JP6602496B2 - Switching power supply circuit and air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、多出力のスイッチング電源回路及び多出力のスイッチング電源回路を備える空気調和機に関する。 The present invention relates to a multi-output switching power supply circuit and an air conditioner including the multi-output switching power supply circuit.
空気調和機は、マイコン、電磁弁及びインバータモジュールといった多くの負荷を有し、様々な出力電圧が必要となる。そのため、複数の巻線の出力を有する絶縁トランスを備える。このような空気調和機が有する従来のスイッチング電源回路では、フィードバック検出回路を有する巻線の負荷に応じてスイッチング素子の制御を行うことで、フィードバック検出回路を有する巻線の出力電圧を安定化している。しかしながら、フィードバック検出回路を有する巻線の出力の負荷の状況によりスイッチング素子が制御されるため、フィードバック検出回路を有する巻線の出力の負荷が変動し、非フィードバック対象の巻線の出力に変動が生じてしまう。 An air conditioner has many loads, such as a microcomputer, a solenoid valve, and an inverter module, and requires various output voltages. Therefore, an insulation transformer having outputs of a plurality of windings is provided. In the conventional switching power supply circuit of such an air conditioner, the output voltage of the winding having the feedback detection circuit is stabilized by controlling the switching element according to the load of the winding having the feedback detection circuit. Yes. However, since the switching element is controlled depending on the load condition of the output of the winding having the feedback detection circuit, the output load of the winding having the feedback detection circuit fluctuates and the output of the non-feedback target winding fluctuates. It will occur.
従来技術の一例である特許文献1には、フィードバック検出回路を有する巻線の出力に接続した疑似負荷の大きさを非フィードバック対象の巻線の出力の負荷制御状態に応じて調整することで巻線の出力電圧の変動を抑制する技術が開示されている。 In Patent Document 1 as an example of the prior art, winding is performed by adjusting the size of a pseudo load connected to the output of a winding having a feedback detection circuit in accordance with the load control state of the output of the non-feedback target winding. A technique for suppressing fluctuations in the output voltage of a wire is disclosed.
しかしながら、上記従来の技術によれば、非フィードバック対象の第1の巻線の負荷に応じてフィードバック検出回路を有する巻線に接続した疑似負荷の制御を行う。そのため、非フィードバック対象の第2の巻線の出力が変動してしまう、という問題があった。 However, according to the above conventional technique, the pseudo load connected to the winding having the feedback detection circuit is controlled according to the load of the first winding to be non-feedback. Therefore, there has been a problem that the output of the second winding to be non-feedback fluctuates.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、非フィードバック対象の複数の巻線の出力の変動を抑制することが可能なスイッチング電源回路を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a switching power supply circuit capable of suppressing fluctuations in the outputs of a plurality of non-feedback windings.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るスイッチング電源回路は、一次巻線と、フィードバック検出回路のフィードバック対象である第1の二次巻線と、前記フィードバック検出回路の非フィードバック対象である第2の二次巻線とを含む、多出力のスイッチング電源回路であって、前記第1の二次巻線の出力電圧を入力とする駆動部品と、前記駆動部品の駆動指令とは負論理にて制御される疑似負荷駆動回路と、前記疑似負荷駆動回路に直列接続された疑似負荷抵抗とを備え、前記疑似負荷抵抗の抵抗値は、前記駆動部品の負荷電流と前記疑似負荷抵抗の疑似負荷電流とが等しくなる値であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a switching power supply circuit according to the present invention includes a primary winding, a first secondary winding that is a feedback target of the feedback detection circuit, and the feedback detection circuit. A multi-output switching power supply circuit including a second secondary winding that is a non-feedback target, the drive component that receives the output voltage of the first secondary winding, and the drive of the drive component The command includes a pseudo load drive circuit controlled by negative logic, and a pseudo load resistor connected in series to the pseudo load drive circuit, and the resistance value of the pseudo load resistor is a load current of the drive component and the load current of the drive component. The pseudo load resistance is a value equal to the pseudo load current.
本発明に係るスイッチング電源回路は、非フィードバック対象の複数の巻線の出力の変動を抑制することが可能という効果を奏する。 The switching power supply circuit according to the present invention has an effect that it is possible to suppress fluctuations in the output of a plurality of non-feedback target windings.
