JPH10229673A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JPH10229673A
JPH10229673A JP3246697A JP3246697A JPH10229673A JP H10229673 A JPH10229673 A JP H10229673A JP 3246697 A JP3246697 A JP 3246697A JP 3246697 A JP3246697 A JP 3246697A JP H10229673 A JPH10229673 A JP H10229673A
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JP
Japan
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circuit
transformer
power supply
current
resonance
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JP3246697A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Shimizu
克彦 清水
Shoji Hatta
昌治 八田
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effect constant current voltage drooping type overcurrent control through a simple circuit by an arrangement wherein an overcurrent protection circuit detects a current flowing through the secondary winding of a transformer and actuates overcurrent protective operation for a switching element based on a detection signal. SOLUTION: An overcurrent protection circuit 5 detects a current flowing through the secondary winding 32 of a transformer 3 and actuates overcurrent protective operation for switching elements 11, 12 based on a detection signal. The overcurrent protection circuit 5 comprises a current transformer 51 serving as a current detection means. The current transformer 51 has a primary winding 511 inserted a diode 422 and a second winding 322 constituting the secondary winding 32 of the transformer 3. The primary winding 511 of the current transformer 51 may be inserted a diode 421 and the primary winding 321 of the transformer 3. Consequently, constant current voltage drooping type overcurrent control can be effected through a simple circuit.

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、共振型のスイッチ
ング電源に関する。
The present invention relates to a resonance type switching power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】共振型スイッチング電源は、高効率、低
雑音が達成できる可能性があるスイッチング電源として
注目されている。スイッチング電源は、ハードスイッチ
ング方式と、ソフトスイッチング方式の2つの方式に大
別される。本発明に係る共振型スイッチング電源はソフ
トスイッチング方式の範疇に入る。共振型スイッチング
電源は、直流電源をスイッチング回路によってスイッチ
ングし、スイッチング出力を共振回路で共振させ、共振
出力を出力整流平滑回路を用いて、直流に変換して出力
する。共振回路方式としては、直列共振、並列共振、直
並列共振または複共振等、種々の回路方式が知られてい
る。共振型スイッチング電源に係る先行技術文献例とし
ては特開平7−298614号公報、特開平7−274
499号公報等がある。
2. Description of the Related Art Resonant type switching power supplies have attracted attention as switching power supplies that can achieve high efficiency and low noise. Switching power supplies are roughly classified into two types, a hard switching type and a soft switching type. The resonance type switching power supply according to the present invention belongs to the category of the soft switching type. The resonance type switching power supply switches a DC power supply by a switching circuit, causes a switching output to resonate in the resonance circuit, converts the resonance output to DC using an output rectifying and smoothing circuit, and outputs the DC. As the resonance circuit system, various circuit systems such as series resonance, parallel resonance, series-parallel resonance, and multiple resonance are known. Examples of prior art documents relating to the resonance type switching power supply include JP-A-7-298614 and JP-A-7-274.
No. 499, and the like.

【0003】共振型スイッチング電源において、出力の
安定化は、スイッチング周波数を制御することによって
行なう。例えば、共振回路の共振周波数foよりも高い
周波数領域で動作する共振型スイッチング電源の場合、
出力電圧が基準値よりも高い方向に移行しようとする場
合は、スイッチング周波数が高くなる方向に、また、出
力電圧が低下する方向に移行しようとする場合はスイッ
チング周波数が低くなる方向に制御する。
In a resonance type switching power supply, output stabilization is performed by controlling a switching frequency. For example, in the case of a resonance type switching power supply that operates in a frequency region higher than the resonance frequency fo of the resonance circuit,
When the output voltage is going to be higher than the reference value, the switching frequency is controlled to be higher, and when the output voltage is going to be lower, the switching frequency is controlled to be lower.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】共振型スイッチング電
源には、種々の改善すべき技術的課題が、未解決のまま
残されている。そのうちの一つが、過電流制御に関する
問題である。過電流制御の好ましい制御動作は、一定の
過電流値で出力電圧を略零に低下させる定電流電圧垂下
特性が得られるように、スイッチング素子のスイッチン
グ動作を制御することである。しかし、共振型スイッチ
ング電源において、定電流電圧垂下特性を得ることは容
易ではない。この過電流制御の困難性は、共振型スイッ
チング電源の本質的動作特性に由来する。
Various technical problems to be improved remain unresolved in the resonance type switching power supply. One of them is a problem related to overcurrent control. A preferable control operation of the overcurrent control is to control the switching operation of the switching element such that a constant current voltage drooping characteristic of reducing the output voltage to substantially zero at a constant overcurrent value is obtained. However, it is not easy to obtain a constant current voltage drop characteristic in a resonance type switching power supply. This difficulty in overcurrent control stems from the essential operating characteristics of the resonant switching power supply.

