JPS6260469A - Power unit - Google Patents

Power unit

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JPS6260469A
JPS6260469A JP19579885A JP19579885A JPS6260469A JP S6260469 A JPS6260469 A JP S6260469A JP 19579885 A JP19579885 A JP 19579885A JP 19579885 A JP19579885 A JP 19579885A JP S6260469 A JPS6260469 A JP S6260469A
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JP
Japan
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voltage
transistor
power supply
primary winding
polarity
Prior art date
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Application number
JP19579885A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Komatsu
俊一 小松
Koji Suzuki
鈴木 孝二
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US06/903,373 priority patent/US4739461A/en
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Abstract

PURPOSE:To miniaturize a unit, and to reduce cost by integrally forming positive and negative power circuits and selecting the direction of conduction to a primary winding by an electronic switch. CONSTITUTION:A power unit is constituted of a transformer T1, a primary winding l1 thereof has an intermediate tap TP, a transistor (hereinafter called Tr) Q3 for switching, Trs Q1, Q4-Q6 shaping an electronic switch for changing over output polarity and a controller consisting of a micro-computer 1, etc. The Tr Q3 is driven by switching pulses from a PWM control circuit 5, and DC voltage is acquired through secondary windings l2-l3, etc. for the transformer T1. In this case, a polarity changeover circuit 3 is changed over through the Tr Q1 in order to obtain desired polarity voltage, and either of the Tr Q5 or the Tr Q6 is selected and conducted. Accordingly, the direction of conduction of the primary winding l1 is used as desired polarity and the Tr Q1 is turned ON-OFF, and load 7 is supplied with positive or negative desired polarity DC voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電源装置に関し、さらに詳しくはプラス、マイ
ナスの両極性の高圧直流電源を供給する電源装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device that supplies high-voltage DC power with both positive and negative polarities.

[従来の技術] マイクロフィルム、電子式複写機等の機器においてネガ
ティブな現像とポジティブな現像を行なう場合には帯電
のための高圧直流電源電圧としてプラスの電源電圧とマ
イナスの電源電圧が必要である。
[Prior Art] When performing negative development and positive development in devices such as microfilm and electronic copying machines, a positive power supply voltage and a negative power supply voltage are required as high-voltage DC power supply voltages for charging. .

このような場合に用いられる従来の電源装置では、プラ
スの電源回路とマイナスの電源回路をそれぞれ別々に設
け、この2つの回路をリレー等により切り換えて用いる
構成が採用されている。
A conventional power supply device used in such a case employs a configuration in which a positive power supply circuit and a negative power supply circuit are provided separately, and these two circuits are switched by a relay or the like.

[発明が解決しようとする問題点] 従来の電源装置ではL述のように2つの回路を別々に設
けるため、部品点数が多く、また装置全体が大型化して
しまうという問題がある。又従来装置では高圧の出力を
切り換えるため、その際に大きなノイズを発生するとい
う問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional power supply device, since two circuits are provided separately as described in L, there are problems in that the number of parts is large and the entire device becomes large. Furthermore, since the conventional device switches the output of high voltage, there is a problem in that a large amount of noise is generated at that time.

本発明はこのような問題点を解決するために成されたも
のである。
The present invention has been made to solve these problems.

[問題点を解決するための手段J 」−記の問題点を解決するために本発明の電源装置にあ
っては1次巻線と2つの2次巻線を有するトランスと、
前記1次巻線に給電回路から印加される直流の向きを1
次巻線の巻き方向に対して両方向に切り換える電子的ス
イッチと、前記直流をオン、オフするスイッチング回路
と、前記オン。
[Means for Solving the Problems J] In order to solve the problems described above, the power supply device of the present invention includes a transformer having a primary winding and two secondary windings,
The direction of the DC applied to the primary winding from the power supply circuit is 1.
an electronic switch that switches in both directions with respect to the winding direction of the next winding, a switching circuit that turns on and off the direct current, and the on.

オフにより前記2次巻線のそれぞれに発生する電流を互
いに逆極性で整流し、平滑し、出力が直列に接続された
2つの整流、平滑回路と、前記2つの整瀉、平滑回路の
出力の和として得られる電源装置の出力電圧ないし出力
電流を所ψの値に制御する手段から成る構成を採用した
The currents generated in each of the secondary windings when turned off are rectified and smoothed with opposite polarities, and the outputs of the two rectifying and smoothing circuits whose outputs are connected in series and the outputs of the two rectifying and smoothing circuits are connected. A configuration consisting of means for controlling the output voltage or output current of the power supply device obtained as a sum to a predetermined value ψ was adopted.

