JP2002199725A - Switching power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
装置に係り、特に補助電源の出力電圧を安定化すること
ができるスイッチング電源装置に関する。The present invention relates to a switching power supply, and more particularly to a switching power supply capable of stabilizing an output voltage of an auxiliary power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に一石フォワードコンバータ方式の
スイッチング電源装置は、入力された直流電流をスイッ
チングにより交流電流に変換し、該変換された交流電流
を整流及び平滑した直流電流を出力することにより、安
定した出力電圧を得る様に構成され、主電源出力とは別
に補助電源出力を出力するものがある。2. Description of the Related Art In general, a switching power supply of a single-forward converter system converts an input DC current into an AC current by switching, and outputs a DC current obtained by rectifying and smoothing the converted AC current. Some are configured to obtain a controlled output voltage, and output an auxiliary power output separately from the main power output.
【０００３】従来技術による前記補助出力付きのスイッ
チング電源装置は、図１０(a)に示す如く、入力側電源
ＶINを変圧して出力するトランスＴと、該トランスＴを
パルス信号によりオン・オフするスイッチングトランジ
スタＱと、前記トランスＴの出力電流を整流するダイオ
ードＤ1及びＤ2と、この整流された直流電流を平滑化す
るコンデンサＣ1及びチョークトランスＬとから主電源
部を形成し、該チョークトランスＬの二次巻線に配置さ
れるダイオードＤ3及びコンデンサＣ2とから補助電源部
を形成し、前記主電源部から安定した主出力電源ＶOUT
を出力すると共に補助電源部から補助出力電源ＶLOUTを
得る様に構成されている。As shown in FIG. 10 (a), a conventional switching power supply device with an auxiliary output transforms an input-side power supply VIN and outputs the same, and turns the transformer T on and off by a pulse signal. A main power supply is formed by a switching transistor Q, diodes D1 and D2 for rectifying the output current of the transformer T, a capacitor C1 for smoothing the rectified DC current, and a choke transformer L. An auxiliary power supply is formed from the diode D3 and the capacitor C2 disposed in the secondary winding, and a stable main output power VOUT is output from the main power supply.
And outputs the auxiliary output power VLOUT from the auxiliary power supply.
【０００４】また他の構成の補助出力付きのスイッチン
グ電源装置としては、図１１(a)に示す如く、入力側電
源ＶINを変圧して出力電圧を出力するトランスＴと、該
トランスＴをパルス信号によりオン・オフするスイッチ
ングトランジスタＱと、前記トランスＴの二次巻線側の
一方の出力電流を整流するダイオードＤ1及びＤ2と、こ
の整流された直流電流を平滑化するコンデンサＣ1及び
チョークコイルＬとから主電源部を形成し、前記トラン
スＴの他の二次巻線と結合して該二次巻線からの電流を
整流及び平滑化するダイオードＤ3及びコンデンサＣ2と
から補助電源部を形成し、前記主電源部から安定した主
出力電源ＶOUTを出力すると共に補助電源部から補助出
力電源ＶSOUTを得る様に構成されている。As another switching power supply device with an auxiliary output having another configuration, as shown in FIG. 11A, a transformer T for transforming an input power supply VIN to output an output voltage and a pulse signal for the transformer T are provided. , A diode D1 and D2 for rectifying one output current on the secondary winding side of the transformer T, a capacitor C1 and a choke coil L for smoothing the rectified DC current. And a diode D3 and a capacitor C2 for rectifying and smoothing the current from the secondary winding by coupling with another secondary winding of the transformer T to form an auxiliary power supply, The main power supply section outputs a stable main output power supply VOUT and the auxiliary power supply section obtains an auxiliary output power supply VSOUT.
【０００５】尚、前記したスイッチング電源装置に関す
る技術が記載された文献としては、例えば特開平９−９
３９３２号公報が挙げられる。[0005] Incidentally, as a document in which the technology relating to the switching power supply device described above is described, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-9 / 1990.
3932 gazette.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術によるス
イッチング電源装置の内、前者のものは、図１０(b)及
び(c)に示す如く、主電源出力ＶOUTが軽負荷時における
出力電流ＩOUTが小さい時点では補助電源出力ＶLOUTも
小さくなり、安定的な補助電源出力を得ることが困難で
あると言う不具合があった。As shown in FIGS. 10 (b) and 10 (c), the former switching power supply device according to the prior art has an output current IOUT when the main power supply output VOUT is light load. At a small point in time, the auxiliary power supply output VLOUT also becomes small, and there is a problem that it is difficult to obtain a stable auxiliary power supply output.
