JPH0993940A - Power supply circuit and switching power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit and switching power supply circuit

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JPH0993940A
JPH0993940A JP26895595A JP26895595A JPH0993940A JP H0993940 A JPH0993940 A JP H0993940A JP 26895595 A JP26895595 A JP 26895595A JP 26895595 A JP26895595 A JP 26895595A JP H0993940 A JPH0993940 A JP H0993940A
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voltage
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the power conversion efficiency of a wide range power supply circuit which is especially decreased when it is applied to an AC 100V system and, further, simplify a circuit structure and realize the reduction of size/weight. SOLUTION: When an AC voltage not higher than 150V is doubled and rectified, a circuit in which a rectified current flows through the parallel circuit of rectifying diodes Da-Dc and Db-Dd is composed. When an AC voltage not lower than 150V is full-wave rectified, rush current limiting resistors RiA and RiB are connected to the AC line in parallel and, when the AC voltage is not higher than 150V, the circuit is so switched as to eliminate the rush current limiting resistors RiA and RiB. The switching operations of the rectifier and the rush current limiting resistors are interlocked with each other and performed by a solenoid relay RL-11 having 2-contact switches S11 and S12 .

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、例えば交流入力電
圧AC100V系とAC200V系に対応するいわゆる
ワイドレンジ対応の電源回路及びスイッチング電源回路
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called wide range power supply circuit and a switching power supply circuit which are compatible with AC input voltage of AC100V system and AC200V system, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電源回路として高周波の比較的大
きい電流及び電圧に耐えることができるスイッチング素
子の開発によって、商用電源を整流して所望の直流電圧
を得る電源装置としては、大部分がスイッチング方式の
電源装置になっている。スイッチング電源回路はスイッ
チング周波数を高くすることによりトランスその他のデ
バイスを小型にすると共に、大電力のDC−DCコンバ
ータとして各種の電子機器の電源として使用される。
2. Description of the Related Art In recent years, by developing a switching element capable of withstanding a relatively large current and voltage of high frequency as a power supply circuit, most of the power supply devices for rectifying a commercial power supply to obtain a desired DC voltage are switching. It is a power supply device of the method. The switching power supply circuit is used as a power supply for various electronic devices as a high-power DC-DC converter, as well as reducing the size of transformers and other devices by increasing the switching frequency.

【0003】またスイッチング電源回路として、例えば
交流入力電圧AC100V系の地域とAC200V系の
地域に対応するように、AC80V〜288Vの交流入
力電圧範囲に対応するようにされた、いわゆるワイドレ
ンジ対応の電源回路が知られている。このようなワイド
レンジ対応の電源回路としては、例えばAC100V系
とAC200V系の場合とで整流平滑回路部の動作を切
換え、AC100V系の場合には倍電圧整流動作とし、
AC200V系の場合には全波整流等の通常の整流動作
とすることにより、交流入力電圧のレベルに関わらずほ
ぼ一定の直流電圧(整流平滑電圧)が得られるようにし
て、後段のスイッチングコンバータに供給するように構
成したものが知られている。
Further, as a switching power supply circuit, for example, a so-called wide range power supply adapted to correspond to an AC input voltage range of AC80V to 288V so as to correspond to an AC input voltage AC100V system region and an AC200V system region. The circuit is known. As a power supply circuit compatible with such a wide range, for example, the operation of the rectifying / smoothing circuit unit is switched between the case of AC100V system and the case of AC200V system, and the voltage doubler rectification operation is performed in the case of AC100V system.
In the case of an AC200V system, by performing a normal rectification operation such as full-wave rectification, a nearly constant DC voltage (rectification smoothed voltage) can be obtained regardless of the level of the AC input voltage, and a switching converter in the subsequent stage can be provided. Those configured to supply are known.

【0004】図12の回路図は、上記のような整流平滑
回路部の動作の切換えが可能とされるワイドレンジ対応
のスイッチング電源回路の一例を示すものとされる。こ
の図に示すスイッチング電源回路においては、商用交流
電源ACに対してコモンモードのノイズを除去するノイ
ズフィルタとしてコモンモードチョークコイルCMCと
アクロスコンデンサCL が設けられている。また、AC
ラインには電源投入のオン/オフのためのメインスイッ
チMSが設けられており、同じくACラインには突入電
流制限抵抗Riを挿入して、電源オン時に平滑コンデン
サに流れる突入電流を抑制するようにしている。商用交
流電源AC対してはブリッジ整流回路D1 が設けられて
いる。このブリッジ整流回路D1 は例えば、ブリッジ整
流を形成する破線内の4本の整流ダイオードDa,D
b,Dc,Ddがスタック化されて1つの部品として構
成されている。
The circuit diagram of FIG. 12 shows an example of a wide-range switching power supply circuit capable of switching the operation of the rectifying / smoothing circuit section as described above. In the switching power supply circuit shown in this figure, a common mode choke coil CMC and an across capacitor C L are provided as a noise filter for removing common mode noise with respect to the commercial AC power supply AC. AC
A main switch MS for turning on / off the power is provided in the line, and similarly, an inrush current limiting resistor Ri is inserted in the AC line to suppress the inrush current flowing in the smoothing capacitor when the power is turned on. ing. A bridge rectifier circuit D 1 is provided for the commercial AC power supply AC. The bridge rectifier circuit D 1 is, for example, four rectifier diodes Da and D in a broken line forming bridge rectification.
b, Dc, and Dd are stacked and configured as one component.

