JPS61161964A - Stabilized power source - Google Patents

Stabilized power source

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JPS61161964A
JPS61161964A JP28092284A JP28092284A JPS61161964A JP S61161964 A JPS61161964 A JP S61161964A JP 28092284 A JP28092284 A JP 28092284A JP 28092284 A JP28092284 A JP 28092284A JP S61161964 A JPS61161964 A JP S61161964A
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JP
Japan
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coil
voltage
output
transistor
stabilized power
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Application number
JP28092284A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadao Okochi
大河内 貞男
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to EP85309536A priority patent/EP0189680B1/en
Priority to DE8585309536T priority patent/DE3587090T2/en
Priority to DE3588108T priority patent/DE3588108T2/en
Priority to EP91202705A priority patent/EP0471421B1/en
Publication of JPS61161964A publication Critical patent/JPS61161964A/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control

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Abstract

PURPOSE:To reduce the switching loss and to decrease a harmonic wave by loading a sinusoidal voltage between the collector and the emitter of a transistor, and applying a sinusoidal voltage to the primary coil of an inverter transformer. CONSTITUTION:When a DC voltage V0 is applied, transistors Q2, Q3 are alternately turned OFF to generate sinusoidal currents at the primary coils Np1, Np2 of an inverter transformer T1. The DC output V1 obtained from the secondary side of the transformer T1 is compared by an error amplifier A1 with a reference input voltage VR, and a signal output in response to the difference is supplied to the base of a transistor Q4. Since the collector of the transistor Q4 is connected with saturable reactors Ls1, Ls2, the reset amounts of the reactors Ls1, Ls2 are controlled to cancel the variation in the output V1.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、安定化された直流と安定化された交流とを共
に出力可能な多出力型の安定化電源装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a multi-output type stabilized power supply device capable of outputting both stabilized direct current and stabilized alternating current.

[発明の技術的背景とその問題点] 従来から、電子機器等の直流負荷と螢光ランプ等の交流
負荷とにそれぞれ安定化された電源を供給する多出力型
の安定化電源装置として、第2図に示した装置が知られ
ている。
[Technical background of the invention and its problems] Conventionally, a multi-output stabilized power supply device has been used as a multi-output type stabilized power supply device that supplies stabilized power to DC loads such as electronic devices and AC loads such as fluorescent lamps. The device shown in FIG. 2 is known.

同図に示したのは、1次側と2次側とにそれぞれインバ
ータを設けた安定化電源装置であり、図中Voは供給さ
れる直流、Qlはスイッチング用のトランジスタ、T1
はインバータトランス、NPはその1次コイル、Nsは
その2次コイル、DiおよびC2は整流用のダイオード
、LIはチョークコイル、C1は平滑用のコンデンサを
示している。
The figure shows a stabilized power supply device with inverters provided on the primary and secondary sides, where Vo is the supplied DC, Ql is the switching transistor, and T1
is an inverter transformer, NP is its primary coil, Ns is its secondary coil, Di and C2 are rectifying diodes, LI is a choke coil, and C1 is a smoothing capacitor.

またA1は2次コイルNsから得られる直流出力V+と
基準電圧VRとを比較してその差に応じた信号を出力す
る誤差増幅回路、O20は三角波を出力する発振回路、
PWMは発振回路O8Cから出力される三角波を同周波
数のパルスに変換し、かつそのパルスのパルス幅を、前
記発振回路O8Cが出力する三角波と誤差増幅回路AI
が出力する信号とのクロス点の移動に応じて可変するパ
ルス幅変調回路、ORはパルス幅変調回路PWMから出
力されたパルスを増幅してトランジスタQ1のベースに
印加するドライバ回路を示している。
Further, A1 is an error amplifier circuit that compares the DC output V+ obtained from the secondary coil Ns with the reference voltage VR and outputs a signal according to the difference, O20 is an oscillation circuit that outputs a triangular wave,
PWM converts the triangular wave output from the oscillation circuit O8C into a pulse of the same frequency, and the pulse width of the pulse is combined with the triangular wave output from the oscillation circuit O8C and the error amplification circuit AI.
OR indicates a driver circuit that amplifies the pulse output from the pulse width modulation circuit PWM and applies it to the base of the transistor Q1.

ざらにINVは2次コイルN8から得られる直流出力v
1を入力し、スイッチングを行なって交流を得るインバ
ータ、T2は得られた交流を変圧するトランス、Cpは
波形整形用のコンデンサ、RLは交流出力v2が印加さ
れる交流負荷を示している。
Zarani INV is the DC output v obtained from the secondary coil N8
1 is input, an inverter performs switching to obtain alternating current, T2 is a transformer that transforms the obtained alternating current, Cp is a capacitor for waveform shaping, and RL is an alternating current load to which alternating current output v2 is applied.

このように構成される安定化電源装置は、トランジスタ
Q1のスイッチング作用により得られる方形波電流が、
2次コイルNsに接続されたダイオードDI、C2によ
り整流され、チョークコイルL1とコンデンサC1によ
り平滑されて直流出力v1に変換される。
In the stabilized power supply device configured in this way, the square wave current obtained by the switching action of the transistor Q1 is
It is rectified by diodes DI and C2 connected to the secondary coil Ns, smoothed by a choke coil L1 and a capacitor C1, and converted into a DC output v1.

そして直流出力V+が誤差増幅回路A1に入力されて基
準入力電圧VRと比較され、その差に応じた信号がパル
ス幅変調回路PWMに出力される。
The DC output V+ is then input to the error amplifier circuit A1 and compared with the reference input voltage VR, and a signal corresponding to the difference is output to the pulse width modulation circuit PWM.

前述したようにパルス幅変調回路PWMにおいては、発
振回路O8Cの出力する三角波が同周波数のパルスに変
換されるが、このときこのパルスのパルス幅が、三角波
の立上がり傾斜と誤差増幅回路A1の出力する信号との
クロス点の位置に基づいて可変される。
As mentioned above, in the pulse width modulation circuit PWM, the triangular wave output from the oscillation circuit O8C is converted into a pulse of the same frequency, but at this time, the pulse width of this pulse is determined by the rising slope of the triangular wave and the output of the error amplifier circuit A1. It is varied based on the position of the cross point with the signal.

このパルスはドライバ回路ORにより増幅されてトラン
ジスタQ1のベースに印加されるので、トランジスタQ
1のデユーティファクタが誤差増幅回路A1の出力に応
じて制御されることになり、その結果として直流出力■
1の電圧値が常に一定に保持されるのである。
This pulse is amplified by the driver circuit OR and applied to the base of transistor Q1, so transistor Q
The duty factor of 1 is controlled according to the output of the error amplifier circuit A1, and as a result, the DC output
The voltage value of 1 is always held constant.

また一方、安定化された直流出力■1はインバータIN
Vに入力され、そのスイッチング作用により交流に変換
され、トランスT2により昇圧され、ざらにコンデンサ
CFにより整形されて交流負荷RLに印加される。
On the other hand, the stabilized DC output ■1 is inverter IN
It is input to V, is converted into AC by its switching action, is boosted by transformer T2, is roughly shaped by capacitor CF, and is applied to AC load RL.

