JP2003244962A - Switching power source - Google Patents

Switching power source

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JP2003244962A
JP2003244962A JP2002040719A JP2002040719A JP2003244962A JP 2003244962 A JP2003244962 A JP 2003244962A JP 2002040719 A JP2002040719 A JP 2002040719A JP 2002040719 A JP2002040719 A JP 2002040719A JP 2003244962 A JP2003244962 A JP 2003244962A
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JP
Japan
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circuit
output
switching
power supply
switching element
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Application number
JP2002040719A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Shimokura
良信 下蔵
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power source capable of reducing loss, improving control and a power factor and controlling the stabilization of an output voltage using a single control system. <P>SOLUTION: A switching element SW is controlled on and off at a frequency higher than the frequency of an AC power source AC. The element SW supplies a rectified output to an inductor L during the on-period of the element SW to store energy, discharges a capacitor C to supply power to an input winding T1, and discharges the energy stored in the inductor L during the off-period of the element SW to charge the capacitor C. An output circuit 3 converts a voltage induced to an output winding T2 into a DC and outputs the DC. A control circuit 4 is electrically insulated from an input side, and disposed at an output side to synchronous-control both a power factor improving type power converter 2 circuit and a synchronous rectifier circuit 31. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディザ回路を応用
した力率改善型電力変換回路を備えた同期整流型のスイ
ッチング電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous rectification type switching power supply device equipped with a power factor correction type power conversion circuit to which a dither circuit is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチング電源装置は、交流電源を入
力整流平滑回路によって整流・平滑して直流電圧に変換
し、この直流電圧をスイッチング素子によって断続し、
スイッチング出力を出力整流平滑回路に供給し、整流・
平滑して任意の直流出力電圧を得るようになっている。
このようなスイッチング電源装置において、入力側の平
滑回路がコンデンサインプット型であると、入力電流が
流れるのは、整流電圧が入力平滑コンデンサの充電電圧
より高い期間のみとなり、力率を低下させるという問題
があった。この問題を解決するため、従来から、DC−
DCコンバータの前段に昇圧型力率改善回路を備えたス
イッチング電源装置が用いられている。
2. Description of the Related Art A switching power supply device rectifies and smoothes an AC power supply by an input rectifying and smoothing circuit to convert it into a DC voltage, which is intermittently switched by a switching element.
Supply the switching output to the output rectification smoothing circuit,
It is smoothed to obtain an arbitrary DC output voltage.
In such a switching power supply device, if the smoothing circuit on the input side is a capacitor input type, the input current flows only during a period when the rectified voltage is higher than the charging voltage of the input smoothing capacitor, which causes a reduction in power factor. was there. To solve this problem, DC-
A switching power supply device including a step-up power factor correction circuit is used in front of a DC converter.

【0003】昇圧型力率改善回路は、チョークコイル
と、スイッチング素子と、整流平滑回路と、制御回路と
を含んでいる。チョークコイルには交流電源を整流した
電圧が供給される。スイッチング素子は、チョークコイ
ルを通して供給される整流電圧を交流電源の周波数より
高い周波数でスイッチングし、昇圧して出力する。整流
平滑回路は、スイッチングされた出力を整流・平滑し、
入力の整流電圧より高い直流電圧に変換して出力する。
制御回路は、スイッチング素子のスイッチングを制御す
る。
The booster type power factor correction circuit includes a choke coil, a switching element, a rectifying / smoothing circuit, and a control circuit. A voltage obtained by rectifying an AC power supply is supplied to the choke coil. The switching element switches the rectified voltage supplied through the choke coil at a frequency higher than the frequency of the AC power source, boosts the voltage, and outputs the boosted voltage. The rectifying and smoothing circuit rectifies and smoothes the switched output,
Converted to a DC voltage higher than the input rectified voltage and output.
The control circuit controls switching of the switching element.

【0004】スイッチング素子は、入力の整流電圧を交
流電源の周波数より高い周波数でスイッチングし、昇圧
して出力するから、交流一周期の全期間を通じて入力電
流を分散して流すことができる。スイッチング素子に流
れる電流を、前記交流電源の電圧波形に比例するように
制御すれば、スイッチング電源装置の力率を改善するこ
とができる。
Since the switching element switches the rectified voltage of the input at a frequency higher than the frequency of the AC power source, boosts and outputs the rectified voltage, the input current can be distributed and flowed throughout the entire period of one AC cycle. If the current flowing through the switching element is controlled so as to be proportional to the voltage waveform of the AC power supply, the power factor of the switching power supply device can be improved.

【0005】また、近年スイッチング電源装置には、上
述の力率の改善とあわせ、変換効率の向上が求められて
いる。この要求に対処するため、DC−DCコンバータ
の出力整流回路を構成する整流ダイオードに代えて、そ
れよりも電圧降下の低い電界効果トランジスタ等を用い
て同期整流回路を構成し、出力整流回路の損失を低減す
る手段が提案されている。
In addition, in recent years, switching power supplies have been required to have improved conversion efficiency in addition to the above-mentioned improvement in power factor. In order to cope with this demand, instead of the rectifying diode forming the output rectifying circuit of the DC-DC converter, a field effect transistor or the like having a lower voltage drop is used to form the synchronous rectifying circuit, resulting in loss of the output rectifying circuit. Means have been proposed.

【0006】しかしながら、このような同期整流回路を
備えたDC−DCコンバータの前段に、上述の如くの昇
圧型力率改善回路を設けてスイッチング電源装置を構成
すると、力率改善回路、DC−DCコンバータの電力変
換回路および同期整流回路に対して、それぞれ制御回路
を必要とし、回路構成が極めて複雑になる。
However, when the step-up type power factor improving circuit as described above is provided in the preceding stage of the DC-DC converter provided with such a synchronous rectifying circuit to constitute the switching power supply device, the power factor improving circuit and the DC-DC are provided. A control circuit is required for each of the power conversion circuit and the synchronous rectification circuit of the converter, and the circuit configuration becomes extremely complicated.

