JP4608519B2 - Switching power supply - Google Patents
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Description
本発明は、力率改善昇圧回路の後段に周波数制御型の直流−直流変換回路が接続されているスイッチング電源装置に係り、特に、直流−直流変換回路のスイッチング周波数の変動を抑制して電源装置の高効率化を図る技術に関する。 The present invention relates to a switching power supply device in which a frequency control type DC-DC conversion circuit is connected to a subsequent stage of a power factor correction booster circuit, and more particularly, a power supply device that suppresses fluctuations in the switching frequency of the DC-DC conversion circuit. It is related with the technique of aiming at high efficiency.
この種のスイッチング電源装置として、例えば、力率改善昇圧回路の後段に電流共振型の直流−直流変換回路が接続されてなる電源装置が知られている。一般に電流共振型の直流−直流変換回路は、最大負荷時に効率が最大になるように共振周波数が設定されている。そのため、負荷が変動すると電源装置のスイッチング周波数が共振周波数から外れるので効率が悪くなる。そこで、負荷の大小に関らず、高効率を維持することができる電源装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 As this type of switching power supply device, for example, a power supply device is known in which a current resonance type DC-DC conversion circuit is connected to the subsequent stage of the power factor correction booster circuit. In general, in a current resonance type DC-DC conversion circuit, the resonance frequency is set so that the efficiency becomes maximum at the maximum load. For this reason, when the load fluctuates, the switching frequency of the power supply device deviates from the resonance frequency, so that the efficiency is deteriorated. Therefore, a power supply device that can maintain high efficiency regardless of the size of the load has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
この電源装置は、一般に力率改善昇圧回路から出力される直流電圧が定電圧であるところを、力率改善昇圧回路の交流入力電圧と、直流−直流変換回路の負荷電流とに基づいて、力率改善昇圧回路の出力電圧(即ち、直流−直流変換回路の入力電圧)を可変することにより、直流−直流変換回路のスイッチング周波数の変動を抑制して電源装置の高効率化を図ったものである。具体的には、軽負荷時に直流−直流変換回路は出力電圧の上昇を避けるためにスイッチング周波数を上げようとするところを、力率改善昇圧回路の出力電圧を下げることによって、直流−直流変換回路は出力電圧を下げ、もって直流−直流変換回路のスイッチング周波数の変動(上昇)を抑制している。
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の電源装置は、直流−直流変換回路に備わるスイッチング素子の周波数制御のために、直流−直流変換回路の出力電圧を検出して、その検出信号を制御部へ戻す第1のフィードバック系統と、力率改善昇圧回路に備わるスイッチング素子のパルス幅制御のために、直流−直流変換回路の出力電流を検出して、その検出信号を制御部へ戻す第2のフィードバック系統とからなる2つのフィードバック系統を備えているので、装置構成が複雑化するという問題点がある。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, the conventional power supply apparatus detects the output voltage of the DC-DC converter circuit and returns the detection signal to the control unit for frequency control of the switching element provided in the DC-DC converter circuit. And a second feedback system for detecting the output current of the DC-DC conversion circuit and returning the detection signal to the control unit for the pulse width control of the switching element provided in the power factor correction booster circuit. Since the feedback system is provided, there is a problem that the device configuration becomes complicated.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、比較的に簡単な構成で高効率のスイッチング電源装置を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to realize a highly efficient switching power supply device with a relatively simple configuration.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明に係るスイッチング電源装置は、入力電圧を第1のスイッチング素子によりスイッチングして昇圧すると共に整流・平滑して第1の直流電圧に変換する力率改善昇圧回路本体と、第1のフィードバック信号に基づき、第1のスイッチング素子の導通パルス幅を制御することにより第1の直流電圧を可変するパルス幅制御部とを含む力率改善昇圧回路と、
力率改善昇圧回路の後段に接続され、第1の直流電圧を第2のスイッチング素子によりスイッチングしてトランスの一次巻線に印加し、トランスの二次巻線に誘起した電圧を整流・平滑して第2の直流電圧に変換する直流−直流変換回路本体と、第2のフィードバック信号に基づき、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御することにより第2の直流電圧を可変する周波数制御部とを含む直流−直流変換回路と、
第2の直流電圧を検出し、その検出信号を周波数制御部とパルス幅制御部とに戻すフィードバック回路とを備え、
周波数制御部は、フィードバック回路を介して戻された第2の直流電圧の検出信号を第2のフィードバック信号として取り込み、第2の直流電圧が所定電圧となるように第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御し、