[作 川1 第3図に示す構成において、動作時にはマイクロコンピ
ュータにより制御されるトランジスタQ1により制御さ
れるトランジスタQ5.Q6のいずれか一方を介して不
図示の給電回路からプラスの直流電圧Vccが一トラン
スT1の1次巻線11の端子C,Fのいずれか一方に印
加される。選択された端子から中間タップTPへ向かっ
て流れる直流はスイッチング用のトランジスタQ3のオ
ン、オフによりオン、オフされ、トランスTlが駆動さ
れる。
[Sakukawa 1] In the configuration shown in FIG. 3, transistors Q5, . A positive DC voltage Vcc is applied from a power supply circuit (not shown) to either terminal C or F of the primary winding 11 of the transformer T1 via either one of the terminals C and F of the primary winding 11 of the transformer T1. The direct current flowing from the selected terminal toward the intermediate tap TP is turned on and off by turning on and off the switching transistor Q3, thereby driving the transformer Tl.

トランジスタQ3をオン、オフするスイッチングパルス
はPWM制御回路5から出力されたものがトランジスタ
Q2を介して反転されたものとしてQ3−に入力され、
この場合デユーティ−比が充分小さくされていることに
よりQ3のオン時間T1はオフ時間T2に対して充分短
くされる。
The switching pulse that turns on and off the transistor Q3 is outputted from the PWM control circuit 5 and is input to Q3- as an inverted version via the transistor Q2.
In this case, since the duty ratio is made sufficiently small, the on time T1 of Q3 is made sufficiently shorter than the off time T2.

トランジスタQ1がオフされることによりQ5がオフ、
Q6がオンされている場合動作は以下のようになる。
When transistor Q1 is turned off, Q5 is turned off,
When Q6 is turned on, the operation is as follows.

トランジスタQ3のオン、オフにより1次巻線11の端
子CからEに向かって流れる直流がオン、オフされ、2
次巻線で2.)3には、オン時にフォワード電圧Elが
発生し、オフ時にこれと逆極性でフライバック電圧−E
2が発生し、ダイオードD2 、D3の極性の相違によ
り、例えばElはコンデンサC5にチャージされ、−E
2はコンデンサC4にチャージされる。そして両コンデ
ンサにより平滑された電圧、即ち2つの整流。
By turning on and off the transistor Q3, the direct current flowing from the terminal C to the terminal E of the primary winding 11 is turned on and off.
2 in the next winding. ) 3, a forward voltage El is generated when it is on, and a flyback voltage -E with the opposite polarity when it is off.
2 occurs, and due to the difference in polarity between diodes D2 and D3, for example, El is charged to capacitor C5, and -E
2 is charged to capacitor C4. and the voltage smoothed by both capacitors, i.e. two rectifiers.

平滑回路の出力の和の電圧が出力端子6の出力端子6の
出力電圧HVoutとなる。ここで、T I +T2 となり、TI<(T2であるのでHVoutはマイナス
電圧となる。
The voltage of the sum of the outputs of the smoothing circuit becomes the output voltage HVout of the output terminal 6. Here, T I +T2, and since TI<(T2), HVout becomes a negative voltage.

ここで出力電圧HVoutを高精度で所望の大きさに制
御するために、抵抗R11,R12によるHVoutの
分圧が極性切換回路3を介してプラスに極性を反転され
て誤差増幅器4の反転入力端子に入力される。誤差増幅
器4の非反転入力端子には得るべき目標の出力電圧に関
連した基準電圧(プラス)が、マイクロコンピュータか
らD/A変換器2を介して与えられており、誤差増幅器
4はこの基準電圧に対する上記分圧の差を求め増幅して
PWM制御回路4に出力する。PWM制御回路4はトラ
ンジスタQ2に出力するパルスのデユーティ−比を上記
差電圧に応じて変化させることにより、Q3のスイッチ
ングパルスのデユーティ−比を変化させ、Q3のオン時
間Tl、オフ時間T2の比を変化させる。このようなフ
ィードバックにより出力電圧1(Voutが目標のマイ
ナス電圧に制御される。
Here, in order to control the output voltage HVout to a desired level with high precision, the polarity of the divided voltage of HVout by the resistors R11 and R12 is inverted to positive via the polarity switching circuit 3, and the polarity is inverted to the inverting input terminal of the error amplifier 4. is input. A reference voltage (plus) related to the target output voltage to be obtained is given to the non-inverting input terminal of the error amplifier 4 from the microcomputer via the D/A converter 2, and the error amplifier 4 uses this reference voltage. The difference between the partial voltages is determined, amplified, and outputted to the PWM control circuit 4. The PWM control circuit 4 changes the duty ratio of the switching pulse of Q3 by changing the duty ratio of the pulse output to the transistor Q2 according to the above-mentioned difference voltage, and adjusts the ratio of the on time Tl and off time T2 of Q3. change. Through such feedback, the output voltage 1 (Vout) is controlled to a target negative voltage.