【0007】他方、力率改善回路の一形態として、ディ
ザ回路もしくはディザ回路を応用した回路が知られてい
る(例えば、特許第2808190号、特開平8−29
4279号、特開平8−172774号、特開平9−2
15332号、特開平11−191960号各公報
等)。このような、ディザ回路もしくはディザ回路を応
用した力率改善型電力変換回路は、力率改善と出力電圧
の安定化制御が単一の制御系で行える利点がある。しか
し、出力整流回路を同期整流回路とした場合、制御対象
が入力側と出力側とに存在するため、整流ダイオードを
用いた従来の出力整流回路を単に同期整流回路に置き換
えただけでは二系統の制御系が必要となり、依然として
回路構成が複雑になる。
On the other hand, as one form of the power factor correction circuit, a dither circuit or a circuit to which the dither circuit is applied is known (for example, Japanese Patent No. 2808190, JP-A-8-29).
4279, JP-A-8-172774, JP-A-9-2
15332, JP-A-11-191960, etc.). Such a dither circuit or a power factor correction type power conversion circuit to which the dither circuit is applied has an advantage that power factor correction and output voltage stabilization control can be performed by a single control system. However, when the output rectifier circuit is a synchronous rectifier circuit, the control target exists on the input side and the output side. Therefore, simply replacing the conventional output rectifier circuit using the rectifier diode with the synchronous rectifier circuit results in two systems. A control system is required, and the circuit configuration is still complicated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、同期
整流回路による損失の低減と力率の改善が可能なスイッ
チング電源装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switching power supply device capable of reducing loss and improving power factor by a synchronous rectification circuit.

【0009】本発明のもう一つの課題は、単一の制御系
で制御できるスイッチング電源装置を提供することであ
る。
Another object of the present invention is to provide a switching power supply device which can be controlled by a single control system.

【0010】本発明の更にもう一つの課題は、単一のス
イッチング周波数で駆動できるスイッチング電源装置を
提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a switching power supply device which can be driven at a single switching frequency.

【0011】本発明の更にもう一つの課題は、回路構成
が簡単で、安定した動作が得られるスイッチング電源装
置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a switching power supply device having a simple circuit configuration and capable of stable operation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るスイッチング電源装置は、整流回路
と、力率改善型電力変換回路と、出力回路と、制御回路
とを含む。
In order to solve the above problems, a switching power supply device according to the present invention includes a rectifier circuit, a power factor correction type power conversion circuit, an output circuit, and a control circuit.

【0013】前記整流回路は、交流電源を整流して整流
出力を生成し、生成した整流出力を前記力率改善型電力
変換回路に供給する。
The rectifier circuit rectifies an AC power source to generate a rectified output, and supplies the generated rectified output to the power factor improving power conversion circuit.

【0014】前記力率改善型電力変換回路は、変換トラ
ンスと、スイッチング素子と、インダクタと、コンデン
サと、ダイオードとを含む。
The power factor improving power conversion circuit includes a conversion transformer, a switching element, an inductor, a capacitor, and a diode.

【0015】前記変換トランスは、入力巻線と出力巻線
とを含み、前記出力巻線に電圧を誘起する。
The conversion transformer includes an input winding and an output winding, and induces a voltage in the output winding.

【0016】前記ダイオードは前記インダクタに加わる
逆電圧を阻止する如く接続される。
The diode is connected to block a reverse voltage applied to the inductor.

【0017】前記スイッチング素子は、前記交流電源の
周波数より高い周波数でオン・オフ制御され、前記スイ
ッチング素子のオン期間に、前記整流出力を前記インダ
クタに供給してエネルギーを蓄えるとともに、前記コン
デンサを放電させて前記入力巻線に電力を供給し、前記
スイッチング素子のオフ期間に、前記インダクタに蓄え
られていたエネルギーを放出して、前記コンデンサを充
電する如く接続される。
The switching element is ON / OFF controlled at a frequency higher than the frequency of the AC power supply, and supplies the rectified output to the inductor to store energy and discharge the capacitor during the ON period of the switching element. Then, power is supplied to the input winding, and the energy stored in the inductor is released during the off period of the switching element to charge the capacitor.

【0018】前記出力回路は、同期整流回路と出力平滑
回路とを含み、前記出力巻線に接続され、前記出力巻線
に誘起した電圧を整流・平滑し、直流に変換して出力す
る。
The output circuit includes a synchronous rectification circuit and an output smoothing circuit, is connected to the output winding, rectifies and smoothes the voltage induced in the output winding, converts the voltage into DC, and outputs the DC.

【0019】前記制御回路は、入力側と電気的に絶縁さ
れて出力側に配置され、前記力率改善型電力変換回路と
前記同期整流回路との両方を同期制御する。
The control circuit is electrically insulated from the input side and arranged on the output side, and synchronously controls both the power factor correction type power conversion circuit and the synchronous rectification circuit.

【0020】本発明は、ディザ回路もしくはディザ回路
を応用した力率改善型電力変換回路において、力率改善
と出力電圧の安定化制御が単一の制御系で行えることに
着目し、ディザ回路もしくはディザ回路を応用した力率
改善型電力変換回路に同期整流回路を組み合わせたと
き、ディザ回路もしくはディザ回路を応用した力率改善
型電力変換回路の制御を出力側から行うことが、同期整
流回路の制御を入力側から行うことと較べ、回路構成を
簡単にできるとの着想に至りなされたものである。
The present invention focuses on the fact that a single control system can perform power factor correction and output voltage stabilization control in a dither circuit or a power factor correction type power conversion circuit applying the dither circuit. When a synchronous rectification circuit is combined with a power factor correction type power conversion circuit applying a dither circuit, it is possible to control the dither circuit or the power factor correction type power conversion circuit applying the dither circuit from the output side. The idea is that the circuit configuration can be simplified compared to the case where the control is performed from the input side.

【0021】即ち、上述したスイッチング電源装置にお
いて、前記整流回路は、交流電源を整流して整流出力を
生成し、生成した整流出力を前記力率改善型電力変換回
路に供給する。前記力率改善型電力変換回路は、変換ト
ランスと、スイッチング素子と、インダクタと、コンデ
ンサと、ダイオードとを含む。前記ダイオードは前記イ
ンダクタに加わる逆電圧を阻止する如く接続される。
That is, in the above-described switching power supply device, the rectifier circuit rectifies an AC power source to generate a rectified output, and supplies the generated rectified output to the power factor correction type power conversion circuit. The power factor correction type power conversion circuit includes a conversion transformer, a switching element, an inductor, a capacitor, and a diode. The diode is connected to block the reverse voltage applied to the inductor.

【0022】前記スイッチング素子は、前記交流電源の
周波数より高い周波数でオン・オフ制御され、前記スイ
ッチング素子のオン期間に、前記整流出力を前記インダ
クタに供給してエネルギーを蓄えるとともに、前記コン
デンサを放電させて前記入力巻線に電力を供給し、前記
スイッチング素子のオフ期間に、前記インダクタに蓄え
られていたエネルギーを放出して、前記コンデンサを充
電する如く接続されるから、交流一周期の全期間を通じ
て入力電流をオン・オフし、入力電流を分散して流すこ
とができる。
The switching element is ON / OFF controlled at a frequency higher than the frequency of the AC power supply, and supplies the rectified output to the inductor to store energy and discharges the capacitor during the ON period of the switching element. Then, the power is supplied to the input winding, the energy stored in the inductor is released during the OFF period of the switching element, and the capacitor is connected so as to charge the capacitor. The input current can be turned on and off via the, and the input current can be distributed and passed.

