JPH09154278A - Primary smoothing circuit of switching power supply device - Google Patents

Primary smoothing circuit of switching power supply device

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JPH09154278A
JPH09154278A JP31094995A JP31094995A JPH09154278A JP H09154278 A JPH09154278 A JP H09154278A JP 31094995 A JP31094995 A JP 31094995A JP 31094995 A JP31094995 A JP 31094995A JP H09154278 A JPH09154278 A JP H09154278A
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久浩 鎌田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the power factor by using a primary smoothing circuit having the compact and simple constitution, and suppressing noises and the peak value of an input current. SOLUTION: A charging circuit comprising a tertiary winding N3 of a transformer 6 and a high-frequency choke coil CH and a charging diode D1 are connected respectively between a smoothing capacitor C1 and points A and B on a hot line 4p. When a transistor Q is on, electromotive force is generated in the tertiary winding N3, and the capacitor C1 is charged. At the same time, the choke coil CH is excited. When the transistor Q1 becomes off, counter- electromotive force is generated in the choke coil CH, and the capacitor C1 is charged by the same way. Therefore, even if the instantaneous value of the full-wave rectified voltage is lower than the voltage across the terminals of the capacitor C1, the electromotive force of the tertiary winding N3 or the counter-electromotive force of the choke coil CH is applied, the current is inputted from a commercial AC power supply 1 and the capacitor C1 is charged.

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】この発明はスイッチング電源
装置において、商用交流電源から入力する1次交流電力
を全波整流した1次直流電力を平滑して、スイッチング
コンバータに供給する1次平滑回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a primary smoothing circuit in a switching power supply unit, which smoothes primary DC power obtained by full-wave rectifying primary AC power input from a commercial AC power source and supplies the smoothed primary DC power to a switching converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチング電源装置はコストが安く小
型軽量で、しかも変換効率が優れているため、各種の電
子機器の電源装置として広く用いられている。図13
は、最も一般的で広く知られている従来のスイッチング
電源装置の構成の一例を示す回路図である。
2. Description of the Related Art A switching power supply device is widely used as a power supply device for various electronic devices because of its low cost, small size and light weight, and its excellent conversion efficiency. FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a most general and widely known conventional switching power supply device.

【0003】図13に示したスイッチング電源装置は、
商用交流電源1から入力端子20a,20bを介して入
力する1次交流電力を、ダイオードブリッジ21によっ
て全波整流し、平滑用のコンデンサC5で平滑した後、
トランス22の1次巻線Npと直列に接続されたトラン
ジスタQ5によりスイッチングし、該スイッチングによ
ってトランス22の2次巻線Nsに誘起された2次交流
電力を2次整流平滑回路23が整流平滑して、2次直流
電力として正負の出力端子24a,24bから負荷9に
出力する。
The switching power supply device shown in FIG.
After the primary AC power input from the commercial AC power source 1 via the input terminals 20a and 20b is full-wave rectified by the diode bridge 21 and smoothed by the smoothing capacitor C5,
Switching is performed by the transistor Q5 connected in series with the primary winding Np of the transformer 22, and the secondary AC power induced in the secondary winding Ns of the transformer 22 by the switching is rectified and smoothed by the secondary rectifying and smoothing circuit 23. The secondary DC power is output to the load 9 from the positive and negative output terminals 24a and 24b.

【0004】スイッチング制御回路(SWC)25は、
出力端子24a,24bの近傍で検出した出力電圧に応
じたパルス幅の駆動パルスを、トランジスタQ5に出力
してオン・オフさせることにより、スイッチング電源装
置の出力電圧が予め設定した電圧になるように制御す
る。
The switching control circuit (SWC) 25 is
By outputting a drive pulse having a pulse width corresponding to the output voltage detected in the vicinity of the output terminals 24a and 24b to the transistor Q5 to turn it on and off, the output voltage of the switching power supply device becomes a preset voltage. Control.

【0005】しかしながら、1次直流電力を平滑する1
次平滑回路は、図13に示したようにコンデンサC5の
みからなるコンデンサ入力型の平滑回路であるため、入
力する交流電流の導通角が狭く、電流のピーク値が大き
くなって、商用交流電源1及び該電源1に接続された他
の機器に悪影響を及ぼすと共に、入力電流に商用周波数
の高周波成分が多く含まれるから、リップル成分も増大
し、発熱などによってコンデンサC5の寿命も短かくな
る。
However, 1 for smoothing the primary DC power
Since the next smoothing circuit is a capacitor input type smoothing circuit consisting of only the capacitor C5 as shown in FIG. 13, the conduction angle of the input AC current is narrow and the peak value of the current is large, so that the commercial AC power supply 1 In addition, it adversely affects other devices connected to the power source 1, and since the input current contains a large amount of high-frequency components of the commercial frequency, the ripple component also increases and heat generation or the like shortens the life of the capacitor C5.

【0006】このようなコンデンサ入力型の平滑回路の
問題点を解決するために、図13のダイオードブリッジ
21とコンデンサC5との間にチョークコイルを介挿し
たチョーク入力型の平滑回路が知られている。チョーク
入力型の平滑回路は、コンデンサ入力型に比べて交流電
流の導通角が広くなって、電流のピーク値が抑えられる
から、商用交流電源1及び該電源1に接続された他の機
器ならびにコンデンサC5の寿命に対する悪影響が遙か
に減少する。
In order to solve the problem of such a capacitor input type smoothing circuit, a choke input type smoothing circuit in which a choke coil is inserted between the diode bridge 21 and the capacitor C5 of FIG. 13 is known. There is. The choke input type smoothing circuit has a wider AC current conduction angle and a smaller current peak value than the capacitor input type smoothing circuit. Therefore, the commercial AC power supply 1 and other devices and capacitors connected to the power supply 1 The adverse effect on the life of C5 is greatly reduced.

【0007】しかしながら、商用交流電源1の周波数の
ような低周波用のチョークコイルが有効に作用するため
には、数mH乃至数十mHもの大きなインダクタンスが
必要であるから、チョークコイルが大型で重くなって、
コストが大幅にアップするのみならず、コイルの抵抗分
も増大する。さらにインダクタンスによる位相遅れも大
きくなり、かえって力率が低下するという問題があっ
た。
However, in order for the choke coil for low frequencies such as the frequency of the commercial AC power source 1 to effectively operate, a large inductance of several mH to several tens of mH is required, so the choke coil is large and heavy. Become,
Not only the cost is greatly increased, but also the resistance of the coil is increased. Further, there is a problem that the phase delay due to the inductance becomes large and the power factor is rather lowered.

【0008】そのため、図14に示すように、ダイオー
ドブリッジ21とコンデンサC5との間に、高周波用の
チョークコイルCH6,ダイオードD6,トランジスタ
Q6,駆動パルス発生回路(DPG)27及び電流検出
手段例えばカレントトランス(CT)28からなるアク
ティブフィルタ26を介挿し、入力電流の波形整形を行
なって力率を向上させると共に、高周波成分を低減した
スイッチング電源装置があった。
Therefore, as shown in FIG. 14, between the diode bridge 21 and the capacitor C5, a choke coil CH6 for high frequency, a diode D6, a transistor Q6, a drive pulse generating circuit (DPG) 27 and a current detecting means, for example, a current. There has been a switching power supply device in which an active filter 26 including a transformer (CT) 28 is inserted to shape a waveform of an input current to improve a power factor and reduce a high frequency component.