【0005】この電源回路では、2つの平滑コンデンサ
CiA ,CiB が直列に接続されて、上記ブリッジ整流
回路D1 の正極出力端子(整流ダイオードDa,Dbの
接続点)と一次側アース間に挿入するように設けられ
る。この場合、平滑コンデンサCiA ,CiB の接続点
は、後述するスイッチ回路4を介して、ブリッジ整流回
路D1 の負極入力端子(整流ダイオードDc,Ddの接
続点)に対して接続される。そして、直列接続された平
滑コンデンサCiA ,CiB の両端に得られる整流平滑
電圧Eiは後段のスイッチングコンバータSCに入力さ
れる。スイッチングコンバータSCでは、入力された整
流平滑電圧Eiに基づいてスイッチング動作を行い、安
定化された二次側直流出力電圧EO を出力する。
In this power supply circuit, two smoothing capacitors Ci A and Ci B are connected in series, and are connected between the positive output terminal of the bridge rectifier circuit D 1 (connection point of the rectifier diodes Da and Db) and the primary side ground. It is provided to be inserted. In this case, the connection point of the smoothing capacitors Ci A and Ci B is connected to the negative input terminal (connection point of the rectification diodes Dc and Dd) of the bridge rectification circuit D 1 via the switch circuit 4 described later. Then, the rectified and smoothed voltage Ei obtained across the smoothing capacitors Ci A and Ci B connected in series is input to the switching converter SC in the subsequent stage. The switching converter SC performs a switching operation based on the input rectified and smoothed voltage Ei, and outputs a stabilized secondary side DC output voltage E O.

【0006】破線で示すスイッチ回路4は、倍電圧整流
平滑動作と通常の整流平滑動作を切り換えるためのもの
とされる。このスイッチ回路4は、例えば図に示すよう
にトライアックTAなどの両方向性サイリスタをスイッ
チ素子として内蔵すると共に、ほかにこのトライアック
TAのためのオン/オフ制御回路等を内蔵してなるハイ
ブリッドICとされる。この場合、スイッチ回路4に対
しては抵抗R11、コンデンサC11〜C14、及びダイオー
ドD11が外付部品として図のようにして接続される。そ
してこれらの外付部品において、コンデンサC14および
ダイオードD11からなる半波整流回路により交流入力電
圧を直流化した検出電圧が得られる。そして、スイッチ
回路4ではこの検出電圧に基づいて、例えば商用交流電
源としてAC150V以下が供給されている場合は導通
してオン状態となり、AC150V以上が供給されてい
る場合には非導通状態とされてオフとなるように制御さ
れる。なお、他の外付部品である抵抗R11、コンデンサ
11〜C13は、スイッチ回路4内部のトライアックTA
のオン/オフ時のサージ電流や、トライアックTAのゲ
ート信号に混入するノイズ対策等のために設けられる保
護回路を形成するものとされる。
The switch circuit 4 shown by a broken line is for switching between the voltage doubler rectifying and smoothing operation and the normal rectifying and smoothing operation. The switch circuit 4 is a hybrid IC including, for example, a bidirectional thyristor such as a triac TA as a switch element as shown in the figure, and an on / off control circuit for the triac TA. It In this case, the resistor R 11 , the capacitors C 11 to C 14 , and the diode D 11 are connected to the switch circuit 4 as external parts as shown in the figure. Then, in these external parts, a detection voltage obtained by converting the AC input voltage into a direct current is obtained by the half-wave rectifier circuit including the capacitor C 14 and the diode D 11 . Then, in the switch circuit 4, based on this detected voltage, for example, when AC 150 V or less is supplied as a commercial AC power source, the switch circuit 4 is turned on and is turned on, and when AC 150 V or more is supplied, it is turned off. Controlled to be off. Note that the other external parts, the resistor R 11 and the capacitors C 11 to C 13 are the triac TA in the switch circuit 4.
A protection circuit is provided to prevent a surge current when turning on / off the device and noise mixed in the gate signal of the triac TA.