なお、このような安定化電源装置により放電ランプのよ
うな負荷RLを駆動する場合には、その放電開始時に定
常時の3〜5倍高い交流電圧が必要になるが、トランス
T1の出力側にはコンデンサCFが介挿され、トランス
T2の出力電圧を降下させて負荷RLに対する定常時の
電圧を得ているので、負荷RLに電流が流れていない放
電開始時にはコンデンサCFによる電圧降下が起こらず
、放電開始時には負荷RLに高電圧の交流が印加される
Note that when driving a load RL such as a discharge lamp with such a stabilized power supply, an AC voltage that is 3 to 5 times higher than the steady state voltage is required at the start of discharge, but the voltage on the output side of the transformer T1 is Since a capacitor CF is inserted to lower the output voltage of the transformer T2 to obtain a steady voltage for the load RL, there is no voltage drop due to the capacitor CF at the start of discharge when no current is flowing through the load RL. At the start of discharge, high voltage alternating current is applied to load RL.

しかしながらこのような安定化電源装置は、上述したよ
うに1次側と2次側とにそれぞれスイッチング回路が設
けられているので、回路構成が複雑であるという問題が
あった。
However, such a stabilized power supply device has a problem in that the circuit configuration is complicated because switching circuits are provided on the primary side and the secondary side, respectively, as described above.

また1次側ではインバータトランスT1の1次コイルN
pに方形波電圧が印加されるため、その1次コイルNP
と2次コイルNsとの間の結合容量Osにより、リップ
ル交流が発生するが、この交流は同相交流であるために
、2次コイルNs側のアースラインを通して1次コイル
Np側に帰還し、相当の高周波成分を含んだ同相ノイズ
になる。
Also, on the primary side, the primary coil N of the inverter transformer T1
Since a square wave voltage is applied to p, its primary coil NP
Ripple alternating current is generated due to the coupling capacitance Os between and the secondary coil Ns, but since this alternating current is in-phase alternating current, it returns to the primary coil Np side through the ground line on the secondary coil Ns side, and a corresponding It becomes in-mode noise containing high frequency components.

しかしてこのような装置では、同相ノイズを減衰させる
ために入力側に大型のラインフィルタを設けておかなけ
ればならないという問題もあった。
However, in such a device, there is a problem in that a large line filter must be provided on the input side in order to attenuate common mode noise.

[発明の目的] 本発明は、上述したような従来の安定化電源装置の問題
点を解消すべくなされたもので、同相ノイズの発生が少
なく、しかも回路構成が単純な安定化電源装置の提供を
目的としている。
[Object of the Invention] The present invention was made to solve the problems of the conventional stabilized power supply device as described above, and provides a stabilized power supply device that generates less common-mode noise and has a simple circuit configuration. It is an object.

〔発明の概要J すなわち本発明の安定化電源装置は、直流が印加される
第1のコイルと、同コイルに直列に接続されたスイッチ
ング用の第1のトランジスタと、前記第1のコイルと磁
気結合した少なくとも2つの第2のコイルと、前記第1
のコイルと磁気結合しかつ前記第1のトランジスタのベ
ースに接続された第3のコイルと、前記第2のコイルの
いずれかに直列に接続された可飽和リアクトルと、同コ
イルに接続された整流・平滑四路と、同コイルの出力電
圧と基準電圧とを比較してその差に応じた信号を出力す
る誤差増幅回路と、同信号をベース電流として前記可飽
和リアクトルの飽和時期を制御する第2のトランジスタ
と、他のコイルに接続直列にされた波形整形養子とを有
してなることを特徴としている。
[Summary of the Invention J In other words, the stabilized power supply device of the present invention includes a first coil to which direct current is applied, a first switching transistor connected in series to the coil, and a magnetic field connected to the first coil. at least two second coils coupled together;
a third coil magnetically coupled to the coil and connected to the base of the first transistor; a saturable reactor connected in series to either of the second coils; and a rectifier connected to the coil.・An error amplifier circuit that compares the output voltage of the same coil with a reference voltage and outputs a signal according to the difference, and a fourth circuit that controls the saturation timing of the saturable reactor using the same signal as a base current. It is characterized by having two transistors and a waveform shaping transistor connected in series to another coil.

〔発明の実施例] 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
[Embodiments of the Invention] Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第2図
と共通する部分には共通の符号が付されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and parts common to those in FIG. 2 are given the same reference numerals.

同図においてVoは入力される直流、Lrはチョークコ
イル、Q 2およびC3は交互にオン、オフするスイッ
チング用のトランジスタ、T+はインバータトランス、
NPIおよびNF2はその1次コイル、Noはトランジ
スタQ2と03のベースに接続された駆動コイル、CP
は1次コイルNP1とNF2とに並列に介挿された共振
コンデンサを示している。
In the same figure, Vo is the input DC current, Lr is the choke coil, Q2 and C3 are switching transistors that are turned on and off alternately, T+ is an inverter transformer,
NPI and NF2 are their primary coils, No is the drive coil connected to the bases of transistors Q2 and 03, CP
indicates a resonant capacitor inserted in parallel with primary coils NP1 and NF2.

以上の部分は、いわゆる共振型インバータであり、1次
コイルNp+とNF2とに正弦波電圧を発生させること
ができる。
The above part is a so-called resonant inverter, and can generate a sine wave voltage in the primary coils Np+ and NF2.

なお上述したような2つのトランジスタによるスイッチ
ング動作は一般にプッシュ・プル動作と呼ばれている。
Note that the switching operation using two transistors as described above is generally called a push-pull operation.

また、N+s+およびN82はインバータトランスT1
の2次コイル、Ls+およびLS2は2次コイルNs+
およびN82に直列に接続された可飽和リアクトル、D
I、C2、C3は整流用のダイオード、Llはチョーク
コイル、C1は平滑用のコンデンサを示している。
Also, N+s+ and N82 are inverter transformer T1
The secondary coils, Ls+ and LS2 are the secondary coils Ns+
and a saturable reactor connected in series with N82, D
I, C2, and C3 are rectifying diodes, Ll is a choke coil, and C1 is a smoothing capacitor.

また、Nssは交流出力用の2次コイル、CFは波形整
形用のコンデンサ、RLは交流負荷を示している。
Further, Nss is a secondary coil for AC output, CF is a capacitor for waveform shaping, and RL is an AC load.

さらにA1は直流出力v1を入力して基準電圧V家と比
較し、その差に応じた信号を出力する誤差増幅回路、C
4は前記信号−ベース電流とされる一方、コレクタがダ
イオードD4および05を介して可飽和リアクトルLS
I、Ls2とに接続され、エミッタが直流出力v1に接
続されたトランジスタを示している。
Furthermore, A1 is an error amplifier circuit that inputs the DC output v1, compares it with the reference voltage V, and outputs a signal according to the difference;
4 is the signal-base current, while the collector is connected to the saturable reactor LS via diodes D4 and 05.
It shows a transistor connected to I, Ls2 and whose emitter is connected to the DC output v1.