一方トランジスタQ1がオンされることによりQ5がオ
ン、Q6がオフされている場合、1次巻線11において
直流は端子FからEに向かって流れ、1次巻1i[1の
巻き方向に対して上述の場合と逆向きに流れるので、2
次巻線J22.)3に発生するフォワード電圧、フライ
バック電圧は極性が上述の場合と逆になり−E1及び+
E2になる。そして出力電圧HVoutは・ T1+T2 となりプラス電圧となる。そして」―述と同様のフィー
ドバックが行なわれてHVoutが得るべき目標のプラ
ス電圧に制御される。
On the other hand, when transistor Q1 is turned on, Q5 is turned on and Q6 is turned off, direct current flows from terminal F to E in primary winding 11, with respect to the winding direction of primary winding 1i [1]. Since the flow is in the opposite direction to the above case, 2
Next winding J22. )3, the polarity of the forward voltage and flyback voltage generated at
It becomes E2. Then, the output voltage HVout becomes ・T1+T2, which becomes a positive voltage. Then, the same feedback as described above is performed, and the HVout is controlled to the target positive voltage to be obtained.

以上のようにしてプラスの電源回路とマイナスの電源回
路を一体にした構成において、プラスとマイナスの出力
を得られる。また出力の定電圧制御を行える。
As described above, in the configuration in which the positive power supply circuit and the negative power supply circuit are integrated, positive and negative outputs can be obtained. It also allows constant voltage control of the output.

[実施例] 以下、添付した図を参照して本発明の実施例の詳細を説
明する。
[Embodiments] Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

1上±11 第1図は本発明の第1実施例による電源装置の構成を示
す回路図である。
1 above ±11 FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

符号T1で示すものはトランスであり、中間タップTP
を有した1次巻線でlと、2つの2次巻線122,12
3を有している。
What is indicated by the symbol T1 is a transformer, and the intermediate tap TP
A primary winding with l and two secondary windings 122, 12
It has 3.

1次巻線でlの両端の端子F、Cはそれぞれ平滑用のコ
ンデンサC2、C3、電流制限用抵抗R7,RIO及び
トランジスタQ5.Q6を介して所定の直流電圧Vcc
を給電する不図示の給電回路に接続されている。
Terminals F and C at both ends of the primary winding are connected to smoothing capacitors C2 and C3, current limiting resistors R7 and RIO, and transistor Q5. Predetermined DC voltage Vcc via Q6
It is connected to a power supply circuit (not shown) that supplies power.

トランジスタQ5.Q6は直流電圧Vccを1次巻線J
21の端子F、Cのいずれが二方に選択して印加するこ
とにより一5電源装置の出力極性を切り換える電子的ス
イッチを次に述べるトランジスタQl、Q4とともに構
成するものであり、Q5のベースは電流制限用の抵抗R
4を介して、Q6のベースはトランジスタQ4及び抵抗
R1,R2゜R3から構成されたインバータ回路を介し
てトランジスタQ1のコレクタに接続されている。そし
てトランジスタQ1はエミッタを接地され、ベースに電
源装置を制御するマイクロコンピュータ1の制御−出力
信号を入力される。即−ちトランジスタQ5.Q6のオ
ン、オフはトランジスタQ1のオン、オフによりいずれ
か一方がオンするように制御され、Qlのオン、オフは
マイクロコンピュータにより制御される。
Transistor Q5. Q6 connects the DC voltage Vcc to the primary winding J
The electronic switch which switches the output polarity of the power supply device 15 by selectively applying voltage to either terminal F or C of 21 is configured together with the transistors Ql and Q4 described below, and the base of Q5 is Resistor R for current limiting
4, the base of Q6 is connected to the collector of transistor Q1 via an inverter circuit composed of transistor Q4 and resistors R1, R2 and R3. The emitter of the transistor Q1 is grounded, and the control output signal of the microcomputer 1 that controls the power supply device is inputted to the base. That is, transistor Q5. The on/off of Q6 is controlled so that either one is turned on by the on/off of the transistor Q1, and the on/off of Q1 is controlled by the microcomputer.

また1次巻線でlの中間タップTPの端子Eは、1次巻
線11に印加される直流をオン、オフしてトランスT1
を駆動するスイッチング用のトランジスタQ3のコレク
タに接続されている。
In addition, the terminal E of the middle tap TP of l in the primary winding turns on and off the direct current applied to the primary winding 11, and turns the transformer T1
It is connected to the collector of the switching transistor Q3 that drives the transistor Q3.