【0009】すなわち、図14に示したアクティブフィ
ルタ26は、トランジスタQ6がオンの時に、ダイオー
ドブリッジ21から出力される直流電流がチョークコイ
ルCH6,カレントトランス28,トランジスタQ6か
らなる直列回路に流れて、チョークコイルCH6を励起
する。トランジスタQ6がオフになると、蓄積された励
起エネルギが電流に再変換され、チョークコイルCH6
に発生した逆起電力とダイオードブリッジ21の出力電
圧とが加算されて、ダイオードD6を介してコンデンサ
C5を充電する。
That is, in the active filter 26 shown in FIG. 14, when the transistor Q6 is on, the direct current output from the diode bridge 21 flows in the series circuit composed of the choke coil CH6, the current transformer 28, and the transistor Q6. The choke coil CH6 is excited. When the transistor Q6 turns off, the stored excitation energy is reconverted into a current, and the choke coil CH6
And the output voltage of the diode bridge 21 are added to charge the capacitor C5 via the diode D6.

【0010】駆動パルス発生回路27は、コンデンサC
5の端子間電圧を検出して該電圧を安定化するために、
ダイオードブリッジ21の出力電圧を検出してその全波
整流電圧波形に比例した基準波形を形成すると共に、ト
ランジスタQ6がオンの時にチョークコイルCH6に流
れる励起電流をカレントトランス28により検出し、励
起電流のピーク値が基準波形に追従するようにデューテ
ィ比を制御した駆動パルスを出力して、トランジスタQ
6をオン・オフさせる。
The drive pulse generating circuit 27 includes a capacitor C
In order to detect the voltage between the terminals of 5 and stabilize the voltage,
The output voltage of the diode bridge 21 is detected to form a reference waveform proportional to the full-wave rectified voltage waveform, and the excitation current flowing in the choke coil CH6 when the transistor Q6 is on is detected by the current transformer 28 to detect the excitation current. The drive pulse whose duty ratio is controlled so that the peak value follows the reference waveform is output, and the transistor Q
Turn 6 on and off.

【0011】したがって、図示しない商用交流電源から
ダイオードブリッジ21に入力する交流電流は、その交
流電圧に(正負とも)比例した正弦波形になるから、力
率は殆んど100%、入力電流の半波毎の導通角は略1
80°になり、入力電流の過大なピーク値と共に高周波
成分もなくなって、商用交流電源側への悪影響は皆無に
近くなる。
Therefore, the AC current input to the diode bridge 21 from a commercial AC power supply (not shown) has a sine waveform proportional to the AC voltage (both positive and negative), so that the power factor is almost 100% and half of the input current. The conduction angle for each wave is approximately 1
The angle becomes 80 °, the high peak component of the input current disappears and the high frequency component disappears, and the adverse effect on the commercial AC power source side becomes almost zero.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図14
に示したスイッチング電源装置は、スイッチングコンバ
ータが2段構成になり、特に駆動パルス発生回路27は
その構成及び作用がスイッチング制御回路25よりも複
雑であるため、構成部品点数が増大してコストが上昇
し、大型化することが避けられない。
However, FIG.
In the switching power supply device shown in FIG. 2, the switching converter has a two-stage configuration, and particularly since the drive pulse generating circuit 27 is more complicated in configuration and operation than the switching control circuit 25, the number of components is increased and the cost is increased. However, increasing size is inevitable.

【0013】さらに、スイッチング制御回路25と駆動
パルス発生回路27がそれぞれ出力する駆動パルスは、
互いに周波数が独立であるだけでなくパルス幅もそれぞ
れ変化するから、その高周波成分も複雑に変化し、それ
らが互いに干渉し合って低周波域から遙かに高周波域ま
で及ぶ広帯域のノイズが発生する。そのため、電波障害
などEMIに関係するトラブルが発生し易いという問題
があった。
Further, the drive pulses output by the switching control circuit 25 and the drive pulse generation circuit 27 are
Not only are the frequencies independent of each other, but the pulse width also changes, so the high-frequency components also change intricately, and they interfere with each other, generating broadband noise that extends from the low-frequency region to the high-frequency region. . Therefore, there is a problem that troubles related to EMI such as radio interference easily occur.

【0014】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、スイッチング電源装置の1次平滑回路の構成を
簡素化してコスト上昇と大型化を防ぎ、しかもノイズの
発生と入力電流のピーク値を抑えて、力率を向上させる
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and simplifies the configuration of the primary smoothing circuit of the switching power supply device to prevent cost increase and size increase, and also causes noise and peak value of input current. The purpose is to suppress power consumption and improve the power factor.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、入力する1次交流電力を1次整流回路に
より全波整流した1次直流電力を平滑する平滑コンデン
サを備えた1次平滑回路であって、該平滑回路により平
滑された1次直流電力をトランスの1次巻線とスイッチ
ング素子との直列回路に印加し、スイッチング素子をス
イッチングすることによりトランスの2次巻線に誘起さ
れる2次交流電力を2次整流平滑回路によって整流平滑
し、2次直流電力として負荷に出力するスイッチング電
源装置の1次平滑回路において、次のようにしたもので
ある。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a primary equipped with a smoothing capacitor for smoothing primary DC power obtained by full-wave rectifying the input primary AC power by a primary rectifier circuit. A smoothing circuit, in which primary DC power smoothed by the smoothing circuit is applied to a series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element, and the switching element is switched to induce a secondary winding of the transformer. The secondary smoothing circuit is a primary smoothing circuit for rectifying and smoothing the generated secondary AC power by a secondary rectifying and smoothing circuit and outputting the resulting secondary DC power to a load as follows.

【0016】すなわち、1次整流回路の両出力端子と、
トランスの1次巻線とスイッチング素子との直列回路の
両端とをそれぞれ結ぶラインの一方をホットライン、他
方をコモンラインとして、トランスに1次巻線,2次巻
線と独立した3次巻線を設け、該3次巻線とチョークコ
イルとの直列回路によって、1次整流回路のホット側出
力端子とコモン側端子がコモンラインに接続された平滑
コンデンサのホット側端子とを結んで、該平滑コンデン
サを充電する充電回路を形成し、ホットラインと平滑コ
ンデンサのホット側端子との間に該平滑コンデンサを放
電させる向きに放電用ダイオードを接続したものであ
る。
That is, both output terminals of the primary rectifier circuit,
A tertiary winding independent from the primary winding and the secondary winding of the transformer, with one of the lines connecting the primary winding of the transformer and both ends of the series circuit of the switching element as a hot line and the other as a common line. Is provided, and the hot side output terminal of the primary rectifier circuit and the hot side terminal of the smoothing capacitor whose common side terminal is connected to the common line are connected by the series circuit of the tertiary winding and the choke coil, and the smoothing is performed. A charging circuit for charging the capacitor is formed, and a discharging diode is connected between the hot line and the hot side terminal of the smoothing capacitor in a direction to discharge the smoothing capacitor.

【0017】上記の1次平滑回路において、ホットライ
ンの充電回路が接続された点と放電用ダイオードが接続
された点との間に、放電用ダイオードを通った電流の1
次整流回路側への逆流を防止する逆流防止用ダイオード
を挿入するとよい。
In the above primary smoothing circuit, between the point where the hot line charging circuit is connected and the point where the discharging diode is connected, one of the current passing through the discharging diode is
It is advisable to insert a backflow prevention diode that prevents backflow to the next rectifier circuit side.

【0018】また、トランスの3次巻線とチョークコイ
ルとの接続点とコモンラインとの間に転流用ダイオード
を接続するとよい。
A commutation diode may be connected between the common line and the connection point between the tertiary winding of the transformer and the choke coil.

