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JPH05304777A - Multiple-output switching power supply device - Google Patents

Multiple-output switching power supply device

Info

Publication number
JPH05304777A
JPH05304777A JP4106327A JP10632792A JPH05304777A JP H05304777 A JPH05304777 A JP H05304777A JP 4106327 A JP4106327 A JP 4106327A JP 10632792 A JP10632792 A JP 10632792A JP H05304777 A JPH05304777 A JP H05304777A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
voltage
choke
transformer
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4106327A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuya Ishii
卓也 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4106327A priority Critical patent/JPH05304777A/en
Publication of JPH05304777A publication Critical patent/JPH05304777A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a multiple-output switching power supply device which can improve the setting value of a quasi-stabilization voltage by solving a problem where the setting value of the quasi-stabilization voltage is limited due to restriction conditions in that the number of turns of a transformer is an integer and then slightly modifying a conventional configuration. CONSTITUTION:The title device consists of a switching means 2 which is connected to a primary coil winding 31 of a transformer 3, a choke input type rectification smoothing circuit which is connected to each output coil winding of the transformer 3, and a control circuit 9 which controls the ON/OFF ratio of the switching means 2 for stabilizing one of the output DC voltages and then a fly wheel diode 11 is connected in series with the other output DC voltage, thus improving the setting value of a quasi-stabilization voltage E2.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は民生用や産業用の各種電
子機器に安定な直流電圧を供給する多出力スイッチング
電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-output switching power supply device for supplying a stable DC voltage to various consumer and industrial electronic devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、スイッチング電源装置は電子機器
の小型・多様化に伴い、高効率に複数で安定な出力直流
電圧の供給を要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, switching power supply devices have been required to supply a plurality of stable and stable output DC voltages with high efficiency as electronic devices become smaller and more diversified.

【0003】以下に従来の多出力スイッチング電源装置
について説明する。図3は従来の多出力スイッチング電
源装置の回路構成を示すものである。図3において、1
は入力直流電流源であり、その電圧をEiとする。2は
スイッチング手段、3はトランスであり、1次巻線31
・出力巻線32及び33・リセット巻線34を有する。
スイッチング手段2は1次巻線31に接続され、入力直
流電圧Eiを高周波交流電圧に変換して1次巻線31に
入力する。4はフォワードダイオード、5はフライホイ
ールダイオード、6はチョークコイル、7はコンデン
サ、8は負荷である。フォワードダイオード4、フライ
ホイールダイオード5、チョークコイル6及びコンデン
サ7でチョークインプット型整流平滑回路を構成して、
出力巻線32に発生する高周波交流電圧を整流平滑し負
荷8へ出力直流電圧E1を供給する。9は制御回路であ
り、負荷8へ供給される出力直流電圧E1を安定化すべ
く所定のオンオフ比でスイッチング手段2を駆動する。
A conventional multi-output switching power supply device will be described below. FIG. 3 shows a circuit configuration of a conventional multi-output switching power supply device. In FIG. 3, 1
Is an input DC current source, and its voltage is Ei. 2 is a switching means, 3 is a transformer, and the primary winding 31
It has output windings 32 and 33 and reset winding 34.
The switching means 2 is connected to the primary winding 31, converts the input DC voltage Ei into a high frequency AC voltage, and inputs the high frequency AC voltage to the primary winding 31. 4 is a forward diode, 5 is a flywheel diode, 6 is a choke coil, 7 is a capacitor, and 8 is a load. A forward input diode 4, a flywheel diode 5, a choke coil 6 and a capacitor 7 constitute a choke input type rectifying and smoothing circuit,
The high frequency AC voltage generated in the output winding 32 is rectified and smoothed, and the output DC voltage E1 is supplied to the load 8. Reference numeral 9 denotes a control circuit, which drives the switching means 2 at a predetermined on / off ratio to stabilize the output DC voltage E1 supplied to the load 8.

【0004】10はフォワードダイオード、11はフラ
イホイールダイオード、12はチョークコイル、13は
コンデンサ、14はシリーズレギュレータであり、フォ
ワードダイオード10、フライホイールダイオード1
1、チョークコイル12及びコンデンサ13で、チョー
クインプット型整流平滑回路を構成して、出力巻線33
に発生する高周波交流電圧を整流平滑しシリーズレギュ
レータ14へ直流電圧E2を供給する。
Reference numeral 10 is a forward diode, 11 is a flywheel diode, 12 is a choke coil, 13 is a capacitor, and 14 is a series regulator.
1, the choke coil 12 and the capacitor 13 constitute a choke input type rectifying / smoothing circuit, and the output winding 33
The high-frequency AC voltage generated at 1 is rectified and smoothed, and the DC voltage E2 is supplied to the series regulator 14.