Q3のベースには後述するPWM (パルス幅変調)制
御回路から発生されトランジスタQ2を介して反転、増
幅されたスイッチングパルスが入力される。またQ3は
エミッタを接地されており、コレクタ、エミッタ間に共
振用のコンデンサCI及びダンパー川のダイオードDI
を並列に接続されている。
A switching pulse generated from a PWM (pulse width modulation) control circuit to be described later and inverted and amplified via transistor Q2 is input to the base of Q3. Q3 has its emitter grounded, and a resonance capacitor CI and damper diode DI are connected between the collector and emitter.
are connected in parallel.

一方トランスT1の第1の2次巻線ノ2の両端はダイオ
ードD2とコンデンサC4の直列接続からなる整流、平
滑回路に接続されており、ダイオードD2とコンデンサ
04間の接続点は負荷7が接続された電源装置の出力端
子6に接続されている。
On the other hand, both ends of the first secondary winding 2 of the transformer T1 are connected to a rectifying and smoothing circuit consisting of a series connection of a diode D2 and a capacitor C4, and a load 7 is connected to the connection point between the diode D2 and the capacitor 04. is connected to the output terminal 6 of the power supply device.

また第2の2次巻線13の両端は上記ダイオードD2と
逆極性のダイオードD3と接地されたコンデンサC5の
直列接続からなる整流、平滑回路に接続されており、ダ
イオードD3.コンデンサ05間の接続点は第1の2次
巻線12.コンデンサ04間の接続点に接続されている
Further, both ends of the second secondary winding 13 are connected to a rectifying and smoothing circuit consisting of a diode D3 having a polarity opposite to that of the diode D2, and a grounded capacitor C5 connected in series. The connection point between capacitors 05 is the first secondary winding 12. It is connected to the connection point between capacitors 04.

即ち、2次巻線112,123のそれぞれに発生する電
流をそれぞれ逆極性で整流し、平滑する2つの整流、平
滑回路の出力が直列に接続され、出力端子6に接続され
ている。
That is, the outputs of two rectifying and smoothing circuits that rectify and smooth the current generated in each of the secondary windings 112 and 123 with opposite polarities are connected in series and connected to the output terminal 6.

さらに、出力端子6には出力端子6の出力電圧HVou
tの分圧を検出するために抵抗R11及び接地された抵
抗R12の直列接続からなる分圧器が接続されており、
抵抗R11,R12間の接続点は前記接続点の分圧の極
性を切り換える極性切換回路3を介して誤差増幅器4の
反転入力端子に接続されている。
Furthermore, the output terminal 6 has an output voltage HVou of the output terminal 6.
A voltage divider consisting of a series connection of a resistor R11 and a grounded resistor R12 is connected to detect the partial voltage of t.
The connection point between the resistors R11 and R12 is connected to an inverting input terminal of an error amplifier 4 via a polarity switching circuit 3 that switches the polarity of the divided voltage at the connection point.

極性切換回路3はトランジスタQ1のオン、オフによる
制御入力信号のレベルに応じて、入力される上記分圧の
極性を切り換える(反転させる)か、またはそのままに
して演算増幅器4へ出力するものであり、ここではQl
のオフにより切り換えを行ない、オンでは行なわないも
のとする。
The polarity switching circuit 3 switches (inverts) the polarity of the input divided voltage, or outputs it to the operational amplifier 4 as is, depending on the level of the control input signal caused by turning on or off the transistor Q1. , here Ql
Switching is performed when the switch is off, and not when it is on.

また誤差増幅器4は、反転入力端子に印加させる上記の
分圧電圧と、非反転入力端子に印加される基準電圧との
差を求め、増幅して出力するものである。前記の基準電
圧は電源袋りの得るべき目標の出力電圧の絶対値に関連
した基準電圧としてマイクロコンピュータ1から値がデ
ジタルでD/A変換器2へ与えられ、D/A変換器2で
アナログに変換されて誤差増幅器4に与えられる。
Further, the error amplifier 4 determines the difference between the above-mentioned divided voltage applied to the inverting input terminal and the reference voltage applied to the non-inverting input terminal, amplifies the difference, and outputs the result. The above-mentioned reference voltage is a reference voltage related to the absolute value of the target output voltage that the power supply bag should obtain, and the value is given to the D/A converter 2 in digital form from the microcomputer 1, and the value is given to the D/A converter 2 in analog form by the D/A converter 2. The signal is converted into and applied to the error amplifier 4.

この場合、基準電圧は目標の出力電圧の極性に拘らず絶
対値として例えばプラスで与えられるものとする。又誤
差増幅器4の出力はPWM制御回路5の入力に接続され
ている。
In this case, the reference voltage is given as an absolute value, for example, a positive value, regardless of the polarity of the target output voltage. Further, the output of the error amplifier 4 is connected to the input of the PWM control circuit 5.