以下に、本発明の実施の形態に係るスイッチング電源回路及び空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a switching power supply circuit and an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るスイッチング電源回路を示す図である。図2は、実施の形態1に係るスイッチング電源回路の動作を示すタイミングチャートである。図1に示すスイッチング電源回路は、一次巻線側回路10と、二次巻線側回路20を有する絶縁トランス30とを備え、多出力である。一次巻線側回路10は、直流電源1と、制御回路及びスイッチング素子を含むスイッチング電源IC(Integrated Circuit)2と、スナバ回路3と、一次巻線4とを備える。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a switching power supply circuit according to the first embodiment. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the switching power supply circuit according to the first embodiment. The switching power supply circuit shown in FIG. 1 includes a primary
二次巻線側回路20は、第1の二次巻線側回路20aと第2の二次巻線側回路20bとを備える。第1の二次巻線側回路20aは、二次巻線5aと、整流素子6aと、平滑コンデンサ7aとを備える。第2の二次巻線側回路20bは、二次巻線5bと、整流素子6bと、平滑コンデンサ7bとを備える。二次巻線5aの一端は二次巻線出力電圧Vaの配線に接続され、二次巻線5aの他端は二次巻線出力電圧Vaの基準電位となる。二次巻線5bの一端は二次巻線出力電圧Vbの配線に接続され、二次巻線5bの他端は二次巻線出力電圧Vbの基準電位となる。
The secondary
また、第1の二次巻線側回路20aは、フィードバック検出回路8と、疑似負荷抵抗9と、疑似負荷駆動回路11とを備える。疑似負荷抵抗9に直列接続された疑似負荷駆動回路11は、駆動部品12とは負論理にて制御IC14で制御される。ここで、負論理は、オンオフが逆の指令であることを意味する。そして、第1の二次巻線側回路20aは、制御IC14と、二次巻線5aの二次巻線出力電圧Vaを入力とする駆動部品12と、駆動部品12に駆動指令を出力する駆動指令回路13とを備える。駆動部品12は、制御IC14にて制御される。
The first secondary
次に、図1に示すスイッチング電源回路の動作について説明する。図1に示すスイッチング電源回路において、二次巻線出力電圧Vaを入力とする駆動部品12が、制御IC14によって駆動指令回路13からの駆動指令によりオンされているときには、駆動部品12に負荷電流Ia1が生じる。そのため、フィードバック検出回路8を備える二次巻線5aの出力の負荷電流Iaは、Ia=Ia1である。Next, the operation of the switching power supply circuit shown in FIG. 1 will be described. In the switching power supply circuit shown in FIG. 1, when the drive component 12 that receives the secondary winding output voltage Va is turned on by the control command from the
また、図1に示すスイッチング電源回路において、駆動部品12が、制御IC14によって駆動指令回路13からの駆動指令によりオフされているときには、制御IC14によって疑似負荷駆動回路11が駆動され、疑似負荷抵抗9に疑似負荷電流Ia2が生じる。そのため、フィードバック検出回路8を備える二次巻線5aの負荷電流Iaは、Ia=Ia2である。In the switching power supply circuit shown in FIG. 1, when the drive component 12 is turned off by the control command from the
そこで、駆動部品12の負荷電流Ia1と疑似負荷電流Ia2とが等しくなるように疑似負荷抵抗9の抵抗値を設定すると、二次巻線5aにおける、駆動部品12の動作状態に起因する負荷電流Iaの変動が抑えられることになり、スイッチング電源IC2の動作状態の変動も抑制することができる。Therefore, when the resistance value of the
そして、図2に示すように、駆動部品12のオンオフに同期して、疑似負荷駆動回路11をオンオフして疑似負荷抵抗9に疑似負荷電流Ia2を発生させると、二次巻線5aにおける負荷電流Iaの変動を抑制することができる。As shown in FIG. 2, when the pseudo
以上、本実施の形態1にて説明したように、フィードバック検出回路8を有する二次巻線5aの負荷電流Iaの変動を抑え、スイッチング電源IC2の動作状態の変動も抑制することで、非フィードバック対象である二次巻線5bの二次巻線出力電圧Vbの変動を抑制することができる。
As described above in the first embodiment, non-feedback is achieved by suppressing fluctuations in the load current Ia of the secondary winding 5a having the feedback detection circuit 8 and suppressing fluctuations in the operating state of the switching power supply IC2. Variations in the secondary winding output voltage Vb of the target
実施の形態2.
