JPH09215328A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JPH09215328A
JPH09215328A JP3261496A JP3261496A JPH09215328A JP H09215328 A JPH09215328 A JP H09215328A JP 3261496 A JP3261496 A JP 3261496A JP 3261496 A JP3261496 A JP 3261496A JP H09215328 A JPH09215328 A JP H09215328A
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JP
Japan
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energy
voltage
power supply
capacitor
supply device
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JP3261496A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Yasuzawa
精一 安沢
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Japan Radio Co Ltd
Nagano Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Nagano Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the conversion efficiency by accumulating energy in an energy supplying means by input AC during a period while which it is determined that the voltage value of the input AC exceeds a reference voltage value and supplying energy accumulated in the energy supplying means to a power converter when it is determined that the voltage value of the input AC is lower than the reference voltage value. SOLUTION: A rectifying means 2 full-wave rectifies the AC input and then generates pulsating AC. The voltage value of the pulsating AC is compared with a reference voltage value by a voltage judging means 4 to determine whether the pulsating AC is higher or lower than the reference voltage. When it is determined that the pulsating AC exceeds the reference voltage, an accumulation and supply controlling means 6 supplies the pulsating AC to an energy supply means 5 for the period during which the pulsating AC exceeds the reference voltage. When it is determined that the pulsating AC is lower than the reference voltage, the accumulation and supply controlling means 6 supplies the energy accumulated in the energy supplying means 5 to a power converter 3. By this method, the conversion efficiency can be improved.

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、入力された入力交
流をスイッチングすることにより交流および直流のいず
れかに変換する電力変換手段を備えているスイッチング
電源装置に関し、詳しくは、入力交流の電圧値および入
力交流に基づいて生成される比較電圧の少なくとも一方
が基準電圧よりも低いときにエネルギー供給手段に蓄積
されているエネルギーを電力変換手段に供給するスイッ
チング電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device provided with a power conversion means for converting an input alternating current into either alternating current or direct current by switching the input alternating current. The present invention also relates to a switching power supply device that supplies the energy stored in the energy supply means to the power conversion means when at least one of the comparison voltages generated based on the input alternating current is lower than the reference voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、スイッチング電源装置における入
力力率(つまり、実効電流/平均電流)の改善を図るた
めに種々の方式が採用されており、例えば、特開平5−
103468号公報に記載されているものが従来から知
られている。このスイッチング電源装置101は、図1
0に示すように、ダイオードブリッジDB 、インバータ
トランスT1、トランジスタQ11、コンデンサC1
よびダイオードD2 ,D3 などを備えている。
2. Description of the Related Art In recent years, various methods have been adopted in order to improve the input power factor (that is, effective current / average current) in a switching power supply device.
The one described in Japanese Patent Laid-Open No. 103468 is conventionally known. This switching power supply device 101 is shown in FIG.
As shown in 0, the diode bridge D B , the inverter transformer T1, the transistor Q11, the capacitor C 1 and the diodes D 2 and D 3 are provided.

【0003】このスイッチング電源装置101では、交
流電源VACの電圧を全波整流したダイオードブリッジD
B の正極端子の脈流交流電圧がコンデンサC1 の端子間
電圧よりも高い期間においては、交流電源VACからの電
流i1 が、インバータトランスT1 の一次巻線N1 を流
れてインバータトランスT1 の二次巻線に電力を供給す
る。また、この期間においては、一次巻線N3 からコン
デンサC1 に充電電流i2 が流れてコンデンサC1 を充
電する。一方、ダイオードブリッジDB の正極端子の電
圧がコンデンサC1 の端子間電圧よりも低い期間におい
ては、コンデンサC1 からの放電電流i3 が一次巻線N
1 を介してダイオードD2 に流れるため、コンデンサC
1 に蓄積されているエネルギーによってインバータトラ
ンスT1の二次側に配設されているコンバータ回路に電
力が供給される。このように、このスイッチング電源装
置101は、一次巻線N1 に電流が流れる期間をできる
だけ長くすることにより、コンデンサインプット形整流
回路方式などと比較して入力力率を向上させている。
In this switching power supply device 101, a diode bridge D that full-wave rectifies the voltage of the AC power supply V AC
During a period in which the pulsating AC voltage at the positive terminal of B is higher than the voltage across the terminals of the capacitor C 1 , the current i 1 from the AC power supply V AC flows through the primary winding N 1 of the inverter transformer T 1 and Power the secondary winding of T 1 . Further, during this period, the charging current i 2 flows from the primary winding N 3 to the capacitor C 1 to charge the capacitor C 1 . On the other hand, the diode bridge D in the positive terminal voltage between terminals lower than the voltage of the capacitor C 1 of B, the discharge from the capacitor C 1 current i 3 is the primary winding N
Since it flows to the diode D 2 through 1 , the capacitor C
The energy stored in 1 supplies power to the converter circuit arranged on the secondary side of the inverter transformer T 1 . As described above, in the switching power supply device 101, the input power factor is improved as compared with the capacitor input type rectifier circuit system or the like by making the period in which the current flows through the primary winding N 1 as long as possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
スイッチング電源装置101には、以下の問題点があ
る。すなわち、このスイッチング電源装置101は、本
来的には、コンデンサC1の充電電圧をコンバータ回路
の動作保証最低電圧Vaにし、かつ、脈流交流電圧がコ
ンバータ回路の動作保証最低電圧Vaよりも低下したと
きから放電を開始させ、脈流交流電圧が動作保証最低電
圧Vaまで復帰したときに放電を停止させるように構成
することが好ましい。ところが、コンデンサC1 の端子
間電圧は放電中に徐々に低下する。このため、脈流交流
電圧が最大値Vpから動作保証電圧Vaに低下するまで
の間、コンデンサC1 が端子間電圧を電圧Va以上に保
持するためには、放電開始時の端子間電圧が、その時の
脈流交流電圧と等しい電圧であって電圧Vaよりも高い
電圧V1であることが必要となる。この結果、コンデン
サC1 は、脈流交流の電力で十分コンバータ動作が可能
な動作保証最低電圧Vaよりも高い電圧V1のときから
放電する分だけ余分なエネルギーを蓄積させておかなけ
ればならないという問題点がある。
However, the conventional switching power supply device 101 has the following problems. That is, in the switching power supply device 101, the charging voltage of the capacitor C 1 is originally set to the operation guarantee minimum voltage Va of the converter circuit, and the pulsating current AC voltage is lower than the operation guarantee minimum voltage Va of the converter circuit. It is preferable that the discharge is started from the moment and the discharge is stopped when the pulsating current AC voltage returns to the operation guarantee minimum voltage Va. However, the voltage across the terminal of the capacitor C 1 gradually decreases during discharging. Therefore, in order for the capacitor C 1 to keep the inter-terminal voltage at the voltage Va or higher until the pulsating current AC voltage decreases from the maximum value Vp to the operation guarantee voltage Va, the inter-terminal voltage at the start of discharge is It is necessary to have a voltage V1 that is higher than the voltage Va and that is equal to the pulsating current AC voltage at that time. As a result, the capacitor C 1 has to store extra energy as much as it is discharged from the voltage V1 higher than the operation guarantee minimum voltage Va at which the converter operation can be sufficiently performed by the pulsating current AC power. There is a point.

【0005】また、コンデンサC1 の充電電圧である電
圧V1を高い電圧にすると、コンデンサC1 に蓄積され
るエネルギーは大きくなるが、余分に放出するエネルギ
ーも大きくなる。したがって、この場合には、大容量の
コンデンサを必要とする。一方、電圧V1を低い電圧に
すると、同容量のコンデンサに蓄積されるエネルギー量
は少なくなる。つまり、コンデンサC1 に蓄積されるエ
ネルギー量Eは、以下の式、 E=CV2 /2 で表されるが、この場合のVが端子間電圧に相当するた
め、端子間電圧の値が小さいと、その値の2乗に比例し
て少ないエネルギー量しか蓄積できないことになる。こ
のため、コンバータ回路の出力電圧の低下を防止するた
めに必要なエネルギー量をコンデンサC1 に蓄積させる
ためには、大容量のコンデンサを用いなければならな
い。このように、従来のスイッチング電源装置101
は、充電電圧V1 の高低に拘わらず大容量を必要とする
ために、装置の大型化やコストアップを招くという問題
点がある。
Further, when the voltage V1 which is the charging voltage of the capacitor C 1 is set to a high voltage, the energy accumulated in the capacitor C 1 increases, but the energy released additionally also increases. Therefore, in this case, a large capacity capacitor is required. On the other hand, when the voltage V1 is set to a low voltage, the amount of energy stored in the capacitor having the same capacity decreases. In other words, the amount of energy E accumulated in the capacitor C 1 has the following formula, is represented by E = CV 2/2, because the V in this case corresponds to the inter-terminal voltage, a small value of the voltage between the terminals Then, only a small amount of energy can be accumulated in proportion to the square of the value. Therefore, in order to store the amount of energy required for preventing the output voltage of the converter circuit from decreasing in the capacitor C 1 , a large capacity capacitor must be used. Thus, the conventional switching power supply device 101
Has a problem in that it requires a large capacity regardless of whether the charging voltage V 1 is high or low, resulting in an increase in size and cost of the device.

【0006】さらに、コンデンサC1 の蓄積エネルギー
は、インバータトランスT1 の一次巻線N1 に流れて、
再度コンデンサC1 に蓄積されるという循環を繰り返す
ために、エネルギーの損失が大きく、このため、スイッ
チング電源装置全体として変換効率が低下してしまうと
いう問題点がある。
Further, the stored energy of the capacitor C 1 flows to the primary winding N 1 of the inverter transformer T 1 ,
Since the cycle of being stored again in the capacitor C 1 is repeated, there is a large energy loss, which causes a problem that the conversion efficiency of the switching power supply device as a whole is lowered.

【0007】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたものであり、装置の小型化および低コスト化を図る
ことができると共に変換効率を向上させることができる
スイッチング電源装置を提供することを主目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a switching power supply device capable of reducing the size and cost of the device and improving the conversion efficiency. The main purpose.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載のスイッチング電源装置は、入力された入力
交流をスイッチングすることにより交流および直流のい
ずれかに変換する電力変換手段と、入力交流の電圧が所
定電圧よりも低いときに電力変換手段にエネルギーを供
給するエネルギー供給手段とを備えているスイッチング
電源装置において、入力交流の電圧値および入力交流に
基づいて生成される比較電圧の少なくとも一方が基準電
圧を超えたか低下したかを判別する電圧値判別手段と、
電圧値判別手段によって超えていると判別された期間内
にエネルギー供給手段に対して入力交流によってエネル
ギーを蓄積させると共に、電圧値判別手段によって低下
したと判別されたときにエネルギー供給手段に蓄積され
ているエネルギーを電力変換手段に供給させる蓄積供給
制御手段とを備えていることを特徴とする。なお、この
場合、入力交流の電圧値および入力交流に基づいて生成
される比較電圧とは、入力交流の電圧値をAとした場
合、一般式として、(k・A±l)で表される電圧値で
示される。ただし、kおよびlは、それぞれ比例定数お
よび重畳電圧を示す。また、基準電圧には、予め設定し
た固定的な基準電圧を含むのは勿論のこと、入力交流の
電圧値に比例して変動するような基準電圧をも含む。
In order to achieve the above object, a switching power supply device according to claim 1 is a power conversion means for converting input AC into either AC or DC by switching the input AC. In a switching power supply device including an energy supply unit that supplies energy to the power conversion unit when the AC voltage is lower than a predetermined voltage, at least a voltage value of the input AC and a comparison voltage generated based on the input AC. A voltage value determining means for determining whether one of the voltage levels exceeds or decreases the reference voltage;
Energy is accumulated by the input alternating current to the energy supply means within the period determined to be exceeded by the voltage value determination means, and is also accumulated in the energy supply means when it is determined to be lowered by the voltage value determination means. Storage and supply control means for supplying the stored energy to the power conversion means. In this case, the voltage value of the input AC and the comparison voltage generated based on the input AC are represented by (k · A ± l) as a general formula when the voltage value of the input AC is A. It is indicated by a voltage value. However, k and l indicate a proportional constant and a superimposed voltage, respectively. Further, the reference voltage includes, of course, a preset fixed reference voltage, and also includes a reference voltage that varies in proportion to the voltage value of the input AC.

【0009】このスイッチング電源装置では、蓄積供給
手段が、電圧値判別手段によって入力交流の電圧値およ
び入力交流に基づいて生成される比較電圧の少なくとも
一方が基準電圧を超えたと判別された期間内でエネルギ
ー供給手段にエネルギーを蓄積させるため、エネルギー
供給手段に蓄積されるエネルギーは、入力交流の電圧値
の最大値まで蓄積が可能になる。この場合、例えば、エ
ネルギー供給手段としてコンデンサを使用するとしたと
きには、蓄積エネルギー量は、コンデンサの端子間電圧
の2乗に比例して大きくなるため、十分に大きなエネル
ギーを蓄積することができる。この結果、小容量のコン
デンサを使用することができる。また、エネルギー供給
手段は、必要なときにのみ蓄積エネルギーを電力変換手
段に供給するため、余分なエネルギーを蓄積する必要が
なく、より小容量のコンデンサなどを使用することがで
きる。さらに、入力交流を直接エネルギー供給手段に蓄
積することにより、エネルギーの循環が防止される結
果、さらに小容量のコンデンサなどを使用することがで
きる。
In this switching power supply device, the accumulating and supplying means determines within a period that the voltage value determining means determines that at least one of the voltage value of the input AC and the comparison voltage generated based on the input AC exceeds the reference voltage. Since energy is stored in the energy supply means, the energy stored in the energy supply means can be stored up to the maximum value of the voltage value of the input AC. In this case, for example, when a capacitor is used as the energy supply means, the amount of stored energy increases in proportion to the square of the voltage across the terminals of the capacitor, so that a sufficiently large amount of energy can be stored. As a result, a small capacity capacitor can be used. Moreover, since the energy supply means supplies the stored energy to the power conversion means only when necessary, it is not necessary to store excess energy, and a capacitor having a smaller capacity can be used. Further, by storing the input alternating current directly in the energy supply means, the circulation of energy is prevented, and as a result, it is possible to use a capacitor having a smaller capacity.

【0010】請求項2記載のスイッチング電源装置は、
請求項1記載のスイッチング電源装置において、電力変
換手段は、スイッチング用トランスを備え、蓄積供給制
御手段は、スイッチング用トランスの巻線を介してエネ
ルギー供給手段にエネルギーを蓄積させることを特徴と
する。なお、この場合のトランスとは、例えば、フォワ
ード方式の場合に用いられるいわゆるスイッチングトラ
ンスを含むのは勿論のこと、いわゆるフライバック方式
の場合に用いられるインダクタンスとして機能するトラ
ンスも含まれる概念である。
According to another aspect of the switching power supply device of the present invention,
In the switching power supply device according to claim 1, the power conversion means includes a switching transformer, and the storage and supply control means stores energy in the energy supply means via the winding of the switching transformer. The transformer in this case is a concept including not only a so-called switching transformer used in the case of the forward method but also a transformer functioning as an inductance used in the case of the so-called flyback method.

【0011】請求項3記載のスイッチング電源装置は、
請求項2記載のスイッチング電源装置において、エネル
ギーは、入力交流の電圧にスイッチング用トランスの巻
線電圧を重畳させた電圧に基づくエネルギーであること
を特徴とする。
According to another aspect of the switching power supply device of the present invention,
In the switching power supply device according to a second aspect of the invention, the energy is energy based on a voltage obtained by superposing the winding voltage of the switching transformer on the input AC voltage.

