランプダイオードDB3、DB4が接続さ
れると共に、駆動巻線NB1、NB2がスイッチング素子Q
1 、Q2 と共通に接続されており、これらの素子によっ
てスイッチング素子Q3 、Q4 を自励式によりスイッチ
ング駆動するための自励発振回路が形成される。従っ
て、スイッチング素子Q3 はスイッチング素子Q1 と同
一のタイミングにより、スイッチング素子Q4 はスイッ
チング素子Q2 と同一のタイミングで、交互にオン/オ
フを繰り返すようにスイッチングが行われることにな
る。
Next, the power factor correction rectifier circuit 1 of the present embodiment
The power factor improving operation by 1 will be described. The power factor correction rectifier circuit 11 is provided with a switching circuit including switching elements Q 3 and Q 4 that are half-bridge coupled, and a half-bridge coupled switching provided on the switching converter side as in the case of FIG. 1. It is connected in parallel with the set of elements Q 1 and Q 2 . These switching elements Q 3 and Q 4 include switching elements Q 1 and
A bipolar transistor of the same type as Q 2 may be selected. For these switching elements Q 3 and Q 4 , the resonance capacitors C B3 and C B4 , the damping resistors R B3 and R B4 , the clamp diodes D B3 and D are connected by the same connection configuration as the switching elements Q 1 and Q 2. B4 is connected, and the drive windings N B1 and N B2 are connected to the switching element Q.
1 and Q 2 are commonly connected, and these elements form a self-excited oscillation circuit for switching-driving the switching elements Q 3 and Q 4 by self-excitation. Therefore, the switching element Q 3 by the same timing as the switching element Q 1, a switching element Q 4 are at the same timing as the switching element Q 2, so that switching to repeat the on / off alternately performed.

【0051】そして、スイッチング素子Q3 、Q4 のス
イッチング出力点は、チョークコイルCH1 と第2の直
列共振コンデンサC1Aからなる第2の直列共振回路と接
続されて、スイッチング素子Q3 、Q4 のスイッチング
出力がチョークコイルCH1に供給されるように構成さ
れている。
[0051] Then, the switching output point of the switching elements Q 3, Q 4 is connected to the second series resonant circuit consisting of the choke coil CH 1 and second series resonant capacitor C 1A, the switching element Q 3, Q The switching output of 4 is supplied to the choke coil CH 1 .

【0052】このように構成される力率改善回路11に
おいては、チョークコイルCH1 のインダクタンスに得
られたスイッチング素子Q3 、Q4 のスイッチング出力
は、第2の直列共振コンデンサC1Aの静電容量結合を介
して、整流ダイオードDF1、DF2の接続点に印加するよ
うにして帰還される。
In the power factor correction circuit 11 configured as above, the switching outputs of the switching elements Q 3 and Q 4 obtained by the inductance of the choke coil CH 1 are the electrostatic output of the second series resonance capacitor C 1A . The voltage is fed back through the capacitive coupling to the connection point of the rectifying diodes D F1 and D F2 .

【0053】従って、本実施の形態におけるAC100
V系時の倍電圧整流動作時には、力率改善整流回路11
の整流回路系の接続形態は、図1に示す力率改善整流回
路10の場合と等価となって、図1にて説明したと同様
の作用によって力率改善が図られることになる。
Therefore, the AC100 according to the present embodiment.
During the voltage doubler rectification operation in the V system, the power factor correction rectification circuit 11
The connection form of the rectifier circuit system is equivalent to the case of the power factor correction rectifier circuit 10 shown in FIG. 1, and the power factor is improved by the same operation as described in FIG.

【0054】また、AC200V系時に対応する全波整
流平滑動作時には、交流入力電圧が正の期間では高速リ
カバリ型ダイオードDF2を介する整流出力に対してスイ
ッチング電圧が重畳され、負の期間では高速リカバリ型
ダイオードDF1を介する整流出力に対してスイッチング
電圧が重畳されて、整流電流をスイッチング周期で断続
するように動作することになる。これにより、図1で説
明したと同様の作用によって、直列接続された平滑コン
デンサCiA −CiB の両端電圧よりもAC200V系
の交流入力電圧レベルが低い期間にも整流電流が流れる
ようにされ、この結果、交流入力電流の導通角が拡大さ
れて力率改善が図られることになる。
Further, during the full-wave rectifying and smoothing operation corresponding to the AC200V system, the switching voltage is superimposed on the rectified output through the fast recovery diode D F2 during the period when the AC input voltage is positive, and the fast recovery is performed during the period when the AC input voltage is negative. The switching voltage is superimposed on the rectified output via the type diode D F1 , and the rectified current operates so as to be intermittent in the switching cycle. Thus, the same action as described in FIG. 1, also to the rectification current flows through the series connected smoothing capacitors Ci A - Ci ac input voltage level is low period AC200V system than the voltage across the B, As a result, the conduction angle of the AC input current is expanded and the power factor is improved.