【０００７】また後者のスイッチング電源装置は、図１
１(b)及び(c)に示す如く、補助電源出力電源ＶSOUTが入
力側電源ＶINに比例して増加し、特に主電源出力ＶOUT
が軽負荷時において安定的な補助電源出力を得ることが
困難であると言う不具合があった。[0007] The latter switching power supply device is shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 (b) and (c), the auxiliary power supply output power supply VSOUT increases in proportion to the input side power supply VIN, and particularly, the main power supply output VOUT
However, there is a problem that it is difficult to obtain a stable auxiliary power supply output under a light load.
【０００８】本発明の目的は、従来技術による不具合を
除去することであり、安定的な補助電源出力を得ること
ができるスイッチング電源装置を提供することにある。An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art, and to provide a switching power supply device capable of obtaining a stable auxiliary power supply output.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、入力された直流電流をスイッチングして交流
電流に変換するスイッチングトランジスタ及びトランス
と、該交流電流を整流するダイオードと、該整流された
直流電流を平滑するチョークコイル及びコンデンサとを
含み、主電源出力電流及び電圧を出力する主電源部と、
該主電源部から補助電源を得て出力する補助電源部とを
備えるスイッチング電源装置において、前記補助電源部
が、主電源出力電流値が小さいときに主電源出力電圧を
補償する補償電圧を発生する様に構成したことを第１の
特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a switching transistor and a transformer for switching an input DC current to convert it into an AC current, a diode for rectifying the AC current, A main power supply unit including a choke coil and a capacitor for smoothing the applied DC current, and outputting a main power output current and a voltage;
An auxiliary power supply unit for obtaining and outputting an auxiliary power supply from the main power supply unit, wherein the auxiliary power supply unit generates a compensation voltage for compensating the main power supply output voltage when the main power supply output current value is small. The first feature is that the above configuration is adopted.
【００１０】また本発明は、入力された直流電流をスイ
ッチングして交流電流に変換するスイッチングトランジ
スタ及びトランスと、該交流電流を整流するダイオード
と、該整流された直流電流を平滑するチョークコイル及
びコンデンサとを含み、主電源を出力する主電源部と、
前記チョークコイルの二次巻線から補助電源を得て出力
する補助電源部とを備えるスイッチング電源装置におい
て、前記チョークコイルの二次巻線が、巻始め位置が相
反する方向に接続されている２つ二次巻線により構成さ
れていることを第２の特徴とする。The present invention also provides a switching transistor and a transformer for switching an input DC current to convert it into an AC current, a diode for rectifying the AC current, a choke coil and a capacitor for smoothing the rectified DC current. And a main power supply section for outputting a main power supply;
A switching power supply device comprising: an auxiliary power supply unit that obtains and outputs an auxiliary power supply from a secondary winding of the choke coil; wherein the secondary winding of the choke coil is connected in a direction in which winding start positions are opposite to each other. The second feature is that the secondary winding is constituted by two secondary windings.
【００１１】また本発明は、主電源部のトランスの補助
二次巻線から補助電源を得て出力する補助電源部とを備
えるスイッチング電源装置において、前記チョークコイ
ルの二次巻線と前記補助二次巻線とを結合したことを第
３の特徴とする。The present invention also relates to a switching power supply device comprising: an auxiliary power supply section for obtaining and outputting an auxiliary power from an auxiliary secondary winding of a transformer of a main power supply section, wherein the secondary winding of the choke coil and the auxiliary secondary winding are provided. A third feature is that the secondary winding is coupled to the secondary winding.
【００１２】更に本発明は、主電源部のトランスの２つ
の補助二次巻線から補助電源を得て出力する補助電源部
とを備えるスイッチング電源装置において、前記２つの
補助二次巻線の巻始め位置が相反する方向に接続されて
いることを第４の特徴とする。Further, the present invention provides a switching power supply device comprising: an auxiliary power supply unit for obtaining and outputting auxiliary power from two auxiliary secondary windings of a transformer of a main power supply unit. A fourth feature is that the start positions are connected in opposite directions.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明によるスイッチング
電源装置の３つの実施形態を図面を参照して順に説明す
る。 ＜第１実施形態＞図１は本発明の第一の実施形態による
スイッチング電源装置を示す図、図２及び図３は図１装
置におけるトランジスタＱのオン及びオフ時の等価回路
を説明するための図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, three embodiments of a switching power supply according to the present invention will be described in order with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 is a diagram showing a switching power supply device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining equivalent circuits when the transistor Q is turned on and off in the device of FIG. FIG.