【0005】15はコンデンサ、16は負荷であり、直
流電圧E2はシリーズレギュレータ14を介して安定な
出力直流電圧E3として負荷16に供給される。17は
ダイオードで、トランス3の励磁エネルギーをリセット
巻線34を介して入力直流電圧源1に回生する。
Reference numeral 15 is a capacitor, 16 is a load, and the DC voltage E2 is supplied to the load 16 as a stable output DC voltage E3 via the series regulator 14. A diode 17 regenerates the excitation energy of the transformer 3 to the input DC voltage source 1 via the reset winding 34.

【0006】以上のように構成された多出力スイッチン
グ電源装置について、以下にその動作を説明する。ま
ず、トランス3の各巻線の巻数は、1次巻線31がN
p、出力巻線32及び33がそれぞれN1,N2とす
る。スイッチング手段2がオンの時に、出力巻線32に
は(N1/Np)・Eiの電圧が発生し、フォワードダ
イオード4が導通する。ダイオードの順方向電圧降下を
無視すると、この時チョークコイル6には(N1/N
p)・Ei−E1の電圧が印加されている。
The operation of the multi-output switching power supply device configured as described above will be described below. First, the number of turns of each winding of the transformer 3 is N for the primary winding 31.
p and output windings 32 and 33 are N1 and N2, respectively. When the switching means 2 is on, a voltage of (N1 / Np) · Ei is generated in the output winding 32, and the forward diode 4 becomes conductive. Neglecting the forward voltage drop of the diode, the choke coil 6 will have (N1 / N
p). The voltage of Ei-E1 is applied.

【0007】次にスイッチング手段2がオフの時には、
チョークコイル6の電圧は反転し、フライホイールダイ
オード5が導通する。この時チョークコイル6には−E
1の電圧が印加される。スイッチング手段2のオン期間
をTon、オフ期間をToffとすると、負荷8への出
力電流が充分大きく、チョークコイル6に流れる電流が
連続の時、{(N1/Np)・Ei−E1}・Ton=
E1・Toffの関係が成り立ち、オンオフ比D=To
n/(Ton+Toff)とすると、E1=D・(N1
/Np)・Eiの関係式が得られ、制御回路9によって
出力直流電圧E1は、入力直流電圧Eiや負荷8の変動
に対して高精度に安定化されることになる。
Next, when the switching means 2 is off,
The voltage of the choke coil 6 is inverted and the flywheel diode 5 becomes conductive. At this time, -E is applied to the choke coil 6.
A voltage of 1 is applied. When the ON period of the switching means 2 is Ton and the OFF period is Toff, when the output current to the load 8 is sufficiently large and the current flowing through the choke coil 6 is continuous, {(N1 / Np) .Ei-E1} .Ton. =
The relationship of E1 · Toff is established, and the on / off ratio D = To
If n / (Ton + Toff), then E1 = D · (N1
/ Np) · Ei is obtained, and the output DC voltage E1 is stabilized by the control circuit 9 with high accuracy against variations in the input DC voltage Ei and the load 8.

【0008】一方、直流電圧E2も同様に、E2=D・
(N2/Np)・Ei=(N2/N1)・E1となる。
しかし直流電圧E2は出力直流電圧E1のように制御回
路9によって高精度に安定化されているわけではない。
また、巻数が整数という制約条件から、高精度に安定化
された所望の出力直流電圧E3を得るために、シリーズ
レギュレータ14を用いている。この場合、出力巻線3
3の巻数N2は、シリーズレギュレータ14の損失を考
慮して、E2>E3を満たす最小の整数に設定される。
On the other hand, the DC voltage E2 is also E2 = D.
(N2 / Np) · Ei = (N2 / N1) · E1.
However, the DC voltage E2 is not precisely stabilized by the control circuit 9 like the output DC voltage E1.
Further, the series regulator 14 is used in order to obtain the desired output DC voltage E3 which is stabilized with high precision, under the constraint that the number of turns is an integer. In this case, output winding 3
The number of turns N2 of 3 is set to the minimum integer that satisfies E2> E3 in consideration of the loss of the series regulator 14.