【0005】過電流制御手段として、従来は、例えば上
述した先行技術文献にも見られるように、スイッチング
素子に流れる電流または共振回路に流れる一次側電流を
検出し、その検出信号を過電流制御を行なうための信号
として用いていた。
Conventionally, as the overcurrent control means, a current flowing through a switching element or a primary side current flowing through a resonance circuit is detected as described in the above-mentioned prior art document, and the detection signal is used to perform overcurrent control. It was used as a signal for performing.

【0006】しかし、スイッチング素子に流れる電流ま
たは共振回路に流れる一次側電流は、疑似正弦波の一部
であり、疑似正弦波の導通角(電気角)が小さくなるほ
ど、電流尖頭値が小さくなる。このため、過電流検出に
対応して、動作周波数を増加させて、出力電圧を低下さ
せるように動作させた場合、電流尖頭値が低下してしま
う。このため、スイッチング素子に流れる電流または共
振回路に流れる一次側電流を検出して、過電流制御を行
なう従来の共振型スイッチング電源においては、定電流
電圧垂下特性の過電流制御を行なうことが困難である。
一般的には、定電力垂下特性になってしまうため、出力
電流が大きくなりすぎ、回路の保護が行えなくなってし
まう。
However, the current flowing through the switching element or the primary current flowing through the resonance circuit is a part of the pseudo sine wave, and the smaller the conduction angle (electrical angle) of the pseudo sine wave, the smaller the current peak value. . For this reason, when the operation frequency is increased and the output voltage is decreased in response to the overcurrent detection, the current peak value decreases. For this reason, in a conventional resonance type switching power supply that performs overcurrent control by detecting a current flowing through a switching element or a primary current flowing through a resonance circuit, it is difficult to perform overcurrent control with a constant current voltage drooping characteristic. is there.
In general, the output characteristic becomes a constant power drooping characteristic, so that the output current becomes too large and the circuit cannot be protected.

【0007】上述した従来の過電流検出方式において、
定電流電圧垂下特性を得ようとすれば、過電流検出と同
時に、動作を停止してしまうか、または、電流尖頭値の
変化に追従して過電流検出レベルを変える回路構成を採
らなければならず、回路が複雑になる。簡単な回路で、
良好な定電流電圧垂下特性を得ることは、きわめて困難
である。
In the above conventional overcurrent detection method,
In order to obtain the constant current voltage drooping characteristic, the operation must be stopped at the same time as the overcurrent detection, or a circuit configuration that changes the overcurrent detection level following the change in the peak current value must be adopted. Instead, the circuit becomes complicated. With a simple circuit,
It is extremely difficult to obtain good constant current voltage drop characteristics.

【0008】本発明の課題は、簡単な回路によって定電
流電圧垂下型の過電流制御を行うことの可能な共振型ス
イッチング電源を提供することである。
An object of the present invention is to provide a resonance type switching power supply capable of performing a constant current voltage droop type overcurrent control with a simple circuit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るスイッチング電源は、2つのスイッ
チング素子と、共振回路と、トランスと、出力整流平滑
回路と、過電流保護回路とを含む。
In order to solve the above-mentioned problems, a switching power supply according to the present invention comprises two switching elements, a resonance circuit, a transformer, an output rectifying / smoothing circuit, and an overcurrent protection circuit. Including.

【0010】前記2つのスイッチング素子は、直列に接
続され、直列回路の両端が直流電源に導かれ、交互に駆
動される。前記トランスは、少なくとも、一次巻線と、
二次巻線とを含んでいる。前記共振回路は、共振コンデ
ンサと、共振インダクタとを有している。
[0010] The two switching elements are connected in series, and both ends of the series circuit are led to a DC power supply and driven alternately. The transformer has at least a primary winding,
And a secondary winding. The resonance circuit has a resonance capacitor and a resonance inductor.