【００１４】本実施形態によるスイッチング電源装置
は、図１に示す如く、入力側電源ＶIN（直流電流）をパ
ルス信号によりスイッチングして交流電流に変換するス
イッチングトランジスタＱ及びトランスＴと、前記トラ
ンスＴから出力される交流電流を整流するダイオードＤ
1及びＤ2と、この整流された直流電流を平滑化する平滑
化回路を構成するコンデンサＣ1及びチョークトランス
Ｌとから主電源部を形成している。前記チョークトラン
スＬは、入力側が１次側が巻線ＮＬ１、二次側が同位相
で２つに分割した巻線ＮＬ２と巻線ＮＬ３とにより構成
される。As shown in FIG. 1, the switching power supply according to the present embodiment includes a switching transistor Q and a transformer T for switching an input side power supply VIN (DC current) by a pulse signal to convert the input side power supply VIN (DC current) into an AC current. Diode D that rectifies the output AC current
1 and D2, a capacitor C1 and a choke transformer L constituting a smoothing circuit for smoothing the rectified DC current form a main power supply unit. The choke transformer L includes a winding NL1 on the primary side on the input side and a winding NL2 and a winding NL3 on the secondary side divided into two with the same phase.
【００１５】本回路においては、前記チョークトランス
Ｌの二次巻線ＮＬ２及び巻線ＮＬ３と、各々の巻線ＮＬ
２と巻線ＮＬ３に接続されるダイオードＤ3〜Ｄ4及びコ
ンデンサＣ2〜Ｃ3とから補助電源部を構成し、補助出力
電源ＶLOUTを出力する。ここで巻線ＮＬ２と巻線ＮＬ３
の巻き線数は、ＮＬ２＜ＮＬ３であり、各々の出力電圧
はＶL2及びＶL3である。この回路の補助電源電圧ＶLOUT
は、「（ＶT2＋ＶD1＋ＶOUT）×ＮＬ３／ＮＬ１」とな
る。In this circuit, the secondary winding NL2 and the winding NL3 of the choke transformer L and the respective windings NL
2 and the diodes D3 to D4 and the capacitors C2 to C3 connected to the winding NL3 constitute an auxiliary power supply section, and output an auxiliary output power supply VLOUT. Here, the windings NL2 and NL3
Are NL2 <NL3, and the respective output voltages are VL2 and VL3. The auxiliary power supply voltage VLOUT of this circuit
Is “(VT2 + VD1 + VOUT) × NL3 / NL1”.
【００１６】本回路構成においてトランジスタＱのオン
時の等価回路は、図２に示す如く、巻線ＮＬ２側の電流
の流れがダイオードＤ4により阻止されるために巻線Ｎ
Ｌ２の回路に電流が流れる様に回路が形成され、チョー
クトランスＬの２次巻線ＮＬ２に流れる電流により補助
出力電源ＶLOUT（ＶL2）が出力される。In this circuit configuration, the equivalent circuit when the transistor Q is turned on is, as shown in FIG. 2, the current flow on the winding NL2 side is blocked by the diode D4, so that the winding N
A circuit is formed such that a current flows through the circuit of L2, and the auxiliary output power supply VLOUT (VL2) is output by the current flowing through the secondary winding NL2 of the choke transformer L.
【００１７】この補助出力電源ＶLOUTは、図２(b)の如
く出力電流ＩOUTの値に関わらず一定の値を保つもの
の、図２(c)の如く入力電源（電圧）ＶINの増加に比例
して増加する特性をもっている。The auxiliary output power supply VLOUT maintains a constant value irrespective of the value of the output current IOUT as shown in FIG. 2B, but is proportional to the increase of the input power supply (voltage) VIN as shown in FIG. 2C. With increasing characteristics.
【００１８】一方本回路のトランジスタＱのオフ時の等
価回路は、図３に示す如く、チョークトランスＬの２次
巻線ＮＬ３の回路に電流が流れる様に回路が形成され、
この回路から補助出力電源ＶLOUT（ＶL3）が出力され
る。On the other hand, as shown in FIG. 3, an equivalent circuit of the present circuit when the transistor Q is off is formed so that a current flows through the circuit of the secondary winding NL3 of the choke transformer L.
The auxiliary output power supply VLOUT (VL3) is output from this circuit.
【００１９】この補助出力電源ＶLOUTは、図３(b)の如
く、出力電流ＩOUTの増加が小さい状態で立ち上がり、
所定の値以上で安定し、図３(c)の如く入力電源（電
圧）ＶINの値に関わらず一定の値を保つ特性をもってい
る。The auxiliary output power supply VLOUT rises with a small increase in the output current IOUT as shown in FIG.
It is stable at a predetermined value or more and has a characteristic of maintaining a constant value irrespective of the value of the input power supply (voltage) VIN as shown in FIG.
