JPH05176535A - Power circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To avoid that a smoothing circuit and a choke coil in a DC-DC converter become large in size and to enable miniaturization thereof. CONSTITUTION:A second winding 8b and a pair of second switch elements 6p 7 are provided on the primary side of a transformer 8 for voltage transformation of a DC-DC converter which applies an ON-OFF control to switch elements 4 and 5 by push-pull signals (a) and (b) subjected to PWM modulation. These second switch elements 6p 7 are so constructed as to be subjected to the ON- OFF control by 50% duty control signals (c) and (d) made synchronous with the push-pull signals respectively and having reverse phases, and the energy accumulated in a choke coil is transmitted onto the output side through the second winding 8b when both of the switch elements 4 and 5 are OFF.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電源回路に関し、特にプ
ッシュプル型スイッチング動作を行うＤＣ−ＤＣコンバ
ータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit, and more particularly to a DC-DC converter which performs push-pull type switching operation.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来この種の電源回路は、図３に一例を
示すように、入力電圧源１が入力されるチョークコイル
２と、転流回路３と、パルス幅変調（ＰＷＭ）されたプ
ッシュプル信号を出力する制御回路１２と、この制御信
号で動作するスイッチ素子４，５と、変圧用のトランス
８と、整流回路９，１０と、平滑回路１１から構成され
る。この電源回路では、制御回路１２から出力されるＰ
ＷＭ信号のデューティを適宜に設定することで、スイッ
チ素子４，５のオン時間を制御し、トランス８の２次側
の出力電圧を制御することができる。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 3, a power supply circuit of this type has a choke coil 2 to which an input voltage source 1 is input, a commutation circuit 3, and a pulse width modulated (PWM) push. It is composed of a control circuit 12 that outputs a pull signal, switch elements 4 and 5 that operate with this control signal, a transformer 8 for transformation, rectifier circuits 9 and 10, and a smoothing circuit 11. In this power supply circuit, P output from the control circuit 12
By appropriately setting the duty of the WM signal, it is possible to control the on time of the switch elements 4 and 5 and control the output voltage of the secondary side of the transformer 8.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
源回路では、スイッチ素子４，５をＰＷＭ制御を行って
いるために、２つのスイッチ素子が同時にオフする期間
が存在する。このようにスイッチ素子４，５が同時にオ
フ状態となった時には、チョークコイル２に蓄えられた
エネルギは転流回路３を通り入力電圧源１へ帰還され
る。このため、この期間には出力側へエネルギが伝達さ
れなくなり、出力リップル電圧が大きくなる。したがっ
て、これを抑制するために、平滑回路１１が大型化して
しまうという問題がある。However, in this power supply circuit, since the switch elements 4 and 5 are PWM-controlled, there is a period in which the two switch elements are simultaneously turned off. Thus, when the switch elements 4 and 5 are simultaneously turned off, the energy stored in the choke coil 2 is fed back to the input voltage source 1 through the commutation circuit 3. Therefore, energy is not transferred to the output side during this period, and the output ripple voltage increases. Therefore, in order to suppress this, there is a problem that the smoothing circuit 11 becomes large.

【０００４】又、この場合転流回路３を平滑回路１１へ
接続し、出力側へ放出することも可能であるが、転流回
路を出力側へ接続するためには、入出力間の絶縁耐圧を
とる必要があるため、高圧電源回路に用いる場合、チョ
ークコイル２が大型化してしまうという問題がある。本
発明の目的は、小型化を可能にした電源回路を提供する
ことにある。In this case, it is possible to connect the commutation circuit 3 to the smoothing circuit 11 and discharge it to the output side. However, in order to connect the commutation circuit to the output side, the dielectric breakdown voltage between the input and output is required. Therefore, there is a problem that the choke coil 2 becomes large in size when used in a high voltage power supply circuit. An object of the present invention is to provide a power supply circuit that can be downsized.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の電源回路は、Ｐ
ＷＭ変調されたプッシュプル信号でスイッチ素子をオン
・オフ制御するＤＣ−ＤＣコンバータの変圧用トランス
の１次側に第２の巻線と、一対の第２のスイッチ素子を
設け、これら第２のスイッチ素子をプッシュプル信号と
夫々同期された逆位相の50％デューティ制御信号により
オン・オフ制御するように構成する。この場合、チョー
クコイルの２次側に第２の巻線を接続し、一対のスイッ
チ素子がプッシュプル信号により共にオフされたとき
に、チョークコイルに貯えられたエネルギを第２の巻線
及び第２のスイッチ素子を通してトランスの２次側に伝
送可能とするThe power supply circuit of the present invention is a P circuit.
A second winding and a pair of second switch elements are provided on the primary side of a transformer for transformation of a DC-DC converter that controls ON / OFF of the switch elements with a WM-modulated push-pull signal. The switch element is configured to be turned on / off by an antiphase 50% duty control signal that is synchronized with the push-pull signal. In this case, the second winding is connected to the secondary side of the choke coil, and when the pair of switch elements are both turned off by the push-pull signal, the energy stored in the choke coil is transferred to the second winding and the second winding. Allows transmission to the secondary side of the transformer through the 2 switch element

