JPH08168244A - Switching power unit - Google Patents
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- JPH08168244A JPH08168244A JP30796894A JP30796894A JPH08168244A JP H08168244 A JPH08168244 A JP H08168244A JP 30796894 A JP30796894 A JP 30796894A JP 30796894 A JP30796894 A JP 30796894A JP H08168244 A JPH08168244 A JP H08168244A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、補助電源回路の改良を
目的としたスイッチング電源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device for improving an auxiliary power supply circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、この種のスイッチング電源装置
は、主トランスと、この主トランスの一次巻線に直流入
力電圧を断続的に印加する主スイッチング素子とを備
え、主トランスの二次巻線に誘起された電圧を整流平滑
して、所定の直流出力電圧を負荷に出力するようになっ
ており、直流出力電圧を安定化するための帰還ループと
して、主スイッチング素子の動作を制御する制御回路が
設けられている。このようなスイッチング電源装置で
は、制御回路などに所定の動作電圧を供給する補助電源
回路が必要不可欠であり、従来は、主インバータから
独立して専用のICとスイッチング素子とを備えたバイ
アス電源を、直流入力電圧から分岐して設け、このバイ
アス電源により直流入力電圧を所定の動作電圧に変換す
る。主トランスに補助巻線を巻回し、この補助巻線か
ら発生する電圧を、トランジスタ定電圧回路からなるド
ロッパーで所定の動作電圧に降下させる。主インバー
タのスイッチング周波数に同期したチョッパ回路によ
り、直流入力電圧を所定の動作電圧に変換する。以上、
〜のいずれか1つの方法を用いて、補助電源回路を
構成していた。2. Description of the Related Art Generally, a switching power supply device of this type includes a main transformer and a main switching element for intermittently applying a DC input voltage to a primary winding of the main transformer. The control circuit that controls the operation of the main switching element as a feedback loop for stabilizing the DC output voltage by rectifying and smoothing the voltage induced in the output and outputting the specified DC output voltage to the load. Is provided. In such a switching power supply device, an auxiliary power supply circuit that supplies a predetermined operating voltage to a control circuit or the like is indispensable, and conventionally, a bias power supply including a dedicated IC and a switching element independently of the main inverter is used. The DC power supply is branched from the DC input voltage, and the bias power supply converts the DC input voltage into a predetermined operating voltage. An auxiliary winding is wound around the main transformer, and the voltage generated from this auxiliary winding is dropped to a predetermined operating voltage by a dropper composed of a transistor constant voltage circuit. The DC input voltage is converted into a predetermined operating voltage by the chopper circuit synchronized with the switching frequency of the main inverter. that's all,
The auxiliary power supply circuit is configured by using any one of the above methods.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、の方法では、バイアス電源を構成するICの動作
温度に制限が有り、例えば、−40℃程度の低温領域に
なるとICが正常に動作しなくなるなどの不具合を発生
する。また、主インバータとは別にスイッチング素子を
備えたバイアス電源が設けられているため、部品点数の
増加を招くだけでなく、これらが互いに独立したノイズ
源となって、EMI(電磁気妨害)が増加するといった
欠点も有る。In the above prior art, the method (1) limits the operating temperature of the IC constituting the bias power supply. For example, the IC does not operate normally in the low temperature region of about -40 ° C. It causes problems such as. Further, since a bias power supply having a switching element is provided separately from the main inverter, not only the number of parts increases, but also these become noise sources independent of each other, and EMI (electromagnetic interference) increases. There are also drawbacks.
【0004】一方、の方法では、一見して補助巻線の
巻数を変えるだけで、所望の動作電圧が簡単に得られる
ように思える。しかし、実公平6−24985号公報な
どに開示されるように、装置全体の薄形化を図るため
に、導電体パターンを形成した薄層基板を複数積層した
薄形トランスを主トランスとして用いた場合には、直流
入力電圧が印加される一次巻線が数回程度の巻数で構成
されるため、補助巻線の巻数を変えると動作電圧も大き
く変動し、動作電圧の適応性に乏しいといった問題が有
る。しかも、補助巻線の後段に設けられたドロッパは、
前記のようなスイッチングノイズは発生しないもの
の、トランジスタをリニアに用いているため効率が悪
い。On the other hand, with the method (1), it seems that a desired operating voltage can be easily obtained simply by changing the number of turns of the auxiliary winding. However, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-24985, a thin transformer in which a plurality of thin layer substrates having conductor patterns are stacked is used as a main transformer in order to reduce the thickness of the entire device. In this case, since the primary winding to which the DC input voltage is applied is composed of several turns, the operating voltage fluctuates greatly when the number of turns of the auxiliary winding is changed, and the adaptability of the operating voltage is poor. There is. Moreover, the dropper provided after the auxiliary winding is
Although the switching noise as described above does not occur, the efficiency is poor because the transistor is linearly used.
【0005】さらに、の方法では、チョッパ回路から
の出力電圧値が、制御回路からの駆動信号のデューティ
ーや直流入力電圧に依存するため、実際には、こうした
変動分を調整するドロッパーをチョッパ回路の後段に設
ける必要があり、部品点数の著しい増加を招く。また、
前記と同様に、主インバータとは別にスイッチング素
子を備えたチョッパ回路が設けられるため、これらが各
々ノイズ源となって、EMIが増加する欠点が有る。Further, in the method (1), the output voltage value from the chopper circuit depends on the duty of the drive signal from the control circuit and the DC input voltage. Therefore, in practice, a dropper for adjusting such variation is provided in the chopper circuit. It is necessary to provide it in the latter stage, which causes a significant increase in the number of parts. Also,
Similar to the above, since the chopper circuit having the switching element is provided in addition to the main inverter, each of them serves as a noise source, which has a drawback of increasing EMI.
【0006】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ノイ
ズの発生がなく、しかも、部品点数を著しく削減でき、
低い温度による影響を受けることなく、所望の動作電圧
が簡単に得られる高効率の補助電源回路を備えたスイッ
チング電源装置を提供することをその目的とする。In view of the above problems, the present invention does not generate noise, and the number of parts can be significantly reduced.