【0011】前記共振コンデンサ、前記共振インダクタ
及び前記トランスの前記一次巻線は直列に接続され、直
列回路の両端が前記2つのスイッチング素子の接続点
と、前記2つのスイッチング素子によって構成される前
記直列回路の一端との間に接続されている。前記出力整
流平滑回路は、前記トランスの前記二次巻線に接続され
ている。前記過電流保護回路は、前記トランスの前記二
次巻線側に流れる電流を検出し、検出信号に基づいて、
前記スイッチング素子に対し過電流保護動作を与える。
The resonance capacitor, the resonance inductor, and the primary winding of the transformer are connected in series, and both ends of a series circuit are connected to the connection point of the two switching elements, and the series connection is formed by the two switching elements. It is connected between one end of the circuit. The output rectifying / smoothing circuit is connected to the secondary winding of the transformer. The overcurrent protection circuit detects a current flowing on the secondary winding side of the transformer, and based on a detection signal,
An overcurrent protection operation is given to the switching element.

【0012】本発明に係るスイッチング電源において、
直列に接続された2つのスイッチング素子を交互に動作
させることにより、入力された直流電源をスイッチング
し、そのスイッチング出力を共振回路及びトランスの一
次巻線に供給する。
In the switching power supply according to the present invention,
The input DC power supply is switched by alternately operating two switching elements connected in series, and the switching output is supplied to the resonance circuit and the primary winding of the transformer.

【0013】2つのスイッチング素子の接続点と、2つ
のスイッチング素子によって構成される直列回路の一端
との間には、共振回路を構成する共振コンデンサ及び共
振インダクタと、トランスの一次巻線を直列に接続した
直列回路の両端が接続されているから、2つのスイッチ
ング素子の交互動作により、共振回路及びトランスの一
次巻線に、共振回路の共振周波数に対応した疑似正弦波
電流が流れる。このとき、一次巻線と結合する二次巻線
に誘起電圧が発生する。この誘起電圧はトランスの二次
巻線に接続された出力整流平滑回路により直流に変換さ
れ、出力される。
A resonance capacitor and a resonance inductor forming a resonance circuit and a primary winding of a transformer are connected in series between a connection point of the two switching elements and one end of a series circuit formed by the two switching elements. Since both ends of the connected series circuit are connected, a pseudo sine wave current corresponding to the resonance frequency of the resonance circuit flows through the resonance circuit and the primary winding of the transformer due to the alternate operation of the two switching elements. At this time, an induced voltage is generated in the secondary winding coupled to the primary winding. This induced voltage is converted to direct current by an output rectifying and smoothing circuit connected to the secondary winding of the transformer, and is output.

【0014】過電流保護回路は、トランスの二次巻線側
に流れる電流を検出し、検出信号に基づいて、スイッチ
ング素子に対し過電流保護動作を与える。
The overcurrent protection circuit detects a current flowing on the secondary winding side of the transformer, and gives an overcurrent protection operation to the switching element based on the detection signal.

【0015】トランスの二次巻線側に流れる電流は、出
力整流平滑回路の回路方式によって異なる。出力整流平
滑回路が出力チョークコイルを含むチョークインプット
型となっている場合は、トランスの二次巻線には台形状
の電流が流れる。台形状電流は、出力電圧が零ボルトま
で低下した場合は三角波となる。また、その尖頭値は出
力電流とほぼ等しくなる。従って、この電流を検出し、
電圧信号等に変換することにより、定電流電圧垂下特性
の過電流制御を行なうことができる。
The current flowing on the secondary winding side of the transformer differs depending on the circuit system of the output rectifying / smoothing circuit. When the output rectifying and smoothing circuit is of a choke input type including an output choke coil, a trapezoidal current flows through the secondary winding of the transformer. The trapezoidal current becomes a triangular wave when the output voltage drops to zero volts. Further, the peak value becomes substantially equal to the output current. Therefore, by detecting this current,
By converting the voltage into a voltage signal or the like, overcurrent control of the constant current voltage drooping characteristic can be performed.

【0016】出力整流平滑回路が出力チョークコイルを
含まないコンデンサインプット型となっている場合は、
トランスの二次巻線には正弦波状の電流が流れる。従っ
て、この電流を検出し、その平均値を電圧信号等に変換
することにより、定電流電圧垂下特性の過電流制御を行
なうことができる。
When the output rectifying / smoothing circuit is a capacitor input type that does not include an output choke coil,
A sinusoidal current flows through the secondary winding of the transformer. Therefore, by detecting this current and converting the average value into a voltage signal or the like, overcurrent control of the constant current voltage drooping characteristic can be performed.