【0009】以後、出力直流電圧E1のようにスイッチ
ング手段2がこの電圧を安定化する制御回路9のような
帰還制御系を持つものを、代表安定化出力電圧と呼び、
直流電圧E2のように帰還制御系を持たずトランスの巻
数比で決まる電圧を準安定化電圧と呼ぶ。
Hereinafter, what has a feedback control system such as the control circuit 9 for stabilizing the output DC voltage E1 by the switching means 2 is called a representative stabilized output voltage.
A voltage that does not have a feedback control system and is determined by the turns ratio of the transformer, like the DC voltage E2, is called a quasi-stabilized voltage.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、巻数が整数という制約条件から、直流電
圧E2のような準安定化電圧の設定値が限られるという
問題点を有していた。スイッチング電源装置はスイッチ
ング周波数の高周波化によって小型化が可能であるが、
そのためにトランスの巻数は減少する傾向にあり、準安
定化電圧の設定値はますます限られてくる。例えば、安
定化出力直流電圧として5Vと12Vが所望されてお
り、5Vの出力巻線32の巻数を1ターンにしてこの電
圧を代表安定化する場合、安定化された12Vを得るに
は、その出力巻線33の巻数を3ターンにし、一旦15
Vを準安定化電圧E2として、シリーズレギュレータ1
4を介して12Vとしなければならない。12V出力の
負荷が出力電流として1Aを要求すると、シリーズレギ
ュレータ14での損失は3Wにもなる。
However, the above-mentioned conventional configuration has a problem that the setting value of the metastabilized voltage such as the DC voltage E2 is limited due to the constraint condition that the number of turns is an integer. Switching power supplies can be downsized by increasing the switching frequency,
Therefore, the number of turns of the transformer tends to decrease, and the set value of the meta-stabilization voltage becomes more and more limited. For example, when 5V and 12V are desired as the stabilized output DC voltage, and the number of turns of the 5V output winding 32 is set to one turn and this voltage is representatively stabilized, in order to obtain the stabilized 12V, Set the number of turns of the output winding 33 to 3 turns and once set 15
Series regulator 1 with V as meta-stabilized voltage E2
It must be 12V via 4. When the load of 12V output requires 1A as the output current, the loss in the series regulator 14 becomes 3W.

【0011】さらに、上記従来の構成における代表安定
化出力電圧E1の出力電流が小さくなり、チョークコイ
ル6に流れる電流が不連続(即ち、オフ期間Toffの
間にフライホイールダイオード5を流れる電流が0Aと
なる場合)になると、代表安定化出力電圧E1は上昇し
ようとし、これを安定化させるためにスイッチング手段
2のオンオフ比Dは小さくなるように制御される。この
時、オンオフ比Dと巻数比で決まる準安定化電圧E2は
低下し、E2>E3の条件を満たさなくなるという問題
点も有していた。
Further, the output current of the representative regulated output voltage E1 in the above-mentioned conventional configuration becomes small, and the current flowing through the choke coil 6 is discontinuous (that is, the current flowing through the flywheel diode 5 during the off period Toff is 0 A). In such a case), the representative stabilized output voltage E1 tries to rise, and the ON / OFF ratio D of the switching means 2 is controlled to be small in order to stabilize it. At this time, the metastabilization voltage E2, which is determined by the on / off ratio D and the turns ratio, decreases, and there is also a problem that the condition of E2> E3 is not satisfied.

【0012】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、従来の構成に若干の変更を加えることにより、準安
定化電圧E2の設定値を改善し、さらに、代表安定化出
力電圧E1の出力電流が小さくてもチョークコイルに流
れる電流を連続させる多出力スイッチング電源装置を提
供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. The setting value of the meta-stabilization voltage E2 is improved and the representative stabilization output voltage E1 of the representative stabilization output voltage E1 is improved by slightly modifying the conventional configuration. It is an object of the present invention to provide a multi-output switching power supply device that makes the current flowing through the choke coil continuous even if the output current is small.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の多出力スイッチング電源装置は、1次巻線と
複数の出力巻線を有するトランスと、前記トランスの1
次巻線に接続されるスイッチング手段と、前記トランス
の各出力巻線に接続されるチョークインプット型整流平
滑回路と、前記各チョークインプット型整流平滑回路か
ら得られる出力直流電圧のうちの一つを安定化すべく前
記スイッチング手段のオンオフ比を制御する制御回路か
らなり、前記各チョークインプット型整流平滑回路のフ
ライホイールダイオードの少なくとも一つを他の出力直
流電圧と直列に接続する構成を有している。
In order to achieve this object, a multi-output switching power supply device of the present invention comprises a transformer having a primary winding and a plurality of output windings, and one of the transformers.
One of a switching means connected to the next winding, a choke input type rectifying / smoothing circuit connected to each output winding of the transformer, and an output DC voltage obtained from each of the choke input type rectifying / smoothing circuits. It comprises a control circuit for controlling the on / off ratio of the switching means to stabilize, and has a configuration in which at least one flywheel diode of each choke input type rectifying and smoothing circuit is connected in series with another output DC voltage. ..

【0014】[0014]

【作用】この構成によって、他の出力直流電圧と直列に
接続されたフライホイールダイオードを有するチョーク
インプット型整流平滑回路から得られる直流電圧は、前
記他の出力直流電圧をEとすると、トランスの巻数比と
スイッチング手段のオンオフ比Dで決まる従来の準安定
化電圧に(1−D)・Eの電圧が嵩上げされた電圧とな
り、適当な巻数比の選定と他の出力直流電圧Eとの組合
せによって、従来の構成では不可能であった設定値に準
安定化電圧を近づけることができる。また前記他の出力
直流電圧を代表安定化出力電圧にすれば、そのチョーク
コイルを介して、前記改善された準安定化電圧へ電流が
供給されることになり、代表安定化出力電流からの出力
電流が小さくなっても、そのチョークコイルを流れる電
流は連続状態を保つことができる。
With this configuration, the DC voltage obtained from the choke input type rectifying / smoothing circuit having the flywheel diode connected in series with the other output DC voltage is such that when the other output DC voltage is E, the number of turns of the transformer is increased. The voltage of (1-D) .E is increased from the conventional meta-stabilized voltage determined by the ratio and the on / off ratio D of the switching means. By selecting an appropriate turns ratio and combining with another output DC voltage E, The meta-stabilized voltage can be brought close to the set value, which was impossible with the conventional configuration. Further, if the other output DC voltage is set to the representative stabilized output voltage, current is supplied to the improved meta-stabilized voltage via the choke coil, and the output from the representative stabilized output current is obtained. Even if the current becomes small, the current flowing through the choke coil can maintain a continuous state.