続いてこのように構成された本実施例の安定化電源装置
の動作について説明する。
Next, the operation of the stabilized power supply device of this embodiment configured as described above will be explained.

まず直流Voが供給されると、抵抗R1、R2を介して
トランジスタQz 、Qsのベースに電流が流れ、トラ
ンジスタQ2 、Qsのいずれか一方がオン状態になる
(どちらが先にオン状態になるかは確定的ではない)。
First, when DC Vo is supplied, a current flows to the bases of transistors Qz and Qs via resistors R1 and R2, and one of transistors Q2 and Qs turns on (which one turns on first does not matter). not definitive).

仮にトランジスタQ2が初めにオン状態になり、インバ
ータトランスT1の1次コイルNP+に電圧Voが印加
されたとする。
Assume that transistor Q2 is first turned on and voltage Vo is applied to primary coil NP+ of inverter transformer T1.

この場合には1次コイルNP+と磁気結合された駆動コ
イルNOに、その巻数比に応じ、直流人力Voを分圧し
た電圧が誘起し、トランジスタQ3のベース−エミッタ
圓に逆バイアスが印加され、トランジスタQ3のオフ状
態が維持される。このときインバータトランスT1の1
次コイルNp+に発生する電圧は正弦波状になる。
In this case, a voltage obtained by dividing the DC human power Vo is induced in the drive coil NO magnetically coupled to the primary coil NP+ according to its turns ratio, and a reverse bias is applied to the base-emitter circle of the transistor Q3. The off state of transistor Q3 is maintained. At this time, 1 of inverter transformer T1
The voltage generated in the next coil Np+ is sinusoidal.

ここでインバータトランスT+の1次コイルNP1のイ
ンダクタンスをLH%共振コンデンサCPの1次コイル
NP+への換算値をCP’%波形整形用のコンデンサC
Fの1次コイルNp+への換算値をCF / とすると
自励発振角周波数ωは、ω瓢1/M   P+F で与えられる。
Here, the inductance of the primary coil NP1 of the inverter transformer T+ is LH% The conversion value to the primary coil NP+ of the resonant capacitor CP is CP'% The waveform shaping capacitor C
When the converted value of F to the primary coil Np+ is CF/, the self-excited oscillation angular frequency ω is given by ω1/M P+F.

そして1次コイルNP+の電圧が正弦波の弧を描きなが
ら0ボルトを横切り、負の方向に推移すると、駆動コイ
ルNoの誘起電圧も同様に変化する。
When the voltage of the primary coil NP+ crosses 0 volts while drawing a sinusoidal arc and moves in the negative direction, the induced voltage of the drive coil No changes similarly.

従って駆動コイルNOの誘起電圧は、それまでは逆バイ
アス電圧としてトランジスタQ3のベースに印加されて
いたが、今度は順バイアスに変化する。反対にトランジ
スタQ2のベースには逆バイアスが印加されるようにな
り、結果としてトランジスタQ3がターンオン、Q2が
ターンオフする。これにより自励発振は負の半サイクル
に入る。
Therefore, the induced voltage in the drive coil NO, which had been applied to the base of the transistor Q3 as a reverse bias voltage, now changes to a forward bias. Conversely, a reverse bias is applied to the base of transistor Q2, and as a result, transistor Q3 is turned on and transistor Q2 is turned off. This causes self-oscillation to enter a negative half cycle.

しかしてトランジスタQ2と03とが交互にオン、オフ
を繰り返えすことにより1次コイルNp1とNP+とに
正弦波電流が発生する。そしてこの電流は2次コイルN
stとNszとからとり出される。
As the transistors Q2 and 03 are alternately turned on and off, a sine wave current is generated in the primary coils Np1 and NP+. And this current is the secondary coil N
st and Nsz.

このとき可飽和リアクトルLs I N Ls zが設
けられていなかった場合には、正弦波電流がダイオード
D+ 、03により全波整流され、チョークコイルL1
とコンデンサC1により平滑されて直流電圧■1として
得られるが、このままでは直流出力V1が直流人力Vo
の変動につれて変動してしまう。
At this time, if the saturable reactor Ls I N Ls z is not provided, the sine wave current is full-wave rectified by the diode D+, 03, and the choke coil L1
is smoothed by capacitor C1 and obtained as DC voltage ■1, but as it is, DC output V1 becomes DC human power Vo
It fluctuates as the .

従ってこの出力電圧■1を安定化するために可飽和リア
クトルLs+とLS2とを2次コイルNStとNS2と
にそれぞれ直列に介挿し、位相の制御を行なうのである
Therefore, in order to stabilize this output voltage (1), saturable reactors Ls+ and LS2 are inserted in series with the secondary coils NSt and NS2, respectively, to control the phase.

可飽和リアクトルLs+、Ls2はその飽和時期を示す
位相制御角が磁束のリセット固により決まり、リセット
量が大きくなれば位相制御角が大きくなって出力電圧が
低下する。
For the saturable reactors Ls+ and Ls2, the phase control angle indicating the saturation timing is determined by the reset amount of the magnetic flux, and as the amount of reset increases, the phase control angle increases and the output voltage decreases.

直流出力■1は誤差増幅回路A1で基準入力電圧VRと
比較され、その差に応じて出力される信号がトランジス
タQ4のベース電流にされるが、トランジスタQ4のコ
レクタは可飽和リアクトルLs+、Lszに接続されて
いるので、可飽和リアクトルLSI、182のリセット
量は直流出力v1の変動を打消すように制御される。
The DC output ■1 is compared with the reference input voltage VR in the error amplifier circuit A1, and the signal output according to the difference is used as the base current of the transistor Q4, but the collector of the transistor Q4 is connected to the saturable reactors Ls+ and Lsz. Since it is connected, the reset amount of the saturable reactor LSI 182 is controlled to cancel the fluctuation of the DC output v1.

しかして直流出力v1は常に一定の電圧に保たれるので
ある。
Therefore, the DC output v1 is always kept at a constant voltage.

また2次コイルNs3から得られる交流は波形整形用の
コンコンデンサCpを介して交流負荷RLに供給される
Further, the AC obtained from the secondary coil Ns3 is supplied to the AC load RL via a waveform shaping capacitor Cp.

ところでトランジスタQz 、Qsには蓄積時間があり
、トランジスタQ2 、Qsは1次コイルNP1とNF
2に発生する正弦波電圧が0ポルトになった時点で同時
にオン状態になるが、このときの短絡電流を制限するた
めに直流入力側にはチョークコイルLPが設けられてい
る。
By the way, transistors Qz and Qs have an accumulation time, and transistors Q2 and Qs have storage time.
When the sine wave voltage generated at the terminal 2 becomes 0 port, the switch turns on at the same time, but a choke coil LP is provided on the DC input side to limit the short circuit current at this time.

なお上述した実施例では交流出力用の2次コイルNss
の波形整形素子としてコンデンサCFを用いているが、
コンデンサCpのかわりにチョークコイルを介挿しても
よい。
In addition, in the embodiment described above, the secondary coil Nss for AC output
A capacitor CF is used as a waveform shaping element.
A choke coil may be inserted instead of the capacitor Cp.