【0012】請求項2および3記載のスイッチング電源
装置では、スイッチング用トランスの巻線を介してエネ
ルギー供給手段にエネルギーを蓄積させる。この場合、
入力交流の電圧に巻線電圧を重畳させた電圧に基づくエ
ネルギーをエネルギー供給手段に蓄積させれば、例え
ば、エネルギー供給手段としてコンデンサを使用した場
合には、その端子間電圧の値をより大きくすることがで
きる結果、さらに大きなエネルギーを蓄積させることが
可能になる。
In the switching power supply device according to the second and third aspects, energy is stored in the energy supply means through the winding of the switching transformer. in this case,
If the energy based on the voltage obtained by superposing the winding voltage on the input AC voltage is stored in the energy supply means, for example, when a capacitor is used as the energy supply means, the value of the voltage between the terminals is increased. As a result, it becomes possible to store a larger amount of energy.

【0013】請求項4記載のスイッチング電源装置は、
請求項2または3に記載のスイッチング電源装置におい
て、スイッチング用トランスは、蓄積供給制御手段に制
御用電力を供給するための補助巻線を備えていることを
特徴とする。
According to a fourth aspect of the switching power supply device,
In the switching power supply device according to claim 2 or 3, the switching transformer is provided with an auxiliary winding for supplying control power to the storage and supply control means.

【0014】このスイッチング電源装置では、スイッチ
ング用トランスに通常備えられている補助巻線に蓄積さ
れたエネルギーが蓄積供給制御手段の制御用電源に利用
される。このため、コストアップを招くことなく、蓄積
供給制御手段の制御用電源を構成することができる。
In this switching power supply device, the energy stored in the auxiliary winding normally provided in the switching transformer is used as the control power supply for the storage and supply control means. Therefore, the power supply for control of the storage and supply control means can be configured without increasing the cost.

【0015】請求項5記載のスイッチング電源装置は、
請求項1から4のいずれかに記載のスイッチング電源装
置において、蓄積供給制御手段は、電源投入時における
エネルギー供給手段への突入電流を阻止するための突入
電流阻止手段を備えていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the switching power supply device,
The switching power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the storage and supply control means includes an inrush current blocking means for blocking an inrush current to the energy supply means when the power is turned on. To do.

【0016】このスイッチング電源装置では、例えば、
エネルギー供給手段としてコンデンサを使用した場合に
は、電源投入時においてコンデンサに突入電流が流れる
が、突入電流阻止手段が、突入電流を阻止する。このた
め、例えば、スイッチング電源装置のメイン電源ライン
に突入電流阻止用手段を設ける必要がなくなる。また、
この場合、コンデンサの容量を小さくすることができる
ため、突入電流阻止手段として、大電流の突入電流を阻
止させる必要がないので、簡易な構成で突入電流を阻止
することが可能になる。
In this switching power supply device, for example,
When a capacitor is used as the energy supply means, a rush current flows through the capacitor when the power is turned on, but the rush current blocking means blocks the rush current. Therefore, for example, it is not necessary to provide the inrush current blocking means in the main power supply line of the switching power supply device. Also,
In this case, since the capacity of the capacitor can be reduced, it is not necessary to block a large inrush current as the inrush current blocking means, so that the inrush current can be blocked with a simple configuration.

【0017】請求項6記載のスイッチング電源装置は、
請求項1から5のいずれかに記載のスイッチング電源装
置において、蓄積供給制御手段は、トライアックを備
え、トライアックを作動させることにより、エネルギー
供給手段にエネルギーを蓄積させると共にエネルギー供
給手段に蓄積されているエネルギーを電力変換手段に供
給させることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the switching power supply device,
The switching power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the storage / supply control unit includes a triac, and the triac is operated to accumulate energy in the energy supply unit and store the energy in the energy supply unit. It is characterized in that energy is supplied to the power conversion means.

【0018】このスイッチング電源装置では、蓄積供給
手段は、トライアックによって、エネルギー供給手段へ
のエネルギーの蓄積、およびエネルギー供給手段から電
力変換手段へのエネルギーの供給を共に制御する。した
がって、1つの素子でエネルギーの蓄積および供給の両
者を行うことができるため、装置のコストダウンを図る
ことができる。
In this switching power supply device, the storage / supply means controls both the storage of energy in the energy supply means and the supply of energy from the energy supply means to the power conversion means by the triac. Therefore, since the energy can be stored and supplied by one element, the cost of the device can be reduced.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るスイッチング電源装置の好適な実施の形態につ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a switching power supply according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0020】最初に、本発明に係るスイッチング電源装
置の動作原理について、図1を参照して説明する。同図
に示すように、スイッチング電源装置1は、整流手段
2、電力変換手段3、電圧値判別手段4、エネルギー供
給手段5および蓄積供給制御手段6を備えている。な
お、以下、同図におけるエネルギー供給手段5としてコ
ンデンサを用いた例について説明する。
First, the operating principle of the switching power supply device according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the switching power supply device 1 includes a rectification unit 2, a power conversion unit 3, a voltage value determination unit 4, an energy supply unit 5, and a storage supply control unit 6. An example in which a capacitor is used as the energy supply means 5 in the figure will be described below.

【0021】このスイッチング電源装置1では、例えば
ダイオードブリッジなどによって構成した整流手段2
が、交流入力を全波整流することによって、図2に示す
ような最大電圧値がVp である脈流交流(本発明におけ
る入力交流に相当する)Vripを生成する。一方、電圧
値判別手段4には、基準電圧Vr(同図参照)が設定さ
れており、電圧値判別手段4は、脈流交流Vrip の電圧
値と基準電圧Vrの電圧値とを比較して脈流交流Vrip
が基準電圧Vrを超えたか低下したかを判別する。具体
的には、図3に示すように、時間a1〜a2,a3〜a
4,a5〜a6,a7〜a8の時は、電圧値判別部4
は、脈流交流Vrip が基準電圧Vrを超えていると判別
する。この期間では、蓄積供給制御手段6は、脈流交流
rip をエネルギー供給手段5に充電することによって
エネルギーを蓄積させる。この場合、エネルギー供給手
段5は、図4(a)に示すように、脈流交流Vrip が最
大値Vpに達したときに充電電圧が最大になるために、
時間a1〜b1,a3〜b2,a5〜b3,a7〜b4
の時にのみ充電される。この期間(時間a1〜a2,a
3〜a4,a5〜a6,a7〜a8)のコンデンサの両
端電圧は、同図(b)に示す波形になる。なお、この期
間では、電力変換手段3は、整流手段2からの脈流交流
rip を入力してスイッチングすることにより直流また
は交流に電力変換する。
In this switching power supply device 1, for example, a rectifying means 2 composed of a diode bridge or the like.
But by full-wave rectifying an AC input, the maximum voltage value (corresponding to the input AC of the present invention) ripple AC is V p, as shown in FIG. 2 to generate the V rip. On the other hand, a reference voltage Vr (see the same figure) is set in the voltage value determination means 4, and the voltage value determination means 4 compares the voltage value of the pulsating current AC Vrip with the voltage value of the reference voltage Vr. Pulsating current exchange V rip
Is above or below the reference voltage Vr. Specifically, as shown in FIG. 3, time a1 to a2, a3 to a
4, a5 to a6, a7 to a8, the voltage value determination unit 4
Determines that the pulsating current AC Vrip exceeds the reference voltage Vr. In this period, the storage / supply control unit 6 stores energy by charging the pulsating flow alternating current Vrip in the energy supply unit 5. In this case, the energy supply means 5 has the maximum charging voltage when the pulsating current AC Vrip reaches the maximum value Vp, as shown in FIG.
Times a1 to b1, a3 to b2, a5 to b3, a7 to b4
Only when it is charged. This period (time a1 to a2, a
The voltages across the capacitors 3 to a4, a5 to a6, a7 to a8) have the waveforms shown in FIG. During this period, the power conversion means 3 inputs the pulsating current AC V rip from the rectification means 2 and performs switching to convert the power to DC or AC.

【0022】一方、時間a2〜a3,a4〜a5,a6
〜a7の時は、電圧値判別手段4は、脈流交流Vrip
基準電圧Vrよりも低下していると判別し、電圧低下信
号S1を蓄積供給制御手段6に出力する。蓄積供給制御
手段6は、電圧低下信号S1を入力したときは、エネル
ギー供給手段5に蓄積されているエネルギーを電力変換
手段3に供給する。この結果、電力変換手段3の入力電
圧は、同図(c)に示すような波形になる。この場合、
電力変換手段3における入力電圧の変動許容範囲は基準
電圧Vr〜Vp(またはVp以上)に設定されており、
これにより、電圧変換手段3は、脈流交流Vrip の1周
期の全期間において、電力出力値を所定値に安定化する
ことができる。
On the other hand, time a2 to a3, a4 to a5, a6
When ~a7 the voltage value determining means 4 determines that the ripple AC V rip is lower than the reference voltage Vr, and outputs a voltage drop signal S1 to the storage supply control means 6. The storage and supply control unit 6 supplies the energy stored in the energy supply unit 5 to the power conversion unit 3 when the voltage drop signal S1 is input. As a result, the input voltage of the power conversion means 3 has a waveform as shown in FIG. in this case,
The allowable fluctuation range of the input voltage in the power conversion means 3 is set to the reference voltage Vr to Vp (or Vp or more),
Thereby, the voltage conversion means 3 can stabilize the power output value to a predetermined value during the entire period of one cycle of the pulsating current AC Vrip .

【0023】以上のように、この実施形態では、脈流電
流Vrip が電力変換手段3の変動許容範囲の最低電圧を
超えたときにエネルギー供給手段5にエネルギーが蓄積
され、この間、エネルギー供給手段5からはエネルギー
が放出されない。したがって、エネルギー供給手段5と
して、例えば、コンデンサを使用する場合、コンデンサ
に蓄積されるエネルギー(電荷)に基づく電圧は、脈流
電流Vrip の最大値Vpに達するため、前述したエネル
ギー量の式におけるVの値が従来のスイッチング電源装
置101よりも大きくなる結果、そのエネルギー量も大
きくなる。このため、小容量のコンデンサに効率よくエ
ネルギーが蓄積されるので、装置の小型化やコストダウ
ンを図ることができる。また、エネルギー供給手段5が
電力変換手段3にエネルギーを供給するのは電力変換手
段3の変動許容範囲の最低電圧以下の期間だけであるた
め、余分な蓄積エネルギーを必要とせず、より小容量の
コンデンサを用いることができる。さらに、コンデンサ
に蓄積させるエネルギー量が必要最小限度でよいため、
エネルギーを蓄積させるための充電電流も少なくてよ
い。
As described above, in this embodiment, energy is accumulated in the energy supply means 5 when the pulsating current V rip exceeds the minimum voltage of the fluctuation allowable range of the power conversion means 3, and during this time, the energy supply means is supplied. No energy is released from 5. Therefore, for example, when a capacitor is used as the energy supply means 5, the voltage based on the energy (charge) accumulated in the capacitor reaches the maximum value Vp of the pulsating current Vrip , and therefore, in the above formula of energy amount. As a result of the value of V becoming larger than that of the conventional switching power supply device 101, its energy amount also becomes large. Therefore, energy can be efficiently stored in the small-capacity capacitor, so that the device can be downsized and the cost can be reduced. Further, since the energy supply means 5 supplies energy to the power conversion means 3 only during a period of time equal to or lower than the minimum voltage within the fluctuation allowable range of the power conversion means 3, no extra stored energy is required and a smaller capacity is required. A capacitor can be used. Furthermore, since the amount of energy stored in the capacitor is the minimum necessary,
The charging current for storing energy may be small.

【0024】また、従来のスイッチング電源装置と異な
り、電力変換手段3に供給したエネルギーをエネルギー
供給手段5に再度供給するというエネルギーの循環がな
いため、例えば電力変換手段5にスイッチング用トラン
スを使用する場合、電力変換手段3としてのスイッチン
グ素子およびスイッチング用トランスの容量を少なくす
ることができると共に、装置全体における電力の変換効
率を向上させることができる。さらに、エネルギーの循
環がないために、エネルギー供給手段5としてコンデン
サを使用する場合、より小容量のタイプのものを用いる
ことができる。ただし、本発明においては、エネルギー
の循環を阻止するのは要件ではなく、循環があったとし
ても、エネルギー供給手段5に蓄積させるエネルギー量
を少なくすることができるし、装置の小型化やコストダ
ウンを図ることができる。
Further, unlike the conventional switching power supply device, there is no energy circulation in which the energy supplied to the power conversion means 3 is supplied again to the energy supply means 5, so that a switching transformer is used for the power conversion means 5, for example. In this case, the capacities of the switching element and the switching transformer as the power conversion means 3 can be reduced, and the power conversion efficiency of the entire device can be improved. Furthermore, since there is no energy circulation, when a capacitor is used as the energy supply means 5, a smaller capacity type can be used. However, in the present invention, it is not a requirement to prevent the circulation of energy, and even if there is circulation, the amount of energy accumulated in the energy supply means 5 can be reduced, and the device can be downsized and the cost can be reduced. Can be achieved.

【0025】次に、本発明におけるスイッチング電源装
置の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the switching power supply device according to the present invention will be described.

【0026】(実施例1)図6は、図1におけるスイッ
チング電源装置1をいわゆるフライバックコンバータ形
電源装置として構成したものである。最初に、両図にお
ける構成要素の対応関係を以下に示す。図6に示すよう
に、ダイオードブリッジ11およびダイオード12,1
3が、整流手段2に相当し、抵抗14,15およびFE
T16が電圧値判別手段4に相当する。また、FET2
1、トランジスタ22、抵抗23,24、ダイオード2
5およびコンデンサ26が蓄積供給制御手段6に相当
し、コンデンサ30がエネルギー供給手段5に相当し、
トランス31、スイッチング回路32、ダイオード33
およびコンデンサ34が電力変換手段3に相当する。
(Embodiment 1) FIG. 6 is a diagram in which the switching power supply device 1 in FIG. 1 is configured as a so-called flyback converter type power supply device. First, the correspondence between the components in both figures is shown below. As shown in FIG. 6, the diode bridge 11 and the diodes 12, 1
3 corresponds to the rectifying means 2, resistors 14, 15 and FE
T16 corresponds to the voltage value determination means 4. Also, FET2
1, transistor 22, resistors 23 and 24, diode 2
5 and the capacitor 26 correspond to the storage and supply control means 6, the capacitor 30 corresponds to the energy supply means 5,
Transformer 31, switching circuit 32, diode 33
And the capacitor 34 corresponds to the power conversion means 3.

【0027】このスイッチング電源装置1では、スイッ
チング回路32などの電力変換手段3における入力電圧
の変動許容範囲は基準電圧Vr〜Vp(またはVp以
上)に設定されている。このような条件下において、外
部の交流電源41から交流が入力されると、ダイオード
ブリッジ11およびダイオード12,13が、交流を全
波整流することによって、図2に示すような最大電圧値
がVp である脈流交流をそれぞれ生成する。一方、FE
T16は、脈流交流の電圧値が基準電圧Vrのときに、
脈流交流を抵抗14および15によって抵抗分割した電
圧値で作動してドレイン電流を流す。
In this switching power supply device 1, the allowable fluctuation range of the input voltage in the power conversion means 3 such as the switching circuit 32 is set to the reference voltage Vr to Vp (or Vp or more). Under such conditions, when an alternating current is input from the external alternating current power supply 41, the diode bridge 11 and the diodes 12, 13 perform full-wave rectification of the alternating current, so that the maximum voltage value as shown in FIG. Generates a pulsating flow alternating current that is p . Meanwhile, FE
T16 is, when the pulsating current AC voltage value is the reference voltage Vr,
The drain current is caused to flow by operating the pulsating alternating current with a voltage value that is resistance-divided by the resistors 14 and 15.