【0015】[0015]

【実施例】(実施例1)以下本発明の一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1
の実施例における多出力スイッチング電源装置の回路構
成を示すものである。図1において、1は入力直流電圧
源であり、その電圧をEiとする。2はスイッチング手
段、3はトランスであり、1次巻線31・出力巻線32
及び33・リセット巻線34を有する。スイッチング手
段2は1次巻線31に接続され、入力直流電圧Eiを高
周波交流電圧に変換して1次巻線31に入力する。4は
フォワードダイオード、5はフライホイールダイオー
ド、6はチョークコイル、7はコンデンサ、8は負荷で
ある。フォワードダイオード4、フライホイールダイオ
ード5、チョークコイル6及びコンデンサ7でチョーク
インプット型整流平滑回路を構成して、出力巻線32に
発生する高周波交流電圧を整流平滑し負荷8へ出力直流
電圧E1を供給する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first of the present invention.
2 shows a circuit configuration of a multi-output switching power supply device in the embodiment of FIG. In FIG. 1, 1 is an input DC voltage source, and its voltage is Ei. 2 is a switching means, 3 is a transformer, and a primary winding 31 and an output winding 32
33 and reset winding 34. The switching means 2 is connected to the primary winding 31, converts the input DC voltage Ei into a high frequency AC voltage, and inputs the high frequency AC voltage to the primary winding 31. 4 is a forward diode, 5 is a flywheel diode, 6 is a choke coil, 7 is a capacitor, and 8 is a load. A forward input diode 4, a flywheel diode 5, a choke coil 6 and a capacitor 7 constitute a choke input type rectifying and smoothing circuit to rectify and smooth the high frequency AC voltage generated in the output winding 32 and supply the output DC voltage E1 to the load 8. To do.

【0016】9は制御回路であり、負荷8へ供給される
出力直流電圧E1を安定すべく所定のオンオフ比でスイ
ッチング手段2を駆動する。10はフォワードダイオー
ド、11はフライホイールダイオード、12はチョーク
コイル、13はコンデンサ、14はシリーズレギュレー
タであり、フォワードダイオードで10、フライホイー
ルダイオード11、チョークコイル12及びコンデンサ
13チョークインプット型整流平滑回路を構成して、出
力巻線33に発生する高周波交流電圧を整流平滑しシリ
ーズレギュレータ14へ直流電圧E2を供給する。
Reference numeral 9 is a control circuit, which drives the switching means 2 at a predetermined ON / OFF ratio so as to stabilize the output DC voltage E1 supplied to the load 8. 10 is a forward diode, 11 is a flywheel diode, 12 is a choke coil, 13 is a capacitor, 14 is a series regulator, and a forward diode 10, a flywheel diode 11, a choke coil 12, and a capacitor 13 choke input type rectification smoothing circuit. The high frequency AC voltage generated in the output winding 33 is rectified and smoothed to supply the DC voltage E2 to the series regulator 14.

【0017】15はコンデンサ、16は負荷であり、直
流電圧E2はシリーズレギュレータ14を介して安定な
出力直流電圧E3として負荷16に供給される。17は
ダイオードで、トランス3の励磁エネルギーをリセット
巻線34を介して入力直流電圧源に回生する。
Reference numeral 15 is a capacitor, 16 is a load, and the DC voltage E2 is supplied to the load 16 as a stable output DC voltage E3 via the series regulator 14. A diode 17 regenerates the excitation energy of the transformer 3 to the input DC voltage source via the reset winding 34.

【0018】本実施例における回路構成は、図3に示し
た従来例の回路構成に対して、フライホイールダイオー
ド11のアノードが出力直流電圧E1に接続されている
点を除いて同様であり、各構成要素の働きも同様である
ので同じ符号を付した。
The circuit configuration of this embodiment is the same as the circuit configuration of the conventional example shown in FIG. 3 except that the anode of the flywheel diode 11 is connected to the output DC voltage E1. The functions of the components are also the same, so the same reference numerals are given.

