JPH09163734A - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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JPH09163734A
JPH09163734A JP7318670A JP31867095A JPH09163734A JP H09163734 A JPH09163734 A JP H09163734A JP 7318670 A JP7318670 A JP 7318670A JP 31867095 A JP31867095 A JP 31867095A JP H09163734 A JPH09163734 A JP H09163734A
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JP
Japan
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resonance
current
transformer
inductance
voltage
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Application number
JP7318670A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Hatanaka
正彦 畠中
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control an L component by which a resonance frequency at the time of the current resonance is determined securely before the manufacture by a method wherein resonance inductors by which the resonance frequency of the current resonance is determined are provided and, further, the inductances of the resonance inductors are predetermined to be larger than the leakage inductance of a transformer. SOLUTION: Resonance inductors 14 and 15 and the self-inductance of the primary side of a transformer 5 form a combined inductance. A voltage resonance is produced by a parallel resonance composed of the combined inductance and voltage resonance capacitors 3 and 4 which are connected in parallel to respective switching devices 1 and 2 and, further, a current resonance is produced by a series resonance composed of the combined inducatance and a current resonance capacitor 6 provided on the secondary side of the transformer 5. At that time, the resonance inductors 14 and 15 by which the influence of the leakage inductance between the primary side and the secondary side of the transformer 5 is eliminated and the resonance frequency of the current resonance is determined are provided on the primary side and, further, the inductances of the resonance inductors 14 and 15 are predetermined to be larger than the leakage inductance.

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、スイッチング電源
であって、電圧共振及び電流共振を利用した電源回路に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit which is a switching power supply and utilizes voltage resonance and current resonance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、一般に、スイッチング電源と
して、スイッチング損失を大幅に減少して変換効率の向
上を図ると共に、回路内の電流動作波形を正弦波に近づ
けてAMチューナ等への受信妨害を回避するための低雑
音化を図るために、電圧共振及び電流共振を利用したス
イッチング電源があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a switching power supply, generally, switching loss is greatly reduced to improve conversion efficiency, and a current operating waveform in a circuit is approximated to a sine wave to prevent reception interference to an AM tuner or the like. There has been a switching power supply that utilizes voltage resonance and current resonance in order to reduce noise for avoidance.

【0003】その中でも特に大出力用として、スイッチ
ング素子として2つのスイッチ素子を使用し、これらを
交互にオンオフすることにより直流を得ているプッシュ
プル方式で共振型の電源回路があった。
Among them, there has been a push-pull type resonance type power supply circuit in which two switching elements are used as switching elements and a direct current is obtained by alternately turning them on and off for high output.

【0004】以下に、スイッチング電源としてプッシュ
プル方式で共振型である従来の電源回路について説明す
る。図4はスイッチング電源の一種である従来の共振型
の電源回路を示すブロック図である。図4において、1
及び2はそれぞれ交互にオンオフするスイッチ素子、3
及び4は電圧共振の共振周波数を決定するための電圧共
振コンデンサ、5は直流的に絶縁された1次巻線5aと
2次巻線5bとを備え、スイッチ素子1及び2によって
1次巻線5a側に発生した交流信号を、2次巻線5b側
へ伝達して、2次巻線5b側から出力するトランス、6
は電流共振の共振周波数を決定するための電流共振コン
デンサ、7及び8はトランス5の2次巻線5b側から出
力される交流信号を直流信号に変換する整流ダイオー
ド、9はチョークコイル、10はチョークコイル9の出
力信号を平滑する平滑コンデンサ、11は負荷、18及
び19はトランス5の1次巻線5a側と2次巻線5b側
との間に存在する漏れインダクタンスである。なお、こ
こでは、チョークコイル9および平滑コンデンサ10と
で平滑回路を構成している。
A conventional power supply circuit which is a push-pull type resonance type switching power supply will be described below. FIG. 4 is a block diagram showing a conventional resonance type power supply circuit which is a kind of switching power supply. In FIG. 4, 1
And 2 are switching elements which are alternately turned on and off, 3
And 4 are voltage resonance capacitors for determining the resonance frequency of voltage resonance, and 5 is a DC-insulated primary winding 5a and secondary winding 5b. A transformer for transmitting the AC signal generated on the 5a side to the secondary winding 5b side and outputting from the secondary winding 5b side, 6
Is a current resonance capacitor for determining the resonance frequency of the current resonance, 7 and 8 are rectifying diodes that convert an AC signal output from the secondary winding 5b side of the transformer 5 into a DC signal, 9 is a choke coil, and 10 is A smoothing capacitor for smoothing the output signal of the choke coil 9, 11 is a load, and 18 and 19 are leakage inductances existing between the primary winding 5a side and the secondary winding 5b side of the transformer 5. Here, the choke coil 9 and the smoothing capacitor 10 form a smoothing circuit.

【0005】以上のように構成された電源回路につい
て、その動作を以下に説明する。まず、スイッチ素子
1、2が交互にオンオフを繰り返しているとき、それら
のスイッチ素子1、2の出力電圧、即ちトランス5の1
次巻線5a側である1次側端子への入力電圧は、直流電
源12の電圧のほぼ2倍の波高値の交流電圧となり、こ
の交流電圧の印加によりトランス5に入力された電流
は、トランス5の2次巻線5b側である2次側端子に伝
達され、その2次側端子に接続された整流ダイオード7
及び8によって整流された後、電流共振コンデンサ6に
入力されると共にチョークコイル9に入力される。
The operation of the power supply circuit configured as described above will be described below. First, when the switch elements 1 and 2 are repeatedly turned on and off alternately, the output voltage of the switch elements 1 and 2, that is, the 1 of the transformer 5
The input voltage to the primary side terminal on the side of the secondary winding 5a is an AC voltage having a peak value that is almost twice the voltage of the DC power supply 12, and the current input to the transformer 5 by applying this AC voltage is Rectifier diode 7 transmitted to the secondary side terminal on the secondary winding 5b side of 5 and connected to the secondary side terminal
After being rectified by 8 and 8, they are input to the current resonance capacitor 6 and the choke coil 9.

【0006】ここで、チョークコイル9のインピーダン
スが、電流共振コンデンサ6やトランス5の持つ1次・
2次間の漏れインダクタンス18,19などのインピー
ダンスに比べて十分高いため、電流共振コンデンサ6に
入力された電流は、チョークコイル9のインダクタンス
を除いたトランス5の漏れインダクタンス18,19と
電流共振コンデンサ6だけの組み合せによる直列共振に
よって、電流共振が行われ、その結果得られる共振電流
がチョークコイル9及び平滑コンデンサ10によって平
滑されて負荷11へ送られることとなる。
[0006] Here, the impedance of the choke coil 9 is the primary resonance of the current resonance capacitor 6 and the transformer 5.
Since the impedances of the leakage inductances 18 and 19 between the secondary circuits are sufficiently high, the current input to the current resonance capacitor 6 does not include the inductance of the choke coil 9 and the leakage inductances 18 and 19 of the transformer 5 and the current resonance capacitor 6. Current resonance is performed by series resonance with a combination of only six, and the resulting resonance current is smoothed by the choke coil 9 and the smoothing capacitor 10 and sent to the load 11.

