JP3263272B2 - Switching power supply - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源を入力とする
スイッチング電源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device having an AC power supply as an input.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は、従来の交流電源を入力とするス
イッチング電源装置の一例を示すもので、交流電源１に
接続された、例えば全波整流ブリッジ回路などの整流回
路２と、この整流回路２に接続されたスイッチング回路
３とから構成され、スイッチング回路３の出力には負荷
４が接続されている。この従来のスイッチング電源装置
におけるスイッチング回路３は、出力トランス５の二次
側には、基準電圧を内蔵した電圧検出器６とこれを出力
するホトカプラ発光部７と出力電圧Ｅo を分圧する抵抗
器８，９とからなる電圧検出部１０と、整流ダイオード
１１と、平滑コンデンサ１２が設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows an example of a conventional switching power supply device having an input of an AC power supply. The rectifier circuit 2 is connected to an AC power supply 1 and has a rectifier circuit 2 such as a full-wave rectifier bridge circuit. A switching circuit 3 is connected to the circuit 2, and a load 4 is connected to an output of the switching circuit 3. The switching circuit 3 in this conventional switching power supply device comprises a voltage detector 6 having a built-in reference voltage, a photocoupler light emitting section 7 for outputting the voltage detector 6, and a resistor 8 for dividing the output voltage Eo on the secondary side of the output transformer 5. , 9, a rectifier diode 11, and a smoothing capacitor 12.
【０００３】また、出力トランス５の一次側には、主ト
ランジスタ１３のベース・エミッタ間に接続された制御
用トランジスタ１４とその時定数回路を形成する抵抗器
１５およびコンデンサ１６と，帰還巻線１７の一端と制
御用トランジスタ１４のベースとの間に接続されたホト
カプラ受光部１８とからなる制御回路部１９と、入力コ
ンデンサ２０と、主トランジスタ１３等の制御用のダイ
オード２１，コンデンサ２２，抵抗器２３，２４などが
設けられている。このスイッチング電源装置では、ホト
カプラ受光部１８と抵抗器１５を流れる電流とコンデン
サ１６により形成される時定数回路で、点ａの電位が制
御用トランジスタ１４の電圧（ＶＢＥ）を越えると、当
該トランジスタ１４はオンし、主トランジスタ１３のベ
ース電流を吸収してこれをオフさせるものである。On the primary side of the output transformer 5, a control transistor 14 connected between the base and the emitter of the main transistor 13, a resistor 15 and a capacitor 16 forming a time constant circuit thereof, and a feedback winding 17 A control circuit unit 19 including a photocoupler light receiving unit 18 connected between one end and the base of the control transistor 14; an input capacitor 20; a control diode 21, a capacitor 22, and a resistor 23 for the main transistor 13 and the like; , 24, etc. are provided. In this switching power supply device, when the potential at the point a exceeds the voltage (VBE) of the control transistor 14 in the time constant circuit formed by the current flowing through the photocoupler light receiving section 18 and the resistor 15 and the capacitor 16, the transistor 14 Turns on, absorbs the base current of the main transistor 13 and turns it off.
【０００４】そして、このとき、電圧検出部１０で出力
電圧を検出し、制御回路部１９のホトカプラ受光部１８
のトランジスタの電流を可変して、制御用トランジスタ
１４を介して主トランジスタ１３のオン・オフを制御
し、出力電圧を一定に保つようにしているものである。
このスイッチング回路３において、出力トランス５の一
次巻線２５に入力電源電圧Ｅi が印加されると、一次巻
線２５の電流は増加しエネルギーが蓄積され、主トラン
ジスタ１３のコレクタ電流が所定値に達して、ベース電
流の減少により主トランジスタ１３がオフすると、一次
巻線２５に蓄積されていたエネルギーは、二次巻線２６
と整流ダイオード１１を通して負荷４に供給される。こ
の一次巻線２５のエネルギーの蓄積と放出の繰り返しに
より、安定的に負荷４に直流電力が供給される。[0004] At this time, the output voltage is detected by the voltage detecting section 10 and the photocoupler light receiving section 18 of the control circuit section 19 is detected.