パルス幅制御部は、第1の直流電圧の検出信号とフィードバック回路を介して戻された第2の直流電圧の検出信号とを第1のフィードバック信号として取り込み、第1の直流電圧を、所定電圧から第2のスイッチング素子のスイッチング周波数の変動を抑制する方向へ変化させることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
In other words, the switching power supply according to the first aspect of the present invention is a power factor correction booster circuit body that switches and boosts an input voltage by a first switching element and rectifies and smoothes it to convert it to a first DC voltage. And a pulse width control unit that varies the first DC voltage by controlling the conduction pulse width of the first switching element based on the first feedback signal;
Connected to the latter stage of the power factor boosting circuit, the first DC voltage is switched by the second switching element and applied to the primary winding of the transformer, and the voltage induced in the secondary winding of the transformer is rectified and smoothed. A DC-DC conversion circuit main body that converts the second DC voltage into a second DC voltage, and a frequency control unit that varies the second DC voltage by controlling the switching frequency of the second switching element based on the second feedback signal; A DC-DC conversion circuit including:
A feedback circuit that detects the second DC voltage and returns the detection signal to the frequency control unit and the pulse width control unit;
The frequency control unit takes in the detection signal of the second DC voltage returned via the feedback circuit as a second feedback signal, and the switching frequency of the second switching element so that the second DC voltage becomes a predetermined voltage. Control
The pulse width control unit takes in the first DC voltage detection signal and the second DC voltage detection signal returned through the feedback circuit as a first feedback signal, and uses the first DC voltage as a predetermined voltage. To the direction of suppressing the fluctuation of the switching frequency of the second switching element.
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、直流−直流変換回路の周波数制御部は、フィードバック制御回路を介して戻された第2の直流電圧の検出信号を第2のフィードバック信号として取り込んで、第2の直流電圧が所定電圧となるように第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御する。例えば、最大負荷時に効率が最大となるように共振条件が定められている電流共振型の直流−直流変換回路の場合であると、負荷が軽くなると第2の直流電圧が所定電圧よりも上昇する傾向になる。このとき周波数制御部は、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を上げることにより、第2の直流電圧が所定電圧よりも上昇しようとするのを抑制する。しかし、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数が上昇すると直流−直流変換回路の損失が大きくなるので、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数が余り大きく上昇しないようにする必要がある。そこで、力率改善昇圧回路のパルス幅制御部が、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数の変動を抑制するように、直流−直流変換回路の入力電圧である第1の直流電圧を変化させる。通常、力率改善昇圧回路のパルス幅制御部は、第1の直流電圧の検出信号に基づき、第1の直流電圧を所定電圧に維持する。したがって、力率改善昇圧回路の入力電圧が変動しても、第1の直流電圧は所定電圧に維持される。一方、直流−直流変換回路の第2の直流電圧が変動すると、フィードバック回路を介して戻された第2の直流電圧の検出信号によって第1のフィードバック信号が変化する。これに基づき、パルス幅制御部は、第1の直流電圧を、所定電圧から第2のスイッチング素子のスイッチング周波数の変動を抑制する方向へ変化させる。つまり、直流−直流変換回路の第2の直流電圧が上昇傾向にあって第2のスイッチング素子のスイッチング周波数が上昇すると、直流−直流変換回路の入力電圧(すなわち、第1の直流電圧)を低下させて直流−直流変換回路の第2の直流電圧を低下させることにより、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数の上昇を抑制する。