JPH10243652A - Complex converter circuit - Google Patents

Complex converter circuit

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JPH10243652A
JPH10243652A JP4330897A JP4330897A JPH10243652A JP H10243652 A JPH10243652 A JP H10243652A JP 4330897 A JP4330897 A JP 4330897A JP 4330897 A JP4330897 A JP 4330897A JP H10243652 A JPH10243652 A JP H10243652A
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JP
Japan
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converter
circuit
voltage
converter circuit
output
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JP4330897A
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Japanese (ja)
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Yasuhiro Kimura
康弘 木村
Tomiyasu Sagane
富保 砂金
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To get a small scale complex converter circuit by providing a complex converter circuit with a switching controller which controls the switching of switching elements contained in two converter circuits so that the output voltage may come to a fixed value. SOLUTION: The on-widths t of the switching element Q1 of a converter circuit 10 on the former stage and the switching element Q2 of a converter circuit 20 at the latter stage are controlled at the same time with a PWM control circuit 60. The roughly constant voltage being the output of the converter circuit 10 at the former stage is supplied to the converter circuit 20 at the latter stage prior to supply to load. The voltage control at this time is performed, using PWM control method, and the difference of starting voltage between the switching elements Q1 and Q2 can be adjusted by the potential division using resistors. This way, the converter circuit where the former stage is a back boost type converter, and the latter stage is a forward type converter is controlled with a switch controller, thus a complex converter small in circuit scale can be obtained.

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】本発明は複合コンバータ回路
に関する。
[0001] The present invention relates to a composite converter circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、交流入力電圧を直流の定電圧に変
換する回路は、交流を整流した後にコンデンサを接続
し、その電流をスイッチングにより変換し、安定な直流
電圧を得るようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a circuit for converting an AC input voltage into a DC constant voltage has a function of rectifying an AC, connecting a capacitor, converting the current by switching, and obtaining a stable DC voltage. .

【0003】図12は従来回路の第1の構成例を示す図
である。図において、1は交流電源、2は該交流電源電
圧を整流する整流回路である。図の整流回路2では、ダ
イオード4個を用いたブリッジ整流回路が用いられてい
る。なお、整流回路2はブリッジ整流回路である必要は
なく、他の整流回路、例えず半波整流回路,全波整流回
路等を用いることができる。10は該整流回路2の出力
を受ける第1のコンバータ回路であるバックブースト型
コンバータ、20は該第1のコンバータ回路10の出力
を受ける第2のコンバータ回路であるフォワード型コン
バータである。
FIG. 12 is a diagram showing a first configuration example of a conventional circuit. In the figure, 1 is an AC power supply, and 2 is a rectifier circuit for rectifying the AC power supply voltage. In the rectifier circuit 2 shown in the figure, a bridge rectifier circuit using four diodes is used. The rectifier circuit 2 does not need to be a bridge rectifier circuit, and other rectifier circuits such as a half-wave rectifier circuit and a full-wave rectifier circuit can be used. Reference numeral 10 denotes a buck-boost converter which is a first converter circuit receiving the output of the rectifier circuit 2, and reference numeral 20 denotes a forward converter which is a second converter circuit which receives the output of the first converter circuit 10.

【0004】バックブースト型コンバータ10は、整流
回路2の出力をそのままスイッチングする電界効果トラ
ンジスタ(FET)Q1と、エネルギーを蓄積するチョ
ークコイルL1と、整流用ダイオードD1と平滑用コン
デンサC1と、FETQ1にスイッチング制御信号をパ
ルス幅変調(PWM)信号として与えるPWM制御部1
1から構成されている。
The buck-boost converter 10 includes a field effect transistor (FET) Q1 for directly switching the output of the rectifier circuit 2, a choke coil L1 for storing energy, a rectifier diode D1, a smoothing capacitor C1, and an FET Q1. PWM control unit 1 for providing a switching control signal as a pulse width modulation (PWM) signal
1 is comprised.

【0005】FETQ1の出力にはチョークコイルL1
とコンデンサC1とが接続され、チョークコイルL1と
コンデンサC1の他端間にはダイオードD1が接続され
ている。チョークコイルL1とコンデンサC1とで平滑
回路を構成している。
The output of the FET Q1 is connected to a choke coil L1.
And the capacitor C1 are connected, and a diode D1 is connected between the choke coil L1 and the other end of the capacitor C1. The smoothing circuit is constituted by the choke coil L1 and the capacitor C1.

【0006】一方フォワード型コンバータ20は、バッ
クブースト型コンバータ10の出力をスイッチングする
電界効果トランジスタ(FET)Q2と、電力変換トラ
ンスTと、全波整流用ダイオードD2,D3と、チョー
クコイルL2と平滑用コンデンサC2と、FETQ2に
スイッチング制御信号をパルス幅変調(PWM)信号と
して与えるPWM制御部21から構成されている。チョ
ークコイルL2とコンデンサC2とで平滑回路を構成し
ている。このように構成された回路の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。
On the other hand, the forward converter 20 includes a field effect transistor (FET) Q2 for switching the output of the buck-boost converter 10, a power conversion transformer T, full-wave rectifier diodes D2 and D3, a choke coil L2, and a smoothing device. And a PWM control unit 21 that supplies a switching control signal to the FET Q2 as a pulse width modulation (PWM) signal. A smoothing circuit is configured by the choke coil L2 and the capacitor C2. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.

【0007】(バックブースト型コンバータ10の動
作)交流電源1の交流電圧は、整流回路2に入って整流
され、直流となる。Q1は整流回路2の出力を所定のデ
ューティでオン/オフする。Q1のゲートには、PWM
制御部11から周期T及びパルス幅tを有するスイッチ
ング制御信号が印加され、Q1は導通状態と遮断状態を
繰り返し、Q1が導通状態となっている間に、整流回路
2からチョークコイルL1に直流電圧が印加され、該チ
ョークコイルL1にはエネルギーが蓄積される。
(Operation of Buck-Boost Type Converter 10) The AC voltage of the AC power supply 1 enters the rectifier circuit 2 and is rectified to DC. Q1 turns on / off the output of the rectifier circuit 2 at a predetermined duty. PWM at the gate of Q1
A switching control signal having a cycle T and a pulse width t is applied from the control unit 11, and Q1 repeats a conduction state and a cutoff state. While the Q1 is in a conduction state, a DC voltage is applied from the rectifier circuit 2 to the choke coil L1. Is applied, and energy is stored in the choke coil L1.

【0008】また、Q1が遮断状態となっている間に、
チョークコイルL1に蓄積されていたエネルギーがダイ
オードD1を介してコンデンサC1に放出される。この
結果、コンデンサC1の両端には、以下に示すような直
流電圧Vc1が発生する。
Also, while Q1 is in the cutoff state,
The energy stored in the choke coil L1 is released to the capacitor C1 via the diode D1. As a result, a DC voltage Vc1 as shown below is generated at both ends of the capacitor C1.

【0009】 Vc1=Ei×D/(1−D) (1) ここで、Eiは整流回路2の出力直流電圧、DはQ1の
デューティ(=t/T)である。
V c1 = E i × D / (1−D) (1) where E i is the output DC voltage of the rectifier circuit 2 and D is the duty of Q1 (= t / T).

【0010】PWM制御部11は、コンデンサC1に印
加されている電圧が所定の値になるように、Q1をスイ
ッチング制御する。この結果、バックブースト型コンバ
ータ10の出力は(1)式に示すような一定値をとる直
流電圧となる。
The PWM control unit 11 controls the switching of Q1 so that the voltage applied to the capacitor C1 becomes a predetermined value. As a result, the output of the buck-boost converter 10 becomes a DC voltage having a constant value as shown in Expression (1).

【0011】(フォワード型コンバータ20の動作)一
方、フォワード型コンバータ20では、Q2のゲートに
は、PWM制御部21から周期T及びパルス幅tを有す
るスイッチング制御信号が印加され、Q2は導通状態と
遮断状態を繰り返す。Q2が導通状態となっている間
に、バックブースト型コンバータ10のコンデンサC1
の両端に発生する電圧が電力変換トランスTの2次側の
ダイオードD2とD3を介して出力される。
(Operation of Forward Converter 20) On the other hand, in the forward converter 20, a switching control signal having a period T and a pulse width t is applied from the PWM control section 21 to the gate of Q2, and Q2 is turned on. Repeat the blocking state. While Q2 is conducting, capacitor C1 of buck-boost converter 10
Is output via diodes D2 and D3 on the secondary side of the power conversion transformer T.

