JPH10243656A - Power supply - Google Patents

Power supply

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Publication number
JPH10243656A
JPH10243656A JP9041220A JP4122097A JPH10243656A JP H10243656 A JPH10243656 A JP H10243656A JP 9041220 A JP9041220 A JP 9041220A JP 4122097 A JP4122097 A JP 4122097A JP H10243656 A JPH10243656 A JP H10243656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
leakage transformer
power supply
core
capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP9041220A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Mannami
寛明 万波
Yoshinobu Murakami
善宣 村上
Tomoyuki Nakano
智之 中野
Naoki Onishi
尚樹 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP9041220A priority Critical patent/JPH10243656A/en
Publication of JPH10243656A publication Critical patent/JPH10243656A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a leakage transformer which can input an input current corresponding to an output power and realize reduction in size of the leakage transformer in the case where an input current input from an AC power supply is limited by a resonance current of a load in an inverter having a resonance circuit including a leakage transformer. SOLUTION: In a power converting circuit to convert an DC voltage obtained by rectifying and smoothing an AC power source to a high frequency voltage, supplying a high frequency AC power to a load circuit via a leakage transformer and limiting an input current with a resonance current of load, a leakage transformed is formed in the structure that a part of the second coil L2 is wound overlapping on the first coil L1 and magnetic flux is canceled depending on the number of windings to control a leakage magnetic flux.

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、交流電源を整流平
滑して得た直流を高周波に変換して負荷回路に供給する
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 power supply device for converting a DC obtained by rectifying and smoothing an AC power into a high frequency and supplying the high frequency to a load circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に従来例の基本回路図を示す。以
下、その回路構成について説明する。全波整流器DBの
交流入力端子には、トランスL3 とコンデンサC5 、C
6 よりなるフィルタ回路を介して交流電源Vsが接続さ
れている。全波整流器DBの直流出力端子には、ダイオ
ードD1 を介して平滑コンデンサC1 が接続されてい
る。平滑コンデンサC1 には、MOSFETよりなるス
イッチング素子Q1 、Q2 の直列回路が並列接続されて
いる。ダイオードD1 と全波整流器DBの接続点と、ス
イッチング素子Q1 、Q2 の接続点との間には、リーケ
ージトランスTlの1次巻線L1 とコンデンサC3 とか
らなる直列回路が接続されている。リーケージトランス
Tlの2次巻線L2 の両端には、放電灯laのフィラメ
ントの電源側端子が接続されており、放電灯laのフィ
ラメントの非電源側端子間にはコンデンサC2 が並列接
続されている。また、ダイオードD1 の両端にはコンデ
ンサC4が並列接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a basic circuit diagram of a conventional example. Hereinafter, the circuit configuration will be described. The transformer L 3 and the capacitors C 5 and C 5 are connected to the AC input terminal of the full-wave rectifier DB.
The AC power supply Vs is connected via a filter circuit composed of six . The DC output terminals of the full-wave rectifier DB, a smoothing capacitor C 1 through the diode D 1 is connected. A series circuit of switching elements Q 1 and Q 2 composed of MOSFETs is connected in parallel to the smoothing capacitor C 1 . A connecting point of the diodes D 1 and the full-wave rectifier DB, between the connection point of the switching elements Q 1, Q 2, series circuit connection consisting of the primary winding L 1 and the capacitor C 3 Metropolitan leakage transformer Tl Have been. The secondary winding ends of L 2 of the leakage transformer Tl, the power supply-side terminals of the filament of the discharge lamp la is connected, the capacitor C 2 is connected in parallel between the non-power supply side terminal of the filament of the discharge lamp la ing. Further, the capacitor C 4 is connected in parallel across diode D 1.

【0003】以下、上記回路の動作について説明する。
まず、インバータの動作について説明する。インバータ
はスイッチング素子Q1 、Q2 とリーケージトランスT
l(リーケージインダクタL0 )、コンデンサC2 、C
3 及び放電灯laで構成されている。スイッチング素子
1 、Q2 が高速度で交互にオン、オフし、平滑コンデ
ンサC1 の直流電圧を高周波の交流に変換して、放電灯
laを高周波点灯させる。コンデンサC2 は放電灯la
のフィラメントの予熱電流通電経路を構成しており、ま
たリーケージインダクタL0 との共振用コンデンサも兼
ねている。コンデンサC3 は直流成分カット用の結合コ
ンデンサである。
The operation of the above circuit will be described below.
First, the operation of the inverter will be described. The inverter consists of switching elements Q 1 and Q 2 and leakage transformer T
l (leakage inductor L 0 ), capacitors C 2 and C
3 and a discharge lamp la. The switching elements Q 1 and Q 2 are alternately turned on and off at a high speed to convert the DC voltage of the smoothing capacitor C 1 into a high-frequency alternating current, thereby lighting the discharge lamp la at a high frequency. The capacitor C 2 is a discharge lamp la
Of constitute a preheating current conduction path of the filament, also it serves also as the resonant capacitor of the leakage inductor L 0. Capacitor C 3 is a coupling capacitor for DC component cut.