【0019】以上のように構成された多出力スイッチン
グ電源装置について、以下にその動作を説明する。ま
ず、トランス3の各巻線の巻数は、1次巻線31がN
p、出力巻線32及び33がそれぞれN1,N2とす
る。スイッチング手段2がオンの時に、出力巻線32に
は(N1/Np)・Eiの電圧が発生し、フォワードダ
イオード4が導通する。ダイオードの順方向電圧降下を
無視すると、この時チョークコイル6には(N1/N
p)・Ei−E1の電圧が印加されている。
The operation of the multi-output switching power supply device configured as described above will be described below. First, the number of turns of each winding of the transformer 3 is N for the primary winding 31.
p and output windings 32 and 33 are N1 and N2, respectively. When the switching means 2 is on, a voltage of (N1 / Np) · Ei is generated in the output winding 32, and the forward diode 4 becomes conductive. Neglecting the forward voltage drop of the diode, the choke coil 6 will have (N1 / N
p). The voltage of Ei-E1 is applied.

【0020】次にスイッチング手段2がオフの時には、
チョークコイル6の電圧は反転し、フライホイールダイ
オード5が導通する。この時チョークコイル6には−E
1の電圧が印加される。スイッチング手段2のオン期間
をTon、オフ期間をToffとすると、負荷8への出
力電流が充分大きく、チョークコイル6に流れる電流が
連続の時、{(N1/Np)・Ei−E1}・Ton=
E1・Toffの関係が成り立ち、オンオフ比D=To
n/(Ton+Toff)とすると、E1=D・(N1
/Np)・Eiの関係式が得られ、制御回路9によって
出力直流電圧E1は、入力直流電圧Eiや負荷8の変動
に対して高精度に安定化されることになる。
Next, when the switching means 2 is off,
The voltage of the choke coil 6 is inverted and the flywheel diode 5 becomes conductive. At this time, -E is applied to the choke coil 6.
A voltage of 1 is applied. When the ON period of the switching means 2 is Ton and the OFF period is Toff, when the output current to the load 8 is sufficiently large and the current flowing through the choke coil 6 is continuous, {(N1 / Np) .Ei-E1} .Ton. =
The relationship of E1 · Toff is established, and the on / off ratio D = To
If n / (Ton + Toff), then E1 = D · (N1
/ Np) · Ei is obtained, and the output DC voltage E1 is stabilized by the control circuit 9 with high accuracy against variations in the input DC voltage Ei and the load 8.

【0021】一方、スイッチング手段2のオン期間に
は、出力巻線33に(N2/Np)・Eiの電圧が発生
し、フォワードダイオード10が導通する。この時チョ
ークコイル12には(N2/Np)・Ei−E2の電圧
が印加されている。次にオフ期間には、チョークコイル
12の電圧は反転し、フライホイールダイオード11が
導通する。この時チョークコイル12にはE1−E2の
電圧が印加される。従って{(N2/Np)・Ei−E
2}・Ton=(E2−E1)・Toffの関係が成り
立ち、E2=D・(N2/Np)・Ei+(1−D)・
E1={(N2/N1)+1−D}・E1の関係式が得
られる。安定化された所望の出力直流電圧E3を得るた
めに、シリーズレギュレータ14を用いており、出力巻
線33の巻数N2は、シリーズレギュレータ14の損失
を考慮して、E2>E3を満たす最小の整数に設定され
るのは図3で説明した従来例の場合と同様である。
On the other hand, during the ON period of the switching means 2, a voltage of (N2 / Np) .Ei is generated in the output winding 33, and the forward diode 10 becomes conductive. At this time, a voltage of (N2 / Np) .Ei-E2 is applied to the choke coil 12. Next, during the off period, the voltage of the choke coil 12 is inverted, and the flywheel diode 11 becomes conductive. At this time, the voltage of E1-E2 is applied to the choke coil 12. Therefore, {(N2 / Np) · Ei-E
2} · Ton = (E2-E1) · Toff, and E2 = D · (N2 / Np) · Ei + (1-D) ·
The relational expression of E1 = {(N2 / N1) + 1-D} .E1 is obtained. The series regulator 14 is used to obtain the desired stabilized output DC voltage E3, and the number of turns N2 of the output winding 33 is a minimum integer that satisfies E2> E3 in consideration of the loss of the series regulator 14. Is set in the same manner as in the case of the conventional example described in FIG.

【0022】ここでE1=5V、E3=12Vとし、E
1を5Vに安定化するのに、D=0.2〜0.4の調整
幅を考慮すると、E1=1ターンに対して、E2=2タ
ーン(従来例の場合3ターン)となり、E2=13V〜
14V(従来例の場合15V)となる。12Vの出力電
流が1Aであるとすると、シリーズレギュレータ14の
損失は1〜2W(従来例の場合3W)となり、従来例の
場合に比較して損失低減の効果が得られる。また、オフ
期間に直流電圧E2へ供給される電流はフライホイール
ダイオード11を介して代表安定化出力E1から得られ
るので、代表安定化出力E1の出力電流が小さくなって
も、チョークコイルを流れる電流は従来例の場合に比較
して、連続状態を保つことができるようになる。
Here, E1 = 5V and E3 = 12V, and E
In order to stabilize 1 to 5V, considering an adjustment range of D = 0.2 to 0.4, E1 = 1 turn, E2 = 2 turns (3 turns in the conventional example), and E2 = 13V ~
It becomes 14V (15V in the case of the conventional example). If the output current of 12 V is 1 A, the loss of the series regulator 14 is 1 to 2 W (3 W in the case of the conventional example), and the effect of loss reduction is obtained as compared with the case of the conventional example. Further, since the current supplied to the DC voltage E2 during the off period is obtained from the representative stabilized output E1 via the flywheel diode 11, even if the output current of the representative stabilized output E1 becomes small, the current flowing through the choke coil. Can maintain a continuous state as compared with the case of the conventional example.