【0012】この結果、コンデンサC2の両端には以下
に示すような直流電圧Vc2が発生する。 Vc2=Vc1×D =(Ei×D/(1−D))×D =Ei×D2/(1−D) (2) この時の、直流電圧Vc2はPWM制御部21でモニタさ
れており、該PWM制御部21は、この直流電圧Vc2
所定の値になるように、Q2をスイッチング制御する。
この結果、直流電圧は一定値となる。この直流電圧Vc2
が電源回路の出力電圧Voとなり、負荷Rにパワーが供
給される。
As a result, a DC voltage Vc2 as shown below is generated at both ends of the capacitor C2. V c2 = V c1 × D = (E i × D / (1-D)) × D = E i × D 2 / (1-D) (2) at this time, the DC voltage V c2 is PWM controller 21 , And the PWM control section 21 controls the switching of Q2 such that the DC voltage Vc2 becomes a predetermined value.
As a result, the DC voltage has a constant value. This DC voltage V c2
Becomes the output voltage Vo of the power supply circuit, and power is supplied to the load R.

【0013】図13はこの時の各部の動作波形例を示す
図である。VQ1はQ1の両端にかかる電圧、IQ1はQ1
に流れる電流、IL1はチョークコイルL1に流れる電
流、I D1はダイオードD1に流れる電流、VC1はコンデ
ンサC1の両端にかかる電圧、VQ2はQ2の両端にかか
る電圧、IQ2はQ2に流れる電流、ID2はダイオードD
2に流れる電流、ID3はダイオードD3に流れる電流、
L2はチョークコイルL2に流れる電流、VC2はコンデ
ンサC2の両端にかかる電圧(出力電圧)である。
FIG. 13 shows an operation waveform example of each part at this time.
FIG. VQ1Is the voltage across Q1, IQ1Is Q1
Current flowing throughL1Is the electric current flowing through the choke coil L1.
Flow, I D1Is the current flowing through the diode D1,C1Is conde
The voltage across the sensor C1, VQ2Are heels at both ends of Q2
Voltage, IQ2Is the current flowing through Q2, ID2Is the diode D
2, the current flowing through ID3Is the current flowing through the diode D3,
IL2Is the current flowing through the choke coil L2, VC2Is conde
This is the voltage (output voltage) applied across the sensor C2.

【0014】ここで、Q2の両端にかかる電圧VQ2に段
差ができる理由について説明する。今、簡単のために、
図14に示すような簡略した回路で説明する。FETQ
2の両端の電圧VQ2と、Q2に流れる電流IQ2は図の
(a),(b)に示すようなものとなり、VQ2にはハッ
チングで示すように段差ができる。この段差ができる理
由を説明するために、電力変換トランスTの巻線に流れ
る励磁電流を考える。
Here, the reason why the voltage V Q2 applied to both ends of Q 2 has a step will be described. Now, for simplicity,
Description will be made with a simplified circuit as shown in FIG. FETQ
The voltage V Q2 of second ends, the current I Q2 flowing through Q2 is in FIG. (A), it is assumed as (b), the the V Q2 can stepped as indicated by hatching. In order to explain the reason for this step, an exciting current flowing through the winding of the power conversion transformer T will be considered.

【0015】電力変換トランスTに発生するエネルギー
は、FETQ2がオンの時には、トランス2次側に電流
として供給される。FETQ2がオフの時にはトランス
1次側に逆方向に電圧が発生するので、トランス1次巻
線とトランスリセット回路(抵抗とダイオードの直列回
路)に図(c)に示すような電流Icが流れる。この電
流Icが励磁電流であるが、トランスTの特性上、スイ
ッチングFETQ2のオン/オフで常にエネルギーがリ
セットされないとトランスTは飽和してしまう。この結
果、コイルの特性を満足しなくなる。
The energy generated in the power conversion transformer T is supplied as a current to the transformer secondary when the FET Q2 is on. Since FETQ2 voltage is generated in the opposite direction to the primary side of the transformer is in the off, current flows I c as shown in FIG. (C) the transformer primary winding and the transformer reset circuit (series circuit of a resistor and a diode) . This current I c is the excitation current, the characteristics of the transformer T, transformer T Always energy on / off switching FETQ2 is not reset is saturated. As a result, the characteristics of the coil are not satisfied.

【0016】そこで、連続的に励磁電流(リセット電
流)を流すことでトランスTをリセットするようにして
いる。つまり、トランスTの電圧は(d)に示すように
なる。このトランスTをリセットした状態が(a)に示
す段差の部分である。つまり、トランスTの電圧は
(d)に示すようなものとなり、0Vの部分(段差の部
分)では電流は流れない状態となる。なお、図12で
は、前記トランスリセット回路は省略してある。
Therefore, the transformer T is reset by continuously supplying an exciting current (reset current). That is, the voltage of the transformer T becomes as shown in (d). The state where the transformer T is reset is a stepped portion shown in FIG. In other words, the voltage of the transformer T is as shown in (d), and no current flows in the 0 V portion (step portion). In FIG. 12, the transformer reset circuit is omitted.

【0017】図15は従来回路の第2の構成例を示す図
である。図12と同一のものは、同一の符号を付して示
す。この構成例は、コンバータ回路をバックブースト型
コンバータ10と、バックブースト型コンバータ30と
で構成したものである。
FIG. 15 is a diagram showing a second configuration example of the conventional circuit. The same components as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals. In this configuration example, the converter circuit includes a buck-boost converter 10 and a buck-boost converter 30.

【0018】図において、1は交流電源、2は該交流電
源電圧を整流する整流回路である。図の整流回路2で
は、ダイオード4個を用いたブリッジ整流回路が用いら
れている。10は該整流回路2の出力を受ける第1のコ
ンバータ回路であるバックブースト型コンバータ、30
は該第1のコンバータ回路10の出力を受ける第2のコ
ンバータ回路であるバックブースト型コンバータであ
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an AC power supply, and reference numeral 2 denotes a rectifier circuit for rectifying the AC power supply voltage. In the rectifier circuit 2 shown in the figure, a bridge rectifier circuit using four diodes is used. Reference numeral 10 denotes a buck-boost converter which is a first converter circuit receiving the output of the rectifier circuit 2.
Is a buck-boost converter which is a second converter circuit receiving the output of the first converter circuit 10.

【0019】バックブースト型コンバータ10は、整流
回路2の出力をそのままスイッチングする電界効果トラ
ンジスタ(FET)Q1と、エネルギーを蓄積するチョ
ークコイルL1と、整流用ダイオードD1と平滑用コン
デンサC1と、FETQ1にスイッチング制御信号をパ
ルス幅変調(PWM)信号として与えるPWM制御部1
1から構成されている。このバックブースト型コンバー
タ10は、図12に示すバックブースト型コンバータ1
0と同じ回路である。
The buck-boost converter 10 includes a field effect transistor (FET) Q1 for directly switching the output of the rectifier circuit 2, a choke coil L1 for storing energy, a rectifier diode D1, a smoothing capacitor C1, and an FET Q1. PWM control unit 1 for providing a switching control signal as a pulse width modulation (PWM) signal
1 is comprised. This buck-boost converter 10 is a buck-boost converter 1 shown in FIG.
This is the same circuit as 0.

【0020】FETQ1の出力にはチョークコイルL1
とコンデンサC1とが接続され、チョークコイルL1と
コンデンサC1の他端間にはダイオードD1が接続され
ている。チョークコイルL1とコンデンサC1とで平滑
回路を構成している。
The output of the FET Q1 is connected to a choke coil L1.
And the capacitor C1 are connected, and a diode D1 is connected between the choke coil L1 and the other end of the capacitor C1. The smoothing circuit is constituted by the choke coil L1 and the capacitor C1.