【0004】上記回路においてスイッチング素子Q2
オンすると、平滑コンデンサC1 からコンデンサC4
リーケージトランスTlの1次巻線L1 、コンデンサC
3 、スイッチング素子Q2 を経て平滑コンデンサC1
戻る経路で電流が流れる。このとき、コンデンサC4
充電され、|Vin|>VC1−VC4が成立するとき、全
波整流器DBから、リーケージトランスTlの1次巻線
1 、コンデンサC3、スイッチング素子Q2 を経て全
波整流器DBに戻る経路で電流が流れることになる。つ
まり、全波整流器DBの出力端と平滑コンデンサC1
間に挿入したコンデンサC4 が全波整流器DBの出力電
圧|Vin|と平滑コンデンサC1 の電圧VC1との差の
電圧を分担することになり、全波整流器DBの出力電圧
|Vin|が平滑コンデンサC1 の電圧VC1より低くて
も、入力電流Iinが高周波的に流れる。この入力歪改
善動作により入力力率が高くなる。また、コンデンサC
5、C6 とトランスL3 を含むフィルタ回路により高周
波成分を除去した入力電流波形は、高調波成分の少ない
正弦波に近い波形とすることができる。
[0004] When the switching element Q 2 is turned on in the circuit, the capacitor C 4 from the smoothing capacitor C 1,
Primary winding L 1 of leakage transformer Tl, capacitor C
3, a current flows through a path back to the smoothing capacitor C 1 through the switching element Q 2. At this time, the capacitor C 4 is the charge, | Vin |> when V C1 -V C4 is established, from the full-wave rectifier DB, 1 winding L 1 of leakage transformer Tl, the capacitor C 3, the switching element Q 2 The current will flow on the path returning to the full-wave rectifier DB via the rectifier DB. In other words, the capacitor C 4 inserted between the output terminal and the smoothing capacitor C 1 of the full-wave rectifier DB, the output voltage of the full-wave rectifier DB | shares the voltage of the difference between a smoothing capacitor C 1 of the voltage V C1 | Vin will be the output voltage of the full-wave rectifier DB | Vin | be lower than the voltage V C1 of the smoothing capacitor C 1, the input current Iin flows high frequency. This input distortion improvement operation increases the input power factor. The capacitor C
Input current waveform removing the high frequency component by a filter circuit including a 5, C 6 and the transformer L 3 may be a waveform close to a small sine wave of harmonic components.

【0005】この回路では、入力歪改善動作により引き
込まれる入力電流の割合はほぼ決まっており、リーケー
ジトランスTlの1次巻線L1 を流れる共振電流IL1
略1/3である。よって、リーケージトランスTlの昇
圧比が小さく、その1次巻線L1 を流れる共振電流IL1
が少なくなるに従い、引き込まれる入力電流Iinが不
足し、平滑コンデンサC1 の電圧VC1が低下し、電源電
圧Vinのピーク値以下になると、コンデンサインプッ
ト的なパルス状の電流が流れるため、入力電流歪の悪化
を招くことになる。一方、リーケージトランスTlの昇
圧比が大きく、その1次巻線L1 を流れる共振電流IL1
が大きくなるに従い、共振電流IL1が流れる経路に含ま
れるスイッチング素子Q1 、Q2 でのスイッチングロス
やリーケージトランスTlの巻線でのロスが増加するた
め、回路効率の低下を招くことになる。また、リーケー
ジトランスTlの1次巻線L1 を流れる共振電流I
L1は、リーケージトランスTlの2次側を流れる電流I
L2の略昇圧比倍である。したがって、引き込まれる入力
電流が負荷の共振電流に制限されるような回路におい
て、リーケージトランスTlの設計を行う場合、負荷電
流に応じてリーケージトランスTlの昇圧比を調節し、
入力電流Iinにコンデンサインプット的な電流が流れ
ないようにしなければならない。そして、流れる電流に
応じた線経、及び磁束が飽和しないような巻数が決ま
る。図8に従来のEE型コアを用いたリーケージトラン
スの形状を示す。図中、1はEコア、2はボビン、L1
は1次巻線、L 2 は2次巻線である。
In this circuit, the input distortion is reduced by the operation for improving the input distortion.
The ratio of input current
Primary winding L of the transformer Tl1Resonance current I flowing throughL1of
It is about 1/3. Therefore, the leakage transformer Tl rises.
The primary winding L1Resonance current I flowing throughL1
Becomes smaller, the input current Iin drawn becomes
Add the smoothing capacitor C1Voltage VC1And the power supply
When the pressure falls below the peak value of Vin, the capacitor input
Input current distortion, so that input current distortion worsens
Will be invited. On the other hand, the rise of the leakage transformer Tl
The primary winding L1Resonance current I flowing throughL1
Increases, the resonance current IL1Included in the path
Switching element Q1, QTwoSwitching loss at
Loss in the winding of the leakage transformer Tl
As a result, the circuit efficiency is reduced. In addition,
Primary winding L of the transformer Tl1Resonance current I flowing through
L1Is the current I flowing on the secondary side of the leakage transformer Tl.
L2Is approximately twice the boost ratio. Therefore, the input that is pulled
In circuits where the current is limited to the resonant current of the load
Therefore, when designing the leakage transformer Tl,
Adjust the boost ratio of the leakage transformer Tl according to the flow,
Capacitor input-like current flows into input current Iin
Must not be. And to the flowing current
The appropriate wire diameter and the number of turns so that the magnetic flux does not saturate are determined.
You. FIG. 8 shows a leakage transformer using a conventional EE type core.
This shows the shape of the wire. In the figure, 1 is E core, 2 is bobbin, L1
Is the primary winding, L TwoIs a secondary winding.