【００２０】従って本発明の第一の実施形態によるスイ
ッチング電源装置は、トランジスタＱのオンオフ動作に
よって図２(b)及び図３(b)に示す出力電源ＶLOUTが合成
（ＶL2＋ＶL3）して出力され、結果として図１(b)及び
(c)に示す如く出力電流ＩLOUTの値が小さいときも比較
的落ち込みの少ない出力電源ＶLOUTを得ることができ
る。即ち、本実施形態によるスイッチング電源装置は、
チョークトランスＬの二次側にＮＬ２＜ＮＬ３成る巻線
数の２つの二次巻線を逆位相に結合したことにより、定
常時の補助電源電圧は巻線ＮＬ３による電圧ＶL3を優先
して出力して入力電源の変動に影響されずに安定化した
電圧を図１(c)の如く得ることができ、更に出力電流ＩO
UTが少なく、ＶLOUTが低下したときには、図１(b)の如
く巻線ＮＬ２の電圧ＶL2によりカバー（ＶL2＋ＶL3）す
ることにより、入力電源の変動に影響されない安定的な
出力電圧を得ることができる。 ＜第２実施形態＞図４は本発明の第二の実施形態による
スイッチング電源装置を示す図、図５及び図６はトラン
ジスタＱのオン及びオフ時の等価回路を説明するための
図である。Therefore, in the switching power supply according to the first embodiment of the present invention, the output power VLOUT shown in FIGS. 2B and 3B is combined (VL2 + VL3) by the on / off operation of the transistor Q and output. As a result, FIG.
As shown in (c), even when the value of the output current ILOUT is small, it is possible to obtain the output power supply VLOUT with a relatively small drop. That is, the switching power supply according to the present embodiment is:
Since two secondary windings having the number of windings NL2 <NL3 are coupled to the secondary side of the choke transformer L in opposite phases, the auxiliary power supply voltage in the steady state is output with priority given to the voltage VL3 by the winding NL3. Thus, a stabilized voltage can be obtained as shown in FIG. 1 (c) without being affected by the fluctuation of the input power supply.
When UT is small and VLOUT drops, a stable output voltage which is not affected by fluctuations of the input power can be obtained by covering (VL2 + VL3) with the voltage VL2 of the winding NL2 as shown in FIG. 1B. <Second Embodiment> FIG. 4 is a diagram showing a switching power supply device according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining an equivalent circuit when the transistor Q is turned on and off.
【００２１】本実施形態によるスイッチング電源装置
は、図４に示す如く、入力側電源ＶIN（直流電流）をパ
ルス信号によりスイッチングして交流電流に変換するス
イッチングトランジスタＱ及びトランスＴと、前記トラ
ンスＴの二次巻線Ｎ２側の出力電流を整流するダイオー
ドＤ1及びＤ2と、この整流され直流電流を平滑するコン
デンサＣ1及びチョークトランスＬとから主電源部を形
成している。前記チョークトランスＬは、入力側が１次
側が巻線ＮＬ１、二次側が巻線ＮＬ２である。As shown in FIG. 4, the switching power supply according to the present embodiment includes a switching transistor Q and a transformer T for switching an input side power supply VIN (DC current) by a pulse signal to convert the input side power supply VIN (DC current) into an AC current. The diodes D1 and D2 for rectifying the output current on the secondary winding N2 side, the capacitor C1 and the choke transformer L for smoothing the rectified DC current form a main power supply section. In the choke transformer L, the primary side is the winding NL1 on the input side, and the secondary side is the winding NL2.
【００２２】また本電源装置は、前記トランスＴの二次
側の二次巻線Ｎ３と、この巻線Ｎ３から出力される電流
を整流及び平滑するダイオードＤ3及びコンデンサＣ2
と、前記チョークトランスＬの二次巻線ＮＬ２とダイオ
ードＤ4及びコンデンサＣ3の整流・平滑回路を介して接
続される回路とから補助電源部を構成し、補助出力電源
ＶLOUTを出力する。この回路の補助電源電圧ＶLOUTは、
「（ＶD2＋ＶOUT）・ＮＬ2／ＮＬ1」となる。The power supply unit also includes a secondary winding N3 on the secondary side of the transformer T, a diode D3 for rectifying and smoothing a current output from the winding N3, and a capacitor C2.
And an auxiliary power supply section composed of a secondary winding NL2 of the choke transformer L and a circuit connected via a rectifying / smoothing circuit of a diode D4 and a capacitor C3 to output an auxiliary output power supply VLOUT. The auxiliary power supply voltage VLOUT of this circuit is
"(VD2 + VOUT) .NL2 / NL1".
【００２３】本回路構成においてトランジスタＱのオン
時の等価回路は、図５に示す如くトランスＴの二次側２
つの巻線Ｎ２及びＮ３から並列して主出力電源ＶOUTと
補助電源ＶT3とを出力する様に構成され、補助電源ＶT3
が図５(b)の如く入力電源ＩINの増加に比例して増加
し、補助電源ＶSOUTは図５(c)の如く出力電流ＩOUTの値
に関わらず一定な特性を持っている。In this circuit configuration, the equivalent circuit when the transistor Q is on is a secondary side of the transformer T as shown in FIG.