【0019】あるいは、充電回路中に、トランスの3次
巻線及びチョークコイルに直列に、充電回路の各部の動
作を安定させる安定用ダイオードを介挿してもよい。
Alternatively, in the charging circuit, a stabilizing diode for stabilizing the operation of each part of the charging circuit may be inserted in series with the tertiary winding and the choke coil of the transformer.

【0020】さらに、1次整流回路の両出力端子間、平
滑コンデンサの両端子間、放電用ダイオードのホットラ
イン側と平滑コンデンサのコモンライン側との間のう
ち、少くとも1個所にスイッチングによる高周波ノイズ
をバイパスさせるための小容量のコンデンサを接続すれ
ばなおよい。
Further, at least one of high frequency due to switching is provided between both output terminals of the primary rectifier circuit, between both terminals of the smoothing capacitor, and between the hot line side of the discharging diode and the common line side of the smoothing capacitor. It is better to connect a small-capacity capacitor for bypassing noise.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して具体的に説明する。図1は、この発明の第
1の実施の形態である1次平滑回路を用いたスイッチン
グ電源装置の構成の一例を示す回路図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a first embodiment of the present invention.

【0022】図1に示したスイッチング電源装置10
は、1次交流電力の入力端子2a,2bと、1次整流回
路であるダイオードブリッジ3と、トランス6の3次巻
線N3,高周波用のチョークコイルCH,平滑コンデン
サであるコンデンサC1,放電用ダイオードであるダイ
オードD1からなる1次平滑回路と、トランス6の1次
巻線N1,2次巻線N2,スイッチング素子であるトラ
ンジスタ(FETでもよい)Q,スイッチング制御回路
(SWC)5,2次整流平滑回路7からなるスイッチン
グコンバータと、2次直流電力の正負の出力端子8p,
8nとにより構成されている。
The switching power supply device 10 shown in FIG.
Are input terminals 2a and 2b for primary AC power, a diode bridge 3 which is a primary rectifier circuit, a tertiary winding N3 of a transformer 6, a choke coil CH for high frequency, a capacitor C1 which is a smoothing capacitor, and a discharge Primary smoothing circuit composed of diode D1 which is a diode, primary winding N1 and secondary winding N2 of transformer 6, transistor (may be FET) Q which is a switching element, switching control circuit (SWC) 5 and secondary A switching converter composed of a rectifying and smoothing circuit 7, a positive / negative output terminal 8p of the secondary DC power,
And 8n.

【0023】商用交流電源1から入力端子2a,2bを
介して入力する1次交流電力は、ダイオードブリッジ3
により全波整流されてその正負の出力端子3p,3nか
ら出力され、それぞれホットラインである正のライン4
p及びコモンラインである負のライン4nを介して、ス
イッチングコンバータのトランス6の1次巻線N1とト
ランジスタQとの直列回路に供給される。
The primary AC power input from the commercial AC power supply 1 via the input terminals 2a and 2b is the diode bridge 3
Is full-wave rectified by and is output from the positive and negative output terminals 3p and 3n, and the positive line 4 is a hot line.
It is supplied to the series circuit of the primary winding N1 of the transformer 6 of the switching converter and the transistor Q via p and the negative line 4n which is a common line.

【0024】トランス6の3次巻線N3の一端は、接続
点Aにおいてライン4pに接続され、3次巻線N3の他
端は、互いに直列に接続されたチョークコイルCH,コ
ンデンサC1を経てライン4nに接続されている。さら
に、チョークコイルCHとコンデンサC1の接続点に
は、コンデンサC1を放電させる向きにダイオードD1
の一端が接続され、その他端は接続点Bにおいてライン
4pに接続されて、1次平滑回路が構成されている。
One end of the tertiary winding N3 of the transformer 6 is connected to the line 4p at the connection point A, and the other end of the tertiary winding N3 is connected to the line through the choke coil CH and the capacitor C1 which are connected in series. 4n. Further, at the connection point between the choke coil CH and the capacitor C1, the diode D1 is placed in the direction of discharging the capacitor C1.
Is connected to one end and the other end is connected to the line 4p at the connection point B to form a primary smoothing circuit.

【0025】1次平滑回路に続くスイッチングコンバー
タは、トランス6の1次巻線N1に流れる電流をトラン
ジスタQが高速でスイッチングすることにより、2次巻
線N2に誘起された高周波の2次交流電力が、2次整流
平滑回路7によって整流平滑されて2次直流電力に変換
され、出力端子8p,8nに接続された負荷9に出力さ
れる。
In the switching converter following the primary smoothing circuit, the transistor Q switches the current flowing through the primary winding N1 of the transformer 6 at high speed to induce a high-frequency secondary AC power in the secondary winding N2. Is rectified and smoothed by the secondary rectifying / smoothing circuit 7, converted into secondary DC power, and output to the load 9 connected to the output terminals 8p and 8n.

【0026】スイッチング制御回路5は、出力端子8
p,8nの近傍で2次直流電力の出力電圧を検出し、検
出された電圧を予め設定した電圧と比較して、検出電圧
が高ければトランジスタQに出力する駆動パルスのデュ
ーティ比を下げ、低ければデューティ比を上げてトラン
ジスタQのオン・オフを制御することにより、出力電圧
を設定電圧に保持する。
The switching control circuit 5 has an output terminal 8
The output voltage of the secondary DC power is detected in the vicinity of p and 8n, the detected voltage is compared with a preset voltage, and if the detected voltage is high, the duty ratio of the drive pulse output to the transistor Q is lowered to reduce it. For example, the output voltage is held at the set voltage by increasing the duty ratio and controlling the on / off of the transistor Q.

【0027】図2は、図1に示した2次整流平滑回路7
の構成の一例を示す回路図である。図2に示した2次整
流平滑回路7は、一般的によく知られているように、ト
ランジスタQ(図1)がオンになってフォワード方式の
トランス6の図示しない1次巻線に電流が流れた時に、
2次巻線N2に誘起される2次交流電力によって上端が
正になり、電流は整流用のダイオードD7,チョークコ
イルCH2を流れて平滑用のコンデンサC2を充電する
と共に、チョークコイルCH2を励起する。
FIG. 2 shows the secondary rectifying / smoothing circuit 7 shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of FIG. In the secondary rectifying / smoothing circuit 7 shown in FIG. 2, as is generally well known, the transistor Q (FIG. 1) is turned on, and a current flows in the primary winding (not shown) of the forward type transformer 6. When it flows,
The upper end becomes positive due to the secondary AC power induced in the secondary winding N2, and the current flows through the rectifying diode D7 and the choke coil CH2 to charge the smoothing capacitor C2 and excite the choke coil CH2. .

【0028】トランジスタQがオフになると、2次巻線
N2の起電力は0になってダイオードD7はオフになる
が、チョークコイルCH2には逆起電力が発生して右端
が正になり、蓄積された励起エネルギが電流に再変換さ
れて、コンデンサC2と転流用のダイオードD8を流
れ、コンデンサC2を充電する。コンデンサC2に充電
され平滑された2次直流電力は、出力端子8p,8nを
介して接続された負荷9(図1)に出力される。
When the transistor Q is turned off, the electromotive force of the secondary winding N2 becomes 0 and the diode D7 is turned off, but the counter electromotive force is generated in the choke coil CH2 and the right end becomes positive, and the charge is accumulated. The generated excitation energy is reconverted into a current, flows through the capacitor C2 and the commutation diode D8, and charges the capacitor C2. The smoothed secondary DC power charged in the capacitor C2 is output to the load 9 (FIG. 1) connected via the output terminals 8p and 8n.