PWM制御回路5は所定周波数の三角波あるいは、のこ
ぎり波と、入力電圧とを比較して、パルスのデユーティ
−比を変化させて出力する公知のものであり、これの出
力パルスが先述したようにトランジスタQ2を介して反
転、増幅されてスイッチングパルスとしてトランジスタ
Q3のベースに入力される。
The PWM control circuit 5 is a known one that compares a triangular wave or sawtooth wave of a predetermined frequency with the input voltage, and outputs the pulse by changing its duty ratio. It is inverted and amplified via Q2 and input as a switching pulse to the base of transistor Q3.

次に以上の様に構成された本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment configured as above will be explained.

動作時には給電回路から所定のプラスの直流電圧Vcc
が電子的スイッチのトランジスタQ5゜Q6のエミ′ツ
タに印加されるとともに、電源装置の得るべき出力極性
に応じてマイクロコンピュータlの制御信号によりトラ
ンジスタQlがオンまたはオフされ、これによりトラン
ジスタQ5゜Q6のいずれか一方のみがオンし直流電圧
Vccが1次巻線の端子C,Fのいずれか一方に印加さ
れる。なおこの場合VccはコンデンサC2またはC3
により平滑されて印加される。
During operation, a predetermined positive DC voltage Vcc is applied from the power supply circuit.
is applied to the emitter of the transistor Q5゜Q6 of the electronic switch, and the transistor Ql is turned on or off by the control signal of the microcomputer 1 depending on the output polarity to be obtained from the power supply. Only one of them is turned on, and DC voltage Vcc is applied to either terminal C or F of the primary winding. In this case, Vcc is the capacitor C2 or C3.
It is smoothed and applied by .

これとともにスイッチング用のトランジスタQ3のベー
スにスイッチングパルスが導かれ、これによりQ3がオ
ン、オフして1次巻線11に印加される直流をオン、オ
フし、トランスTIが駆動され−1る。
At the same time, a switching pulse is introduced to the base of the switching transistor Q3, which turns Q3 on and off, turning on and off the direct current applied to the primary winding 11, and driving the transformer TI.

なお上記スイッチングパルスはPWM制御回路5から出
力されたものをトランジスタQ2を介して反転したもの
としてトランジスタQ3のベースに入力され、そのデユ
ーティ−比は充分小さくされるとともに後述するように
電源装置の出力電圧の絶対値の大きさに応じて制御され
る。
The above switching pulse is inputted to the base of the transistor Q3 as an inverted version of the one output from the PWM control circuit 5 via the transistor Q2, and its duty ratio is made sufficiently small, and as described later, the switching pulse is inputted to the base of the transistor Q3. It is controlled according to the magnitude of the absolute value of the voltage.

ここでマイクロコンピュータ1の制御信号によりトラン
ジスタQlがオフされている場合の動作は以下のように
なる。
Here, the operation when the transistor Ql is turned off by the control signal of the microcomputer 1 is as follows.

トランジスタQlのオフによりトランジスタQ5がオフ
し、一方Q4がオフしてQ6がオンすることにより直流
電圧Vccが1次巻線j21の一方の端子Cに印加され
る。
When transistor Ql is turned off, transistor Q5 is turned off, and when Q4 is turned off and Q6 is turned on, DC voltage Vcc is applied to one terminal C of primary winding j21.

ここでスイッチング用のトランジスタQ3がオンすると
1次巻線Jlにおいて一方の端子Cから中間タップの端
子Eへ向かって電流が流れ、巻線比に応じて2次巻線ノ
2.ノ3に所定のいわゆるフォワード電圧E1が発生す
る。
Here, when the switching transistor Q3 is turned on, a current flows from one terminal C in the primary winding Jl toward the terminal E of the center tap, and a current flows in the secondary winding Jl according to the winding ratio. A predetermined so-called forward voltage E1 is generated at No.3.

これは、ダイオードD2.D3の極性の相違により、例
えばダイオードD2がオフし、D3がオン−してフォワ
ード電圧E1はコンデンサC4には印加されず、コンデ
ンサC5には印加されてその両端にチャージされるため
である。
This is the diode D2. This is because, due to the difference in polarity of D3, for example, diode D2 is turned off and D3 is turned on, so that forward voltage E1 is not applied to capacitor C4, but is applied to capacitor C5 and charged across it.

次にトランジスタQ3がオフすると1次巻線11の電流
が遮断されるので2次巻線122,123にオン時のフ
ォワード電圧E1と逆極性のいわゆるフライバック電圧
−E2が発生する。
Next, when the transistor Q3 is turned off, the current in the primary winding 11 is cut off, so that a so-called flyback voltage -E2 having a polarity opposite to the forward voltage E1 when the transistor Q3 is turned on is generated in the secondary windings 122 and 123.