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 1, the frequency controller of the DC-DC converter circuit uses the second DC voltage detection signal returned through the feedback control circuit as the second feedback signal. And the switching frequency of the second switching element is controlled so that the second DC voltage becomes a predetermined voltage. For example, in the case of a current resonance type DC-DC conversion circuit in which the resonance condition is determined so that the efficiency is maximized at the maximum load, the second DC voltage rises above a predetermined voltage when the load is lightened. Become a trend. At this time, the frequency control unit suppresses the second DC voltage from attempting to rise above the predetermined voltage by increasing the switching frequency of the second switching element. However, when the switching frequency of the second switching element increases, the loss of the DC-DC converter circuit increases, so it is necessary to prevent the switching frequency of the second switching element from increasing too much. Therefore, the pulse width controller of the power factor correction booster circuit changes the first DC voltage, which is the input voltage of the DC-DC converter circuit, so as to suppress fluctuations in the switching frequency of the second switching element. Usually, the pulse width control unit of the power factor correction booster circuit maintains the first DC voltage at a predetermined voltage based on the detection signal of the first DC voltage. Therefore, even if the input voltage of the power factor correction booster circuit fluctuates, the first DC voltage is maintained at a predetermined voltage. On the other hand, when the second DC voltage of the DC-DC converter circuit fluctuates, the first feedback signal changes according to the detection signal of the second DC voltage returned through the feedback circuit. Based on this, the pulse width control unit changes the first DC voltage from a predetermined voltage in a direction to suppress the fluctuation of the switching frequency of the second switching element. That is, when the second DC voltage of the DC-DC converter circuit tends to increase and the switching frequency of the second switching element increases, the input voltage (that is, the first DC voltage) of the DC-DC converter circuit decreases. By lowering the second DC voltage of the DC-DC converter circuit, an increase in the switching frequency of the second switching element is suppressed.
以上のように、本願発明によれば、負荷が変動した場合に、直流−直流変換回路の第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御すると共に、力率改善昇圧回路の第1の直流電圧を変化させて第2のスイッチング素子のスイッチング周波数の変動を抑制しているので、高い効率を維持することができる。しかも、第2の直流電圧を検出し、その検出信号を共通のフィードバック回路によって、直流−直流変換回路の周波数制御部と力率改善昇圧回路のパルス幅制御部の両方に戻しているので、各制御部へ個別のフィードバック回路を介して検出信号を戻すものと比較して回路構成を簡単にすることもできる。 As described above, according to the present invention, when the load fluctuates, the switching frequency of the second switching element of the DC-DC converter circuit is controlled, and the first DC voltage of the power factor correction booster circuit is changed. Thus, since the fluctuation of the switching frequency of the second switching element is suppressed, high efficiency can be maintained. In addition, the second DC voltage is detected, and the detection signal is returned to both the frequency control unit of the DC-DC conversion circuit and the pulse width control unit of the power factor correction booster circuit by a common feedback circuit. The circuit configuration can be simplified as compared with the case where the detection signal is returned to the control unit via an individual feedback circuit.
本発明において、直流−直流変換回路は、例えば電流共振型の直流−直流変換回路である(請求項2記載の発明)。さらに、本発明において、フィードバック回路は、好ましくは、第2の直流電圧の検出信号をフォトカプラを介して周波数制御部とパルス幅制御部とに戻す(請求項3記載の発明)。 In the present invention, the DC-DC converter circuit is, for example, a current resonance type DC-DC converter circuit (the invention according to claim 2). Further, in the present invention, the feedback circuit preferably returns the detection signal of the second DC voltage to the frequency control unit and the pulse width control unit via the photocoupler (the invention according to claim 3).