【0055】また、本実施の形態においては高速リカバ
リ型ダイオードDF1、DF2に対して、それぞれ共振用コ
ンデンサC2 、C2 が並列に接続されているが、この場
合にも共振用コンデンサC2 、C2 は、先の実施の形態
と同様の作用を有しており、軽負荷時において直列接続
された平滑コンデンサCiA −CiB の両端電圧が上昇
するのを抑制する。
In this embodiment, the resonance capacitors C 2 and C 2 are connected in parallel to the fast recovery type diodes D F1 and D F2 , respectively. 2 and C 2 have the same operation as in the previous embodiment, and suppress the voltage across the smoothing capacitors Ci A -Ci B connected in series at a light load.

【0056】図4は、上記図3に示した構成のスイッチ
ング電源回路の、交流入力電圧に対する力率特性を示す
ものとされる。本実施の形態では前述のようにAC15
0Vを境界として整流回路系の切換えが行われることか
ら、力率特性はこの図に示すようにAC150V以上と
以下とで段階的に切換わるようにされている。そして、
この場合には、交流入力電圧VAC=100V時に力率P
F=0.9が得られ、交流入力電圧VAC=230V時に
は力率PF=0.90が得られるようにチョークコイル
CH1 のインダクタンスLO 、直列共振コンデンサC
1 、C1Aのキャパシタンスが選定され、AC100V系
とAC200系とで適正な力率が得られるようにされて
いる。
FIG. 4 shows a power factor characteristic of the switching power supply circuit having the configuration shown in FIG. 3 with respect to an AC input voltage. In the present embodiment, as described above, the AC15
Since the rectification circuit system is switched with 0 V as the boundary, the power factor characteristic is switched stepwise between AC 150 V and above and below AC 150 V as shown in this figure. And
In this case, when the AC input voltage V AC = 100V, the power factor P
F = 0.9 is obtained, and when the AC input voltage V AC = 230 V, the power factor PF = 0.90 is obtained so that the inductance L O of the choke coil CH 1 and the series resonance capacitor C
The capacitances of 1 and C 1A are selected so that an appropriate power factor can be obtained in the AC100V system and the AC200 system.

【0057】また、本実施の形態では図5(a)の波形
図に示す周期により交流入力電圧VACが供給されている
場合、この交流入力電圧VACがAC230V時とされる
全波整流動作時と、AC100V時とされる倍電圧整流
時における交流入力電流IOは、共に図5(b)に示さ
れる。この場合には、上記整流動作に対応してAC23
0V時の交流入力電流レベルはAC100V時のほぼ1
/2程度のレベルとなる。また、実際には、上述した力
率が得られる程度にその導通角が拡大されている。
Further, in the present embodiment, when the AC input voltage V AC is supplied at the cycle shown in the waveform diagram of FIG. 5A, the full-wave rectification operation in which the AC input voltage V AC is 230 V AC The AC input current I O at the time and at the time of voltage doubler rectification at AC 100 V are both shown in FIG. In this case, the AC23
AC input current level at 0V is almost 1 at 100V AC.
The level is about / 2. In addition, in practice, the conduction angle is enlarged to the extent that the above power factor is obtained.

【0058】このように力率改善整流回路11を構成し
た場合には、AC100V系とAC200V系とで共用
するのに、より好適なスイッチング電源回路を得ること
が可能とされるとともに、各スイッチング素子に流れる
スイッチング電流レベルが低減されることから、先の実
施の形態と同様の効果を有することが可能となる。な
お、本実施の形態では電磁リレーRLなどの代わりにト
ライアックをはじめとする半導体スイッチなどを用いる
ことも可能とされる。
When the power factor correction rectifier circuit 11 is configured as described above, it is possible to obtain a more suitable switching power supply circuit for sharing the AC100V system and the AC200V system, and each switching element. Since the level of the switching current flowing through the device is reduced, it is possible to obtain the same effect as that of the previous embodiment. In this embodiment, a semiconductor switch such as a triac may be used instead of the electromagnetic relay RL.