【0029】図1において、トランス6の3次巻線N3
の巻き方向は、1次巻線N1の巻き方向に対して正逆い
ずれの場合でもほぼ同様に作用するが、以下、トランジ
スタQがオンになって1次巻線N1に電流が流れた時
に、3次巻線N3にはその下端が正になる方向に起電力
が誘起される場合を例にとって説明する。また、コモン
ラインである負のライン4nを各部電圧の基準(0V)
にして、ダイオードブリッジ3の出力電圧の瞬時値をV
i、コンデンサC1の端子間電圧をVcとする。
In FIG. 1, the tertiary winding N3 of the transformer 6
The winding direction of is substantially the same as the winding direction of the primary winding N1. However, hereinafter, when the transistor Q is turned on and a current flows through the primary winding N1, The case where an electromotive force is induced in the direction in which the lower end of the tertiary winding N3 becomes positive will be described as an example. In addition, the negative line 4n, which is a common line, is used as a reference (0 V) for the voltage of each part.
And set the instantaneous value of the output voltage of the diode bridge 3 to V
i, the voltage between the terminals of the capacitor C1 is Vc.

【0030】瞬時値Viは商用交流電源1の周波数(商
用周波数)の2倍の周波数を基本波として変化するが、
このような低周波に対しては、高周波用のチョークコイ
ルCHは殆んどインダクタとして作用せず、スイッチン
グ制御回路5が出力する駆動パルスに応じてオン・オフ
するトランジスタQのスイッチング周波数に対しては、
チョークコイルCHがインダクタとして作用する。
The instantaneous value Vi changes with the fundamental wave having a frequency twice the frequency of the commercial AC power source 1 (commercial frequency).
With respect to such a low frequency, the choke coil CH for a high frequency hardly acts as an inductor, and with respect to the switching frequency of the transistor Q which is turned on / off according to the drive pulse output from the switching control circuit 5. Is
The choke coil CH acts as an inductor.

【0031】トランジスタQがオンの時にトランス6の
1次巻線N1に流れる電流は、瞬時値Viが端子間電圧
Vcより高い間はダイオードブリッジ3から供給され、
逆の場合はコンデンサC1からダイオードD1を介して
供給されることは説明するまでもないが、1次巻線N1
に電流が流れることによって、3次巻線N3にその下端
が上端に対して正になる方向に起電力が発生するから、
3次巻線の下端の電圧は接続点(以下単に「点」ともい
う)A,Bより起電力分だけ高くなる。
The current flowing through the primary winding N1 of the transformer 6 when the transistor Q is on is supplied from the diode bridge 3 while the instantaneous value Vi is higher than the terminal voltage Vc,
Needless to say, in the opposite case, the power is supplied from the capacitor C1 through the diode D1, but the primary winding N1
Since an electric current flows through the third winding N3, an electromotive force is generated in the direction in which the lower end of the tertiary winding N3 is positive with respect to the upper end.
The voltage at the lower end of the tertiary winding is higher than the connection points (hereinafter also simply referred to as “points”) A and B by the electromotive force.

【0032】そのため、1次巻線N1の電流ソースがダ
イオードブリッジ3であっても、コンデンサC1であっ
ても、供給される電流の一部は、点Aから3次巻線N
3,チョークコイルCH,コンデンサC1を通って流
れ、コンデンサC1を充電すると共に、この場合はイン
ダクタとして作用するチョークコイルCHを励起するよ
うに作用する。
Therefore, whether the current source of the primary winding N1 is the diode bridge 3 or the capacitor C1, a part of the supplied current is from the point A to the tertiary winding N.
3. It flows through the choke coil CH and the capacitor C1 to charge the capacitor C1 and act to excite the choke coil CH which acts as an inductor in this case.

【0033】トランジスタQがオフになると、3次巻線
N3の起電力は0になるが、チョークコイルCHに逆起
電力が発生するから、チョークコイルCHのコンデンサ
C1との接続点の電圧は点A,Bに対して高くなり、チ
ョークコイルCHに蓄積された励起エネルギが再変換さ
れた電流がコンデンサC1に流れて充電する。すなわ
ち、コンデンサC1の端子間電圧Vcがダイオードブリ
ッジ3の出力電圧の瞬時値Viより高い期間は、上記の
通り作用して、コンデンサC1の放電電流の一部が還元
される。
When the transistor Q is turned off, the electromotive force of the tertiary winding N3 becomes zero, but a counter electromotive force is generated in the choke coil CH, so that the voltage at the connection point between the choke coil CH and the capacitor C1 is a point. The current becomes higher than that of A and B and the excitation energy accumulated in the choke coil CH is reconverted to flow into the capacitor C1 to be charged. That is, during a period in which the voltage Vc across the terminals of the capacitor C1 is higher than the instantaneous value Vi of the output voltage of the diode bridge 3, the above-described action acts to reduce a part of the discharge current of the capacitor C1.

【0034】また、瞬時値Viが端子間電圧Vcより高
い期間は、ダイオードブリッジ3から出力される電流の
一部が、点Aから3次巻線N3を通り、インダクタとし
て作用しないチョークコイルCHをショート的に通過し
てコンデンサC1を充電するが、そのダイオードブリッ
ジ3からの電流に、スイッチングによって3次巻線N3
とインダクタとして作用するチョークコイルCHとから
なる充電回路に発生する既に説明した電流が重畳されて
コンデンサC1を充電する。
During a period when the instantaneous value Vi is higher than the inter-terminal voltage Vc, a part of the current output from the diode bridge 3 passes from the point A through the tertiary winding N3 to the choke coil CH that does not act as an inductor. The capacitor C1 is charged by passing in a short circuit, but the current from the diode bridge 3 is switched to the tertiary winding N3 by switching.
And the choke coil CH acting as an inductor, the current described above generated in the charging circuit is superposed to charge the capacitor C1.

【0035】したがって、商用交流電源1から入力する
交流電流のピーク値が抑えられて力率が向上し、ノイズ
の発生もない。また、スイッチング電源装置10に用い
たチョークコイルCHは、トランジスタQのスイッチン
グ周波数に対応する高周波用のチョークコイルであるか
ら、従来のチョーク入力型の平滑回路に用いる低周波用
のチョークコイルに比べて、遙かに小型軽量であり、コ
ストも安い。
Therefore, the peak value of the AC current input from the commercial AC power supply 1 is suppressed, the power factor is improved, and noise is not generated. Further, since the choke coil CH used in the switching power supply device 10 is a high frequency choke coil corresponding to the switching frequency of the transistor Q, compared to the low frequency choke coil used in the conventional choke input type smoothing circuit. , Much smaller and lighter and cheaper.

【0036】図3は、この発明の第2の実施の形態であ
る1次平滑回路を用いたスイッチング電源装置の構成の
一例を示す回路図である。図3に示したスイッチング電
源装置11は、1次平滑回路を構成する部分が異なるだ
けで、その他は図1に示したスイッチング電源装置10
と同じであるから、同一部分には同一符号を付して説明
を省略する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a second embodiment of the present invention. The switching power supply device 11 shown in FIG. 3 is different from the switching power supply device 10 shown in FIG.
Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0037】図3に示したスイッチング電源装置11の
1次平滑回路が、スイッチング電源装置10の1次平滑
回路と異なる所は、ホットラインである正のライン4p
とそれぞれトランス6の3次巻線N3及びダイオードD
1との接続点A,Bのうち、点Aをダイオードブリッジ
3側、点Bを1次巻線N1側にそれぞれ配置して、点A
及びBの間に、電流が点Aから点Bに向うように、逆流
防止用ダイオードであるダイオードD2を接続して、コ
ンデンサC1の放電電流がダイオードブリッジ3側に逆
流しないようにしたことである。
The primary smoothing circuit of the switching power supply device 11 shown in FIG. 3 differs from the primary smoothing circuit of the switching power supply device 10 in that it is a positive line 4p which is a hot line.
And the tertiary winding N3 and the diode D of the transformer 6, respectively.
1 of the connection points A and B with respect to 1, the point A is arranged on the diode bridge 3 side and the point B is arranged on the primary winding N1 side.
A diode D2, which is a backflow prevention diode, is connected between points A and B so that the current goes from point A to point B so that the discharge current of the capacitor C1 does not flow back to the diode bridge 3 side. .