【0028】FET16が作動している状態、つまり脈
流交流が基準電圧Vrよりも高い電圧値のときは、トラ
ンジスタ22が作動することによってFET21のソー
スとゲートとが同電位となり、これによりFET21が
オフ状態になっている。この状態では、FET21は、
内部の寄生ダイオードの存在によって、等価的に、ソー
スからドレインに向かって順方向電流が流れるダイオー
ドを構成している。このため、FET21は、脈流交流
をコンデンサ30に流し込むとにより、コンデンサ30
を脈流交流の最大値Vpまで充電させると共に、放電を
防止してコンデンサ30の端子間電圧を最大値Vpに保
持させる。一方、スイッチング回路32は、例えば、5
0KHzでスイッチングしてトランス31の一次側コイ
ル31aに脈流交流を流し込み、これにより、二次側コ
イル31bでは、スイッチング回路32のスイッチング
がオフのときに電流I11を流すことにより、負荷RL
所定電圧に安定化した直流電流を供給する。また、スイ
ッチングがオフのときには、トランス31に蓄積されて
いるエネルギーが端子31cを介してダイオード25の
アノード側に出力され、ダイオード25およびコンデン
サ26により整流されて制御用電源となる。
When the FET 16 is operating, that is, when the pulsating current AC has a voltage value higher than the reference voltage Vr, the transistor 22 operates to bring the source and the gate of the FET 21 to the same potential, which causes the FET 21 to operate. It is turned off. In this state, FET21
The presence of the internal parasitic diode equivalently constitutes a diode in which a forward current flows from the source to the drain. For this reason, the FET 21 causes the pulsating alternating current to flow into the capacitor 30 and
Is charged to the maximum value Vp of the pulsating alternating current, and the discharge is prevented to keep the voltage across the terminals of the capacitor 30 at the maximum value Vp. On the other hand, the switching circuit 32 is, for example, 5
Switching at 0 KHz causes a pulsating alternating current to flow into the primary coil 31a of the transformer 31, which causes a current I 11 to flow in the secondary coil 31b when the switching circuit 32 is off, thereby reducing the load R L. A DC current stabilized to a predetermined voltage is supplied to. When the switching is off, the energy stored in the transformer 31 is output to the anode side of the diode 25 via the terminal 31c and rectified by the diode 25 and the capacitor 26 to serve as a control power supply.

【0029】FET16が作動していない状態、つまり
脈流交流が基準電圧Vrよりも低下しているときは、ト
ランジスタ22が作動停止することによってFET21
のゲートにコンデンサ26からの制御用電源が印加さ
れ、FET21が作動状態になる。この状態では、FE
T21は、ソースとドレイン間が導通状態になるため、
コンデンサ30に蓄積されている電荷を、スイッチング
回路32のスイッチングに応じてトランス31の一次コ
イル31aに供給する。
When the FET 16 is not operating, that is, when the pulsating current AC is lower than the reference voltage Vr, the operation of the transistor 22 is stopped and the FET 21 is stopped.
The control power source from the capacitor 26 is applied to the gate of the FET, and the FET 21 is activated. In this state, FE
At T21, since the source and the drain are in a conductive state,
The electric charge accumulated in the capacitor 30 is supplied to the primary coil 31a of the transformer 31 according to the switching of the switching circuit 32.

【0030】このように、この実施例におけるスイッチ
ング電源装置1では、脈流交流の電圧値が基準電圧Vr
よりも高いときには、ダイオードブリッジ11からの脈
流交流をトランス31に供給すると共にコンデンサ30
に充電させ、脈流交流の電圧値が基準電圧Vrよりも低
下したときには、コンデンサ30に蓄積されている電荷
をトランス31に供給させる。このため、交流電源41
の1周期において電力変換手段3が所定電圧値に安定化
した直流電力を負荷RL に供給することができる。ま
た、コンデンサ30は、脈流交流の最大値Vpまで充電
されて保持するため、極めて大きいエネルギー量を蓄積
できる結果、小容量のコンデンサを使用することができ
る。
As described above, in the switching power supply device 1 of this embodiment, the voltage value of the pulsating current AC is the reference voltage Vr.
When it is higher than the above, the pulsating current from the diode bridge 11 is supplied to the transformer 31 and the capacitor 30
When the voltage value of the pulsating current AC drops below the reference voltage Vr, the electric charge accumulated in the capacitor 30 is supplied to the transformer 31. Therefore, the AC power supply 41
In one cycle of, the power conversion means 3 can supply the DC power stabilized to a predetermined voltage value to the load R L. Further, since the capacitor 30 is charged and held up to the maximum value Vp of the pulsating flow alternating current, an extremely large amount of energy can be stored, and as a result, a small capacity capacitor can be used.

【0031】具体的に、数値で表すと、例えば、交流電
源41がAC90V〜110Vの50Hz正弦波であっ
て、電力変換手段3を、出力可能な直流電力が20W
で、かつ動作保証最低電圧(基準電圧Vr)が50Vで
各部の損失がないとした場合、スイッチング電源装置1
(下記の表にはタイプAとして示す)、コンデンサイン
プット形のスイッチング電源装置(下記の表にはタイプ
Bとして示す)、およびスイッチング電源装置101
(下記の表には、電圧V1を121V、110Vおよび
64Vとした場合のタイプをそれぞれC、DおよびEと
してそれぞれ示す)の性能を下記の表に示す。
Specifically, for example, the AC power supply 41 is a 50 Hz sine wave of AC 90 V to 110 V, and the DC power that can output the power conversion means 3 is 20 W.
In addition, if the operation guarantee minimum voltage (reference voltage Vr) is 50 V and there is no loss in each part, the switching power supply device 1
(Shown as type A in the table below), capacitor input type switching power supply device (shown as type B in the table below), and switching power supply device 101.
The performance of (in the table below, types with voltage V1 of 121V, 110V and 64V are shown as C, D and E, respectively) is shown in the table below.

【0032】 タイプA タイプB タイプC タイプD タイプE ・エネルギー供給手段と してのコンデンサ容量 7.5 μF 18μF 18μF 19μF 76μF ・コンデンサからの供給 時間(半サイクル) 2.58mS 6.29mS 5.29mS 4.62mS 2.96mS ・コンデンサからの供給 量(半サイクル) 52mJ 120mJ 106mJ 92mJ 59mJ ・循環電力 0W 0W 10.6W 9.2W 5.9WType A Type B Type C Type D Type E ・ Capacitor capacity as energy supply means 7.5 μF 18 μF 18 μF 19 μF 76 μF ・ Supply time from capacitor (half cycle) 2.58 mS 6.29 mS 5.29 mS 4.62 mS 2.96 mS ・Supply from capacitor (half cycle) 52mJ 120mJ 106mJ 92mJ 59mJ ・ Circulating power 0W 0W 10.6W 9.2W 5.9W

【0033】上記の表に示すように、スイッチング電源
装置1は、従来のコンデンサインプット形のスイッチン
グ電源装置やスイッチング電源装置101と比較して、
コンデンサ30に小容量タイプのものを用いることがで
き、その場合であって、コンデンサ30から大きなエネ
ルギーを放電させることができる。なお、充電電圧を高
めることができる結果、コンデンサ30はスイッチング
電源装置101と比較して高い耐圧のタイプのものを使
用しなければならない。しかし、耐圧アップに起因する
コンデンサ30の価格アップや外形の大型化は、蓄積可
能なエネルギーが充電電圧Vの2乗に比例することを考
慮すれば、従来のスイッチング電源装置101に使用す
るコンデンサと比べて比較してはるかに小さい。なお、
上記表では電力変換手段3の出力電力を20Wとしてい
るが、出力電力がより大きくなれば、スイッチング電源
装置1による装置の小型化やコストダウンがより顕著に
なるのは勿論である。
As shown in the above table, the switching power supply 1 is compared with the conventional capacitor input type switching power supply or the switching power supply 101.
A small-capacity type can be used as the capacitor 30, and in that case, a large amount of energy can be discharged from the capacitor 30. As a result of being able to increase the charging voltage, the capacitor 30 must be of a type having a higher breakdown voltage than the switching power supply device 101. However, considering the fact that the energy that can be stored is proportional to the square of the charging voltage V, the increase in the price and size of the capacitor 30 due to the increase in the withstand voltage is different from the capacitor used in the conventional switching power supply device 101. Much smaller in comparison. In addition,
Although the output power of the power conversion means 3 is set to 20 W in the above table, it goes without saying that the output power of the switching power supply device 1 becomes smaller and the cost of the switching power supply device 1 becomes more remarkable.

【0034】なお、同図に示すように、トランス31の
一次巻線の中間タップ31dとコンデンサ30のプラス
側との間にダイオード27を配設してもよい。この場合
には、コンデンサ30に充電される電圧は、図5に示す
ように、脈流交流の最大値Vpに対して、一次コイル3
1aによって昇圧された電圧値ΔV分だけ高くなる。こ
のため、コンデンサ30は、より大きなエネルギーを蓄
積することができるので、より小型化することができ
る。なお、この場合には、コンデンサ30からトランス
31の一次コイル31aを介してコンデンサ30にエネ
ルギーが蓄積されるというエネルギーの循環が起きる
が、かかる場合であっても、従来のスイッチング電源装
置101と比較してコンデンサ30の小型化を図ること
ができる。
As shown in the figure, a diode 27 may be arranged between the intermediate tap 31d of the primary winding of the transformer 31 and the positive side of the capacitor 30. In this case, the voltage charged in the capacitor 30 is, as shown in FIG. 5, the primary coil 3 with respect to the maximum value Vp of the pulsating current AC.
It increases by the voltage value ΔV boosted by 1a. Therefore, the capacitor 30 can store a larger amount of energy, and can be further downsized. In this case, energy circulation occurs in which energy is stored in the capacitor 30 from the capacitor 30 via the primary coil 31a of the transformer 31, but even in such a case, comparison with the conventional switching power supply device 101 is required. Therefore, the capacitor 30 can be downsized.

【0035】また、この実施例では、抵抗14,15で
脈流交流を抵抗分割しているために、脈流交流の電圧値
が基準電圧Vrよりも低いときにでもFET16のゲー
トに若干の電圧が印加される。このため、FET16の
オン/オフを確実に制御しきれないことがある。かかる
場合には、ダイオード12,13の両カソードの接続点
と、抵抗14との間にツェナーダイオードを配置するこ
とによって、FET16のオン/オフを確実に制御する
ことができる。また、FET16およびトランジスタ2
2によって、FET21のオン/オフを制御している
が、この場合には、FET16に高耐圧のタイプのもの
を使用する必要がある。かかる点を改善するために、F
ET16の代わりにホトカップラのホトダイオードを使
用すると共に、ホトトランジスタをFET21のゲート
電圧の制御に用いれば、高耐圧用素子を使用しないで、
FET21のオン/オフを確実に制御することができ
る。
Further, in this embodiment, since the pulsating current AC is resistance-divided by the resistors 14 and 15, even if the voltage value of the pulsating current AC is lower than the reference voltage Vr, a slight voltage is applied to the gate of the FET 16. Is applied. For this reason, on / off of the FET 16 may not be reliably controlled. In such a case, by disposing a Zener diode between the connection point between the cathodes of the diodes 12 and 13 and the resistor 14, it is possible to reliably control the ON / OFF of the FET 16. Further, the FET 16 and the transistor 2
The ON / OFF of the FET 21 is controlled by means of 2, but in this case, it is necessary to use a high breakdown voltage type FET 16. To improve this point, F
If a photodiode of a photocoupler is used instead of the ET16 and a phototransistor is used to control the gate voltage of the FET 21, without using a high breakdown voltage element,
The on / off of the FET 21 can be surely controlled.

【0036】(実施例2)次に、図7を参照して、第2
の実施例について説明する。このスイッチング電源装置
51が第1の実施例におけるスイッチング電源装置1と
異なるのは、蓄積供給制御手段6の電源をトランス52
の補助巻線から得ると共に、脈流交流の瞬時電圧値から
所定電圧値だけ低下した電圧値を基準電圧Vrとしてい
る点である。なお、同図は、図6におけるダイオードブ
リッジ11の出力端子からトランス31の一次コイルま
でに相当する構成を示しており、また、図7に示す構成
要素と図6における構成要素で同一のものは同一の符号
を使用し、その詳細説明を省略する。
(Embodiment 2) Next, referring to FIG.
An example will be described. This switching power supply device 51 differs from the switching power supply device 1 in the first embodiment in that the power supply of the storage / supply control means 6 is a transformer 52.
Is obtained from the auxiliary winding and the reference voltage Vr is a voltage value obtained by reducing the instantaneous voltage value of the pulsating current AC by a predetermined voltage value. The figure shows a configuration corresponding to the output terminal of the diode bridge 11 in FIG. 6 to the primary coil of the transformer 31. Further, the components shown in FIG. The same reference numerals are used and detailed description thereof is omitted.

【0037】このスイッチング電源装置51では、スイ
ッチング回路32のスイッチングがオンのときにトラン
ス51の補助コイル52bに蓄積されたエネルギーが、
スイッチングがオフのときに放出され、ダイオード25
およびコンデンサ26によって、蓄積供給制御手段6と
してのFET21やトランジスタ53の制御用電源とな
る。なお、補助コイル52bは、スイッチング用トラン
スに通常備えられており、補助コイル52bの採用によ
るコストアップを招くことはない。
In this switching power supply device 51, the energy stored in the auxiliary coil 52b of the transformer 51 when the switching of the switching circuit 32 is on is
Emitted when switching off, diode 25
The capacitor 26 serves as a power supply for controlling the FET 21 and the transistor 53 as the storage / supply control means 6. The auxiliary coil 52b is usually included in the switching transformer, and therefore the cost increase due to the adoption of the auxiliary coil 52b is not caused.

【0038】スイッチング電源装置51は、初期状態で
は、コンデンサ30,54に電荷が蓄積されていないた
め、脈流交流が入力されると、FET21の寄生ダイオ
ードを介してコンデンサ30,54に脈流交流が流れ
て、コンデンサ30,54は、脈流交流の最大値Vpま
で充電される。一方、脈流交流の電圧が最大値Vpより
も低下すると、FET21は、そのドレイン−ソース間
が逆バイアスされてオフになる。また、ツェナーダイオ
ード56のツェナー電圧を所定電圧値に設定しておくこ
とにより、トランジスタ53がオフ状態を維持する結
果、抵抗57を介してもFET21にゲート電圧が印加
されない。この状態になると、コンデンサ30,54
は、その充電電圧を保持する。
In the switching power supply device 51, in the initial state, no electric charge is stored in the capacitors 30 and 54. Therefore, when the pulsating current AC is input, the pulsating current AC is input to the capacitors 30 and 54 via the parasitic diode of the FET 21. Flows, the capacitors 30 and 54 are charged to the maximum value Vp of the pulsating current AC. On the other hand, when the voltage of the pulsating current AC falls below the maximum value Vp, the FET 21 is reverse biased between its drain and source and is turned off. Further, by setting the Zener voltage of the Zener diode 56 to a predetermined voltage value, the transistor 53 is maintained in the off state, and as a result, the gate voltage is not applied to the FET 21 even through the resistor 57. In this state, capacitors 30, 54
Holds its charge voltage.

【0039】一方、脈流交流の瞬時値が最大値から所定
電圧値だけ低下すると(図2において、脈流交流の瞬時
電圧値が基準電圧Vrになった場合に相当する)、トラ
ンジスタ53のベース電流が、ツェナーダイオード56
を介してコンデンサ54に至る経路と、ツェナーダイオ
ード56およびダイオード55を介してコンデンサ30
に至る経路とで流れる。このため、トランジスタ53が
作動し、FET21のゲートにゲート電圧が印加され
て、FET21が作動状態になる。この結果、コンデン
サ30に蓄積された電荷が同図に示す電流I12として流
れ、トランス52の一次コイル52aに供給される。こ
れにより、図6におけるスイッチング電源装置1と同様
な効果を発揮する。
On the other hand, when the instantaneous value of the pulsating current AC drops from the maximum value by a predetermined voltage value (corresponding to the case where the instantaneous voltage value of the pulsating current AC reaches the reference voltage Vr in FIG. 2), the base of the transistor 53. The current is the Zener diode 56
To the capacitor 54 via the zener diode 56 and the diode 55.
It flows in the route to. Therefore, the transistor 53 operates, the gate voltage is applied to the gate of the FET 21, and the FET 21 enters the operating state. As a result, the electric charge accumulated in the capacitor 30 flows as the current I 12 shown in the figure and is supplied to the primary coil 52a of the transformer 52. Thereby, the same effect as the switching power supply device 1 in FIG. 6 is exhibited.