その場合の自励発振角周波数ω′は ω’−1/P//FP である。In that case, the self-oscillation angular frequency ω′ is ω’-1/P//FP It is.

なおり、/ は1次フィルNp+に換算したチョークコ
イルLPのインダクタンス、LP//LF’はチョーク
コイルLPとインダクタンスL、l との合成インダク
タンスを示す。
Note that / represents the inductance of the choke coil LP converted to the primary fill Np+, and LP//LF' represents the combined inductance of the choke coil LP and the inductances L and l.

以上説明したように本実施例の安定化電源装置では、ト
ランジスタQz 、Qsがコレクターエミッタ間で正弦
波電圧を負担するので、ターンオン、ターンオフ時に電
圧が略0ボルトになってスイッチング損失が少なくなる
As explained above, in the stabilized power supply device of this embodiment, the transistors Qz and Qs bear the sinusoidal voltage between the collector and emitter, so the voltage becomes approximately 0 volts at turn-on and turn-off, reducing switching loss.

またインバータトランスT1の1次コイルに正弦波状の
電圧を与えるようにしたため、方形波電圧を与える場合
と比較して、発生する高調波が少ない。
Furthermore, since a sinusoidal voltage is applied to the primary coil of the inverter transformer T1, fewer harmonics are generated than when a square wave voltage is applied.

さらにインバータトランスの1次コイル、2次コイル間
の結合容置C8を通して2次コイル側に流れるlBJ相
交流が減少するので、入力鋼のラインフィルタを大きく
する必要がなくなる。
Furthermore, since the IBJ phase current flowing to the secondary coil side through the coupling chamber C8 between the primary coil and secondary coil of the inverter transformer is reduced, there is no need to increase the size of the input steel line filter.

また上述したようにスイッチング損失が少なくなる事か
らスイッチングの周波数を高くすることができ、その結
果インバータトランスT+を小型化することができる。
Furthermore, as described above, since the switching loss is reduced, the switching frequency can be increased, and as a result, the inverter transformer T+ can be downsized.

[発明の効果] 以上説明したように本発明の安定化電源装置は、直流が
印加される第1のコイルと、同コイルに直列に接続され
たスイッチング用の第1のトランジスタと、第1のコイ
ルと磁気結合した少なくとも2つの第2のコイルと、第
1のコイルと磁気結合しかつ第1のトランジスタのベー
スに接続された第3のコイルと、第2のコイルのいずれ
かに直列に接続された可飽和リアクトルと、同コイルに
接続された整流・平滑回路と、同コイルの出力電圧と基
準電圧とを比較してその差に応じた信号を出力する誤差
増幅回路と、同信号をベース電流として可飽和リアクト
ルの飽和時期を制御する第2のトランジスタと、他のコ
イルに直列に接続された波形整形素子とを有してなるの
で、第1のコイルには正弦波がかかり、その結果、発生
する伝導ノイズが少なく、しかも回路構成が単純になる
[Effects of the Invention] As explained above, the stabilized power supply device of the present invention includes a first coil to which direct current is applied, a first switching transistor connected in series to the coil, and a first transistor. at least two second coils magnetically coupled to the coil; a third coil magnetically coupled to the first coil and connected to the base of the first transistor; connected in series to either of the second coils; a saturable reactor connected to the same coil, a rectifier/smoothing circuit connected to the same coil, an error amplification circuit that compares the output voltage of the same coil with a reference voltage and outputs a signal according to the difference, and a signal based on the same signal. It has a second transistor that controls the saturation timing of the saturable reactor as a current, and a waveform shaping element connected in series to another coil, so a sine wave is applied to the first coil, and as a result, , less conductive noise is generated, and the circuit configuration is simpler.

またスイッチングの周波数を高くすることができるので
、トランスを小型化することができ装置自体をコンパク
トにすることができる。
Furthermore, since the switching frequency can be increased, the transformer can be made smaller and the device itself can be made more compact.

加えてトランスの数が減少するので、1次側と2次側と
の間の絶縁部分が減少し、絶縁設計が簡単になる。
In addition, since the number of transformers is reduced, the insulation area between the primary and secondary sides is reduced, simplifying the insulation design.