【0023】前記出力回路は、同期整流回路と出力平滑
回路とを含み、前記出力巻線に接続され、前記入力巻線
に供給された電力を整流・平滑し、直流に変換して出力
する。
The output circuit includes a synchronous rectification circuit and an output smoothing circuit, is connected to the output winding, rectifies and smoothes the electric power supplied to the input winding, converts the electric power into a direct current, and outputs the direct current.

【0024】前記制御回路は、入力側と電気的に絶縁さ
れて出力側に配置され、前記力率改善型電力変換回路と
前記同期整流回路との両方を同期制御するから一系統の
制御系で力率の改善と出力電圧の安定化制御が可能とな
る。
The control circuit is electrically insulated from the input side and arranged on the output side, and synchronously controls both the power factor correction type power conversion circuit and the synchronous rectification circuit. It is possible to improve the power factor and stabilize the output voltage.

【0025】このように、本発明のスイッチング電源装
置は、同期整流回路により損失の低減が図れ、同期整流
回路の制御、力率の改善および出力電圧の安定化制御が
単一の制御系で可能であり、しかも単一のスイッチング
周波数で駆動できるので、回路構成が簡単で、安定した
動作を得ることができる。
As described above, in the switching power supply device of the present invention, the loss can be reduced by the synchronous rectification circuit, and the control of the synchronous rectification circuit, the improvement of the power factor and the stabilization control of the output voltage can be performed by a single control system. In addition, since it can be driven at a single switching frequency, the circuit configuration is simple and stable operation can be obtained.

【0026】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添
付図面は、単なる例示に過ぎない。
Other objects, configurations and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the attached drawings are merely examples.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るスイッチン
グ電源装置の一実施例を示す電気回路図である。図示さ
れたスイッチング電源装置は、整流回路1と、力率改善
型電力変換回路2と、出力回路3と、制御回路4とを含
んでいる。ACは交流電源、5は入力側と出力側とを電
気的に絶縁して制御信号を伝送する絶縁結合回路であ
る。
1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a switching power supply device according to the present invention. The illustrated switching power supply device includes a rectifier circuit 1, a power factor correction type power conversion circuit 2, an output circuit 3, and a control circuit 4. AC is an AC power supply, and 5 is an insulation coupling circuit that electrically insulates the input side and the output side and transmits a control signal.

【0028】整流回路1は、交流電源ACを整流して整
流出力を生成する回路であり、ダイオードブリッジ等で
構成される。交流電源ACは商用交流以外のその他の交
流電源であってもよい。
The rectifier circuit 1 is a circuit that rectifies an AC power supply AC to generate a rectified output, and is composed of a diode bridge or the like. The AC power supply AC may be any other AC power supply other than the commercial AC.

【0029】力率改善型電力変換回路2は、ディザ回路
を応用した力率改善型電力変換回路であって、変換トラ
ンスTと、スイッチング素子SWと、インダクタLと、
コンデンサCと、第1、第2のダイオードD1、D2と
を含んでいる。変換トランスTは、入力巻線T1と出力
巻線T2とを含んでいる。
The power factor correction type power conversion circuit 2 is a power factor correction type power conversion circuit to which a dither circuit is applied, and includes a conversion transformer T, a switching element SW, an inductor L, and
It includes a capacitor C and first and second diodes D1 and D2. The conversion transformer T includes an input winding T1 and an output winding T2.

【0030】第1、第2のダイオードD1、D2はイン
ダクタLに加わる逆電圧を阻止するよう方向付けられて
接続される。
The first and second diodes D1 and D2 are oriented and connected to block the reverse voltage applied to the inductor L.

【0031】インダクタLは、一端が整流回路1の正側
出力端に接続され、他端が第1のダイオードD1とコン
デンサCとを介して整流回路1の負側出力端bに接続さ
れるとともに、前記他端が第2のダイオードD2とスイ
ッチング素子SWとを介して、同様に整流回路1の負側
出力端に接続される。
The inductor L has one end connected to the positive output end of the rectifier circuit 1 and the other end connected to the negative output end b of the rectifier circuit 1 via the first diode D1 and the capacitor C. The other end is similarly connected to the negative side output end of the rectifier circuit 1 via the second diode D2 and the switching element SW.

【0032】変換トランスTの入力巻線T1は、一端が
コンデンサCの正側端に接続され、他端がスイッチング
素子SWを介してコンデンサCの負側端に接続される。
The input winding T1 of the conversion transformer T has one end connected to the positive end of the capacitor C and the other end connected to the negative end of the capacitor C via the switching element SW.

【0033】スイッチング素子SWは、交流電源ACの
周波数より高い周波数でオン、オフ制御される。
The switching element SW is ON / OFF controlled at a frequency higher than the frequency of the AC power supply AC.

【0034】スイッチング素子SWは、供給された電力
を交流電源ACの周波数より高い周波数でスイッチング
できればよく、典型的には、バイポーラトランジスタや
電界効果トランジスタ等の半導体素子が用いられる。本
実施例は電界効果トランジスタを用いている。
The switching element SW has only to be capable of switching the supplied electric power at a frequency higher than the frequency of the AC power source AC, and typically a semiconductor element such as a bipolar transistor or a field effect transistor is used. This embodiment uses a field effect transistor.

【0035】上述の構成では、スイッチング素子SWの
オン期間に、第2のダイオードD2とスイッチング素子
SWとを介して整流出力をインダクタLに供給してエネ
ルギーを蓄えるとともに、入力巻線T1とスイッチング
素子SWとを介してコンデンサCを放電させて入力巻線
T1に電力を供給する。
In the above-described structure, during the ON period of the switching element SW, the rectified output is supplied to the inductor L via the second diode D2 and the switching element SW to store energy, and at the same time, the input winding T1 and the switching element are switched. The capacitor C is discharged via SW and the input winding T1 is supplied with power.

【0036】スイッチング素子SWのオフ期間には、イ
ンダクタLに蓄えられていたエネルギーを第1のダイオ
ードD1を介して放出し、コンデンサCを充電する。こ
の構成は、スイッチング電源装置の力率改善の基礎とな
る。
During the OFF period of the switching element SW, the energy stored in the inductor L is released through the first diode D1 to charge the capacitor C. This configuration is the basis for improving the power factor of the switching power supply device.