【0007】スイッチ素子1がオンされている期間中
に、上記のようにして得られた共振電流が半波経過して
電流の向きが逆になるところで、整流ダイオード7が逆
バイアスされてオフするため、直列共振が停止する。即
ち、共振電流が半波終了して電流が零に戻ったところで
共振は自動的に停止する。共振電流が零になった後はス
イッチ素子1をオンし続けてもなにも起こらないが、エ
ネルギーを伝達しない時間が長くなるだけで非効率的で
あるため、多少のマージンを持ってオフすればよい。
又、漏れインダクタンス18と電流共振コンデンサ6に
よる共振周波数、即ち共振時間は一定であるためスイッ
チ素子1のオン時間も一定値でよい。
While the switching element 1 is on, the rectifying diode 7 is reverse-biased and turned off when a half wave of the resonance current obtained as described above passes and the direction of the current is reversed. Therefore, series resonance is stopped. That is, the resonance automatically stops when the resonance current ends in half wave and the current returns to zero. After the resonance current becomes zero, nothing happens even if the switch element 1 is turned on continuously, but since it is inefficient because the time for which energy is not transmitted becomes long, it can be turned off with some margin. Good.
Further, since the resonance frequency by the leakage inductance 18 and the current resonance capacitor 6, that is, the resonance time is constant, the ON time of the switch element 1 may be a constant value.

【0008】次に、スイッチ素子1がオフするとき、即
ち2つのスイッチ素子1,2が共にオフの状態にあると
き、トランス5の2次側端子の電流は零となり、スイッ
チ素子1の電圧は、トランス5の自己インダクタンスと
電圧共振コンデンサ3との並列共振による一定の時定数
で増加を始め、直流電源12の2倍の電圧値で保持され
る。このタイミングでスイッチ素子2をオンしてやる
と、先程とは逆向きの共振電流がトランス5の2次側に
流れ始めることとなる。
Next, when the switch element 1 is turned off, that is, when the two switch elements 1 and 2 are both turned off, the current at the secondary side terminal of the transformer 5 becomes zero and the voltage of the switch element 1 becomes , The self-inductance of the transformer 5 and the voltage resonance capacitor 3 cause parallel resonance to start increasing with a constant time constant, and the voltage value is maintained at twice the voltage value of the DC power supply 12. When the switch element 2 is turned on at this timing, a resonance current in the opposite direction to the above starts to flow to the secondary side of the transformer 5.

【0009】以上の動作により、電圧共振と電流共振を
交互に生じさせて回路内の電圧及び電流を共振波形とす
ることにより、スイッチ素子に加わる電圧及び電流に含
まれる高調波成分を低減することができ、更に電圧およ
び電流のオンオフ時の損失を低減することができる。
By the above operation, the voltage resonance and the current resonance are alternately generated to make the voltage and the current in the circuit have a resonance waveform, thereby reducing the harmonic components contained in the voltage and the current applied to the switch element. It is also possible to reduce the loss when the voltage and current are turned on and off.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の電源回路では、電流共振時において、その共
振周波数を決定するための時定数を構成するL成分及び
C成分のうちのL成分として、トランス5の1次・2次
間の漏れインダクタンス18,19を用いているが、こ
の漏れインダクタンス18,19の値はトランスの設計
時には不確定要素であって決定できるものではなく、こ
の値を製造後に管理および選別する必要が生じるため、
トランスの生産性が悪くなり、結果的にトランスのコス
トが高くなるという問題点を有していた。
However, in the conventional power supply circuit as described above, at the time of current resonance, as the L component of the L component and the C component constituting the time constant for determining the resonance frequency, Although the leakage inductances 18 and 19 between the primary and secondary sides of the transformer 5 are used, the values of the leakage inductances 18 and 19 are uncertain factors when designing the transformer and cannot be determined. You will need to manage and sort them later,
There is a problem that the productivity of the transformer is deteriorated, and consequently the cost of the transformer is increased.

【0011】更に、漏れインダクタンス18,19のば
らつきによって電流共振周波数にもばらつきが発生し、
この共振周波数のばらつきに対する周波数補正のための
調整を行う際には、電流共振コンデンサ6の容量を変更
する必要があり、場合によっては電流共振コンデンサ6
の容量を増す必要があるため、結果的にコンデンサのコ
ストが高くなるという問題点をも有していた。
Further, variations in the leakage inductances 18 and 19 cause variations in the current resonance frequency.
When the adjustment for frequency correction with respect to the variation of the resonance frequency is performed, it is necessary to change the capacity of the current resonance capacitor 6, and depending on the case, the current resonance capacitor 6 may be changed.
Since it is necessary to increase the capacity of the capacitor, there is also a problem that the cost of the capacitor becomes high as a result.

【0012】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、電流共振時の共振周波数を決定するL成分を製造
前に確実に管理することができるとともに、電流共振周
波数のばらつきを抑えて、このばらつきに対する周波数
補正のための煩わしい調整を無くすことができ、結果的
に、生産性を向上し、かつ生産コストを低減することが
できる電源回路を提供する。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. It is possible to reliably manage the L component that determines the resonance frequency at the time of current resonance before manufacturing, and to suppress variations in the current resonance frequency. Provided is a power supply circuit capable of eliminating the troublesome adjustment for frequency correction with respect to this variation and, as a result, improving the productivity and reducing the production cost.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に記載の電源回路は、負荷に対す
る電力源である直流電源からスイッチング方式により得
られた別の直流を前記負荷に供給し、前記別の直流を得
る際に、電圧共振及び電流共振を用いる電源回路におい
て、前記直流電源からの直流信号をオンオフして交流信
号に変換するスイッチ素子と、直流的に絶縁された1次
側と2次側との間に漏れインダクタンスを形成し、1次
側に前記スイッチ素子からの交流信号が供給され、その
交流信号を2次側から出力するトランスと、前記スイッ
チ素子の両端に並列に接続され前記トランスの1次側の
巻線とともに電圧共振の共振周波数の決定要素となる電
圧共振コンデンサと、前記トランスの1次側の巻線とス
イッチ素子に直列的に接続された共振インダクタと、前
記トランスの2次側から出力された交流信号を整流する
整流部と、前記整流部の出力端子に並列に接続され前記
電流共振の共振周波数の決定要素となる電流共振コンデ
ンサと、前記整流部により整流された信号を平滑して前
記別の直流を出力するためのインダクタンス成分と容量
成分とを有する平滑手段とを備え、前記共振インダクタ
を、そのインダクタンスが、前記漏れインダクタンスよ
りも十分大きく、且つ前記平滑手段のインダクタンス成
分より十分小さくなるよう構成する。
In order to solve the above problems, the power supply circuit according to claim 1 of the present invention supplies another direct current obtained by a switching method from a direct current power supply which is a power source for a load. In a power supply circuit that uses voltage resonance and current resonance when supplying to a load and obtaining the other direct current, it is galvanically isolated from a switch element that turns on and off a direct current signal from the direct current power source to convert it into an alternating current signal. A leakage inductance is formed between the primary side and the secondary side, an AC signal from the switch element is supplied to the primary side, and the transformer outputs the AC signal from the secondary side; A voltage resonance capacitor, which is connected in parallel to both ends and serves as a determinant of the resonance frequency of voltage resonance, together with the primary winding of the transformer, and a series connection with the primary winding of the transformer and the switch element A resonance inductor connected to the transformer, a rectifying unit for rectifying an AC signal output from the secondary side of the transformer, and a current connected in parallel to the output terminal of the rectifying unit and serving as a determining factor of the resonance frequency of the current resonance. A resonance capacitor; and a smoothing unit having an inductance component and a capacitance component for smoothing the signal rectified by the rectification unit and outputting the other direct current. It is configured to be sufficiently larger than the inductance and sufficiently smaller than the inductance component of the smoothing means.