The main output power supply VOUT and the auxiliary power supply VT3 are output in parallel from the two windings N2 and N3.
However, the auxiliary power supply VSOUT has a constant characteristic regardless of the value of the output current IOUT as shown in FIG. 5C.
【００２４】一方本回路のトランジスタＱのオフ時の等
価回路は、図６に示す如く、トランスＴの二次側の巻線
Ｎ３に電流が流れず、チョークトランスＬを介した電流
が補助電源出力側に供給されることにより、ＶLOUTが、
図６(b)の如く、出力電流ＩOUTの値が小さい状態で立ち
上がり、所定の値以上で安定する特性を持ち、図６(c)
の如く、入力電圧ＶINの値に対しては一定な特性を持つ
ことを表している。On the other hand, in the equivalent circuit when the transistor Q of the present circuit is off, as shown in FIG. 6, no current flows through the winding N3 on the secondary side of the transformer T, and the current through the choke transformer L is output from the auxiliary power supply. Side, VLOUT becomes
As shown in FIG. 6B, the output current IOUT rises when the value is small, and has a characteristic that the output current IOUT is stabilized at a predetermined value or more.
As shown in the figure, the characteristic has a constant characteristic with respect to the value of the input voltage VIN.
【００２５】従って本発明の第二の実施形態によるスイ
ッチング電源装置は、トランジスタＱのオンオフ動作に
よって図５(b)及び図６(b)に示す補助電源ＶSOUTが合成
（ＶLOUT＋ＶT3）して出力され、結果として図４(b)及
び図４(c)に示す如く出力電流ＩOUTの値が小さいときも
比較的落ち込みの少ない出力電源ＶSOUTを得ることがで
きる。Therefore, in the switching power supply according to the second embodiment of the present invention, the auxiliary power supply VSOUT shown in FIGS. 5B and 6B is synthesized (VLOUT + VT3) by the on / off operation of the transistor Q, and is output. As a result, as shown in FIG. 4B and FIG. 4C, even when the value of the output current IOUT is small, it is possible to obtain the output power supply VSOUT with a relatively small drop.
【００２６】即ち、本実施形態によるスイッチング電源
装置は、主出力電源側と、主出力電源とトランスの二次
側を介して併設した補助電源出力側の回路とをチョーク
トランスＬを介して結合すると共に、巻線比がＶT3＜Ｖ
LOUTと成るように設定したことにより、定常時の補助電
源はＶLOUTが優先して出力され、入力電源変動時はＶT3
がバックアップし、安定な補助電源電圧ＶSOUTを図４
(c)の如く得ることができる。また本回路は、出力電流
ＩOUTが少なく、ＶLOUTが低下したときには、図４(b)の
如く巻線Ｎ３の出力電圧ＶT3によりカバーする（ＶLOUT
＋ＶT3）ことにより、入力電源の変動に影響されない安
定的な出力電圧を得ることができる。 ＜第３実施形態＞図７は本発明の第三の実施形態による
スイッチング電源装置を示す図、図８及び図９はトラン
ジスタＱのオン及びオフ時の等価回路を説明するための
図である。That is, in the switching power supply device according to the present embodiment, the main output power supply side and the auxiliary power supply output side circuit provided in parallel with the main output power supply and the secondary side of the transformer are connected via the choke transformer L. In addition, the turn ratio is VT3 <V
By setting to be LOUT, VLOUT is preferentially output as the auxiliary power during normal operation, and VT3
Backup and stable auxiliary power supply voltage VSOUT
(c) can be obtained. Further, when the output current IOUT is small and the VLOUT decreases, the circuit is covered by the output voltage VT3 of the winding N3 as shown in FIG.
+ VT3), it is possible to obtain a stable output voltage that is not affected by fluctuations in the input power supply. Third Embodiment FIG. 7 is a diagram showing a switching power supply according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining an equivalent circuit when the transistor Q is turned on and off.
【００２７】この実施形態によるスイッチング電源装置
は、図７に示す如く、入力側電源ＶIN（直流電流）をパ
ルス信号によりスイッチングして交流電流に変換するス
イッチングトランジスタＱ及びトランスＴと、前記トラ
ンスＴの１つの二次巻線Ｎ２側の出力電流を整流するダ
イオードＤ1及びＤ2と、この整流された直流電流を平滑
するコンデンサＣ1及びチョークトランスＬから主電源
出力回路を構成し、前記トランスＴの二次側に他の巻線
Ｎ３と巻線Ｎ４を各々持つ回路を併設し、これら回路を
逆位相で結合して補助電源部を構成している。As shown in FIG. 7, the switching power supply according to this embodiment includes a switching transistor Q and a transformer T for switching an input side power supply VIN (DC current) by a pulse signal to convert the input power supply VIN (DC current) into an AC current. A main power supply output circuit is composed of diodes D1 and D2 for rectifying the output current of one secondary winding N2, a capacitor C1 for smoothing the rectified DC current, and a choke transformer L. On the side, circuits each having another winding N3 and another winding N4 are provided side by side, and these circuits are coupled in opposite phases to constitute an auxiliary power supply unit.