これは1発生電圧の逆転により今度はダイオードD2が
オンし、D3がオフして、コンデンサC4のみにフライ
バック電圧−E2がチャージされるためである。− そして先にコンデンサC5にチャージされたフォワード
電圧Elと、コンデンサC4にチャージされたフライバ
ック電圧−E2は両コンデンサにより平滑され、出力端
子6の出力電圧HVoutとなる。即ち: 2つの整流
、平滑回路の出力の和の電圧が出力電圧HVoutとな
り、トランジスタQ3のオン時間(フォワード電圧E1
の発生時間)をT1とし、オフ時間(フライバック電圧
E2の発生時間)をT2とすると、 となる、ここで先述したようにスイッチングパルスのデ
ユーティ−比が充分小さく、即ちTI((T2であるの
で出力電圧HVoutはマイナス電圧となる。
This is because the diode D2 is turned on and D3 is turned off due to the reversal of the 1-generated voltage, and only the capacitor C4 is charged with the flyback voltage -E2. - The forward voltage El previously charged to the capacitor C5 and the flyback voltage -E2 charged to the capacitor C4 are smoothed by both capacitors and become the output voltage HVout at the output terminal 6. That is: The voltage of the sum of the outputs of the two rectifying and smoothing circuits becomes the output voltage HVout, and the on-time of the transistor Q3 (forward voltage E1
If the off time (time of occurrence of flyback voltage E2) is T1, and T2 is the off time (time of occurrence of flyback voltage E2), then as mentioned above, the duty ratio of the switching pulse is sufficiently small, that is, TI((T2 Therefore, the output voltage HVout becomes a negative voltage.

なおここでトランジスタQ3のオフ時には共振用のコン
デンサC1と1次巻線J21の端子C,F間のインダク
タンスLとによって共振回路が構成され電圧共振が発生
し、インダクタンスLにマイナスの電圧が発生し、上記
のオフがより確実になり、スイッチングロスが少なくな
る。またこの場合にダンパー用のダイオードD1を介し
て電流が流れるため、より効率が高くなる。
Note that when the transistor Q3 is off, a resonant circuit is formed by the resonant capacitor C1 and the inductance L between the terminals C and F of the primary winding J21, voltage resonance occurs, and a negative voltage is generated in the inductance L. , the above-mentioned turn-off becomes more reliable and switching loss is reduced. Further, in this case, since current flows through the damper diode D1, the efficiency becomes higher.

一方、上記の出力電圧HV ou tの絶対値の大きさ
を高精度で所定値に制御するために、出力電圧HV o
u tが抵抗R11、R12により分圧され、その分圧
−vlが極性切換回路3に入力される。
On the other hand, in order to control the absolute value of the output voltage HV out to a predetermined value with high precision, the output voltage HV out
The voltage ut is divided by resistors R11 and R12, and the divided voltage -vl is input to the polarity switching circuit 3.

極性切換回路3ではこの場合トランジスタQlがオフし
ているので、前述したように上記分圧−Vlの極性切り
換え(反転)が行なわれ、この場合分圧−Vlは+Vl
に反転されて誤差増幅器4の反転入力端子に出力される
In the polarity switching circuit 3, since the transistor Ql is off in this case, the polarity switching (inversion) of the above-mentioned partial voltage -Vl is performed as described above, and in this case, the partial voltage -Vl becomes +Vl.
The signal is inverted and output to the inverting input terminal of the error amplifier 4.

そして誤差増幅器4において前述したように目標の出力
電圧に対応した基準電圧vOに対する上記分圧の差電圧
VO−Vlが求められ、増幅されてPWM制御回路5に
出力される。
Then, in the error amplifier 4, as described above, the differential voltage VO-Vl of the above-mentioned divided voltage with respect to the reference voltage vO corresponding to the target output voltage is determined, amplified, and outputted to the PWM control circuit 5.

PWM制御回路5はトランジスタQ2に出力するパルス
のデユーティ−比を、上記の入力された差電圧vo−v
iの極性、大きざに応じて変−化させる。
The PWM control circuit 5 sets the duty ratio of the pulse output to the transistor Q2 based on the input difference voltage vo-v.
It is changed depending on the polarity and size of i.