【0040】(実施例3)次に、図8を参照して、第3
の実施例について説明する。このスイッチング電源装置
61が第1および第2の実施例におけるスイッチング電
源装置1,51と基本的に異なるのは、蓄積供給制御手
段6にトライアックを使用すると共に電源投入時におけ
るコンデンサ30への突入電流を阻止している点であ
る。なお、同図は、図6におけるダイオードブリッジ1
1の出力端子からトランス31の一次コイルまでに相当
する構成を示しており、また、図8に示す構成要素と図
7における構成要素で同一のものは同一の符号を使用
し、その詳細説明を省略する。
(Embodiment 3) Next, referring to FIG.
An example will be described. This switching power supply device 61 is basically different from the switching power supply devices 1 and 51 in the first and second embodiments in that a triac is used for the storage and supply control means 6 and an inrush current to the capacitor 30 when the power is turned on. Is the point that is blocking. It should be noted that the figure shows the diode bridge 1 in FIG.
1 shows the configuration from the output terminal of 1 to the primary coil of the transformer 31, and the same reference numerals are used for the same components shown in FIG. 8 and FIG. 7, and detailed description thereof will be given. Omit it.

【0041】このスイッチング電源装置61では、コン
デンサ30への初期充電時においては、コンデンサ3
0、ダイオード62および抵抗63を介して0Vライン
に脈流交流が流れるため、抵抗63によって初期の電流
の突入が阻止されると共に、コンデンサ30に電荷があ
る程度蓄積される。この状態で、スイッチング回路32
によるスイッチング動作が開始されてトランス52の巻
線52bに電圧が発生すると、抵抗63の両端に発生し
ている電圧によってトランジスタ64が作動することに
より、トランジスタ53も作動する。この結果、トラン
ジスタ53のエミッタ電流が流れてトライアック65の
ゲートに電圧が印加される。次いで、トライアック65
が導通し、コンデンサ30に充電電流が流れ、コンデン
サ30は、脈流交流の最大値Vpまで充電されて保持さ
れる。一方、コンデンサ30が最大値Vpまで充電され
ると、コンデンサ30を介しての電流がトライアック6
5に流れなくなる結果、トライアック65は自動的に非
導通状態になる。
In this switching power supply device 61, when the capacitor 30 is initially charged, the capacitor 3
Since a pulsating alternating current flows through the 0, the diode 62 and the resistor 63 to the 0V line, the resistor 63 prevents the initial inrush of current and accumulates electric charges to some extent in the capacitor 30. In this state, the switching circuit 32
When the switching operation is started and a voltage is generated in the winding 52b of the transformer 52, the voltage generated across the resistor 63 causes the transistor 64 to operate, so that the transistor 53 also operates. As a result, the emitter current of the transistor 53 flows and a voltage is applied to the gate of the triac 65. Next, Triac 65
Is conducted, a charging current flows through the capacitor 30, and the capacitor 30 is charged and held to the maximum value Vp of the pulsating current AC. On the other hand, when the capacitor 30 is charged to the maximum value Vp, the current flowing through the capacitor 30 becomes triac 6.
As a result, the triac 65 is automatically turned off.

【0042】次いで、脈流交流の瞬時電圧値が基準電圧
Vrよりも低下すると、トランジスタ53のベース電流
が、抵抗65、ダイオード66およびツェナーダイオー
ド56を介してコンデンサ30に流れ込む。これによ
り、トランジスタ53のエミッタおよび抵抗57を介し
てトライアック65のゲートにゲート電圧が印加され、
トライアック65が導通状態になる。この結果、コンデ
ンサ30に蓄積された電荷が同図に示す電流I13として
流れ、トランス52の一次コイル52aに供給される。
これにより、図6におけるスイッチング電源装置1と同
様な効果を発揮する。
Next, when the instantaneous voltage value of the pulsating alternating current falls below the reference voltage Vr, the base current of the transistor 53 flows into the capacitor 30 via the resistor 65, the diode 66 and the zener diode 56. As a result, a gate voltage is applied to the gate of the triac 65 via the emitter of the transistor 53 and the resistor 57,
The triac 65 becomes conductive. As a result, the electric charge accumulated in the capacitor 30 flows as a current I 13 shown in the figure and is supplied to the primary coil 52a of the transformer 52.
Thereby, the same effect as the switching power supply device 1 in FIG. 6 is exhibited.

【0043】このように、この実施例では、安価なトラ
イアック65を使用することにより、低価格でありなが
ら、コンデンサ30への充電および放電を共に制御する
ことができる。また、抵抗63の抵抗値を選択すること
によって、突入電流の値を自由に設定することができ
る。
As described above, in this embodiment, by using the inexpensive triac 65, both charging and discharging of the capacitor 30 can be controlled at a low cost. Moreover, by selecting the resistance value of the resistor 63, the value of the inrush current can be freely set.

【0044】(実施例4)次に、図9を参照して、第4
の実施例について説明する。このスイッチング電源装置
71が第3の実施例におけるスイッチング電源装置61
と基本的に異なるのは、電源投入時におけるコンデンサ
30への突入電流の阻止機能を削除して簡易な構成にし
ている点である。なお、同図は、図8における構成要素
で同一のものは同一の符号を使用し、その詳細説明を省
略する。
(Embodiment 4) Next, referring to FIG.
An example will be described. This switching power supply device 71 is the switching power supply device 61 in the third embodiment.
What is basically different from this is that the function of blocking the inrush current to the capacitor 30 when the power is turned on is deleted to simplify the configuration. The same components in FIG. 8 as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0045】このスイッチング電源装置71では、電源
投入時において、脈流交流が、コンデンサ30、ダイオ
ード62および抵抗63を介してトライアック65のゲ
ートに印加されるため、トライアック65が導通状態に
なる。このため、コンデンサ30を介してトライアック
65に流れ込み充電が行われる。放電時においては、図
8における電流13と同じ経路で電流14が流れることによ
り、トランス52の一次コイルにエネルギーを供給す
る。
In this switching power supply device 71, when the power is turned on, the pulsating current AC is applied to the gate of the triac 65 via the capacitor 30, the diode 62 and the resistor 63, so that the triac 65 becomes conductive. Therefore, the triac 65 flows through the capacitor 30 and is charged. At the time of discharging, the current 14 flows in the same path as the current 13 in FIG. 8 to supply energy to the primary coil of the transformer 52.

【0046】このように、この実施例では、非常に簡易
な構成で、コンデンサ30の充放電を制御することがで
きる。また、コンデンサ30への電荷の蓄積放出のため
の制御回路を簡易にしたので、制御用に用いられる電力
を少なくすることができる結果、装置の変換効率を向上
させることができる。
As described above, in this embodiment, charging / discharging of the capacitor 30 can be controlled with a very simple structure. Further, since the control circuit for accumulating and discharging the charge to and from the capacitor 30 is simplified, the power used for control can be reduced, and as a result, the conversion efficiency of the device can be improved.

【0047】なお、上記第1〜第4の実施例では、コン
デンサ30への充電を制御するためにFETまたはトラ
イアックを使用しているが、これに限らず、本発明にお
ける蓄積供給制御手段として、トランジスタやサイリス
タなどのスイッチ素子を使用することができる。さら
に、上記実施例ではフライバック形スイッチング電源装
置の構成を説明したが、これに限らず、本発明は、フォ
ワード形スイッチング電源装置にも適用することができ
る。また、電力変換手段3は、定電圧電源、定電流電源
および定電力電源として構成することができる。
Although the FETs or triacs are used to control the charging of the capacitor 30 in the first to fourth embodiments, the present invention is not limited to this, and as the storage and supply control means in the present invention, Switch elements such as transistors and thyristors can be used. Furthermore, although the configuration of the flyback type switching power supply device has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a forward type switching power supply device. Further, the power conversion means 3 can be configured as a constant voltage power supply, a constant current power supply, and a constant power power supply.

【0048】なお、以上の実施例では、脈流交流の電圧
値と基準値とを比較することによって、コンデンサ30
の充放電を制御する例について説明したが、これに限定
されず、脈流交流の電圧値および脈流交流に基づいて生
成される比較電圧のいずれか一方または両方と基準値と
を比較することによって充放電を制御することができ
る。この場合の比較電圧として、脈流交流の電圧値をA
とした場合、一般式として、(k・A±l)で表される
電圧を用いることができる(ただし、kおよびlは、そ
れぞれ比例定数および重畳電圧を示す)。具体的には、
電圧値(k・A)は、脈流交流をk倍昇圧した電圧を意
味し、電圧(k・A+l)は、脈流交流をk倍昇圧した
電圧に電圧lを重畳した電圧を意味する。また、基準電
圧には、予め設定した固定的な基準電圧を含むのは勿論
のこと、脈流交流の電圧値に比例して変動するような基
準電圧をも含む。具体的には、比較電圧(k・A)を電
圧(k1 ・A)(ただし、k1 は比例定数を意味する)
と比較するような場合が該当する。
In the above embodiment, the capacitor 30 is compared by comparing the voltage value of the pulsating current AC with the reference value.
However, the present invention is not limited to this, and comparing one or both of the voltage value of the pulsating current AC and the comparison voltage generated based on the pulsating current AC with the reference value. The charge and discharge can be controlled by. As the comparison voltage in this case, the pulsating current AC voltage value is A
In this case, the voltage represented by (k · A ± l) can be used as a general formula (where k and l represent a proportional constant and a superimposed voltage, respectively). In particular,
The voltage value (k · A) means a voltage obtained by boosting the pulsating flow alternating current by k times, and the voltage (k · A + 1) means a voltage obtained by superposing the voltage 1 on the voltage obtained by boosting the pulsating current alternating current by k times. The reference voltage includes not only a preset fixed reference voltage but also a reference voltage that varies in proportion to the pulsating current AC voltage value. Specifically, the comparison voltage (k · A) is changed to the voltage (k 1 · A) (where k 1 means a proportional constant).
This is the case when comparing with.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上のように請求項1記載のスイッチン
グ電源装置によれば、例えば、エネルギー供給手段とし
てコンデンサを使用するとしたときには、蓄積エネルギ
ー量は、コンデンサの端子間電圧の2乗に比例して大き
くなるため、十分に大きなエネルギーを蓄積することが
できる結果、小容量のコンデンサを使用することができ
る。また、エネルギー供給手段は、余分なエネルギーを
蓄積することがなく、より小容量のコンデンサなどを使
用することができる。さらに、入力交流を直接エネルギ
ー供給手段に蓄積することにより、エネルギーの循環が
防止される結果、さらに小容量のコンデンサを使用する
ことができる。
As described above, according to the switching power supply device of the first aspect, for example, when a capacitor is used as the energy supplying means, the stored energy amount is proportional to the square of the voltage between the terminals of the capacitor. As a result, a sufficiently large energy can be stored, and as a result, a small capacity capacitor can be used. Further, the energy supply means does not store extra energy and can use a capacitor having a smaller capacity. Furthermore, by storing the input alternating current directly in the energy supply means, energy circulation is prevented, so that a capacitor with a smaller capacity can be used.

【0050】さらに、請求項2および3記載のスイッチ
ング電源装置によれば、入力交流の電圧に巻線電圧を重
畳させた電圧に基づくエネルギーをエネルギー供給手段
に蓄積させれば、例えば、エネルギー供給手段としてコ
ンデンサを使用した場合には、その端子間電圧の値をよ
り大きくすることができる結果、さらに大きなエネルギ
ーを蓄積させることが可能になると共に小容量のコンデ
ンサを使用することができる。
Further, according to the switching power supply device of the second and third aspects, if the energy based on the voltage obtained by superposing the winding voltage on the input AC voltage is accumulated in the energy supply means, for example, the energy supply means. When a capacitor is used as the result, the value of the voltage between the terminals can be made larger, and as a result, it becomes possible to store a larger amount of energy and a small capacity capacitor can be used.

【0051】また、請求項4記載のスイッチング電源装
置によれば、コストアップを招くことなく、蓄積供給制
御手段の制御用電源を構成することができる。
Further, according to the switching power supply device of the fourth aspect, it is possible to configure the control power supply of the storage and supply control means without increasing the cost.

【0052】また、請求項5記載のスイッチング電源装
置によれば、スイッチング電源装置のメイン電源ライン
に通常設ける突入電流阻止用手段を不要にすることがで
きる。また、この場合、コンデンサの容量を小さくする
ことができるため、簡易な構成で突入電流を阻止するこ
とが可能になる。
According to the switching power supply device of the fifth aspect, it is possible to eliminate the need for the inrush current blocking means normally provided in the main power supply line of the switching power supply device. Further, in this case, since the capacitance of the capacitor can be reduced, it is possible to prevent the inrush current with a simple configuration.

【0053】さらに請求項6記載のスイッチング電源装
置によれば、安価なトライアックによって、エネルギー
の蓄積供給を共に制御することができるため、装置のコ
ストダウンを図ることができる。
Further, according to the switching power supply device of the sixth aspect, since the storage and supply of energy can be controlled together by the inexpensive triac, the cost of the device can be reduced.

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

【図1】本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装
置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装
置において生成された脈流交流の信号波形図である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram of a pulsating flow alternating current generated in the switching power supply device according to the embodiment of the present invention.

【図3】(a)は本実施形態におけるエネルギー供給手
段へのエネルギーの蓄積および供給を説明するための脈
流交流の信号波形図であり、(b)は電圧低下信号の信
号波形図である。
FIG. 3A is a signal waveform diagram of a pulsating flow AC for explaining accumulation and supply of energy to an energy supply unit in the present embodiment, and FIG. 3B is a signal waveform diagram of a voltage drop signal. .

【図4】(a)は本実施形態におけるエネルギー供給手
段としてのコンデンサに充電する期間を説明するための
信号波形図であり、(b)はコンデンサの端子間電圧の
信号波形図であり、(c)は電力変換手段に供給される
電力の信号波形図である。
FIG. 4A is a signal waveform diagram for explaining a period for charging a capacitor as an energy supply unit in the present embodiment, and FIG. 4B is a signal waveform diagram of a voltage between terminals of the capacitor, c) is a signal waveform diagram of the power supplied to the power conversion means.

【図5】第1実施例の変更実施例におけるトランスに供
給される電力の信号波形図である。
FIG. 5 is a signal waveform diagram of electric power supplied to a transformer according to a modification of the first embodiment.

【図6】第1実施例に係るスイッチング電源装置の回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of the switching power supply device according to the first embodiment.

【図7】第2実施例に係るスイッチング電源装置の回路
図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a switching power supply device according to a second embodiment.

【図8】第3の実施例に係るスイッチング電源装置の回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a switching power supply device according to a third embodiment.

【図9】第4の実施例に係るスイッチング電源装置の回
路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a switching power supply device according to a fourth embodiment.

【図10】従来のスイッチング電源装置の回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional switching power supply device.