【００２８】この回路の一方は、トランスＴの二次側巻
線Ｎ３と、該巻線Ｎ３の出力電流を整流及び平滑するダ
イオードＤ3及びコンデンサＣ2とから成り、他方の回路
は、トランスＴの二次側巻線Ｎ４と、該巻線Ｎ４側の出
力電流を整流及び平滑するダイオードＤ4及びコンデン
サＣ3とから成り、これら両回路をトランスの巻始め方
向が相反するように結合し、補助出力電源ＶSOUTを得る
様に構成している。前記巻線Ｎ３の両端電圧ＶT3は「Ｎ
３／Ｎ１×ＶIN」と成り、巻線Ｎ４の両端電圧ＶT4は
「Ｎ４／Ｎ１×ＶIN」と成る。One of the circuits includes a secondary winding N3 of a transformer T, a diode D3 and a capacitor C2 for rectifying and smoothing the output current of the winding N3, and the other circuit includes a secondary winding N3 of the transformer T. The secondary winding N4 comprises a diode D4 and a capacitor C3 for rectifying and smoothing the output current of the winding N4. These two circuits are connected so that the winding start directions of the transformers are opposite to each other. Is configured to obtain The voltage VT3 across the winding N3 is "N
3 / N1 × VIN ”, and the voltage VT4 across the winding N4 is“ N4 / N1 × VIN ”.
【００２９】即ち本実施形態による電源回路は、トラン
スの二次側に補助電源用の巻線Ｎ３及びＮ４から出力す
る回路を併設し、両者をトランス二次巻線の巻始め方向
が相反して結合する様に構成している。That is, in the power supply circuit according to the present embodiment, the circuits for outputting the auxiliary power supply windings N3 and N4 are provided on the secondary side of the transformer, and the winding start directions of the transformer secondary windings are opposite to each other. It is configured to be connected.
【００３０】さて、本回路構成におけるトランジスタＱ
のオン時の等価回路は、図８(a)に示す如くトランスＴ
の二次側の巻線Ｎ２と補助電源部の一方の巻線Ｎ３とが
並列して主出力電源ＶOUT及び補助電源ＶT3を出力する
様に形成され、前記補助電圧ＶT3が、図８(b)の如く、
入側電源（電圧）ＶINの増加に比例した増加する特性を
持ち、補助出力電源ＶSOUTが、図８(c)の如く出力電流
ＩOUTの値に関わらず一定であると言う特性を持ってい
る。Now, the transistor Q in this circuit configuration
Is equivalent to the transformer T as shown in FIG.
The secondary winding N2 and one winding N3 of the auxiliary power supply section are formed in parallel so as to output the main output power supply VOUT and the auxiliary power supply VT3, and the auxiliary voltage VT3 is set as shown in FIG. Like
The auxiliary output power supply VSOUT has a characteristic that it is constant irrespective of the value of the output current IOUT as shown in FIG. 8C, which has a characteristic that increases in proportion to the increase of the input side power supply (voltage) VIN.
【００３１】他方、トランジスタＱのオフ時の等価回路
は、図９(a)に示す如くトランスＴの二次側の巻線Ｎ２
と補助電源部の他方の巻線Ｎ４から並列して主出力電源
ＶOUTと補助電源ＶT4を出力する様に形成され、出力電
源ＶT4が、図９(b)の如き、出力電流ＩOUTの値が小さい
状態で立ち上がり、所定の値以上で安定する特性を持つ
と共に、図９(c)の如くトランスＴに印可された入力側
電源ＶINの値に関わらず一定であると言う特性を持って
いる。On the other hand, an equivalent circuit when the transistor Q is off is a secondary winding N2 of the transformer T as shown in FIG.
The main output power supply VOUT and the auxiliary power supply VT4 are output in parallel from the other winding N4 of the auxiliary power supply section, and the output power supply VT4 has a small value of the output current IOUT as shown in FIG. It has a characteristic that it rises in a state and stabilizes at a predetermined value or more, and has a characteristic that it is constant irrespective of the value of the input-side power supply VIN applied to the transformer T as shown in FIG.
【００３２】従って本実施形態によるスイッチング電源
装置は、トランジスタＱのオンオフ動作によって図８
(c)に示した電圧ＶSOUTと図９(b)に示した電圧ＶT4とが
合成され、結果として図７(b)に示す如く出力電流ＩOUT
の値が小さいときも比較的落ち込みの少ない補助電源Ｖ
SOUTを得ることができる。Therefore, in the switching power supply according to the present embodiment, the on / off operation of the transistor Q causes
The voltage VSOUT shown in FIG. 9C and the voltage VT4 shown in FIG. 9B are combined, and as a result, the output current IOUT is output as shown in FIG.