実施の形態1では、フィードバック検出回路8を有する二次巻線5aの二次巻線出力電圧Vaを入力とする駆動部品12を制御IC14が制御するとともに、制御IC14が疑似負荷駆動回路11も制御する構成について説明した。しかしながら、実施の形態1の構成は、制御IC14の出力ポートに空きポートがなく、新しく出力ポートを割り当てられない場合には適用することが困難である。そこで、本実施の形態2では、制御IC14の出力ポートに空きがない場合であっても適用可能な、駆動部品12の動作状態を検出して疑似負荷駆動回路11を制御する形態について説明する。
In the first embodiment, the
図3は、実施の形態2に係るスイッチング電源回路を示す図である。図4は、実施の形態2に係るスイッチング電源回路の動作を示すタイミングチャートである。図3に示すスイッチング電源回路は、図1に示すスイッチング電源回路に動作検出兼疑似負荷駆動指令回路15を追加した第1の二次巻線側回路20a2を含む二次巻線側回路20Aを備える構成であり、その他の点は図1に示すスイッチング電源回路と同じ構成であるため実施の形態1の説明を援用し、ここでは説明を省略する。疑似負荷駆動回路11は、駆動部品12の動作状態を検出し、駆動部品12とは負論理にて制御を行う動作検出兼疑似負荷駆動指令回路15で制御される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a switching power supply circuit according to the second embodiment. FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the switching power supply circuit according to the second embodiment. The switching power supply circuit shown in FIG. 3 includes a secondary
次に、図3に示す構成の動作について説明する。図3に示すスイッチング電源回路において、二次巻線出力電圧Vaを入力とする駆動部品12が、制御IC14によって駆動指令回路13の駆動指令によりオフされているときには、このオフ状態を動作検出兼疑似負荷駆動指令回路15にて検出すると、動作検出兼疑似負荷駆動指令回路15にて疑似負荷駆動回路11を駆動することで疑似負荷抵抗9に疑似負荷電流Ia2が生じる。そのため、フィードバック検出回路8を備える二次巻線5aの負荷電流Iaは、Ia=Ia2である。Next, the operation of the configuration shown in FIG. 3 will be described. In the switching power supply circuit shown in FIG. 3, when the drive component 12 that receives the secondary winding output voltage Va is turned off by the drive command of the
そこで、駆動部品12の負荷電流Ia1と疑似負荷電流Ia2とが等しくなるように疑似負荷抵抗9の抵抗値を設定すると、二次巻線5aにおける、負荷電流Iaの変動が抑えられることになり、スイッチング電源IC2の動作状態の変動も抑制することができる。Therefore, if the resistance value of the
そして、図4に示すように、駆動部品12のオンオフを動作検出兼疑似負荷駆動指令回路15にて検出し、駆動部品12とは負論理にて疑似負荷駆動回路11を制御し、疑似負荷抵抗9に疑似負荷電流Ia2を発生させると、二次巻線5aの負荷電流Iaの変動を抑制することができる。Then, as shown in FIG. 4, the on / off of the drive component 12 is detected by the operation detection / pseudo load
以上、本実施の形態2にて説明したように、フィードバック検出回路8を有する二次巻線5aの負荷電流Iaの変動を抑え、スイッチング電源IC2の動作状態の変動も抑制することで、非フィードバック対象である二次巻線5bの二次巻線出力電圧Vbの変動を抑制することができる。 As described above in the second embodiment, non-feedback is achieved by suppressing fluctuations in the load current Ia of the secondary winding 5a having the feedback detection circuit 8 and suppressing fluctuations in the operating state of the switching power supply IC2. Variations in the secondary winding output voltage Vb of the target secondary winding 5b can be suppressed.
従来の構成では、複数の二次巻線を有する絶縁トランスの1つの二次巻線の出力のフィードバック制御を行うと、フィードバック検出回路を有する巻線出力電圧を使用する駆動部品の動作状態によって、フィードバック検出回路を有する巻線の出力の負荷電流が変動するため、フィードバック制御を行っているスイッチング電源ICの動作状態も変動し、非フィードバック対象の巻線の出力が変動してしまう。 In the conventional configuration, when feedback control of the output of one secondary winding of the insulation transformer having a plurality of secondary windings is performed, depending on the operating state of the driving component using the winding output voltage having the feedback detection circuit, Since the load current of the output of the winding having the feedback detection circuit fluctuates, the operating state of the switching power supply IC performing feedback control also fluctuates, and the output of the non-feedback target winding fluctuates.