【0021】一方バックブースト型コンバータ30は、
バックブースト型コンバータ10の出力をスイッチング
する電界効果トランジスタ(FET)Q2と、電力変換
トランスTと、整流用ダイオードD4と、平滑用コンデ
ンサC2と、FETQ2にスイッチング制御信号をパル
ス幅変調(PWM)信号として与えるPWM制御部31
から構成されている。
On the other hand, the buck-boost converter 30
A field effect transistor (FET) Q2 for switching the output of the buck-boost converter 10, a power conversion transformer T, a rectifying diode D4, a smoothing capacitor C2, and a switching control signal for the FET Q2 are pulse width modulated (PWM) signals. PWM control unit 31 given as
It is composed of

【0022】バックブースト型コンバータ30において
は、電力変換トランスTのコイルが前段コンバータ10
のL1に相当し、ダイオードD4が前段コンバータ10
のD1に相当し、コンデンサC2が前段コンバータ10
のコンデンサC1に相当している。このように構成され
た回路の動作を説明すれば、以下の通りである。
In the buck-boost converter 30, the coil of the power conversion transformer T is
, And the diode D4 is connected to the front-stage converter 10
, And the capacitor C2 is connected to the front-stage converter 10
Of the capacitor C1. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.

【0023】(バックブースト型コンバータ10の動
作)このバックブースト型コンバータ10の動作は図1
2に示す回路と同じである。そして、コンデンサC1に
は(1)式で示される直流電圧Vc1が発生する。 (バックブースト型コンバータ30の動作)30もバッ
クブースト型コンバータであるので、その動作は前段の
バックブースト型コンバータ10のそれと同じである。
即ち、コンデンサC2の両端には以下に示すような直流
電圧Vc2が発生する。(1)式を参照して、 Vc2=Vc1×D/(1−D) =(Ei×D/(1−D))×D/(1−D) =Ei×D2/(1−D)2 (3) この直流電圧Vc2が電源回路の出力電圧Voとなり、負
荷Rにパワーを供給する。
(Operation of Buck-Boost Converter 10) The operation of the buck-boost converter 10 is shown in FIG.
2 is the same as the circuit shown in FIG. Then, a DC voltage V c1 represented by the equation (1) is generated in the capacitor C1. (Operation of Buck-Boost Converter 30) Since 30 is also a buck-boost converter, its operation is the same as that of the buck-boost converter 10 in the preceding stage.
That is, a DC voltage Vc2 as shown below is generated at both ends of the capacitor C2. (1) With reference to formula, V c2 = V c1 × D / (1-D) = (E i × D / (1-D)) × D / (1-D) = E i × D 2 / (1-D) 2 (3) This DC voltage V c2 becomes the output voltage Vo of the power supply circuit, and supplies power to the load R.

【0024】この時の、出力電圧VoはPWM制御部3
1でモニタされており、該PWM制御部31は、出力電
圧が所定の値になるように、Q2をスイッチング制御す
る。この結果、出力電圧は一定値となる。
At this time, the output voltage Vo is changed by the PWM control unit 3
The PWM control unit 31 controls the switching of Q2 so that the output voltage becomes a predetermined value. As a result, the output voltage becomes a constant value.

【0025】図16はこの時の各部の動作波形例を示す
図である。VQ1はQ1の両端にかかる電圧、IQ1はQ1
に流れる電流、IL1はチョークコイルL1に流れる電
流、I D1はダイオードD1に流れる電流、VC1はコンデ
ンサC1の両端にかかる電圧、VQ2はQ2の両端にかか
る電圧、IQ2はQ2に流れる電流、ID4はダイオードD
4に流れる電流、VC2はコンデンサC2の両端にかかる
電圧(出力電圧)である。
FIG. 16 shows an example of the operation waveform of each part at this time.
FIG. VQ1Is the voltage across Q1, IQ1Is Q1
Current flowing throughL1Is the electric current flowing through the choke coil L1.
Flow, I D1Is the current flowing through the diode D1,C1Is conde
The voltage across the sensor C1, VQ2Are heels at both ends of Q2
Voltage, IQ2Is the current flowing through Q2, ID4Is the diode D
4, the current flowing through VC2Is applied to both ends of the capacitor C2
Voltage (output voltage).

【0026】バックブースト型コンバータ30の場合、
Q2の両端にかかる電圧VQ2には段差が生じない。その
理由は、Q2がオフ時には励磁電流が2次側にエネルギ
ーとして供給されるため、電力変換トランスTがリセッ
トされるようになっているためである。
In the case of the buck-boost converter 30,
There is no step in the voltage V Q2 applied to both ends of Q2 . The reason is that when Q2 is off, the exciting current is supplied to the secondary side as energy, so that the power conversion transformer T is reset.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の複合コ
ンバータ回路(AC/DCコンバータ)では、スイッチ
ング素子とスイッチング制御部がそれぞれ一組ずつ設け
られているため、当該複合コンバータ回路の経済性を損
なうおそれがある。
In the above-described conventional composite converter circuit (AC / DC converter), the switching element and the switching control section are provided in a single set, so that the economy of the composite converter circuit is impaired. There is a risk.

【0028】また、前段のコンバータ回路と後段のコン
バータ回路の変換周波数の差分が数kHz以内にあるこ
とから、お互いの発信周波数の差分によるビート(出力
リプルが大きくなる現象)を起こし、当該電源装置を使
用する装置側に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、
ビート対策として前段と後段のコンバータ回路の変換周
波数の差分を大きくしてビートを防止している。
Also, since the difference between the conversion frequencies of the converter circuit of the preceding stage and the converter circuit of the following stage is within several kHz, a beat (a phenomenon in which the output ripple increases) due to the difference between the transmission frequencies occurs, and May have an adverse effect on the side of the device that uses. Therefore,
As a countermeasure against the beat, the difference between the conversion frequencies of the converter circuits at the preceding and subsequent stages is increased to prevent the beat.

【0029】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、回路規模の小さい複合コンバータ回路を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide a composite converter circuit having a small circuit scale.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)図1は本発明の原理ブロック図である。図におい
て、4は交流電源を整流して得られた電圧値Eiの直流
電源、40は直流電源4の出力をスイッチングする第1
のコンバータ回路、50は該第1のコンバータ40の出
力をスイッチングする第2のコンバータ回路である。出
力電圧Voは、第2のコンバータ回路50の出力から得
られ、該出力には負荷5が接続される。60は、これら
第1のコンバータ回路40及び第2のコンバータ回路5
0のスイッチング素子を共通にスイッチング制御するス
イッチング制御部である。
(1) FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention. In FIG, 4 is a DC power supply voltage E i obtained by rectifying an AC power source, 40 is a first for switching an output of the DC power source 4
Is a second converter circuit for switching the output of the first converter 40. The output voltage Vo is obtained from the output of the second converter circuit 50, and the output is connected to the load 5. Reference numeral 60 denotes the first converter circuit 40 and the second converter circuit 5
This is a switching control unit that performs common switching control of the switching elements of 0.

【0031】第1のコンバータ回路40において、41
は直流電源4の出力をスイッチングするスイッチング素
子、42はスイッチング素子41のスイッチングした直
流電圧を平滑する平滑回路である。スイッチング素子4
1は、スイッチング制御部60によりそのオン/オフが
制御される。
In the first converter circuit 40, 41
Is a switching element for switching the output of the DC power supply 4, and 42 is a smoothing circuit for smoothing the DC voltage switched by the switching element 41. Switching element 4
1 is turned on / off by the switching control unit 60.

【0032】第2のコンバータ回路50において、51
は第1のコンバータ40の出力をスイッチングするスイ
ッチング素子、Tは該スイッチング素子51と接続され
る電力変換トランス、52は電力変換トランスTの2次
側が接続される整流回路、53は該整流回路52の出力
を平滑する平滑回路である。スイッチング素子51は、
スイッチング制御部60によりそのオン/オフが制御さ
れる。スイッチング制御部60は、出力電圧Voをモニ
タしており、該出力電圧Voが一定値になるように、ス
イッチング素子41,51を同時にオン/オフ制御す
る。5は電源回路の負荷である。
In the second converter circuit 50, 51
Is a switching element for switching the output of the first converter 40, T is a power conversion transformer connected to the switching element 51, 52 is a rectifier circuit connected to the secondary side of the power conversion transformer T, 53 is the rectifier circuit 52 Is a smoothing circuit for smoothing the output. The switching element 51 is
On / off of the switching control section 60 is controlled. The switching control unit 60 monitors the output voltage Vo, and controls the switching elements 41 and 51 to be on / off simultaneously so that the output voltage Vo becomes a constant value. 5 is a load of the power supply circuit.

【0033】この発明の構成によれば、2つのコンバー
タ回路40,50のスイッチング素子41,51を1つ
のスイッチング制御部60で制御するので、回路規模の
小さい複合コンバータ回路を提供することができる。
According to the configuration of the present invention, the switching elements 41 and 51 of the two converter circuits 40 and 50 are controlled by the single switching control unit 60, so that a composite converter circuit having a small circuit scale can be provided.