【0017】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、実施例である添付図面を参照して、更に詳しく説明
する。
Other objects, configurations and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings which are embodiments.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係るスイッチング
電源の電気回路図である。図示するように、本発明に係
るスイッチング電源は、スイッチング回路1と、共振回
路2と、トランス3と、出力整流平滑回路4と、過電流
保護回路5と、制御回路6とを有する。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a switching power supply according to the present invention. As shown, the switching power supply according to the present invention includes a switching circuit 1, a resonance circuit 2, a transformer 3, an output rectifying and smoothing circuit 4, an overcurrent protection circuit 5, and a control circuit 6.

【0019】スイッチング回路1は、入力された直流電
源Vinをスイッチングする。スイッチング回路1は、第
1のスイッチング素子11及び第2のスイッチング素子
12を有する。第1のスイッチング素子11及び第2の
スイッチング素子12は、FET等でなり、その主回路
が互いに直列に接続され、その両端が直流電源装置7に
接続されている。直流電源装置7は、通常は、交流電源
を直流に変換する整流平滑回路として構成される。直流
電源装置7はスイッチング電源装置の一部として備えら
れていてもよいし、外部要素であってもよい。
The switching circuit 1 switches the input DC power source Vin. The switching circuit 1 has a first switching element 11 and a second switching element 12. The first switching element 11 and the second switching element 12 are composed of FETs and the like, and their main circuits are connected in series with each other, and both ends thereof are connected to the DC power supply 7. The DC power supply 7 is usually configured as a rectifying and smoothing circuit that converts AC power into DC. The DC power supply 7 may be provided as a part of the switching power supply, or may be an external element.

【0020】トランス3は、少なくとも、一次巻線31
と、二次巻線32とを含んでいる。実施例は、出力整流
平滑回路4を両波整流回路方式とした場合に適した二次
巻線構造を示し、二次巻線32は、第1の巻線321
と、第2の巻線322の二つの巻線を備え、第1の巻線
321及び第2の巻線322は、それぞれの一端が互い
に接続されている。
The transformer 3 includes at least a primary winding 31
And a secondary winding 32. The embodiment shows a secondary winding structure suitable for a case where the output rectifying / smoothing circuit 4 is a dual-wave rectifying circuit type. The secondary winding 32 is composed of a first winding 321.
And two windings of a second winding 322, and the first winding 321 and the second winding 322 have one ends connected to each other.

【0021】共振回路2は、共振コンデンサ21と、共
振インダクタ22とを有する。共振コンデンサ21及び
共振インダクタ22は、スイッチング回路1とトランス
3の一次巻線31とを含む回路ループ内に接続されてい
る。実施例では、共振コンデンサ21は、トランス3の
一次巻線31の一端と、第1のスイッチング素子11及
び第2のスイッチング素子12の接続点との間に接続さ
れ、共振インダクタ22は、トランス3の一次巻線31
の他端と第2のスイッチング素子12の主電極との間に
接続されている。従って、共振回路2は共振コンデンサ
21及び共振インダクタ22による直列共振回路を構成
している。
The resonance circuit 2 has a resonance capacitor 21 and a resonance inductor 22. The resonance capacitor 21 and the resonance inductor 22 are connected in a circuit loop including the switching circuit 1 and the primary winding 31 of the transformer 3. In the embodiment, the resonance capacitor 21 is connected between one end of the primary winding 31 of the transformer 3 and a connection point of the first switching element 11 and the second switching element 12, and the resonance inductor 22 is connected to the transformer 3 Primary winding 31
And the main electrode of the second switching element 12. Therefore, the resonance circuit 2 forms a series resonance circuit including the resonance capacitor 21 and the resonance inductor 22.

【0022】出力整流平滑回路4は、トランス3の二次
巻線32に接続され、二次巻線32に生じる誘起電圧を
直流に変換して出力する。出力整流平滑回路4は、チョ
ークインプット回路でなる平滑回路41を有する。平滑
回路41は、出力チョークコイル411と、出力平滑コ
ンデンサ412とを有する。整流回路42は第1のダイ
オード421と、第2のダイオード422とを有する。
第1のダイオード421のアノードは第1の巻線321
の他端に接続され、第2のダイオード422のアノード
は第2の巻線の他端に接続されている。第1のダイオー
ド421及び第2のダイオード422のカソードは互い
に接続され、平滑回路41を構成する出力チョークコイ
ル411の一端に接続されている。
The output rectifying / smoothing circuit 4 is connected to the secondary winding 32 of the transformer 3 and converts an induced voltage generated in the secondary winding 32 into DC and outputs the DC. The output rectifying / smoothing circuit 4 has a smoothing circuit 41 composed of a choke input circuit. The smoothing circuit 41 has an output choke coil 411 and an output smoothing capacitor 412. The rectifier circuit 42 has a first diode 421 and a second diode 422.
The anode of the first diode 421 is connected to the first winding 321.
And the anode of the second diode 422 is connected to the other end of the second winding. The cathodes of the first diode 421 and the second diode 422 are connected to each other, and are connected to one end of an output choke coil 411 constituting the smoothing circuit 41.