【0038】ダイオードD2を設けてコンデンサC1の
放電電流の逆流を防止したことにより、ダイオードブリ
ッジ3の出力電圧の瞬時値ViがコンデンサC1の端子
間電圧Vcより高い間は、点A,B共にその電圧は瞬時
値Viになり、逆に低い場合は点Aの電圧は瞬時値Vi
と共に変化するが、点Bの電圧は端子間電圧Vcに保持
される。
Since the diode D2 is provided to prevent the reverse flow of the discharge current of the capacitor C1, while the instantaneous value Vi of the output voltage of the diode bridge 3 is higher than the inter-terminal voltage Vc of the capacitor C1, both points A and B have the same value. The voltage becomes the instantaneous value Vi, and conversely, when the voltage is low, the voltage at the point A is the instantaneous value Vi.
However, the voltage at the point B is held at the inter-terminal voltage Vc.

【0039】そのため、チョークコイルCHのコンデン
サC1側の端子の電圧は、常にその電圧が瞬時値Viで
ある点Aよりも、トランジスタQのオン・オフに従って
3次巻線N3に発生する起電力又はチョークコイルCH
に発生する逆起電力の電圧分だけ高くなる。
Therefore, the voltage at the terminal of the choke coil CH on the side of the capacitor C1 is higher than the electromotive force generated in the tertiary winding N3 according to the on / off state of the transistor Q rather than the point A where the voltage is always the instantaneous value Vi. Choke coil CH
The voltage is increased by the voltage of the back electromotive force generated at.

【0040】したがって、ダイオードブリッジ3の出力
電圧すなわち1次交流電力の電圧の絶対値である瞬時値
Viが、コンデンサC1の端子間電圧Vcより低い間で
あっても、瞬時値Viと3次巻線N3の起電力又はチョ
ークコイルCHの逆起電力の電圧分との和が端子間電圧
Vcより高ければ、商用交流電源1から交流電流が入力
して、コンデンサC1を充電するから、スイッチング電
源装置10の1次平滑回路の効果に加えて導通角がより
広くなり、その分だけ入力交流電流のピーク値が低くな
って力率がさらに向上し、ノイズの発生も抑えられる。
Therefore, even if the output voltage of the diode bridge 3, that is, the instantaneous value Vi which is the absolute value of the voltage of the primary AC power is lower than the inter-terminal voltage Vc of the capacitor C1, the instantaneous value Vi and the tertiary winding are obtained. If the sum of the voltage of the electromotive force of the line N3 or the voltage component of the counter electromotive force of the choke coil CH is higher than the terminal voltage Vc, the AC current is input from the commercial AC power source 1 to charge the capacitor C1. In addition to the effect of the primary smoothing circuit of No. 10, the conduction angle becomes wider, and the peak value of the input AC current becomes lower accordingly, the power factor is further improved, and the generation of noise is suppressed.

【0041】図4及び5は、この発明の第3の実施の形
態である1次平滑回路を用いたスイッチング電源装置の
構成の一例をそれぞれ示す回路図である。図4及び図5
に示したスイッチング電源装置12及び13は、1次平
滑回路を構成する部分が異なるだけで、その他は図1及
び図3に示したスイッチング電源装置10及び11とそ
れぞれ同じであるから、同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。
4 and 5 are circuit diagrams respectively showing an example of the configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a third embodiment of the present invention. 4 and 5
The switching power supply devices 12 and 13 shown in FIG. 3 are the same as the switching power supply devices 10 and 11 shown in FIG. 1 and FIG. Are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0042】図4及び図5に示したスイッチング電源装
置12及び13の1次平滑回路が、スイッチング電源装
置10及び11の1次平滑回路とそれぞれ異なる所は、
トランス6の3次巻線N3とチョークコイルCHの接続
点Xと、コモンラインである負のライン4nとの間に、
電流がライン4nから接続点Xに流れる向きに、転流用
ダイオードであるダイオードD3をそれぞれ接続したこ
とである。
The primary smoothing circuits of the switching power supply devices 12 and 13 shown in FIGS. 4 and 5 are different from the primary smoothing circuits of the switching power supply devices 10 and 11, respectively.
Between the connection point X of the tertiary winding N3 of the transformer 6 and the choke coil CH and the negative line 4n which is a common line,
The diode D3, which is a commutation diode, is connected in the direction in which the current flows from the line 4n to the connection point X.

【0043】このように、チョークコイルCHとコンデ
ンサC1との直列回路に並列に、コンデンサC1を充電
する向きにダイオードD3を接続したことにより、トラ
ンジスタQがオフになった時にチョークコイルCHの励
起エネルギが再変換された電流は、ダイオードブリッジ
3と3次巻線N3とを通ることなく、ダイオードD3を
介して直接にコンデンサC1を充電する。
As described above, by connecting the diode D3 in parallel to the series circuit of the choke coil CH and the capacitor C1 in the direction of charging the capacitor C1, the excitation energy of the choke coil CH when the transistor Q is turned off. The current reconverted into the direct current charges the capacitor C1 directly through the diode D3 without passing through the diode bridge 3 and the tertiary winding N3.

【0044】したがって、ダイオードブリッジ3に入力
している1次交流電力の電圧変動の影響を受けること
も、3次巻線N3を介してトランス6の1次巻線N1,
2次巻線N2に影響を及ぼすこともないから、3次巻線
N3とチョークコイルCHからなる充電回路によるコン
デンサC1の充電が確実に行なわれ、スイッチング電源
装置12又は13の作動が、それぞれスイッチング電源
装置10又は11に比べて、より安定化する。
Therefore, the influence of the voltage fluctuation of the primary AC power input to the diode bridge 3 also affects the primary winding N1 of the transformer 6 through the tertiary winding N3.
Since the secondary winding N2 is not affected, the capacitor C1 is reliably charged by the charging circuit including the tertiary winding N3 and the choke coil CH, and the operation of the switching power supply device 12 or 13 is switched. It is more stable than the power supply device 10 or 11.

【0045】図6及び図7は、それぞれ図5に示したス
イッチング電源装置13における各部の電圧及び電流の
変化の一例を示す波形図であり、図6はコンデンサC1
の端子間電圧Vcがダイオードブリッジ3の出力電圧の
瞬時値Viの最大値よりも高い場合の、図7は端子間電
圧Vcが瞬時値Viの最大値よりも低い場合の、それぞ
れ電圧波形及び電流波形を示している。
FIGS. 6 and 7 are waveform charts showing an example of changes in voltage and current in each part of the switching power supply device 13 shown in FIG. 5, and FIG. 6 shows a capacitor C1.
7 is a voltage waveform and a current when the inter-terminal voltage Vc is higher than the maximum value of the instantaneous value Vi of the output voltage of the diode bridge 3, and when the inter-terminal voltage Vc is lower than the maximum value of the instantaneous value Vi. The waveform is shown.