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

第1図は本発明の安定化電源装置の一実施例の構成を示
す回路図、第2図は従来の安定化電源装置の構成を示す
回路図である。 Np + 、NP 2・・・・・・・・・1次フィルN
il〜N83・・・・・・・・・2次コイルNo・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・駆動コイ
ルQ1〜Q4・・・・・・・・・・・・・・・トランジ
スタD1〜D4・・・・・・・・・・・・・・・ダイオ
ードL81.L82・・・・・・・・・過飽和リアクト
ルLP、Ll・・・・・・・・・・・・・・・チョーク
コイルCP 、CF N CI・・・・・・コンデンサ
A+・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・誤差増幅回路RL・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・交流負荷代理人弁理士   須 山 
佐 − 第1図 第2図 手 続 補 正 ト自発) 昭和61年3 曳5 日 2、発明の名称 安定化電源装置 3、補正をする者 事件との間係・特許出願人 神奈川県用崎市幸区堀用町72番地 (307)株式会社 東芝 4、代  理  人     〒 101東京都千代田
区神田多町2丁目1番地 明細書の全文および図面 /−一 6、補正の内容               落訂 
 正  明  細  麿 1、発明の名称  安定化電源装置 2、特許請求の範囲 する誤差増 回路と、前記 1の2次コイルに接続され
、前雷 差増 回路の出 信号に従い、前ッシュプル 
式でスイッチン を「なうようにされている  2求の
 囲 1 ないし第3 のい(5)第1の1次コイルに
共振用のコンデンサが並列に接続されている特許請求の
範囲111皇公し 4 のいずれか1   の安定化電
源装W。 (6)波形整形素子が、コンデンサである特許請求の範
囲第1 ないし 5 のいずれか1 n載の安定化電澱
帽り 一←l」−波形整形素子が、チョークコイルである特許
請求の範囲第1 ないし 5項のいずれか1項に監五安
定化電源装置。 3、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野J 本発明は、安定化された直流と安定化された交流とを共
に出力可能な多出力型の安定化電源装置に関する。 [発明の技術的背景とその問題点] 従来から、電子機器等の直流負荷と螢光ランプ等の交流
負荷とにそれぞれ安定化された電源を供給する多出力型
の安定化電源lIMとして、第2図に示した装置が知ら
れている。 同図に示したのは、1次側と2次側とにそれぞれインバ
ータを設けた安定化電源装置であり、図中Voは供給さ
れる直流、Qlはスイッチング用のトランジスタ、T+
はインバータトランス、NPはその1次コイル、Nsは
その2次コイル、D鵞およびD2は整流用のダイオード
、L+はチョークコイルSC+は平滑用のコンデンサを
示している。 またA1は2次コイルN8から得られる直流出力V+と
基準電圧vRとを比較してその差に応じた信号を出力す
る誤差増幅回路、O20は三角波を出力する発振回路、
PMはRWa回MO8Cから出力される三角波を同周波
数のパルスに変換し、かつそのパルスのパルス幅を、前
記発振回路O8Cが出力する三角波と誤差増幅回路A+
が出力する信号とのクロス点の移動に応じて可変するパ
ルス変調回路、ORはパルス変調回路PMから出力され
たパルスを増幅してトランジスタQ+のベースに印加す
るドライバ回路を示している。 さらにINVは2次コイルNsから得られる直流出力V
+を入力し、スイッチングを行なって交流を得るインバ
ータ、T2は得られた交流を変圧するトランス、CFは
波形整形用のコンデンサ、RLは交流出力■2が印加さ
れる交流負荷を示している。 このように構成される安定化電源装置は、トランジスタ
Q+のスイッチング作用により得られる方形波電流が、
2次コイルNsに接続されたダイオードD+、Dzk:
よりII流され、チョークコイル[1とコンデンサC1
により事情されて直流出力V+に変換される。 そして直流出力v1が誤差増幅回路A+に入力されて基
準入力電圧VRと比較され、その差に応じた信号がJ(
ルス変調回路PMに出力される。 前述したようにパルス変調回路PMにおいては、発振回
路O8Cの出力する三角波が同周波数のパルスに変換さ
れるが、このときこのパルスのパルス幅が、三角波の立
上がり傾斜と誤差増幅回路A1の出力する信号とのクロ
ス点の位置に基づいて可変される。 このパルスはドライバ回路ORにより層幅されてトラン
ジスタQIのベースに印加されるので、トランジスタQ
+のデユーティファクタが誤差増幅回路A+の出力に応
じて制御されることになり、その結果として直流出力■
1の電圧値が常に一定に保持されるのである。 また一方、安定化された直流出力V+はインバータIN
Vに入力され、そのスイッチング作用により交流に変換
され、トランスT2により昇圧され、さらにコンデンサ
CFにより整形されて交流負荷RLに印加される。 なお、このような安定化電源装置により放電ランプのよ
うな負r4RLを駆動する場合には、その放Mn始時に
定常時の3〜5倍高い交流電圧が必要になるが、トラン
スT1の出力側にはコンデンサCFが介挿され、トラン
スT2の出力電圧を降下させて負荷RLに対する定常時
の電圧を得ているので、負荷RL1.:1I8i!が流
れていない放電開始時にはコンデンサCFによる電圧降
下が起こらず、放電開始時には負荷RclC高電圧の交
流が印加される。 しかしながらこのような安定化WIWAIIIllは、
上述したように1次側と2次側とにそれぞれスイッチン
グ回路が設けられているので、回路構成が複雑であると
いう問題があった。 また1次側ではインバータトランスT+の1次コイルN
pに方形波電圧が印加されるため、その1次コイルNP
と2次コイルNsとの間の結合容ICgにより、リップ
ル交流が発生するが、この交流は同相交流であるために
、2次コイルNs側のアースラインを通して1次コイル
NP側に帰還し、相当の高周波成分を含んだ同相ノイズ
になる。 しかしてこのような装置では、同相ノイズを減衰させる
ために入力側に大型のラインフィルタを設けておかなけ
ればならないという問題もあった。 [発明の目的] 本発明は、上述したような従来の安定化電源装置の問題
点を解消すべくなされたもので、同相ノイズの発生が少
なく、しかも回路構成がill@な安定化電源装置の提
供を目的としている。 〔発明の11111 すなわち本発明の安定化電源装置は、直流が印加される
第1のコイルと、この第1の1次コイルと磁気結合した
2次コイルと、前記第1の1次コイルに直列に接続され
た第1のスイッチング素子とを備え、前記第1のスイッ
チング素子により前記第1の1次コイルに流れる電流を
オン/オフすることにより、前記第2の2次コイルに所
望の電圧出力を得るように構成された安定化電源装置に
おいて、前記第1のスイッチング素子がスイッチング制
御用の制御入力端子を有し、前記1次コイルが少なくと
も第1の2次コイルと第2の2次コイルとからなり、前
記第1の1次コイルと磁気結合しかつ前記第1のスイッ
チング素子の制御入力端子に接続されたドライブ用コイ
ルと、前記第1の2次コイルに得られる電圧出力と基準
電圧とを比較してその差に応じた信号を出力する誤差増
幅@路と、前記第1の2次コイルに接続され、前記II
I差増幅回路の出力信号に従い、前記第1の2次コイル
のオン幅を調節して出力するオン幅1iIII!11回
路と、このオン幅IIIIa回路の出力を整流および平
滑し、直流電圧を出力する整流平温回路と、前記第2の
2次コイルに接続され交流電圧を出力する波形整形素子
とを具備してなることを特徴としている。 〔発明の実施例] 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。 第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第2図
と共通する部分には共通の符号が付されている。 同図においてVoは入力される直流、LPはチョークコ
イル、Q2およびQ3は交互にオン、オフするスイッヂ
ング用のトランジスタ、T+はインバータトランス、N
PIおよびNp2はその1次コイル、N oはトランジ
スタQ2と03のベースに接続された駆動コイル、CP
は1次コイルNP1とNF2とに並列に介挿された共振
コンデンサを示している。 本実施例ではスイッチング素子としてバイポーラトラン
ジスタQ2 、Q3を使用しているが、他にMOS−F
ET、GTOサイリスタ、サイリスタ等のスイッチング
素子を使用することも可能である。 なお、サイリスタを用いる場合には、コイルNOとサイ
リスタ等のl1llII端子との間に波形整形回路が必
要になる場合がある。さらにサイリスタを用いる場合に
はターンオフのための転流回路を付加する必要がある。 以上の部分は、いわゆる共振型インバータであり、1次
コイルNP+とNF2とに正弦波電圧を発生させること
ができる。 なお上述したような2つのトランジスタによるスイッチ
ング動作は一般にプッシュプル動作と呼ばれている。 また、N S +およびNa3はインバータトランスT
1の2次コイル、Ls+およびLS2は2次コイルNg
+およびNa3に直列に接続された可飽和リアクトル、
DI、D2.D3は整流用のダイオード、しりはチョー
クコイル、C+は平滑用のコンデンサを示している。 また、NS3は交流出力用の2次コイル、OFは波形整
形用のコンデンサ、RLは交流負荷を示している。 さらにA+は直流出力V+を入力して基準電圧■にと比
較し、その差に応じた信号を出力する誤差増幅回路、Q
4は前記信号がベース2I流とされる一方、コレクタが
ダイオードD4およびD5を介して可飽和リアクトルL
s+、Lszとに接続され、エミッタが直流出力V+に
接続されたトランジスタを示している。 なお本実施例では電流制御素子とIJでバイポーラトラ
ンジスタQ4を用いているが、MOS−FET等の制御
信号により出力電流部が制御可能な素子に置き換えても
良い。 続いてこのように構成された本実施例の安定化電源装置
の動作について説明する。 まず直流Voが供給されると、抵抗R1,R2を介して
トランジスタQ2 、Qsのベースに電流が流れ、トラ
ンジスタQ2 、Q3のいずれか一方がオン状態になる
(どちらが先にオン状態になるかは確定的ではない)。 仮にトランジスタQ2が初めにオン状態になり、インバ
ータトランスT1の1次コイルNpIに電圧Voが印加
されたとする。 この場合には1次コイルNP+と磁気結合された駆動コ
イルNOに、その巻数比に応じ、直流人力Voを分圧し
た電圧が誘起し、トランジスタQ3のベース−エミッタ
閤に逆バイアスが印加され、トランジスタQ3のオフ状
態が維持される。このときインバータトランスT1の1
次コイルNp+に発生する電圧は正弦波状になる。 ここでインバータトランスT1の1次コイルNP嘗のイ
ンダクタンスをLM、共振コンデンサOPの1次コイル
NP+への換算値をCr2、波形整形用のコンデンサC
Fの1次コイルNP+への換算値をCF2とすると自励
発撮角周波数ωは、ω−1/   HP’+CF’) で与えられる。 そして1次コイルNp+の電圧が正弦波の弧を描きなが
らOボルトを横切り、負の方向に推移すると、駆動コイ
ルNoの誘起電圧も同様に変化する。 従って駆動コイルNoの誘起電圧は、それまでは逆バイ
アス電圧としてトランジスタQ1のベースに印加されて
いたが、今度は順バイアスに変化する。反対にトランジ
スタQ2のベースには逆バイアスが印加されるようにな
り、結果としてトランジスタQ3がターンオン%Q2が
ターンオフする。これにより自助発揚は負の半サイクル
に入る。 しかしてトランジスタQ2と03とが交互にオン、オフ
を繰り返えすことにより1次コイルNp響とNp+とに
正弦波N流が発生する。そしてこのmsは2次コイルN
s+とNS2とからとり出される。 このとき可飽和り7クトルLs+、Ls2が設けられて
いなかった場合には、正弦波電流がダイオードD+ 、
Osにより全波整流され、チョークコイルL1とコンデ
ンサCIにより平滑されて直流電圧V+とじて得られる
が、このままでは直流出力V+が直流入力Voの変動に
つれて変動してしまう。 従ってこの出力電圧■1を安定化するために可飽和リア
クトルLs+と182とを2次コイルNs1とNS12
とにそれぞれ直列に介挿し、位相の1ilIIlを行な
うのである。 可飽和リアクトルLg+、Lgzはその飽和時期を示す
位相l1m11角が磁束のリセット量により決まり、リ
セット山が大きくなれば位相制御角が大きくなって出力
電圧が低下する。 直流出力V+は誤差増幅回路A1で基準入力電圧v置と
比較され、その差に応じて出力される信号がトランジス
タQ4のへ−スI流にされるが、トランジスタQ4のコ
レクタは可飽和リアクトルLg+、Lszに接続されて
いるので、可飽和リアクトルLs + 、Ls 2のリ
セット量は直流出力v1の変動を打消すようにVtWさ
れる。 かくして直流出力v1は常に一定の電圧に保たれるので
ある。 なおこの実施例では、トランスの2次側のノイズ低減の
ために可飽和リアクトルを使用しているが、可飽和リア
クトルはコイルNs 11Ns 2を流れる電流のオン
時間割l1llA子として機能しており、トランジスタ
等のスイッチング素子に置き換えても良い。 また2次コイルNs3から得られる交流は波形整形用の
フンコンデンサCFを介して交流負荷RLに供給される
。 ところでトランジスタQ2 、Q3には蓄積時間があり
、トランジスタQ2 、Qsは1次コイルNPIとNp
2に発生する正弦波電圧がOポルトになった時点で同時
にオン状態になるが、このときの短絡電流を制限するた
めに直流入力側にはチョークコイルLPが設けられてい
る。 なお上述した実施例では交流出力用の2次コイルNss
の波形整形素子としてコンデンサCFを用いているが、
コンデンサCFのかわりにチョークコイルを介挿しても
よい。 その場合の自励発振角周波数ω′は ω’=1/     P/F      pである。 なおL F lは1次コイルNPIに換算したチョーク
コイルLFのインダクタンス、LPjLF’はチョーク
コイルLPとインダクタンスL、l との合成インダク
タンスを示す。 以上説明したように本実施例の安定化電源装置では、ト