【0023】過電流保護回路5は、トランス3の二次巻
線32側に流れる電流を検出し、検出信号に基づいて、
スイッチング素子11、12に対し過電流保護動作を与
える。図示された過電流保護回路5は、電流検出手段と
なるカレントトランス51を含んでいる。カレントトラ
ンス51の一次巻線511は、トランス3の二次巻線3
2を構成する第2の巻線322と、ダイオード422と
の間に挿入されている。カレントトランス51の一次巻
線511は、トランス3の第1の巻線321と、ダイオ
ード421との間に挿入することもできる。
The overcurrent protection circuit 5 detects a current flowing on the secondary winding 32 side of the transformer 3 and, based on the detection signal,
The switching elements 11 and 12 are provided with an overcurrent protection operation. The illustrated overcurrent protection circuit 5 includes a current transformer 51 serving as current detection means. The primary winding 511 of the current transformer 51 is connected to the secondary winding 3 of the transformer 3.
2 and a diode 422. The primary winding 511 of the current transformer 51 can be inserted between the first winding 321 of the transformer 3 and the diode 421.

【0024】実施例の場合、出力整流平滑回路4は、出
力チョークコイル411を含んでいるので、カレントト
ランス51の一次巻線511に流れる電流IF1は台形
状の波形となる。電流IF1のピーク値は、出力電流I
oの増減に対応する。従って、過電流保護回路5は、カ
レントトランス51の二次巻線512に現れる電圧V1
をピークホールドする回路を含むことが合理的である。
実施例では、ダイオード52と、コンデンサ53とによ
り、二次巻線512に現れる電圧をピークホールドし、
検出信号S1を出力するようになっている。
In the case of the embodiment, since the output rectifying / smoothing circuit 4 includes the output choke coil 411, the current IF1 flowing through the primary winding 511 of the current transformer 51 has a trapezoidal waveform. The peak value of the current IF1 is the output current I
It corresponds to the increase or decrease of o. Therefore, the overcurrent protection circuit 5 detects the voltage V1 appearing on the secondary winding 512 of the current transformer 51.
It is reasonable to include a circuit for peak-holding.
In the embodiment, the voltage appearing on the secondary winding 512 is peak-held by the diode 52 and the capacitor 53,
The detection signal S1 is output.

【0025】制御回路6は、出力整流平滑回路4から出
力される出力電圧Voが一定となるようにスイッチング
回路1を制御する。制御回路6は、共振回路2の共振周
波数foよりも高い周波数領域で、スイッチング回路1
を動作させる。
The control circuit 6 controls the switching circuit 1 so that the output voltage Vo output from the output rectifying / smoothing circuit 4 becomes constant. The control circuit 6 controls the switching circuit 1 in a frequency range higher than the resonance frequency fo of the resonance circuit 2.
To work.

【0026】制御回路6は、更に、過電流保護回路5か
ら供給される検出信号S1に基づいて、スイッチング回
路1に対し、その動作周波数を増加させ、出力電圧Vo
を低下させる保護動作を与える。
The control circuit 6 further increases the operating frequency of the switching circuit 1 based on the detection signal S1 supplied from the overcurrent protection circuit 5, and outputs the output voltage Vo.
Protection action that lowers the

【0027】実施例では、過電流保護回路5と、制御回
路6とを異なるブロックとして表現したが、過電流保護
回路5を制御回路6の一部と看做してもよい。
In the embodiment, the overcurrent protection circuit 5 and the control circuit 6 are represented as different blocks, but the overcurrent protection circuit 5 may be regarded as a part of the control circuit 6.