【０００６】[0006]

【作用】ＰＷＭ変調されたプッシュプル信号によってス
イッチ素子が共にオフされたときに、50％デューティ制
御信号によって第２のスイッチ素子をオン状態に保ち、
チョークコイルに蓄えられたエネルギを第２のスイッチ
素子及び第２の巻線を通してトランスの２次側に伝達
し、エネルギ伝達の休止期間を解消する。When the switch elements are both turned off by the PWM-modulated push-pull signal, the 50% duty control signal keeps the second switch element on.
The energy stored in the choke coil is transmitted to the secondary side of the transformer through the second switch element and the second winding to eliminate the idle period of energy transmission.

【０００７】[0007]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の回路図である。同図にお
いて、２はチョークコイル、３は転流回路、９，１０は
整流回路、１１は平滑回路であり、図２の構成と同じで
ある。ここで、トランス８の一次側にはパルス幅制御
（ＰＷＭ）用巻線８ａと、50％デューティ用巻線８ｂが
設けられており、特に50％デューティ用巻線８ｂはチョ
ークコイル２の２次側へ接続されている。又、ＰＷＭ用
巻線８ａにはスイッチ素子４，５を接続し、50％デュー
ティ用巻線８ｂにはスイッチ素子６，７を接続し、これ
らを制御回路１２から出力される制御信号ａ〜ｄによっ
て駆動するように構成する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 2 is a choke coil, 3 is a commutation circuit, 9 and 10 are rectifying circuits, and 11 is a smoothing circuit, which are the same as those in FIG. Here, a pulse width control (PWM) winding 8a and a 50% duty winding 8b are provided on the primary side of the transformer 8, and especially the 50% duty winding 8b is a secondary winding of the choke coil 2. Connected to the side. Further, the PWM winding 8a is connected to the switching elements 4 and 5, the 50% duty winding 8b is connected to the switching elements 6 and 7, and the control signals a to d output from the control circuit 12 are supplied. Configured to be driven by.

【０００８】図２に示すように、制御信号ａ〜ｄのう
ち、スイッチ素子４，５に供給されるＰＷＭ信号ａ，ｂ
はこれまでと同様に適宜のデューティに設定され、50％
デューティ信号ｃ，ｄは互いに逆位相の50％のデューテ
ィに設定される。又、ＰＷＭ信号ａと50％デューティ信
号ｃの立ち上がりと、ＰＷＭ信号ｂと50％デューティ信
号ｄの立ち上がりは夫々一致しており、これによりスイ
ッチ素子４とスイッチ素子６のターンオンは同期し、ス
イッチ素子５とスイッチ素子７のターンオンも同期す
る。As shown in FIG. 2, among the control signals a to d, the PWM signals a and b supplied to the switch elements 4 and 5 are used.
Is set to the appropriate duty as before, 50%
The duty signals c and d are set to have a duty of 50% in opposite phase. Further, the rising edges of the PWM signal a and the 50% duty signal c and the rising edges of the PWM signal b and the 50% duty signal d coincide with each other, whereby the turn-on of the switch element 4 and the switch element 6 are synchronized, and the switch element is switched. The turn-on of switch element 5 and the switch element 7 are also synchronized.