【0034】(2)この場合において前段のコンバータ
回路40としてバックブースト型コンバータを用い、後
段のコンバータ回路50としてフォワード型コンバータ
を用い、これらコンバータ回路内のスイッチング素子を
前記スイッチング制御部60で制御することを特徴とし
ている。
(2) In this case, a buck-boost converter is used as the first converter circuit 40, and a forward converter is used as the second converter circuit 50, and the switching elements in these converter circuits are controlled by the switching controller 60. It is characterized by:

【0035】この発明の構成によれば、前段がバックブ
ースト型コンバータであり、後段がフォワード型コンバ
ータであるコンバータ回路を共通のスイッチング制御部
で制御することにより、回路規模の小さい複合コンバー
タ回路を提供することができる。
According to the configuration of the present invention, a converter circuit whose front stage is a buck-boost type converter and whose rear stage is a forward type converter is controlled by a common switching control unit, thereby providing a composite converter circuit having a small circuit scale. can do.

【0036】(3)また、前段のコンバータ回路40と
してバックブースト型コンバータを用い、後段のコンバ
ータ回路50としてバックブースト型コンバータを用
い、これらコンバータ回路内のスイッチング素子を前記
スイッチング制御部60で制御することを特徴としてい
る。
(3) Also, a buck-boost converter is used as the converter circuit 40 in the preceding stage, and a buck-boost converter is used as the converter circuit 50 in the subsequent stage, and the switching elements in these converter circuits are controlled by the switching control unit 60. It is characterized by:

【0037】この発明の構成によれば、前段がバックブ
ースト型コンバータであり、後段がバックブースト型コ
ンバータであるコンバータ回路を共通のスイッチング制
御部で制御することにより、回路規模の小さい複合コン
バータ回路を提供することができる。
According to the configuration of the present invention, the converter circuit whose front stage is a buck-boost converter and whose rear stage is a buck-boost converter is controlled by the common switching control unit, so that a composite converter circuit having a small circuit scale can be realized. Can be provided.

【0038】(4)また、前記スイッチング素子として
FETを用い、前段のコンバータ回路40内のFETに
突入電流抑止機能を持たせたことを特徴としている。こ
の発明の構成によれば、前段のコンバータ回路40のF
ETのゲート電圧を制御することにより、そのオン抵抗
を大きくし、突入電流抑止機能を持たせることができ
る。
(4) An FET is used as the switching element, and the FET in the converter circuit 40 in the preceding stage is provided with an inrush current suppressing function. According to the configuration of the present invention, the F
By controlling the gate voltage of the ET, it is possible to increase the on-resistance and to provide an inrush current suppressing function.

【0039】(5)また、出力電圧検出を電力変換トラ
ンスに巻回した巻線を用いて行なうことを特徴としてい
る。この発明の構成によれば、電力変換トランスTに別
巻線を設けることにより、後段のコンバータ回路50の
出力を用いなくても出力電圧を検出することができる。
(5) The output voltage is detected using a winding wound around a power conversion transformer. According to the configuration of the present invention, by providing another winding in the power conversion transformer T, the output voltage can be detected without using the output of the converter circuit 50 in the subsequent stage.

【0040】(6)更に、出力電圧検出を電力変換トラ
ンスの1次側回路内に設けた電圧検出手段により行なう
ことを特徴としている。この発明の構成によれば、後段
のコンバータ回路50の出力を用いなくても出力電圧を
検出することができる。
(6) Further, the output voltage is detected by voltage detection means provided in the primary circuit of the power conversion transformer. According to the configuration of the present invention, the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit 50.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図2は本発明の第1の実
施の形態例を示す回路図である。図1,図12と同一の
ものは、同一の符号を付して示す。第1のコンバータ回
路40としては、図12のバックブースト型コンバータ
10が用いられ、第2のコンバータ回路50としては図
12のフォワード型コンバータ20が用いられる。従っ
て、バックブースト型コンバータ10とフォワード型コ
ンバータ20の構成は、図12のそれと同じである。1
は交流電源、2は該交流電源1の出力電圧を整流するブ
リッジ整流回路である。5は電源回路の負荷である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. 1 and 12 are denoted by the same reference numerals. The buck-boost converter 10 of FIG. 12 is used as the first converter circuit 40, and the forward converter 20 of FIG. 12 is used as the second converter circuit 50. Therefore, the configurations of the buck-boost converter 10 and the forward converter 20 are the same as those in FIG. 1
Is an AC power supply, and 2 is a bridge rectifier circuit for rectifying the output voltage of the AC power supply 1. 5 is a load of the power supply circuit.

【0042】Q1はバックブースト型コンバータ10内
に設けられたスイッチング素子、Q2はフォワード型コ
ンバータ20内に設けられたスイッチング素子である。
スイッチング制御部60としては、パルス幅変調(PW
M)を用いたPWM制御回路60が用いられ、バックブ
ースト型コンバータ10とフォワード型コンバータ20
を同時に制御する。
Q1 is a switching element provided in the buck-boost converter 10, and Q2 is a switching element provided in the forward converter 20.
The switching control unit 60 includes a pulse width modulation (PW
M), a buck-boost converter 10 and a forward converter 20 are used.
Control at the same time.

【0043】バックブースト型コンバータ10のスイッ
チング素子Q1には、PWM制御回路60の出力が抵抗
R1を介して印加され、フォワード型コンバータ20の
スイッチング素子Q2にはPWM制御回路60の出力が
抵抗R2を介して印加されている。なお、電力変換トラ
ンスTの1次側と2次側は絶縁されているので、PWM
制御回路60は、フローティング状態でスイッチング素
子Q1とQ2を駆動している。このため、PWM制御回
路60内には、1次側と2次側をフローティング状態で
も動作させることができるように、フォトカプラが用い
られ、1次側と2次側を結合している。フローティング
状態ではない状態でスイッチング素子Q1とQ2を駆動
する場合には、電力変換トランスTの1次側と2次側を
共通接続する必要がある。
The output of the PWM control circuit 60 is applied to the switching element Q1 of the buck-boost converter 10 via the resistor R1, and the output of the PWM control circuit 60 is connected to the switching element Q2 of the forward converter 20 by the resistor R2. Is applied through. Since the primary side and the secondary side of the power conversion transformer T are insulated, PWM
The control circuit 60 drives the switching elements Q1 and Q2 in a floating state. For this reason, in the PWM control circuit 60, a photocoupler is used and the primary side and the secondary side are coupled so that the primary side and the secondary side can be operated even in a floating state. When the switching elements Q1 and Q2 are driven in a state other than the floating state, it is necessary to connect the primary side and the secondary side of the power conversion transformer T in common.

【0044】PWM制御回路60は、一般的なパルス幅
制御回路であり、基準電圧と実際の出力電圧を比較し、
スイッチング素子Q1,Q2のオン/オフ時間を制御す
るものであり、従来は前段のコンバータ回路と後段のコ
ンバータ回路を別々のPWM制御部で制御していたのを
本発明では、1つのPWM制御回路60により制御する
ものである。このように構成された回路の動作を説明す
れば、以下の通りである。
The PWM control circuit 60 is a general pulse width control circuit, and compares a reference voltage with an actual output voltage.
The present invention controls the on / off time of the switching elements Q1 and Q2. In the present invention, the former converter circuit and the latter converter circuit are controlled by separate PWM control units. 60. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.

【0045】(バックブースト型コンバータ10の動
作)交流電源1の交流電圧は、整流回路2に入って整流
され、直流となる。Q1は整流回路2の出力を所定のデ
ューティでオン/オフする。Q1のゲートには、PWM
制御回路60から周期T及びパルス幅tを有するスイッ
チング制御信号が印加され、Q1は導通状態と遮断状態
を繰り返し、Q1が導通状態となっている間に、整流回
路2からチョークコイルL1に直流電圧が印加され、該
チョークコイルL1にはエネルギーが蓄積される。
(Operation of Buck-Boost Converter 10) The AC voltage of the AC power supply 1 enters the rectifier circuit 2 and is rectified to DC. Q1 turns on / off the output of the rectifier circuit 2 at a predetermined duty. PWM at the gate of Q1
A switching control signal having a period T and a pulse width t is applied from the control circuit 60, and Q1 repeats a conductive state and a cutoff state. While the Q1 is in a conductive state, the DC voltage is supplied from the rectifier circuit 2 to the choke coil L1. Is applied, and energy is stored in the choke coil L1.