【0037】出力回路3は、同期整流回路31と出力平
滑回路32とを含み、変換トランスTの出力巻線T2に
接続される。同期整流回路31は同期整流素子311、
312を含んでいる。同期整流素子311、312は、
整流ダイオードと比較して電圧降下が低い半導体素子が
用いられ、制御電極を有している。本実施例は電界効果
トランジスタを用いている。
The output circuit 3 includes a synchronous rectification circuit 31 and an output smoothing circuit 32, and is connected to the output winding T2 of the conversion transformer T. The synchronous rectification circuit 31 includes a synchronous rectification element 311 and
312 is included. The synchronous rectifying elements 311, 312 are
A semiconductor element having a lower voltage drop than a rectifier diode is used and has a control electrode. This embodiment uses a field effect transistor.

【0038】出力平滑回路32は、チョークコイル32
1と出力平滑コンデンサ322とを含み、チョークイン
プット型に構成される。同期整流素子311はその一端
が出力巻線T2の一端に接続され、他端がチョークコイ
ル321を介して出力平滑コンデンサ322の一端に接
続されるとともに、スイッチング電源装置の一方の出力
端子に接続される。同期整流素子312はその一端が同
期整流素子311とチョークコイル321との接続点に
接続され、他端が出力巻線T2の他端に接続されるとと
もに、出力平滑コンデンサ322の他端に接続され、ス
イッチング電源装置の他方の出力端子に接続される。
The output smoothing circuit 32 is a choke coil 32.
1 and an output smoothing capacitor 322, which is a choke input type. One end of the synchronous rectification element 311 is connected to one end of the output winding T2, the other end is connected to one end of the output smoothing capacitor 322 via the choke coil 321, and is also connected to one output terminal of the switching power supply device. It The synchronous rectifying element 312 has one end connected to a connection point between the synchronous rectifying element 311 and the choke coil 321, the other end connected to the other end of the output winding T2, and the other end of the output smoothing capacitor 322. , Is connected to the other output terminal of the switching power supply device.

【0039】制御回路4は、出力電圧を出力電圧信号と
して検出し、その検出出力に応じてパルス幅制御信号を
生成し、スイッチング素子SWおよび同期整流素子31
1、312をオン、オフ制御するための駆動信号S1お
よびS311、S312を出力する。
The control circuit 4 detects the output voltage as an output voltage signal, generates a pulse width control signal according to the detected output, and outputs the switching element SW and the synchronous rectifying element 31.
Drive signals S1 and S311 and S312 for controlling ON / OFF of 1 and 312 are output.

【0040】制御回路4は、一般的に制御用のICを含
んで構成される。本実施例のスイッチング電源装置は、
制御回路4を入力側と電気的に絶縁して出力側に配置
し、入力側に配置される力率改善型電力変換回路2のス
イッチング素子SWおよび出力側に配置される同期整流
素子311、312の両方を一個の制御回路4で同期制
御することを特徴としている。このため、スイッチング
素子SWの駆動信号S1は、絶縁結合回路5を介して入
力側に伝送される。絶縁結合回路5は、本実施例ではパ
ルストランスを用いているが、フォトカプラ等の絶縁結
合回路を用いることもできる。
The control circuit 4 is generally constituted by including a control IC. The switching power supply device of the present embodiment is
The control circuit 4 is electrically insulated from the input side and arranged on the output side, and the switching element SW of the power factor correction type power conversion circuit 2 arranged on the input side and the synchronous rectifying elements 311 and 312 arranged on the output side. Both of the above are synchronously controlled by one control circuit 4. Therefore, the drive signal S1 of the switching element SW is transmitted to the input side via the insulating coupling circuit 5. The insulating coupling circuit 5 uses a pulse transformer in this embodiment, but an insulating coupling circuit such as a photocoupler can also be used.

【0041】このように構成された本実施例のスイッチ
ング電源装置は、単一の制御系で力率の改善と出力電圧
の安定化制御が可能である。以下に、この点について説
明する。
The switching power supply unit of the present embodiment having such a configuration can improve the power factor and stabilize the output voltage with a single control system. This point will be described below.

【0042】図2は、図1に図示されたスイッチング電
源装置のオン、オフタイミングを示す図である。図にお
いて、スイッチング素子SWおよび同期整流素子31
1、312のそれぞれのオン期間をハイレベル、オフ期
間をローレベルで示してある。図2に示すように、スイ
ッチング素子SWと同期整流素子311は、基本的にオ
ン、オフタイミングが同相(図2(a)、(b参照)と
なり、同期整流素子312は逆相(図2(a)、(c)
参照)となるよう制御される。より実際的には各素子固
有のターンオン、ターンオフ時間のばらつきによる同期
整流素子311、312の同時オン防止等を考慮し、遅
延回路等を介して各素子のオン、オフタイミングが設定
される。出力電圧の安定化は、スイッチング素子SWと
同期整流素子311とのオフタイミング及び同期整流素
子312のオンタイミングを出力電圧に応じて矢印で示
すように前後させるパルス幅制御により行われる。スイ
ッチング素子SWのオフタイミングには、同期整流素子
311のオフタイミングと同期整流素子312のオンタ
イミングが同期するように制御される。
FIG. 2 is a diagram showing on / off timings of the switching power supply device shown in FIG. In the figure, a switching element SW and a synchronous rectifying element 31
The ON period of each of 1 and 312 is shown as a high level, and the OFF period is shown as a low level. As shown in FIG. 2, the switching element SW and the synchronous rectifying element 311 have basically the same on-off timing (see FIGS. 2A and 2B), and the synchronous rectifying element 312 has the opposite phase (see FIG. a), (c)
Control). More practically, the ON / OFF timing of each element is set via a delay circuit or the like in consideration of prevention of simultaneous ON of the synchronous rectification elements 311 and 312 due to variations in turn-ON / OFF times unique to each element. Stabilization of the output voltage is performed by pulse width control that moves the OFF timing of the switching element SW and the synchronous rectifying element 311 and the ON timing of the synchronous rectifying element 312 back and forth according to the output voltage as indicated by the arrow. The off timing of the switching element SW is controlled so that the off timing of the synchronous rectifying element 311 and the on timing of the synchronous rectifying element 312 are synchronized.

【0043】図1に図示されたスイッチング電源装置に
おいて、制御回路4は、出力電圧を出力電圧信号として
検出し、その検出出力に応じてパルス幅制御信号を生成
し、スイッチング素子SWおよび同期整流素子311、
312をオン、オフ制御するための駆動信号S1および
S311、S312を出力する。
In the switching power supply device shown in FIG. 1, the control circuit 4 detects the output voltage as an output voltage signal, generates a pulse width control signal according to the detected output, and outputs the switching element SW and the synchronous rectifying element. 311
The drive signals S1 and S311, S312 for controlling the ON / OFF of the 312 are output.