【0023】さらに、出力巻線33の巻数が同じ出力条
件においては、従来例の場合に比較して少なくなるの
で、フォワードダイオード10及びフライホイールダイ
オード11に印加される逆方向電圧も低減できるといっ
た優れた効果が得られる。
Further, under the output condition that the number of turns of the output winding 33 is the same, the number is smaller than that of the conventional example, so that the reverse voltage applied to the forward diode 10 and the flywheel diode 11 can also be reduced. The effect is obtained.

【0024】以上のように本実施例によれば、代表安定
化される出力直流電圧E1を供給するチョークインプッ
ト型整流平滑回路は従来の構成とし、他のチョークイン
プット型整流平滑回路のフライホイールダイオード11
を、代表安定化出力E1と直列に接続することにより、
準安定化電圧E2の設定値を従来例の場合に比較して改
善でき、シリーズレギュレータ14の損失が低減でき
る。また代表安定化出力E1の出力電流が小さくなって
も、チョークコイル6を流れる電流は従来例の場合に比
較して、連続状態を保つことができる。さらに、出力巻
線33の巻数が少なくなるので、フォワードダイオード
10及びフライホイールダイオード11に印加される逆
方向電圧も低減できる。
As described above, according to this embodiment, the choke input type rectifying / smoothing circuit for supplying the output stabilized DC voltage E1 has the conventional configuration, and the flywheel diode of another choke input type rectifying / smoothing circuit is used. 11
Is connected in series with the representative stabilized output E1,
The set value of the metastabilized voltage E2 can be improved as compared with the case of the conventional example, and the loss of the series regulator 14 can be reduced. Further, even if the output current of the representative stabilized output E1 becomes small, the current flowing through the choke coil 6 can be maintained in a continuous state as compared with the case of the conventional example. Furthermore, since the number of turns of the output winding 33 is reduced, the reverse voltage applied to the forward diode 10 and the flywheel diode 11 can also be reduced.

【0025】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図2は本発明の第
2の実施例における多出力スイッチング電源装置の回路
構成を示すものである。図2において、1は入力直流電
圧源、2はスイッチング手段、3はトランスであり、1
次巻線31・出力巻線32及び33・リセット巻線34
を有する。4はフォワードダイオード、5はフライホイ
ールダイオード、6はチョークコイル、7はコンデン
サ、8は負荷である。フォワードダイオード4、フライ
ホイールダイオード5、チョークコイル6及びコンデン
サ7でチョークインプット型整流平滑回路を構成して負
荷8へ出力直流電圧E1を供給する。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a circuit configuration of a multi-output switching power supply device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 1 is an input DC voltage source, 2 is switching means, 3 is a transformer, and
Next winding 31, output windings 32 and 33, reset winding 34
Have. 4 is a forward diode, 5 is a flywheel diode, 6 is a choke coil, 7 is a capacitor, and 8 is a load. The forward diode 4, the flywheel diode 5, the choke coil 6 and the capacitor 7 constitute a choke input type rectifying / smoothing circuit, and the output DC voltage E1 is supplied to the load 8.

【0026】9は制御回路であり、出力直流電圧E1を
安定すべく所定のオンオフ比でスイッチング手段2を駆
動する。10はフォワードダイオード、11はフライホ
イールダイオード、12はチョークコイル、13はコン
デンサ、14はシリーズレギュレータであり、フォワー
ドダイオードで10、フライホイールダイオード11、
チョークコイル12及びコンデンサ13チョークインプ
ット型整流平滑回路を構成して、シリーズレギュレータ
14へ直流電圧E2を供給する。
A control circuit 9 drives the switching means 2 at a predetermined ON / OFF ratio to stabilize the output DC voltage E1. 10 is a forward diode, 11 is a flywheel diode, 12 is a choke coil, 13 is a capacitor, 14 is a series regulator, and 10 is a forward diode, a flywheel diode 11,
The choke coil 12 and the capacitor 13 constitute a choke input type rectifying / smoothing circuit to supply the DC voltage E2 to the series regulator 14.