【０００９】この構成によれば、スイッチ素子４がオン
している時、入力電圧源１から供給されるエネルギは、
チョークコイル２を通り、トランス８のＰＷＭ用巻線８
ａ及び50％デューティ用巻線８ｂの各１次巻線から２次
巻線８ｃ、スイッチ素子４を流れ出力側へ伝送される。
スイッチ素子４がオフすると、先程まで流れていた電流
によってチョークコイル２に蓄えられたエネルギは、転
流回路３から50％デューティ用巻線８ｂを経て、スイッ
チ素子６を流れ、出力側へ供線される。スイッチ素子６
がターンオフすると同時にスイッチ素子５，７がターン
オンし、同様のエネルギ伝達が行われる。したがって、
出力側から見た場合、エネルギ伝達の行われない休止期
間がないため、整流回路９，１０及び平滑回路１１を通
って得られたリップル電圧は休止期間のある回路に較べ
小さなものとなり、平滑回路１１を大型化することなく
出力特性が改善される。According to this structure, when the switch element 4 is turned on, the energy supplied from the input voltage source 1 is
Pass the choke coil 2 and the PWM winding 8 of the transformer 8.
a and 50% duty winding 8b from each primary winding to secondary winding 8c and switch element 4, and is transmitted to the output side.
When the switch element 4 is turned off, the energy stored in the choke coil 2 due to the current that has flowed until then flows from the commutation circuit 3 through the 50% duty winding 8b, the switch element 6, and is supplied to the output side. To be done. Switch element 6
Is turned off, the switch elements 5 and 7 are turned on at the same time, and similar energy transfer is performed. Therefore,
When viewed from the output side, since there is no idle period during which energy is not transferred, the ripple voltage obtained through the rectifying circuits 9 and 10 and the smoothing circuit 11 is smaller than that of a circuit having an idle period, and the smoothing circuit The output characteristics are improved without increasing the size of 11.

【００１０】[0010]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、トランス
に第２の巻線及び第２のスイッチ素子を設け、この第２
のスイッチ素子をプッシュプル信号と同期された50％デ
ューティ信号によりスイッチング動作を行うことで、チ
ョークコイルに蓄えられたエネルギをトランスの第２の
巻線を介して出力側へ伝達することが可能となり、エネ
ルギ伝達の休止期間が存在しなくなり、平滑回路やチョ
ークコイルの大型化を回避し、電源回路の小型化を図る
ことができるという効果を有する。As described above, according to the present invention, the transformer is provided with the second winding and the second switching element, and the second winding and the second switching element are provided.
By performing the switching operation of the switch element of with the 50% duty signal synchronized with the push-pull signal, it becomes possible to transfer the energy stored in the choke coil to the output side through the second winding of the transformer. Thus, there is no pause period for energy transmission, the smoothing circuit and the choke coil can be prevented from increasing in size, and the power supply circuit can be downsized.

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

【図１】本発明の電源回路の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a power supply circuit of the present invention.

【図２】制御回路から出力させる制御用信号の波形図で
ある。FIG. 2 is a waveform diagram of a control signal output from a control circuit.

【図３】従来の電源回路の一例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an example of a conventional power supply circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 入力電圧源 ２ チョークコイル ４，５ スイッチ素子 ６，７ 第２のスイッチ素子 ８ トランス ８ａ ＰＷＭ用巻線 ８ｂ 50％デューティ用巻線 ９，１０ 整流回路 １１ 平滑回路 1 Input Voltage Source 2 Choke Coil 4,5 Switch Element 6,7 Second Switch Element 8 Transformer 8a PWM Winding 8b 50% Duty Winding 9,10 Rectifier Circuit 11 Smoothing Circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 変圧用トランスの１次側にチョークコイ
ルと、パルス幅変調されたプッシュプル信号によりオン
・オフ動作される一対のスイッチ素子を備えるＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータにおいて、前記トランスの１次側に第２の
巻線と、この巻線に接続される一対の第２のスイッチ素
子を設け、これら第２のスイッチ素子を前記プッシュプ
ル信号と夫々同期された逆位相の50％デューティ制御信
号によりオン・オフ制御するように構成したことを特徴
とする電源回路。1. A DC-D provided with a choke coil on the primary side of a transformer for transformation and a pair of switch elements that are turned on / off by a push-pull signal whose pulse width is modulated.
In the C converter, a second winding and a pair of second switch elements connected to this winding are provided on the primary side of the transformer, and these second switch elements are respectively synchronized with the push-pull signal. A power supply circuit characterized by being configured to perform on / off control by a 50% duty control signal of opposite phase. 【請求項２】 チョークコイルの２次側に第２の巻線を
接続し、一対のスイッチ素子がプッシュプル信号により
共にオフされたときに、チョークコイルに貯えられたエ
ネルギを第２の巻線及び第２のスイッチ素子を通してト
ランスの２次側に伝達可能とする請求項１の電源回路。2. A second winding is connected to the secondary side of the choke coil, and when the pair of switch elements are both turned off by a push-pull signal, the energy stored in the choke coil is transferred to the second winding. The power supply circuit according to claim 1, wherein the power can be transmitted to the secondary side of the transformer through the second switch element.