【0044】スイッチング素子SWがオンすると、イン
ダクタLと第2のダイオードD2とスイッチング素子S
Wとを介して整流出力がインダクタLに供給されエネル
ギーを蓄える。他方、コンデンサCは、前のスイッチン
グ素子SWのオフ期間に充電されていた電荷をスイッチ
ング素子SWのオン期間に入力巻線T1とスイッチング
素子SWとを介して放電させて入力巻線T1に電力を供
給し、出力巻線T2に電圧を誘起する。
When the switching element SW is turned on, the inductor L, the second diode D2 and the switching element S
The rectified output is supplied to the inductor L via W and stores energy. On the other hand, the capacitor C discharges the electric charge charged during the OFF period of the previous switching element SW through the input winding T1 and the switching element SW during the ON period of the switching element SW to supply power to the input winding T1. Supply and induce a voltage in the output winding T2.

【0045】この時、出力回路3では同期整流素子31
1がオンであり、出力巻線T2に誘起した電圧は、出力
平滑コンデンサ322、チョークコイル321および同
期整流素子311を介して電流を流し、出力平滑コンデ
ンサ322を充電するとともに、チョークコイル321
にエネルギーを蓄える。出力平滑コンデンサ322の充
電電圧はスイッチング電源装置の出力端子に供給される
とともに、出力電圧信号として制御回路4に供給され
る。
At this time, in the output circuit 3, the synchronous rectifying element 31
1 is on, the voltage induced in the output winding T2 causes a current to flow through the output smoothing capacitor 322, the choke coil 321 and the synchronous rectifying element 311 to charge the output smoothing capacitor 322, and at the same time, the choke coil 321.
Store energy in. The charging voltage of the output smoothing capacitor 322 is supplied to the output terminal of the switching power supply device and is also supplied to the control circuit 4 as an output voltage signal.

【0046】スイッチング素子SWがオフすると、イン
ダクタLに蓄えられていたエネルギーが第1のダイオー
ドD1を介して放出され、コンデンサCを充電する。こ
の時、出力回路3では、同期整流素子312がオンとな
り、チョークコイル321に蓄えられていたエネルギー
が放出されて同期整流素子312を介して電流が流れ、
出力平滑コンデンサ322を充電する。
When the switching element SW is turned off, the energy stored in the inductor L is released through the first diode D1 to charge the capacitor C. At this time, in the output circuit 3, the synchronous rectifying element 312 is turned on, the energy stored in the choke coil 321 is released, and a current flows through the synchronous rectifying element 312.
The output smoothing capacitor 322 is charged.

【0047】上述の如く構成された本実施例のスイッチ
ング電源装置は、スイッチング素子SWが交流電源AC
の周波数より高い周波数でオン、オフ制御され、交流一
周期の全期間を通じて入力電流をオン、オフし、入力電
流を分散して流すことができるから力率を改善できる。
また、スイッチング素子SW及び同期整流素子311、
312が出力電圧に応じたパルス幅制御信号にもとづき
駆動されるので、出力電圧の安定化ができる。更に、上
述の制御は単一の制御系で行われ、スイッチング周波数
も、種々の周波数が混在することなく単一のスイッチン
グ周波数で駆動できるので、制御系が簡単で、動作も安
定する。
In the switching power supply device of this embodiment constructed as described above, the switching element SW is the AC power supply AC.
The power factor can be improved because the on / off control is performed at a frequency higher than the frequency, and the input current can be turned on / off and the input current can be dispersed and flowed throughout the entire period of one AC cycle.
Further, the switching element SW and the synchronous rectifying element 311,
Since 312 is driven based on the pulse width control signal corresponding to the output voltage, the output voltage can be stabilized. Furthermore, the above-mentioned control is performed by a single control system, and since the switching frequency can be driven at a single switching frequency without mixing various frequencies, the control system is simple and the operation is stable.

【0048】このように、本実施例のスイッチング電源
装置は、同期整流回路により損失の低減が図れ、同期整
流回路の制御、力率の改善および出力電圧の安定化制御
が単一の制御系で可能であり、しかも単一のスイッチン
グ周波数で駆動できるので、回路構成が簡単で、安定し
た動作を得ることができる。
As described above, in the switching power supply device of the present embodiment, the loss can be reduced by the synchronous rectification circuit, and the control of the synchronous rectification circuit, the improvement of the power factor and the stabilization control of the output voltage are controlled by a single control system. Since it is possible and can be driven at a single switching frequency, the circuit configuration is simple and stable operation can be obtained.

【0049】図3は、本発明に係るスイッチング電源装
置の別の実施例を示す電気回路図である。図示されたス
イッチング電源装置は、図1に図示した実施例と同様、
整流回路1と、力率改善型電力変換回路2と、出力回路
3と、制御回路4とを含んでいるが、力率改善型電力変
換回路2の構成が異なっている。以下この点を主体にし
て説明する。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the switching power supply device according to the present invention. The illustrated switching power supply device is similar to the embodiment shown in FIG.
Although the rectifier circuit 1, the power factor correction type power conversion circuit 2, the output circuit 3, and the control circuit 4 are included, the configuration of the power factor correction type power conversion circuit 2 is different. This point will be mainly described below.

【0050】力率改善型電力変換回路2は、変換トラン
スTと、第1、第2のスイッチング素子SW1、SW2
と、インダクタLと、コンデンサCと、ダイオードDと
を含んでいる。変換トランスTは、入力巻線T1と出力
巻線T2とを含んでいる。
The power factor correction type power conversion circuit 2 includes a conversion transformer T and first and second switching elements SW1 and SW2.
And an inductor L, a capacitor C, and a diode D. The conversion transformer T includes an input winding T1 and an output winding T2.

【0051】ダイオードDはインダクタLに加わる逆電
圧を阻止するよう方向付けられて接続される。
Diode D is oriented and connected to block the reverse voltage on inductor L.

【0052】インダクタLは、一端が整流回路1の正側
出力端に接続され、他端がダイオードDとコンデンサC
とを介して整流回路1の負側出力端に接続されるととも
に、前記他端が第2のスイッチング素子SW2を介し
て、同様に整流回路1の負側出力端bに接続される。
One end of the inductor L is connected to the positive output end of the rectifier circuit 1, and the other end is connected to the diode D and the capacitor C.
Is connected to the negative side output terminal of the rectifier circuit 1 through, and the other end is similarly connected to the negative side output terminal b of the rectifier circuit 1 through the second switching element SW2.

【0053】変換トランスTの入力巻線T1は、一端が
コンデンサCの正側端に接続され、他端が第1のスイッ
チング素子SW1を介してコンデンサCの負側端に接続
される。
The input winding T1 of the conversion transformer T has one end connected to the positive side end of the capacitor C and the other end connected to the negative side end of the capacitor C via the first switching element SW1.