It is an object of the present invention to provide a switching power supply device including a highly efficient auxiliary power supply circuit that can easily obtain a desired operating voltage without being affected by a low temperature.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1記載のスイッチ
ング電源装置は、主トランスと、この主トランスの一次
巻線に直流入力電圧を断続的に印加する主スイッチング
素子とを備え、前記主トランスの二次巻線に誘起された
電圧を整流平滑回路により整流平滑して直流出力電圧を
出力するとともに、前記直流出力電圧を安定化するため
に前記主スイッチング素子の動作を制御する制御回路を
備えたスイッチング電源装置において、各々エネルギー
蓄積手段を備えた第1のトランスと第2のトランスとを
直列接続して前記主トランスを構成し、前記第1および
第2のトランスの二次巻線の一端に各々整流素子の一端
を接続し、共通に接続される前記各整流素子の他端と前
記第1および第2のトランスの二次巻線の他端間に平滑
コンデンサを接続して前記整流平滑回路を構成するとと
もに、前記第1のトランスの一次巻線に補助トランスの
一次巻線を接続し、前記補助トランスの二次巻線にダイ
オードとコンデンサとからなるピーク整流回路を接続し
て補助電源回路を構成したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a switching power supply device comprising a main transformer and a main switching element for intermittently applying a DC input voltage to a primary winding of the main transformer. And a control circuit for controlling the operation of the main switching element in order to stabilize the DC output voltage by rectifying and smoothing the voltage induced in the secondary winding by the rectifying and smoothing circuit to output a DC output voltage. In the switching power supply device, a first transformer and a second transformer each having an energy storage means are connected in series to form the main transformer, and one end of a secondary winding of each of the first and second transformers. To one end of each of the rectifying elements, and a smoothing capacitor is connected between the other end of each of the rectifying elements connected in common and the other ends of the secondary windings of the first and second transformers. The auxiliary transformer primary winding is connected to the primary winding of the first transformer, and the peak rectifying circuit including a diode and a capacitor is connected to the secondary winding of the auxiliary transformer. Then, the auxiliary power supply circuit is configured.
【0008】また、請求項2記載のスイッチング電源装
置は、前記第1および第2のトランスの一次巻線間に、
この一次巻線のフライバック電圧をクランプする電圧ク
ランプ用コンデンサと第2のスイッチング素子との直列
回路を接続し、前記主スイッチング素子に第1のコンデ
ンサと第1のダイオードとを並列接続し、前記第2のス
イッチング素子に第2のコンデンサと第2のダイオード
を並列接続し、前記主スイッチング素子および前記第2
のスイッチング素子に対して交互にデッドタイムを持つ
駆動信号を供給するように前記制御手段を構成したもの
である。According to a second aspect of the switching power supply device, between the primary windings of the first and second transformers,
A series circuit of a voltage clamping capacitor for clamping the flyback voltage of the primary winding and a second switching element is connected, and the main switching element is connected in parallel with the first capacitor and the first diode. A second capacitor and a second diode are connected in parallel to the second switching element, and the main switching element and the second diode are connected.
The control means is configured to alternately supply drive signals having a dead time to the switching element.
【0009】[0009]
【作用】請求項1の構成により、第1および第2のトラ
ンスは、出力電圧ラインに挿入接続される平滑用のチョ
ークコイルの機能を兼用するため、整流平滑回路は、一
対の整流ダイオードおよび平滑コンデンサだけで構成す
ることができる。この場合、第1のトランスの二次巻線
の一端に接続される整流ダイオードが導通状態になる
と、制御回路により安定化された直流出力電圧が、その
まま第1のトランスの一次巻線に戻される。この第1の
トランスの一次巻線間の電圧を補助トランスで変換し、
これをダイオードとコンデンサとからなるピーク整流回
路でピーク整流すれば、僅か3個の部品点数で安定した
動作電圧が補助電源回路から供給される。Since the first and second transformers also have the function of the smoothing choke coil inserted and connected to the output voltage line, the rectifying / smoothing circuit includes the pair of rectifying diodes and the smoothing diode. It can consist of only a capacitor. In this case, when the rectifying diode connected to one end of the secondary winding of the first transformer becomes conductive, the DC output voltage stabilized by the control circuit is directly returned to the primary winding of the first transformer. . The voltage between the primary winding of this first transformer is converted by an auxiliary transformer,
If this is rectified by a peak rectification circuit composed of a diode and a capacitor, a stable operating voltage can be supplied from the auxiliary power supply circuit with only three parts.
【0010】また、請求項2の構成により、主スイッチ
ング素子に並列接続される第1のコンデンサおよび第1
のダイオードと、第2のスイッチング素子に並列接続さ
れる第2のコンデンサおよび第2のダイオードとを利用
して、主スイッチング素子および第2のスイッチング素
子の零電圧スイッチングを達成でき、補助電源回路はこ
うした2個のトランスを有する部分共振型コンバータに
容易に組み込める。According to the second aspect of the invention, the first capacitor and the first capacitor connected in parallel with the main switching element are provided.
, And the second capacitor and the second diode connected in parallel to the second switching element can be used to achieve zero voltage switching of the main switching element and the second switching element. It can be easily incorporated into such a partial resonance type converter having two transformers.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例につき、添付図面を
参照して説明する。回路構成を示す図1において、1は
直流電源、2,2Aは直流電源1の両端に各々接続する
入力端子である。入力端子2,2A間には、一次側と二
次側とを絶縁するフォワードトランス3の一次巻線3A
と、同じく一次側と二次側とを絶縁するフライバックト
ランス4の一次巻線4Aと、第1のMOS型FET5が
順次直列接続される。そして、第1のFET5のスイッ
チング動作により、フォワードトランス3およびフライ
バックトランス4の各一次巻線3A,4Aに、直流電源
1からの直流入力電圧Vinが断続的に印加される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1 showing the circuit configuration, 1 is a DC power supply, and 2 and 2 A are input terminals connected to both ends of the DC power supply 1, respectively. Between the input terminals 2 and 2A, the primary winding 3A of the forward transformer 3 which insulates the primary side and the secondary side from each other.
Similarly, the primary winding 4A of the flyback transformer 4, which also insulates the primary side and the secondary side, and the first MOS type FET 5 are sequentially connected in series. Then, by the switching operation of the first FET 5, the DC input voltage Vin from the DC power supply 1 is intermittently applied to the primary windings 3A and 4A of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4.
【0012】フォワードトランス3およびフライバック
トランス4は、その二次巻線3B,4Bも互いに直列接
続され、二次巻線3Bの一端すなわちドット側端子と、
二次巻線4Bの一端すなわち非ドット側端子に、整流ダ
イオード6,7の一端たるアノードが接続される。整流
ダイオード6,7の他端たるカソードは、一方の出力端
子8に共通して接続され、また、二次巻線3Bの他端す
なわち非ドット側端子と、二次巻線4Bの他端すなわち
ドット側端子との接続点が、他方の出力端子8Aに接続
される。出力端子8,8A間には平滑コンデンサ9が接
続され、この平滑コンデンサ9および整流ダイオード
6,7からなる整流平滑回路10により,各二次巻線3
B,4Bに誘起された電圧が、直流出力電圧Voutと
して負荷11に出力される。In the forward transformer 3 and the flyback transformer 4, the secondary windings 3B and 4B are also connected in series, and one end of the secondary winding 3B, that is, the dot side terminal,
The anodes, which are one ends of the rectifying diodes 6 and 7, are connected to one end of the secondary winding 4B, that is, the non-dot side terminal. The cathodes, which are the other ends of the rectifier diodes 6 and 7, are commonly connected to one output terminal 8, and the other end of the secondary winding 3B, that is, the non-dot side terminal and the other end of the secondary winding 4B, that is, The connection point with the dot side terminal is connected to the other output terminal 8A. A smoothing capacitor 9 is connected between the output terminals 8 and 8A, and a rectifying and smoothing circuit 10 composed of this smoothing capacitor 9 and rectifying diodes 6 and 7 allows each secondary winding 3
The voltage induced in B and 4B is output to the load 11 as the DC output voltage Vout.
