JPH08275526A - Switching power supply - Google Patents
Switching power supplyInfo
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- JPH08275526A JPH08275526A JP10895495A JP10895495A JPH08275526A JP H08275526 A JPH08275526 A JP H08275526A JP 10895495 A JP10895495 A JP 10895495A JP 10895495 A JP10895495 A JP 10895495A JP H08275526 A JPH08275526 A JP H08275526A
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- secondary winding
- transformer
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源装置に
関し、詳しくは出力電圧の制御回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device, and more particularly to an output voltage control circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】自励式スイッチング電源装置の出力電圧
制御回路として従来は図2に示すようなフォトカプラー
24とトランジスタ21の組合せによる回路が用いられ
ていた。2. Description of the Related Art As an output voltage control circuit for a self-excited switching power supply device, a circuit including a combination of a photocoupler 24 and a transistor 21 as shown in FIG. 2 has been conventionally used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】図2に示した回路では
フォトカプラー24が充電部と非充電部の絶縁を確保し
て出力電圧検出値に応じた強さの光を発光及び受光する
働きをし、トランジスタ21がフォトカプラー24の信
号を増幅してスイッチングトランジスタ12のベース電
流を制御し、また別に接続されているトランジスタ20
がスイッチングトランジスタ12に過電流が流れるのを
防いでいる。In the circuit shown in FIG. 2, the photocoupler 24 functions to secure the insulation between the charged portion and the non-charged portion and emit and receive the light having the intensity corresponding to the detected output voltage value. Then, the transistor 21 amplifies the signal of the photocoupler 24 to control the base current of the switching transistor 12, and the transistor 20 connected separately.
Prevents the overcurrent from flowing through the switching transistor 12.
【0004】本発明は上記のフォトカプラーと2つのト
ランジスタを1つの部品で兼用させることにより回路を
簡素化してコストを下げることを主たる目的としてい
る。The main object of the present invention is to simplify the circuit and reduce the cost by using the above-mentioned photocoupler and two transistors as one component.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスイッチング電源装置は可飽和トランスの
1次巻線に出力電圧検出値に応じた電流を流して可飽和
コアの磁束密度を変化させ、スイッチングトランジスタ
のオン期間を制御している。In order to achieve the above object, the switching power supply device of the present invention changes the magnetic flux density of the saturable core by flowing a current according to the detected output voltage in the primary winding of the saturable transformer. It is changed to control the ON period of the switching transistor.
【0006】[0006]
【作用】可飽和トランスの巻線は飽和前では大きなイン
ピーダンスを示し、飽和後は短絡に近い低いインピーダ
ンスを示す。飽和するまでの時間は可飽和コアが残留磁
束密度から飽和磁束密度に達するまでの時間であるが同
じコアに巻かれた別な巻線に直流バイアス電流を流して
おくことによって残留磁束密度を変えることができる。
そこで1次巻線と2次巻線を用意して1次巻線に出力電
圧検出値に応じた直流バイアス電流を流せば、2次巻線
に電圧を印加したときに飽和するまでの時間を制御する
ことができる。The coil of the saturable transformer has a large impedance before saturation and a low impedance close to a short circuit after saturation. The time until saturation is the time required for the saturable core to reach the saturation magnetic flux density from the residual magnetic flux density, but the residual magnetic flux density is changed by applying a DC bias current to another winding wound on the same core. be able to.
Therefore, if a primary winding and a secondary winding are prepared and a DC bias current according to the output voltage detection value is applied to the primary winding, the time until saturation is reached when a voltage is applied to the secondary winding. Can be controlled.
【0007】可飽和トランスの2次巻線が高いインピー
ダンスを維持している間はメイントランスの正帰還巻線
からスイッチング素子の制御電極に加わる信号のレベル
は十分大きく、スイッチング素子はオン状態を保つ。2
次巻線が低いインピーダンスに変わると、スイッチング
素子はターン・オフする。While the secondary winding of the saturable transformer maintains a high impedance, the level of the signal applied from the positive feedback winding of the main transformer to the control electrode of the switching element is sufficiently high, and the switching element maintains the ON state. . Two
When the secondary winding changes to a low impedance, the switching element turns off.
【0008】出力電圧が上昇すると、帰還制御回路によ
って可飽和トランスの1次巻線に流れる直流バイアス電
流が大きくなり、可飽和トランスのコアの残留磁束密度
と飽和磁束密度の差が縮まり、可飽和トランスの2次巻
線が高いインピーダンスを維持する時間が短くなり、ス
イッチング素子のオン期間は短くなって出力電圧は押し
下げられる。このようにして出力電圧は制御されてい
る。When the output voltage rises, the feedback control circuit increases the DC bias current flowing through the primary winding of the saturable transformer, and the difference between the residual magnetic flux density and the saturated magnetic flux density of the core of the saturable transformer is reduced, resulting in saturable. The time during which the secondary winding of the transformer maintains a high impedance is shortened, the ON period of the switching element is shortened, and the output voltage is pushed down. In this way, the output voltage is controlled.