【0059】図6は、本発明の更に他の実施の形態のス
イッチング電源回路の構成を示す回路図とされ、図1、
図2及び図7と同一部分は同一符号を付して説明を省略
する。この図に示す力率改善整流回路12においては、
図1の実施の形態と同様に倍電圧整流回路が備えられた
構成とされている。また、本実施の形態ではフィルタチ
ョークコイルLN と整流ダイオードD11(カソード)、
12(アノード)の接続点間に対してチョークコイルC
2 が直列に挿入されて、第2の直列共振回路から供給
されるスイッチング出力の負荷として作用する。この場
合には、共振用コンデンサC2 はチョークコイルCH2
に対して並列に接続されて、チョークコイルCH2 のイ
ンダクタンスLS と共に並列共振回路を形成するが、そ
の作用は上記各実施の形態と同様となる。また、フィル
タコンデンサCN は、その一端がフィルタチョークコイ
ルLN とチョークコイルCH2 の接続点間に接続される
ようにして、商用交流電源ACに対して並列に設けられ
るが、このような接続形態によってもフィルタチョーク
コイルと共にノーマルモードのローパスフィルタを形成
する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of a switching power supply circuit according to still another embodiment of the present invention.
The same parts as those in FIGS. 2 and 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the power factor correction rectifier circuit 12 shown in this figure,
As in the embodiment of FIG. 1, the voltage doubler rectifier circuit is provided. Further, in the present embodiment, the filter choke coil L N and the rectifying diode D 11 (cathode),
Choke coil C between the connection points of D 12 (anode)
H 2 is inserted in series and acts as a load for the switching output supplied from the second series resonant circuit. In this case, the resonance capacitor C 2 is the choke coil CH 2
Are connected in parallel with respect to each other to form a parallel resonance circuit together with the inductance L S of the choke coil CH 2 , but the operation thereof is the same as that of each of the above-described embodiments. Further, the filter capacitor C N is provided in parallel with the commercial AC power supply AC so that one end thereof is connected between the connection points of the filter choke coil L N and the choke coil CH 2 , but such a connection is provided. Depending on the form, a normal mode low-pass filter is formed together with the filter choke coil.

【0060】上記構成による力率改善整流回路12で
は、第2の直列共振回路(CH1 、C1A)に供給された
スイッチング素子Q3 、Q4 のスイッチング回路のスイ
ッチング出力が、チョークコイルCH1 とチョークコイ
ルCH2 間の、磁気結合を介在するようにして、チョー
クコイルCH2 のインダクタンスLS に得られる整流出
力電圧に対してスイッチング電圧として重畳され、この
スイッチング電圧の重畳によって、整流ダイオード
11、D12では整流電流をスイッチング周期で断続する
ように動作することになる。従って、以降は図1にて説
明したと同様の動作によって交流入力電流の導通角が拡
大されて力率改善が図られることになる。
[0060] In the power factor improving rectification circuit 12 of the above configuration, the switching output of the switching circuit of the second series resonant circuit (CH 1, C 1A) is supplied to the switching element Q 3, Q 4 are, choke coil CH 1 And the choke coil CH 2 with magnetic coupling interposed therebetween, the rectified output voltage obtained by the inductance L S of the choke coil CH 2 is superimposed as a switching voltage. In 11 and D 12 , the rectified current operates so as to be intermittent in the switching cycle. Therefore, thereafter, the conduction angle of the AC input current is expanded by the same operation as described with reference to FIG. 1 to improve the power factor.