【0006】図7に他の従来例の回路図を示す。以下、
その回路構成について説明する。全波整流器DBの交流
入力端子には、トランスL3 とコンデンサC5 、C6
りなるフィルタ回路を介して交流電源Vsが接続されて
いる。全波整流器DBの直流出力端子には、コンデンサ
4 が接続されると共に、ダイオードD1 と平滑コンデ
ンサC1 の直列回路が前記コンデンサC4 と並列に接続
されている。平滑コンデンサC1 の両端には、スイッチ
ング素子Q1 、Q2 の直列回路が並列接続されている。
ダイオードD1 と全波整流器DBの接続点と、スイッチ
ング素子Q1 、Q2 の接続点との間には、リーケージト
ランスTlの1次巻線L1 とコンデンサC3 とからなる
直列回路が接続されている。リーケージトランスTlの
2次巻線L2 の両端には、放電灯la1 と放電灯la2
のフィラメントの電源側端子が直列に接続されており、
放電灯la1 、放電灯la2 のフィラメントの非電源側
端子間にはコンデンサC21とコンデンサC22が各々並列
接続されている。
FIG. 7 shows a circuit diagram of another conventional example. Less than,
The circuit configuration will be described. The AC input terminal of the full-wave rectifier DB, the AC power source Vs through a filter circuit composed of transformer L 3 and capacitor C 5, C 6 are connected. A capacitor C 4 is connected to a DC output terminal of the full-wave rectifier DB, and a series circuit of a diode D 1 and a smoothing capacitor C 1 is connected in parallel with the capacitor C 4 . A series circuit of switching elements Q 1 and Q 2 is connected in parallel to both ends of the smoothing capacitor C 1 .
A connecting point of the diodes D 1 and the full-wave rectifier DB, between the connection point of the switching elements Q 1, Q 2, series circuit connection consisting of the primary winding L 1 and the capacitor C 3 Metropolitan leakage transformer Tl Have been. Discharge lamp la 1 and discharge lamp la 2 are provided at both ends of the secondary winding L 2 of the leakage transformer Tl.
Power supply side terminals of the filament are connected in series,
Discharge lamp la 1, is between the non-power supply side terminal of the filament lamp la 2 are connected in parallel to the capacitor C 21 and the capacitor C 22 are each.

【0007】以下、上記回路動作について説明する。ま
ず、インバータの動作について説明する。インバータは
スイッチング素子Q1 、Q2 とリーケージトランスTl
(リーケージインダクタL0 )、コンデンサC21
22、コンデンサC3、放電灯la1 及び放電灯la2
で構成されている。スイッチング素子Q1 、Q2 が高速
度で交互にオン、オフし、平滑コンデンサC1 の直流電
圧を高周波の交流に変換して、放電灯la1 、la2
高周波点灯させる。コンデンサC21、C22は放電灯la
1 、la2 のフィラメントの予熱電流通電経路を構成し
ており、またリーケージインダクタL0 との共振用コン
デンサも兼ねている。コンデンサC3 は直流成分カット
用の結合コンデンサである。
Hereinafter, the operation of the above circuit will be described. First, the operation of the inverter will be described. The inverter is composed of switching elements Q 1 and Q 2 and leakage transformer Tl
(Leakage inductor L 0 ), capacitor C 21 ,
C 22 , condenser C 3 , discharge lamp la 1 and discharge lamp la 2
It is composed of The switching elements Q 1 and Q 2 are alternately turned on and off at a high speed to convert the DC voltage of the smoothing capacitor C 1 into a high-frequency alternating current, thereby lighting the discharge lamps la 1 and la 2 at high frequency. Capacitors C 21 and C 22 are connected to discharge lamp la
1, constitute a preheating current conduction path of la 2 filaments and also doubles as the resonant capacitor of the leakage inductor L 0. Capacitor C 3 is a coupling capacitor for DC component cut.

【0008】上記回路において、次に挙げる6つの動作
モードがある。 モード:スイッチング素子Q1 がオンすると、コンデ
ンサC1 からスイッチング素子Q1 、コンデンサC3
リーケージトランスTlの1次巻線L1 、コンデンサC
4 を経て平滑コンデンサC1 に戻る経路でコンデンサC
4 がVdcに充電されるまで電流が流れる。
In the above circuit, there are the following six operation modes. Mode: When the switching element Q 1 is turned on, the switching element Q 1 from the capacitor C 1, the capacitor C 3,
Primary winding L 1 of leakage transformer Tl, capacitor C
Capacitor C in the path back to the smoothing capacitor C 1 via the 4
Current flows until 4 is charged to Vdc.

【0009】モード:モードの状態から、コンデン
サC4 がVdcまで充電された後、共振電流は、リーケ
ージトランスTlの1次巻線L1 、ダイオードD1 、ス
イッチング素子Q1 、コンデンサC3 を通ってリーケー
ジトランスTlの1次巻線L 1 の経路で流れる。
[0009] Mode: from the state of the mode,
Sa CFourIs charged to Vdc, the resonance current
Primary winding L of the transformer Tl1, Diode D1,
Switching element Q1, Capacitor CThreeLeek through
Primary winding L of the transformer Tl 1Flows along the path.