【0014】この構成によると、電流共振の共振周波数
を決定する際に、トランスの漏れインダクタンスの影響
を無くして、トランスの1次側に設けた共振インダクタ
とトランスの2次側に設けた電流共振コンデンサだけで
電流共振周波数を確実に決定する。
According to this structure, when determining the resonance frequency of the current resonance, the influence of the leakage inductance of the transformer is eliminated, and the resonance inductor provided on the primary side of the transformer and the current resonance provided on the secondary side of the transformer. The capacitor alone determines the current resonance frequency with certainty.

【0015】電圧共振の共振周波数を決定する際に、そ
のためのL成分として、トランスの1次側に設けた共振
インダクタとトランスの1次側の自己インダクタンスと
の合成インダクタンスを用いて電圧共振周波数を決定す
る。
When the resonance frequency of the voltage resonance is determined, the voltage resonance frequency is calculated by using the combined inductance of the resonance inductor provided on the primary side of the transformer and the self-inductance of the primary side of the transformer as the L component for that purpose. decide.

【0016】本発明の請求項2に記載の電源回路は、負
荷に対する電力源である直流電源からスイッチング方式
により得られた別の直流を前記負荷に供給し、前記別の
直流を得る際に、電圧共振及び電流共振を用いる電源回
路において、前記直流電源からの直流信号をオンオフし
て交流信号に変換するスイッチ素子と、直流的に絶縁さ
れた1次側と2次側との間に漏れインダクタンスを形成
し、1次側に前記スイッチ素子からの交流信号が供給さ
れ、その交流信号を2次側から出力するトランスと、前
記スイッチ素子の両端に並列に接続され前記トランスの
1次側の巻線とともに電圧共振の共振周波数の決定要素
となる電圧共振コンデンサと、前記トランスの2次側か
ら出力された交流信号を整流する整流部と、前記トラン
スの2次側の巻線と整流部に直列的に接続された共振イ
ンダクタと、前記整流部の出力端子に並列に接続され前
記電流共振の共振周波数の決定要素となる電流共振コン
デンサと、前記整流部により整流された信号を平滑して
前記別の直流を出力するためのインダクタンス成分と容
量成分とを有する平滑手段とを備え、前記共振インダク
タを、そのインダクタンスが、前記漏れインダクタンス
よりも十分大きく、且つ前記平滑手段のインダクタンス
成分より十分小さくなるよう構成する。
In the power supply circuit according to a second aspect of the present invention, when another DC is obtained by a switching method from a DC power source which is a power source for the load and the other DC is obtained, In a power supply circuit using voltage resonance and current resonance, a switching element for turning on / off a DC signal from the DC power supply to convert it into an AC signal, and a leakage inductance between a DC side-insulated primary side and a secondary side. And a transformer for supplying an AC signal from the switching element to the primary side and outputting the AC signal from the secondary side, and a winding on the primary side of the transformer connected in parallel to both ends of the switching element. A voltage resonance capacitor that is a determining factor of the resonance frequency of voltage resonance together with the line, a rectifying unit that rectifies an AC signal output from the secondary side of the transformer, and a winding on the secondary side of the transformer A resonance inductor connected in series to the rectification unit, a current resonance capacitor connected in parallel to the output terminal of the rectification unit and serving as a determining factor of the resonance frequency of the current resonance, and a signal rectified by the rectification unit is smoothed. Then, the resonance inductor is provided with a smoothing means having an inductance component and a capacitance component for outputting the other direct current, and the resonance inductor has a sufficiently larger inductance than the leakage inductance, and is greater than the inductance component of the smoothing means. Configure it to be sufficiently small.

【0017】この構成によると、電流共振の共振周波数
を決定する際に、トランスの漏れインダクタンスの影響
を無くして、トランスの2次側に設けた共振インダクタ
と電流共振コンデンサだけで電流共振周波数を確実に決
定する。
According to this structure, when determining the resonance frequency of the current resonance, the influence of the leakage inductance of the transformer is eliminated, and the current resonance frequency is ensured only by the resonance inductor and the current resonance capacitor provided on the secondary side of the transformer. To decide.

【0018】この電流共振周波数の決定は、トランスの
1次側の電圧共振系とは独立して行い、トランスの2次
側に設けた共振インダクタのインダクタンスを変更する
だけで電流共振周波数を調整する。
The determination of the current resonance frequency is performed independently of the voltage resonance system on the primary side of the transformer, and the current resonance frequency is adjusted only by changing the inductance of the resonance inductor provided on the secondary side of the transformer. .

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
電源回路について、図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a power supply circuit showing an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】第1の実施の形態を示す電源回路を説明す
る。図1は第1の実施の形態を示す電源回路のブロック
図であり、図3は各部の動作タイミング及び動作波形を
示すものである。
A power supply circuit showing the first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram of a power supply circuit showing a first embodiment, and FIG. 3 shows operation timings and operation waveforms of respective parts.

【0021】図1において、14及び15は、本実施の
形態を示す電源回路における特徴的な構成要素として設
けられた共振インダクタであり、トランス5の1次側の
自己インダクタンスとで合成インダクタンスを形成する
ことによって、この合成インダクタンスと各スイッチ素
子1,2に並列に接続された電圧共振コンデンサ3,4
とで並列共振による電圧共振を行い、且つ、トランス5
の2次側に設けられた電流共振コンデンサ6とで直列共
振による電流共振を行う。その他の構成は、図4に示す
従来例と同様であるので、ここでの説明は省略する。
In FIG. 1, reference numerals 14 and 15 denote resonance inductors provided as characteristic components in the power supply circuit according to the present embodiment, which form a combined inductance with the self-inductance on the primary side of the transformer 5. By doing so, the combined inductance and the voltage resonance capacitors 3 and 4 connected in parallel to the respective switch elements 1 and 2
And voltage resonance by parallel resonance, and the transformer 5
The current resonance capacitor 6 provided on the secondary side of the current resonance performs current resonance by series resonance. Other configurations are similar to those of the conventional example shown in FIG. 4, and therefore description thereof will be omitted here.

【0022】以上のように構成された電源回路につい
て、その動作を以下に説明する。まず、スイッチ素子
1,2が、それぞれ図3(g)のVg1および図3(h)
のVg2のタイミングで、ゲート電圧のオンオフを繰り返
している時、スイッチ素子1及びスイッチ素子2に加わ
る各電圧値は、図3(a)のVS1および図3(b)のV
S2に示すように、直流電源12の電圧Vi のほぼ2倍
(2Vi )となり、スイッチ素子1,2のうちのいづれ
かのスイッチ素子がオンの時、トランス5の1次側から
順次発生した電流は、トランス5の2次側を介して、順
次整流部としての整流ダイオード7,8に入力される。
The operation of the power supply circuit configured as above will be described below. First, the switching elements 1 and 2 are respectively V g1 in FIG. 3 (g) and FIG. 3 (h).
When the gate voltage is repeatedly turned on and off at the timing of V g2, the voltage values applied to the switch element 1 and the switch element 2 are V S1 in FIG. 3A and V in FIG. 3B.
As indicated by S2 , the voltage V i of the DC power supply 12 is almost twice (2V i ), and when any one of the switch elements 1 and 2 is on, the voltage is sequentially generated from the primary side of the transformer 5. The current is sequentially input to the rectifying diodes 7 and 8 as the rectifying unit via the secondary side of the transformer 5.