The on / off of the main transistor 13 is controlled via the control transistor 14 so as to keep the output voltage constant.
In the switching circuit 3, when the input power supply voltage Ei is applied to the primary winding 25 of the output transformer 5, the current in the primary winding 25 increases and energy is accumulated, and the collector current of the main transistor 13 reaches a predetermined value. When the main transistor 13 is turned off due to the decrease in the base current, the energy stored in the primary winding 25 is changed to the secondary winding 26
Is supplied to the load 4 through the rectifier diode 11. By repeating the accumulation and release of the energy of the primary winding 25, DC power is stably supplied to the load 4.
【０００５】このようなスイッチング電源装置におい
て、一次巻線２５に蓄積されていたエネルギーが、例え
ばスイッチング回路３の導通期間が必要以上に長くなっ
た場合、或いは出力側のインピーダンスが急に高くなっ
た場合は、一次巻線２５に蓄積されていたエネルギーが
充分に負荷４に放出されなくなり、このエネルギーは整
流器２側に電圧として印加される。この場合、通常の交
流電源を入力とするスイッチング電源装置では、比較的
に容量の大きい入力コンデンサ２０により、このエネル
ギーを吸収することができた。In such a switching power supply device, the energy stored in the primary winding 25 is, for example, when the conduction period of the switching circuit 3 becomes longer than necessary, or when the impedance on the output side suddenly increases. In this case, the energy stored in the primary winding 25 is not sufficiently released to the load 4, and this energy is applied to the rectifier 2 as a voltage. In this case, in a switching power supply device that inputs a normal AC power supply, the energy can be absorbed by the input capacitor 20 having a relatively large capacity.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
電子機器の一般家庭への普及により、商用電源の電流波
形に高調波成分が含まれることによる障害が多くなり、
その影響が大きくなりつつある。このようなことから、
ＩＥＣ（国際電気標準会議）規則（ＩＥＣ ５５５−
２）により、電源装置等において発生する高調波電流成
分の値を規制することが検討されている。この場合、前
述したスイッチング回路３の入力コンデンサ２０を除去
することにより、高調波成分の発生を抑制することは可
能になる。しかし、入力コンデンサ２０の除去により、
出力トランス５のリセット不良による磁束の飽和や、予
期しない経路への電流の流入という問題が生ずる。本発
明は、簡単な回路構成により、入力コンデンサを除去す
ることによる問題を解決したものである。However, with the recent widespread use of electronic devices in general households, obstacles due to the inclusion of harmonic components in the current waveform of the commercial power supply have increased,
The effect is growing. From such a thing,
IEC (International Electrotechnical Commission) Regulations (IEC 555-
Under 2), regulation of the value of a harmonic current component generated in a power supply device or the like is being studied. In this case, by removing the input capacitor 20 of the switching circuit 3 described above, it becomes possible to suppress the generation of harmonic components. However, by removing the input capacitor 20,
Problems such as saturation of magnetic flux due to reset failure of the output transformer 5 and inflow of current into an unexpected path occur. The present invention has solved the problem caused by removing the input capacitor with a simple circuit configuration.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によるスイッチン
グ電源装置は、商用交流入力電圧を整流して単一極性の
電圧波形を形成する整流回路と、該整流回路の出力を入
力とする入力コンデンサを有しないフライバック型スイ
ッチング回路と、前記整流回路と前記フライバック型ス
イッチング回路との間に設けられた、前記整流回路の整
流ダイオードの逆回復時間より短い逆回復時間を有する
逆流阻止用ダイオードとを備えたものである。A switching power supply according to the present invention comprises a rectifier circuit for rectifying a commercial AC input voltage to form a voltage waveform having a single polarity, and an input capacitor having an output from the rectifier circuit as an input. A flyback-type switching circuit that does not have a reverse-current blocking diode provided between the rectifier circuit and the flyback-type switching circuit and having a reverse recovery time shorter than the reverse recovery time of the rectifier diode of the rectifier circuit. It is provided.