【0010】モード:モードの状態から、スイッチ
ング素子Q1 がオフして、スイッチング素子Q2 がオン
となるスイッチング動作により、共振電流は、リーケー
ジトランスTlの1次巻線L1 、ダイオードD1 、平滑
コンデンサC1 、スイッチング素子Q2 の内蔵ダイオー
ド、コンデンサC3 を通ってリーケージトランスTlの
1次巻線L1 の経路で流れる。
Mode: From the mode state, the switching element Q 1 is turned off and the switching element Q 2 is turned on, so that the resonance current causes the primary winding L 1 of the leakage transformer Tl, the diode D 1 , a smoothing capacitor C 1, the internal diode of the switching element Q 2, through a path of the primary winding L 1 of leakage transformer Tl through a capacitor C 3.

【0011】モード:共振電流の転流により、コンデ
ンサC3 、スイッチング素子Q2 、コンデンサC4 、リ
ーケージトランスTlの1次巻線L1 を通ってコンデン
サC 3 の経路で共振電流は流れ、コンデンサC4 の放電
が行われる。
[0011] Mode: The resonance current commutation causes
Sensor CThree, Switching element QTwo, Capacitor CFour,
Primary winding L of cage transformer Tl1Through conden
Sa C ThreeThe resonance current flows through the path ofFourDischarge of
Is performed.

【0012】モード:モードの状態から、|Vin
|>VC1となる時点より、共振電流は電源Vsを介し
て、全波整流器DB、リーケージトランスTlの1次巻
線L1、コンデンサC3 、スイッチング素子Q2 を通っ
て全波整流器DBの経路で流れる。
Mode: | Vin from the mode state
|> From the time that the V C1, the resonant current via the power Vs, the full-wave rectifier DB, 1 winding L 1 of leakage transformer Tl, the capacitor C 3, through the switching element Q 2 of the full-wave rectifier DB Flows on the route.

【0013】モード:モードの状態から、スイッチ
ング素子Q1 がオンして、スイッチング素子Q2 がオフ
となるスイッチング動作により、共振電流は、電源Vs
を介して、全波整流器DB、リーケージトランスTlの
1次巻線L1 、コンデンサC 3 、スイッチング素子Q1
の内蔵ダイオード、平滑コンデンサC1 を通って全波整
流器DBの経路で流れる。
Mode: switch from the mode state
Element Q1Turns on and the switching element QTwoIs off
With the switching operation, the resonance current becomes the power supply Vs
Through the full-wave rectifier DB and the leakage transformer Tl
Primary winding L1, Capacitor C Three, Switching element Q1
Built-in diode, smoothing capacitor C1Through the whole wave
It flows along the path of the sink DB.

【0014】上記各動作モードのうち、モードとモー
ドのとき、入力電流Iinが高周波的に流れる。従っ
て、この入力歪改善動作により入力力率が高くなる。ま
た、コンデンサC5 、C6 とトランスL3 を含むフィル
タ回路により高周波成分を除去した入力電流波形は、高
調波成分の少ない正弦波に近い波形とすることができ
る。以上の動作モード以外は、図6の従来例と同様であ
る。
In each of the above operation modes, the input current Iin flows at a high frequency in the modes. Therefore, the input power factor is increased by the input distortion improving operation. The input current waveform removing the high frequency component by a filter circuit including a capacitor C 5, C 6 and the transformer L 3 may be a waveform close to a small sine wave of harmonic components. Except for the above operation modes, it is the same as the conventional example of FIG.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記のような回路にお
いて、低コスト化のためリーケージトランスTlの小型
化を図る場合、次のような課題がある。まず、磁束につ
いて考えると、最大磁束密度Bmは、1次巻線L1 に印
加される電圧V1 に比例し、駆動周波数F、磁束が通る
コアの断面積S、及び1次巻線L1 の巻数N1 に反比例
する関係が有る。また、磁束を飽和させないためには、
最大磁束密度Bmが0.25〜0.3になるように設計
しなければならないことが過去の例により分かってい
る。そこで、コアサイズが小さくなるとコアの断面積S
が小さくなるため、最大磁束密度Bmを満足するには1
次巻線L1 の巻数N1 を増加する必要が有る。
In the above-described circuit, when the size of the leakage transformer Tl is reduced in order to reduce the cost, there are the following problems. Considering first the flux, the maximum magnetic flux density Bm is the primary winding is proportional to the voltage V 1 applied to L 1, the driving frequency F, the cross-sectional area of the core through the magnetic flux is S, and the primary winding L 1 Is inversely proportional to the number of turns N 1 . Also, in order not to saturate the magnetic flux,
Past examples have shown that the design must be such that the maximum magnetic flux density Bm is between 0.25 and 0.3. Therefore, as the core size becomes smaller, the cross-sectional area S of the core becomes smaller.
Is small, so that the maximum magnetic flux density Bm is satisfied by 1
Need to increase the number of turns N 1 of the primary winding L 1 is there.