【0027】15はコンデンサ、16は負荷であり、直
流電圧E2はシリーズレギュレータ14を介して安定な
出力直流電圧E3として負荷16に供給される。17は
ダイオードで、トランス3の励磁エネルギーをリセット
巻線34を介して入力直流電圧源1に回生する。
Reference numeral 15 is a capacitor, 16 is a load, and the DC voltage E2 is supplied to the load 16 as a stable output DC voltage E3 via the series regulator 14. A diode 17 regenerates the excitation energy of the transformer 3 to the input DC voltage source 1 via the reset winding 34.

【0028】以上は図1の構成と同様である。図1の構
成と異なるのは、チョークコイル6に別巻線61が設け
られ、スイッチング手段2のオフ期間に発生する電圧を
整流平滑するようにダイオード18、コンデンサ19を
接続し、出力直流電圧E4として負荷20へ供給する構
成が付け加えられている点である。
The above is the same as the configuration of FIG. The difference from the configuration of FIG. 1 is that the choke coil 6 is provided with another winding 61, the diode 18 and the capacitor 19 are connected so as to rectify and smooth the voltage generated during the OFF period of the switching means 2, and the output DC voltage E4 is obtained. The point is that a configuration for supplying the load 20 is added.

【0029】以上のように構成された多出力スイッチン
グ電源装置について、本実施例のうち図1の構成に共通
するものは、その動作も同様であるので説明は省略し、
追加構成要素の動作を説明する。スイッチング手段2の
オフ期間に、チョークコイル6に印加される電圧が代表
安定化出力電圧E1に等しいのは、第1の実施例で説明
した通りである。従って、チョークコイル6の巻数をN
6、チョークコイル6に設けた別巻線61の巻数をN7
とすると、出力直流電圧E4は、E4=(N7/N6)
・E1で表される準安定化電圧となる。
Regarding the multi-output switching power supply device configured as described above, the operation common to the structure of FIG. 1 of the present embodiment is the same as that of the operation, and therefore the description thereof is omitted.
The operation of the additional components will be described. As described in the first embodiment, the voltage applied to the choke coil 6 is equal to the representative stabilized output voltage E1 during the off period of the switching means 2. Therefore, the number of turns of the choke coil 6 is N
6, the number of turns of the additional winding 61 provided on the choke coil 6 is N7.
Then, the output DC voltage E4 is E4 = (N7 / N6)
-It becomes a metastabilized voltage represented by E1.

【0030】チョークコイル6の巻数はトランス3の出
力巻線に比較すると多く巻かれることから、これに適当
な別巻線を設けて、準安定化電圧として比較的小容量の
他の出力を得る手段は従来から知られてはいる。しか
し、このような準安定化電圧E4も従来例のような構成
では、代表安定化出力の出力電流が小さくなり、チョー
クコイル6に流れる電流が不連続になると、スイッチン
グ手段2のオンオフ比Dが小さくなるように制御され、
電圧低下するという問題点があった。本実施例のような
構成にすれば、代表安定化出力電圧E1の出力電流かも
う一方の出力E3の出力電流が充分大きければ、チョー
クコイル6に流れる電流は連続状態を保ち、準安定化電
圧E4が電圧低化する動作領域が減少されるという効果
が得られる。
Since the number of turns of the choke coil 6 is larger than the number of turns of the output winding of the transformer 3, a suitable additional winding is provided for this to obtain another output of a relatively small capacity as a metastabilized voltage. Has been known for a long time. However, when the metastabilized voltage E4 as described above is also used in the configuration of the conventional example, when the output current of the representative stabilized output becomes small and the current flowing through the choke coil 6 becomes discontinuous, the on / off ratio D of the switching means 2 becomes small. Controlled to be smaller,
There was a problem that the voltage dropped. With the configuration of this embodiment, if the output current of the representative regulated output voltage E1 or the output current of the other output E3 is sufficiently large, the current flowing through the choke coil 6 maintains a continuous state, and the meta-stabilized voltage is obtained. The effect that the operating region where the voltage of E4 is lowered is reduced.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように本発明は、1次巻線と複数
の出力巻線を有するトランスと、前記トランスの1次巻
線に接続されるスイッチング手段と、前記トランスの各
出力巻線に接続されるチョークインプット型整流平滑回
路と、前記各チョークインプット型整流平滑回路から得
られる出力直流電圧のうちの一つを安定化すべく前記ス
イッチング手段のオンオフ比を制御する制御回路とから
なる多出力スイッチング電源装置において、前記各チョ
ークインプット型整流平滑回路のフライホイールダイオ
ードの少なくとも一つを他の出力直流電圧と直列に接続
する構成を設けることにより、他の出力直流電圧と直列
に接続されたフライホイールダイオードを有するチョー
クインプット型整流平滑回路から得られる直流電圧は、
適当な巻数比の選定と他の出力直流電圧との組合せによ
って、従来の構成では不可能であった設定値に準安定化
電圧を近づけることができ、その後段にシリーズレギュ
レータを接続するような場合に損失低減が可能になる
上、その出力巻線の巻数が減らせ、ダイオードの逆方向
電圧も低下できる。また前記他の出力直流電圧を代表安
定化出力電圧にすれば、そのチョークコイルを介して、
前記改善された準安定化電圧へ電流が供給されることに
なり、代表安定化出力電圧からの出力電流が小さくなっ
ても、そのチョークコイルを流れる電流は連続状態を保
つことができるので、前記改善された準安定化電圧の低
下を防ぐことができる優れた多出力スイッチング電源装
置を実現できるものである。
As described above, the present invention has a transformer having a primary winding and a plurality of output windings, switching means connected to the primary winding of the transformer, and each output winding of the transformer. And a control circuit for controlling the on / off ratio of the switching means so as to stabilize one of the output DC voltages obtained from the choke input type rectifying and smoothing circuits. In the output switching power supply device, by connecting at least one flywheel diode of each of the choke input type rectifying and smoothing circuits in series with another output DC voltage, it is connected in series with another output DC voltage. The DC voltage obtained from the choke input type rectifying and smoothing circuit having the flywheel diode is
By selecting an appropriate turns ratio and combining it with other output DC voltage, it is possible to bring the meta-stabilized voltage closer to the set value that was not possible with the conventional configuration, and to connect a series regulator at the subsequent stage. Moreover, the loss can be reduced, the number of turns of the output winding can be reduced, and the reverse voltage of the diode can be reduced. In addition, if the other output DC voltage is set to the representative stabilized output voltage, through the choke coil,
Current is supplied to the improved meta-stabilized voltage, and even if the output current from the representative stabilized output voltage becomes small, the current flowing through the choke coil can maintain a continuous state. It is possible to realize an excellent multi-output switching power supply device capable of preventing an improved drop in the metastabilized voltage.