【0013】前記フォワードトランス3およびフライバ
ックトランス4は、部分共振型コンバータの主トランス
12を構成するものであり、フォワードトランス3には、
整流ダイオード6の非導通時にエネルギーを蓄える第1
のエネルギー蓄積手段13が設けられるとともに、フライ
バックトランス4には、整流ダイオード7の非導通時に
エネルギーを蓄える第2のエネルギー蓄積手段14が設け
られる。これらのエネルギー蓄積手段13,14は、図示し
ないが、例えばフォワードトランス3およびフライバッ
クトランス4のコアにギャップを設けることで容易に達
成される。第1のエネルギー蓄積手段13に蓄えられたエ
ネルギーは、整流ダイオード6の導通時に出力側に送り
出されるとともに、第2のエネルギー蓄積手段14に蓄え
られたエネルギーは、整流ダイオード7の導通時に出力
側に送り出される。The forward transformer 3 and the flyback transformer 4 are main transformers of a partial resonance type converter.
12 comprises the forward transformer 3,
First to store energy when the rectifier diode 6 is not conducting
The energy storage means 13 is provided, and the flyback transformer 4 is provided with a second energy storage means 14 that stores energy when the rectifier diode 7 is not conducting. Although not shown, these energy storage means 13 and 14 can be easily achieved by providing a gap in the cores of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4, for example. The energy stored in the first energy storage means 13 is sent to the output side when the rectifier diode 6 is conducting, and the energy stored in the second energy storage means 14 is output to the output side when the rectifying diode 7 is conducted. Sent out.
【0014】前記フォワードトランス3およびフライバ
ックトランス4の一次巻線3A,4A間には、これら一
次巻線3A,4Aのフライバック電圧をクランプするク
ランプ回路21が接続される。このクランプ回路21は、電
圧クランプ用コンデンサ22と第2のMOS型FET23と
の直列回路からなり、具体的には、フォワードトランス
3の一次巻線3Aのドット側端子にコンデンサ22の一端
を接続し、コンデンサ22の他端に第2のMOS型FET
23のドレインを接続するとともに、第2のFET23のソ
ースをフライバックトランス4の一次巻線4Aの非ドッ
ト側端子に接続して構成される。また、第1のFET5
のドレイン・ソース間には、等価的に第1のコンデンサ
24と第1のダイオード25が並列接続されるとともに、第
2のFET23のドレイン・ソース間にも、等価的に第2
のコンデンサ26と第2のダイオード27が並列接続され
る。これらの第1および第2のコンデンサ24,26は、第
1および第2のFET5,23のドレイン・ソース間に存
在する寄生容量を利用しているが、外付けのコンデンサ
を接続してもよい。また、第1および第2のダイオード
25,27は、第1および第2のFET5,23に存在するボ
ディダイオードで構成しているが、これも外付けのダイ
オードを接続してもよい。クランプ回路21を構成するコ
ンデンサ22の容量は、第1および第2のコンデンサ24,
26の容量よりも十分大きな値に設定される。A clamp circuit 21 for clamping the flyback voltage of the primary windings 3A and 4A is connected between the primary windings 3A and 4A of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4. The clamp circuit 21 is composed of a series circuit of a voltage clamping capacitor 22 and a second MOS type FET 23. Specifically, one end of the capacitor 22 is connected to the dot side terminal of the primary winding 3A of the forward transformer 3. , A second MOS type FET on the other end of the capacitor 22
The drain of 23 is connected, and the source of the second FET 23 is connected to the non-dot side terminal of the primary winding 4A of the flyback transformer 4. In addition, the first FET5
Equivalently between the drain and source of the first capacitor
24 and the first diode 25 are connected in parallel, and also between the drain and source of the second FET 23 equivalently to the second diode
The capacitor 26 and the second diode 27 are connected in parallel. These first and second capacitors 24 and 26 utilize the parasitic capacitance existing between the drain and source of the first and second FETs 5 and 23, but external capacitors may be connected. . Also, the first and second diodes
Although 25 and 27 are composed of body diodes existing in the first and second FETs 5 and 23, they may be connected to external diodes. The capacitance of the capacitor 22 that constitutes the clamp circuit 21 is the same as that of the first and second capacitors 24,
It is set to a value much larger than the capacity of 26.
【0015】一方、直流出力電圧Voutを安定化させ
るための帰還ループとして、この直流出力電圧Vout
を監視する分圧用の抵抗31,32と、抵抗31,32の接続点
からの電圧検出信号に基づき、第1および第2のFET
5,23に各々供給する駆動信号Vg1,Vg2のパルス
導通幅を可変制御する制御回路たるパルス幅制御回路33
が設けられる。第1および第2のFET5,23のゲート
には、パルス幅制御回路33からの駆動信号Vg1,Vg
2が適当なデッドタイム、すなわち、第1および第2の
FET5,23が共にオフになる時間を持ちながら交互に
与えられる。On the other hand, this DC output voltage Vout is used as a feedback loop for stabilizing the DC output voltage Vout.
The first and second FETs based on the voltage detection signal from the connection point of the voltage dividing resistors 31 and 32 for monitoring the voltage and the resistors 31 and 32.
A pulse width control circuit 33 which is a control circuit for variably controlling the pulse conduction widths of the drive signals Vg1 and Vg2 supplied to 5 and 23, respectively.
Is provided. The drive signals Vg1 and Vg from the pulse width control circuit 33 are applied to the gates of the first and second FETs 5 and 23, respectively.
2 is alternately applied with a suitable dead time, ie the time when the first and second FETs 5, 23 are both off.
【0016】41は、パルス幅制御回路33などに所定の動
作電圧Vccを供給する補助電源回路である。補助電源
回路41は、フォワードトランス3およびフライバックト
ランス4とは独立して設けられる補助トランス42を備
え、さらに、補助トランス42の二次巻線42Bのドット側
端子にアノードが接続されるダイオード43と、ダイオー
ド43のカソードと二次巻線42Bの非ドット側端子間に接
続される平滑用コンデンサ44とからなるピーク整流回路
45を補助トランス42に接続して構成される。また、補助
トランス42の一次巻線42Aは、フォワードトランス3の
一次巻線3A間に接続され、一次巻線42Aのドット側端
子が一次巻線3Aのドット側端子に接続されるととも
に、一次巻線42Aの非ドット側端子が一次巻線3Aの非
ドット側端子に接続される。Reference numeral 41 is an auxiliary power supply circuit for supplying a predetermined operating voltage Vcc to the pulse width control circuit 33 and the like. The auxiliary power supply circuit 41 includes an auxiliary transformer 42 that is provided independently of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4, and further, a diode 43 whose anode is connected to a dot side terminal of a secondary winding 42B of the auxiliary transformer 42. And a smoothing capacitor 44 connected between the cathode of the diode 43 and the non-dot side terminal of the secondary winding 42B.
It is configured by connecting 45 to the auxiliary transformer 42. Further, the primary winding 42A of the auxiliary transformer 42 is connected between the primary windings 3A of the forward transformer 3, the dot side terminal of the primary winding 42A is connected to the dot side terminal of the primary winding 3A, and The non-dot side terminal of the wire 42A is connected to the non-dot side terminal of the primary winding 3A.