例えば差電圧vo−vtがプラスであった場合、即ち分
圧Vlに対応した実際の出力電圧VHoutの絶対値が
基準電圧vOに対応した目標の出力電圧の絶対値よりも
小さかった場合には出力パルスのデユーティ−比を大き
くする。即ちトランジスタQ2で反転して得られるQ3
のスイッチングパルスのデユーティ−比を小さくする。
For example, if the differential voltage vo-vt is positive, that is, if the absolute value of the actual output voltage VHout corresponding to the divided voltage Vl is smaller than the absolute value of the target output voltage corresponding to the reference voltage vO, the output Increase the pulse duty ratio. In other words, Q3 obtained by inverting with transistor Q2
Reduce the duty ratio of the switching pulse.

これにより前述したQ3のオン時間TIがオフ時間T2
に剖してより短くなり出力電圧f(Voutが得るべき
出力電圧に制御され−る。
As a result, the on time TI of Q3 mentioned above changes to the off time T2.
As a result, the output voltage f (Vout) is controlled to the desired output voltage.

また差電圧VO−Vlがマイナスであった場合には上記
と逆のことを行なうことにより出力電圧HVoutが得
るべき出力電圧に制御される。
Further, when the differential voltage VO-Vl is negative, the output voltage HVout is controlled to the desired output voltage by doing the opposite to the above.

以上のようなフィードバックにより出力電圧HVout
が所定のマイナス電圧に制御される。
Due to the above feedback, the output voltage HVout
is controlled to a predetermined negative voltage.

一方マイクロコンピュータlの制御信号によりトランジ
スタQlがオンされている場合の動作は以下のようにな
る。
On the other hand, when the transistor Ql is turned on by the control signal from the microcomputer I, the operation is as follows.

トランジスタQlのオンによりトランジスタQ5がオン
し、一方Q4がオンしてQ6がオフすることにより、1
次巻線)lにおいて電流は端子Fから端子Eへ向かって
流れ、1次巻線の巻き方向に対して上述の場合と逆方向
に流れるのでトランジスタQ3のオン、オフにより2次
巻線j22゜13に発生するフォワード電圧、フライバ
ック電圧の極性は一ヒ述の場合と逆になり、−El及び
+E2になる。そして−上述と逆の動作でフォワード電
圧−ElがコンデンサC4にチャージされフライバック
電圧E2がコンデンサC5にチャージされる。両コンデ
ンサによる平滑により出力端子6の出力電圧HVout
は、 とな、す、TI<<72であるので所定のプラス電圧と
なる。
When transistor Ql is turned on, transistor Q5 is turned on, while Q4 is turned on and Q6 is turned off, so that 1
In the secondary winding) l, the current flows from the terminal F to the terminal E, and since it flows in the opposite direction to the winding direction of the primary winding as in the above case, the secondary winding j22° is turned on and off by turning on and off the transistor Q3. The polarities of the forward voltage and flyback voltage generated at 13 are opposite to those described above, and are -El and +E2. Then, the forward voltage -El is charged to the capacitor C4 and the flyback voltage E2 is charged to the capacitor C5 in the reverse operation as described above. Due to smoothing by both capacitors, the output voltage of output terminal 6 HVout
Since TI<<72, a predetermined positive voltage is obtained.

そして前述の場合と同様にして、出力電圧HVoutc
7)抵抗R11、R12による分圧13が極性切換回路
3に導かれるが、この場合トランジスタQlがオフして
いるので極性切り換えは行なわれず、前記分圧はそのま
ま誤差増幅器4に印加される。
Then, in the same way as in the previous case, the output voltage HVoutc
7) The divided voltage 13 by the resistors R11 and R12 is guided to the polarity switching circuit 3, but in this case, since the transistor Ql is off, polarity switching is not performed, and the divided voltage is applied to the error amplifier 4 as it is.

そして前述と同様にして誤差増幅器4の出力電圧に応じ
てPWM制御回゛路5の出力パルスのデユーティ−比が
制御されることにより、出力電圧HVoutが得るべき
所ψのプラス電圧に制御される。
Then, in the same manner as described above, the duty ratio of the output pulse of the PWM control circuit 5 is controlled according to the output voltage of the error amplifier 4, so that the output voltage HVout is controlled to a positive voltage of the desired value ψ. .

以上のようにして本実施例によればプラスの電源回路と
マイナスの電源回路を一体にした構成において、電子的
スイッチのトランジスタQl。
As described above, according to this embodiment, in the configuration in which the positive power supply circuit and the negative power supply circuit are integrated, the transistor Ql of the electronic switch.

Q4.Q5.Q6を介して1次巻線11に印加される直
流の向きを1次巻線の巻き方向に対して両方向のいずれ
かに選択することによりプラスとマイナスの出力を得ら
れる。
Q4. Q5. By selecting the direction of the direct current applied to the primary winding 11 via Q6 in either direction with respect to the winding direction of the primary winding, a positive or negative output can be obtained.