本発明によれば、直流−直流変換回路に備わる第2のスイッチング素子のスイッチング周波数の変動を抑制することにより高い効率を維持することができると共に、回路構成の簡単なスイッチング電源装置を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing the fluctuation | variation of the switching frequency of the 2nd switching element with which a DC-DC converter circuit is equipped, high efficiency can be maintained and a switching power supply device with a simple circuit configuration is realized. Can do.
以下、図面を参照して本発明の一実施例に係るスイッチング電源装置を説明する。
図1は、実施例に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。
Hereinafter, a switching power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a switching power supply apparatus according to an embodiment.
実施例に係るスイッチング電源装置は、交流電源ACに接続されるノイズフィルタ10と、このノイズフィルタ10の後段に接続された整流回路20と、この整流回路20の後段に接続された力率改善昇圧回路30と、この力率改善昇圧回路30の後段に接続された電流共振型の直流−直流変換回路40と、この直流−直流変換回路40の出力電圧(本発明における第2の直流電圧)を検出し、その検出信号を直流−直流変換回路40の周波数制御部42と力率改善昇圧回路30のパルス幅制御部32とに戻すフィードバック回路60とを備えている。
The switching power supply according to the embodiment includes a
以下、各部の構成を詳しく説明する。ノイズフィルタ10は、コモンモードチョークコイル11と、このチョークコイル11の入出力端にそれぞれ接続されたコンデンサ12及び13を備える。整流回路20は、周知のダイオード・ブリッジである。
Hereinafter, the configuration of each unit will be described in detail. The
力率改善昇圧回路30は、力率改善昇圧回路本体31とパルス幅制御部32とを備える。力率改善昇圧回路本体31は、整流回路20から与えられた入力電圧を第1のスイッチング素子であるFET(電界効果トランジスタ)33によりスイッチングして昇圧すると共に整流・平滑して第1の直流電圧V0に変換する。具体的には、力率改善昇圧回路本体31は、FET33の他に、チョークコイル34、ダイオード35、及びコンデンサ36を含む。チョークコイル34の一端は整流回路20の出力端に、その他端はダイオード35のアノードに、それぞれ接続されている。FET33のドレインはダイオード35のアノード側に接続され、ソースは接地ラインに接続されている。FET33のゲートには、パルス幅制御部32からON/OFF制御信号が与えられる。コンデンサ36は、ダイオード35のカソードと接地ライン間に接続されている。第1の直流電圧V0は抵抗37、38で分圧されて検出され、その検出信号はパルス幅制御部32の入力端子VSに与えられる。
The power factor
パルス幅制御部32は、入力端子VSに与えられる第1のフィードバック信号(具体的には、第1の直流電圧V0の検出信号とフィードバック回路60を介して戻された第2の直流電圧VOUTの検出信号)に基づき、FET33の導通パルス幅を制御することにより第1の直流電圧V0を可変する。後述する動作説明で明らかになるが、パルス幅制御部32は、第1のフィードバック信号に基づき、直流−直流変換回路40に備わる第2のスイッチング素子のスイッチング周波数が変動するのを抑制する方向に、第1の直流電圧V0を変化させる。