ランジスタQz 、Q3がコレクターエミッタ閣で正弦
波電圧を負担するので、ターンオン、ターンオフ時に電
圧が略0ポルトになってスイッチング損失が少なくなる
。 またインバータトランスT+の1次コイルに正弦波状の
電圧を与えるようにしたため、方形波電圧を与える場合
と比較して、発生する高調波が少ない。 さらにインバータトランスの1次コイル、2次コイル閤
の結合容ICsを通して2次コイル側に流れる同相交流
が減少するので、入力側のラインフィルタを大きくする
必要がなくなる。 また上述したようにスイッチング損失が少なくなる事か
らスイッチングの周波数を高くすることができ、その結
果インバータトランスT1を小型化することができる。 〔発明の効果1 以上説明したように本発明の安定化電源装置は、第1の
コイルに正弦波がかかるので、発生する伝導ノイズが少
なく、しかも回路構成が中純になる。 またスイッチングの周波数を高(することができるので
、トランスを小型化することができ装置自体をコンパク
トにすることができる。 加えてトランスの数が減少するので、1次側と2次側と
の間の絶縁部分が減少し、絶縁設計が簡単になる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の安定化電源装置の一実施例の構成を示
す回路図、第2図は従来の安定化電源装置の構成を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the stabilized power supply device of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional stabilized power supply device. Np + , NP 2...Primary fill N
il~N83・・・・・・Secondary coil No.
・・・・・・・・・・・・・・・・・・Drive coil Q1-Q4・・・・・・・・・・・・Transistor D1-D4・・・・・・・・・・・・・・・Diode L81. L82......Supersaturation reactor LP, Ll...Choke coil CP, CF N CI...Capacitor A+...・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Error amplification circuit RL・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・AC Load Agent Patent Attorney Suyama
- Figure 1 Figure 2 Procedures Amendment Voluntary) March 5, 1986, Day 2, Title of the invention: Stabilized power supply device 3, Intermediary with the case of the person making the amendment/Patent applicant Yosaki, Kanagawa Prefecture Toshiba Corporation 4, 72 Horiyo-cho (307), Ichisaiwai-ku, Agent Address: 2-1 Kanda Tamachi, Chiyoda-ku, Tokyo 101 Full text and drawings of the specification/-16, Contents of amendments Revised
Correct details Maro 1, Title of the invention Stabilized power supply device 2, connected to the claimed error amplification circuit and the secondary coil of 1, and according to the output signal of the front surge difference increase circuit, generates a front surge.
(5) A resonance capacitor is connected in parallel to the first primary coil. (6) The stabilized power supply device W according to any one of Claims 1 to 5, wherein the waveform shaping element is a capacitor. - A stabilized power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the waveform shaping element is a choke coil. 3. Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention J The present invention relates to a multi-output stabilized power supply device capable of outputting both stabilized direct current and stabilized alternating current. [Technical background of the invention and its problems] Conventionally, a multi-output type stabilized power supply lIM that supplies stabilized power to DC loads such as electronic devices and AC loads such as fluorescent lamps has been used. The device shown in FIG. 2 is known. The figure shows a stabilized power supply device with inverters installed on the primary and secondary sides. In the figure, Vo is the supplied DC, Ql is the switching transistor, and T+
is an inverter transformer, NP is its primary coil, Ns is its secondary coil, D and D2 are rectifying diodes, L+ is a choke coil, and SC+ is a smoothing capacitor. Further, A1 is an error amplifier circuit that compares the DC output V+ obtained from the secondary coil N8 and the reference voltage vR and outputs a signal according to the difference, O20 is an oscillation circuit that outputs a triangular wave,
PM converts the triangular wave output from RWa times MO8C into a pulse of the same frequency, and the pulse width of the pulse is combined with the triangular wave output from the oscillation circuit O8C and the error amplification circuit A+.
OR indicates a driver circuit that amplifies the pulse output from the pulse modulation circuit PM and applies it to the base of the transistor Q+. Furthermore, INV is the DC output V obtained from the secondary coil Ns.
+ is input to an inverter that performs switching to obtain alternating current, T2 is a transformer that transforms the obtained alternating current, CF is a capacitor for waveform shaping, and RL is an alternating current load to which alternating current output ■2 is applied. In the stabilized power supply device configured in this way, the square wave current obtained by the switching action of the transistor Q+ is
Diodes D+ and Dzk connected to the secondary coil Ns:
II flows from choke coil [1 and capacitor C1
is converted into a DC output V+. Then, the DC output v1 is input to the error amplifier circuit A+ and compared with the reference input voltage VR, and a signal corresponding to the difference is generated J(
The signal is output to the pulse modulation circuit PM. As mentioned above, in the pulse modulation circuit PM, the triangular wave output from the oscillation circuit O8C is converted into a pulse of the same frequency, but at this time, the pulse width of this pulse is determined by the rising slope of the triangular wave and the output of the error amplifier circuit A1. It is varied based on the position of the cross point with the signal. This pulse is layer-width-widthed by the driver circuit OR and applied to the base of the transistor QI.
The duty factor of + is controlled according to the output of the error amplifier circuit A+, and as a result, the DC output ■
The voltage value of 1 is always held constant. On the other hand, the stabilized DC output V+ is connected to the inverter IN
The voltage is input to V, is converted into AC by its switching action, is boosted by transformer T2, is further shaped by capacitor CF, and is applied to AC load RL. In addition, when driving a negative r4RL such as a discharge lamp with such a stabilized power supply, an AC voltage that is 3 to 5 times higher than the normal voltage is required at the start of discharge, but the output side of the transformer T1 A capacitor CF is inserted in the transformer T2 to lower the output voltage of the transformer T2 to obtain a steady voltage for the load RL, so that the load RL1. :1I8i! At the start of discharge when no current is flowing, no voltage drop occurs due to the capacitor CF, and at the start of discharge, a high voltage alternating current is applied to the load RclC. However, such stabilization WIWAIIIll
As described above, since switching circuits are provided on the primary side and the secondary side, there is a problem in that the circuit configuration is complicated. Also, on the primary side, the primary coil N of the inverter transformer T+