【0061】本実施の形態では、上記各実施の形態と同
様にハーフブリッジ結合タイプの自励式による電流共振
形コンバータが備えられているが、その定電圧制御方式
が異なる。 この図に示す電源回路の場合、ドライブト
ランスCDTは制御巻線NCが巻装されない構成とさ
れ、従ってスイッチング周波数は固定としてスイッチン
グ素子Q1 、Q2 を駆動する。そして、この場合には絶
縁トランスPRTにおいて、一次巻線N1 及び二次巻線
2 にその巻回方向が直交するように制御巻線NC が設
けられた構成とされている。この構成では、二次側の直
流出力電圧E1 の変動に応じて可変されたレベルの直流
電流が、制御回路1より制御巻線NC に対して制御電流
として供給される。これにより、絶縁トランスPRTで
はその漏洩磁束が可変されて、一次巻線N1のインダク
タンスを変化させる。そして、このインダクタンス変化
により、一次側直列共振回路の共振周波数がスイッチン
グ周波数に対して可変制御され、これにより二次側の直
流出力電圧の定電圧化を図ることが可能となる(直列共
振周波数制御方式)。このような構成によっても、スイ
ッチング電流レベルが低減され、先の各実施の形態と同
様の効果を有することになる。
In this embodiment, a half-bridge coupling type self-exciting current resonance type converter is provided as in the above embodiments, but the constant voltage control method is different. In the case of the power supply circuit shown in this figure, the drive transformer CDT has a configuration in which the control winding N C is not wound, and therefore the switching frequency is fixed to drive the switching elements Q 1 and Q 2 . In this case, in the insulating transformer PRT, the control winding N C is provided so that the winding directions of the primary winding N 1 and the secondary winding N 2 are orthogonal to each other. In this configuration, the control circuit 1 supplies the control current to the control winding N C as the control current, which is a DC current having a level that is varied according to the variation of the DC output voltage E 1 on the secondary side. As a result, the leakage magnetic flux is changed in the insulating transformer PRT to change the inductance of the primary winding N 1 . Then, due to this inductance change, the resonance frequency of the primary side series resonance circuit is variably controlled with respect to the switching frequency, which makes it possible to make the DC output voltage on the secondary side a constant voltage (series resonance frequency control method). With such a configuration as well, the switching current level is reduced, and the same effects as those of the above-described respective embodiments are obtained.

【0062】図7は、本発明の更に他の実施の形態とし
てのスイッチング電源回路の構成を示す回路図とされ、
図1、図3及び図6と同一部分は同一符号を付して説明
を省略する。この図に示す力率改善整流回路13におい
ては、フィルタチョークコイルLNと整流ダイオードD
11(カソード)、D12(アノード)の接続点間に対し
て、磁気結合トランスMCTの二次巻線Niが直列に挿
入されている。また、共振用コンデンサC2 は磁気結合
トランスMCTの二次巻線Niに対して並列に接続され
て、この二次巻線NiのインダクタンスLiと共に並列
共振回路を形成し、上記各実施の形態と同様に、負荷が
軽くなった場合に整流平滑電圧が上昇するのを抑制する
ようにされる。
FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of a switching power supply circuit according to still another embodiment of the present invention.
The same parts as those in FIG. 1, FIG. 3 and FIG. In the power factor correction rectifier circuit 13 shown in this figure, the filter choke coil L N and the rectifier diode D
The secondary winding Ni of the magnetic coupling transformer MCT is inserted in series between the connection points of 11 (cathode) and D 12 (anode). Further, the resonance capacitor C 2 is connected in parallel to the secondary winding Ni of the magnetic coupling transformer MCT to form a parallel resonant circuit together with the inductance Li of the secondary winding Ni, and the above-described respective embodiments. Similarly, the rise of the rectified and smoothed voltage is suppressed when the load becomes light.

【0063】磁気結合トランスMCTは、例えばフェラ
イト材等により形成されるコアに対して、上記二次巻線
Niと一次巻線NO を1:1の巻線比により磁気的に密
結合して形成される。この場合、上記一次巻線NO は上
記各実施の形態に示したチョークコイルCH1 の巻線に
相当し、インダクタンスLO を有するようにされる。そ
して、その一端は第2の直列共振コンデンサC1Aと接続
されて第2の直列共振回路を形成するようにされる。ま
た、他端は一次側アースに接地される。
[0063] The magnetic coupling transformer MCT, for example the core formed by a ferrite material or the like, the secondary winding Ni and the primary winding N O 1: with magnetically tightly coupled by a turns ratio It is formed. In this case, the primary winding N O corresponds to the winding of the choke coil CH 1 shown in each of the above embodiments and has an inductance L O. Then, one end thereof is connected to the second series resonant capacitor C 1A to form a second series resonant circuit. The other end is grounded to the primary side ground.