【0023】この整流ダイオード7及び8から順次出力
される直流電流は、電流共振コンデンサ6及び平滑手段
を構成するインダクタンス成分としてのチョークコイル
9へ順次入力される。この時、負荷11が未接続、即ち
無負荷状態の場合には、図3(c)、(d)の点線で示
すように、トランス5の1次側から発生する電流iS1
びiS2は励磁電流波形のみとなる。更にチョークコイル
9に入力された電流は、平滑コンデンサ10で平滑され
る。
The DC currents sequentially output from the rectifying diodes 7 and 8 are sequentially input to the current resonance capacitor 6 and the choke coil 9 as an inductance component forming the smoothing means. At this time, when the load 11 is not connected, that is, when there is no load, the currents i S1 and i S2 generated from the primary side of the transformer 5 are as shown by the dotted lines in FIGS. 3C and 3D. Only the excitation current waveform is used. Further, the current input to the choke coil 9 is smoothed by the smoothing capacitor 10.

【0024】ここで、スイッチ素子1がオン即ち図3
(g)のVg1がハイになると、整流ダイオード7が順方
向にバイアスされるため、チャージ電流が平滑コンデン
サ10に流れ込むが、この際に電流共振を行うための条
件としては、スイッチ素子1及び整流ダイオード7のイ
ンピーダンスを十分小さいとすると、チョークコイル9
のインダクタンス>>トランス5の漏れインダクタン
ス、且つ、共振インダクタ14のインダクタンス>>ト
ランス5の漏れインダクタンスとなるように設定して、
チョークコイル9のインピーダンスを十分高くする必要
がある。
Here, the switch element 1 is turned on, that is, as shown in FIG.
When V g1 of (g) becomes high, the rectifying diode 7 is forward biased, so that the charge current flows into the smoothing capacitor 10. At this time, the conditions for performing current resonance are the switching element 1 and If the impedance of the rectifier diode 7 is sufficiently small, the choke coil 9
Of the transformer >> and the leakage inductance of the transformer 5 and the inductance of the resonance inductor 14 >> the leakage inductance of the transformer 5,
It is necessary to make the impedance of the choke coil 9 sufficiently high.

【0025】その値としては、例えば、チョークコイル
9のインダクタンスを3[mH]、トランス5の1次側
の自己インダクタンスを5[mH]として漏れインダク
タンスを5[μH]、共振インダクタ14及び15のイ
ンダクタンスを50[μH]に設定している。
As the values, for example, the inductance of the choke coil 9 is 3 [mH], the self-inductance of the primary side of the transformer 5 is 5 [mH], the leakage inductance is 5 [μH], and the resonance inductors 14 and 15 have the following values. The inductance is set to 50 [μH].

【0026】又、一般に、実際のトランスの漏れインダ
クタンスは、上記の値に対してばらつきが大きいため、
特に共振インダクタ14及び15の値を十分大きくする
必要がある。
In general, the actual leakage inductance of the transformer has a large variation with respect to the above value,
In particular, it is necessary to make the values of the resonance inductors 14 and 15 sufficiently large.

【0027】上記のような条件によりスイッチ素子1が
オンしている期間中に負荷11が接続されると、トラン
ス5の2次側の電流は、共振インダクタ14の持つイン
ダクタンスと電流共振コンデンサ6との直列共振電流と
なる。この負荷を取り出した時のトランス5の2次側の
共振電流は、図3(e)のiL1に示すような波形とな
り、同じタイミングにおけるトランス5の1次側の電流
S1は、図3(c)の実線で示すような波形となる。
When the load 11 is connected while the switch element 1 is on under the above conditions, the secondary side current of the transformer 5 is the inductance of the resonance inductor 14 and the current resonance capacitor 6. Of the series resonance current. The resonance current on the secondary side of the transformer 5 when this load is taken out has a waveform as shown by i L1 in FIG. 3E, and the primary side current i S1 of the transformer 5 at the same timing is as shown in FIG. The waveform is as shown by the solid line in (c).

【0028】この2次側共振電流iL1,iL2が図3
(e)、(f)に示す通り半波経過して電流の向きが逆
になるところで、整流ダイオード7が逆バイアスとなり
オフするため、直列共振できなくなり共振が終了する。
即ち共振電流が半波終了して電流が零になったところで
共振は自動的に止まる。従って、電流零で共振を終える
ためには、共振電流が零に戻るまでスイッチ素子1をオ
ンし続ける必要がある。
The secondary side resonance currents i L1 and i L2 are shown in FIG.
As shown in (e) and (f), the rectifier diode 7 is reversely biased and turned off when a half wave has passed and the direction of the current is reversed, so that series resonance cannot be performed and resonance ends.
That is, the resonance automatically stops when the resonance current ends in half wave and the current becomes zero. Therefore, in order to end the resonance at zero current, it is necessary to keep the switch element 1 ON until the resonance current returns to zero.

【0029】次に、スイッチ素子1がオフすると、トラ
ンス5の持つ自己インダクタンスと共振インダクタ14
との合成インダクタンスと、スイッチ素子1に並列接続
された電圧共振コンデンサ3との並列共振による動作と
なるため、図3(a)のVS1に示すように、立ち上がり
に傾斜を持った電圧波形となり、この傾斜の期間中が並
列共振期間となる。更に、チャージが継続して図3
(a)の電圧値VS1が上昇し+2Vi とほぼ同じ値とな
ると並列共振は終了する。
Next, when the switch element 1 is turned off, the self-inductance of the transformer 5 and the resonance inductor 14
Since the operation is performed by parallel resonance between the combined inductance of and the voltage resonance capacitor 3 connected in parallel with the switch element 1, as shown by V S1 in FIG. The parallel resonance period is during this inclination. Furthermore, the charge continues and Fig. 3
When the voltage value V S1 of (a) rises and becomes almost the same value as + 2V i , the parallel resonance ends.

【0030】一方、スイッチ素子1がオフしたタイミン
グでは、トランス5の自己インダクタンスと共振インダ
クタ14との合成インダクタンスと、電圧共振コンデン
サ3との並列共振によって、図3(c)に示すように、
1次側電流iS1が正方向に流れるため、スイッチ素子2
にチャージしていた電荷がディスチャージされ、スイッ
チ素子2の電圧値VS2は図3(b)に示すような傾斜で
降下する。
On the other hand, at the timing when the switch element 1 is turned off, the self-inductance of the transformer 5 and the combined inductance of the resonance inductor 14 and the parallel resonance with the voltage resonance capacitor 3 cause the resonance as shown in FIG.
Since the primary side current i S1 flows in the positive direction, the switching element 2
The electric charge that has been charged into the switch element 2 is discharged, and the voltage value V S2 of the switch element 2 drops with a slope as shown in FIG.

【0031】この時の傾斜は、チャージの時と同様に、
トランス5の自己インダクタンスと共振インダクタとの
合成インダクタンスと、電圧共振コンデンサ3とで決定
される時定数で行われる並列共振に対応する。
The inclination at this time is similar to that at the time of charging,
This corresponds to parallel resonance performed with a time constant determined by the combined inductance of the self-inductance of the transformer 5 and the resonance inductor and the voltage resonance capacitor 3.