【図11】従来のスイッチング電源装置におけるコンデ
ンサの端子間電圧の信号波形図である。
FIG. 11 is a signal waveform diagram of a voltage between terminals of a capacitor in a conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スイッチング電源装置 3 電力変換手段 4 電圧値判別手段 5 エネルギー供給手段 6 蓄積供給制御手段 16 FET 21 FET 22 トランジスタ 30 コンデンサ 31 トランス 51 スイッチング電源装置 52b 補助コイル 53 トランジスタ 61 スイッチング電源装置 63 抵抗 65 トライアック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching power supply device 3 Power conversion means 4 Voltage value determination means 5 Energy supply means 6 Storage and supply control means 16 FET 21 FET 22 Transistor 30 Capacitor 31 Transformer 51 Switching power supply device 52b Auxiliary coil 53 Transistor 61 Switching power supply device 63 Resistance 65 Triac

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年2月7日[Submission date] February 7, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【書類名】 明細書[Document Name] Statement

【発明の名称】 スイッチング電源装置Title of the invention: Switching power supply device

【特許請求の範囲】[Claims]

【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、入力された入力交
流をスイッチングすることにより交流および直流のいず
れかに変換する電力変換手段を備えているスイッチング
電源装置に関し、詳しくは、入力交流の電圧値および入
力交流に基づいて生成される比較電圧の少なくとも一方
が基準電圧よりも低いときにエネルギー供給手段に蓄積
されているエネルギーを電力変換手段に供給するスイッ
チング電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device provided with a power conversion means for converting an input alternating current into either alternating current or direct current by switching the input alternating current. The present invention also relates to a switching power supply device that supplies the energy stored in the energy supply means to the power conversion means when at least one of the comparison voltages generated based on the input alternating current is lower than the reference voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、スイッチング電源装置における入
力力率(つまり、実効電流/平均電流)の改善を図るた
めに種々の方式が採用されており、例えば、特開平5−
103468号公報に記載されているものが従来から知
られている。このスイッチング電源装置101は、図9
に示すように、ダイオードブリッジDB 、インバータト
ランスT1、トランジスタQ11、コンデンサC1 およ
びダイオードD2 ,D3などを備えている。
2. Description of the Related Art In recent years, various methods have been adopted in order to improve the input power factor (that is, effective current / average current) in a switching power supply device.
The one described in Japanese Patent Laid-Open No. 103468 is conventionally known. This switching power supply device 101 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, it includes a diode bridge D B , an inverter transformer T1, a transistor Q11, a capacitor C 1 and diodes D 2 and D 3 .

【0003】このスイッチング電源装置101では、交
流電源VACの電圧を全波整流したダイオードブリッジD
B の正極端子の脈流電圧がコンデンサC1 の端子間電圧
よりも高い期間においては、交流電源VACからの電流i
1 が、インバータトランスT1 の一次巻線N1 を流れて
インバータトランスT1 の二次巻線に電力を供給する。
また、この期間においては、一次巻線N3 からコンデン
サC1 に充電電流i2が流れてコンデンサC1 を充電す
る。一方、ダイオードブリッジDB の正極端子の電圧が
コンデンサC1 の端子間電圧よりも低い期間において
は、コンデンサC1 からの放電電流i3 が一次巻線N1
を介してダイオードD2 に流れるため、コンデンサC1
に蓄積されているエネルギーによってインバータトラン
スT1 の二次側に配設されているコンバータ回路に電力
が供給される。この結果、コンデンサC1 の端子間電圧
は、図10に示すように、動作保証最低電圧Vaから所
定の電圧V1 の間で変動する。このように、このスイッ
チング電源装置101は、一次巻線N1 に電流が流れる
期間をできるだけ長くすることにより、コンデンサイン
プット形整流回路方式などと比較して入力力率を向上さ
せている。
In this switching power supply device 101, a diode bridge D that full-wave rectifies the voltage of the AC power supply V AC
During a period in which the pulsating voltage at the positive terminal of B is higher than the voltage between the terminals of the capacitor C 1 , the current i from the AC power supply V AC
1 supplies electric power to the secondary winding of the inverter transformer T 1 flows through the primary winding N 1 of the inverter transformer T 1.
Further, during this period, the charging current i 2 flows from the primary winding N 3 to the capacitor C 1 to charge the capacitor C 1 . On the other hand, the diode bridge D in the positive terminal voltage between terminals lower than the voltage of the capacitor C 1 of B, the discharge from the capacitor C 1 current i 3 is the primary winding N 1
Through the diode D 2 through the capacitor C 1
Electric power is supplied to the converter circuit arranged on the secondary side of the inverter transformer T 1 by the energy stored in. As a result, the inter-terminal voltage of the capacitor C 1 varies between the operation-guaranteed minimum voltage Va and the predetermined voltage V 1 , as shown in FIG. As described above, in the switching power supply device 101, the input power factor is improved as compared with the capacitor input type rectifier circuit system or the like by making the period in which the current flows through the primary winding N 1 as long as possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
スイッチング電源装置101には、以下の問題点があ
る。すなわち、このスイッチング電源装置101は、本
来的には、コンデンサC1の充電電圧をコンバータ回路
の動作保証最低電圧Vaにし、かつ、脈流電圧がコンバ
ータ回路の動作保証最低電圧Vaよりも低下したときか
ら放電を開始させ、脈流電圧が動作保証最低電圧Vaま
で復帰したときに放電を停止させるように構成すること
が好ましい。ところが、コンデンサC1 の端子間電圧は
放電中に徐々に低下する。このため、脈流電圧が最大値
Vpから動作保証最低電圧Vaに低下するまでの間、コ
ンデンサC1 が端子間電圧を電圧Va以上に保持するた
めには、放電開始時の端子間電圧が、その時の脈流電圧
と等しい電圧であって電圧Vaよりも高い電圧V1であ
ることが必要となる。この結果、コンデンサC1 は、脈
流の電力で十分コンバータ動作が可能な動作保証最低電
圧Vaよりも高い電圧V1のときから放電する分だけ余
分なエネルギーを蓄積させておかなければならないとい
う問題点がある。
However, the conventional switching power supply device 101 has the following problems. That is, the switching power supply device 101 is essentially configured such that the charging voltage of the capacitor C 1 is set to the minimum operation guarantee voltage Va of the converter circuit and the pulsating current voltage is lower than the minimum operation guarantee voltage Va of the converter circuit. It is preferable that the discharge is started from and the discharge is stopped when the pulsating voltage returns to the operation guarantee minimum voltage Va. However, the voltage across the terminal of the capacitor C 1 gradually decreases during discharging. Therefore, in order for the capacitor C 1 to keep the terminal voltage at or above the voltage Va until the pulsating voltage drops from the maximum value Vp to the operation guarantee minimum voltage Va, the terminal voltage at the start of discharge is It is necessary that the voltage be equal to the pulsating current voltage at that time and that the voltage V1 be higher than the voltage Va. As a result, the capacitor C 1 has to store extra energy as much as it is discharged from the voltage V 1 higher than the operation guarantee minimum voltage Va at which the converter can operate sufficiently with pulsating current power. There is.

【0005】また、コンデンサC1 の充電電圧である電
圧V1を高い電圧にすると、コンデンサC1 に蓄積され
るエネルギーは大きくなるが、余分に放出するエネルギ
ーも大きくなる。したがって、この場合には、大容量の
コンデンサを必要とする。一方、電圧V1を低い電圧に
すると、同容量のコンデンサに蓄積されるエネルギー量
は少なくなる。つまり、コンデンサC1 に蓄積されるエ
ネルギー量Eは、以下の式、 E=CV2 /2 で表されるが、この場合のVが端子間電圧に相当するた
め、端子間電圧の値が小さいと、その値の2乗に比例し
て少ないエネルギー量しか蓄積できないことになる。こ
のため、コンバータ回路の出力電圧の低下を防止するた
めに必要なエネルギー量をコンデンサC1 に蓄積させる
ためには、大容量のコンデンサを用いなければならな
い。このように、従来のスイッチング電源装置101
は、充電電圧V1 の高低に拘わらず大容量を必要とする
ために、装置の大型化やコストアップを招くという問題
点がある。
Further, when the voltage V1 which is the charging voltage of the capacitor C 1 is set to a high voltage, the energy accumulated in the capacitor C 1 increases, but the energy released additionally also increases. Therefore, in this case, a large capacity capacitor is required. On the other hand, when the voltage V1 is set to a low voltage, the amount of energy stored in the capacitor having the same capacity decreases. In other words, the amount of energy E accumulated in the capacitor C 1 has the following formula, is represented by E = CV 2/2, because the V in this case corresponds to the inter-terminal voltage, a small value of the voltage between the terminals Then, only a small amount of energy can be accumulated in proportion to the square of the value. Therefore, in order to store the amount of energy required for preventing the output voltage of the converter circuit from decreasing in the capacitor C 1 , a large capacity capacitor must be used. Thus, the conventional switching power supply device 101
Has a problem in that it requires a large capacity regardless of whether the charging voltage V 1 is high or low, resulting in an increase in size and cost of the device.

【0006】さらに、コンデンサC1 の蓄積エネルギー
は、インバータトランスT1 の一次巻線N1 に流れて、
再度コンデンサC1 に蓄積されるという循環を繰り返す
ために、エネルギーの損失が大きく、このため、スイッ
チング電源装置全体として変換効率が低下してしまうと
いう問題点がある。
Further, the stored energy of the capacitor C 1 flows to the primary winding N 1 of the inverter transformer T 1 ,
Since the cycle of being stored again in the capacitor C 1 is repeated, there is a large energy loss, which causes a problem that the conversion efficiency of the switching power supply device as a whole is lowered.

【0007】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたものであり、装置の小型化および低コスト化を図る
ことができると共に変換効率を向上させることができる
スイッチング電源装置を提供することを主目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a switching power supply device capable of reducing the size and cost of the device and improving the conversion efficiency. The main purpose.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載のスイッチング電源装置は、入力された入力
交流をスイッチングすることにより交流および直流のい
ずれかに変換する電力変換手段と、入力交流の電圧が所
定電圧よりも低いときに電力変換手段にエネルギーを供
給するエネルギー供給手段とを備えているスイッチング
電源装置において、入力交流の電圧値および入力交流に
基づいて生成される比較電圧の少なくとも一方が基準電
圧を超えたか低下したかを判別する電圧値判別手段と、
電圧値判別手段によって超えていると判別された期間内
にエネルギー供給手段に対して入力交流によってエネル
ギーを蓄積させると共に、電圧値判別手段によって低下
したと判別されたときにエネルギー供給手段に蓄積され
ているエネルギーを電力変換手段に供給させる蓄積供給
制御手段とを備えていることを特徴とする。なお、この
場合、入力交流の電圧値および入力交流に基づいて生成
される比較電圧とは、入力交流の電圧値をAとした場
合、一般式として、(k・A±l)で表される電圧値で
示される。ただし、kおよびlは、それぞれ比例定数お
よび重畳電圧を示す。また、基準電圧には、予め設定し
た固定的な基準電圧を含むのは勿論のこと、入力交流の
電圧値に比例して変動するような基準電圧をも含む。ま
た、本発明における入力交流とは、一般的な交流を含む
のは勿論、一般的には直流として定義されることがある
脈流も含む概念である。
In order to achieve the above object, a switching power supply device according to claim 1 is a power conversion means for converting input AC into either AC or DC by switching the input AC. In a switching power supply device including an energy supply unit that supplies energy to the power conversion unit when the AC voltage is lower than a predetermined voltage, at least a voltage value of the input AC and a comparison voltage generated based on the input AC. A voltage value determining means for determining whether one of the voltage levels exceeds or decreases the reference voltage;
Energy is accumulated by the input alternating current to the energy supply means within the period determined to be exceeded by the voltage value determination means, and is also accumulated in the energy supply means when it is determined to be lowered by the voltage value determination means. Storage and supply control means for supplying the stored energy to the power conversion means. In this case, the voltage value of the input AC and the comparison voltage generated based on the input AC are represented by (k · A ± l) as a general formula when the voltage value of the input AC is A. It is indicated by a voltage value. However, k and l indicate a proportional constant and a superimposed voltage, respectively. Further, the reference voltage includes, of course, a preset fixed reference voltage, and also includes a reference voltage that varies in proportion to the voltage value of the input AC. The input alternating current in the present invention is a concept including not only general alternating current but also pulsating current which is generally defined as direct current.

【0009】このスイッチング電源装置では、蓄積供給
手段が、電圧値判別手段によって入力交流の電圧値およ
び入力交流に基づいて生成される比較電圧の少なくとも
一方が基準電圧を超えたと判別された期間内でエネルギ
ー供給手段にエネルギーを蓄積させるため、エネルギー
供給手段に蓄積されるエネルギーは、入力交流の電圧値
の最大値まで蓄積が可能になる。この場合、例えば、エ
ネルギー供給手段としてコンデンサを使用するとしたと
きには、蓄積エネルギー量は、コンデンサの端子間電圧
の2乗に比例して大きくなるため、十分に大きなエネル
ギーを蓄積することができる。この結果、小容量のコン
デンサを使用することができる。また、エネルギー供給
手段は、必要なときにのみ蓄積エネルギーを電力変換手
段に供給するため、余分なエネルギーを蓄積する必要が
なく、より小容量のコンデンサなどを使用することがで
きる。さらに、入力交流を直接エネルギー供給手段に蓄
積することにより、エネルギーの循環が防止される結
果、さらに小容量のコンデンサなどを使用することがで
きる。
In this switching power supply device, the accumulating and supplying means determines within a period that the voltage value determining means determines that at least one of the voltage value of the input AC and the comparison voltage generated based on the input AC exceeds the reference voltage. Since energy is stored in the energy supply means, the energy stored in the energy supply means can be stored up to the maximum value of the voltage value of the input AC. In this case, for example, when a capacitor is used as the energy supply means, the amount of stored energy increases in proportion to the square of the voltage across the terminals of the capacitor, so that a sufficiently large amount of energy can be stored. As a result, a small capacity capacitor can be used. Moreover, since the energy supply means supplies the stored energy to the power conversion means only when necessary, it is not necessary to store excess energy, and a capacitor having a smaller capacity can be used. Further, by storing the input alternating current directly in the energy supply means, the circulation of energy is prevented, and as a result, it is possible to use a capacitor having a smaller capacity.

【0010】請求項2記載のスイッチング電源装置は、
請求項1記載のスイッチング電源装置において、電力変
換手段は、スイッチング用トランスを備え、蓄積供給制
御手段は、スイッチング用トランスの巻線を介してエネ
ルギー供給手段にエネルギーを蓄積させることを特徴と
する。なお、この場合のトランスとは、例えば、フォワ
ード方式の場合に用いられるいわゆるスイッチングトラ
ンスを含むのは勿論のこと、いわゆるフライバック方式
の場合に用いられるインダクタンスとして機能するトラ
ンスも含まれる概念である。
According to another aspect of the switching power supply device of the present invention,
In the switching power supply device according to claim 1, the power conversion means includes a switching transformer, and the storage and supply control means stores energy in the energy supply means via the winding of the switching transformer. The transformer in this case is a concept including not only a so-called switching transformer used in the case of the forward method but also a transformer functioning as an inductance used in the case of the so-called flyback method.

【0011】請求項3記載のスイッチング電源装置は、
請求項2記載のスイッチング電源装置において、エネル
ギーは、入力交流の電圧にスイッチング用トランスの巻
線電圧を重畳させた電圧に基づくエネルギーであること
を特徴とする。
According to another aspect of the switching power supply device of the present invention,
In the switching power supply device according to a second aspect of the invention, the energy is energy based on a voltage obtained by superposing the winding voltage of the switching transformer on the input AC voltage.