【0054】第1、第2のスイッチング素子SW1、S
W2は、交流電源ACの周波数より高い周波数で同期し
てオン、オフ制御される。
First and second switching elements SW1 and S
W2 is ON / OFF controlled in synchronization with a frequency higher than the frequency of the AC power supply AC.

【0055】上述の構成では、第1、第2のスイッチン
グ素子SW1、SW2は、そのオン、オフが同期して制
御され、そのオン期間に、第2のスイッチング素子SW
2を介して整流出力をインダクタLに供給してエネルギ
ーを蓄えるとともに、入力巻線T1と第1のスイッチン
グ素子SW1とを介してコンデンサCを放電させて入力
巻線T1に電力を供給する。
In the above-described structure, the first and second switching elements SW1 and SW2 are controlled to be turned on and off in synchronization, and the second switching element SW is turned on during the on period.
The rectified output is supplied to the inductor L via 2 to store energy, and the capacitor C is discharged via the input winding T1 and the first switching element SW1 to supply power to the input winding T1.

【0056】第1、第2のスイッチング素子SW1、S
W2のオフ期間には、インダクタLに蓄えられていたエ
ネルギーをダイオードDを介して放出し、コンデンサC
を充電する。
First and second switching elements SW1 and S
During the off period of W2, the energy stored in the inductor L is released through the diode D and the capacitor C
To charge.

【0057】出力回路3と制御回路4の構成は、図1に
図示した実施例と同様であり、第1、第2のスイッチン
グ素子SW1、SW2と同期整流素子311、312と
のオン、オフの関係は、スイッチング素子SW1、SW
2のオン、オフが同期していることから、図2と等価な
ので説明を省略する。
The configurations of the output circuit 3 and the control circuit 4 are similar to those of the embodiment shown in FIG. 1, and the first and second switching elements SW1 and SW2 and the synchronous rectifying elements 311 and 312 are turned on and off. The relationship is the switching elements SW1, SW
Since ON and OFF of 2 are synchronized, they are equivalent to FIG.

【0058】本実施例のスイッチング電源装置において
も、同期整流回路により損失の低減が図れ、同期整流回
路の制御、力率の改善および出力電圧の安定化制御が単
一の制御系で可能であり、しかも単一のスイッチング周
波数で駆動できるので、回路構成が簡単で、安定した動
作を得ることができる。また、力率改善用のスイッチン
グ素子SW2と電力変換用のスイッチング素子SW1を
それぞれ個別に設けているため、それぞれのスイッチン
グ素子SW1、SW2に流れる電流が分散し、電流容量
の小さい適切な素子でスイッチング電源装置を構成する
ことができる。
Also in the switching power supply device of this embodiment, the loss can be reduced by the synchronous rectification circuit, and the control of the synchronous rectification circuit, the improvement of the power factor and the stabilization control of the output voltage can be performed by a single control system. Moreover, since it can be driven at a single switching frequency, the circuit configuration is simple and stable operation can be obtained. Further, since the power factor improving switching element SW2 and the power converting switching element SW1 are individually provided, the currents flowing through the respective switching elements SW1 and SW2 are dispersed, and switching is performed by an appropriate element having a small current capacity. A power supply device can be configured.

【0059】図4は、本発明に係るスイッチング電源装
置の更に別の実施例を示す電気回路図である。図示され
たスイッチング電源装置は図3に図示した実施例にデュ
ーティー設定回路6を付加したものである。デューティ
ー設定回路6は第1のスイッチング素子SW1のオンデ
ューティーを所定値に固定するための回路であって、本
実施例では、第1のスイッチング素子SW1の駆動信号
経路上に付加されている。図示されたスイッチング電源
装置はデューティー設定回路6により、第1のスイッチ
ング素子SW1のオンデューティーを例えば50%に固
定し、同期整流素子311、312のそれぞれのオン期
間を出力電圧に応じて制御する方式により出力電圧の安
定化ができる。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply device according to the present invention. The illustrated switching power supply device is obtained by adding a duty setting circuit 6 to the embodiment shown in FIG. The duty setting circuit 6 is a circuit for fixing the on-duty of the first switching element SW1 to a predetermined value, and is added to the drive signal path of the first switching element SW1 in this embodiment. In the illustrated switching power supply device, a duty setting circuit 6 is used to fix the on-duty of the first switching element SW1 to, for example, 50%, and control the on-periods of the synchronous rectifying elements 311 and 312 according to the output voltage. By this, the output voltage can be stabilized.

【0060】次に、図5を参照してこの点について説明
する。図5は、図4に図示したスイッチング電源装置の
別のオン、オフタイミングを示す図であって、同期整流
素子311、312を制御して出力電圧を安定化する場
合を示している。図において、第1、第2のスイッチン
グ素子SW1、SW2、および同期整流素子311、3
12のそれぞれのオン期間をハイレベル、オフ期間をロ
ーレベルで示してある。
Next, this point will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing another on / off timing of the switching power supply device shown in FIG. 4, showing a case where the synchronous rectifying elements 311 and 312 are controlled to stabilize the output voltage. In the figure, first and second switching elements SW1 and SW2, and synchronous rectifying elements 311 and 3
Each of the 12 ON periods is shown as a high level and the OFF period is shown as a low level.

【0061】図5に示すように、第1のスイッチング素
子SW1はオンデューティーが固定されており、例えば
50%で制御される。同期整流素子311は、第1のス
イッチング素子SW1のオンと同時にオンとなり、出力
電圧に応じてオフとなるタイミングを矢印で示すように
前後させ、オンデューティー50%未満で制御され、出
力電圧を安定化する。第2のスイッチング素子SW2
は、同期整流素子311のオン、オフと同じタイミング
で制御される。同期整流素子312は、基本的にオン、
オフタイミングが同期整流素子311と逆相になるよう
制御される。
As shown in FIG. 5, the first switching element SW1 has a fixed on-duty and is controlled at 50%, for example. The synchronous rectifying element 311 is turned on at the same time when the first switching element SW1 is turned on, and the timing of turning off according to the output voltage is moved forward and backward as shown by the arrow, and is controlled at an on-duty of less than 50% to stabilize the output voltage. Turn into. Second switching element SW2
Are controlled at the same timing when the synchronous rectifying element 311 is turned on and off. The synchronous rectifying element 312 is basically on,
The off timing is controlled so as to be in the opposite phase to the synchronous rectifying element 311.

【0062】本実施例においても、より実際的には各素
子固有のターンオン、ターンオフ時間のばらつきを考慮
し、遅延回路等を介して各素子のオン、オフタイミング
が設定される。
Also in the present embodiment, more practically, the on / off timing of each element is set through a delay circuit or the like in consideration of variations in turn-on and turn-off times unique to each element.