【0046】また、Q1が遮断状態となっている間に、
チョークコイルL1に蓄積されていたエネルギーがダイ
オードD1を介してコンデンサC1に放出される。この
結果、コンデンサC1の両端には、(1)式に示すよう
な直流電圧Vc1が発生し、コンデンサC1が定電圧源と
なる。
Also, while Q1 is in the cutoff state,
The energy stored in the choke coil L1 is released to the capacitor C1 via the diode D1. As a result, a DC voltage Vc1 as shown in equation (1) is generated at both ends of the capacitor C1, and the capacitor C1 becomes a constant voltage source.

【0047】PWM制御回路60は、コンデンサC1に
印加されている電圧が所定の値になるように、Q1をス
イッチング制御する。この結果、バックブースト型コン
バータ10の出力は(1)式に示すような一定値をとる
直流電圧となる。
The PWM control circuit 60 controls the switching of Q1 so that the voltage applied to the capacitor C1 becomes a predetermined value. As a result, the output of the buck-boost converter 10 becomes a DC voltage having a constant value as shown in Expression (1).

【0048】(フォワード型コンバータ20の動作)一
方、フォワード型コンバータ20では、Q2のゲートに
は、PWM制御回路60から周期T及びパルス幅tを有
するスイッチング制御信号が印加され、Q2は導通状態
と遮断状態を繰り返す。Q2が導通状態となっている間
に、バックブースト型コンバータのコンデンサC1の両
端に発生する電圧が電力変換トランスTの2次側のダイ
オードD2とD3を介して出力される。
(Operation of Forward Converter 20) On the other hand, in the forward converter 20, a switching control signal having a cycle T and a pulse width t is applied to the gate of Q2 from the PWM control circuit 60, and Q2 is turned on. Repeat the blocking state. While Q2 is conducting, the voltage generated across the capacitor C1 of the buck-boost converter is output via the diodes D2 and D3 on the secondary side of the power conversion transformer T.

【0049】この結果、コンデンサC2の両端には
(2)式に示すような直流電圧Vc2が発生する。この直
流電圧Vc2が電源回路の出力電圧Voとなる。この時
の、出力電圧Vc2はPWM制御回路60でモニタされて
おり、該PWM制御回路60は、出力電圧が所定の値に
なるように、Q2をスイッチング制御する。この結果、
出力電圧は一定値となる。
As a result, a DC voltage Vc2 as shown in equation (2) is generated at both ends of the capacitor C2. This DC voltage Vc2 becomes the output voltage Vo of the power supply circuit. At this time, the output voltage Vc2 is monitored by the PWM control circuit 60, and the PWM control circuit 60 controls the switching of Q2 so that the output voltage becomes a predetermined value. As a result,
The output voltage has a constant value.

【0050】即ち、この実施の形態例では、前段のコン
バータ回路10のスイッチング素子Q1と、後段のコン
バータ回路20のスイッチング素子Q2のオンの幅tを
PWM制御回路60で同時に制御する。前段のコンバー
タ回路10の出力であるほぼ一定の電圧を、後段のスイ
ッチング素子Q2で出力に電力を供給する。この時の電
圧制御はPWM制御方式を用い、スイッチング素子Q
1,Q2の起動電圧の違いは、抵抗の分圧により調整す
ることができる。
That is, in this embodiment, the PWM control circuit 60 simultaneously controls the ON width t of the switching element Q1 of the preceding converter circuit 10 and the switching element Q2 of the following converter circuit 20. A substantially constant voltage, which is the output of the converter circuit 10 in the preceding stage, is supplied to the output by the switching element Q2 in the subsequent stage. The voltage control at this time uses a PWM control method, and the switching element Q
The difference between the starting voltages of Q1 and Q2 can be adjusted by the voltage division of the resistor.

【0051】図3は第1の実施の形態例の各部の動作波
形例を示す図である。VQ1はQ1の両端にかかる電圧、
Q1はQ1に流れる電流、IL1はチョークコイルL1に
流れる電流、ID1はダイオードD1に流れる電流、VC1
はコンデンサC1の両端にかかる電圧、VQ2はQ2の両
端にかかる電圧、IQ2はQ2に流れる電流、ID2はダイ
オードD2に流れる電流、ID3はダイオードD3に流れ
る電流、IL2はチョークコイルL2に流れる電流、VC2
はコンデンサC2の両端にかかる電圧(出力電圧)であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the operation waveform of each part of the first embodiment. V Q1 is the voltage across Q1;
I Q1 is a current flowing through Q1, I L1 is a current flowing through the choke coil L1, I D1 is a current flowing through the diode D1, V C1
Is a voltage applied to both ends of the capacitor C1, V Q2 is a voltage applied to both ends of Q2 , I Q2 is a current flowing to Q2, I D2 is a current flowing to the diode D2, I D3 is a current flowing to the diode D3, and I L2 is a choke coil. Current flowing through L2, V C2
Is a voltage (output voltage) applied to both ends of the capacitor C2.

【0052】この実施の形態例によれば、前段がバック
ブースト型コンバータであり、後段がフォワード型コン
バータであるコンバータ回路を共通のスイッチング制御
部で制御することにより、回路規模の小さい複合コンバ
ータ回路を提供することができる。
According to this embodiment, the converter circuit whose front stage is a buck-boost type converter and whose rear stage is a forward type converter is controlled by a common switching control unit, so that a composite converter circuit having a small circuit scale can be realized. Can be provided.

【0053】図4は本発明の第2の実施の形態例を示す
回路図である。図1,図15と同一のものは、同一の符
号を付して示す。第1のコンバータ回路40としては、
図15のバックブースト型コンバータ10が用いられ、
第2のコンバータ回路50としては図15のバックブー
スト型コンバータ30が用いられる。従って、バックブ
ースト型コンバータ10とバックブースト型コンバータ
30の構成は、図15のそれと同じである。1は交流電
源、2は該交流電源1の出力電圧を整流するブリッジ整
流回路である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. 1 and 15 are denoted by the same reference numerals. As the first converter circuit 40,
The buck-boost converter 10 of FIG. 15 is used,
As the second converter circuit 50, the buck-boost converter 30 of FIG. 15 is used. Therefore, the configurations of the buck-boost converter 10 and the buck-boost converter 30 are the same as those in FIG. 1 is an AC power supply, and 2 is a bridge rectifier circuit for rectifying the output voltage of the AC power supply 1.

【0054】Q1はバックブースト型コンバータ10内
に設けられたスイッチング素子、Q2はバックブースト
型コンバータ30内に設けられたスイッチング素子であ
る。スイッチング制御部60としては、パルス幅変調
(PWM)を用いたPWM制御回路60が用いられ、バ
ックブースト型コンバータ10とバックブースト型コン
バータ30を同時に制御する。このように構成された回
路の動作を説明すれば、以下の通りである。
Q1 is a switching element provided in the buck-boost converter 10, and Q2 is a switching element provided in the buck-boost converter 30. As the switching control unit 60, a PWM control circuit 60 using pulse width modulation (PWM) is used, and controls the buck-boost converter 10 and the buck-boost converter 30 simultaneously. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.

【0055】(バックブースト型コンバータ10の動
作)このバックブースト型コンバータ10の動作は図1
5に示す回路と同じである。そして、コンデンサC1に
は(1)式で示される直流電圧Vc1が発生する。
(Operation of Buck-Boost Converter 10) The operation of the buck-boost converter 10 is shown in FIG.
5 is the same as the circuit shown in FIG. Then, a DC voltage V c1 represented by the equation (1) is generated in the capacitor C1.

【0056】(バックブースト型コンバータ30の動
作)30もバックブースト型コンバータであるので、そ
の動作は前段のバックブースト型コンバータ10のそれ
と同じである。即ち、コンデンサC2の両端には(3)
式に示されるような直流電圧Vc2が発生する。この直流
電圧Vc2が電源回路の出力電圧Voとなり、負荷5にパ
ワーを供給する。
(Operation of buck-boost converter 30) Since the buck-boost converter 30 is also a buck-boost converter, its operation is the same as that of the buck-boost converter 10 in the preceding stage. That is, at both ends of the capacitor C2, (3)
A DC voltage Vc2 as shown in the equation is generated. This DC voltage V c2 becomes the output voltage Vo of the power supply circuit, and supplies power to the load 5.