【0064】このように構成される力率改善回路13に
おいては、スイッチング素子Q13、Q14から供給される
スイッチング出力に基づいて、磁気結合トランスMCT
の一次巻線NO のインダクタンスLO にスイッチング電
圧が得られることになる。磁気結合トランスMCTにお
いてはその磁気結合を介して、一次巻線NO に得られた
スイッチング電圧を二次巻線Niに伝送する。磁気結合
トランスMCTの二次巻線Niは、整流経路に挿入され
ていることから、この二次巻線Niに励起されたスイッ
チング電圧により、整流経路の整流出力電圧に対してス
イッチング電圧が重畳される。これによって、上記各実
施の形態と同様に、整流ダイオードD11、D12、による
整流電流の断続動作を促す結果、交流入力電流の導通角
の拡大されて力率改善が図られることになる。そして、
本実施の形態においても各スイッチング素子に流れるス
イッチング電流が低減されることから、先の実施の形態
である図1の電源回路と同様の効果を有するものとされ
る。
In the power factor correction circuit 13 thus configured, the magnetic coupling transformer MCT is generated based on the switching output supplied from the switching elements Q 13 and Q 14.
A switching voltage is obtained at the inductance L O of the primary winding N O. In the magnetic coupling transformer MCT, the switching voltage obtained in the primary winding N O is transmitted to the secondary winding Ni via the magnetic coupling. Since the secondary winding Ni of the magnetic coupling transformer MCT is inserted in the rectification path, the switching voltage excited in the secondary winding Ni causes the switching voltage to be superimposed on the rectified output voltage of the rectification path. It As a result, similarly to each of the above-described embodiments, as a result of prompting the intermittent operation of the rectification current by the rectification diodes D 11 and D 12 , the conduction angle of the AC input current is expanded and the power factor is improved. And
Also in this embodiment, since the switching current flowing through each switching element is reduced, it is possible to obtain the same effect as that of the power supply circuit of the previous embodiment shown in FIG.

【0065】なお、本発明のスイッチング電源回路は、
本発明として提示された整流回路系、力率改善回路、及
び電流共振形コンバータの各種タイプの組み合わせなど
は、上記各実施の形態に示す構成のみに限定されるもの
ではなく、例えば、図6あるいは図7等に示した実施の
形態の構成に対して、倍電圧/全波整流動作の切換えが
可能な整流回路系を備えて、本発明のスイッチング電源
回路として構成することは当然可能とされる。また、上
記各実施の形態として示された各部の回路構成も、実際
の使用条件等に応じて変更が可能とされる。さらには、
図示しないが、電流共振形コンバータとしてフルブリッ
ジ結合タイプ(4石のスイッチング素子により形成され
る)を採用することも場合によっては考えられる。ま
た、上記各実施の形態として各図に示した回路構成の細
部においても、実際の使用条件等に応じて、その接続形
態が適宜変更されても構わない。
The switching power supply circuit of the present invention is
The combination of various types of the rectifier circuit system, the power factor correction circuit, and the current resonance type converter presented as the present invention is not limited to the configuration shown in each of the above embodiments, and for example, as shown in FIG. In contrast to the configuration of the embodiment shown in FIG. 7 and the like, it is naturally possible to provide a rectifying circuit system capable of switching a voltage doubler / full-wave rectification operation and configure the switching power supply circuit of the present invention. . Further, the circuit configurations of the respective parts shown as the above-described respective embodiments can be changed according to actual usage conditions and the like. Moreover,
Although not shown, it may be possible to adopt a full bridge coupling type (formed by four switching elements) as the current resonance converter. Further, even in the details of the circuit configurations shown in the respective drawings as the above-mentioned respective embodiments, the connection form may be appropriately changed according to the actual use conditions and the like.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、倍電圧整
流回路を備えて比較的重負荷に対応可能とされるスイッ
チング電源回路として、例えばハーフブリッジ結合式に
よる電流共振形のスイッチングコンバータに対して、そ
のスイッチング駆動電力を利用してスイッチングを行う
ハーフブリッジ結合式のスイッチング回路のスイッチン
グ出力を、第2の直列共振回路を介して整流経路に帰還
して力率改善を図る構成としたことで、低交流入力電圧
時の交流リップル成分を抑制したうえで、スイッチング
素子に流れるスイッチング電流のピークレベルは、スイ
ッチング回路が設けられない構成の場合と比較してほぼ
1/2程度に低減されることになる。これにより、スイ
ッチング素子としては安価な絶縁パッケージの汎用品を
用いればよくなり、放熱板の取付けもシリコンラバーな
どを介することなく簡略な方法でよくなることから、電
源回路全体としては低コスト化を図ることが可能となる
という効果を有している。また、スイッチング損失が低
下されることから、特に軽負荷に対応する場合にはスイ
ッチング素子に対する放熱板は不要となり、更に低コス
ト化及び回路の小型化も促進される。また、これに伴っ
て汎用品のスイッチング素子を選定しながら、対応可能
な最大負荷電力が拡大されるという効果も有している。
As described above, according to the present invention, as a switching power supply circuit having a voltage doubler rectifying circuit and capable of supporting a relatively heavy load, for example, a current resonance type switching converter of a half bridge coupling type is used. Then, the switching output of the half-bridge coupling type switching circuit that performs switching using the switching drive power is fed back to the rectification path via the second series resonance circuit to improve the power factor. The peak level of the switching current flowing through the switching element should be reduced to about half of that in the case where the switching circuit is not provided, while suppressing the AC ripple component at the time of low AC input voltage. become. As a result, a general-purpose product of an inexpensive insulating package can be used as the switching element, and the heatsink can be attached by a simple method without using silicon rubber or the like, so that the cost of the entire power supply circuit can be reduced. It has the effect that it becomes possible. Further, since the switching loss is reduced, the heat radiation plate for the switching element is not required especially when a light load is supported, and further cost reduction and circuit miniaturization are promoted. In addition, along with this, it is possible to expand the maximum load power that can be handled while selecting a general-purpose switching element.