【0032】ディスチャージが終了すると共に並列共振
も終了し、次にスイッチ素子2がオン即ち図3(h)の
g2がハイになると、図3(b)に示すように、1次側
電流iS2が順方向に流れ始めると共に、トランス5の2
次側から出力される電流iL2は、整流ダイオード8を通
った後チョークコイル9を介して平滑コンデンサ10に
チャージされると共に、共振インダクタ15と電流共振
コンデンサ6との直列共振によって電流共振を行うた
め、図3(f)のiL2に示すような電流波形が得られ
る。
When the discharge ends and the parallel resonance also ends, and then the switch element 2 turns on, that is, V g2 in FIG. 3 (h) becomes high, as shown in FIG. 3 (b), the primary current i As S2 starts to flow in the forward direction, 2 of transformer 5
The current i L2 output from the next side is charged into the smoothing capacitor 10 via the choke coil 9 after passing through the rectifying diode 8 and also causes current resonance by the series resonance of the resonance inductor 15 and the current resonance capacitor 6. Therefore, a current waveform as shown by i L2 in FIG. 3 (f) is obtained.

【0033】以上の動作を繰り返すことにより、スイッ
チ素子1及び2はプッシュプル動作をしてトランス5を
駆動する。従って、トランス5を介して出力される2次
側の電流は整流ダイオード7及び8によって整流され、
更にチョークコイル9を通して平滑コンデンサ10にチ
ャージされる。
By repeating the above operation, the switch elements 1 and 2 perform the push-pull operation to drive the transformer 5. Therefore, the secondary current output through the transformer 5 is rectified by the rectifying diodes 7 and 8,
Further, the smoothing capacitor 10 is charged through the choke coil 9.

【0034】この時チョークコイル9のインダクタンス
>>共振インダクタ14、15のインダクタンス>>ト
ランス5の漏れインダクタンスとなるよう設定されてい
るため、共振インダクタ14及び15と、電流共振コン
デンサ6との直列共振によりトランス5の2次側からは
共振電流が出力される。
At this time, the inductance of the choke coil 9 >> the inductance of the resonance inductors 14 and 15 >> is set so that the leakage inductance of the transformer 5 is set. Therefore, the series resonance between the resonance inductors 14 and 15 and the current resonance capacitor 6 is performed. As a result, a resonance current is output from the secondary side of the transformer 5.

【0035】以上のように、プッシュプル回路の2つの
スイッチ素子と並列に接続した電圧共振コンデンサと、
トランスの自己インダクタンスと共振インダクタとの合
成インダクタンスとによって並列共振をさせて電圧共振
を行い、更にトランスの2次側電流を共振させるために
電流共振コンデンサと共振インダクタとによって直列共
振を行う。
As described above, the voltage resonance capacitor connected in parallel with the two switch elements of the push-pull circuit,
Parallel resonance is caused by the self-inductance of the transformer and the combined inductance of the resonance inductor to cause voltage resonance, and series resonance is performed by the current resonance capacitor and the resonance inductor in order to resonate the secondary side current of the transformer.

【0036】これら電圧共振及び電流共振を交互に行う
際、漏れインダクタンスの影響をなくして電流共振の共
振周波数を決定する共振インダクタを1次側に設け、且
つ共振インダクタのインダクタンスをトランスの1次2
次間漏れインダクタンスよりも十分大きく設定する。
When the voltage resonance and the current resonance are alternately performed, a resonance inductor that eliminates the influence of the leakage inductance and determines the resonance frequency of the current resonance is provided on the primary side, and the inductance of the resonance inductor is the primary or secondary of the transformer.
Set sufficiently larger than the next leakage inductance.

【0037】このようにすることにより、確実に電流共
振周波数を決定することができると共に、電圧共振周波
数を1次側に設けた共振インダクタとトランス1次側の
自己インダクタンスとの合成インダクタンスで決定する
ため、同一の電圧共振周波数とする場合の電圧共振コン
デンサの容量を小さくすることができる。
By doing so, the current resonance frequency can be reliably determined, and the voltage resonance frequency is determined by the combined inductance of the resonance inductor provided on the primary side and the self-inductance of the transformer primary side. Therefore, it is possible to reduce the capacitance of the voltage resonance capacitor when the voltage resonance frequency is the same.

【0038】第2の実施の形態を示す電源回路を説明す
る。図2は第2の実施の形態を示す電源回路のブロック
図であり、ここでも、図3を参照しながら説明する。
A power supply circuit according to the second embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram of a power supply circuit showing a second embodiment, and description will be given here also with reference to FIG.

【0039】図2において、16及び17は、本実施の
形態を示す電源回路における特徴的な構成要素として設
けられた共振インダクタであり、トランス5の2次側に
設けられた電流共振コンデンサ6とで直列共振による電
流共振を行う。その他の構成は、図4に示す従来例と同
様であるので、ここでの説明は省略する。
In FIG. 2, reference numerals 16 and 17 denote resonance inductors provided as characteristic components in the power supply circuit according to the present embodiment, and a current resonance capacitor 6 provided on the secondary side of the transformer 5. Current resonance is performed by series resonance. Other configurations are similar to those of the conventional example shown in FIG. 4, and therefore description thereof will be omitted here.

【0040】以上のように構成された電源回路につい
て、その動作を以下に説明する。まず、スイッチ素子
1,2が、それぞれ図3(g)のVg1および図3(h)
のVg2のタイミングで、ゲート電圧のオンオフを繰り返
している時、スイッチ素子1及びスイッチ素子2に加わ
る各電圧値は、図3(a)のVS1および図3(b)のV
S2に示すように、直流電源12の電圧Vi のほぼ2倍
(2Vi )となり、スイッチ素子1,2のうちのいづれ
かのスイッチ素子がオンの時、トランス5の1次側から
順次発生した電流は、トランス5の2次側を介して、順
次整流ダイオード7,8に入力される。
The operation of the power supply circuit configured as described above will be described below. First, the switching elements 1 and 2 are respectively V g1 in FIG. 3 (g) and FIG. 3 (h).
When the gate voltage is repeatedly turned on and off at the timing of V g2, the voltage values applied to the switch element 1 and the switch element 2 are V S1 in FIG. 3A and V in FIG. 3B.
As indicated by S2 , the voltage V i of the DC power supply 12 is almost twice (2V i ), and when any one of the switch elements 1 and 2 is on, the voltage is sequentially generated from the primary side of the transformer 5. The current is sequentially input to the rectifier diodes 7 and 8 via the secondary side of the transformer 5.

【0041】この整流ダイオード7及び8から順次出力
される直流電流は、電流共振コンデンサ6及びチョーク
コイル9へ順次入力される。この時、負荷11が未接
続、即ち無負荷状態の場合には、図3(c)、(d)の
点線で示すように、トランス5の1次側から発生する電
流iS1及びiS2は励磁電流波形のみとなる。更にチョー
クコイル9に入力された電流は、平滑コンデンサ10で
平滑される。
The DC current sequentially output from the rectifying diodes 7 and 8 is sequentially input to the current resonance capacitor 6 and the choke coil 9. At this time, when the load 11 is not connected, that is, when there is no load, the currents i S1 and i S2 generated from the primary side of the transformer 5 are as shown by the dotted lines in FIGS. 3C and 3D. Only the excitation current waveform is used. Further, the current input to the choke coil 9 is smoothed by the smoothing capacitor 10.