【0057】この時の、出力電圧Vc2はPWM制御回路
60でモニタされており、該PWM制御回路60は、出
力電圧が所定の値になるように、Q2をスイッチング制
御する。この結果、出力電圧は一定値となる。
At this time, the output voltage Vc2 is monitored by the PWM control circuit 60, and the PWM control circuit 60 controls the switching of Q2 so that the output voltage becomes a predetermined value. As a result, the output voltage becomes a constant value.

【0058】図5は第2の実施の形態例の各部の動作波
形例を示す図である。VQ1はQ1の両端にかかる電圧、
Q1はQ1に流れる電流、IL1はチョークコイルL1に
流れる電流、ID1はダイオードD1に流れる電流、VC1
はコンデンサC1の両端にかかる電圧、VQ2はQ2の両
端にかかる電圧、IQ2はQ2に流れる電流、ID4はダイ
オードD4に流れる電流、VC2はコンデンサC2の両端
にかかる電圧(出力電圧)である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the operation waveform of each part of the second embodiment. V Q1 is the voltage across Q1;
I Q1 is a current flowing through Q1, I L1 is a current flowing through the choke coil L1, I D1 is a current flowing through the diode D1, V C1
Is the voltage across the capacitor C1, V Q2 is the voltage across Q2, I Q2 is the current flowing through Q2, I D4 is the current flowing through the diode D4, V C2 is the voltage across the capacitor C2 (output voltage). It is.

【0059】バックブースト型コンバータ30の場合、
Q2の両端にかかる電圧VQ2には段差が生じない。その
理由は、Q2がオフ時には励磁電流が2次側にエネルギ
ーとして供給されるため、電力変換トランスTがリセッ
トされるようになっているためである。
In the case of the buck-boost converter 30,
There is no step in the voltage V Q2 applied to both ends of Q2 . The reason is that when Q2 is off, the exciting current is supplied to the secondary side as energy, so that the power conversion transformer T is reset.

【0060】この実施の形態例によれば、前段がバック
ブースト型コンバータであり、後段がバックブースト型
コンバータであるコンバータ回路を共通のスイッチング
制御部で制御することにより、回路規模の小さい複合コ
ンバータ回路を提供することができる。
According to this embodiment, the converter circuit in which the front stage is a buck-boost converter and the rear stage is a buck-boost converter is controlled by the common switching control unit, so that the composite converter circuit having a small circuit scale is provided. Can be provided.

【0061】図6は本発明の第3の実施の形態例を示す
回路図である。図2と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施の形態例は、図2におけるスイッチン
グ素子Q1,Q2として電界効果トランジスタ(FE
T)を用いた場合を示している。前段のコンバータはバ
ックブースト型コンバータであり、後段のコンバータは
フォワード型コンバータである。PWM制御回路60に
印加される制御用電圧として、出力電圧Voを検出して
いる。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, a field effect transistor (FE) is used as the switching elements Q1 and Q2 in FIG.
T) is shown. The former converter is a buck-boost converter, and the latter converter is a forward converter. The output voltage Vo is detected as a control voltage applied to the PWM control circuit 60.

【0062】この実施の形態例によれば、前段のスイッ
チング素子Q1をFETで構成している。従って、前段
のスイッチング素子Q1に印加するゲート電圧をPWM
制御回路60からの制御電圧の振幅を調整することによ
り、そのオン抵抗を大きくし、突入電流を抑制すること
ができる。制御電圧の振幅は、例えば抵抗分圧により実
現することができる。
According to this embodiment, the switching element Q1 in the preceding stage is constituted by an FET. Therefore, the gate voltage applied to the preceding switching element Q1 is changed to PWM.
By adjusting the amplitude of the control voltage from the control circuit 60, the on-resistance can be increased and the inrush current can be suppressed. The amplitude of the control voltage can be realized by, for example, resistance voltage division.

【0063】図7は本発明の第4の実施の形態例を示す
回路図である。図6と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施の形態例は、電力変換トランスTに、
第1の巻線N1,第2の巻線N2,第3の巻線N3及び
第4の巻線N4が設けられており、第2の巻線N2と第
4の巻線N4に設けられたコンバータ回路から2つの出
力電圧Vo1,Vo2が発生できるようになっており、そ
れぞれの負荷5にパワーを供給する。第1の巻線N1側
はバックブースト型コンバータ回路、第2〜第4の巻線
側はフォワード型コンバータ回路である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention. 6 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the power conversion transformer T
A first winding N1, a second winding N2, a third winding N3, and a fourth winding N4 are provided, and provided on the second winding N2 and the fourth winding N4. The converter circuit can generate two output voltages Vo 1 and Vo 2 , and supplies power to each load 5. The first winding N1 is a buck-boost converter circuit, and the second to fourth windings are forward converter circuits.

【0064】第4の巻線N4側において、D5とD6は
整流用ダイオード、L3はチョークコイル、C3はコン
デンサである。このフォワード型コンバータからは第2
の出力Vo2が得られる。
On the fourth winding N4 side, D5 and D6 are rectifying diodes, L3 is a choke coil, and C3 is a capacitor. From this forward type converter, the second
Of the output Vo 2 is obtained.

【0065】一方、第3の巻線N3側において、D6と
D7は整流回路、L4はチョークコイル、C4はコンデ
ンサ、R3は抵抗である。スイッチング素子Q2がオン
/オフすると、第2の巻線N2〜第4の巻線N4には高
周波交流が発生する。この高周波交流からダイオードD
6,D7と、チョークコイルL4と、コンデンサC4よ
りなるコンバータ回路により直流電圧を得る。この直流
電圧は、出力電圧Voに比例した値となる。
On the other hand, on the third winding N3 side, D6 and D7 are rectifier circuits, L4 is a choke coil, C4 is a capacitor, and R3 is a resistor. When the switching element Q2 is turned on / off, a high-frequency AC is generated in the second winding N2 to the fourth winding N4. The diode D
6, a DC voltage is obtained by a converter circuit including D7, a choke coil L4, and a capacitor C4. This DC voltage has a value proportional to the output voltage Vo.

【0066】従って、電源回路の出力として、後段のコ
ンバータ回路の出力を用いなくても出力電圧を検出する
ことができる。前記直流出力は、出力電圧に代わってP
WM制御回路60に与えられる。この結果、PWM制御
回路60は前段のコンバータ回路のスイッチング素子Q
1と、後段のコンバータ回路のスイッチング素子Q2の
オン幅tを同時に制御し、出力電圧が一定となるように
制御する。
Therefore, the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit as the output of the power supply circuit. The DC output is P
It is provided to the WM control circuit 60. As a result, the PWM control circuit 60 switches the switching element Q of the preceding converter circuit.
1 and the ON width t of the switching element Q2 of the subsequent converter circuit are simultaneously controlled so that the output voltage is constant.

【0067】この実施の形態例によれば、電力変換トラ
ンスTに別巻線を設けて、この別巻線の出力を整流平滑
することにより、後段のコンバータ回路の出力を用いな
くても出力電圧を検出することができる。
According to this embodiment, another winding is provided in the power conversion transformer T, and the output of this other winding is rectified and smoothed, so that the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit. can do.

【0068】図8は本発明の第5の実施の形態例を示す
回路図である。図7と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施の形態例は、電力変換トランスTに、
第1の巻線N1,第2の巻線N2及び第3の巻線N3が
設けられており、第2の巻線N2と第3の巻線N3に設
けられたコンバータ回路から2つの出力電圧Vo1,V
2が発生できるようになっており、それぞれの負荷5
にパワーを供給する。第1の巻線N1側はバックブース
ト型コンバータ回路、第2,第3の巻線側はフォワード
型コンバータ回路である。第3の巻線N3側において、
D5とD6は整流用ダイオード、L3はチョークコイ
ル、C3はコンデンサである。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the power conversion transformer T
A first winding N1, a second winding N2, and a third winding N3 are provided, and two output voltages from a converter circuit provided on the second winding N2 and the third winding N3 are provided. Vo 1 , V
o 2 can be generated, and each load 5
Supply power to The first winding N1 is a buck-boost converter circuit, and the second and third windings are forward converter circuits. On the third winding N3 side,
D5 and D6 are rectifying diodes, L3 is a choke coil, and C3 is a capacitor.