【0067】また、整流回路系を交流入力電圧がAC1
00V系とAC200V系とで倍電圧整流/全波整流回
路の切換可能に構成した場合には、AC100V系とA
C200Vとでほぼ同等の力率特性を得ることができ
る。このため、AC100V系とAC200Vに共用し
て対応可能ないわゆるワイドレンジ対応の電源回路とし
てより好適なものを提供することも可能となる。
The AC input voltage of the rectifier circuit system is AC1.
When the double voltage rectification / full-wave rectification circuit can be switched between the 00V system and the AC200V system, the AC100V system and the A
With C200V, almost the same power factor characteristics can be obtained. Therefore, it is possible to provide a more suitable power supply circuit compatible with a so-called wide range, which can be commonly used for both AC100V system and AC200V.

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

【図1】本発明の一実施の形態としてのスイッチング電
源回路の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply circuit as an embodiment of the present invention.

【図2】本実施の形態のスイッチング電源回路の動作を
スイッチング周期で示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an operation of the switching power supply circuit of the present embodiment in a switching cycle.

【図3】他の実施の形態としてのスイッチング電源回路
の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply circuit according to another embodiment.

【図4】図3に示す実施の形態のスイッチング電源回路
の力率特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a power factor characteristic of the switching power supply circuit of the embodiment shown in FIG.

【図5】図3に示す実施の形態のスイッチング電源回路
の動作を商用電源周期で示す波形図である。
5 is a waveform diagram showing the operation of the switching power supply circuit of the embodiment shown in FIG. 3 in commercial power supply cycles.

【図6】更に他の実施の形態としてのスイッチング電源
回路の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply circuit as still another embodiment.

【図7】更に他の実施の形態としてのスイッチング電源
回路の構成を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply circuit according to still another embodiment.

【図8】従来例としてのスイッチング電源回路の構成を
示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply circuit as a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御回路 2 発振ドライブ回路 3 起動回路 10,11,12,13 力率改善整流回路 11A 電圧検出回路 D1A ブリッジ整流回路 D11、D12、DF1、DF2、DF3、DF4 整流ダイオード
(高速リカバリ型) CiA 、CiB 平滑コンデンサ PIT(PRT) 絶縁トランス CDT(PRT) ドライブトランス Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 ,Q11,Q12,Q13,Q14
イッチング素子 C1 直列共振コンデンサ N1 一次巻線 MCT 磁気結合トランス C1A 第2の直列共振コンデンサ CH1 ,CH2 チョークコイル LN フィルタチョークコイル CN フィルタコンデンサ
1 Control circuit 2 Oscillation drive circuit 3 Start-up circuit 10, 11, 12, 13 Power factor correction rectifier circuit 11A Voltage detection circuit D 1A Bridge rectifier circuit D 11 , D 12 , DF 1 , DF 2 , DF 3 , DF 4 rectifier diode (High-speed recovery type) Ci A , Ci B Smoothing capacitor PIT (PRT) Isolation transformer CDT (PRT) Drive transformer Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 , Q 11 , Q 12 , Q 13 , Q 14 Switching element C 1 series resonance capacitor N 1 primary winding MCT magnetic coupling transformer C 1A second series resonance capacitor CH 1 , CH 2 choke coil L N filter choke coil C N filter capacitor