以上、実施の形態1,2にて説明したように、フィードバック検出回路を有する巻線の出力電圧を使用する駆動部品の負荷電流と等しくなるように調整された疑似負荷抵抗を備え、駆動部品の動作状態とは負論理となるように疑似負荷駆動回路を制御することにより、フィードバック検出回路を有する巻線の負荷電流の変動が抑えられ、スイッチング電源ICの動作状態の変動も抑えられ、非フィードバック対象の巻線の出力を安定化することができる。 As described above in the first and second embodiments, the pseudo load resistance adjusted so as to be equal to the load current of the drive component using the output voltage of the winding having the feedback detection circuit is provided. By controlling the pseudo load drive circuit so that the operating state is negative logic, fluctuations in the load current of the winding having the feedback detection circuit can be suppressed, fluctuations in the operating state of the switching power supply IC can also be suppressed, and non-feedback The output of the target winding can be stabilized.
なお、実施の形態1,2に係るスイッチング電源回路は、空気調和機に適用することができる。このような空気調和機においては、接続する駆動部品の電圧が様々であり非フィードバック対象の巻線の出力を複数有する電源回路を備えることが一般的であり、フィードバック検出回路を有する巻線の出力の疑似負荷の制御により非フィードバック対象の複数の巻線の出力が影響を受ける。非フィードバック対象の複数の巻線の出力の負荷に応じてフィードバック検出回路を有する巻線に接続した疑似負荷の制御では、巻線の出力の各々の負荷の組合せが複雑になり、組合せに応じた疑似負荷抵抗を複数接続する必要がある。そのため、作製コスト、回路の構成及び基板実装面積が大きくなる。
The switching power supply circuit according to
そこで、実施の形態1,2にて説明した構成とすると、フィードバック検出回路を有する二次巻線の出力電圧を使用する駆動部品の動作状態によって、フィードバック検出回路を有する二次巻線の出力に接続された疑似負荷抵抗の通電を制御することで、フィードバック検出回路を有する二次巻線の出力の負荷の変動を抑制してスイッチング電源ICの動作状態の変動を抑え、非フィードバック対象の二次巻線の出力の変動を抑制することができる。 Therefore, with the configuration described in the first and second embodiments, the output of the secondary winding having the feedback detection circuit is changed depending on the operating state of the driving component that uses the output voltage of the secondary winding having the feedback detection circuit. By controlling the energization of the connected pseudo load resistor, the fluctuation of the output of the secondary winding having the feedback detection circuit is suppressed, the fluctuation of the operating state of the switching power supply IC is suppressed, and the secondary of the non-feedback target Variations in the output of the winding can be suppressed.
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the content of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations within the scope of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 直流電源、2 スイッチング電源IC、3 スナバ回路、4 一次巻線、5a,5b 二次巻線、6a,6b 整流素子、7a,7b 平滑コンデンサ、8 フィードバック検出回路、9 疑似負荷抵抗、10 一次巻線側回路、11 疑似負荷駆動回路、12 駆動部品、13 駆動指令回路、14 制御IC、15 動作検出兼疑似負荷駆動指令回路、20,20A 二次巻線側回路、20a,20a2 第1の二次巻線側回路、20b 第2の二次巻線側回路、30 絶縁トランス。 1 DC power supply, 2 switching power supply IC, 3 snubber circuit, 4 primary winding, 5a, 5b secondary winding, 6a, 6b rectifier, 7a, 7b smoothing capacitor, 8 feedback detection circuit, 9 pseudo load resistance, 10 primary Winding side circuit, 11 pseudo load drive circuit, 12 drive component, 13 drive command circuit, 14 control IC, 15 operation detection and pseudo load drive command circuit, 20, 20A secondary winding side circuit, 20a, 20a2 first Secondary winding side circuit, 20b Second secondary winding side circuit, 30 Insulation transformer.
Claims (3)
前記第1の二次巻線の出力電圧を入力とする駆動部品と、
前記駆動部品の駆動指令とは負論理にて制御される疑似負荷駆動回路と、
前記疑似負荷駆動回路に直列接続された疑似負荷抵抗とを備え、
前記疑似負荷抵抗の抵抗値は、前記駆動部品の負荷電流と前記疑似負荷抵抗の疑似負荷電流とが等しくなる値であることを特徴とするスイッチング電源回路。A multi-output switching power supply circuit including a primary winding, a first secondary winding that is a feedback target of the feedback detection circuit, and a second secondary winding that is a non-feedback target of the feedback detection circuit. There,
A drive component that receives the output voltage of the first secondary winding;
The drive command of the drive component is a pseudo load drive circuit controlled by negative logic,
A pseudo load resistor connected in series to the pseudo load drive circuit;
The switching power supply circuit according to claim 1, wherein the resistance value of the pseudo load resistor is a value at which a load current of the driving component is equal to a pseudo load current of the pseudo load resistor.
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