【0069】一方、1次側コンバータのコンデンサC1
が電圧検出手段として利用されている。そして、このコ
ンデンサC1からPWM制御回路60のモニタ用電圧が
取り出されている。
On the other hand, the capacitor C1 of the primary converter
Are used as voltage detecting means. The monitoring voltage of the PWM control circuit 60 is extracted from the capacitor C1.

【0070】通常の動作状態においては、前段のコンバ
ータ回路の出力と、後段のコンバータ回路の出力とは比
例関係にあるので、前段のコンバータ回路の出力を、電
源回路の出力電圧の代わりに用いても問題はない。即
ち、コンデンサC1の両端に印加される電圧Vc1は、後
段のコンバータ回路の出力電圧Voと比例関係にある。
そこで、このコンデンサC1の両端に印加される電圧V
c1を出力電圧の代わりに用いてスイッチング制御を行な
うことができる。
In a normal operating state, the output of the preceding converter circuit is proportional to the output of the following converter circuit. Therefore, the output of the preceding converter circuit is used instead of the output voltage of the power supply circuit. No problem. That is, the voltage Vc1 applied to both ends of the capacitor C1 is proportional to the output voltage Vo of the subsequent converter circuit.
Therefore, the voltage V applied to both ends of the capacitor C1 is
Switching control can be performed using c1 instead of the output voltage.

【0071】この実施の形態例によれば、後段のコンバ
ータ回路の出力を用いなくても出力電圧を検出すること
ができることになる。図9は本発明の第6の実施の形態
例を示す回路図である。図4,図6と同一のものは、同
一の符号を付して示す。図4におけるスイッチング素子
Q1,Q2として電界効果トランジスタ(FET)を用
いた場合を示している。この実施の形態例は、前段がバ
ックブースト型コンバータであり、後段もバックブース
ト型コンバータである。PWM制御回路60に印加され
る制御用電圧として、出力電圧Voを検出している。
According to this embodiment, the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit. FIG. 9 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention. 4 and 6 are denoted by the same reference numerals. 5 illustrates a case where a field effect transistor (FET) is used as the switching elements Q1 and Q2 in FIG. In this embodiment, the first stage is a buck-boost converter, and the second stage is also a buck-boost converter. The output voltage Vo is detected as a control voltage applied to the PWM control circuit 60.

【0072】この実施の形態例によれば、前段のスイッ
チング素子Q1をFETで構成している。従って、前段
のスイッチング素子Q1に印加するゲート電圧をPWM
制御回路60からの制御電圧を抵抗分圧等で調整するこ
とにより、そのオン抵抗を大きくし、突入電流を抑制す
ることができる。
According to this embodiment, the switching element Q1 at the preceding stage is constituted by an FET. Therefore, the gate voltage applied to the preceding switching element Q1 is changed to PWM.
By adjusting the control voltage from the control circuit 60 by resistance division or the like, the on-resistance can be increased and the rush current can be suppressed.

【0073】図10は本発明の第7の実施の形態例を示
す回路図である。図7,図9と同一のものは、同一の符
号を付して示す。この実施の形態例は、電力変換トラン
スTに、第1の巻線N1,第2の巻線N2,第3の巻線
N3及び第4の巻線N4が設けられており、第2の巻線
N2と第4の巻線N4に設けられたコンバータ回路から
2つの出力電圧Vo1,Vo2が発生できるようになって
おり、それぞれの負荷5にパワーを供給する。第1の巻
線N1〜第4の巻線側は何れもバックブースト型コンバ
ータ回路である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention. 7 and 9 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the power conversion transformer T is provided with a first winding N1, a second winding N2, a third winding N3, and a fourth winding N4. Two output voltages Vo 1 and Vo 2 can be generated from a converter circuit provided on the line N2 and the fourth winding N4, and power is supplied to each load 5. The first winding N1 to the fourth winding are all buck-boost converter circuits.

【0074】第4の巻線N4側において、D7は整流用
ダイオード、C5はコンデンサである。一方、第3の巻
線N3側において、D8は整流用ダイオード、L5はチ
ョークコイル、C6はコンデンサ、R5は抵抗である。
On the fourth winding N4 side, D7 is a rectifying diode, and C5 is a capacitor. On the other hand, on the third winding N3 side, D8 is a rectifying diode, L5 is a choke coil, C6 is a capacitor, and R5 is a resistor.

【0075】スイッチング素子Q2がオン/オフする
と、第2の巻線N2〜第4の巻線N4には高周波交流が
発生する。この高周波交流からダイオードD8とチョー
クコイルL5とコンデンサC6よりなるバックブースト
型コンバータにより直流電圧を発生させる。この直流電
圧は、出力電圧Voに比例した値となる。
When the switching element Q2 is turned on / off, a high-frequency alternating current is generated in the second winding N2 to the fourth winding N4. A DC voltage is generated from the high-frequency AC by a buck-boost converter including a diode D8, a choke coil L5, and a capacitor C6. This DC voltage has a value proportional to the output voltage Vo.

【0076】従って、電源回路の出力として、後段のコ
ンバータ回路の出力を用いなくても出力電圧を検出する
ことができる。前記直流電圧は、出力電圧に代わってP
WM制御回路60に与えられる。この結果、PWM制御
回路60は前段のコンバータ回路のスイッチング素子Q
1と、後段のコンバータ回路のスイッチング素子Q2の
オン幅tを同時に制御し、出力電圧が一定となるように
制御する。
Therefore, the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit as the output of the power supply circuit. The DC voltage is P instead of the output voltage.
It is provided to the WM control circuit 60. As a result, the PWM control circuit 60 switches the switching element Q of the preceding converter circuit.
1 and the ON width t of the switching element Q2 of the subsequent converter circuit are simultaneously controlled so that the output voltage is constant.

【0077】この実施の形態例によれば、電力変換トラ
ンスTに別巻線を設けて、この別巻線から直流電圧を得
ることにより、後段のコンバータ回路の出力を用いなく
ても出力電圧を検出することができる。
According to this embodiment, a separate winding is provided in the power conversion transformer T, and a DC voltage is obtained from the separate winding, so that the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit. be able to.

【0078】図11は本発明の第8の実施の形態例を示
す回路図である。図8,図10と同一のものは、同一の
符号を付して示す。この実施の形態例は、電力変換トラ
ンスTに、第1の巻線N1,第2の巻線N2及び第3の
巻線N3が設けられており、第2の巻線N2と第3の巻
線N3に設けられたコンバータ回路から2つの出力電圧
Vo1,Vo2が発生できるようになっており、それぞれ
の負荷5にパワーを供給する。第1の巻線N1側はバッ
クブースト型コンバータ回路、第2,第3の巻線側もバ
ックブースト型コンバータ回路である。第3の巻線N3
側において、D7はイオード、C5はコンデンサであ
る。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention. 8 and 10 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the power conversion transformer T is provided with a first winding N1, a second winding N2, and a third winding N3, and the second winding N2 and the third winding N3 are provided. Two output voltages Vo 1 and Vo 2 can be generated from the converter circuit provided on the line N 3, and power is supplied to each load 5. The first winding N1 is a buck-boost converter circuit, and the second and third windings are also buck-boost converter circuits. Third winding N3
On the side, D7 is an ion and C5 is a capacitor.

【0079】一方、1次側コンバータのコンデンサC1
が電圧検出手段として利用されている。そして、このコ
ンデンサC1からPWM制御回路60のモニタ用電圧が
取り出されている。
On the other hand, the capacitor C1 of the primary converter
Are used as voltage detecting means. The monitoring voltage of the PWM control circuit 60 is extracted from the capacitor C1.

【0080】通常の動作状態においては、前段のコンバ
ータ回路の出力と、後段のコンバータ回路の出力とは比
例関係にあるので、前段のコンバータ回路の出力を、電
源回路の出力電圧の代わりに用いても問題はない。即
ち、コンデンサC1の両端に印加される電圧Vc1は、後
段のコンバータ回路の出力電圧Voと比例関係にある。
そこで、このコンデンサC1の両端に印加される電圧V
c1を出力電圧の代わりに用いてスイッチング制御を行な
うことができる。
In a normal operating state, the output of the preceding converter circuit and the output of the following converter circuit are in a proportional relationship, so that the output of the preceding converter circuit is used instead of the output voltage of the power supply circuit. No problem. That is, the voltage Vc1 applied to both ends of the capacitor C1 is proportional to the output voltage Vo of the subsequent converter circuit.
Therefore, the voltage V applied to both ends of the capacitor C1 is
Switching control can be performed using c1 instead of the output voltage.