【0017】なお、上記構成において、本実施例の第1
のFET5は、請求項における主スイッチング素子に相
当し、第2のFET23は第2のスイッチング素子に相当
する。また、本実施例のフォワードトランス3は、請求
項における第1のトランスに相当し、フライバックトラ
ンス4は、請求項における第2のトランスに相当する。
なお、請求項における整流素子は、本実施例では構成の
容易な整流ダイオード6,7を用いているが、整流ダイ
オード6,7の順方向電圧降下が問題となる場合には、
整流ダイオード6,7に代わりMOS型FETを用い、
同期整流方式を採用してもよい。In the above structure, the first embodiment of the present invention is used.
The FET 5 corresponds to the main switching element in the claims, and the second FET 23 corresponds to the second switching element. The forward transformer 3 of the present embodiment corresponds to the first transformer in the claims, and the flyback transformer 4 corresponds to the second transformer in the claims.
The rectifying element in the claims uses the rectifying diodes 6 and 7 having a simple configuration in this embodiment, but when the forward voltage drop of the rectifying diodes 6 and 7 poses a problem,
MOS type FET is used instead of the rectifier diodes 6 and 7,
A synchronous rectification method may be adopted.
【0018】次に、上記構成に付きその作用を、図2の
波形図に基づいて説明する。なお、図2において、上段
はパルス幅制御回路33から第1のFET5のゲートに供
給する駆動信号Vg1であり、以下、第2のFET23の
ゲートに供給する駆動信号Vg2、フォワードトランス
3の一次巻線3A間の電圧Vp1を示している。Next, the operation of the above structure will be described with reference to the waveform diagram of FIG. In FIG. 2, the upper part shows the drive signal Vg1 supplied from the pulse width control circuit 33 to the gate of the first FET 5, and hereinafter, the drive signal Vg2 supplied to the gate of the second FET 23 and the primary winding of the forward transformer 3. The voltage Vp1 across the line 3A is shown.
【0019】先ず、t1〜t2の区間では、第1のFE
T5への駆動信号Vg1がHレベルであり、これに対応
して、第1のFET5は導通状態となり、第2のFET
23は非導通状態となる。この場合、フォワードトランス
3およびフライバックトランス4の一次巻線3A,4A
間に直流入力電圧Vinが印加され、一次巻線3A,4
Aのインダクタ電流は、各一次巻線3A,4Aに存在す
るインダクタンスにより、時間と共に増加する。また、
各二次巻線3B,4Bにはドット側端子に正極性の電圧
が発生するため、一方の整流ダイオード6は導通状態と
なり、他方の整流ダイオード7は非導通状態となる。し
たがって、フォワードトランス3の二次巻線3Bから、
整流ダイオード6を介して平滑コンデンサ9および負荷
11側にエネルギーが送り出される一方、フライバックト
ランス4のエネルギー蓄積手段14には、一次巻線4Aの
インダクタ電流に基づくエネルギーが蓄えられる。First, in the section from t1 to t2, the first FE
The drive signal Vg1 to T5 is at the H level, and in response to this, the first FET 5 becomes conductive and the second FET
23 becomes non-conductive. In this case, the primary windings 3A, 4A of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4
A DC input voltage Vin is applied between the primary windings 3A, 4 and
The inductor current of A increases with time due to the inductance present in each primary winding 3A, 4A. Also,
Since a positive voltage is generated at the dot side terminals in each of the secondary windings 3B and 4B, one rectifying diode 6 is in a conducting state and the other rectifying diode 7 is in a non-conducting state. Therefore, from the secondary winding 3B of the forward transformer 3,
Smoothing capacitor 9 and load via rectifier diode 6
While the energy is sent to the 11 side, the energy storage means 14 of the flyback transformer 4 stores energy based on the inductor current of the primary winding 4A.
【0020】次のt2〜t3の区間では、第1のFET
5と第2のFET23が共に非導通状態となる。このと
き、第1のコンデンサ24が各一次巻線3A,4Aと直列
に接続され、一次巻線3A,4Aのインダクタンスと第
1のコンデンサ24とによる共振が生じる。そして、第1
のFET5のドレイン・ソース間電圧は、一次巻線3
A,4Aから第1のコンデンサ24への充電によって緩や
かに立上がるとともに、この立上がり時には第1のコン
デンサ24への充電電流のために、第1のFET5に流れ
込む電流は零となり、第1のFET5のターンオフ時に
おける損失は著しく低減する。In the next section from t2 to t3, the first FET is
5 and the second FET 23 are both non-conductive. At this time, the first capacitor 24 is connected in series with each primary winding 3A, 4A, and resonance occurs due to the inductance of the primary windings 3A, 4A and the first capacitor 24. And the first
The drain-source voltage of FET5 is
The voltage rises gently by charging the first capacitor 24 from A, 4A, and at the time of this rise, the current flowing into the first FET 5 becomes zero due to the charging current to the first capacitor 24, and the first FET 5 The loss at turn-off is significantly reduced.
【0021】また、このt2〜t3の区間では、一次巻
線3A,4Aのインダクタンスによって、第2のコンデ
ンサ26が放電するが、第2のコンデンサ26が完全に放電
すると、第2のダイオード27が導通するため、第2のコ
ンデンサ26に対する逆向きの充電が阻止される。したが
って、第2のFET23のドレイン・ソース間電圧は、第
2のコンデンサ26が完全に放電した時点で零ボルトに保
たれる。また、各一次巻線3A,4Aのインダクタ電流
は、時間と共に減少する。In the section from t2 to t3, the second capacitor 26 is discharged due to the inductance of the primary windings 3A and 4A, but when the second capacitor 26 is completely discharged, the second diode 27 is discharged. Because of conduction, reverse charging of the second capacitor 26 is blocked. Therefore, the drain-source voltage of the second FET 23 is maintained at zero volt when the second capacitor 26 is completely discharged. Further, the inductor current of each primary winding 3A, 4A decreases with time.
【0022】t3〜t4の区間になると、駆動信号Vg
2に対応して第2のFET23が導通状態となる。この時
点では、第2のコンデンサ26はすでに完全に放電してお
り、第2のFET23のターンオン時における大きな損
失,雑音は発生しない。一方、各一次巻線3A,4Aに
発生するフライバック電圧は、低インピーダンスのコン
デンサ22に充電される。このコンデンサ22の両端電圧
は、実際にはコンデンサ22の充放電によって変化する
が、コンデンサ22自体の容量が大きく、その変動量は極
めて小さい。結果的に、第1のFET5のドレイン・ソ
ース間電圧は、第2のダイオード27の導通期間におい
て、コンデンサ22の両端電圧により略一定の値にクラン
プされる。In the period from t3 to t4, the drive signal Vg
Corresponding to 2, the second FET 23 becomes conductive. At this point, the second capacitor 26 has already been completely discharged, and no large loss or noise is generated when the second FET 23 is turned on. On the other hand, the flyback voltage generated in each of the primary windings 3A and 4A is charged in the low-impedance capacitor 22. The voltage across the capacitor 22 actually changes due to charging and discharging of the capacitor 22, but the capacity of the capacitor 22 itself is large and the amount of fluctuation thereof is extremely small. As a result, the drain-source voltage of the first FET 5 is clamped to a substantially constant value by the voltage across the capacitor 22 during the conduction period of the second diode 27.