【0016】ところが、漏れ磁束φLと巻数N1 は比例
関係にあるため、巻数N1 を増加するとリーケージイン
ダクタL0 が増加することになる。したがって、リーケ
ージトランスTlの小型化を行う場合、リーケージイン
ダクタL0 は巻数比の二乗に比例して増加し、その結
果、所定の出力が得られなくなるという課題がある。例
えば、巻数をN11からN12に増加した場合、リーケージ
インダクタはL01からL 02に増加するものとすると、L
02≒(N12/N112 ×L01となる。出力を増加するに
は駆動周波数Fを低くして、共振を強めるという手段も
考えられるが、駆動周波数Fを低くすると最大磁束密度
Bmが大きくなってしまう。また、トランスの昇圧比を
上げるという手段も考えられるが、前述のように回路効
率の低下を招くことになるため、コンデンサインプット
にならない程度にできる限り昇圧比は下げ、共振のリー
ケージインダクタL0 を小さくした設計が望ましい。し
たがって、従来の設計ではコアサイズを小さくする余裕
がある場合でも、リーケージインダクタL0 が大きくな
りすぎるためにリーケージトランスTlの小型化ができ
ないという課題があった。
However, the leakage flux φL and the number of turns N1Is proportional
Because of the relationship, the number of turns N1Increase and leakage in
Dacta L0Will increase. Therefore, Rieke
When miniaturizing the storage transformer Tl, the leakage-in
Dacta L0Increases in proportion to the square of the turns ratio.
As a result, there is a problem that a predetermined output cannot be obtained. An example
For example, if the number of turns is N11To N12Leakage if increased to
The inductor is L01To L 02, Then L
02≒ (N12/ N11)Two× L01Becomes To increase the output
Means to lower the driving frequency F and strengthen the resonance
It is conceivable that when the drive frequency F is lowered, the maximum magnetic flux density
Bm becomes large. Also, increase the transformer boost ratio.
Although it is conceivable to increase the circuit effect,
The capacitor input
Reduce the boost ratio as much as possible to avoid
Cage inductor L0It is desirable that the design be small. I
Therefore, conventional designs have room to reduce the core size.
The leakage inductor L0Is bigger
The leakage transformer Tl can be downsized because it is too
There was a problem that there was not.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明にあっては、上記
の課題を解決するために、図6又は図7に示すように、
交流電源Vsを整流平滑して得た直流電圧を高周波に変
換し、リーケージトランスTlを介して負荷回路に高周
波の交流電力を供給し、かつ負荷の共振電流により入力
電流が制限される電力変換回路において、リーケージト
ランスの構成を、図1に示すように、第2の巻線L2
一部を第1の巻線L1 と重ねて巻回したことを特徴とす
るものである。あるいは、図2に示すように、リーケー
ジトランスTlのコアが第1及び第2のコアからなり、
図3に示すように、第1の巻線L 1 は第1のコア上に巻
回され、第2の巻線L2 は第2のコア上と、第1の巻線
1 と同一のコア上との両方に巻回されていることを特
徴とするものである。
According to the present invention, the above
In order to solve the problem, as shown in FIG. 6 or FIG.
The DC voltage obtained by rectifying and smoothing the AC power supply Vs is converted to a high frequency.
To the load circuit via the leakage transformer Tl.
Supply AC power of wave and input by resonance current of load
In power conversion circuits where current is limited, leakage
As shown in FIG. 1, the configuration of the lanceTwoof
Part of the first winding L1It is characterized by being wound around
Things. Alternatively, as shown in FIG.
The core of the ditransformer Tl comprises first and second cores,
As shown in FIG. 3, the first winding L 1Is wound on the first core
Turned, the second winding LTwoOn the second core and the first winding
L 1And that it is wound both on the same core
It is a sign.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1実施例を示し
ている。本実施例は、例えば図6あるいは図7に示した
ような、負荷の共振電流により引き込まれる入力電流が
制限されるような回路において、リーケージトランスT
lを図1に示すような構成とすることにより、所定の出
力電流を流すリーケージインダクタL0 を得ると共に、
出力電力に見合った入力電流を引き込むことを可能とし
た上で、リーケージトランスTlの小型化を可能とする
ものである。本実施例におけるリーケージトランスTl
の構成は、図2に示すような、いわゆるEEコア(Eコ
ア+Eコア)を用いており、ボビン形状は1次巻線、及
び2次巻線が個別に巻けるような形状となっている。そ
して、まずボビンの一方には1次巻線L1 が巻かれてお
り、ボビンの他方には2次巻線L2 が巻かれており、そ
の2次巻線L2 の一部が磁束を打ち消すように1次巻線
1 と重ねて巻かれている。図1に示したコア、ボビン
の形状は一例を示したにすぎず、形が異なるものであっ
てもよい。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the leakage transformer T is used in a circuit in which the input current drawn by the resonance current of the load is limited as shown in FIG. 6 or 7, for example.
1 is configured as shown in FIG. 1 to obtain a leakage inductor L 0 through which a predetermined output current flows.
An input current suitable for the output power can be drawn, and the leakage transformer Tl can be downsized. Leakage transformer Tl in this embodiment
Uses a so-called EE core (E core + E core) as shown in FIG. 2, and the bobbin shape is such that the primary winding and the secondary winding can be individually wound. The first and primary winding L 1 is wound on one bobbin, and the secondary winding L 2 is wound on the other bobbins, part of the secondary winding L 2 is a magnetic flux It is wound to overlap with the primary winding L 1 so as to cancel. The shapes of the core and the bobbin shown in FIG. 1 are merely examples, and may have different shapes.

【0019】このように、1次巻線L1 と2次巻線L2
を重ねて巻くことにより、重ね巻いた巻数に応じて磁束
を打ち消し、漏れ磁束を抑制することができる。つま
り、リーケージトランスTlをこのような構成にするこ
とにより、重ね巻く巻数を変え、リーケージインダクタ
0 を調節することができる。
Thus, the primary winding L 1 and the secondary winding L 2
, The magnetic flux is canceled out in accordance with the number of wrapped windings, and the leakage magnetic flux can be suppressed. That is, by the leakage transformer Tl to this configuration, changing the number of turns of winding overlapped, it is possible to adjust the leakage inductor L 0.