【０００８】[0008]
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す回路図で、
従来例として示した図２と同一部分は同一符号で示し、
その説明を省略する。本発明のスイッチング電源装置が
図２に示した従来例と相違するところは、従来例のスイ
ッチング回路３に設けられていた入力コンデンサ２０を
除去し、整流回路２とスイッチング回路３との間に逆流
阻止用のダイオード２７を設けたものである。このスイ
ッチング電源装置の回路動作は、図２に示した従来例と
同様にスイッチング回路３は、スイッチングサイクル毎
に出力トランス５の一次巻線２５にエネルギーを蓄積
し、かつその二次巻線２６に放出する作用を繰り返して
負荷側に電力を供給する。この蓄積されたエネルギーを
放出する際に、それを吸収する手段即ち入力コンデンサ
２０を備えていない場合、スイッチング回路３側に前記
蓄積エネルギーの放出に基づく電圧を発生するが、この
電圧が整流回路２の出力側の電圧よりも高い場合であっ
ても、整流回路２とスイッチング回路３との間に設けら
れている逆流阻止用のダイオード２７は逆バイアスさ
れ、スイッチング回路３側から整流回路２への電流の流
れは阻止されることになる。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
2 which are the same as those shown in FIG.
The description is omitted. The difference between the switching power supply device of the present invention and the conventional example shown in FIG. 2 is that the input capacitor 20 provided in the switching circuit 3 of the conventional example is removed, and a reverse current flows between the rectifier circuit 2 and the switching circuit 3. A blocking diode 27 is provided. The circuit operation of this switching power supply device is similar to that of the conventional example shown in FIG. 2, in which the switching circuit 3 accumulates energy in the primary winding 25 of the output transformer 5 for each switching cycle and stores the energy in the secondary winding 26 thereof. Electric power is supplied to the load side by repeating the discharging operation. When a means for absorbing the stored energy is released, that is, when the input capacitor 20 is not provided , the above-mentioned stored energy is provided on the switching circuit 3 side.
It generates a voltage based on the release of stored energy, but met if the voltage is higher than the voltage of the output side of the rectifier circuit 2
However, the reverse current blocking diode 27 provided between the rectifier circuit 2 and the switching circuit 3 is reverse-biased, and the current flow from the switching circuit 3 side to the rectifier circuit 2 is blocked.
【０００９】この場合、ダイオード２７の動作速度は、
整流回路２の整流ダイオードの動作速度に比較して高速
であることが必要である。即ち、ダイオード２７の逆回
復時間（ｔrr）は、整流回路２の整流ダイオードの逆回
復時間（ｔrr）よりも短いことを要するものである。例
えば、整流回路２の整流ダイオードの逆回復時間（ｔr
r）は、５０〜１００Ｈｚ程度の周波数に対応している
ので、数マイクロ秒であるのに対し、本発明におけるダ
イオード２７の逆回復時間（ｔrr）は、１００ｋＨｚ以
上のスイッチング回路に接続されるため、数百ナノ秒以
下でなければならない。In this case, the operating speed of the diode 27 is
It is necessary that the operation speed is higher than the operation speed of the rectifier diode of the rectifier circuit 2. That is, the reverse recovery time (trr) of the diode 27 needs to be shorter than the reverse recovery time (trr) of the rectifier diode of the rectifier circuit 2. For example, the reverse recovery time (tr
r) corresponds to a frequency of about 50 to 100 Hz, which is several microseconds, whereas the reverse recovery time (trr) of the diode 27 in the present invention is connected to a switching circuit of 100 kHz or more. Must be less than a few hundred nanoseconds.