【0028】本発明に係るスイッチング電源は、スイッ
チング回路1により入力された直流電源をスイッチング
し、そのスイッチング出力を共振回路2及びトランス3
の一次巻線31に供給する。共振回路2を構成する共振
コンデンサ21及び共振インダクタ22はスイッチング
回路1とトランス3の一次巻線31とを含む回路ループ
内に接続されている。従って、スイッチング回路1のス
イッチング動作により、共振回路2及びトランス3の一
次巻線31に、共振回路2の共振周波数に対応した疑似
正弦波電流が流れる。この時、二次巻線32に誘起電圧
が発生する。この誘起電圧はトランス3の二次巻線32
に接続された出力整流平滑回路4により直流に変換さ
れ、出力される。
A switching power supply according to the present invention switches a DC power supply inputted by a switching circuit 1 and outputs the switching output to a resonance circuit 2 and a transformer 3.
To the primary winding 31. The resonance capacitor 21 and the resonance inductor 22 constituting the resonance circuit 2 are connected in a circuit loop including the switching circuit 1 and the primary winding 31 of the transformer 3. Therefore, a pseudo sine wave current corresponding to the resonance frequency of the resonance circuit 2 flows through the resonance circuit 2 and the primary winding 31 of the transformer 3 by the switching operation of the switching circuit 1. At this time, an induced voltage is generated in the secondary winding 32. This induced voltage is applied to the secondary winding 32 of the transformer 3.
Is converted into a direct current by the output rectifying / smoothing circuit 4 connected to and output.

【0029】制御回路6は出力整流平滑回路4から出力
される出力電圧Voが一定となるように出力電圧が高い
場合は動作周波数を増加し、出力電圧が低い場合には動
作周波数を低下するように、スイッチング回路1を制御
する。これにより、定電圧出力が得られる。
The control circuit 6 increases the operating frequency when the output voltage is high, and decreases the operating frequency when the output voltage is low so that the output voltage Vo output from the output rectifying / smoothing circuit 4 becomes constant. Next, the switching circuit 1 is controlled. Thereby, a constant voltage output is obtained.

【0030】次に過電流保護動作について説明する。出
力電流Ioが増大すると、カレントトランス51の一次
巻線511に流れる台形状電流IF1のピーク値が高く
なるので、カレントトランス51の二次巻線512に現
れる電圧のピーク値も高くなる。この電圧のピーク値
が、ダイオード52と、コンデンサ53とにより構成さ
れるピークホールド回路によってホールドされ、過電流
保護を行なうための検出信号S1として、制御回路6に
供給される。
Next, the overcurrent protection operation will be described. When the output current Io increases, the peak value of the trapezoidal current IF1 flowing through the primary winding 511 of the current transformer 51 increases, so that the peak value of the voltage appearing on the secondary winding 512 of the current transformer 51 also increases. The peak value of this voltage is held by a peak hold circuit including a diode 52 and a capacitor 53, and is supplied to the control circuit 6 as a detection signal S1 for performing overcurrent protection.

【0031】制御回路6は、過電流保護回路5から供給
される検出信号S1が、予め設定された過電流値に対応
する場合、スイッチング回路1に対し、その動作周波数
を増加させ、出力電圧Voを低下させる過電流保護動作
を与え、定電流電圧垂下特性の過電流制御を行なうこと
ができる。
When the detection signal S1 supplied from the overcurrent protection circuit 5 corresponds to a preset overcurrent value, the control circuit 6 increases the operating frequency of the switching circuit 1 and outputs the output voltage Vo. And an overcurrent protection operation for reducing the constant current voltage drop characteristic can be performed.

【0032】図2は本発明に係るスイッチング電源の他
の実施例を示す図である。図において、図1と同一の構
成部分には同一の参照符号を付与し、説明は省略する。
この実施例では、出力整流平滑回路4は、出力チョーク
コイルを含まないコンデンサインプット型となってい
る。更に詳しくは、平滑回路41は、出力平滑コンデン
サ412を有するだけである。整流回路42は第1のダ
イオード421と、第2のダイオード422とを有す
る。第1のダイオード421のアノードは第1の巻線3
21の他端に接続され、第2のダイオード422のアノ
ードは第2の巻線の他端に接続されている。第1のダイ
オード421及び第2のダイオード422のカソードは
互いに接続され、平滑回路41を構成する出力平滑コン
デンサ412の一端に接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the switching power supply according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In this embodiment, the output rectifying and smoothing circuit 4 is of a capacitor input type that does not include an output choke coil. More specifically, the smoothing circuit 41 only has the output smoothing capacitor 412. The rectifier circuit 42 has a first diode 421 and a second diode 422. The anode of the first diode 421 is connected to the first winding 3
The other end of the second diode 422 is connected to the other end of the second diode 422. The cathodes of the first diode 421 and the second diode 422 are connected to each other, and are connected to one end of an output smoothing capacitor 412 constituting the smoothing circuit 41.