The pulse
直流−直流変換回路40は、直流−直流変換回路本体41と周波数可変制御部42とを備える。直流−直流変換回路本体41は、力率改善昇圧回路30から与えられた第1の直流電圧V0を第2のスイッチング素子であるFET43および44で交互にスイッチングしてトランス45の一次巻線に印加し、このトランス45の二次巻線に誘起した電圧を整流・平滑して第2の直流電圧VOUTに変換する。具体的には、直流−直流変換回路本体41において、FET43のドレインとトランス45の一次巻線の一端との間には共振コンデンサ46とトランス45のリーケージインダクタンス47とが直列に介在している。トランス45の一次巻線の他端は、FET43のソースとFET44のドレインにそれぞれ接続されている。FET44のソースは抵抗48を介して接地ラインに接続されている。FET43および44の各ゲートには、周波数制御部42からON/OFF制御信号が与えられる。トランス45の二次巻線の一端にはダイオード49のアノードが、二次巻線の他端にはダイオード50のアノードが、それぞれ接続され、二次巻線の中間端子は接地ラインに接続されている。両ダイオード49及び50のカソードは接続され、その接続点と接地ラインとの間にコンデンサ51が接続されている。
The DC-
直流−直流変換回路本体41の出力電圧である第2の直流電圧VOUTの検出信号は、フィードバック回路60を介して周波数制御部42に戻される。周波数制御部42は、第2の直流電圧VOUTの検出信号を第2のフィードバック信号として取り込み、第2の直流電圧VOUTが所定電圧になるように、FET43および44のスイッチング周波数を制御する。
The detection signal of the second DC voltage VOUT that is the output voltage of the DC-DC conversion circuit main body 41 is returned to the
フィードバック回路60の構成を説明する。フィードバック回路60は、第2の直流電圧VOUTの検出信号を、フォトカプラ61を介して周波数制御部42とパルス幅制御部32とに戻している。具体的には、第2の直流電圧VOUTがフォトカプラ61のフォトダイオード62のアノードに与えられる。フォトダイオード62のカソードは、定電圧源としてのシャントレギュレータ64のカソードに接続されている。シャントレギュレータ64のアノードは接地ラインに接続されている。シャントレギュレータ64の基準電圧端子VREFには抵抗65及び66で分圧された第2の直流電圧VOUTが与えられる。フォトカプラ61のフォトトランジスタ63のコレクタは、周波数制御部42の入力端子VIに、エミッタは接地ラインに、それぞれ接続されている。フォトトランジスタ63のコレクタは更に、順方向のダイオード67と抵抗68とを介して誤差増幅器69の一方の入力端子(+)に接続されている。誤差増幅器69の他方の入力端子(−)には基準電圧Vaが与えられている。誤差増幅器69の出力端子は、トランジスタ70、71及び抵抗72、73で構成された増幅回路74の入力端子(トランジスタ70のベース)に接続されている。増幅回路74の出力端子(トランジスタ71のエミッタ)は、順方向に接続されたダイオード75と抵抗76とを介して、パルス幅制御部32の入力端子VS(分圧抵抗37と38の接続点)に接続されている。
The configuration of the
次に、以上のように構成された実施例に係るスイッチング電源装置の動作を説明する。
交流電源ACからの交流入力電圧がノイズフィルタ10を介して整流回路20に与えられて整流される。整流回路20から出力された整流電圧は力率改善昇圧回路30に与えられ、力率の改善と共に昇圧される。第1のスイッチング素子としてのFET33のスイッチングよって昇圧されたパルス電圧はダイオード35とコンデンサ36で整流・平滑化されて第1の直流電圧V0として直流−直流変換回路40に与えられる。
Next, the operation of the switching power supply according to the embodiment configured as described above will be described.