またマイクロコンピュータ1.D/A変換器2、極性切
換回路3.誤差増幅器4及びPWM制御回路5から構成
される制御回路を介して出力電圧の大きさを所望の値に
制御できる。
Also, microcomputer 1. D/A converter 2, polarity switching circuit 3. The magnitude of the output voltage can be controlled to a desired value via a control circuit composed of an error amplifier 4 and a PWM control circuit 5.

11叉1j 」二連した本発明の第1実施例においては出力電圧HV
outの定電圧制御を行なったが、第1図の構成におい
て接地されていた2次巻線ノ3,05間の接続点を第2
図に示す本発明の第2実施例のように抵抗R11,R1
2間の接続点に接続することにより、出力電流の定電流
制御を行なうことができる。
In the first embodiment of the present invention, the output voltage HV is
The connection point between the secondary windings 3 and 05, which was grounded in the configuration shown in Figure 1, was
As in the second embodiment of the present invention shown in the figure, the resistors R11, R1
By connecting to the connection point between the two, constant current control of the output current can be performed.

この場合、負荷7.R12を流れる出力電流は、抵抗R
12の両端で電圧として検出され、この電圧が極性切換
回路3以下へ導かれ、これに応じて前述した制御が行な
われることにより出力電流が定電流制御される。
In this case, load 7. The output current flowing through R12 is
A voltage is detected at both ends of the polarity switching circuit 12, and this voltage is led to the polarity switching circuit 3 and below, and the above-described control is performed accordingly, whereby the output current is controlled to be a constant current.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように本発明の電源装置の構成
によれば、プラスの電源回路とマイナスの電源回路を一
体に構成することにより部品点数の低減、装置の小型化
及び製造コストの低減が図れる。又出力の極性の切り換
えは(絶対値が)低圧の入力側の切り換えにより行なわ
れるのでノイズの発生を防1Fできる。又出力の定電圧
制御ないし定電流制御を行なえる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the configuration of the power supply device of the present invention, the positive power supply circuit and the negative power supply circuit are integrally configured, thereby reducing the number of parts, downsizing the device, and Manufacturing costs can be reduced. Furthermore, since the output polarity is switched by switching the input side with a low voltage (absolute value), noise generation can be prevented by 1F. Also, constant voltage control or constant current control of the output can be performed.

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

第1図は本発明の第1実施例による電源装置の構成を示
す回路図、第2図は第2実施例による電源装置の構成を
示す回路図である。 1・・・マイクロコンピュータ 2・・・D/A変換器 3・・・極性切換回路  4・・・誤差増幅器5・・・
PWM制御回路 6・・・出力端子7・・・負荷   
   T1・・・トランス11−・・1次巻線   、
、d2,1.3・・・2次巻線Ql−Q6・・・トラン
ジスタ D1〜D3・・・ダイオード R1−R12・・・抵抗 Cl−C5・・・コンデンサ
FIG. 1 is a circuit diagram showing the structure of a power supply device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the structure of a power supply device according to a second embodiment. 1...Microcomputer 2...D/A converter 3...Polarity switching circuit 4...Error amplifier 5...
PWM control circuit 6...Output terminal 7...Load
T1...Transformer 11-...Primary winding,
, d2, 1.3... Secondary winding Ql-Q6... Transistor D1-D3... Diode R1-R12... Resistor Cl-C5... Capacitor

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)a)1次巻線と2つの2次巻線とを有するトランス
と、 b)前記1次巻線に給電回路から印加される直流の向き
を1次巻線の巻き方向に対して両方向に切り換える電子
的スイッチと、 c)前記直流をオン、オフするスイッチング回路と、 d)前記オン、オフにより前記2次巻線のそれぞれに発
生する電流を互いに逆極性で整流し、平滑し、出力が直
列に接続された2つの整流、平滑回路と、 e)前記2つの整流、平滑回路の出力の和として得られ
る電源装置の出力電圧ないし出力電流を所望の値に制御
する手段、 から構成されることを特徴とする電源装置。 2)前記直流のオン時間をオフ時間に対して充分短くし
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の電源
装置。
[Claims] 1) a) a transformer having a primary winding and two secondary windings; b) direct current applied to the primary winding from a power supply circuit; an electronic switch that switches in both directions with respect to the winding direction, c) a switching circuit that turns on and off the direct current, and d) rectifies the current generated in each of the secondary windings by turning on and off with opposite polarity to each other. two rectifying and smoothing circuits whose outputs are connected in series; e) controlling the output voltage or output current of the power supply device obtained as the sum of the outputs of the two rectifying and smoothing circuits to a desired value; A power supply device comprising means for: 2) The power supply device according to claim 1, wherein the on-time of the direct current is sufficiently shorter than the off-time.
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