【0033】出力整流平滑回路4がコンデンサインプッ
ト型である場合、トランス3の二次巻線32を構成する
第1の巻線321及びダイオード421を通って流れる
電流IF2、及び、第2の巻線322及びダイオード4
22を通って流れる電流IF1は、それぞれ、正弦半波
となる。第1の巻線321及び第2の巻線322の接続
点と、出力端子とを結ぶ共通線に流れる電流IF0は、
上記の2つの正弦半波を重ね合わせた正弦全波となる。
When the output rectifying / smoothing circuit 4 is of the capacitor input type, the current IF2 flowing through the first winding 321 and the diode 421 constituting the secondary winding 32 of the transformer 3, and the second winding 322 and diode 4
Each of the currents IF1 flowing through 22 is a half-sine wave. The current IF0 flowing through the common line connecting the connection point between the first winding 321 and the second winding 322 and the output terminal is:
A full sine wave is obtained by superimposing the two half sine waves.

【0034】過電流保護回路5を構成するカレントトラ
ンス51の一次巻線511は、第1の巻線321及び第
2の巻線322の接続と出力端子とを結ぶ共通線に挿入
されている。従って、カレントトランス51の一次巻線
511には正弦全波電流IF0が流れる。この正弦全波
電流IF0は、カレントトランス51により電圧信号V
1に変換され、二次巻線521から電圧信号V1として
出力される。
The primary winding 511 of the current transformer 51 constituting the overcurrent protection circuit 5 is inserted into a common line connecting the connection between the first winding 321 and the second winding 322 and the output terminal. Accordingly, the sine full-wave current IF0 flows through the primary winding 511 of the current transformer 51. This sinusoidal full-wave current IF0 is supplied to the voltage signal V
1 and is output from the secondary winding 521 as a voltage signal V1.

【0035】カレントトランス5の二次巻線521に現
れた電圧信号V1は、コンデンサ54を通過した後、ダ
イオード521、522によって整流され、インダクタ
55及びコンデンサ53によって平均化される。
The voltage signal V 1 appearing on the secondary winding 521 of the current transformer 5 passes through the capacitor 54, is rectified by the diodes 521 and 522, and is averaged by the inductor 55 and the capacitor 53.

【0036】カレントトランス51の一次巻線511に
流れる正弦全波電流IF0の平均値は、出力電流Ioに
比例するから、カレントトランス51の二次巻線521
に現れる電圧信号V1の平均値も出力電流Ioに比例す
る。従って、その平均化された検出信号S1に基づき、
過電流保護を行なうことができる。
Since the average value of the sinusoidal full-wave current IF0 flowing through the primary winding 511 of the current transformer 51 is proportional to the output current Io, the secondary winding 521 of the current transformer 51
Is also proportional to the output current Io. Therefore, based on the averaged detection signal S1,
Overcurrent protection can be performed.

【0037】図3は本発明に係るスイッチング電源の他
の実施例を示す図である。図において、図2と同一の構
成部分には同一の参照符号を付与し、説明は省略する。
この実施例では、カレントトランス51の二次巻線51
2に現れた電圧信号V1をダイオード521、522に
よって整流した後、インダクタ55及びコンデンサ53
によって平均化するようになっている。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the switching power supply according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
In this embodiment, the secondary winding 51 of the current transformer 51 is used.
2 is rectified by diodes 521 and 522, and then the inductor 55 and the capacitor 53
Average.

【0038】図4は本発明に係るスイッチング電源の他
の実施例を示す図である。図において、図2及び図3と
同一の構成部分には同一の参照符号を付与し、説明は省
略する。この実施例では、カレントトランス51の二次
巻線512に現れた電圧信号V1をダイオード52によ
って整流した後、抵抗56及びコンデンサ53によって
平均化するようになっている。
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the switching power supply according to the present invention. In the drawings, the same components as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, after the voltage signal V1 appearing in the secondary winding 512 of the current transformer 51 is rectified by the diode 52, the voltage signal V1 is averaged by the resistor 56 and the capacitor 53.

【0039】以上、好ましい実施例を参照して、本発明
の内容を説明したが、当業者であれば、本発明の基本的
技術思想、開示された技術内容等から、種々の変更、修
正を行なうことができることは自明である。
While the contents of the present invention have been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will be able to make various changes and modifications based on the basic technical concept of the present invention, the disclosed technical contents, and the like. It's obvious what you can do.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な回路によって定電流電圧垂下型の過電流制御を行う
ことの可能な共振型スイッチング電源を提供することが
できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a resonance type switching power supply capable of performing a constant current voltage droop type overcurrent control with a simple circuit.