【0046】図6及び図7の(A)は、それぞれ端子間
電圧Vcと瞬時値Viの直流電圧の変化を示し、図6及
び図7の(B)は、それぞれ商用交流電源1からダイオ
ードブリッジ3に入力する一次交流電力の電流の変化を
示している。図6又は図7の(A)及び(B)は、いず
れも商用交流電源1の周波数が50Hz、従って全波整
流した瞬時値Viの基本波が100Hzの場合の例を示
し、横軸にとった時間軸は1目盛5msである。
FIGS. 6 and 7A show changes in the DC voltage of the inter-terminal voltage Vc and the instantaneous value Vi, respectively, and FIGS. 6B and 7B respectively show the commercial AC power supply 1 to the diode bridge. 3 shows the change in the current of the primary AC power input to 3. 6 (A) and 7 (B) each show an example in which the frequency of the commercial AC power supply 1 is 50 Hz, and thus the full-wave rectified instantaneous value Vi of the fundamental wave is 100 Hz. The time axis is 5 ms per scale.

【0047】負荷9が軽負荷で供給する直流電流が少な
い時は、図6の(A)に示したように、ダイオードブリ
ッジ3の出力電圧の瞬間時Viは常にコンデンサC1の
端子間電圧Vcよりも低い。しかしながら、この発明に
よる1次平滑回路13(図5)においては、瞬間時Vi
が0でなければ、図6の(B)に示したように交流電流
が入力し、しかもその波形は交流電圧に略比例している
から、力率が極めて高く殆んど100%に近いことが分
る。
When the load 9 is a light load and a small direct current is supplied, as shown in FIG. 6A, the instantaneous voltage Vi of the output voltage of the diode bridge 3 is always higher than the inter-terminal voltage Vc of the capacitor C1. Is also low. However, in the primary smoothing circuit 13 (FIG. 5) according to the present invention, the instantaneous Vi is
If is not 0, the AC current is input as shown in FIG. 6B, and the waveform is almost proportional to the AC voltage. Therefore, the power factor is extremely high and almost 100%. I understand.

【0048】負荷9が重負荷になって供給する直流電流
が増大すると、図7の(A)に示したように、コンデン
サC1の端子間電圧Vcが下ってダイオードブリッジ3
の出力電圧の瞬間時Viの最大値よりも低くなる。この
場合の端子間電圧Vcの波形は、従来のコンデンサ入力
型の平滑回路におけるコンデンサの端子間電圧の波形に
よく類似している。
When the load 9 becomes a heavy load and the supplied DC current increases, the terminal voltage Vc of the capacitor C1 decreases and the diode bridge 3 increases, as shown in FIG.
The output voltage becomes lower than the maximum value of Vi at the moment. The waveform of the terminal voltage Vc in this case is very similar to the waveform of the terminal voltage of the capacitor in the conventional capacitor input type smoothing circuit.

【0049】しかしながら、入力する交流電流の波形は
図7の(B)に示したように、従来のコンデンサ入力型
の平滑回路の場合には交流電流が入力しないような、瞬
時値Viが端子間電圧Vcより低い間でも、0でなけれ
ば商用交流電源1から交流電流が入力する。したがっ
て、平滑コンデンサの容量と負荷とをそれぞれ同じにし
た場合に、端子間電圧Vcの低下分すなわち1次直流電
力の電圧のリップル分は、従来のコンデンサ入力型の平
滑回路に比べて、遥かに少なくなっている。
However, as shown in FIG. 7B, the waveform of the alternating current to be input is such that the instantaneous value Vi is such that no alternating current is input in the case of the conventional capacitor input type smoothing circuit. Even if the voltage is lower than the voltage Vc, if it is not 0, the AC current is input from the commercial AC power supply 1. Therefore, when the capacity and load of the smoothing capacitor are the same, the decrease in the inter-terminal voltage Vc, that is, the ripple in the voltage of the primary DC power is far greater than that in the conventional capacitor input type smoothing circuit. It's getting less.

【0050】また、図7の(A)に示した瞬時値Viが
端子間電圧Vcを超えている期間、すなわち従来のコン
デンサ入力型の平滑回路における平滑コンデンサの充電
期間に相当する期間は、同図の(B)に示したように、
入力する交流電流の増加が認められるが、そのピーク値
も大幅に抑えられている。したがって、力率は図6に示
した場合よりも若干低下するが、その変動幅も僅かであ
る。
The period during which the instantaneous value Vi shown in FIG. 7A exceeds the terminal voltage Vc, that is, the period corresponding to the charging period of the smoothing capacitor in the conventional capacitor input type smoothing circuit, is the same. As shown in (B) of the figure,
An increase in the input AC current is observed, but the peak value is also greatly suppressed. Therefore, the power factor is slightly lower than that shown in FIG. 6, but its fluctuation range is also small.

【0051】以上、図5に示したスイッチング電源装置
13の例について説明したが、図1及び図3,図4にそ
れぞれ示したスイッチング電源装置10乃至12の場合
も、負荷9の軽重に応じた端子間電圧Vc,瞬時値Vi
の各電圧波形、及び入力交流電流の波形は、図6及び図
7に示した各波形と同様である。
Although the example of the switching power supply device 13 shown in FIG. 5 has been described above, the switching power supply devices 10 to 12 shown in FIGS. 1 and 3 and 4 respectively correspond to the weight of the load 9. Terminal voltage Vc, instantaneous value Vi
The respective voltage waveforms and the waveform of the input AC current are the same as the respective waveforms shown in FIGS. 6 and 7.

【0052】図8及び図9は、この発明の第4の実施の
形態である1次平滑回路を用いたスイッチング電源装置
の構成の一例をそれぞれ示す回路図である。図8及び図
9に示したスイッチング電源装置14及び15は、1次
平滑回路を構成する部分が異なるだけで、その他は図1
及び図3に示したスイッチング電源装置10及び11と
それぞれ同じであるから、同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
FIG. 8 and FIG. 9 are circuit diagrams respectively showing an example of the configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The switching power supply devices 14 and 15 shown in FIGS. 8 and 9 are different only in the parts constituting the primary smoothing circuit, and other parts are the same as those in FIG.
3 and the same as the switching power supply devices 10 and 11 shown in FIG.

【0053】図8及び図9に示したスイッチング電源装
置14及び15の1次平滑回路が、スイッチング電源装
置10及び11の1次平滑回路とそれぞれ異なる所は、
接続点Aとトランス6の3次巻線N3との間に、コンデ
ンサC1を充電する向きに安定用ダイオードであるダイ
オードD4をそれぞれ接続したことである。
The primary smoothing circuits of the switching power supply devices 14 and 15 shown in FIGS. 8 and 9 are different from the primary smoothing circuits of the switching power supply devices 10 and 11, respectively.
That is, a diode D4, which is a stabilizing diode, is connected between the connection point A and the tertiary winding N3 of the transformer 6 in a direction to charge the capacitor C1.

【0054】なお、ダイオードD4は上記及び図示した
位置に限定されるものではなく、チョークコイルCH,
ダイオードD1,コンデンサC1の共通接続点Yと接続
点Aとの間、すなわち充電回路のいずれの位置にあって
も、極性方向が同じ(電流が点Aから点Yに流れる向
き)でさえあれば、それぞれ同様の作用及び効果が得ら
れる。
The diode D4 is not limited to the above and illustrated positions, but the choke coil CH,
Between the common connection point Y of the diode D1 and the capacitor C1 and the connection point A, that is, at any position in the charging circuit, as long as the polarity direction is the same (direction in which current flows from point A to point Y) , And the same action and effect are obtained, respectively.