【0023】こうして、コンデンサ22への充電が完了
し、各一次巻線3A,4Aからのインダクタ電流が零に
なると、次のt4〜t5の区間に移行する。この区間で
は、コンデンサ22の放電電流が第2のFET23を介して
一次巻線3A,4Aに流れるため、t1〜t4の区間と
は逆向きのインダクタ電流が時間と共に増加して発生す
る。したがって、各一次巻線3A,4Aの非ドット側端
子には正極性の電圧が発生し、一方の整流ダイオード6
は非導通状態となり、他方の整流ダイオード7は導通状
態となる。そして、フライバックトランス4の二次巻線
4Bから、整流ダイオード7を介してエネルギーが送り
出される一方、フォワードトランス3のエネルギー蓄積
手段13には、一次巻線3Aのインダクタ電流に基づくエ
ネルギーが蓄えられる。In this way, when the charging of the capacitor 22 is completed and the inductor currents from the primary windings 3A and 4A become zero, the next section from t4 to t5 is entered. In this section, the discharge current of the capacitor 22 flows to the primary windings 3A and 4A via the second FET 23, so that an inductor current in the opposite direction to the section from t1 to t4 increases with time. Therefore, a positive voltage is generated at the non-dot side terminals of the respective primary windings 3A and 4A, and one rectifying diode 6
Becomes non-conductive, and the other rectifying diode 7 becomes conductive. Energy is sent out from the secondary winding 4B of the flyback transformer 4 via the rectifier diode 7, while energy based on the inductor current of the primary winding 3A is stored in the energy storage means 13 of the forward transformer 3. .
【0024】その後、t5〜t6の区間において、第2
のFET23がターンオフすると、再度一次巻線3A,4
Aのインダクタンスが第1のコンデンサ24と共振する。
この場合、各一次巻線3A,4Aのインダクタ電流は、
前記t2〜t3の区間における共振時と逆向きであり、
第1のコンデンサ24は放電して、第1のFET5のドレ
イン・ソース間電圧は徐々に低下する。また、第2のF
ET23のドレイン・ソース間電圧は、第2のコンデンサ
26への充電により緩やかに立上がるため、第2のFET
23のターンオフ時における損失は著しく低下する。第1
のコンデンサ24が完全に放電すると、第1のダイオード
25は導通状態となり、第1のコンデンサ24に対する逆向
きの充電が阻止される。したがって、第1のFET5の
ドレイン・ソース間電圧は、第1のコンデンサ24が完全
に放電した時点で零ボルトに保たれる。Then, in the section from t5 to t6, the second
When the FET 23 of turns off, the primary windings 3A, 4 again
The inductance of A resonates with the first capacitor 24.
In this case, the inductor current of each primary winding 3A, 4A is
It is in the opposite direction to that at the time of resonance in the section from t2 to t3,
The first capacitor 24 is discharged and the drain-source voltage of the first FET 5 gradually decreases. Also, the second F
The drain-source voltage of ET23 is the second capacitor
Since it slowly rises due to charging to 26, the second FET
The turn-off loss of 23 is significantly reduced. First
When the capacitor 24 of the
25 becomes conductive and reverse charging of the first capacitor 24 is blocked. Therefore, the drain-source voltage of the first FET 5 is maintained at zero volt when the first capacitor 24 is completely discharged.
【0025】次のt6〜t1の区間になると、駆動信号
Vg1に対応して第1のFET5が導通状態となる。こ
の時点では、第1のコンデンサ24はすでに完全に放電し
ており、第1のFET5のターンオン時における大きな
損失,雑音は発生しない。各一次巻線3A,4Aのイン
ダクタ電流は徐々に減少し、このインダクタ電流が零に
なった時点で、1サイクルの動作が終了する。In the next section from t6 to t1, the first FET 5 becomes conductive in response to the drive signal Vg1. At this point, the first capacitor 24 has already been completely discharged, and no large loss or noise is generated when the first FET 5 is turned on. The inductor current in each of the primary windings 3A and 4A gradually decreases, and when the inductor current becomes zero, one cycle of operation ends.
【0026】本実施例における部分共振型コンバータの
整流平滑回路10は、二次側の出力電圧ラインに出力平滑
用のチョークコイルを接続しない構成となっているた
め、整流ダイオード6の導通時にフォワードトランス3
の二次巻線3B間に発生する電圧は、整流ダイオード6
の順方向電圧降下を無視して考えると、直流出力電圧V
outと同一になる。ここで、フォワードトランス3の
一次巻線3Aの巻数をNp1,二次巻線3Bの巻数をN
s1とすると、一次巻線3Aのドット側端子に発生する
電圧Vp1は、次の数式のように表せる。Since the rectifying / smoothing circuit 10 of the partial resonance type converter according to the present embodiment is configured so that the output smoothing choke coil is not connected to the output voltage line on the secondary side, the forward transformer when the rectifying diode 6 is conducting. Three
The voltage generated between the secondary winding 3B of the
When ignoring the forward voltage drop of, the DC output voltage V
It will be the same as out. Here, the number of turns of the primary winding 3A of the forward transformer 3 is Np1, and the number of turns of the secondary winding 3B is Np.
If s1 is set, the voltage Vp1 generated at the dot side terminal of the primary winding 3A can be expressed by the following formula.
【0027】[0027]
【数1】 [Equation 1]
【0028】また、一次巻線3A間の電圧Vp1は、補
助巻線42の一次巻線42Aにそのまま印加されるため、二
次巻線42Bのドット側端子に正電極の電圧が発生する。
この二次巻線42Bの電圧はダイオード43およびコンデン
サ44によりピーク整流され、動作電圧Vccとしてパル
ス幅制御回路33などに供給される。この場合、ダイオー
ド43の順方向電圧降下を無視して考えると、補助巻線回
路41からの動作電圧Vccは、次の数式のように表せ
る。Since the voltage Vp1 across the primary winding 3A is directly applied to the primary winding 42A of the auxiliary winding 42, a voltage of the positive electrode is generated at the dot side terminal of the secondary winding 42B.
The voltage of the secondary winding 42B is peak rectified by the diode 43 and the capacitor 44 and supplied to the pulse width control circuit 33 and the like as the operating voltage Vcc. In this case, ignoring the forward voltage drop of the diode 43, the operating voltage Vcc from the auxiliary winding circuit 41 can be expressed by the following formula.