【0012】請求項2および3記載のスイッチング電源
装置では、スイッチング用トランスの巻線を介してエネ
ルギー供給手段にエネルギーを蓄積させる。この場合、
入力交流の電圧に巻線電圧を重畳させた電圧に基づくエ
ネルギーをエネルギー供給手段に蓄積させれば、例え
ば、エネルギー供給手段としてコンデンサを使用した場
合には、その端子間電圧の値をより大きくすることがで
きる結果、さらに大きなエネルギーを蓄積させることが
可能になる。
In the switching power supply device according to the second and third aspects, energy is stored in the energy supply means through the winding of the switching transformer. in this case,
If the energy based on the voltage obtained by superposing the winding voltage on the input AC voltage is stored in the energy supply means, for example, when a capacitor is used as the energy supply means, the value of the voltage between the terminals is increased. As a result, it becomes possible to store a larger amount of energy.

【0013】請求項4記載のスイッチング電源装置は、
請求項2または3に記載のスイッチング電源装置におい
て、スイッチング用トランスは、蓄積供給制御手段に制
御用電力を供給するための補助巻線を備えていることを
特徴とする。
According to a fourth aspect of the switching power supply device,
In the switching power supply device according to claim 2 or 3, the switching transformer is provided with an auxiliary winding for supplying control power to the storage and supply control means.

【0014】このスイッチング電源装置では、スイッチ
ング用トランスに通常備えられている補助巻線に蓄積さ
れたエネルギーが蓄積供給制御手段の制御用電源に利用
される。このため、コストアップを招くことなく、蓄積
供給制御手段の制御用電源を構成することができる。
In this switching power supply device, the energy stored in the auxiliary winding normally provided in the switching transformer is used as the control power supply for the storage and supply control means. Therefore, the power supply for control of the storage and supply control means can be configured without increasing the cost.

【0015】請求項5記載のスイッチング電源装置は、
請求項1から4のいずれかに記載のスイッチング電源装
置において、蓄積供給制御手段は、電源投入時における
エネルギー供給手段への突入電流を阻止するための突入
電流阻止手段を備えていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the switching power supply device,
The switching power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the storage and supply control means includes an inrush current blocking means for blocking an inrush current to the energy supply means when the power is turned on. To do.

【0016】このスイッチング電源装置では、例えば、
エネルギー供給手段としてコンデンサを使用した場合に
は、電源投入時においてコンデンサに突入電流が流れる
が、突入電流阻止手段が、突入電流を阻止する。このた
め、例えば、スイッチング電源装置のメイン電源ライン
に突入電流阻止用手段を設ける必要がなくなる。また、
この場合、コンデンサの容量を小さくすることができる
ため、突入電流阻止手段として、大電流の突入電流を阻
止させる必要がないので、簡易な構成で突入電流を阻止
することが可能になる。
In this switching power supply device, for example,
When a capacitor is used as the energy supply means, a rush current flows through the capacitor when the power is turned on, but the rush current blocking means blocks the rush current. Therefore, for example, it is not necessary to provide the inrush current blocking means in the main power supply line of the switching power supply device. Also,
In this case, since the capacity of the capacitor can be reduced, it is not necessary to block a large inrush current as the inrush current blocking means, so that the inrush current can be blocked with a simple configuration.

【0017】請求項6記載のスイッチング電源装置は、
請求項1から5のいずれかに記載のスイッチング電源装
置において、蓄積供給制御手段は、トライアックを備
え、トライアックを作動させることにより、エネルギー
供給手段にエネルギーを蓄積させると共にエネルギー供
給手段に蓄積されているエネルギーを電力変換手段に供
給させることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the switching power supply device,
The switching power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the storage / supply control unit includes a triac, and the triac is operated to accumulate energy in the energy supply unit and store the energy in the energy supply unit. It is characterized in that energy is supplied to the power conversion means.

【0018】このスイッチング電源装置では、蓄積供給
手段は、トライアックによって、エネルギー供給手段へ
のエネルギーの蓄積、およびエネルギー供給手段から電
力変換手段へのエネルギーの供給を共に制御する。した
がって、1つの素子でエネルギーの蓄積および供給の両
者を行うことができるため、装置のコストダウンを図る
ことができる。
In this switching power supply device, the storage / supply means controls both the storage of energy in the energy supply means and the supply of energy from the energy supply means to the power conversion means by the triac. Therefore, since the energy can be stored and supplied by one element, the cost of the device can be reduced.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るスイッチング電源装置の好適な実施の形態につ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a switching power supply according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0020】最初に、本発明に係るスイッチング電源装
置の動作原理について、図1を参照して説明する。同図
に示すように、スイッチング電源装置1は、整流手段
2、電力変換手段3、電圧値判別手段4、エネルギー供
給手段5および蓄積供給制御手段6を備えている。な
お、以下、同図におけるエネルギー供給手段5としてコ
ンデンサを用いた例について説明する。
First, the operating principle of the switching power supply device according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the switching power supply device 1 includes a rectification unit 2, a power conversion unit 3, a voltage value determination unit 4, an energy supply unit 5, and a storage supply control unit 6. An example in which a capacitor is used as the energy supply means 5 in the figure will be described below.

【0021】このスイッチング電源装置1では、例えば
ダイオードブリッジなどによって構成した整流手段2
が、交流入力を全波整流することによって、図2に示す
ような最大電圧値がVp である脈流(本発明における入
力交流に相当する)Vrip を生成する。一方、電圧値判
別手段4には、基準電圧Vr(同図参照)が設定されて
おり、電圧値判別手段4は、脈流Vrip の電圧値と基準
電圧Vrの電圧値とを比較して脈流Vrip が基準電圧V
rを超えたか低下したかを判別する。具体的には、図3
に示すように、時間a1〜a2,a3〜a4,a5〜a
6,a7〜a8の時は、電圧値判別部4は、脈流Vrip
が基準電圧Vrを超えていると判別する。この期間で
は、蓄積供給制御手段6は、脈流Vrip をエネルギー供
給手段5に充電することによってエネルギーを蓄積させ
る。この場合、エネルギー供給手段5は、図4(a)に
示すように、脈流Vrip が最大値Vpに達したときに充
電電圧が最大になるために、時間a1〜b1,a3〜b
2,a5〜b3,a7〜b4の時にのみ充電される。こ
の期間(時間a1〜a2,a3〜a4,a5〜a6,a
7〜a8)のコンデンサの両端電圧は、同図(b)に示
す波形になる。なお、この期間では、電力変換手段3
は、整流手段2からの脈流Vrip を入力してスイッチン
グすることにより直流または交流に電力変換する。
In this switching power supply device 1, for example, a rectifying means 2 composed of a diode bridge or the like.
But by full-wave rectifying an AC input, the maximum voltage value (corresponding to the input AC of the present invention) pulsating a V p as shown in FIG. 2 to generate the V rip. On the other hand, a reference voltage Vr (see the same figure) is set in the voltage value determination means 4, and the voltage value determination means 4 compares the voltage value of the pulsating current Vrip with the voltage value of the reference voltage Vr. Ripple flow Vrip is reference voltage V
It is determined whether r is exceeded or dropped. Specifically, FIG.
As shown in, time a1 to a2, a3 to a4, a5 to a
6, when the A7~a8, voltage value determination unit 4, pulsating V rip
Is determined to exceed the reference voltage Vr. In this period, the storage / supply control unit 6 stores energy by charging the energy supply unit 5 with the pulsating flow V rip . In this case, as shown in FIG. 4 (a), the energy supply means 5 has the maximum charging voltage when the pulsating flow V rip reaches the maximum value Vp, so that the times a 1 to b 1 and a 3 to b are satisfied.
2, a5 to b3, a7 to b4 are charged only. This period (time a1 to a2, a3 to a4, a5 to a6, a
The voltage across the capacitors 7 to a8) has the waveform shown in FIG. During this period, the power conversion means 3
Inputs the pulsating flow V rip from the rectifying means 2 and performs switching to convert the power into direct current or alternating current.

【0022】一方、時間a2〜a3,a4〜a5,a6
〜a7の時は、電圧値判別手段4は、脈流Vrip が基準
電圧Vrよりも低下していると判別し、電圧低下信号S
1を蓄積供給制御手段6に出力する。蓄積供給制御手段
6は、電圧低下信号S1を入力したときは、エネルギー
供給手段5に蓄積されているエネルギーを電力変換手段
3に供給する。この結果、電力変換手段3の入力電圧
は、同図(c)に示すような波形になる。この場合、電
力変換手段3における入力電圧の変動許容範囲は基準電
圧Vr〜Vp(またはVp以上)に設定されており、こ
れにより、電圧変換手段3は、脈流Vrip の1周期の全
期間において、電力出力値を所定値に安定化することが
できる。
On the other hand, time a2 to a3, a4 to a5, a6
In the case of up to a7, the voltage value determination means 4 determines that the pulsating current V rip is lower than the reference voltage Vr, and the voltage drop signal S.
1 is output to the storage / supply control means 6. The storage and supply control unit 6 supplies the energy stored in the energy supply unit 5 to the power conversion unit 3 when the voltage drop signal S1 is input. As a result, the input voltage of the power conversion means 3 has a waveform as shown in FIG. In this case, the allowable range of fluctuation of the input voltage in the power conversion means 3 is set to the reference voltage Vr~Vp (or more Vp), thereby, the voltage conversion unit 3, the total duration of one cycle of the pulsating V rip In, the power output value can be stabilized at a predetermined value.

【0023】以上のように、この実施形態では、脈流電
流Vrip が電力変換手段3の変動許容範囲の最低電圧を
超えたときにエネルギー供給手段5にエネルギーが蓄積
され、この間、エネルギー供給手段5からはエネルギー
が放出されない。したがって、エネルギー供給手段5と
して、例えば、コンデンサを使用する場合、コンデンサ
に蓄積されるエネルギー(電荷)に基づく電圧は、脈流
電流Vrip の最大値Vpに達するため、前述したエネル
ギー量の式におけるVの値が従来のスイッチング電源装
置101よりも大きくなる結果、そのエネルギー量も大
きくなる。このため、小容量のコンデンサに効率よくエ
ネルギーが蓄積されるので、装置の小型化やコストダウ
ンを図ることができる。また、エネルギー供給手段5が
電力変換手段3にエネルギーを供給するのは電力変換手
段3の変動許容範囲の最低電圧以下の期間だけであるた
め、余分な蓄積エネルギーを必要とせず、より小容量の
コンデンサを用いることができる。さらに、コンデンサ
に蓄積させるエネルギー量が必要最小限度でよいため、
エネルギーを蓄積させるための充電電流も少なくてよ
い。
As described above, in this embodiment, energy is accumulated in the energy supply means 5 when the pulsating current V rip exceeds the minimum voltage of the fluctuation allowable range of the power conversion means 3, and during this time, the energy supply means is supplied. No energy is released from 5. Therefore, for example, when a capacitor is used as the energy supply means 5, the voltage based on the energy (charge) accumulated in the capacitor reaches the maximum value Vp of the pulsating current Vrip , and therefore, in the above formula of energy amount. As a result of the value of V becoming larger than that of the conventional switching power supply device 101, its energy amount also becomes large. Therefore, energy can be efficiently stored in the small-capacity capacitor, so that the device can be downsized and the cost can be reduced. Further, since the energy supply means 5 supplies energy to the power conversion means 3 only during a period of time equal to or lower than the minimum voltage within the fluctuation allowable range of the power conversion means 3, no extra stored energy is required and a smaller capacity is required. A capacitor can be used. Furthermore, since the amount of energy stored in the capacitor is the minimum necessary,
The charging current for storing energy may be small.

【0024】また、従来のスイッチング電源装置と異な
り、電力変換手段3に供給したエネルギーをエネルギー
供給手段5に再度供給するというエネルギーの循環がな
いため、例えば電力変換手段5にスイッチング用トラン
スを使用する場合、電力変換手段3としてのスイッチン
グ素子およびスイッチング用トランスの容量を少なくす
ることができると共に、装置全体における電力の変換効
率を向上させることができる。さらに、エネルギーの循
環がないために、エネルギー供給手段5としてコンデン
サを使用する場合、より小容量のタイプのものを用いる
ことができる。ただし、本発明においては、エネルギー
の循環を阻止するのは要件ではなく、循環があったとし
ても、エネルギー供給手段5に蓄積させるエネルギー量
を少なくすることができるし、装置の小型化やコストダ
ウンを図ることができる。
Further, unlike the conventional switching power supply device, there is no energy circulation in which the energy supplied to the power conversion means 3 is supplied again to the energy supply means 5, so that a switching transformer is used for the power conversion means 5, for example. In this case, the capacities of the switching element and the switching transformer as the power conversion means 3 can be reduced, and the power conversion efficiency of the entire device can be improved. Furthermore, since there is no energy circulation, when a capacitor is used as the energy supply means 5, a smaller capacity type can be used. However, in the present invention, it is not a requirement to prevent the circulation of energy, and even if there is circulation, the amount of energy accumulated in the energy supply means 5 can be reduced, and the device can be downsized and the cost can be reduced. Can be achieved.

【0025】次に、本発明におけるスイッチング電源装
置の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the switching power supply device according to the present invention will be described.

【0026】(実施例1)図6は、図1におけるスイッ
チング電源装置1をいわゆるフライバックコンバータ形
電源装置として構成したものである。最初に、両図にお
ける構成要素の対応関係を以下に示す。図6に示すよう
に、ダイオードブリッジ11およびダイオード12,1
3が、整流手段2に相当し、抵抗14,15およびFE
T16が電圧値判別手段4に相当する。また、FET2
1、トランジスタ22、抵抗23,24、ダイオード2
5およびコンデンサ26が蓄積供給制御手段6に相当
し、コンデンサ30がエネルギー供給手段5に相当し、
トランス31、スイッチング回路32、ダイオード33
およびコンデンサ34が電力変換手段3に相当する。
(Embodiment 1) FIG. 6 is a diagram in which the switching power supply device 1 in FIG. 1 is configured as a so-called flyback converter type power supply device. First, the correspondence between the components in both figures is shown below. As shown in FIG. 6, the diode bridge 11 and the diodes 12, 1
3 corresponds to the rectifying means 2, resistors 14, 15 and FE
T16 corresponds to the voltage value determination means 4. Also, FET2
1, transistor 22, resistors 23 and 24, diode 2
5 and the capacitor 26 correspond to the storage and supply control means 6, the capacitor 30 corresponds to the energy supply means 5,
Transformer 31, switching circuit 32, diode 33
And the capacitor 34 corresponds to the power conversion means 3.

【0027】このスイッチング電源装置1では、スイッ
チング回路32などの電力変換手段3における入力電圧
の変動許容範囲は基準電圧Vr〜Vp(またはVp以
上)に設定されている。このような条件下において、外
部の交流電源41から交流が入力されると、ダイオード
ブリッジ11およびダイオード12,13が、交流を全
波整流することによって、図2に示すような最大電圧値
がVp である脈流をそれぞれ生成する。一方、FET1
6は、脈流の電圧値が基準電圧Vrのときに、脈流を抵
抗14および15によって抵抗分割した電圧値で作動し
てドレイン電流を流す。
In this switching power supply device 1, the allowable fluctuation range of the input voltage in the power conversion means 3 such as the switching circuit 32 is set to the reference voltage Vr to Vp (or Vp or more). Under such conditions, when an alternating current is input from the external alternating current power supply 41, the diode bridge 11 and the diodes 12, 13 perform full-wave rectification of the alternating current, so that the maximum voltage value as shown in FIG. Generate each pulsating flow that is p . On the other hand, FET1
When the voltage value of the pulsating current is the reference voltage Vr, 6 operates with a voltage value obtained by resistance-dividing the pulsating current with the resistors 14 and 15 to flow a drain current.