Since a square wave voltage is applied to p, its primary coil NP
Ripple alternating current is generated due to the coupling capacitance ICg between and the secondary coil Ns, but since this alternating current is in-phase alternating current, it returns to the primary coil NP side through the ground line on the secondary coil Ns side, causing a corresponding It becomes in-mode noise containing high frequency components. However, in such a device, there is a problem in that a large line filter must be provided on the input side in order to attenuate common mode noise. [Object of the Invention] The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional stabilized power supply device as described above. intended to provide. [11111 of the Invention That is, the stabilized power supply device of the present invention includes a first coil to which a direct current is applied, a secondary coil magnetically coupled to the first primary coil, and a secondary coil connected in series to the first primary coil. a first switching element connected to the first switching element, and by turning on/off a current flowing through the first primary coil by the first switching element, a desired voltage output is provided to the second secondary coil. In the stabilized power supply device configured to obtain the following, the first switching element has a control input terminal for switching control, and the primary coil is connected to at least a first secondary coil and a second secondary coil. a drive coil magnetically coupled to the first primary coil and connected to a control input terminal of the first switching element; a voltage output obtained at the first secondary coil; and a reference voltage. and an error amplification @ path which compares and outputs a signal according to the difference, and which is connected to the first secondary coil and which is connected to the
The on-width of the first secondary coil is adjusted and output according to the output signal of the I-difference amplifier circuit 1iIII! 11 circuit, a rectifying normal temperature circuit that rectifies and smoothes the output of this on-width IIIa circuit and outputs a DC voltage, and a waveform shaping element that is connected to the second secondary coil and outputs an AC voltage. It is characterized by the fact that [Embodiments of the Invention] Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and parts common to those in FIG. 2 are given the same reference numerals. In the figure, Vo is an input DC current, LP is a choke coil, Q2 and Q3 are switching transistors that are turned on and off alternately, T+ is an inverter transformer, and N
PI and Np2 are their primary coils, No is the drive coil connected to the bases of transistors Q2 and 03, CP
indicates a resonant capacitor inserted in parallel with primary coils NP1 and NF2. In this embodiment, bipolar transistors Q2 and Q3 are used as switching elements, but MOS-F
It is also possible to use switching elements such as ET, GTO thyristors, thyristors, etc. Note that when using a thyristor, a waveform shaping circuit may be required between the coil NO and the l1llII terminal of the thyristor or the like. Furthermore, when using a thyristor, it is necessary to add a commutation circuit for turn-off. The above part is a so-called resonant inverter, and can generate a sine wave voltage in the primary coils NP+ and NF2. Note that the switching operation using two transistors as described above is generally called push-pull operation. Also, N S + and Na3 are inverter transformer T
1 secondary coil, Ls+ and LS2 are secondary coil Ng
+ and a saturable reactor connected in series with Na3,
DI, D2. D3 is a rectifying diode, the tail is a choke coil, and C+ is a smoothing capacitor. Further, NS3 represents a secondary coil for AC output, OF represents a capacitor for waveform shaping, and RL represents an AC load. Furthermore, A+ is an error amplifier circuit that inputs the DC output V+, compares it with the reference voltage ■, and outputs a signal according to the difference.
4, the signal is passed to the base 2I, while the collector is connected to the saturable reactor L via diodes D4 and D5.
s+, Lsz, and the emitter is connected to the DC output V+. In this embodiment, the bipolar transistor Q4 is used as the current control element and IJ, but it may be replaced with an element such as a MOS-FET whose output current section can be controlled by a control signal. Next, the operation of the stabilized power supply device of this embodiment configured as described above will be explained. First, when DC Vo is supplied, a current flows to the bases of transistors Q2 and Qs via resistors R1 and R2, and one of transistors Q2 and Q3 turns on (which one turns on first does not matter). not definitive). Assume that transistor Q2 is first turned on and voltage Vo is applied to primary coil NpI of inverter transformer T1. In this case, a voltage obtained by dividing the DC human power Vo is induced in the drive coil NO magnetically coupled to the primary coil NP+ according to its turns ratio, and a reverse bias is applied to the base-emitter terminal of the transistor Q3. The off state of transistor Q3 is maintained. At this time, 1 of inverter transformer T1
The voltage generated in the next coil Np+ is sinusoidal. Here, the inductance of the primary coil NP of the inverter transformer T1 is LM, the conversion value of the resonant capacitor OP to the primary coil NP+ is Cr2, and the waveform shaping capacitor C
When the conversion value of F to the primary coil NP+ is CF2, the self-excited imaging angle frequency ω is given by ω-1/HP'+CF'). Then, when the voltage of the primary coil Np+ crosses O volts while drawing a sinusoidal arc and changes in the negative direction, the induced voltage of the drive coil No changes similarly. Therefore, the induced voltage in the drive coil No, which had been applied to the base of the transistor Q1 as a reverse bias voltage, now changes to a forward bias. Conversely, a reverse bias is applied to the base of transistor Q2, and as a result, transistor Q3 is turned on and Q2 is turned off. This causes the self-help lift to enter a negative half cycle. As the transistors Q2 and 03 are alternately turned on and off, a sine wave N current is generated in the primary coils Np and Np+. And this ms is the secondary coil N