【0055】このように、ダイオードD4を充電回路中
に直列に接続したことにより、トランジスタQのオン・
オフに応じて3次巻線N3に起電力又はチョークコイル
CHに逆起電力がそれぞれ発生又は消滅しても、コモン
ラインであるライン4nに対する点A,B及び各素子の
両端子の電圧が安定するから、それに伴って1次平滑回
路が、したがってスイッチング電源装置14,15がそ
れぞれより安定化し、作用が確実になる。
By connecting the diode D4 in series in the charging circuit, the transistor Q is turned on.
Even if an electromotive force is generated in the tertiary winding N3 or a back electromotive force is generated in the choke coil CH depending on the off state, the voltages at points A and B with respect to the common line 4n and both terminals of each element are stable. As a result, the primary smoothing circuit, and thus the switching power supply devices 14 and 15 are each more stabilized, and the operation is ensured.

【0056】図10及び図11は、この発明の第4の実
施の形態である1次平滑回路を用いたスイッチング電源
装置の構成の他の一例をそれぞれ示す回路図である。図
10及び図11に示したスイッチング電源装置16及び
17は、1次平滑回路を構成する部分が異なるだけで、
その他は図4及び図5に示したスイッチング電源装置1
2及び13とそれぞれ同じであるから、同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。
10 and 11 are circuit diagrams respectively showing another example of the configuration of the switching power supply device using the primary smoothing circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The switching power supply devices 16 and 17 shown in FIG. 10 and FIG. 11 are different from each other only in the parts constituting the primary smoothing circuit.
Others are the switching power supply device 1 shown in FIGS. 4 and 5.
Since they are the same as 2 and 13, respectively, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0057】図10及び図11に示したスイッチング電
源装置16及び17の1次平滑回路が、スイッチング電
源装置12及び13の1次平滑回路とそれぞれ異なる所
は、3次巻線N3とチョークコイルCHを結ぶラインと
転流用のダイオードD3との接続点Xと、チョークコイ
ルCHとの間に、コンデンサC1を充電する向きに安定
用ダイオードであるダイオードD5をそれぞれ接続した
ことである。
The primary smoothing circuits of the switching power supply devices 16 and 17 shown in FIGS. 10 and 11 differ from the primary smoothing circuits of the switching power supply devices 12 and 13, respectively, in that the tertiary winding N3 and the choke coil CH are used. The diode D5, which is a stabilizing diode, is connected between the choke coil CH and the connection point X between the line connecting the line and the commutation diode D3.

【0058】なお、ダイオードD5は上記及び図示した
位置に限定されるものではなく、チョークコイルCH,
ダイオードD1,コンデンサC1の共通接続点Yと接続
点Xとの間のいずれの位置にあっても、極性方向が同じ
(電流が点XからYに流れる向き)でさえあれば、それ
ぞれ同様の作用及び効果が得られる。
The diode D5 is not limited to the above and illustrated positions, but the choke coil CH,
At any position between the common connection point Y and the connection point X of the diode D1 and the capacitor C1, as long as the polarity direction is the same (the direction in which the current flows from the point X to Y), the same operation is performed. And the effect is obtained.

【0059】このように接続したダイオードD5は、同
じく安定用ダイオードであるダイオードD4(図8,
9)の位置を点Xと点Yとの間に限定したものであるか
ら、作用も全く同じである。しかしながら、転流用ダイ
オードD3を設けた場合は、安定用ダイオードを点Aと
点Xとの間に接続するよりも、点Xと点Yとの間に接続
した時の方がより安定になることが、実験的に確認され
た。
The diode D5 connected in this manner is the same as the stabilizing diode D4 (see FIG. 8,
Since the position of 9) is limited between the point X and the point Y, the operation is exactly the same. However, when the commutation diode D3 is provided, it is more stable when the stabilizing diode is connected between the point X and the point Y than when it is connected between the point A and the point X. Was confirmed experimentally.

【0060】図12は、この発明の第5の実施の形態で
あるスイッチング電源装置の構成の一例を示す回路図で
ある。図12に示したスイッチング電源装置18は、図
1に示したスイッチング電源装置10において、ダイオ
ードブリッジ3の正負の出力端子3p,3n又は平滑コ
ンデンサC1の両端子間、あるいは放電用ダイオードD
1のホットライン4p側の接続点Bと平滑コンデンサC
1のコモンライン4n側の接続点との間のうち、少くと
も1個所に破線で示したように高周波ノイズをバイパス
させるための小容量のコンデンサCpを接続したもので
ある。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the switching power supply device according to the fifth embodiment of the present invention. The switching power supply device 18 shown in FIG. 12 is the same as the switching power supply device 10 shown in FIG. 1 except that the positive and negative output terminals 3p and 3n of the diode bridge 3 or both terminals of the smoothing capacitor C1 or the discharging diode D are used.
1 hot line 4p side connection point B and smoothing capacitor C
A small-capacity capacitor Cp for bypassing high-frequency noise is connected to at least one of the connection points on the common line 4n side, as shown by the broken line.

【0061】このように、コンデンサCpを接続するこ
とにより、トランジスタQのスイッチングにより発生す
る高周波ノイズをバイパスさせて、他の部分への電磁波
障害など、EMIに関係するトラブルを簡単に防止する
ことが出来る。なお、図12には第5の実施の形態とし
てスイッチング電源装置10に適用した場合を示した
が、図3乃至図5及び図8乃至図11にそれぞれ示した
スイッチング電源装置11乃至17に適用しても同様な
効果が得られることはいうまでもない。
As described above, by connecting the capacitor Cp, the high frequency noise generated by the switching of the transistor Q can be bypassed, and troubles related to EMI such as electromagnetic interference to other parts can be easily prevented. I can. Note that FIG. 12 shows a case where the present invention is applied to the switching power supply device 10 as the fifth embodiment, but is applied to the switching power supply devices 11 to 17 shown in FIGS. 3 to 5 and 8 to 11, respectively. However, it goes without saying that the same effect can be obtained.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によるスイ
ッチング電源装置の1次平滑回路は、構成が簡単で小型
軽量かつ安価でありながら、ノイズの発生と入力交流電
流のピーク値を抑えて、力率を向上させることが出来
る。
As described above, the primary smoothing circuit of the switching power supply device according to the present invention has a simple structure, is small in size, is light in weight, and is inexpensive, while suppressing the generation of noise and the peak value of the input alternating current, The rate can be improved.

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

【図1】この発明の第1の実施の形態である1次平滑回
路を用いたスイッチング電源装置の構成の一例を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した2次整流平滑回路の構成の一例を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a secondary rectifying / smoothing circuit shown in FIG.

【図3】この発明の第2の実施の形態である1次平滑回
路を用いたスイッチング電源装置の構成の一例を示す回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3の実施の形態である1次平滑回
路を用いたスイッチング電源装置の構成の一例を示す回
路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第3の実施の形態である1次平滑回
路を用いたスイッチング電源装置の構成の他の一例を示
す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the switching power supply device using the primary smoothing circuit according to the third embodiment of the present invention.

【図6】図5に示したスイッチング電源装置の各部の電
圧及び電流の変化の一例を示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing an example of changes in voltage and current in each part of the switching power supply device shown in FIG.

【図7】図5に示したスイッチング電源装置の各部の電
圧及び電流の変化の他の例を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing another example of changes in voltage and current in each part of the switching power supply device shown in FIG.

【図8】この発明の第4の実施の形態である1次平滑回
路を用いたスイッチング電源装置の構成の一例を示す回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第4の実施の形態である1次平滑回
路を用いたスイッチング電源装置の構成の他の例を示す
回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the switching power supply device using the primary smoothing circuit according to the fourth embodiment of the present invention.