An AC input voltage from the AC power supply AC is applied to the
周波数制御部42が、FET43と44を交互にスイッチングすることにより、第1の直流電圧V0がトランス45の一次巻線に印加される。トランス45の二次巻線に誘起したパルス電圧はダイオード49、50及びコンデサ51で整流・平滑化されて、第2の直流電圧VOUTとして出力される。
The
第2の直流電圧VOUTの検出信号は、フィードバック回路60のフォトカプラ61を介して周波数制御部42に戻される。周波数制御部42は、直流−直流変換回路40に最大負荷が接続された状態において、FET43と44のスッチング周波数が、共振コンデンサ46とリーケージインダクタンス47とで定まる共振周波数になるように、予め設定されている。また、直流−直流変換回路40に最大負荷が接続された状態において、第2の直流電圧VOUTの検出信号と基準電圧Vaとを比較する誤差増幅器69の出力電圧はほぼ「0」になるように、基準電圧Vaが予め設定されている。このとき、パルス幅制御部32は、第1のフィードバック信号として主に、抵抗37及び38で分圧された第1の直流電圧V0の検出信号を入力し、第1の直流電圧V0が一定になるように、FET33の導通パルス幅を制御する。
The detection signal of the second DC voltage VOUT is returned to the
次に、直流−直流変換回路40に接続される負荷が最大負荷よりも軽くなった場合の動作について説明する。
Next, an operation when the load connected to the DC-
直流−直流変換回路40に接続される負荷が軽くなると、第2の直流電圧VOUTは上昇傾向になる。そうするとフォトカプラ61のフォトダオード62に流れる電流が増加すると共に、フォトトランジスタ63のコレクタ電流が増加する。このように第2の直流電圧VOUTの検出信号(第2のフィードバック信号)は、フォトトランジスタ63のコレクタ電流値として周波数制御部42に戻される。コレクタ電流の増加により負荷が軽くなったことを検知すると、周波数制御部42は、FET43及び44のスイッチング周波数を上げることによって、トランス45の二次側に伝達される電力量を抑えて第2の直流電圧VOUTを下降傾向に戻して、第2の直流電圧の上昇を抑制しようとする。このとき、FET43及び44のスイッチング周波数を余り高くすると、スイッチング周波数が高くなるに従ってスイッチング損失が増加するのでスイッチング電源装置の効率が低下する。
When the load connected to the DC-
そこで、本実施例では、第2の直流電圧VOUTの検出信号(第2のフィードバック信号)を更に力率改善昇圧回路30のパルス幅制御部32に戻して、第1の直流電圧V0を変化させて、直流−直流変換回路40のスイッチング周波数の変動を抑制させている。即ち、第2の直流電圧VOUTが最大負荷時の所定電圧から上昇すると、誤差増幅器69の誤差出力電圧が上昇する。誤差出力電圧の上昇により増幅回路74の出力電流が増加し、この電流ISが力率改善昇圧回路30の分圧抵抗38を介して接地ラインに流れる結果、分圧抵抗37と38の接続点の電圧を上昇させる。その結果、パルス幅制御部32のVS端子の電圧が上昇するので、パルス幅制御部32はVS端子の電圧を下げる方向にFET33の導通パルス幅を変化させる。即ち、FET33の導通パルス幅が狭くなって、力率改善昇圧回路30の第1の直流電圧V0が低下する。
Therefore, in the present embodiment, the detection signal (second feedback signal) of the second DC voltage V OUT is further returned to the pulse
力率改善昇圧回路30の第1の直流電圧V0は、直流−直流変換回路41の入力電圧であるので、第1の直流電圧V0が低下すると、これに伴って直流−直流変換回路41の出力電圧(第2の直流電圧)VOUTも低下する。これによって、先に説明した負荷が軽くなることによる第2の直流電圧VOUTの上昇傾向が抑制される。その結果、直流−直流変換回路40のFET43、44のスイッチング周波数を余り高く上げることなく、第2の直流電圧VOUTの変動を抑制することができるので、スイッチング電源装置の効率を高い状態に維持することができる。
Since the first DC voltage V 0 of the power factor correction step-up
図2は、本実施例に係るスイッチング電源装置の出力電力と、力率改善昇圧回路30の第1の直流電圧V0との関係を示した特性図である。同図から明らかなように、スイッチング電源装置の出力電力が低下する(負荷が小さくなる)に従い、力率改善昇圧回路30の第1の直流電圧V0が低下している。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the output power of the switching power supply device according to the present embodiment and the first DC voltage V 0 of the power factor
また、本実施例では、直流−直流変換回路40の出力電圧である第2の直流電圧VOUTの検出信号を共通のフィードバック回路60を介して、直流−直流変換回路40の周波数制御部42と、力率改善昇圧回路30のパルス幅制御部32の両方に戻しているので、各制御部42、32へ個別のフィードバック回路を介して検出信号を戻すものと比較して回路構成を簡単にすることもできる。
In this embodiment, the detection signal of the second DC voltage VOUT , which is the output voltage of the DC-
本発明は、上述した実施例に限らず、次のように変形実施することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as follows.