【0020】本実施例では簡単で安価なボビンを用い、
2次巻線の一部を1次巻線と重ねて巻回することにより
磁束を打ち消し、リーケージインダクタL0 の増加を抑
え、所定のリーケージインダクタL0 を得ると共に、リ
ーケージトランスTlの小型化を可能とするものであ
る。尚、図6に示した回路において負荷が二灯の場合
は、2次巻線の両端にバランサを介して放電灯を二灯並
列に接続する構成が容易に考えられる。このように放電
灯が複数になっても本実施例に示した発明による効果は
同様である。
In this embodiment, a simple and inexpensive bobbin is used.
A portion of the secondary winding to cancel the magnetic flux by winding superposed with the primary winding, suppressing an increase in the leakage inductor L 0, with obtaining a predetermined leakage inductor L 0, the size of the leakage transformer Tl It is possible. In the circuit shown in FIG. 6, when the load is two lamps, a configuration in which two discharge lamps are connected in parallel to both ends of the secondary winding via a balancer can be easily considered. As described above, even when a plurality of discharge lamps are provided, the effect of the invention shown in the present embodiment is the same.

【0021】次に、図3は本発明の第2実施例を示して
いる。本実施例におけるリーケージトランスの構成は、
いわゆるEEコアを用いており、ボビン2の形状は1次
巻線L1 及び2次巻線L2 が個別に巻けるような形状と
なっている。まずボビンの一方には1次巻線L1 が巻か
れており、ボビンの他方には2次巻線L2 が巻かれてお
り、その一部が1次巻線が巻かれているのと同一コア上
に重なるように巻かれている。また、ボビンの形状によ
っては、図4に示すような巻き方もある。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The configuration of the leakage transformer in this embodiment is as follows.
A so-called EE core is used, and the shape of the bobbin 2 is such that the primary winding L 1 and the secondary winding L 2 can be individually wound. First and primary winding L 1 is wound on one bobbin, and the secondary winding L 2 is wound on the other bobbin, and the part is set around the primary winding Wound so as to overlap on the same core. Depending on the shape of the bobbin, there is also a winding method as shown in FIG.

【0022】本実施例によれば1次巻線、2次巻線共に
巻回が容易で、2次巻線の一部を1次巻線と同一のコア
上に巻くことにより、その巻数に応じて1次側と2次側
の結合が強まり、漏れ磁束が減小することによりリーケ
ージインダクタL0 の調節をすることができ、かつリー
ケージトランスの小型化を可能とするものである。例え
ば図6あるいは図7に示したような、負荷の共振電流に
より引き込まれる入力電流が制限されるような回路にお
いて、リーケージトランスTlを図3又は図4に示すよ
うな構成とすることにより、所定の出力電流を流すリー
ケージインダクタL0 を得ると共に、出力電力に見合っ
た入力電流を引き込むことが可能となり、かつ、リーケ
ージトランスTlの小型化も可能となるものである。
According to this embodiment, it is easy to wind both the primary winding and the secondary winding, and by winding a part of the secondary winding on the same core as the primary winding, the number of windings can be reduced. depending stronger binding of primary and secondary side, but the leakage magnetic flux can be the adjustment of the leakage inductor L 0 by reducing small, and which enables miniaturization of the leakage transformer. For example, in a circuit in which the input current drawn by the resonance current of the load is limited as shown in FIG. 6 or 7, the leakage transformer Tl is configured as shown in FIG. 3 or FIG. with obtaining the leakage inductor L 0 passing the output current, it is possible to draw an input current corresponding to the output power, and one in which it becomes possible size reduction of the leakage transformer Tl.

【0023】次に、図5は本発明の第3実施例を示して
いる。本実施例におけるリーケージトランスの構成は、
いわゆるEEコアを用いており、ボビン2の形状は1次
巻線L1 及び2次巻線L2 が個別に巻けるような形状と
なっている。まずボビンの一方には1次巻線L1 が巻か
れており、ボビンの他方には2次巻線L2 が巻かれてお
り、その一部が1次巻線L1 が巻かれているのと同一コ
ア上に重なるように巻かれている。さらに、2次巻線L
2 の一部が磁束を打ち消すように1次巻線L1と重ねて
巻かれている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The configuration of the leakage transformer in this embodiment is as follows.
A so-called EE core is used, and the shape of the bobbin 2 is such that the primary winding L 1 and the secondary winding L 2 can be individually wound. First and primary winding L 1 is wound on one bobbin, and the secondary winding L 2 is wound on the other bobbin, a portion of which is wound around the primary winding L 1 It is wound so as to overlap on the same core. Further, the secondary winding L
Some of 2 are wound to overlap the primary winding L 1 so as to cancel out the magnetic fluxes.