【0028】FET16が作動している状態、つまり脈
流が基準電圧Vrよりも高い電圧値のときは、トランジ
スタ22が作動することによってFET21のソースと
ゲートとが同電位となり、これによりFET21がオフ
状態になっている。この状態では、FET21は、内部
の寄生ダイオードの存在によって、等価的に、ソースか
らドレインに向かって順方向電流が流れるダイオードを
構成している。このため、FET21は、脈流をコンデ
ンサ30に流し込むとにより、コンデンサ30を脈流の
最大値Vpまで充電させると共に、放電を防止してコン
デンサ30の端子間電圧を最大値Vpに保持させる。一
方、スイッチング回路32は、例えば、50KHzでス
イッチングしてトランス31の一次側コイル31aに脈
流を流し込み、これにより、二次側コイル31bでは、
スイッチング回路32のスイッチングがオフのときに電
流I11を流すことにより、負荷RL に所定電圧に安定化
した直流電流を供給する。また、スイッチングがオフの
ときには、トランス31に蓄積されているエネルギーが
端子31cを介してダイオード25のアノード側に出力
され、ダイオード25およびコンデンサ26により整流
されて制御用電源となる。
When the FET 16 is operating, that is, when the pulsating current has a voltage value higher than the reference voltage Vr, the transistor 22 operates to bring the source and gate of the FET 21 to the same potential, which turns off the FET 21. It is in a state. In this state, the FET 21 equivalently constitutes a diode in which a forward current flows from the source to the drain due to the presence of the internal parasitic diode. For this reason, the FET 21 charges the capacitor 30 to the maximum value Vp of the pulsating flow by pouring the pulsating current into the capacitor 30, and also prevents the discharge and holds the terminal voltage of the capacitor 30 at the maximum value Vp. On the other hand, the switching circuit 32 switches at 50 KHz, for example, and causes a pulsating current to flow into the primary side coil 31a of the transformer 31. As a result, in the secondary side coil 31b,
By supplying the current I 11 when the switching of the switching circuit 32 is off, the DC current stabilized to a predetermined voltage is supplied to the load R L. When the switching is off, the energy stored in the transformer 31 is output to the anode side of the diode 25 via the terminal 31c and rectified by the diode 25 and the capacitor 26 to serve as a control power supply.

【0029】FET16が作動していない状態、つまり
脈流が基準電圧Vrよりも低下しているときは、トラン
ジスタ22が作動停止することによってFET21のゲ
ートにコンデンサ26からの制御用電源が印加され、F
ET21が作動状態になる。この状態では、FET21
は、ソースとドレイン間が導通状態になるため、コンデ
ンサ30に蓄積されている電荷を、スイッチング回路3
2のスイッチングに応じてトランス31の一次コイル3
1aに供給する。
When the FET 16 is not operating, that is, when the pulsating current is lower than the reference voltage Vr, the transistor 22 stops operating, and the control power source from the capacitor 26 is applied to the gate of the FET 21. F
ET21 is activated. In this state, FET21
Becomes conductive between the source and the drain, the charge accumulated in the capacitor 30 is transferred to the switching circuit 3
The primary coil 3 of the transformer 31 according to the switching of 2
Supply to 1a.

【0030】このように、この実施例におけるスイッチ
ング電源装置1では、脈流の電圧値が基準電圧Vrより
も高いときには、ダイオードブリッジ11からの脈流を
トランス31に供給すると共にコンデンサ30に充電さ
せ、脈流の電圧値が基準電圧Vrよりも低下したときに
は、コンデンサ30に蓄積されている電荷をトランス3
1に供給させる。このため、交流電源41の1周期にお
いて電力変換手段3が所定電圧値に安定化した直流電力
を負荷RL に供給することができる。また、コンデンサ
30は、脈流の最大値Vpまで充電されて保持するた
め、極めて大きいエネルギー量を蓄積できる結果、小容
量のコンデンサを使用することができる。
As described above, in the switching power supply device 1 in this embodiment, when the voltage value of the pulsating current is higher than the reference voltage Vr, the pulsating current from the diode bridge 11 is supplied to the transformer 31 and the capacitor 30 is charged. , When the voltage value of the pulsating current becomes lower than the reference voltage Vr, the electric charge accumulated in the capacitor 30 is transferred to the transformer 3
1 to supply. Therefore, in one cycle of the AC power supply 41, the power conversion means 3 can supply the DC power stabilized to a predetermined voltage value to the load RL . Further, since the capacitor 30 is charged and held up to the maximum value Vp of the pulsating flow, an extremely large amount of energy can be stored, and as a result, a capacitor having a small capacity can be used.

【0031】具体的に、数値で表すと、例えば、交流電
源41がAC90V〜110Vの50Hz正弦波であっ
て、電力変換手段3を、出力可能な直流電力が20W
で、かつ動作保証最低電圧(基準電圧Vr)が50Vで
各部の損失がないとした場合、スイッチング電源装置1
(下記の表にはタイプAとして示す)、コンデンサイン
プット形のスイッチング電源装置(下記の表にはタイプ
Bとして示す)、およびスイッチング電源装置101
(下記の表には、電圧V1を121V、110Vおよび
64Vとした場合のタイプをそれぞれC、DおよびEと
してそれぞれ示す)の性能を下記の表に示す。
Specifically, for example, the AC power supply 41 is a 50 Hz sine wave of AC 90 V to 110 V, and the DC power that can output the power conversion means 3 is 20 W.
In addition, if the operation guarantee minimum voltage (reference voltage Vr) is 50 V and there is no loss in each part, the switching power supply device 1
(Shown as type A in the table below), capacitor input type switching power supply device (shown as type B in the table below), and switching power supply device 101.
The performance of (in the table below, types with voltage V1 of 121V, 110V and 64V are shown as C, D and E, respectively) is shown in the table below.

【0032】 タイプA タイプB タイプC タイプD タイプE ・エネルギー供給手段と してのコンデンサ容量 7.5 μF 18μF 18μF 19μF 76μF ・コンデンサからの供給 時間(半サイクル) 2.58mS 6.29mS 5.29mS 4.62mS 2.96mS ・コンデンサからの供給 量(半サイクル) 52mJ 120mJ 106mJ 92mJ 59mJ ・循環電力 0W 0W 10.6W 9.2W 5.9WType A Type B Type C Type D Type E ・ Capacitor capacity as energy supply means 7.5 μF 18 μF 18 μF 19 μF 76 μF ・ Supply time from capacitor (half cycle) 2.58 mS 6.29 mS 5.29 mS 4.62 mS 2.96 mS ・Supply from capacitor (half cycle) 52mJ 120mJ 106mJ 92mJ 59mJ ・ Circulating power 0W 0W 10.6W 9.2W 5.9W

【0033】上記の表に示すように、スイッチング電源
装置1は、従来のコンデンサインプット形のスイッチン
グ電源装置やスイッチング電源装置101と比較して、
コンデンサ30に小容量タイプのものを用いることがで
き、その場合であって、コンデンサ30から大きなエネ
ルギーを放電させることができる。なお、充電電圧を高
めることができる結果、コンデンサ30はスイッチング
電源装置101と比較して高い耐圧のタイプのものを使
用しなければならない。しかし、耐圧アップに起因する
コンデンサ30の価格アップや外形の大型化は、蓄積可
能なエネルギーが充電電圧Vの2乗に比例することを考
慮すれば、従来のスイッチング電源装置101に使用す
るコンデンサと比べて比較してはるかに小さい。なお、
上記表では電力変換手段3の出力電力を20Wとしてい
るが、出力電力がより大きくなれば、スイッチング電源
装置1による装置の小型化やコストダウンがより顕著に
なるのは勿論である。
As shown in the above table, the switching power supply 1 is compared with the conventional capacitor input type switching power supply or the switching power supply 101.
A small-capacity type can be used as the capacitor 30, and in that case, a large amount of energy can be discharged from the capacitor 30. As a result of being able to increase the charging voltage, the capacitor 30 must be of a type having a higher breakdown voltage than the switching power supply device 101. However, considering the fact that the energy that can be stored is proportional to the square of the charging voltage V, the increase in the price and size of the capacitor 30 due to the increase in the withstand voltage is different from the capacitor used in the conventional switching power supply device 101. Much smaller in comparison. In addition,
Although the output power of the power conversion means 3 is set to 20 W in the above table, it goes without saying that the output power of the switching power supply device 1 becomes smaller and the cost of the switching power supply device 1 becomes more remarkable.

【0034】なお、同図に示すように、トランス31の
一次巻線の中間タップ31dとコンデンサ30のプラス
側との間にダイオード27を配設してもよい。この場合
には、コンデンサ30に充電される電圧は、図5に示す
ように、脈流の最大値Vpに対して、一次コイル31a
によって昇圧された電圧値ΔV分だけ高くなる。このた
め、コンデンサ30は、より大きなエネルギーを蓄積す
ることができるので、より小型化することができる。な
お、この場合には、コンデンサ30からトランス31の
一次コイル31aを介してコンデンサ30にエネルギー
が蓄積されるというエネルギーの循環が起きるが、かか
る場合であっても、従来のスイッチング電源装置101
と比較してコンデンサ30の小型化を図ることができ
る。
As shown in the figure, a diode 27 may be arranged between the intermediate tap 31d of the primary winding of the transformer 31 and the positive side of the capacitor 30. In this case, the voltage charged in the capacitor 30 is, as shown in FIG. 5, the primary coil 31a with respect to the maximum value Vp of the pulsating current.
The voltage value ΔV boosted by is increased. Therefore, the capacitor 30 can store a larger amount of energy, and can be further downsized. In this case, energy circulation occurs in which energy is accumulated in the capacitor 30 from the capacitor 30 via the primary coil 31a of the transformer 31, but even in such a case, the conventional switching power supply device 101 is used.
It is possible to reduce the size of the capacitor 30 as compared with.

【0035】また、この実施例では、抵抗14,15で
脈流を抵抗分割しているために、脈流の電圧値が基準電
圧Vrよりも低いときにでもFET16のゲートに若干
の電圧が印加される。このため、FET16のオン/オ
フを確実に制御しきれないことがある。かかる場合に
は、ダイオード12,13の両カソードの接続点と、抵
抗14との間にツェナーダイオードを配置することによ
って、FET16のオン/オフを確実に制御することが
できる。また、FET16およびトランジスタ22によ
って、FET21のオン/オフを制御しているが、この
場合には、FET16に高耐圧のタイプのものを使用す
る必要がある。かかる点を改善するために、FET16
の代わりにホトカップラのホトダイオードを使用すると
共に、ホトトランジスタをFET21のゲート電圧の制
御に用いれば、高耐圧用素子を使用しないで、FET2
1のオン/オフを確実に制御することができる。
Further, in this embodiment, since the pulsating current is resistance-divided by the resistors 14 and 15, a slight voltage is applied to the gate of the FET 16 even when the voltage value of the pulsating current is lower than the reference voltage Vr. To be done. For this reason, on / off of the FET 16 may not be reliably controlled. In such a case, by disposing a Zener diode between the connection point between the cathodes of the diodes 12 and 13 and the resistor 14, it is possible to reliably control the ON / OFF of the FET 16. Further, the FET 16 and the transistor 22 control the ON / OFF of the FET 21, but in this case, it is necessary to use a high breakdown voltage type FET 16. In order to improve this point, the FET 16
If a photodiode of a photocoupler is used instead of and a phototransistor is used to control the gate voltage of the FET 21, the high breakdown voltage element is not used and the FET2
ON / OFF of 1 can be controlled reliably.

【0036】(実施例2)次に、図7を参照して、第2
の実施例について説明する。このスイッチング電源装置
61は、第1の実施例におけるスイッチング電源装置1
とは、蓄積供給制御手段6の電源をトランス52の補助
巻線から得ると共に、脈流の瞬時電圧値から所定電圧値
だけ低下した電圧値を基準電圧Vrとしている点、およ
び蓄積供給制御手段6にトライアックを使用すると共に
電源投入時におけるコンデンサ30への突入電流を阻止
している点が基本的に異なっている。なお、同図は、図
6におけるダイオードブリッジ11の出力端子からトラ
ンス31の一次コイルまでに相当する構成を示してい
る。
(Embodiment 2) Next, referring to FIG.
An example will be described. This switching power supply device 61 is the switching power supply device 1 in the first embodiment.
Means that the power supply of the storage and supply control means 6 is obtained from the auxiliary winding of the transformer 52, and the voltage value obtained by reducing the instantaneous voltage value of the pulsating current by a predetermined voltage value is used as the reference voltage Vr, and the storage and supply control means 6 It is basically different in that it uses a triac and blocks an inrush current to the capacitor 30 when the power is turned on. The figure shows a configuration corresponding to the output terminal of the diode bridge 11 to the primary coil of the transformer 31 in FIG.

【0037】このスイッチング電源装置61では、スイ
ッチング回路32のスイッチングがオンのときにトラン
ス52の補助コイル52bに蓄積されたエネルギーが、
スイッチングがオフのときに放出され、ダイオード25
およびコンデンサ26によって、蓄積供給制御手段6と
してのトライアック65やトランジスタ53の制御用電
源となる。なお、補助コイル52bは、スイッチング用
トランスに通常備えられており、補助コイル52bの採
用によるコストアップを招くことはない。
In this switching power supply device 61, the energy stored in the auxiliary coil 52b of the transformer 52 when the switching of the switching circuit 32 is on is
Emitted when switching off, diode 25
The capacitor 26 serves as a power source for controlling the triac 65 and the transistor 53 as the storage / supply control means 6. The auxiliary coil 52b is usually included in the switching transformer, and therefore the cost increase due to the adoption of the auxiliary coil 52b is not caused.

【0038】スイッチング電源装置61では、コンデン
サ30への初期充電時においては、コンデンサ30、ダ
イオード62および抵抗63を介して0Vラインに脈流
が流れるため、抵抗63によって初期の電流の突入が阻
止されると共に、コンデンサ30に電荷がある程度蓄積
される。この状態で、スイッチング回路32によるスイ
ッチング動作が開始されてトランス52の巻線52bに
電圧が発生すると、抵抗63の両端に発生している電圧
によってトランジスタ64が作動することにより、トラ
ンジスタ53も作動する。この結果、トランジスタ53
のエミッタ電流が流れてトライアック65のゲートに電
圧が印加される。次いで、トライアック65が導通し、
コンデンサ30に充電電流が流れ、コンデンサ30は、
脈流の最大値Vpまで充電されて保持される。一方、コ
ンデンサ30が最大値Vpまで充電されると、コンデン
サ30を介しての電流がトライアック65に流れなくな
る結果、トライアック65は自動的に非導通状態にな
る。
In the switching power supply device 61, when the capacitor 30 is initially charged, a pulsating current flows through the capacitor 30, the diode 62 and the resistor 63 to the 0V line, so that the resistor 63 prevents the initial inrush of current. At the same time, electric charges are accumulated to some extent in the capacitor 30. In this state, when the switching operation by the switching circuit 32 is started and a voltage is generated in the winding 52b of the transformer 52, the transistor 64 is operated by the voltage generated across the resistor 63, and the transistor 53 is also operated. . As a result, the transistor 53
And the voltage is applied to the gate of the triac 65. Then, the triac 65 becomes conductive,
The charging current flows through the capacitor 30, and the capacitor 30
It is charged and held to the maximum value Vp of the pulsating flow. On the other hand, when the capacitor 30 is charged to the maximum value Vp, current does not flow through the capacitor 30 to the triac 65, and as a result, the triac 65 is automatically brought into a non-conducting state.

【0039】次いで、脈流の瞬時電圧値が基準電圧Vr
よりも低下すると、トランジスタ53のベース電流が、
抵抗65、ダイオード66およびツェナーダイオード5
6を介してコンデンサ30に流れ込む。これにより、ト
ランジスタ53のエミッタおよび抵抗57を介してトラ
イアック65のゲートにゲート電圧が印加され、トライ
アック65が導通状態になる。この結果、コンデンサ3
0に蓄積された電荷が同図に示す電流I13として流れ、
トランス52の一次コイル52aに供給される。これに
より、図6におけるスイッチング電源装置1と同様な効
果を発揮する。
Next, the instantaneous voltage value of the pulsating current is determined by the reference voltage Vr.
Lower than that, the base current of the transistor 53 becomes
Resistor 65, diode 66 and Zener diode 5
It flows into the capacitor 30 via 6. As a result, a gate voltage is applied to the gate of the triac 65 via the emitter of the transistor 53 and the resistor 57, and the triac 65 becomes conductive. As a result, capacitor 3
The electric charge accumulated in 0 flows as a current I 13 shown in FIG.
It is supplied to the primary coil 52a of the transformer 52. Thereby, the same effect as the switching power supply device 1 in FIG. 6 is exhibited.