【0042】ここで、スイッチ素子1がオン即ち図3
(g)のVg1がハイになると、整流ダイオード7が順方
向にバイアスされるため、チャージ電流が平滑コンデン
サ10に流れ込むが、この際に電流共振を行うための条
件としては、スイッチ素子1及び整流ダイオード7のイ
ンピーダンスを十分小さいとすると、チョークコイル9
のインダクタンス>>トランス5の漏れインダクタン
ス、且つ、共振インダクタ16のインダクタンス>>ト
ランス5の漏れインダクタンスとなるように設定して、
チョークコイル9のインピーダンスを十分高くする必要
がある。
Here, the switch element 1 is turned on, that is, as shown in FIG.
When V g1 of (g) becomes high, the rectifying diode 7 is forward biased, so that the charge current flows into the smoothing capacitor 10. At this time, the conditions for performing current resonance are the switching element 1 and If the impedance of the rectifier diode 7 is sufficiently small, the choke coil 9
Of the transformer >> and the leakage inductance of the transformer 5 and the inductance of the resonance inductor 16 >> the leakage inductance of the transformer 5,
It is necessary to make the impedance of the choke coil 9 sufficiently high.

【0043】その値としては、例えば、チョークコイル
9のインダクタンスを3[mH]、トランス5の1次側
の自己インダクタンスを5[mH]として漏れインダク
タンスを5[μH]、共振インダクタ16及び17のイ
ンダクタンスを50[μH]に設定している。
As the values, for example, the inductance of the choke coil 9 is 3 [mH], the self-inductance of the primary side of the transformer 5 is 5 [mH], the leakage inductance is 5 [μH], and the resonance inductors 16 and 17 have the following values. The inductance is set to 50 [μH].

【0044】又、一般に、実際のトランスの漏れインダ
クタンスは、上記の値に対してばらつきが大きいため、
特に共振インダクタ16及び17の値を十分大きくする
必要がある。
In general, the actual leakage inductance of the transformer has a large variation with respect to the above value,
In particular, it is necessary to make the values of the resonance inductors 16 and 17 sufficiently large.

【0045】上記のような条件によりスイッチ素子1が
オンしている期間中に負荷11が接続されると、トラン
ス5の2次側の電流は、共振インダクタ16の持つイン
ダクタンスと電流共振コンデンサ6との直列共振電流と
なる。この負荷を取り出した時のトランス5の2次側の
共振電流は、図3(e)のiL1に示すような波形とな
り、同じタイミングにおけるトランス5の1次側の電流
S1は、図3(c)の実線で示すような波形となる。
When the load 11 is connected while the switch element 1 is on under the above conditions, the current on the secondary side of the transformer 5 is the inductance of the resonance inductor 16 and the current resonance capacitor 6. Of the series resonance current. The resonance current on the secondary side of the transformer 5 when this load is taken out has a waveform as shown by i L1 in FIG. 3E, and the primary side current i S1 of the transformer 5 at the same timing is as shown in FIG. The waveform is as shown by the solid line in (c).

【0046】この2次側共振電流iL1,iL2は図3
(e)、(f)に示す通り半波経過して電流の向きが逆
になるところで、整流ダイオード7が逆バイアスとなり
オフするため、直列共振できなくなり共振が終了する。
即ち共振電流が半波終了して電流が零になったところで
共振は自動的に止まる。従って、電流零で共振を終える
ためには、共振電流が零に戻るまでスイッチ素子1をオ
ンし続ける必要がある。
The secondary side resonance currents i L1 and i L2 are shown in FIG.
As shown in (e) and (f), the rectifier diode 7 is reversely biased and turned off when a half wave has passed and the direction of the current is reversed, so that series resonance cannot be performed and resonance ends.
That is, the resonance automatically stops when the resonance current ends in half wave and the current becomes zero. Therefore, in order to end the resonance at zero current, it is necessary to keep the switch element 1 ON until the resonance current returns to zero.

【0047】次に、スイッチ素子1がオフすると、トラ
ンス5の持つ自己インダクタンスと、スイッチ素子1に
並列接続された電圧共振コンデンサ3との並列共振によ
る動作となるため、図3(a)のVS1に示すように、立
ち上がりに傾斜を持った電圧波形となり、この傾斜の期
間中が並列共振期間となる。更に、チャージが継続して
図3(a)の電圧値VS1が上昇し+2Vi とほぼ同じ値
となると並列共振は終了する。
Next, when the switch element 1 is turned off, the self-inductance of the transformer 5 and the voltage resonance capacitor 3 connected in parallel with the switch element 1 operate in parallel, so that V in FIG. As shown in S1 , the voltage waveform has a rising slope, and the period of this slope is the parallel resonance period. Further, when the charging is continued and the voltage value V S1 in FIG. 3A rises and becomes almost the same value as + 2V i , the parallel resonance ends.

【0048】一方、スイッチ素子1がオフしたタイミン
グでは、トランス5の自己インダクタンスと、電圧共振
コンデンサ3との並列共振によって、図3(c)に示す
ように、1次側電流iS1が正方向に流れるため、スイッ
チ素子2にチャージしていた電荷がディスチャージさ
れ、スイッチ素子2の電圧値VS2は図3(b)に示すよ
うな傾斜で降下する。この時の傾斜は、チャージの時と
同様に、トランス5の自己インダクタンスと、電圧共振
コンデンサ3とで決定される時定数で行われる並列共振
に対応する。
On the other hand, at the timing when the switch element 1 is turned off, the primary side current i S1 is in the positive direction as shown in FIG. 3C due to the parallel resonance of the self-inductance of the transformer 5 and the voltage resonance capacitor 3. Flow into the switch element 2, the charge charged in the switch element 2 is discharged, and the voltage value V S2 of the switch element 2 drops with a slope as shown in FIG. 3B. The slope at this time corresponds to the parallel resonance performed with the time constant determined by the self-inductance of the transformer 5 and the voltage resonance capacitor 3, as in the case of charging.

【0049】ディスチャージが終了すると共に並列共振
も終了し、次にスイッチ素子2がオン即ち図3(h)の
g2がハイになると、図3(b)に示すように、1次側
電流iS2が順方向に流れ始めると共に、トランス5の2
次側から出力される電流iL2は、整流ダイオード8を通
った後チョークコイル9を介して平滑コンデンサ10に
チャージされると共に、共振インダクタ17と電流共振
コンデンサ6との直列共振によって電流共振を行うた
め、図3(f)のiL2に示すような電流波形が得られ
る。
When the discharge ends and the parallel resonance also ends, and then the switch element 2 turns on, that is, when V g2 in FIG. 3 (h) becomes high, as shown in FIG. 3 (b), the primary current i As S2 starts to flow in the forward direction, 2 of transformer 5
The current i L2 output from the next side is charged into the smoothing capacitor 10 via the choke coil 9 after passing through the rectifying diode 8 and also causes current resonance by the series resonance of the resonance inductor 17 and the current resonance capacitor 6. Therefore, a current waveform as shown by i L2 in FIG. 3 (f) is obtained.

【0050】以上の動作を繰り返すことにより、スイッ
チ素子1及び2はプッシュプル動作をしてトランス5を
駆動する。従って、トランス5を介して出力される2次
側の電流は整流ダイオード7及び8によって整流され、
更にチョークコイル9を通して平滑コンデンサ10にチ
ャージされる。
By repeating the above operation, the switch elements 1 and 2 perform the push-pull operation to drive the transformer 5. Therefore, the secondary current output through the transformer 5 is rectified by the rectifying diodes 7 and 8,
Further, the smoothing capacitor 10 is charged through the choke coil 9.

【0051】この時チョークコイル9のインダクタンス
>>共振インダクタ16、17のインダクタンス>>ト
ランス5の漏れインダクタンスとなるよう設定されてい
るため、共振インダクタ16及び17と、電流共振コン
デンサ6との直列共振によりトランス5の2次側からは
共振電流が出力される。
At this time, since the inductance of the choke coil 9 >> the inductance of the resonance inductors 16 and 17 >> the leakage inductance of the transformer 5, the series resonance between the resonance inductors 16 and 17 and the current resonance capacitor 6 is performed. As a result, a resonance current is output from the secondary side of the transformer 5.