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電源を倍電圧整流して入力された交
流入力電圧レベルの略2倍に対応する整流平滑電圧を生
成する整流手段と、 絶縁トランスの一次巻線及び直列共振コンデンサの直列
接続により形成される一次側直列共振回路を備え、上記
整流手段より出力される整流平滑電圧を入力してスイッ
チング動作を行い、上記絶縁トランスの二次側から直流
出力電圧を出力する、電流共振形スイッチングコンバー
タ手段と、 該電流共振形スイッチングコンバータ手段から整流電流
経路に帰還されるスイッチング出力に基づいて力率改善
を図るようにされた力率改善手段と、 上記電流共振形スイッチングコンバータ手段のスイッチ
ング素子と並列に設けられると共に、当該電流共振形ス
イッチングコンバータ手段のスイッチング駆動電力を利
用してスイッチング駆動され、そのスイッチング出力を
力率改善手段に供給するように設けられるスイッチング
回路と、 を備えて構成されていることを特徴とするスイッチング
電源回路。
1. A rectifying means for rectifying a rectified and smoothed voltage corresponding to approximately twice an AC input voltage level which is obtained by rectifying a voltage of a commercial power source, and a series connection of a primary winding of an insulating transformer and a series resonant capacitor. A current resonance type switching circuit which comprises a primary side series resonance circuit formed by the above, performs a switching operation by inputting the rectified smoothed voltage output from the rectification means, and outputs a DC output voltage from the secondary side of the insulation transformer. Converter means, power factor improving means adapted to improve the power factor based on the switching output fed back from the current resonance type switching converter means to the rectified current path, and the switching element of the current resonance type switching converter means. It is provided in parallel and uses the switching drive power of the current resonance type switching converter means. And a switching circuit provided so as to supply the switching output to the power factor improving means, and a switching power supply circuit.
【請求項2】 商用電源に入力される交流入力電圧レベ
ルに基づいて、交流入力電圧レベルの略2倍に対応する
整流平滑電圧を生成する倍電圧整流回路と、交流入力電
圧レベルに対応する整流平滑電圧を生成する全波整流回
路との切換えが可能とされる整流手段と、 絶縁トランスの一次巻線及び直列共振コンデンサの直列
接続により形成される一次側直列共振回路を備え、上記
整流手段より出力される整流平滑電圧を入力してスイッ
チング動作を行い、上記絶縁トランスの二次側から直流
出力電圧を出力する、電流共振形スイッチングコンバー
タ手段と、 該電流共振形スイッチングコンバータ手段から整流電流
経路に帰還されるスイッチング出力に基づいて力率改善
を図るようにされた力率改善手段と、 上記電流共振形スイッチングコンバータ手段のスイッチ
ング素子と並列に設けられると共に、当該電流共振形ス
イッチングコンバータ手段のスイッチング駆動電力を利
用してスイッチング駆動され、そのスイッチング出力を
力率改善手段に供給するように設けられるスイッチング
回路と、 を備えて構成されていることを特徴とするスイッチング
電源回路。
2. A voltage doubler rectifier circuit for generating a rectified and smoothed voltage corresponding to approximately twice the AC input voltage level based on the AC input voltage level input to the commercial power supply, and a rectifier corresponding to the AC input voltage level. A rectifying means that can be switched to a full-wave rectifying circuit that generates a smooth voltage, and a primary-side series resonant circuit formed by a series connection of a primary winding of an insulating transformer and a series resonant capacitor. A current resonance type switching converter means for inputting the output rectified and smoothed voltage to perform a switching operation and outputting a DC output voltage from the secondary side of the insulation transformer, and a rectification current path from the current resonance type switching converter means. A power factor improving means adapted to improve the power factor based on the switching output fed back, and the current resonance type switching converter A switching circuit that is provided in parallel with the switching element of the switching means, is driven to perform switching using the switching drive power of the current resonance type switching converter means, and supplies the switching output to the power factor improving means. A switching power supply circuit comprising:
【請求項3】 上記電流共振形スイッチングコンバータ
手段及び上記スイッチング回路は、2石のスイッチング
素子をハーフブリッジ結合して構成されていることを特
徴とする請求項1又は請求項2に記載のスイッチング電
源回路。
3. The switching power supply according to claim 1, wherein the current resonance type switching converter means and the switching circuit are configured by half bridge coupling two switching elements. circuit.
【請求項4】 上記力率改善手段は、 上記整流手段を形成する整流素子を高速リカバリ型とす
ると共に、 商用電源に対して設けられるフィルタチョークコイル及
びフィルタコンデンサからなるノーマルモードのローパ
スフィルタと、 上記スイッチング回路の出力と接続されるチョークコイ
ルと、 該チョークコイルと共に直列共振回路を形成し、チョー
クコイルに供給されるスイッチング出力を整流電流経路
に印加するように設けられる結合コンデンサと、 を備えて構成されていることを特徴とする請求項1又は
請求項2又は請求項3に記載のスイッチング電源回路。