【0040】このように、この実施例では、安価なトラ
イアック65を使用することにより、低価格でありなが
ら、コンデンサ30への充電および放電を共に制御する
ことができる。また、抵抗63の抵抗値を選択すること
によって、突入電流の値を自由に設定することができ
る。
As described above, in this embodiment, by using the inexpensive triac 65, both charging and discharging of the capacitor 30 can be controlled at a low cost. Moreover, by selecting the resistance value of the resistor 63, the value of the inrush current can be freely set.

【0041】(実施例3)次に、図8を参照して、第3
の実施例について説明する。このスイッチング電源装置
71が第2の実施例におけるスイッチング電源装置61
と基本的に異なるのは、電源投入時におけるコンデンサ
30への突入電流の阻止機能を削除して簡易な構成にし
ている点である。なお、同図は、図7における構成要素
で同一のものは同一の符号を使用し、その詳細説明を省
略する。
(Embodiment 3) Next, referring to FIG.
An example will be described. This switching power supply device 71 is the switching power supply device 61 in the second embodiment.
What is basically different from this is that the function of blocking the inrush current to the capacitor 30 when the power is turned on is deleted to simplify the configuration. The same components in FIG. 7 as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0042】このスイッチング電源装置71では、電源
投入時において、脈流が、コンデンサ30、ダイオード
62および抵抗63を介してトライアック65のゲート
に印加されるため、トライアック65が導通状態にな
る。このため、コンデンサ30を介してトライアック6
5に流れ込み充電が行われる。放電時においては、図7
における電流13と同じ経路で電流14が流れることによ
り、トランス52の一次コイルにエネルギーを供給す
る。
In this switching power supply device 71, when the power is turned on, the pulsating current is applied to the gate of the triac 65 via the capacitor 30, the diode 62 and the resistor 63, so that the triac 65 becomes conductive. Therefore, the triac 6 is connected via the capacitor 30.
It flows into 5 and charging is performed. At the time of discharging,
The current 14 flows through the same path as the current 13 in the above , thereby supplying energy to the primary coil of the transformer 52.

【0043】このように、この実施例では、非常に簡易
な構成で、コンデンサ30の充放電を制御することがで
きる。また、コンデンサ30への電荷の蓄積放出のため
の制御回路を簡易にしたので、制御用に用いられる電力
を少なくすることができる結果、装置の変換効率を向上
させることができる。
As described above, in this embodiment, charging / discharging of the capacitor 30 can be controlled with a very simple structure. Further, since the control circuit for accumulating and discharging the charge to and from the capacitor 30 is simplified, the power used for control can be reduced, and as a result, the conversion efficiency of the device can be improved.

【0044】なお、上記第1〜第3の実施例では、コン
デンサ30への充電を制御するためにFETまたはトラ
イアックを使用しているが、これに限らず、本発明にお
ける蓄積供給制御手段として、トランジスタやサイリス
タなどのスイッチ素子を使用することができる。さら
に、上記実施例ではフライバック形スイッチング電源装
置の構成を説明したが、これに限らず、本発明は、フォ
ワード形スイッチング電源装置にも適用することができ
る。また、電力変換手段3は、定電圧電源、定電流電源
および定電力電源として構成することができる。
Although the FET or the triac is used to control the charging of the capacitor 30 in the first to third embodiments, the present invention is not limited to this, and the storage and supply control means in the present invention may be Switch elements such as transistors and thyristors can be used. Furthermore, although the configuration of the flyback type switching power supply device has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a forward type switching power supply device. Further, the power conversion means 3 can be configured as a constant voltage power supply, a constant current power supply, and a constant power power supply.

【0045】なお、以上の実施例では、脈流の電圧値と
基準値とを比較することによって、コンデンサ30の充
放電を制御する例について説明したが、これに限定され
ず、脈流の電圧値および脈流に基づいて生成される比較
電圧のいずれか一方または両方と基準値とを比較するこ
とによって充放電を制御することができる。この場合の
比較電圧として、脈流の電圧値をAとした場合、一般式
として、(k・A±l)で表される電圧を用いることが
できる(ただし、kおよびlは、それぞれ比例定数およ
び重畳電圧を示す)。具体的には、電圧値(k・A)
は、脈流をk倍昇圧した電圧を意味し、電圧(k・A+
l)は、脈流をk倍昇圧した電圧に電圧lを重畳した電
圧を意味する。また、基準電圧には、予め設定した固定
的な基準電圧を含むのは勿論のこと、脈流の電圧値に比
例して変動するような基準電圧をも含む。具体的には、
比較電圧(k・A)を電圧(k1 ・A)(ただし、k1
は比例定数を意味する)と比較するような場合が該当す
る。
In the above embodiments, the example in which the charge / discharge of the capacitor 30 is controlled by comparing the voltage value of the pulsating current with the reference value has been described, but the present invention is not limited to this, and the voltage of the pulsating current is not limited to this. The charge / discharge can be controlled by comparing one or both of the reference voltage and the comparison voltage generated based on the value and the pulsating current. As the comparison voltage in this case, when the voltage value of the pulsating current is A, a voltage represented by (k · A ± l) can be used as a general formula (where k and l are proportional constants, respectively). And the superimposed voltage). Specifically, voltage value (k · A)
Means a voltage obtained by boosting the pulsating flow by k times, and the voltage (k · A +
1) means a voltage obtained by superposing the voltage 1 on the voltage obtained by boosting the pulsating flow by k times. The reference voltage includes, of course, a preset fixed reference voltage, and also includes a reference voltage that varies in proportion to the pulsating current voltage value. In particular,
The comparison voltage (k · A) is converted to the voltage (k 1 · A) (where k 1
Means a constant of proportionality).

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように請求項1記載のスイッチン
グ電源装置によれば、例えば、エネルギー供給手段とし
てコンデンサを使用するとしたときには、蓄積エネルギ
ー量は、コンデンサの端子間電圧の2乗に比例して大き
くなるため、十分に大きなエネルギーを蓄積することが
できる結果、小容量のコンデンサを使用することができ
る。また、エネルギー供給手段は、余分なエネルギーを
蓄積することがなく、より小容量のコンデンサなどを使
用することができる。さらに、入力交流を直接エネルギ
ー供給手段に蓄積することにより、エネルギーの循環が
防止される結果、さらに小容量のコンデンサを使用する
ことができる。
As described above, according to the switching power supply device of the first aspect, for example, when a capacitor is used as the energy supplying means, the stored energy amount is proportional to the square of the voltage between the terminals of the capacitor. As a result, a sufficiently large energy can be stored, and as a result, a small capacity capacitor can be used. Further, the energy supply means does not store extra energy and can use a capacitor having a smaller capacity. Furthermore, by storing the input alternating current directly in the energy supply means, energy circulation is prevented, so that a capacitor with a smaller capacity can be used.

【0047】さらに、請求項2および3記載のスイッチ
ング電源装置によれば、入力交流の電圧に巻線電圧を重
畳させた電圧に基づくエネルギーをエネルギー供給手段
に蓄積させれば、例えば、エネルギー供給手段としてコ
ンデンサを使用した場合には、その端子間電圧の値をよ
り大きくすることができる結果、さらに大きなエネルギ
ーを蓄積させることが可能になると共に小容量のコンデ
ンサを使用することができる。
Further, according to the switching power supply device of the second and third aspects, if the energy based on the voltage obtained by superposing the winding voltage on the input AC voltage is accumulated in the energy supply means, for example, the energy supply means. When a capacitor is used as the result, the value of the voltage between the terminals can be made larger, and as a result, it becomes possible to store a larger amount of energy and a small capacity capacitor can be used.

【0048】また、請求項4記載のスイッチング電源装
置によれば、コストアップを招くことなく、蓄積供給制
御手段の制御用電源を構成することができる。
Further, according to the switching power supply device of the fourth aspect, it is possible to configure the control power supply of the storage and supply control means without increasing the cost.

【0049】また、請求項5記載のスイッチング電源装
置によれば、スイッチング電源装置のメイン電源ライン
に通常設ける突入電流阻止用手段を不要にすることがで
きる。また、この場合、コンデンサの容量を小さくする
ことができるため、簡易な構成で突入電流を阻止するこ
とが可能になる。
According to the fifth aspect of the switching power supply device, it is possible to eliminate the need for the rush current blocking means normally provided in the main power supply line of the switching power supply device. Further, in this case, since the capacitance of the capacitor can be reduced, it is possible to prevent the inrush current with a simple configuration.

【0050】さらに請求項6記載のスイッチング電源装
置によれば、安価なトライアックによって、エネルギー
の蓄積供給を共に制御することができるため、装置のコ
ストダウンを図ることができる。
Further, according to the sixth aspect of the switching power supply device, the storage and supply of energy can be controlled together by the inexpensive triac, so that the cost of the device can be reduced.

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

【図1】本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装
置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装
置において生成された脈流の信号波形図である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram of a pulsating current generated in the switching power supply device according to the embodiment of the present invention.

【図3】(a)は本実施形態におけるエネルギー供給手
段へのエネルギーの蓄積および供給を説明するための脈
流の信号波形図であり、(b)は電圧低下信号の信号波
形図である。
FIG. 3A is a pulsating flow signal waveform diagram for explaining storage and supply of energy to an energy supply unit in the present embodiment, and FIG. 3B is a signal waveform diagram of a voltage drop signal.

【図4】(a)は本実施形態におけるエネルギー供給手
段としてのコンデンサに充電する期間を説明するための
信号波形図であり、(b)はコンデンサの端子間電圧の
信号波形図であり、(c)は電力変換手段に供給される
電力の信号波形図である。
FIG. 4A is a signal waveform diagram for explaining a period for charging a capacitor as an energy supply unit in the present embodiment, and FIG. 4B is a signal waveform diagram of a voltage between terminals of the capacitor, c) is a signal waveform diagram of the power supplied to the power conversion means.

【図5】第1実施例の変更実施例におけるトランスに供
給される電力の信号波形図である。
FIG. 5 is a signal waveform diagram of electric power supplied to a transformer according to a modification of the first embodiment.

【図6】第1実施例に係るスイッチング電源装置の回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of the switching power supply device according to the first embodiment.

【図7】第2の実施例に係るスイッチング電源装置の回
路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a switching power supply device according to a second embodiment.

【図8】第3の実施例に係るスイッチング電源装置の回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a switching power supply device according to a third embodiment.

【図9】従来のスイッチング電源装置の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional switching power supply device.

【図10】従来のスイッチング電源装置におけるコンデ
ンサの端子間電圧の信号波形図である。
FIG. 10 is a signal waveform diagram of a voltage between terminals of a capacitor in a conventional switching power supply device.

【符号の説明】 1 スイッチング電源装置 3 電力変換手段 4 電圧値判別手段 5 エネルギー供給手段 6 蓄積供給制御手段 16 FET 21 FET 22 トランジスタ 30 コンデンサ 31 トランス 52b 補助コイル 53 トランジスタ 61 スイッチング電源装置 63 抵抗 65 トライアック[Explanation of reference numerals] 1 switching power supply device 3 power conversion means 4 voltage value determination means 5 energy supply means 6 storage supply control means 16 FET 21 FET 22 transistor 30 capacitor 31 transformer 52b auxiliary coil 53 transistor 61 switching power supply device 63 resistance 65 triac

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 FIG. 6

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図7[Name of item to be corrected] Figure 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図7】 FIG. 7

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図8】 [Figure 8]

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Figure 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図9】 [Figure 9]

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図10[Name of item to be corrected] Fig. 10

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図10】 FIG. 10

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図11[Correction target item name] FIG.

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された入力交流をスイッチングする
ことにより交流および直流のいずれかに変換する電力変
換手段と、前記入力交流の電圧が所定電圧よりも低いと
きに前記電力変換手段にエネルギーを供給するエネルギ
ー供給手段とを備えているスイッチング電源装置におい
て、 前記入力交流の電圧値および当該入力交流に基づいて生
成される比較電圧の少なくとも一方が基準電圧を超えた
か低下したかを判別する電圧値判別手段と、前記電圧値
判別手段によって超えていると判別された期間内に前記
エネルギー供給手段に対して前記入力交流によってエネ
ルギーを蓄積させると共に、前記電圧値判別手段によっ
て低下したと判別されたときに前記エネルギー供給手段
に蓄積されているエネルギーを前記電力変換手段に供給
させる蓄積供給制御手段とを備えていることを特徴とす
るスイッチング電源装置。
1. A power conversion means for converting an input alternating current into either alternating current or direct current by switching the input alternating current, and supplying energy to the power conversion means when the voltage of the input alternating current is lower than a predetermined voltage. In a switching power supply device having an energy supply means for performing a voltage value determination for determining whether at least one of a voltage value of the input AC and a comparison voltage generated based on the input AC exceeds or drops below a reference voltage. Means for storing energy by the input alternating current with respect to the energy supply means within a period determined by the voltage value determination means, and when the voltage value determination means determines that the energy has decreased. A storage supply for supplying the energy stored in the energy supply means to the power conversion means. Switching power supply unit, characterized in that a control means.
【請求項2】 前記電力変換手段は、スイッチング用ト
ランスを備え、前記蓄積供給制御手段は、前記スイッチ
ング用トランスの巻線を介して前記エネルギー供給手段
にエネルギーを蓄積させることを特徴とする請求項1記
載のスイッチング電源装置。
2. The power conversion means includes a switching transformer, and the storage and supply control means stores energy in the energy supply means via a winding of the switching transformer. 1. The switching power supply device according to 1.
【請求項3】 前記エネルギーは、前記入力交流の電圧
に前記スイッチング用トランスの巻線電圧を重畳させた
電圧に基づくエネルギーであることを特徴とする請求項
2記載のスイッチング電源装置。
3. The switching power supply device according to claim 2, wherein the energy is energy based on a voltage obtained by superposing a winding voltage of the switching transformer on the input AC voltage.
【請求項4】 前記スイッチング用トランスは、前記蓄
積供給制御手段に制御用電力を供給するための補助巻線
を備えていることを特徴とする請求項2または3に記載
のスイッチング電源装置。
4. The switching power supply device according to claim 2, wherein the switching transformer includes an auxiliary winding for supplying control power to the storage and supply control means.
【請求項5】 前記蓄積供給制御手段は、電源投入時に
おける前記エネルギー供給手段への突入電流を阻止する
ための突入電流阻止手段を備えていることを特徴とする
請求項1から4のいずれかに記載のスイッチング電源装
置。
5. The storage and supply control means comprises an inrush current blocking means for blocking an inrush current to the energy supply means when the power is turned on. The switching power supply device according to.
【請求項6】 前記蓄積供給制御手段は、トライアック
を備え、当該トライアックを作動させることにより、前
記エネルギー供給手段にエネルギーを蓄積させると共に
当該エネルギー供給手段に蓄積されているエネルギーを
前記電力変換手段に供給させることを特徴とする請求項
1から5のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
6. The storage and supply control means includes a triac, and by operating the triac, energy is stored in the energy supply means and energy stored in the energy supply means is transferred to the power conversion means. The switching power supply device according to claim 1, wherein the switching power supply device is supplied.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063737A1 (en) * 2000-02-25 2001-08-30 Lucent Technologies Inc. Power supply circuit
JP2012249524A (en) * 2012-09-20 2012-12-13 Sanken Electric Co Ltd Switching power supply device

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