【0009】可飽和トランスの2次巻線には、オフ期間
に逆方向の電流が流れるのでスイッチングの各サイクル
毎にリセットされる。そのため可飽和トランスの1次巻
線に直流バイアス電流が流れないときの磁束密度の変化
は負側の飽和磁束密度−Bmから正側の飽和磁束密度B
mまでとなり、その幅は2Bmとなる。In the secondary winding of the saturable transformer, a reverse current flows during the off period, so that it is reset every switching cycle. Therefore, the change in the magnetic flux density when the DC bias current does not flow in the primary winding of the saturable transformer changes from the saturation magnetic flux density −Bm on the negative side to the saturation magnetic flux density B on the positive side.
Up to m, the width is 2Bm.
【0010】出力が短絡に近い重負荷になっても上の磁
束密度の変化の幅によってオン期間が制限されるので、
過電流保護の働きを兼ねさせることができる。Even when the output becomes a heavy load close to a short circuit, the ON period is limited by the width of the change in the magnetic flux density.
It can also serve as overcurrent protection.
【0011】また過電流保護が働いて出力電圧が下がる
と、メイントランスの正帰還巻線のオフ期間の電圧も下
がり、可飽和トランスが十分リセットされなくなってオ
ン期間は短くなり出力電流はフォールドバックする。When the output voltage drops due to overcurrent protection, the voltage in the off period of the positive feedback winding of the main transformer also drops, the saturable transformer is not sufficiently reset, the on period becomes short, and the output current folds back. To do.
【0012】[0012]
【実施例】図1は本発明の実施例を示す回路図である。
従来の例を示す図2の回路と同一または同等な部分には
同一の符号を付している。1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
The same or equivalent parts as those of the circuit of FIG. 2 showing the conventional example are designated by the same reference numerals.
【0013】この実施例はリンギングチョークコンバー
タに応用したもので可飽和トランス14以外の部品は、
フォトカプラーとトランジスタを用いた従来のリンギン
グチョークコンバータの構成部品をそのまま使用でき
る。また、この実施例は可飽和トランス14の2次巻線
14bの電圧をスイッチングトランジスタ12のベース
に正帰還する回路にコンデンサ16を用いているが、代
わりにコンデンサと抵抗またはダイオードから構成され
た複合回路を用いることもできる。This embodiment is applied to a ringing choke converter. Parts other than the saturable transformer 14 are
The components of a conventional ringing choke converter using a photo coupler and a transistor can be used as they are. Further, in this embodiment, the capacitor 16 is used in the circuit for positively feeding back the voltage of the secondary winding 14b of the saturable transformer 14 to the base of the switching transistor 12. However, instead of this, a composite composed of a capacitor and a resistor or a diode is used. A circuit can also be used.
【0014】また、この実施例では可飽和トランス14
の1次巻線14aにダイオード16dが直列に接続され
ているがこれは起動時に発振をスムーズにスタートさせ
るためのものである。Further, in this embodiment, the saturable transformer 14 is used.
A diode 16d is connected in series to the primary winding 14a of the above, which is for smoothly starting the oscillation at the time of startup.
【0015】図1の回路に用いる可飽和トランスは外径
4mm内径2mm長さ6mmのごく小さな可飽和コアに
銅線を巻いたもので良いことが実験で確認されている。It has been confirmed by experiments that the saturable transformer used in the circuit shown in FIG. 1 may be a very small saturable core having an outer diameter of 4 mm, an inner diameter of 2 mm and a length of 6 mm wound with a copper wire.
【0016】可飽和トランスはスイッチング電源装置の
充電部と非充電部の絶縁を確保する部品でもあるが、上
記のサイズの可飽和コアに1次巻線として直径0.14
mmのウレタン銅線を、また2次巻線として三層絶縁銅
線を各々巻いて安全規格を満たす可飽和トランスを作る
ことができることも確認されている。The saturable transformer is also a component for ensuring the insulation between the charging part and the non-charging part of the switching power supply device, but the saturable core of the above size has a diameter of 0.14 as a primary winding.
It has also been confirmed that a saturable transformer satisfying safety standards can be made by winding a urethane copper wire of mm and a three-layer insulated copper wire as a secondary winding.