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

【図1】本発明の第1の実施例における多出力スイッチ
ング電源装置の回路構成図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a multi-output switching power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例における多出力スイッチ
ング電源装置の回路構成図
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a multi-output switching power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の多出力スイッチング電源装置の回路構成
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a conventional multi-output switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力直流電圧源 2 スイッチング手段 3 トランス 4 フォワードダイオード 5 フライホイールダイオード 6 チョークコイル 7 コンデンサ 8 負荷 9 制御回路 10 フォワードダイオード 11 フライホイールダイオード 12 チョークコイル 13 コンデンサ 14 シリーズレギュレータ 15 コンデンサ 16 負荷 17 ダイオード 1 Input DC voltage source 2 Switching means 3 Transformer 4 Forward diode 5 Flywheel diode 6 Choke coil 7 Capacitor 8 Load 9 Control circuit 10 Forward diode 11 Flywheel diode 12 Choke coil 13 Capacitor 14 Series regulator 15 Capacitor 16 Load 17 Diode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1次巻線と複数の出力巻線を有するトラン
スと、前記トランスの1次巻線に接続されるスイッチン
グ手段と、前記トランスの各出力巻線に接続されるチョ
ークインプット型整流平滑回路と、前記各チョークイン
プット型整流平滑回路から得られる出力直流電圧のうち
の一つを安定化すべく前記スイッチング手段のオンオフ
比を制御する制御回路とからなり、前記各チョークイン
プット型整流平滑回路のフライホイールダイオードの少
なくとも一つを他の出力直流電圧と直列に接続した多出
力スイッチング電源装置。
1. A transformer having a primary winding and a plurality of output windings, a switching means connected to the primary winding of the transformer, and a choke input type rectifier connected to each output winding of the transformer. Each of the choke input type rectifying and smoothing circuits includes a smoothing circuit and a control circuit for controlling the on / off ratio of the switching means so as to stabilize one of the output DC voltages obtained from the choke input type rectifying and smoothing circuits. Multi-output switching power supply device in which at least one of the flywheel diodes is connected in series with another output DC voltage.
【請求項2】制御回路により安定化される第1の出力直
流電圧を供給する第1のチョークインプット型整流平滑
回路に対し、他のチョークインプット型整流平滑回路の
フライホイールダイオードの少なくとも一つを、前記第
1の出力直流電圧と直列に接続する請求項1記載の多出
力スイッチング電源装置。
2. A first choke-input type rectifying / smoothing circuit for supplying a first output DC voltage stabilized by a control circuit, and at least one flywheel diode of another choke-input type rectifying / smoothing circuit. The multi-output switching power supply device according to claim 1, wherein the multi-output switching power supply device is connected in series with the first output DC voltage.
【請求項3】第1のチョークインプット型整流平滑回路
のチョークコイルに別巻線を設け、その発生電圧を整流
平滑してさらに別の出力電圧を得る構成とした請求項2
記載の多出力スイッチング電源装置。
3. A choke coil of the first choke input type rectifying / smoothing circuit is provided with another winding, and the generated voltage is rectified and smoothed to obtain another output voltage.
The multi-output switching power supply device described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017184336A (en) * 2016-03-28 2017-10-05 コニカミノルタ株式会社 Power supply device and image formation device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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