【0052】以上のように、プッシュプル回路の2つの
スイッチ素子と並列に接続した電圧共振コンデンサと、
トランスの自己インダクタンスとによって並列共振をさ
せて電圧共振を行い、更にトランスの2次側電流を共振
させるために電流共振コンデンサと共振インダクタとに
よって直列共振を行う。
As described above, the voltage resonance capacitor connected in parallel with the two switch elements of the push-pull circuit,
Parallel resonance is caused by the self-inductance of the transformer to perform voltage resonance, and series resonance is performed by the current resonance capacitor and the resonance inductor in order to resonate the secondary side current of the transformer.

【0053】これら電圧共振及び電流共振を交互に行う
際、漏れインダクタンスの影響をなくして電流共振の共
振周波数を決定する共振インダクタを2次側に設け、且
つ共振インダクタのインダクタンスをトランスの1次2
次間漏れインダクタンスよりも十分大きく設定する。
When the voltage resonance and the current resonance are alternately performed, a resonance inductor that determines the resonance frequency of the current resonance by eliminating the influence of the leakage inductance is provided on the secondary side, and the inductance of the resonance inductor is the primary or secondary of the transformer.
Set sufficiently larger than the next leakage inductance.

【0054】このようにすることにより、確実に電流共
振周波数を決定することができると共に、電圧共振周波
数は電圧共振コンデンサとトランス1次側の自己インダ
クタンスのみによって調整することができ、且つ、電流
共振周波数は電流共振コンデンサとトランスの2次側に
設けた共振インダクタのみによって調整することができ
る。つまり、電流共振周波数は、電圧共振周波数の調整
とは独立して、トランスの2次側に設けた共振インダク
タのインダクタンスを変更するだけで、コンデンサの容
量を増加することなく個別に調整することができ、生産
性を向上することができ、且つ生産コストを低減するこ
とができる。
By doing so, the current resonance frequency can be reliably determined, the voltage resonance frequency can be adjusted only by the voltage resonance capacitor and the self-inductance of the transformer primary side, and the current resonance frequency can be adjusted. The frequency can be adjusted only by the current resonance capacitor and the resonance inductor provided on the secondary side of the transformer. That is, the current resonance frequency can be individually adjusted without changing the voltage resonance frequency, only by changing the inductance of the resonance inductor provided on the secondary side of the transformer, without increasing the capacitance of the capacitor. Therefore, the productivity can be improved, and the production cost can be reduced.

【0055】尚、上記の各実施の形態においては、スイ
ッチ素子1及び2は素子自体の損失が小さくドライブの
し易さからMOS−FETを用いる方が好ましい。
In each of the above-mentioned embodiments, it is preferable to use the MOS-FETs as the switch elements 1 and 2 since the loss of the elements themselves is small and they are easy to drive.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電流共振
の共振周波数を決定する際には、トランスの漏れインダ
クタンスの影響を無くして、トランスの1次側に設けた
共振インダクタとトランスの2次側に設けた電流共振コ
ンデンサだけで電流共振周波数を確実に決定することが
できるとともに、電圧共振の共振周波数を決定する際に
は、そのためのL成分として、トランスの1次側に設け
た共振インダクタとトランスの1次側の自己インダクタ
ンスとの合成インダクタンスを用いて電圧共振周波数を
決定することができる。
As described above, according to the present invention, when determining the resonance frequency of the current resonance, the influence of the leakage inductance of the transformer is eliminated and the resonance inductor and the transformer provided on the primary side of the transformer are eliminated. The current resonance frequency can be reliably determined only by the current resonance capacitor provided on the secondary side, and when determining the resonance frequency of the voltage resonance, it is provided on the primary side of the transformer as an L component for that purpose. The voltage resonance frequency can be determined using the combined inductance of the resonance inductor and the primary side self-inductance of the transformer.

【0057】また、電流共振の共振周波数を決定する際
には、トランスの漏れインダクタンスの影響を無くし
て、トランスの2次側に設けた共振インダクタと電流共
振コンデンサだけで電流共振周波数を確実に決定するこ
とができるとともに、この電流共振周波数の決定は、ト
ランスの1次側の電圧共振系とは独立して行うことがで
き、トランスの2次側に設けた共振インダクタのインダ
クタンスを変更するだけで電流共振周波数を調整するこ
とができる。
Further, when determining the resonance frequency of the current resonance, the influence of the leakage inductance of the transformer is eliminated and the current resonance frequency is reliably determined only by the resonance inductor and the current resonance capacitor provided on the secondary side of the transformer. In addition, the current resonance frequency can be determined independently of the voltage resonance system on the primary side of the transformer, and only by changing the inductance of the resonance inductor provided on the secondary side of the transformer. The current resonance frequency can be adjusted.

【0058】そのため、電流共振時の共振周波数を決定
するL成分を製造前に確実に管理することができるとと
もに、電流共振周波数のばらつきを抑えて、このばらつ
きに対する周波数補正のための煩わしい調整を無くすこ
とができ、結果的に、生産性を向上し、かつ生産コスト
を低減することができる。
Therefore, the L component that determines the resonance frequency at the time of current resonance can be reliably managed before manufacturing, and the variation of the current resonance frequency can be suppressed to eliminate the troublesome adjustment for frequency correction for this variation. As a result, the productivity can be improved and the production cost can be reduced.

【0059】また、共振インダクタを1次側に設けた場
合には、トランスの出力を降圧とする場合、1次側電流
が2次側電流に比べて扱う電流値が小さく、共振インダ
クタの電流容量を小さくできるので、コストダウンを図
ることができる。
When the resonance inductor is provided on the primary side, when the output of the transformer is stepped down, the primary side current handles a smaller current value than the secondary side current, and the current capacity of the resonance inductor is small. Since it can be made smaller, the cost can be reduced.

【0060】また、共振インダクタを2次側に設けた場
合には、トランスの出力を昇圧とする場合、2次側電流
が1次側電流に比べて扱う電流値が小さく、共振インダ
クタの電流容量を小さくできるので、コストダウンを図
ることができるとともに、トランスの出力を降圧とする
場合には、共振インダクタに加わる電圧値が小さくなる
ため、部品の実装密度を上げることができ、省スペース
化が可能にすることができる。
Further, when the resonance inductor is provided on the secondary side, when the output of the transformer is boosted, the secondary side current handles a smaller current value than the primary side current, and the current capacity of the resonance inductor is small. Since the voltage can be reduced, the cost can be reduced, and when the output of the transformer is stepped down, the voltage value applied to the resonant inductor is reduced, so that the mounting density of components can be increased and space saving can be achieved. You can enable it.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の電源回路のブロッ
ク図
FIG. 1 is a block diagram of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の電源回路のブロッ
ク図
FIG. 2 is a block diagram of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1及び第2の実施の形態の電源回路
における動作波形図
FIG. 3 is an operation waveform diagram in the power supply circuit according to the first and second embodiments of the present invention.