【0063】本実施例のスイッチング電源装置は、出力
電圧の安定化制御が同期整流回路31で行えるので、変
換トランスTに複数の出力巻線T2を設け、それぞれに
同期整流回路31を備えた出力回路3を接続して多出力
スイッチング電源装置を構成した場合、それぞれの同期
整流回路31をそれぞれの出力電圧に応じて制御できる
ので、安定精度の高い多出力スイッチング電源装置を構
成できる。
In the switching power supply device of the present embodiment, since the output voltage stabilization control can be performed by the synchronous rectification circuit 31, the conversion transformer T is provided with a plurality of output windings T2, and the output provided with the synchronous rectification circuit 31 for each. When the circuit 3 is connected to configure a multi-output switching power supply device, each synchronous rectification circuit 31 can be controlled according to each output voltage, and thus a multi-output switching power supply device with high stability accuracy can be configured.

【0064】図6は、本発明に係るスイッチング電源装
置の更に別の実施例を示す電気回路図であって、図3に
図示した実施例の力率改善型電力変換回路2にピーク電
流制限回路20を付加した例を示している。その他の構
成は、図3に図示した実施例と同様である。図7は、図
6に図示されたスイッチング電源装置のオン、オフタイ
ミングを示す図であって、第1、第2のスイッチング素
子SW1、SW2のオン、オフタイミングを示してい
る。図6において、第1、第2のスイッチング素子SW
1、SW2のオン期間をハイレベル、オフ期間をローレ
ベルで示している。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply device according to the present invention. The power factor correction type power conversion circuit 2 of the embodiment shown in FIG. 3 has a peak current limiting circuit. An example in which 20 is added is shown. Other configurations are similar to those of the embodiment shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing on / off timings of the switching power supply device shown in FIG. 6, showing on / off timings of the first and second switching elements SW1 and SW2. In FIG. 6, first and second switching elements SW
1, the ON period of SW2 is shown at a high level, and the OFF period is shown at a low level.

【0065】以下図6、図7を参照しながらピーク電流
制限回路20を主体にして説明する。ピーク電流制限回
路20は第2のスイッチング素子SW2に流れる電流を
検出して所定値以下に制限する回路である。ピーク電流
制限回路20は、第1のスイッチング素子SW1を駆動
する駆動信号S1が供給されて、第2のスイッチング素
子SW2を駆動する駆動信号S2を出力する。駆動信号
S2は第2のスイッチング素子SW2に流れるピーク電
流に応じて、第2のスイッチング素子SW2のオフタイ
ミングを図6の矢印で示す如く制御して、オン期間を制
限し得る信号である。
The peak current limiting circuit 20 will be mainly described below with reference to FIGS. 6 and 7. The peak current limiting circuit 20 is a circuit that detects the current flowing through the second switching element SW2 and limits it to a predetermined value or less. The peak current limiting circuit 20 is supplied with the drive signal S1 for driving the first switching element SW1 and outputs the drive signal S2 for driving the second switching element SW2. The drive signal S2 is a signal that can control the off timing of the second switching element SW2 as indicated by the arrow in FIG. 6 according to the peak current flowing through the second switching element SW2 to limit the on period.

【0066】本実施例のスイッチング電源装置は、イン
ダクタLに供給される電流が制限できるため、力率の改
善が適切に行え、更に、スイッチング電源装置の負荷が
軽い時であってもコンデンサCの充電電圧を所定値に制
限でき、第1、第2のスイッチング素子SW1、SW2
およびコンデンサCに、耐圧の低いものが使用できる利
点がある。
In the switching power supply device of this embodiment, since the current supplied to the inductor L can be limited, the power factor can be improved appropriately, and further, even when the load of the switching power supply device is light, the capacitor C The charging voltage can be limited to a predetermined value, and the first and second switching elements SW1 and SW2
Further, there is an advantage that a capacitor having a low breakdown voltage can be used as the capacitor C.

【0067】本実施例における出力電圧の安定化は、第
1のスイッチング素子SW1、同期整流素子311、3
12をパルス幅制御する方式や、第1のスイッチング素
子SW1のオンデューティーを例えば50%に固定し、
同期整流素子311、312のそれぞれのオン期間を制
御する方式のいずれでもよい。同期整流素子311、3
12を制御して出力電圧を安定化する場合、第2のスイ
ッチング素子SW2は、同期整流素子311と同時にオ
ンとなり、同期整流素子311がオフする以前にオフと
なるよう制御される。
The stabilization of the output voltage in this embodiment is performed by the first switching element SW1, the synchronous rectifying elements 311, 3
A method of controlling the pulse width of 12 or fixing the on-duty of the first switching element SW1 to 50%,
Any of the methods of controlling the ON periods of the synchronous rectifying elements 311 and 312 may be used. Synchronous rectifying elements 311 and 3
When controlling 12 to stabilize the output voltage, the second switching element SW2 is controlled to be turned on at the same time as the synchronous rectifying element 311 and turned off before the synchronous rectifying element 311 is turned off.

【0068】以上、好ましい実施例を参照して本発明を
詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるもので
はなく、当業者であれば、その基本的技術思想および教
示に基づき、種々の変形例を想到できることは自明であ
る。
Although the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to these, and those skilled in the art can make various modifications based on the basic technical idea and teaching. It is self-evident that the modified example can be conceived.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば次の
ような効果を得ることができる。 (A)同期整流回路による損失の低減と力率の改善が可
能なスイッチング電源装置を提供することができる。 (B)単一の制御系で制御できるスイッチング電源装置
を提供することができる。 (C)単一のスイッチング周波数で駆動できるスイッチ
ング電源装置を提供することができる。 (D)回路構成が簡単で、安定した動作が得られるスイ
ッチング電源装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) It is possible to provide a switching power supply device capable of reducing the loss and improving the power factor by the synchronous rectification circuit. (B) It is possible to provide a switching power supply device that can be controlled by a single control system. (C) It is possible to provide a switching power supply device that can be driven at a single switching frequency. (D) It is possible to provide a switching power supply device having a simple circuit configuration and capable of obtaining stable operation.

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

【図1】本発明に係るスイッチング電源装置の一実施例
を示す電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a switching power supply device according to the present invention.

【図2】図1に図示したスイッチング電源装置のオン、
オフタイミングを示す図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing that the switching power supply device shown in FIG.
It is a figure which shows an off timing.

【図3】本発明に係るスイッチング電源装置の別の実施
例を示す電気回路図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the switching power supply device according to the present invention.