【0024】本実施例は、例えば図6あるいは図7に示
したような、負荷の共振電流により引き込まれる入力電
流が制限されるような回路において、リーケージトラン
スTlを図5に示すような構成とすることにより、所定
の出力電流を流すリーケージインダクタL0 を得ると共
に、出力電力に見合った入力電流を引き込むことを可能
とした上で、リーケージトランスTlの小型化を可能と
するものである。
In this embodiment, in a circuit in which the input current drawn by the resonance current of the load is limited as shown in FIG. 6 or 7, for example, the leakage transformer Tl has a configuration as shown in FIG. by, with obtaining a leakage inductor L 0 passing a predetermined output current, after it possible to draw an input current corresponding to the output power, and makes it possible to miniaturize the leakage transformer Tl.

【0025】従来例で述べたように、例えば図6あるい
は図7に示したような回路では、負荷の共振電流により
引き込まれる入力電流が制限され、また、負荷回路に例
えば蛍光ランプなどを含む共振回路を用いる場合、負荷
の共振電流はランプ電流などに制限される。これら二つ
のことによりトランスの昇圧比も制限される。トランス
の1次側、2次側に流れる電流により、各々の巻線の線
径が決定する。1次巻線、2次巻線の巻数はコアサイズ
と磁束の飽和を考慮して決定される。1次巻線、2次巻
線の巻回するスペースはコアサイズとボビン形状より決
定される。
As described in the prior art, for example, in the circuit shown in FIG. 6 or FIG. 7, the input current drawn by the resonance current of the load is limited, and the load circuit includes a resonance circuit including, for example, a fluorescent lamp. When a circuit is used, the resonance current of the load is limited to a lamp current or the like. These two factors also limit the step-up ratio of the transformer. The wire diameter of each winding is determined by the current flowing through the primary and secondary sides of the transformer. The number of turns of the primary winding and the secondary winding is determined in consideration of the core size and the saturation of the magnetic flux. The space where the primary winding and the secondary winding are wound is determined by the core size and the bobbin shape.

【0026】本実施例によれば、これらの制約下におい
ても、1次巻線、2次巻線の巻数比に応じて、予め2次
巻線の一部を1次巻線と同一のコア上に巻き、かつ2次
巻線の一部を1次巻線と重ね巻くことで所定のリーケー
ジインダクタに調節でき、効率よくリーケージトランス
の小型化を可能とするものである。
According to this embodiment, even under these restrictions, a part of the secondary winding is previously set to the same core as the primary winding in accordance with the turn ratio of the primary winding and the secondary winding. It is possible to adjust the leakage inductor to a predetermined leakage inductor by winding the secondary winding upward and partially winding the secondary winding on the primary winding, thereby efficiently reducing the size of the leakage transformer.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、引き込まれる入力電流
が負荷の共振電流により制限される回路において、所定
の出力電流を流すリーケージインダクタを得て、出力電
力に見合った入力電流を引き込むことが可能なリーケー
ジトランスを構成した上で、リーケージトランスの小型
化を可能とするという効果を有する。
According to the present invention, in a circuit in which the input current to be drawn is limited by the resonance current of the load, it is possible to obtain a leakage inductor through which a predetermined output current flows, and to draw in an input current corresponding to the output power. In addition to the configuration of a possible leakage transformer, there is an effect that the size of the leakage transformer can be reduced.

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

【図1】本発明の第1実施例の要部構成を示す正面図で
ある。
FIG. 1 is a front view showing a configuration of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に用いるコアの形状を示す
正面図である。
FIG. 2 is a front view showing a shape of a core used in the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例の要部構成を示す正面図で
ある。
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例の一変形例の要部構成を示
す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a main configuration of a modification of the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例の要部構成を示す正面図で
ある。
FIG. 5 is a front view showing a configuration of a main part of a third embodiment of the present invention.

【図6】従来の電源装置の一例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional power supply device.

【図7】従来の電源装置の他の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of a conventional power supply device.

【図8】従来の電源装置の要部構成を示す正面図であ
る。
FIG. 8 is a front view showing a main part configuration of a conventional power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Eコア 2 ボビン L1 1次巻線 L2 2次巻線1 E core 2 bobbin L 1 1 winding L 2 2 winding