The auxiliary power supply V has a relatively small drop even when the value of
SOUT can be obtained.
【００３３】即ち、本実施形態によるスイッチング電源
装置は、トランスＴの二次巻線側に２つの巻線Ｎ３とＮ
４を、Ｎ３＞Ｎ４且つ逆位相で結合した補助電源回路を
設けたことにより、定常時の補助電源はＶT3が優先して
出力され、入力電源変動時はＶT4がバックアップし、安
定な補助電源電圧ＶSOUTを図４(c)の如く得ることがで
きる。また本回路は、出力電流ＩOUTが少なく、ＶT4が
低下したときには、図７(c)の如く巻線Ｎ３の出力電圧
をＶT3でカバーする（ＶLOUT＋ＶT3）ことにより、入力
電源の変動に影響されない安定的な出力電圧を得ること
ができる。That is, the switching power supply according to the present embodiment includes two windings N3 and N3 on the secondary winding side of the transformer T.
4 is provided with N3> N4 and in an opposite phase, VT3 is preferentially output as the auxiliary power during normal operation, VT4 is backed up when the input power fluctuates, and a stable auxiliary power supply voltage is provided. VSOUT can be obtained as shown in FIG. When the output current IOUT is small and VT4 drops, the present circuit covers the output voltage of the winding N3 with VT3 (VLOUT + VT3) as shown in FIG. Output voltage can be obtained.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力された直流電流をスイッチングして交流電流に変換す
るスイッチングトランジスタ及びトランスと、該交流電
流を整流するダイオードと、該整流された直流電流を平
滑するチョークコイル及びコンデンサとを含み、主電源
出力電流及び電圧を出力する主電源部と、該主電源部か
ら補助電源を得て出力する補助電源部とを備えるスイッ
チング電源装置において、前記補助電源部が、主電源出
力電流値が小さいときに主電源出力電圧を補償する補償
電圧を発生する様に構成したことにより、安定的な補助
電源出力を得ることができる。As described above, according to the present invention, a switching transistor and a transformer for switching an input DC current to convert it into an AC current, a diode for rectifying the AC current, and a rectifying DC A switching power supply device including a choke coil and a capacitor for smoothing a current, a main power supply unit for outputting a main power supply output current and a voltage, and an auxiliary power supply unit for obtaining and outputting an auxiliary power supply from the main power supply unit; Since the auxiliary power supply unit is configured to generate a compensation voltage for compensating the main power supply output voltage when the main power supply output current value is small, a stable auxiliary power supply output can be obtained.
【図１】本発明の第一の実施形態によるスイッチング電
源装置を説明するための図。FIG. 1 is a diagram for explaining a switching power supply according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す回路のトランジスタＱのオン時の等
価回路及び特性を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining an equivalent circuit and characteristics of the circuit shown in FIG. 1 when a transistor Q is turned on.
【図３】図１に示す回路のトランジスタＱのオフ時の等
価回路及び特性を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining an equivalent circuit and characteristics of the circuit shown in FIG. 1 when a transistor Q is off.
【図４】本発明の第二の実施形態によるスイッチング電
源装置説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a switching power supply according to a second embodiment of the present invention.
【図５】図４に示す回路のトランジスタＱのオン時の等
価回路及び特性を説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining an equivalent circuit and characteristics of the circuit shown in FIG. 4 when the transistor Q is turned on.
【図６】図４に示す回路のトランジスタＱのオフ時の等
価回路及び特性を説明するための図。6 is a diagram illustrating an equivalent circuit and characteristics of the circuit shown in FIG. 4 when a transistor Q is off.
【図７】本発明の第三の実施形態によるスイッチング電
源装置説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining a switching power supply according to a third embodiment of the present invention.
【図８】図７に示す回路のトランジスタＱのオン時の等
価回路及び特性を説明するための図。8 is a diagram for explaining an equivalent circuit and characteristics of the circuit shown in FIG. 7 when the transistor Q is on.
【図９】図７に示す回路のトランジスタＱのオフ時の等
価回路及び特性を説明するための図。9 is a diagram for explaining an equivalent circuit and characteristics of the circuit shown in FIG. 7 when a transistor Q is off.
【図１０】従来技術によるスイッチング電源装置を説明
するための図。FIG. 10 is a diagram illustrating a switching power supply device according to the related art.
【図１１】従来技術による補助出力付きのスイッチング
電源装置を説明するための図。FIG. 11 is a diagram illustrating a switching power supply device with an auxiliary output according to the related art.