【図4】従来の電源回路の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional power supply circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 スイッチ素子 3,4 電圧共振コンデンサ 5 トランス 6 電流共振コンデンサ 7,8 整流ダイオード 9 チョークコイル 10 平滑コンデンサ 14,15,16,17 共振インダクタ 1, 2 switch elements 3, 4 voltage resonance capacitor 5 transformer 6 current resonance capacitor 7, 8 rectifying diode 9 choke coil 10 smoothing capacitor 14, 15, 16, 17 resonance inductor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負荷に対する電力源である直流電源から
スイッチング方式により得られた別の直流を前記負荷に
供給し、前記別の直流を得る際に、電圧共振及び電流共
振を用いる電源回路において、前記直流電源からの直流
信号をオンオフして交流信号に変換するスイッチ素子
と、直流的に絶縁された1次側と2次側との間に漏れイ
ンダクタンスを形成し、1次側に前記スイッチ素子から
の交流信号が供給され、その交流信号を2次側から出力
するトランスと、前記スイッチ素子の両端に並列に接続
され前記トランスの1次側の巻線とともに電圧共振の共
振周波数の決定要素となる電圧共振コンデンサと、前記
トランスの1次側の巻線とスイッチ素子に直列的に接続
された共振インダクタと、前記トランスの2次側から出
力された交流信号を整流する整流部と、前記整流部の出
力端子に並列に接続され前記電流共振の共振周波数の決
定要素となる電流共振コンデンサと、前記整流部により
整流された信号を平滑して前記別の直流を出力するため
のインダクタンス成分と容量成分とを有する平滑手段と
を備え、前記共振インダクタを、そのインダクタンス
が、前記漏れインダクタンスよりも十分大きく、且つ前
記平滑手段のインダクタンス成分より十分小さくなるよ
う構成した電源回路。
1. A power supply circuit using voltage resonance and current resonance when supplying another DC obtained by a switching method from a DC power source, which is a power source for a load, to obtain the other DC, A leakage inductance is formed between a switching element that turns on and off a direct current signal from the direct current power source and converts it into an alternating current signal, and a primary side and a secondary side that are galvanically isolated, and the switching element is provided on the primary side. From the secondary side of the transformer, which is supplied with the AC signal from the secondary side, and the primary side winding of the transformer, which is connected in parallel to both ends of the switch element, and a determining element of the resonance frequency of the voltage resonance. A voltage resonance capacitor, a resonance inductor serially connected to the primary winding of the transformer and a switch element, and an AC signal output from the secondary side of the transformer. A rectifying unit that flows, a current resonant capacitor that is connected in parallel to the output terminal of the rectifying unit and serves as a determining factor of the resonant frequency of the current resonance, and a signal rectified by the rectifying unit is smoothed to generate another direct current. A power supply comprising a smoothing means having an inductance component and a capacitance component for outputting, and the resonance inductor having a inductance sufficiently larger than the leakage inductance and sufficiently smaller than the inductance component of the smoothing means. circuit.
【請求項2】 負荷に対する電力源である直流電源から
スイッチング方式により得られた別の直流を前記負荷に
供給し、前記別の直流を得る際に、電圧共振及び電流共
振を用いる電源回路において、前記直流電源からの直流
信号をオンオフして交流信号に変換するスイッチ素子
と、直流的に絶縁された1次側と2次側との間に漏れイ
ンダクタンスを形成し、1次側に前記スイッチ素子から
の交流信号が供給され、その交流信号を2次側から出力
するトランスと、前記スイッチ素子の両端に並列に接続
され前記トランスの1次側の巻線とともに電圧共振の共
振周波数の決定要素となる電圧共振コンデンサと、前記
トランスの2次側から出力された交流信号を整流する整
流部と、前記トランスの2次側の巻線と整流部に直列的
に接続された共振インダクタと、前記整流部の出力端子
に並列に接続され前記電流共振の共振周波数の決定要素
となる電流共振コンデンサと、前記整流部により整流さ
れた信号を平滑して前記別の直流を出力するためのイン
ダクタンス成分と容量成分とを有する平滑手段とを備
え、前記共振インダクタを、そのインダクタンスが、前
記漏れインダクタンスよりも十分大きく、且つ前記平滑
手段のインダクタンス成分より十分小さくなるよう構成
した電源回路。
2. A power supply circuit that uses voltage resonance and current resonance when supplying another direct current obtained by a switching method from a direct current power source, which is a power source for a load, to the load to obtain the different direct current, A leakage inductance is formed between a switching element that turns on and off a direct current signal from the direct current power source and converts it into an alternating current signal, and a primary side and a secondary side that are galvanically isolated, and the switching element is provided on the primary side. From the secondary side of the transformer, which is supplied with the AC signal from the secondary side, and the primary side winding of the transformer, which is connected in parallel to both ends of the switch element, and a determining element of the resonance frequency of the voltage resonance. Voltage resonating capacitor, a rectifying unit that rectifies an AC signal output from the secondary side of the transformer, and a resonance input connected in series to the secondary winding and the rectifying unit of the transformer. A ductor, a current resonance capacitor connected in parallel to the output terminal of the rectification unit and serving as a determining factor of the resonance frequency of the current resonance, and a signal rectified by the rectification unit for smoothing and outputting the other direct current. And a smoothing means having an inductance component and a capacitance component, and the resonance inductor is configured so that its inductance is sufficiently larger than the leakage inductance and sufficiently smaller than the inductance component of the smoothing means.
【請求項3】 電圧共振コンデンサを、その容量がスイ
ッチ素子の浮遊容量より十分大きくなるよう構成した請
求項1または請求項2に記載の電源回路。
3. The power supply circuit according to claim 1, wherein the voltage resonance capacitor is configured such that its capacitance is sufficiently larger than the stray capacitance of the switch element.
【請求項4】 電流共振コンデンサを、その容量が平滑
手段における容量成分より十分小さくなるよう構成した
請求項1または請求項2に記載の電源回路。
4. The power supply circuit according to claim 1, wherein the current resonance capacitor is configured so that its capacitance is sufficiently smaller than the capacitance component in the smoothing means.
【請求項5】 スイッチ素子とトランスと電圧共振コン
デンサと共振インダクタと整流部とを各2組用いてプシ
ュプル構成とした請求項1から請求項4のいずれかに記
載の電源回路。
5. The power supply circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the switch elements, the transformer, the voltage resonance capacitor, the resonance inductor, and the rectifying unit is used in a push-pull configuration.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015259A (en) * 1999-06-30 2001-01-19 Toshiba Corp Microwave oven
KR100439414B1 (en) * 2002-06-28 2004-07-09 정환명 DC/DC converter of Insulation type and Uninterruptible power supply used the same apparatus
WO2005091483A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Mitsui & Co., Ltd. Dc-dc converter
JP2011030298A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Tdk Corp Wireless power feeding device and wireless power transmission system
JP2012239341A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Cosel Co Ltd Switching power supply device
JP2016213994A (en) * 2015-05-12 2016-12-15 Tdk株式会社 Resonance inverter and insulation resonance power supply device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015259A (en) * 1999-06-30 2001-01-19 Toshiba Corp Microwave oven
KR100439414B1 (en) * 2002-06-28 2004-07-09 정환명 DC/DC converter of Insulation type and Uninterruptible power supply used the same apparatus
WO2005091483A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Mitsui & Co., Ltd. Dc-dc converter
US7333348B2 (en) 2004-03-18 2008-02-19 Mitsui & Co., Ltd. DC-DC converter
JP2011030298A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Tdk Corp Wireless power feeding device and wireless power transmission system
JP2012239341A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Cosel Co Ltd Switching power supply device
JP2016213994A (en) * 2015-05-12 2016-12-15 Tdk株式会社 Resonance inverter and insulation resonance power supply device

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