It is extracted from s+ and NS2. At this time, if the saturable vectors Ls+ and Ls2 were not provided, the sine wave current would flow through the diode D+,
The DC voltage V+ is obtained by full-wave rectification by Os and smoothing by the choke coil L1 and capacitor CI, but if left as is, the DC output V+ will fluctuate as the DC input Vo changes. Therefore, in order to stabilize this output voltage ■1, the saturable reactor Ls+ and 182 are connected to the secondary coils Ns1 and NS12.
These are inserted in series with each other, and the phase 1ilIIIl is performed. For the saturable reactors Lg+ and Lgz, the phase l1m11 angle indicating the saturation timing is determined by the reset amount of magnetic flux, and as the reset peak becomes larger, the phase control angle becomes larger and the output voltage decreases. The DC output V+ is compared with the reference input voltage v in the error amplifier circuit A1, and a signal output according to the difference is made to flow to the transistor Q4, but the collector of the transistor Q4 is connected to the saturable reactor Lg+. , Lsz, the reset amount of the saturable reactors Ls + and Ls 2 is set to VtW so as to cancel the fluctuation of the DC output v1. In this way, the DC output v1 is always kept at a constant voltage. In this example, a saturable reactor is used to reduce noise on the secondary side of the transformer, but the saturable reactor functions as an on-time scheduler for the current flowing through the coil Ns 11Ns 2, and the transistor It may be replaced with a switching element such as. Further, the AC obtained from the secondary coil Ns3 is supplied to the AC load RL via a waveform shaping capacitor CF. By the way, transistors Q2 and Q3 have storage time, and transistors Q2 and Qs have storage time between primary coils NPI and Np.
When the sine wave voltage generated at the terminal 2 becomes O port, the switch turns on at the same time, but in order to limit the short circuit current at this time, a choke coil LP is provided on the DC input side. In addition, in the embodiment described above, the secondary coil Nss for AC output
A capacitor CF is used as a waveform shaping element.
A choke coil may be inserted in place of the capacitor CF. In that case, the self-oscillation angular frequency ω' is ω'=1/P/F p. Note that L F l represents the inductance of the choke coil LF converted to the primary coil NPI, and LPjLF' represents the combined inductance of the choke coil LP and the inductances L and l . As explained above, in the stabilized power supply device of this embodiment, the transistors Qz and Q3 bear the sinusoidal voltage at the collector-emitter stage, so the voltage becomes approximately 0 port at turn-on and turn-off, reducing switching loss. Furthermore, since a sinusoidal voltage is applied to the primary coil of the inverter transformer T+, fewer harmonics are generated than when a square wave voltage is applied. Furthermore, since the in-phase alternating current flowing to the secondary coil side through the coupling capacitance ICs between the primary coil and secondary coil of the inverter transformer is reduced, there is no need to increase the size of the line filter on the input side. Furthermore, as described above, since the switching loss is reduced, the switching frequency can be increased, and as a result, the inverter transformer T1 can be downsized. [Advantageous Effects of the Invention 1] As explained above, in the stabilized power supply device of the present invention, since a sine wave is applied to the first coil, less conductive noise is generated, and the circuit configuration is relatively pure. In addition, since the switching frequency can be increased, the transformer can be made smaller and the equipment itself can be made more compact.In addition, since the number of transformers is reduced, the connection between the primary and secondary sides can be reduced. 4. Brief explanation of the drawings Fig. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the stabilized power supply device of the present invention, and Fig. 2 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the stabilized power supply device of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a stabilized power supply device.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流が印加される第1のコイルと、同コイルに直
列に接続されたスイッチング用の第1のトランジスタと
、前記第1のコイルと磁気結合した少なくとも2つの第
2のコイルと、前記第1のコイルと磁気結合しかつ前記
第1のトランジスタのベースに接続された第3のコイル
と、前記第2のコイルのいずれかに直列に接続された可
飽和リアクトルと、同コイルに接続された整流・平滑回
路と、同コイルの出力電圧と基準電圧とを比較してその
差に応じた信号を出力する誤差増幅回路と、同信号をベ
ース電流として前記可飽和リアクトルの飽和時期を制御
する第2のトランジスタと、他の2次コイルに直列に接
続された波形整形素子とを有してなることを特徴とする
安定化電源装置。
(1) a first coil to which direct current is applied; a first switching transistor connected in series to the coil; at least two second coils magnetically coupled to the first coil; a third coil magnetically coupled to the first coil and connected to the base of the first transistor; a saturable reactor connected in series to either of the second coils; an error amplifier circuit that compares the output voltage of the coil with a reference voltage and outputs a signal according to the difference; and controls the saturation timing of the saturable reactor using the same signal as a base current. A stabilized power supply device comprising a second transistor and a waveform shaping element connected in series to another secondary coil.
(2)第1のコイルに第1のトランジスタが2つ接続さ
れ、プッシュ・プル方式でスイッチングを行なうように
されている特許請求の範囲第1項記載の安定化電源装置
(2) The stabilized power supply device according to claim 1, wherein two first transistors are connected to the first coil, and switching is performed by a push-pull method.
(3)第1のコイルに共振用のコンデンサが並列に接続
されている特許請求の範囲第1項または第2項記載の安
定化電源装置。
(3) The stabilized power supply device according to claim 1 or 2, wherein a resonance capacitor is connected in parallel to the first coil.
(4)波形整形素子がコンデンサである特許請求の範囲
第1項ないし第3項のいずれか1項記載の安定化電源装
置。
(4) The stabilized power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the waveform shaping element is a capacitor.
(5)波形整形素子がチョークコイルである特許請求の
範囲第1項ないし第3項のいずれか1項記載の安定化電
源装置。
(5) The stabilized power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the waveform shaping element is a choke coil.
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