【図10】この発明の第4の実施の形態である1次平滑
回路を用いたスイッチング電源装置の構成のさらに他の
例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing still another example of the configuration of the switching power supply device using the primary smoothing circuit according to the fourth embodiment of the present invention.

【図11】この発明の第4の実施の形態である1次平滑
回路を用いたスイッチング電源装置の構成のさらに他の
例を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing still another example of the configuration of the switching power supply device using the primary smoothing circuit according to the fourth embodiment of the present invention.

【図12】この発明の第5の実施の形態である1次平滑
回路を用いたスイッチング電源装置の構成の一例を示す
回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching power supply device using a primary smoothing circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】従来のコンデンサ入力型の平滑回路を用いた
スイッチング電源装置の構成の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching power supply device using a conventional capacitor input type smoothing circuit.

【図14】従来のアクティブフィルタを平滑回路として
用いたスイッチング電源装置の構成の一例を示す回路図
である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching power supply device using a conventional active filter as a smoothing circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:商用交流電源 3:ダイオードブリッジ(1次整流回路) 4p:(正の)ライン(ホットライン) 4n:(負の)ライン(コモンライン) 6:トランス 7:2次整流平滑回路 9:負荷 10〜18:スイッチング電源装置 A,B,X,Y:接続点 C1:コンデンサ(平滑コンデンサ) CH:チョークコイル Cp:小容量のコンデンサ D1:放電用ダイオード D2:逆流防止用ダイオード D3:転流用ダイオード D4,D5:安定用ダイオード N1:1次巻線 N2:2次巻線 N3:3次巻線 Q:トランジスタ(スイッチング素子) Vi:ダイオードブリッジ3の出力電圧の瞬時値 Vc:コンデンサC1の端子間電圧 1: Commercial AC power supply 3: Diode bridge (primary rectification circuit) 4p: (Positive) line (hot line) 4n: (Negative) line (common line) 6: Transformer 7: Secondary rectification smoothing circuit 9: Load 10 to 18: Switching power supply device A, B, X, Y: Connection point C1: Capacitor (smoothing capacitor) CH: Choke coil Cp: Small-capacity capacitor D1: Discharge diode D2: Backflow prevention diode D3: Commutation diode D4, D5: Stabilizing diode N1: Primary winding N2: Secondary winding N3: Tertiary winding Q: Transistor (switching element) Vi: Instantaneous value of output voltage of diode bridge 3 Vc: Between terminals of capacitor C1 Voltage

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力する1次交流電力を1次整流回路に
より全波整流した1次直流電力を平滑する平滑コンデン
サを備えた1次平滑回路であって、該平滑回路により平
滑された1次直流電力をトランスの1次巻線とスイッチ
ング素子との直列回路に印加し、前記スイッチング素子
をスイッチングすることにより前記トランスの2次巻線
に誘起される2次交流電力を2次整流平滑回路によって
整流平滑し、2次直流電力として負荷に出力するスイッ
チング電源装置の1次平滑回路において、 前記1次整流回路の両出力端子と、前記トランスの1次
巻線とスイッチング素子との直列回路の両端とをそれぞ
れ結ぶラインの一方をホットライン、他方をコモンライ
ンとして、 前記トランスに前記1次巻線,2次巻線と独立した3次
巻線を設け、 該3次巻線とチョークコイルとの直列回路によって、前
記1次整流回路のホット側出力端子と、そのコモン側端
子が前記コモンラインに接続された前記平滑コンデンサ
のホット側端子とを結んで、該平滑コンデンサを充電す
る充電回路を形成し、 前記ホットラインと前記平滑コンデンサのホット側端子
との間に、該平滑コンデンサを放電させる向きに放電用
ダイオードを接続したことを特徴とするスイッチング電
源装置の1次平滑回路。
1. A primary smoothing circuit comprising a smoothing capacitor for smoothing primary DC power obtained by full-wave rectifying the input primary AC power by a primary rectifying circuit, the primary smoothing being smoothed by the smoothing circuit. The DC power is applied to the series circuit of the primary winding of the transformer and the switching element, and the secondary AC power induced in the secondary winding of the transformer by switching the switching element is converted by the secondary rectifying and smoothing circuit. In a primary smoothing circuit of a switching power supply device that performs rectification and smoothing and outputs to a load as secondary DC power, both output terminals of the primary rectification circuit, and both ends of a series circuit of a primary winding of the transformer and a switching element. A third winding independent of the primary winding and the secondary winding is provided in the transformer by using one of the lines connecting the A series circuit of a winding and a choke coil connects the hot side output terminal of the primary rectifier circuit and the hot side terminal of the smoothing capacitor whose common side terminal is connected to the common line to form the smoothing capacitor. A charging circuit for charging the capacitor is formed, and a discharging diode is connected between the hot line and a hot-side terminal of the smoothing capacitor in a direction to discharge the smoothing capacitor. Smoothing circuit.
【請求項2】 請求項1記載のスイッチング電源装置の
1次平滑回路において、 前記ホットラインの前記充電回路が接続された点と前記
放電用ダイオードが接続された点との間に、前記放電用
ダイオードを通った電流の前記1次整流回路側への逆流
を防止する逆流防止用ダイオードを挿入したことを特徴
とするスイッチング電源装置の1次平滑回路。
2. The primary smoothing circuit of the switching power supply device according to claim 1, wherein the hot line is connected between the point where the charging circuit is connected and the point where the discharging diode is connected. A primary smoothing circuit of a switching power supply device, characterized in that a reverse current preventing diode for preventing a reverse current of a current passing through the diode to the primary rectifying circuit side is inserted.
【請求項3】 請求項1又は2記載のスイッチング電源
装置の1次平滑回路において、 前記トランスの3次巻線と前記チョークコイルとの接続
点と前記コモンラインとの間に転流用ダイオードを接続
したことを特徴とするスイッチング電源装置の1次平滑
回路。
3. The primary smoothing circuit of the switching power supply device according to claim 1, wherein a commutation diode is connected between a connection point between the tertiary winding of the transformer and the choke coil and the common line. A primary smoothing circuit for a switching power supply device characterized in that
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の
スイッチング電源装置の1次平滑回路において、 前記充電回路中に、前記トランスの3次巻線及び前記チ
ョークコイルに直列に、前記充電回路の各部の動作を安
定させる安定用ダイオードを介挿したことを特徴とする
スイッチング電源装置の1次平滑回路。
4. The primary smoothing circuit of the switching power supply device according to claim 1, wherein in the charging circuit, the tertiary winding of the transformer and the choke coil are connected in series. A primary smoothing circuit of a switching power supply device, wherein a stabilizing diode for stabilizing the operation of each part of the charging circuit is inserted.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の
スイッチング電源装置の1次平滑回路において、 前記1次整流回路の両出力端子間、前記平滑コンデンサ
の両端子間、前記放電用ダイオードの前記ホットライン
側と前記平滑コンデンサの前記コモンライン側との間の
うち、少くとも1個所にスイッチングによる高周波ノイ
ズをバイパスさせるための小容量のコンデンサを接続し
たことを特徴とするスイッチング電源装置の1次平滑回
路。
5. The primary smoothing circuit of the switching power supply device according to claim 1, wherein the output terminals of the primary rectifying circuit, the terminals of the smoothing capacitor, and the discharge are provided. A switching power supply device characterized in that a small-capacity capacitor for bypassing high-frequency noise due to switching is connected to at least one of the hot line side of the diode and the common line side of the smoothing capacitor. Primary smoothing circuit.
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