4. The power factor improving means uses a rectifying element forming the rectifying means as a high-speed recovery type, and a normal mode low-pass filter including a filter choke coil and a filter capacitor provided for a commercial power supply, A choke coil connected to the output of the switching circuit; and a coupling capacitor provided so as to form a series resonance circuit together with the choke coil and apply the switching output supplied to the choke coil to the rectified current path. The switching power supply circuit according to claim 1, 2 or 3, wherein the switching power supply circuit is configured.
【請求項5】 上記整流手段を形成する整流素子に対し
て共振用コンデンサが並列に設けられることを特徴とす
る請求項4に記載のスイッチング電源回路。
5. The switching power supply circuit according to claim 4, wherein a resonance capacitor is provided in parallel with the rectifying element forming the rectifying means.
【請求項6】 上記力率改善手段は、 上記整流手段を形成する整流素子を高速リカバリ型とす
ると共に、 商用電源に対して設けられるフィルタチョークコイル及
びフィルタコンデンサからなるノーマルモードのローパ
スフィルタと、 整流電流経路に直列に挿入される第1のチョークコイル
と、 上記スイッチング回路の出力と接続される第2のチョー
クコイルと、 上記第2のチョークコイルと共に直列共振回路を形成
し、第2のチョークコイルに供給されるスイッチング出
力を整流電流経路に印加するように設けられる結合コン
デンサと、 を備えて構成されていることを特徴とする請求項1又は
請求項2又は請求項3に記載のスイッチング電源回路。
6. The power factor improving means uses a rectifying element forming the rectifying means as a high-speed recovery type, and a normal mode low-pass filter including a filter choke coil and a filter capacitor provided for a commercial power supply, A first choke coil that is inserted in series in the rectified current path, a second choke coil that is connected to the output of the switching circuit, and a second choke coil that forms a series resonance circuit, and the second choke coil is formed. The switching power supply according to claim 1, 2 or 3, further comprising: a coupling capacitor provided so as to apply the switching output supplied to the coil to the rectified current path. circuit.
【請求項7】 上記第1のチョークコイルに対して並列
に共振用コンデンサが設けられることを特徴とする請求
項6に記載のスイッチング電源回路。
7. The switching power supply circuit according to claim 6, wherein a resonance capacitor is provided in parallel with the first choke coil.
【請求項8】 上記力率改善手段は、 上記整流手段を形成する整流素子を高速リカバリ型とす
ると共に、 商用電源に対して設けられるフィルタチョークコイル及
びフィルタコンデンサからなるノーマルモードのローパ
スフィルタと、 上記スイッチング回路の出力と接続される直列共振巻線
と、 上記第2のチョークコイルと共に直列共振回路を形成す
るように設けられる結合コンデンサと、 上記直列共振巻線と、整流電流経路に直列に挿入される
重畳巻線を磁気的に密結合するようにして形成される磁
気結合トランスと、 を備えて構成されていることを特徴とする請求項1又は
請求項2又は請求項3に記載のスイッチング電源回路。
8. The power factor improving means uses a rectifying element forming the rectifying means as a high speed recovery type, and a normal mode low pass filter including a filter choke coil and a filter capacitor provided for a commercial power source, A series resonance winding connected to the output of the switching circuit, a coupling capacitor provided so as to form a series resonance circuit together with the second choke coil, the series resonance winding, and the series resonance winding inserted in series in a rectification current path. The magnetic coupling transformer formed by magnetically tightly coupling the superposed windings, and the switching according to claim 1 or 2 or 3. Power supply circuit.
【請求項9】 上記重畳巻線に対して並列に共振用コン
デンサが設けられていることを特徴とする請求項8に記
載のスイッチング電源回路。
9. The switching power supply circuit according to claim 8, wherein a resonance capacitor is provided in parallel with the superposed winding.
【請求項10】 上記電流共振形スイッチングコンバー
タ手段は、自励発振回路を備えてスイッチング動作を行
う自励式とされていることを特徴とする請求項1乃至請
求項9の何れかに記載のスイッチング電源回路。
10. The switching device according to claim 1, wherein the current resonance type switching converter means is of a self-excited type having a self-excited oscillation circuit and performing a switching operation. Power supply circuit.
【請求項11】 上記電流共振形スイッチングコンバー
タ手段は、他励発振回路を備えてスイッチング動作を行
う他励式とされていることを特徴とする請求項1乃至請
求項9の何れかに記載のスイッチング電源回路。
11. The switching according to claim 1, wherein the current resonance type switching converter means is of a separately excited type for performing a switching operation by including a separately excited oscillation circuit. Power supply circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005088822A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-22 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motor control device and modulating wave instruction creation method for pwm inverter thereof

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