(1)上述した実施例では、直流−直流変換回路の一例として、電流共振型の直流−直流変換回路を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明の直流−直流変換回路は、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御して第2の直流電圧を可変するものであればよく、例えば、リンギングチョークコンバータであってもよい。 (1) In the above-described embodiment, a current resonance type DC-DC conversion circuit is shown as an example of the DC-DC conversion circuit, but the present invention is not limited to this. The DC-DC conversion circuit of the present invention may be any circuit as long as it controls the switching frequency of the second switching element to vary the second DC voltage, and may be a ringing choke converter, for example.
30 … 力率改善昇圧回路
31 … 力率改善昇圧回路本体
32 … パルス幅制御部
40 … 直流−直流変換回路
41 … 直流−直流変換回路本体
42 … 周波数制御部
60 … フィードバック回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
力率改善昇圧回路の後段に接続され、第1の直流電圧を第2のスイッチング素子によりスイッチングしてトランスの一次巻線に印加し、トランスの二次巻線に誘起した電圧を整流・平滑して第2の直流電圧に変換する直流−直流変換回路本体と、第2のフィードバック信号に基づき、第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御することにより第2の直流電圧を可変する周波数制御部とを含む直流−直流変換回路と、
第2の直流電圧を検出し、その検出信号を周波数制御部とパルス幅制御部とに戻すフィードバック回路とを備え、
周波数制御部は、フィードバック回路を介して戻された第2の直流電圧の検出信号を第2のフィードバック信号として取り込み、第2の直流電圧が所定電圧となるように第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御し、
パルス幅制御部は、第1の直流電圧の検出信号とフィードバック回路を介して戻された第2の直流電圧の検出信号とを第1のフィードバック信号として取り込み、第1の直流電圧を、所定電圧から第2のスイッチング素子のスイッチング周波数の変動を抑制する方向へ変化させること
を特徴とするスイッチング電源装置。 Based on the first feedback signal, the power factor improving booster circuit body that switches the input voltage by the first switching element and boosts it, and rectifies and smoothes it to convert it to the first DC voltage. A power factor improving step-up circuit including a pulse width control unit that varies the first DC voltage by controlling the conduction pulse width;
Connected to the latter stage of the power factor boosting circuit, the first DC voltage is switched by the second switching element and applied to the primary winding of the transformer, and the voltage induced in the secondary winding of the transformer is rectified and smoothed. A DC-DC conversion circuit main body that converts the second DC voltage into a second DC voltage, and a frequency control unit that varies the second DC voltage by controlling the switching frequency of the second switching element based on the second feedback signal; A DC-DC conversion circuit including:
A feedback circuit that detects the second DC voltage and returns the detection signal to the frequency control unit and the pulse width control unit;
The frequency control unit takes in the detection signal of the second DC voltage returned via the feedback circuit as a second feedback signal, and the switching frequency of the second switching element so that the second DC voltage becomes a predetermined voltage. Control
The pulse width control unit takes in the first DC voltage detection signal and the second DC voltage detection signal returned through the feedback circuit as a first feedback signal, and uses the first DC voltage as a predetermined voltage. To change the switching frequency of the second switching element in a direction that suppresses fluctuations.
直流−直流変換回路は、電流共振型の直流−直流変換回路であるスイッチング電源装置。 The switching power supply device according to claim 1,
The DC-DC converter circuit is a switching power supply device that is a current resonance type DC-DC converter circuit.
フィードバック回路は、第2の直流電圧の検出信号をフォトカプラを介して周波数制御部とパルス幅制御部とに戻すスイッチング電源装置。 The switching power supply device according to claim 1,
The feedback circuit is a switching power supply device that returns a detection signal of the second DC voltage to the frequency control unit and the pulse width control unit via a photocoupler.
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