【0007】そこで、上記図12に示す回路構成におい
て、商用交流電源ACに供給される交流入力電圧VAC
してAC100V系(AC150V以下)が供給されて
いる場合の動作について説明する。この場合には、上述
のようにスイッチ回路4のトライアックTAがオンとさ
れて導通可能な状態となる。そして、交流入力電圧VAC
が正の期間の整流電流は、商用交流電源AC→メインス
イッチMS→コモンモードチョークコイルCMCの巻線
Na→整流ダイオードDb→平滑コンデンサCiA →ト
ライアックTA→突入電流制限抵抗Ri→コモンモード
チョークコイルCMCの巻線Nb→商用交流電源ACの
経路で流れることとなる。一方、交流入力電圧VACが負
の期間は、整流電流は商用交流電源AC→コモンモード
チョークコイルCMCの巻線Nb→突入電流制限抵抗R
i→トライアックTA→平滑コンデンサCiB →整流ダ
イオードDa→コモンモードチョークコイルCMCの巻
線Na→メインスイッチMS→商用交流電源ACの経路
で流れる。
Therefore, in the circuit configuration shown in FIG. 12, an operation will be described when an AC 100V system ( AC 150V or less) is supplied as the AC input voltage V AC supplied to the commercial AC power supply AC. In this case, as described above, the triac TA of the switch circuit 4 is turned on and becomes conductive. And the AC input voltage V AC
The rectified current during the positive period is commercial AC power supply AC → main switch MS → common mode choke coil CMC winding Na → rectifier diode Db → smoothing capacitor Ci A → triac TA → inrush current limiting resistance Ri → common mode choke coil The current flows from the winding Nb of the CMC to the commercial AC power supply AC. On the other hand, the AC input voltage V AC is negative period, the rectification current winding Nb → inrush current limiting resistor R of the commercial AC power supply AC → common mode choke coil CMC
i → triac TA → smoothing capacitor Ci B → rectifier diode Da → common mode choke coil CMC winding Na → main switch MS → commercial AC power source AC.

【0008】つまり、この際には平滑コンデンサCi
A ,CiB に対するそれぞれ正期間、負期間の充電によ
り、整流平滑電圧Eiとしては交流入力電圧VACのレベ
ルのほぼ倍の200V系の電圧が得られる倍電圧整流平
滑動作となる。
That is, at this time, the smoothing capacitor Ci
By charging A and Ci B in the positive period and the negative period, respectively, a voltage doubler rectifying and smoothing operation is obtained in which the rectifying and smoothing voltage Ei is a 200V system voltage that is almost double the level of the AC input voltage VAC.

【0009】一方、AC200V系(AC150V以
上)の交流入力電圧VACが供給されている場合には、ス
イッチ回路4のトライアックTAがオフとされる。そし
て、この場合において交流入力電圧VACが正の期間の整
流電流は、商用交流電源AC→メインスイッチMS→コ
モンモードチョークコイルCMCの巻線Na→整流ダイ
オードDb→平滑コンデンサCiA −平滑コンデンサC
B →整流ダイオードDc→突入電流制限抵抗Ri→コ
モンモードチョークコイルCMCの巻線Nb→商用交流
電源ACの経路で流れることになる。また、交流入力電
圧が負の期間は、電流は商用交流電源AC→コモンモー
ドチョークコイルCMCの巻線Nb→突入電流制限抵抗
Ri→整流ダイオードDd→平滑コンデンサCiA →平
滑コンデンサCiB →整流ダイオードDa→コモンモー
ドチョークコイルCMCの巻線Na→メインスイッチM
S→商用交流電源ACの経路で流れる。つまり、この場
合にはブリッジ整流回路D1 により全波整流した整流出
力を直列接続された平滑コンデンサCiA −CiB に充
電して整流平滑電圧を得る全波整流動作が実行されて入
力電圧に対応した200V系の直流電圧Eiが得られ
る。
On the other hand, when the AC input voltage V AC of AC200V-based (or 150V) is supplied to the triac TA of the switch circuit 4 is turned off. In this case, the rectified current during the positive period of the AC input voltage VAC is as follows: commercial AC power supply AC → main switch MS → common mode choke coil CMC winding Na → rectifier diode Db → smoothing capacitor Ci A −smoothing capacitor C
i B → rectifying diode Dc → inrush current limiting resistance Ri → winding Nb of common mode choke coil CMC → commercial AC power supply AC. In the period when the AC input voltage is negative, the current is commercial AC power supply AC → winding Nb of the common mode choke coil CMC → inrush current limiting resistance Ri → rectifying diode Dd → smoothing capacitor Ci A → smoothing capacitor Ci B → rectifying diode. Da → common mode choke coil CMC winding Na → main switch M
It flows in the path of S → commercial AC power supply AC. In other words, the bridge rectifier circuit full-wave rectified rectifier output to charge the series connected smoothing capacitors Ci A - Ci B to obtain the rectified smoothed voltage full-wave rectification operation is performed input voltage by D 1 in this case A corresponding DC voltage Ei of 200 V system is obtained.