【００１０】[0010]
【発明の効果】以上の説明から明らかように、本発明の
スイッチング電源装置は、ＩＥＣ規則により電源装置等
において発生する高調波電流成分の値が規制されること
に対応して、大容量の入力コンデンサの除去を必要とす
るが、この入力コンデンサの除去に伴う前述した問題点
を、逆流阻止用ダイオードを設けるだけの極めて簡単な
回路構成にすることにより解決することができたもの
で、その効果は極めて顕著である。As is apparent from the above description, the switching power supply of the present invention has a large capacity input corresponding to the fact that the value of the harmonic current component generated in the power supply or the like is regulated by the IEC regulations. Although it is necessary to remove the capacitor, the above-described problem associated with the removal of the input capacitor can be solved by using a very simple circuit configuration in which only a reverse current blocking diode is provided. Is very prominent.
【図１】本発明の一実施例のスイッチング電源装置の回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のスイッチング電源装置の一例を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a conventional switching power supply device.
１ 交流電源 ２ 整流回路 ３ スイッチング回路 ４ 負荷 ５ 入力トランス ６ 電圧検出器 ７ ホトカプラ発光部 ８，９，１５，２３，２４ 抵抗器 １０ 電圧検出部 １１ 整流ダイオード １２ 平滑コンデンサ １３ 主トランジスタ １４ 制御用トランジスタ １６，２２コンデンサ １７ 帰還巻線 １８ ホトカプラ受光部 １９ 制御回路部 ２０ 入力コンデンサ ２１ ダイオード ２５ 入力トランスの一次巻線 ２６ 入力トランスの二次巻線 ２７ 逆流阻止用ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Rectifier circuit 3 Switching circuit 4 Load 5 Input transformer 6 Voltage detector 7 Photocoupler light-emitting part 8, 9, 15, 23, 24 Resistor 10 Voltage detector 11 Rectifying diode 12 Smoothing capacitor 13 Main transistor 14 Control transistor 16, 22 capacitor 17 feedback winding 18 photocoupler light receiving section 19 control circuit section 20 input capacitor 21 diode 25 primary winding of input transformer 26 secondary winding of input transformer 27 diode for preventing reverse current
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長潟 信義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐々木 幹雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−137318（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−351250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−23680（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−335250（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/06 H02M 1/12 H02M 3/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Nobuyoshi Nagagata 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-5-137318 (JP, A) JP-A-6-351250 (JP, A) JP-A-62-2680 (JP, A) JP-A-6-335250 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/06 H02M 1/12 H02M 3/28
Claims (1)
の電圧波形を形成する整流回路と、該整流回路の出力を
入力とする入力コンデンサを有しないフライバック型ス
イッチング回路と、前記整流回路と前記フライバック型
スイッチング回路との間に設けられた、前記整流回路の
整流ダイオードの逆回復時間より短い逆回復時間を有す
る逆流阻止用ダイオードとを備えたスイッチング電源装
置。1. A rectifying circuit for rectifying a commercial AC input voltage to form a voltage waveform having a single polarity, a flyback switching circuit having no input capacitor having an output of the rectifying circuit as an input, and the rectifying circuit. A switching power supply device comprising: a reverse current blocking diode provided between a circuit and the flyback switching circuit and having a reverse recovery time shorter than a reverse recovery time of a rectifier diode of the rectifier circuit.
Priority Applications (1)
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| JP06003295A JP3263272B2 (en) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06003295A JP3263272B2 (en) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Switching power supply |
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|---|---|
| JPH08237951A JPH08237951A (en) | 1996-09-13 |
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|---|---|---|---|---|
| FR2925790B1 (en) * | 2007-12-19 | 2010-01-15 | Sagem Defense Securite | ALTERNATIVE / CONTINUOUS CONVERTER WITH GALVANIC INSULATION |
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- 1995-02-24 JP JP06003295A patent/JP3263272B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH08237951A (en) | 1996-09-13 |
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