【0017】図1の回路によるスイッチング電源の定電
圧制御は入力電圧の変化に対しても、また出力電流の変
化に対しても従来の方式による回路と変わりがない。The constant voltage control of the switching power supply by the circuit of FIG. 1 is the same as the circuit of the conventional system with respect to the change of the input voltage and the change of the output current.
【0018】図1の回路は本発明の実施例としてリンギ
ングチョークコンバータに応用したものであるが、メイ
ントランスに正帰還巻線を有した自励式スイッチング電
源装置であれば、フォワードコンバータ等の他の方式に
も応用ができる。The circuit of FIG. 1 is applied to a ringing choke converter as an embodiment of the present invention. However, in the case of a self-excited switching power supply device having a positive feedback winding in a main transformer, other circuits such as a forward converter can be used. It can also be applied to the method.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、リンギ
ングチョークコンバータをはじめとする自励式スイッチ
ング電源装置の制御回路を簡素化することができる。ま
たコストを下げ、配線基板上のスペースを狭めることが
できる。As described above, according to the present invention, the control circuit of the self-excited switching power supply device including the ringing choke converter can be simplified. Further, the cost can be reduced and the space on the wiring board can be narrowed.
【0020】スイッチング電源装置の中でリンギングチ
ョークコンバータがその簡素さによって最も広く用いら
れていることから考えても本発明の実用上の効果は大き
い。Considering that the ringing choke converter is the most widely used among switching power supply devices due to its simplicity, the practical effect of the present invention is great.
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】従来の方式を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional method.
1 直流電源 2 負荷 11 メイントランス 12 スイッチングトランジスタ 13 整流平滑回路 14 可飽和トランス 15 抵抗 16 帰還制御回路 17 コンデンサ 18 抵抗 19 抵抗 20 トランジスタ 21 トランジスタ 22 ダイオード 23 抵抗 24 フォトカプラー 11a メイントランスの1次巻線 11b メイントランスの2次巻線 11c メイントランスの正帰還巻線 14a 可飽和トランスの1次巻線 14b 可飽和トランスの2次巻線 16a 抵抗 16b 抵抗 16c 電圧検出用IC 16d ダイオード 1 DC power supply 2 Load 11 Main transformer 12 Switching transistor 13 Rectifying smoothing circuit 14 Saturable transformer 15 Resistor 16 Feedback control circuit 17 Capacitor 18 Resistor 19 Resistor 20 Transistor 21 Transistor 22 Diode 23 Resistor 24 Photocoupler 11a Primary winding of main transformer 11b Secondary winding of main transformer 11c Positive feedback winding of main transformer 14a Primary winding of saturable transformer 14b Secondary winding of saturable transformer 16a Resistance 16b Resistance 16c Voltage detection IC 16d Diode
Claims (1)
るメイントランスと、前記メイントランスの1次巻線に
直列に接続された制御電極を有するスイッチング素子
と、前記メイントランスの2次巻線に接続された整流平
滑回路を備えた自励式スイッチング電源装置において、
1次巻線と2次巻線を有する可飽和トランスを、その2
次巻線の一方の端子を抵抗を介して前記メイントランス
の正帰還巻線の一方の端子に接続し、その2次巻線の他
方の端子を前記メイントランスの正帰還巻線の他方の端
子に接続し、その1次巻線を出力電圧検出値に応じた電
流を供給する帰還制御回路に接続し、かつ前記可飽和ト
ランスの2次巻線両端に生ずる電圧を前記スイッチング
素子の制御電極に正帰還する回路を接続したことを特徴
とするスイッチング電源装置。1. A main transformer having a primary winding, a secondary winding, and a positive feedback winding, a switching element having a control electrode connected in series to the primary winding of the main transformer, and the main transformer. In a self-excited switching power supply device having a rectifying and smoothing circuit connected to the secondary winding of
A saturable transformer having a primary winding and a secondary winding is
One terminal of the secondary winding is connected to one terminal of the positive feedback winding of the main transformer via a resistor, and the other terminal of the secondary winding is the other terminal of the positive feedback winding of the main transformer. Connected to a feedback control circuit that supplies a current according to the output voltage detection value, and the voltage generated across the secondary winding of the saturable transformer is applied to the control electrode of the switching element. A switching power supply device having a circuit for positive feedback connected thereto.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10895495A JPH08275526A (en) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | Switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10895495A JPH08275526A (en) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | Switching power supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08275526A true JPH08275526A (en) | 1996-10-18 |
Family
ID=14497873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10895495A Pending JPH08275526A (en) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | Switching power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08275526A (en) |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP10895495A patent/JPH08275526A/en active Pending
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