【0029】[0029]
【数2】 [Equation 2]
【0030】但し、上記数式2において、n1=Np1
/Ns1,n2=Np2/Ns2である。数式2から明
らかなように、補助巻線回路41の動作電圧Vccは、第
1のFET5に対する駆動信号Vg1のデューティー
や、入力電圧Vinおよび負荷11などに依存せず、直流
出力電圧Voutに比例して常に安定した状態で出力さ
れることがわかる。この場合、補助トランス42の磁化イ
ンダクタンスが高く、二次巻線42Bから動作電圧Vcc
として取り出される出力が低ければ(1.5W以下)、
補助電源回路41は、主トランス12などの電力変換回路の
動作に殆ど影響しなくなる。However, in the above equation 2, n1 = Np1
/ Ns1, n2 = Np2 / Ns2. As is clear from Equation 2, the operating voltage Vcc of the auxiliary winding circuit 41 does not depend on the duty of the drive signal Vg1 for the first FET 5, the input voltage Vin, the load 11, etc., and is proportional to the DC output voltage Vout. It can be seen that the output is always stable. In this case, the auxiliary transformer 42 has a high magnetizing inductance, and the operating voltage Vcc is increased from the secondary winding 42B.
If the output taken out as is (1.5 W or less),
The auxiliary power supply circuit 41 has almost no influence on the operation of the power conversion circuit such as the main transformer 12.
【0031】以上のように、上記実施例では、フォワー
ドトランス3とフライバックトランス4とを直列接続し
て主トランス12を構成し、これらのフォワードトランス
3およびフライバックトランス4に各々エネルギー蓄積
手段13,14を設けることによって、エネルギーの蓄積と
送り出しを主トランス12で同時に行なわせるようにして
おり、フォワードトランス3とフライバックトランス4
は、出力電圧ラインに挿入接続される平滑用のチョーク
コイルの機能をも兼用している。したがって、整流平滑
回路10は、整流ダイオード6,7および平滑コンデンサ
9だけで構成することができるが、このようなチョーク
コイルのない整流平滑回路10では、整流ダイオード6の
導通時に、フォワードトランス3の二次巻線3B間の電
圧が、パルス幅制御回路33により安定化された直流出力
電圧Voutと等しくなる。本発明はこの点に着目し
て、補助電源回路41をフォワードトランス3の一次巻線
3A側に接続したものであり、整流ダイオード6の導通
時に発生するフォワードトランス3の一次巻線3A間の
電圧を補助トランス42で変換し、これをダイオード43
とコンデンサ44とからなるピーク整流回路45でピーク
整流することにより、僅か3個の部品点数で、駆動信号
Vg1のデューティー比や入力電圧Vinに左右され
ず、安定した動作電圧Vccを得ることが可能となる。As described above, in the above embodiment, the forward transformer 3 and the flyback transformer 4 are connected in series to form the main transformer 12, and the forward transformer 3 and the flyback transformer 4 have energy storage means 13 respectively. , 14 are provided so that the main transformer 12 can simultaneously store and send out energy, and the forward transformer 3 and the flyback transformer 4 are provided.
Also has the function of a smoothing choke coil that is inserted and connected to the output voltage line. Therefore, the rectifying / smoothing circuit 10 can be composed of only the rectifying diodes 6 and 7 and the smoothing capacitor 9. However, in such a rectifying / smoothing circuit 10 without a choke coil, when the rectifying diode 6 is in conduction, The voltage across the secondary winding 3B becomes equal to the DC output voltage Vout stabilized by the pulse width control circuit 33. Focusing on this point, the present invention is one in which the auxiliary power supply circuit 41 is connected to the primary winding 3A side of the forward transformer 3, and the voltage between the primary windings 3A of the forward transformer 3 generated when the rectifying diode 6 is conducting. Is converted by an auxiliary transformer 42, and this is converted to a diode 43.
By performing peak rectification by the peak rectification circuit 45 including the capacitor 44 and the capacitor 44, it is possible to obtain a stable operating voltage Vcc with only three parts, regardless of the duty ratio of the drive signal Vg1 or the input voltage Vin. Becomes
【0032】また、補助電源回路41は従来例のような専
用のICや別個のスイッチング素子を備えておらず、温
度による影響やスイッチング周期に同期したノイズの発
生がない。しかも、トランジスタをリニアに用いる従来
のドロッパーに比べて、補助電源回路41の内部損失が極
めて少なく、高効率化(90%以上)を容易に達成でき
る。さらに、主トランス12とは別個に補助トランス42を
設けた構成となっているため、フォワードトランス3の
一次巻線3Aが数回程度の巻数であっても、補助トラン
ス42の一次巻線42Aと二次巻線42Bとの巻数比を適宜調
整することにより、動作電圧Vccを少しずつ変えるこ
とができ、所望する動作電圧Vccを簡単に得ることが
可能となる。実際には、この補助トランス42の一次巻線
42Aと二次巻線42Bとの巻数比の調整により、補助電源
回路41からの動作電圧Vccを+1V〜−1V程度変え
ることができる。Further, the auxiliary power supply circuit 41 does not have a dedicated IC or a separate switching element as in the conventional example, so that there is no influence due to temperature or generation of noise in synchronization with the switching cycle. In addition, the internal loss of the auxiliary power supply circuit 41 is extremely small as compared with the conventional dropper that linearly uses transistors, and high efficiency (90% or more) can be easily achieved. Furthermore, since the auxiliary transformer 42 is provided separately from the main transformer 12, even if the primary winding 3A of the forward transformer 3 has a number of turns of several times, By appropriately adjusting the winding ratio with the secondary winding 42B, the operating voltage Vcc can be changed little by little, and the desired operating voltage Vcc can be easily obtained. In fact, the primary winding of this auxiliary transformer 42
By adjusting the turn ratio between the secondary winding 42A and the secondary winding 42B, the operating voltage Vcc from the auxiliary power supply circuit 41 can be changed by about + 1V to -1V.
【0033】すなわち、主トランス12と、この主トラン
ス12の一次巻線3A,4Aに直流入力電圧Vinを断続
的に印加する第1のFET5とを備え、主トランス12の
二次巻線3B,4Bに誘起された電圧を整流平滑回路10
により整流平滑して直流出力電圧Voutを出力すると
ともに、直流出力電圧Voutを安定化するために第1
のFET5の動作を制御するパルス幅制御回路33を備え
たスイッチング電源装置において、本実施例のように、
各々エネルギー蓄積手段13,14を備えたフォワードトラ
ンス3とフライバックトランス4とを直列接続して主ト
ランス12を構成し、フォワードトランス3およびフライ
バックトランス4の各二次巻線3B,4Bの一端に各々
整流ダイオード6,7の一端を接続し、共通に接続され
る整流ダイオード6,7の他端と二次巻線3B,4Bの
他端間に平滑コンデンサ9を接続して整流平滑回路10を
構成するとともに、フォワードトランス3の一次巻線3
Aに補助トランス42の一次巻線42Aを接続し、この補助
トランス42の二次巻線42Bにダイオード43とコンデンサ
44とからなるピーク整流回路45を接続して補助電源回路
41を構成すれば、部品点数を著しく削減でき、低い温度
による影響を受けることなく、所望の動作電圧Vccが
簡単に得られる高効率の補助電源回路41を備えたスイッ
チング電源装置を提供できる。これは、少なくともパル
ス幅制御回路33などの制御回路により安定化された直流
出力電圧Voutが、フォワードトランス3の一次巻線
3Aにそのまま戻されるどのような回路構成にも適用可
能である。That is, the main transformer 12 and the first FET 5 for intermittently applying the DC input voltage Vin to the primary windings 3A and 4A of the main transformer 12 are provided, and the secondary winding 3B of the main transformer 12 is provided. Rectifying and smoothing circuit 10 for the voltage induced in 4B.