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

【図1】本発明に係るスイッチング電源の電気回路図で
ある。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a switching power supply according to the present invention.

【図2】本発明に係るスイッチング電源の別の実施例を
示す電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the switching power supply according to the present invention.

【図3】本発明に係るスイッチング電源の更に別の実施
例を示す電気回路図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply according to the present invention.

【図4】本発明に係るスイッチング電源の更に別の実施
例を示す電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スイッチング回路 2 共振回路 21 共振コンデンサ 22 共振インダクタ 3 トランス 31 一次巻線 32 二次巻線 4 出力整流平滑回路 5 過電流保護回路 6 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching circuit 2 Resonant circuit 21 Resonant capacitor 22 Resonant inductor 3 Transformer 31 Primary winding 32 Secondary winding 4 Output rectification smoothing circuit 5 Overcurrent protection circuit 6 Control circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つのスイッチング素子と、共振回路
と、トランスと、出力整流平滑回路と、過電流保護回路
とを含むスイッチング電源であって、 前記2つのスイッチング素子は、直列に接続され、直列
回路の両端が直流電源に導かれ、交互に駆動されるもの
であり、 前記トランスは、少なくとも、一次巻線と、二次巻線と
を含んでおり、 前記共振回路は、共振コンデンサと、共振インダクタと
を有しており、 前記共振コンデンサ、前記共振インダクタ及び前記トラ
ンスの前記一次巻線は直列に接続され、直列回路の両端
が前記2つのスイッチング素子の接続点と、前記2つの
スイッチング素子によって構成される前記直列回路の一
端との間に接続されており、 前記出力整流平滑回路は、前記トランスの前記二次巻線
に接続されており、 前記過電流保護回路は、前記トランスの前記二次巻線側
に流れる電流を検出し、検出信号に基づいて、前記スイ
ッチング素子に対し過電流保護動作を与えるスイッチン
グ電源。
1. A switching power supply including two switching elements, a resonance circuit, a transformer, an output rectifying / smoothing circuit, and an overcurrent protection circuit, wherein the two switching elements are connected in series, and Both ends of the circuit are guided to a DC power supply and are alternately driven. The transformer includes at least a primary winding and a secondary winding. The resonance circuit includes a resonance capacitor and a resonance capacitor. An inductor, wherein the resonance capacitor, the resonance inductor, and the primary winding of the transformer are connected in series, and both ends of a series circuit are connected by a connection point of the two switching elements and the two switching elements. The output rectifying / smoothing circuit is connected to the secondary winding of the transformer. The overcurrent protection circuit is a switching power supply that detects a current flowing on the secondary winding side of the transformer and provides an overcurrent protection operation to the switching element based on a detection signal.
【請求項2】 請求項1に記載されたスイッチング電源
であって、 前記過電流保護動作は、前記スイッチング素子の動作周
波数を増加させ、出力電圧を低下させる方向であるスイ
ッチング電源。
2. The switching power supply according to claim 1, wherein the overcurrent protection operation increases the operating frequency of the switching element and decreases the output voltage.
【請求項3】 請求項1に記載されたスイッチング電源
であって、 前記過電流保護回路は、電流検出用カレントトランスを
含むスイッチング電源。
3. The switching power supply according to claim 1, wherein said overcurrent protection circuit includes a current transformer for current detection.
【請求項4】 請求項3に記載されたスイッチング電源
であって、 前記出力整流平滑回路は、出力チョークコイルを含んで
おり、 前記過電流保護回路は、前記カレントトランスの出力電
圧をピークホールドする回路を含むスイッチング電源。
4. The switching power supply according to claim 3, wherein the output rectifying and smoothing circuit includes an output choke coil, and the overcurrent protection circuit peak-holds an output voltage of the current transformer. Switching power supply including circuits.
【請求項5】 請求項3に記載されたスイッチング電源
であって、 前記出力整流平滑回路は、コンデンサインプット型であ
り、 前記過電流保護回路は、前記カレントトランスの出力電
圧を平均化して出力する回路を含むスイッチング電源。
5. The switching power supply according to claim 3, wherein the output rectifying and smoothing circuit is a capacitor input type, and the overcurrent protection circuit averages and outputs an output voltage of the current transformer. Switching power supply including circuits.
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