【0081】この実施の形態例によれば、後段のコンバ
ータ回路の出力を用いなくても出力電圧を検出すること
ができることになる。
According to this embodiment, the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、 (1)直流電圧を、2つのコンバータ回路を直列に接続
してなる回路に入力し、後段のコンバータ回路の出力を
その出力とする複合コンバータ回路において、前記2つ
のコンバータ回路内に含まれるスイッチング素子を、出
力電圧が一定値になるようにスイッチング制御するスイ
ッチング制御部を設けることにより、2つのコンバータ
回路のスイッチング素子を1つのスイッチング制御部で
制御するので、回路規模の小さい複合コンバータ回路を
提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, (1) a DC voltage is input to a circuit formed by connecting two converter circuits in series, and the output of the subsequent converter circuit is output. In the composite converter circuit as the output, by providing a switching control unit that performs switching control on the switching elements included in the two converter circuits so that the output voltage becomes a constant value, the switching elements of the two converter circuits are reduced. Since control is performed by one switching control unit, a composite converter circuit having a small circuit scale can be provided.

【0083】(2)この場合において、前段のコンバー
タ回路としてバックブースト型コンバータを用い、後段
のコンバータ回路としてフォワード型コンバータを用
い、これらコンバータ回路内のスイッチング素子を前記
スイッチング制御部で制御することにより、前段がバッ
クブースト型コンバータであり、後段がフォワード型コ
ンバータであるコンバータ回路を共通のスイッチング制
御部で制御することにより、回路規模の小さい複合コン
バータ回路を提供することができる。
(2) In this case, a buck-boost converter is used as a preceding converter circuit, a forward converter is used as a subsequent converter circuit, and switching elements in these converter circuits are controlled by the switching control unit. By controlling the converter circuit in which the front stage is a buck-boost converter and the rear stage is a forward converter by a common switching control unit, a composite converter circuit having a small circuit scale can be provided.

【0084】(3)また、前段のコンバータ回路として
バックブースト型コンバータを用い、後段のコンバータ
回路としてバックブースト型コンバータを用い、これら
コンバータ回路内のスイッチング素子を前記スイッチン
グ制御部で制御することにより、前段がバックブースト
型コンバータであり、後段がバックブースト型コンバー
タであるコンバータ回路を共通のスイッチング制御部で
制御することにより、回路規模の小さい複合コンバータ
回路を提供することができる。
(3) A buck-boost converter is used as a converter circuit in the preceding stage, a buck-boost converter is used as a converter circuit in the subsequent stage, and the switching elements in these converter circuits are controlled by the switching control unit. By controlling the converter circuit in which the first stage is a buck-boost converter and the second stage is a buck-boost converter by a common switching control unit, a composite converter circuit with a small circuit scale can be provided.

【0085】(4)また、前記スイッチング素子として
FETを用い、前段のコンバータ回路内のFETに突入
電流抑止機能を持たせることにより、前段のコンバータ
回路のFETのゲート電圧を制御することにより、その
オン抵抗を大きくし、突入電流抑止機能を持たせること
ができる。
(4) Further, by using an FET as the switching element and giving an inrush current suppressing function to the FET in the converter circuit in the preceding stage, the gate voltage of the FET in the converter circuit in the preceding stage is controlled, thereby The on-resistance can be increased and an inrush current suppressing function can be provided.

【0086】(5)また、出力電圧検出を電力変換トラ
ンスに巻回した巻線を用いて行なうことにより、電力変
換トランスに別巻線を設け、後段のコンバータ回路の出
力を用いなくても出力電圧を検出することができる。
(5) Further, by detecting the output voltage using the winding wound around the power conversion transformer, another winding is provided in the power conversion transformer, and the output voltage can be detected without using the output of the subsequent converter circuit. Can be detected.

【0087】(6)更に、出力電圧検出を電力変換トラ
ンスの1次側回路内に設けた電圧検出手段により行なう
ことにより、後段のコンバータ回路の出力を用いなくて
も出力電圧を検出することができる。
(6) Further, the output voltage is detected by the voltage detection means provided in the primary circuit of the power conversion transformer, so that the output voltage can be detected without using the output of the converter circuit at the subsequent stage. it can.

【0088】このように、本発明によれば、回路規模の
小さい複合コンバータ回路を提供することができ、実用
上の効果が大きい。
As described above, according to the present invention, a composite converter circuit having a small circuit scale can be provided, and the practical effect is great.

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

【図1】本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図3】第1の実施の形態例の各部の動作波形を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing operation waveforms of each unit according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態例を示す回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】第2の実施の形態例の各部の動作波形を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating operation waveforms of respective units according to the second embodiment.

【図6】本発明の第3の実施の形態例を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施の形態例を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施の形態例を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施の形態例を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第7の実施の形態例を示す回路図で
ある。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第8の実施の形態例を示す回路図で
ある。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図12】従来回路の第1の構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a first configuration example of a conventional circuit.

【図13】従来回路の第1の構成例の各部の動作波形を
示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing operation waveforms of respective units of the first configuration example of the conventional circuit.

【図14】VQ2に段差ができることの説明図である。14 is an explanatory view of the can step on VQ 2.

【図15】従来回路の第2の構成例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a second configuration example of the conventional circuit.

【図16】従来回路の第2の構成例の各部の動作波形を
示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing operation waveforms of each unit of the second configuration example of the conventional circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 直流電源 5 負荷 40 第1のコンバータ回路 41 スイッチング素子 42 平滑回路 50 第2のコンバータ回路 51 スイッチング素子 60 スイッチング制御部 Reference Signs List 4 DC power supply 5 Load 40 First converter circuit 41 Switching element 42 Smoothing circuit 50 Second converter circuit 51 Switching element 60 Switching controller

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電圧を前段と後段のコンバータ回路
を直列に接続してなる回路に入力し、後段のコンバータ
回路の出力をその出力とする複合コンバータ回路におい
て、 前記前段と後段のコンバータ回路内に含まれるスイッチ
ング素子を、出力電圧が一定値になるように共通にスイ
ッチング制御するスイッチング制御部を設けたことを特
徴とする複合コンバータ回路。
1. A composite converter circuit in which a DC voltage is input to a circuit formed by connecting a pre-stage and a post-stage converter circuit in series and an output of the post-stage converter circuit is used as an output. And a switching control unit for commonly performing switching control on the switching elements included in the control unit so that the output voltage becomes a constant value.
【請求項2】 前段のコンバータ回路としてバックブー
スト型コンバータを用い、後段のコンバータ回路として
フォワード型コンバータを用い、これらコンバータ回路
内のスイッチング素子を前記スイッチング制御部で制御
することを特徴とする請求項1記載の複合コンバータ回
路。
2. A buck-boost converter is used as a preceding converter circuit, a forward converter is used as a subsequent converter circuit, and switching elements in these converter circuits are controlled by the switching control unit. 2. The composite converter circuit according to 1.
【請求項3】 前段のコンバータ回路としてバックブー
スト型コンバータを用い、後段のコンバータ回路として
バックブースト型コンバータを用い、これらコンバータ
回路内のスイッチング素子を前記スイッチング制御部で
制御することを特徴とする請求項1記載の複合コンバー
タ回路。
3. A buck-boost converter is used as a first-stage converter circuit, and a buck-boost converter is used as a second-stage converter circuit, and switching elements in these converter circuits are controlled by the switching control unit. Item 7. The composite converter circuit according to Item 1.
【請求項4】 前記スイッチング素子としてFETを用
い、前段のコンバータ回路内のFETに突入電流抑止機
能を持たせたことを特徴とする請求項2乃至3の何れか
に記載の複合コンバータ回路。
4. The composite converter circuit according to claim 2, wherein an FET is used as said switching element, and an inrush current suppressing function is provided to an FET in a converter circuit at a preceding stage.
【請求項5】 出力電圧検出を電力変換トランスに巻回
した巻線を用いて行なうことを特徴とする請求項1記載
の複合コンバータ回路。
5. The composite converter circuit according to claim 1, wherein output voltage detection is performed using a winding wound around a power conversion transformer.
【請求項6】 出力電圧検出を電力変換トランスの1次
側回路内に設けた電圧検出手段により行なうことを特徴
とする請求項1記載の複合コンバータ回路。
6. The composite converter circuit according to claim 1, wherein the output voltage is detected by voltage detection means provided in a primary circuit of the power conversion transformer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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