In order to stabilize the DC output voltage Vout while the DC output voltage Vout is output after being rectified and smoothed by the first
In the switching power supply device including the pulse width control circuit 33 for controlling the operation of the FET 5,
A forward transformer 3 and a flyback transformer 4 each having energy storage means 13 and 14 are connected in series to form a main transformer 12, and one end of each of the secondary windings 3B and 4B of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4. To the rectifying / smoothing circuit 10 by connecting one ends of the rectifying diodes 6 and 7, respectively, and connecting a smoothing capacitor 9 between the other ends of the rectifying diodes 6 and 7 commonly connected and the other ends of the secondary windings 3B and 4B. And the primary winding 3 of the forward transformer 3
The primary winding 42A of the auxiliary transformer 42 is connected to A, and the diode 43 and the capacitor are connected to the secondary winding 42B of this auxiliary transformer 42.
Auxiliary power circuit by connecting the peak rectification circuit 45 consisting of 44
By configuring 41, it is possible to provide a switching power supply device including a highly efficient auxiliary power supply circuit 41 that can significantly reduce the number of components and can easily obtain a desired operating voltage Vcc without being affected by low temperature. This is applicable to any circuit configuration in which the DC output voltage Vout stabilized by at least the control circuit such as the pulse width control circuit 33 is returned to the primary winding 3A of the forward transformer 3 as it is.
【0034】また、本実施例では、フォワードトランス
3およびフライバックトランス4の一次巻線3A,4A
間に、電圧クランプ用コンデンサ22と第2のFET23と
の直列回路を接続し、パルス幅制御回路33より第1およ
び第2のFET5,23に対し交互にデッドタイムを持つ
駆動信号Vg1,Vg2を供給することにより、これら
の第1および第2のFET5,23に内蔵あるいは外付け
される第1および第2のコンデンサ24,26と、第1およ
び第2のダイオード25,27とを利用して、第1および第
2のFET5,23の零電圧スイッチングを達成できるよ
うになっており、補助電源回路41は、特にこうした2個
のトランス、すなわちフォワードトランス3およびフラ
イバックトランス4を備えた部分共振型コンバータに容
易に組み込むことが可能である。この場合、上記補助電
源回路41が持つ様々な利点を、部分共振型コンバータの
機能に付加することができる。Further, in this embodiment, the primary windings 3A and 4A of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4 are used.
A series circuit of a voltage clamping capacitor 22 and a second FET 23 is connected between the pulse width control circuit 33 and driving signals Vg1 and Vg2 having dead times alternately with respect to the first and second FETs 5 and 23. By supplying, by using the first and second capacitors 24 and 26, which are built in or externally attached to the first and second FETs 5 and 23, and the first and second diodes 25 and 27, , The zero-voltage switching of the first and second FETs 5, 23 can be achieved, and the auxiliary power supply circuit 41 has a partial resonance with, in particular, two such transformers, a forward transformer 3 and a flyback transformer 4. It can be easily incorporated into a type converter. In this case, various advantages of the auxiliary power supply circuit 41 can be added to the function of the partial resonance type converter.
【0035】すなわち、フォワードトランス3およびフ
ライバックトランス4の一次巻線3A,4A間に、この
一次巻線3A,4Aのフライバック電圧をクランプする
電圧クランプ用コンデンサ22と第2のスイッチング素子
23との直列回路を接続し、第1のFET5に第1のコン
デンサ24と第1のダイオード25とを並列接続し、第2の
FET23に第2のコンデンサ26と第2のダイオード27を
並列接続し、第1のFET5および第2のFET23に対
して交互にデッドタイムを持つ駆動信号を供給するよう
にパルス幅制御手段33を構成することによって、ノイズ
の発生がなく、しかも、補助電源回路41の部品点数を著
しく削減でき、低い温度による影響を受けることなく、
所望の動作電圧が簡単に得られる高効率の補助電源回路
41を、第1および第2のFET5,23双方の零電圧スイ
ッチングを達成できる部分共振型コンバータに容易に組
み込むことが可能となる。That is, between the primary windings 3A and 4A of the forward transformer 3 and the flyback transformer 4, a voltage clamping capacitor 22 for clamping the flyback voltage of the primary windings 3A and 4A and a second switching element.
23 is connected in series, the first FET 5 is connected in parallel with the first capacitor 24 and the first diode 25, and the second FET 23 is connected in parallel with the second capacitor 26 and the second diode 27. However, by configuring the pulse width control means 33 so as to alternately supply the drive signal having the dead time to the first FET 5 and the second FET 23, noise is not generated and the auxiliary power supply circuit 41 is provided. The number of parts can be significantly reduced, and without being affected by low temperature,
Highly efficient auxiliary power supply circuit that can easily obtain the desired operating voltage
It becomes possible to easily incorporate 41 into a partial resonance type converter capable of achieving zero voltage switching of both the first and second FETs 5 and 23.
【0036】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
【0037】[0037]
【発明の効果】請求項1記載のスイッチング電源装置
は、主トランスと、この主トランスの一次巻線に直流入
力電圧を断続的に印加する主スイッチング素子とを備
え、前記主トランスの二次巻線に誘起された電圧を整流
平滑回路により整流平滑して直流出力電圧を出力すると
ともに、前記直流出力電圧を安定化するために前記主ス
イッチング素子の動作を制御する制御回路を備えたスイ
ッチング電源装置において、各々エネルギー蓄積手段を
備えた第1のトランスと第2のトランスとを直列接続し
て前記主トランスを構成し、前記第1および第2のトラ
ンスの二次巻線の一端に各々整流素子の一端を接続し、
共通に接続される前記各整流素子の他端と前記第1およ
び第2のトランスの二次巻線の他端間に平滑コンデンサ
を接続して前記整流平滑回路を構成するとともに、前記
第1のトランスの一次巻線に補助トランスの一次巻線を
接続し、前記補助トランスの二次巻線にダイオードとコ
ンデンサとからなるピーク整流回路を接続して補助電源
回路を構成したものであり、ノイズの発生がなく、しか
も、部品点数を著しく削減でき、低い温度による影響を
受けることなく、所望の動作電圧が簡単に得られる高効
率の補助電源回路を備えたスイッチング電源装置を提供
できる。According to the first aspect of the present invention, there is provided a switching power supply device comprising: a main transformer; and a main switching element for intermittently applying a DC input voltage to a primary winding of the main transformer. A switching power supply device including a control circuit that rectifies and smoothes a voltage induced in a line by a rectifying and smoothing circuit to output a DC output voltage, and controls the operation of the main switching element to stabilize the DC output voltage. In, a first transformer and a second transformer each having an energy storage means are connected in series to form the main transformer, and rectifying elements are respectively provided at one ends of secondary windings of the first and second transformers. Connect one end of
A smoothing capacitor is connected between the other end of each of the rectifying elements that are commonly connected and the other ends of the secondary windings of the first and second transformers to form the rectifying and smoothing circuit, and The primary winding of the auxiliary transformer is connected to the primary winding of the transformer, and the peak rectification circuit consisting of a diode and a capacitor is connected to the secondary winding of the auxiliary transformer to form an auxiliary power supply circuit. It is possible to provide a switching power supply device having a high-efficiency auxiliary power supply circuit that can generate a desired operating voltage easily without being generated, the number of parts can be significantly reduced, and without being affected by low temperature.