【図4】本発明に係るスイッチング電源装置の更に別の
実施例を示す電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply device according to the present invention.

【図5】図4に図示したスイッチング電源装置のオン、
オフタイミングを示す図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating that the switching power supply device illustrated in FIG.
It is a figure which shows an off timing.

【図6】本発明に係るスイッチング電源装置の更に別の
実施例を示す電気回路図である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply device according to the present invention.

【図7】図6に図示したスイッチング電源装置のオン、
オフタイミングを示す図である。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating that the switching power supply device illustrated in FIG.
It is a figure which shows an off timing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 整流回路 2 力率改善型電力変換回路 3 出力回路 31 同期整流回路 32 出力平滑回路 4 制御回路 T 変換トランス T1 入力巻線 T2 出力巻線 SW スイッチング素子 L インダクタ C コンデンサ D ダイオード 1 rectifier circuit 2 Power factor improvement type power conversion circuit 3 output circuits 31 Synchronous rectification circuit 32 output smoothing circuit 4 control circuit T conversion transformer T1 input winding T2 output winding SW switching element L inductor C capacitor D diode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 整流回路と、力率改善型電力変換回路
と、出力回路と、制御回路とを含むスイッチング電源装
置であって、 前記整流回路は、交流電源を整流して整流出力を生成
し、生成した整流出力を前記力率改善型電力変換回路に
供給し、 前記力率改善型電力変換回路は、変換トランスと、スイ
ッチング素子と、インダクタと、コンデンサと、ダイオ
ードとを含み、 前記変換トランスは、入力巻線と出力巻線とを含んでお
り、前記出力巻線に電圧を誘起し、 前記ダイオードは前記インダクタに加わる逆電圧を阻止
する如く接続され、 前記スイッチング素子は、前記交流電源の周波数より高
い周波数でオン・オフ制御され、前記スイッチング素子
のオン期間に、前記整流出力を前記インダクタに供給し
てエネルギーを蓄えるとともに、前記コンデンサを放電
させて前記入力巻線に電力を供給し、前記スイッチング
素子のオフ期間に、前記インダクタに蓄えられていたエ
ネルギーを放出して、前記コンデンサを充電する如く接
続され、 前記出力回路は、同期整流回路と出力平滑回路とを含
み、前記出力巻線に接続され、前記出力巻線に誘起した
電圧を整流・平滑し、直流に変換して出力し、 前記制御回路は、入力側と電気的に絶縁されて出力側に
配置され、前記力率改善型電力変換回路と前記同期整流
回路との両方を同期制御するスイッチング電源装置。
1. A switching power supply device including a rectifier circuit, a power factor improving power conversion circuit, an output circuit, and a control circuit, wherein the rectifier circuit rectifies an AC power source to generate a rectified output. The generated rectified output is supplied to the power factor correction type power conversion circuit, and the power factor correction type power conversion circuit includes a conversion transformer, a switching element, an inductor, a capacitor, and a diode. Includes an input winding and an output winding, induces a voltage in the output winding, the diode is connected so as to block a reverse voltage applied to the inductor, the switching element is connected to the AC power supply. ON / OFF control is performed at a frequency higher than the frequency, and during the ON period of the switching element, the rectified output is supplied to the inductor to store energy, and The capacitor is discharged to supply power to the input winding, and the energy stored in the inductor is discharged during the OFF period of the switching element to connect the capacitor to charge the output circuit. The control circuit includes a synchronous rectification circuit and an output smoothing circuit, is connected to the output winding, rectifies and smoothes a voltage induced in the output winding, converts the voltage into a direct current, and outputs the direct current. A switching power supply device that is electrically isolated and disposed on the output side to synchronously control both the power factor correction type power conversion circuit and the synchronous rectification circuit.
【請求項2】 請求項1に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記ダイオードは、第1のダイオードと、第2のダイオ
ードとを含み、 前記インダクタは、一端が前記整流回路の一方の出力端
に接続され、他端が前記第1のダイオードと前記コンデ
ンサとを介して前記整流回路の他方の出力端に接続され
るとともに、前記他端が前記第2のダイオードと前記ス
イッチング素子とを介して、前記整流回路の他方の出力
端に接続され、 前記入力巻線は、一端が前記コンデンサの一端に接続さ
れ、他端が前記スイッチング素子を介して前記コンデン
サの他端に接続される、スイッチング電源装置。
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the diode includes a first diode and a second diode, and one end of the inductor has one output of the rectification circuit. The other end of the rectifier circuit via the first diode and the capacitor, and the other end of the rectifier circuit via the second diode and the switching element. And the other end of the rectifier circuit, the input winding is connected to one end of the capacitor, the other end is connected to the other end of the capacitor through the switching element, switching Power supply.
【請求項3】 請求項1に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記スイッチング素子は、第1のスイッチング素子と、
第2のスイッチング素子とを含み、 前記インダクタは、一端が前記整流回路の一方の出力端
に接続され、他端が前記ダイオードと前記コンデンサと
を介して前記整流回路の他方の出力端に接続されるとと
もに、前記他端が第2のスイッチング素子を介して、前
記整流回路の他方の出力端に接続され、 前記入力巻線は、一端が前記コンデンサの一端に接続さ
れ、他端が前記第1のスイッチング素子を介して前記コ
ンデンサの他端に接続される、スイッチング電源装置。
3. The switching power supply device according to claim 1, wherein the switching element is a first switching element,
A second switching element, wherein the inductor has one end connected to one output end of the rectifier circuit and the other end connected to the other output end of the rectifier circuit via the diode and the capacitor. In addition, the other end is connected to the other output end of the rectifier circuit via a second switching element, the input winding has one end connected to one end of the capacitor, and the other end connected to the first output terminal. A switching power supply device, which is connected to the other end of the capacitor through the switching element.
【請求項4】 請求項3に記載されたスイッチング電源
装置であって、前記力率改善型電力変換回路はピーク電
流制限回路を含み、 前記ピーク電流制限は、前記第2のスイッチング素子に
流れる電流を検出して所定値以下に制限する、スイッチ
ング電源装置。
4. The switching power supply device according to claim 3, wherein the power factor correction type power conversion circuit includes a peak current limiting circuit, and the peak current limiting is a current flowing through the second switching element. A switching power supply device that detects a current and limits it to a predetermined value or less.
【請求項5】 請求項1乃至4の何れかに記載されたス
イッチング電源装置であって、 前記同期整流回路の同期整流素子のオン・オフ時比率を
制御して出力電圧を安定化する、スイッチング電源装
置。
5. The switching power supply device according to claim 1, wherein the switching voltage stabilizes an output voltage by controlling an on / off time ratio of a synchronous rectification element of the synchronous rectification circuit. Power supply.
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