Ｔ：トランス，Ｎ１：トランスの一次巻線，Ｎ２〜Ｎ
４：トランスの二次巻線，Ｄ1〜Ｄ4：ダイオード，Ｃ1
〜Ｃ4：コンデンサ，Ｑ：トランジスタ。T: transformer, N1: primary winding of transformer, N2 to N
4: Secondary winding of transformer, D1 to D4: Diode, C1
.About.C4: capacitor, Q: transistor.
Claims (4)
交流電流に変換するスイッチングトランジスタ及びトラ
ンスと、該交流電流を整流するダイオードと、該整流さ
れた直流電流を平滑するチョークコイル及びコンデンサ
とを含み、主電源出力電流及び電圧を出力する主電源部
と、該主電源部から補助電源を得て出力する補助電源部
とを備えるスイッチング電源装置において、前記補助電
源部が、主電源出力電流値が小さいときに主電源出力電
圧を補償する補償電圧を発生する様に構成したことを特
徴とするスイッチング電源装置。1. A switching transistor and a transformer for switching an input DC current to convert it into an AC current, a diode for rectifying the AC current, and a choke coil and a capacitor for smoothing the rectified DC current. A switching power supply device comprising: a main power supply unit that outputs a main power supply output current and a voltage; and an auxiliary power supply unit that obtains and outputs an auxiliary power supply from the main power supply unit, wherein the auxiliary power supply unit has a main power supply output current value. A switching power supply device configured to generate a compensation voltage for compensating a main power supply output voltage when it is small.
交流電流に変換するスイッチングトランジスタ及びトラ
ンスと、該交流電流を整流するダイオードと、該整流さ
れた直流電流を平滑するチョークコイル及びコンデンサ
とを含み、主電源を出力する主電源部と、前記チョーク
コイルの二次巻線から補助電源を得て出力する補助電源
部とを備えるスイッチング電源装置において、前記チョ
ークコイルの二次巻線が、巻始め位置が相反する方向に
接続されている２つ二次巻線により構成されていること
を特徴とするスイッチング電源装置。2. A switching transistor and a transformer for switching an input DC current to convert it into an AC current, a diode for rectifying the AC current, and a choke coil and a capacitor for smoothing the rectified DC current. A switching power supply device comprising: a main power supply unit that outputs a main power supply; and an auxiliary power supply unit that obtains and outputs an auxiliary power supply from a secondary winding of the choke coil, wherein the secondary winding of the choke coil starts winding. A switching power supply device comprising two secondary windings connected in opposite directions.
交流電流に変換するスイッチングトランジスタと、該交
流電流を整流するダイオードと、該整流された直流電流
を平滑するチョークコイル及びコンデンサとを含み、主
電源を出力する主電源部と、前記トランスの補助二次巻
線から補助電源を得て出力する補助電源部とを備えるス
イッチング電源装置において、前記チョークコイルの二
次巻線と前記補助二次巻線とを結合したことを特徴とす
るスイッチング電源装置。3. A switching transistor for switching an input DC current to convert it into an AC current, a diode for rectifying the AC current, a choke coil and a capacitor for smoothing the rectified DC current, and In a switching power supply device including a main power supply unit for outputting power and an auxiliary power supply unit for obtaining and outputting auxiliary power from an auxiliary secondary winding of the transformer, a secondary winding of the choke coil and the auxiliary secondary winding A switching power supply unit, wherein the switching power supply unit is connected to a line.
交流電流に変換するスイッチングトランジスタと、該交
流電流を整流するダイオードと、該整流された直流電流
を平滑するチョークコイル及びコンデンサとを含み、主
電源を出力する主電源部と、前記トランスの２つの補助
二次巻線から補助電源を得て出力する補助電源部とを備
えるスイッチング電源装置において、前記２つの補助二
次巻線の巻始め位置が相反する方向に接続されているこ
とを特徴とするスイッチング電源装置。4. A switching transistor for switching an input DC current to convert it into an AC current, a diode for rectifying the AC current, a choke coil and a capacitor for smoothing the rectified DC current, and In a switching power supply device including a main power supply unit that outputs power and an auxiliary power supply unit that obtains and outputs auxiliary power from two auxiliary secondary windings of the transformer, a winding start position of the two auxiliary secondary windings Are connected in opposite directions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000395304A JP2002199725A (en) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Switching power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000395304A JP2002199725A (en) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Switching power supply device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2002199725A true JP2002199725A (en) | 2002-07-12 |
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| JP2000395304A Pending JP2002199725A (en) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Switching power supply device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002199725A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103607110A (en) * | 2013-11-01 | 2014-02-26 | 东南大学 | Rapid opening switch power supply assisting winding to carry out power supply |
Citations (4)
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-
2000
- 2000-12-26 JP JP2000395304A patent/JP2002199725A/en active Pending
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