【0038】また、請求項2記載のスイッチング電源装
置は、前記第1および第2のトランスの一次巻線間に、
この一次巻線のフライバック電圧をクランプする電圧ク
ランプ用コンデンサと第2のスイッチング素子との直列
回路を接続し、前記主スイッチング素子に第1のコンデ
ンサと第1のダイオードとを並列接続し、前記第2のス
イッチング素子に第2のコンデンサと第2のダイオード
を並列接続し、前記主スイッチング素子および前記第2
のスイッチング素子に対して交互にデッドタイムを持つ
駆動信号を供給するように前記制御手段を構成したもの
であり、ノイズの発生がなく、しかも、部品点数を著し
く削減でき、低い温度による影響を受けることなく、所
望の動作電圧が簡単に得られる高効率の補助電源回路
を、主スイッチング素子および第2のスイッチング素子
の零電圧スイッチングを達成できる部分共振型コンバー
タに容易に組み込むことができる。According to a second aspect of the switching power supply device, between the primary windings of the first and second transformers,
A series circuit of a voltage clamping capacitor for clamping the flyback voltage of the primary winding and a second switching element is connected, and the main switching element is connected in parallel with the first capacitor and the first diode. A second capacitor and a second diode are connected in parallel to the second switching element, and the main switching element and the second diode are connected.
The control means is configured to alternately supply a drive signal having a dead time to the switching element, and noise is not generated, and the number of parts can be significantly reduced, which is affected by low temperature. Without this, a highly efficient auxiliary power supply circuit that can easily obtain a desired operating voltage can be easily incorporated in a partial resonance converter that can achieve zero voltage switching of the main switching element and the second switching element.
【図1】本発明の一実施例を示す装置全体の回路構成図
である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an entire apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図2】同上各部の状態を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing a state of each part of the above.
3 フォワードトランス(第1のトランス) 4 フライバックトランス(第2のトランス) 5 第1のFET(主スイッチング素子) 6,7 整流ダイオード(整流素子) 9 平滑コンデンサ 10 整流平滑回路 12 主トランス 13,14 エネルギー蓄積手段 22 コンデンサ(電圧クランプ用コンデンサ) 23 第2のFET(第2のスイッチング素子) 24 第1のコンデンサ 25 第1のダイオード 26 第2のコンデンサ 27 第2のダイオード 33 パルス幅制御回路(制御回路) 41 補助電源回路 42 補助トランス 43 ダイオード 44 コンデンサ 45 ピーク整流回路 3 forward transformer (first transformer) 4 flyback transformer (second transformer) 5 first FET (main switching element) 6, 7 rectifier diode (rectifier element) 9 smoothing capacitor 10 rectifying and smoothing circuit 12 main transformer 13, 14 Energy Storage Means 22 Capacitor (Voltage Clamp Capacitor) 23 Second FET (Second Switching Element) 24 First Capacitor 25 First Diode 26 Second Capacitor 27 Second Diode 33 Pulse Width Control Circuit ( Control circuit) 41 Auxiliary power supply circuit 42 Auxiliary transformer 43 Diode 44 Capacitor 45 Peak rectifier circuit
Claims (2)
線に直流入力電圧を断続的に印加する主スイッチング素
子とを備え、前記主トランスの二次巻線に誘起された電
圧を整流平滑回路により整流平滑して直流出力電圧を出
力するとともに、前記直流出力電圧を安定化するために
前記主スイッチング素子の動作を制御する制御回路を備
えたスイッチング電源装置において、各々エネルギー蓄
積手段を備えた第1のトランスと第2のトランスとを直
列接続して前記主トランスを構成し、前記第1および第
2のトランスの二次巻線の一端に各々整流素子の一端を
接続し、共通に接続される前記各整流素子の他端と前記
第1および第2のトランスの二次巻線の他端間に平滑コ
ンデンサを接続して前記整流平滑回路を構成するととも
に、前記第1のトランスの一次巻線に補助トランスの一
次巻線を接続し、前記補助トランスの二次巻線にダイオ
ードとコンデンサとからなるピーク整流回路を接続して
補助電源回路を構成したことを特徴とするスイッチング
電源装置。1. A main transformer and a main switching element for intermittently applying a DC input voltage to a primary winding of the main transformer, and a rectifying / smoothing circuit for rectifying a voltage induced in a secondary winding of the main transformer. A switching power supply device including a control circuit for controlling the operation of the main switching element to stabilize the DC output voltage by rectifying and smoothing the DC output voltage by rectifying and smoothing the DC output voltage. One transformer and a second transformer are connected in series to form the main transformer, one end of each rectifying element is connected to one end of the secondary winding of each of the first and second transformers, and they are commonly connected. A smoothing capacitor is connected between the other end of each of the rectifying elements and the other ends of the secondary windings of the first and second transformers to configure the rectifying and smoothing circuit, and A primary winding of an auxiliary transformer is connected to the primary winding of the transformer, and a secondary rectifying circuit of the auxiliary transformer is connected to a peak rectifying circuit composed of a diode and a capacitor to form an auxiliary power supply circuit. Power supply.
線間に、この一次巻線のフライバック電圧をクランプす
る電圧クランプ用コンデンサと第2のスイッチング素子
との直列回路を接続し、前記主スイッチング素子に第1
のコンデンサと第1のダイオードとを並列接続し、前記
第2のスイッチング素子に第2のコンデンサと第2のダ
イオードを並列接続し、前記主スイッチング素子および
前記第2のスイッチング素子に対して交互にデッドタイ
ムを持つ駆動信号を供給するように前記制御手段を構成
したことを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源
装置。2. A series circuit of a voltage clamping capacitor for clamping a flyback voltage of the primary winding and a second switching element is connected between the primary windings of the first and second transformers, and First to main switching element
Of the first switching element and the first diode are connected in parallel, the second switching element is connected in parallel with the second capacitor and the second diode, and are alternately connected to the main switching element and the second switching element. The switching power supply device according to claim 1, wherein the control means is configured to supply a drive signal having a dead time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30796894A JPH08168244A (en) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Switching power unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30796894A JPH08168244A (en) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Switching power unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08168244A true JPH08168244A (en) | 1996-06-25 |
Family
ID=17975336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30796894A Pending JPH08168244A (en) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Switching power unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08168244A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018161749A1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | 广州金升阳科技有限公司 | Flyback switch power supply |
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-
1994
- 1994-12-12 JP JP30796894A patent/JPH08168244A/en active Pending
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