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 31/06 501Z (72)発明者 大西 尚樹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01F 31/06 501Z (72) Inventor Naoki Onishi 1048 Odakadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Works, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源を整流平滑して得た直流電圧
を高周波に変換し、リーケージトランスを介して負荷回
路に高周波の交流電力を供給し、かつ負荷の共振電流に
より入力電流が制限される電力変換回路において、リー
ケージトランスの第2の巻線の一部を第1の巻線と重ね
て巻回したことを特徴とする電源装置。
1. A DC voltage obtained by rectifying and smoothing an AC power supply is converted into a high frequency, a high frequency AC power is supplied to a load circuit via a leakage transformer, and an input current is limited by a resonance current of the load. In a power conversion circuit, a part of a second winding of a leakage transformer is wound so as to overlap with a first winding.
【請求項2】 交流電源を整流平滑して得た直流電圧
を高周波に変換し、リーケージトランスを介して負荷回
路に高周波の交流電力を供給し、かつ負荷の共振電流に
より入力電流が制限される電力変換回路において、リー
ケージトランスのコアが第1及び第2のコアからなり、
第1の巻線は第1のコア上に巻回され、第2の巻線は第
2のコア上と、第1の巻線と同一のコア上との両方に巻
回されていることを特徴とする電源装置。
2. A DC voltage obtained by rectifying and smoothing an AC power supply is converted into a high frequency, a high frequency AC power is supplied to a load circuit via a leakage transformer, and an input current is limited by a resonance current of the load. In the power conversion circuit, a core of the leakage transformer includes first and second cores,
The first winding is wound on the first core, and the second winding is wound both on the second core and on the same core as the first winding. Power supply device characterized.
【請求項3】 前記電力変換回路が、交流電源を全波
整流する全波整流器と、全波整流器の直流出力端子にダ
イオードを介して並列接続された平滑コンデンサと、前
記ダイオードの両端に並列接続されたコンデンサと、前
記平滑コンデンサの両端に並列接続されて交互にオン、
オフする第1及び第2のスイッチング素子の直列回路
と、第1及び第2のスイッチング素子に各々逆並列接続
されたダイオードとを備え、全波整流器の直流出力端子
とダイオードの接続点と、第1及び第2のスイッチング
素子の接続点との間にリーケージトランスの第1の巻線
と直流カット用の結合コンデンサの直列回路が接続され
ており、リーケージトランスの第2の巻線の両端には負
荷回路が接続されているような回路において、リーケー
ジトランスの構成を、第2の巻線の一部を第1の巻線と
重ねて巻回したことを特徴とする請求項1記載の電源装
置。
3. A full-wave rectifier for full-wave rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor connected in parallel to a DC output terminal of the full-wave rectifier via a diode, and a parallel connection across both ends of the diode. , The capacitor is connected in parallel at both ends of the smoothing capacitor and alternately turned on,
A series circuit of the first and second switching elements to be turned off, and diodes connected in anti-parallel to the first and second switching elements, respectively; a connection point between the DC output terminal of the full-wave rectifier and the diode; A series circuit of a first winding of a leakage transformer and a coupling capacitor for cutting DC is connected between a connection point of the first and second switching elements, and both ends of a second winding of the leakage transformer are connected to both ends of the second winding of the leakage transformer. 2. The power supply device according to claim 1, wherein in a circuit to which a load circuit is connected, the leakage transformer has a configuration in which a part of the second winding is overlapped with the first winding and wound. .
【請求項4】 前記電力変換回路が、交流電源を全波
整流する全波整流器と、全波整流器の直流出力端子にダ
イオードを介して並列接続された平滑コンデンサと、前
記ダイオードの両端に並列接続されたコンデンサと、前
記平滑コンデンサの両端に並列接続されて交互にオン、
オフする第1及び第2のスイッチング素子の直列回路
と、第1及び第2のスイッチング素子に各々逆並列接続
されたダイオードとを備え、全波整流器の直流出力端子
とダイオードの接続点と、第1及び第2のスイッチング
素子の接続点との間にリーケージトランスの第1の巻線
と直流カット用の結合コンデンサの直列回路が接続され
ており、リーケージトランスの第2の巻線の両端には負
荷回路が接続されているような回路において、リーケー
ジトランスのコアが第1及び第2のコアからなり、第1
の巻線は第1のコア上に巻回され、第2の巻線は第2の
コア上と、第1の巻線と同一のコア上との両方に巻回さ
れていることを特徴とする請求項2記載の電源装置。
4. A full-wave rectifier for full-wave rectification of an AC power supply, a smoothing capacitor connected in parallel to a DC output terminal of the full-wave rectifier via a diode, and a parallel connection between both ends of the diode. , The capacitor is connected in parallel at both ends of the smoothing capacitor and alternately turned on,
A series circuit of the first and second switching elements to be turned off, and diodes connected in anti-parallel to the first and second switching elements, respectively; a connection point between the DC output terminal of the full-wave rectifier and the diode; A series circuit of a first winding of a leakage transformer and a coupling capacitor for cutting DC is connected between a connection point of the first and second switching elements, and both ends of a second winding of the leakage transformer are connected to both ends of the second winding of the leakage transformer. In a circuit in which a load circuit is connected, the core of the leakage transformer includes first and second cores,
Is wound on the first core, and the second winding is wound both on the second core and on the same core as the first winding. The power supply device according to claim 2.
【請求項5】 リーケージトランスのコアが、第1及
び第2のコアからなり、第1の巻線は第1のコア上に巻
回され、第2の巻線は第2のコア上と、第1の巻線と同
一のコア上との両方に巻回され、かつ第2の巻線の一部
を第1の巻線と重ねて巻回したことを特徴とする請求項
2又は4記載の電源装置。
5. The leakage transformer core comprises first and second cores, a first winding wound on the first core, a second winding on the second core, and The winding is wound on both the first winding and the same core, and a part of the second winding is wound on top of the first winding. Power supply.
【請求項6】 前記負荷回路が放電灯とコンデンサに
より構成されていることを特徴とする請求項3又は4記
載の電源装置。
6. The power supply device according to claim 3, wherein the load circuit includes a discharge lamp and a capacitor.
【請求項7】 前記第2の巻線の両端に蛍光ランプの
フィラメントの電源側端子が接続され、蛍光ランプのフ
ィラメントの非電源側端子間にコンデンサが並列接続さ
れていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに
記載の電源装置。
7. A power supply terminal of a filament of a fluorescent lamp is connected to both ends of the second winding, and a capacitor is connected in parallel between the non-power supply terminals of the filament of the fluorescent lamp. Item 7. The power supply device according to any one of Items 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005038831A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-28 Sumida Corporation High-voltage transformer
US7948345B2 (en) 2008-02-06 2011-05-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transformer and transformer device
WO2021215287A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 スミダコーポレーション株式会社 Resonance coil-embedded llc transformer

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