【0010】このようにしてスイッチ回路4のオン/オ
フが切換わることで、交流電源入力が100V系の場合
は倍電圧整流平滑動作とし、一方、交流電源入力が20
0V系の場合には通常の全波整流平滑動作とすることで
ワイドレンジの交流入力電圧に対応する電源回路が構成
される。
By switching on / off of the switch circuit 4 in this way, when the AC power input is 100V system, the voltage doubler rectifying and smoothing operation is performed, while the AC power input is 20V.
In the case of 0V system, a normal full-wave rectifying and smoothing operation is performed to configure a power supply circuit corresponding to a wide range AC input voltage.

【0011】また、スイッチング電源回路においては、
一般に商用電源を整流すると平滑回路に流れる電流は歪
み波形になるため、電源の利用効率を示す力率が損なわ
れるという問題が生じる。また、歪み電流波形となるこ
とによって発生する高調波を抑圧するための対策が必要
とされている。
In the switching power supply circuit,
Generally, when the commercial power supply is rectified, the current flowing through the smoothing circuit has a distorted waveform, which causes a problem that the power factor indicating the utilization efficiency of the power supply is impaired. Further, there is a need for a measure for suppressing harmonics generated due to the distorted current waveform.

【0012】そこで、先に本出願人により力率改善が図
られたスイッチング電源回路が各種提案されているが、
図13は、先に本出願人により出願された発明に基づい
て構成されるスイッチング電源回路の一例を示す回路図
とされる。この図に示す電源回路は、図12の電源回路
と同様に、交流入力電圧AC100V系とAC200V
系とで倍電圧整流平滑動作と全波整流平滑動作の切換え
が行われるワイドレンジ対応の構成に対して、他励式に
よる電流共振形のスイッチングコンバータと、力率改善
のための力率改善回路を備えた構成とされている。な
お、図12と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。
Therefore, various kinds of switching power supply circuits for which the power factor has been improved have been proposed by the present applicant.
FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of a switching power supply circuit configured based on the invention previously applied by the present applicant. The power supply circuit shown in this figure is similar to the power supply circuit in FIG.
In addition to the wide-range compatible configuration in which the voltage doubler rectification smoothing operation and full-wave rectification smoothing operation are switched between the system, a separately-excited current resonance type switching converter and a power factor correction circuit for improving the power factor are provided. It is provided with a configuration. The same parts as those in FIG. 12 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0013】図13に示すスイッチング電源回路におい
ては、商用交流電源ACに対して図のように力率改善整
流回路20が設けられている。この力率改善整流回路2
0は、交流入力電圧AC100V系とAC200V系と
で、倍電圧整流平滑動作と全波整流平滑動作に切換えが
可能な整流回路と、後述するようにして力率改善を図る
ための回路構成が備えられて形成されている。力率改善
整流回路20においては、商用交流電源ACの正極ライ
ンに直列にフィルタチョークコイルLN が挿入されてお
り、商用交流電源ACに対して並列に接続されるフィル
タコンデンサCN と共にノーマルモードのローパスフィ
ルタを形成して、高調波電流が商用交流電源ACに流れ
るのを阻止することが可能とされる。この場合、ブリッ
ジ整流回路D1Aを形成する4本の整流ダイオードDF1
F2、DF3、DF4は、後述するように、整流電流経路に
スイッチング周期の高周波電流が流れることに対応して
高速リカバリ型が用いられている。
In the switching power supply circuit shown in FIG. 13, a power factor correction rectifier circuit 20 is provided for the commercial AC power supply AC as shown in the figure. This power factor correction rectifier circuit 2
0 is an AC input voltage AC100V system and AC200V system, and is provided with a rectifier circuit capable of switching between a double voltage rectifying and smoothing operation and a full wave rectifying and smoothing operation, and a circuit configuration for improving a power factor as described later. Is formed. In the power factor correction rectifier circuit 20, a filter choke coil L N is inserted in series in the positive electrode line of the commercial AC power supply AC, and in the normal mode together with the filter capacitor C N connected in parallel to the commercial AC power supply AC. A low pass filter can be formed to prevent harmonic currents from flowing to the commercial AC power supply AC. In this case, four rectifying diodes D F1 forming the bridge rectifying circuit D 1A ,
As described below, D F2 , D F3 , and D F4 are of the high-speed recovery type in response to the high-frequency current of the switching period flowing in the rectifying current path.

【0014】上記ブリッジ整流回路D1Aの整流ダイオー
ドDF1、DF2の接続点に対しては、後述するスイッチン
グコンバータの絶縁トランスPITの一次巻線N1 が直
列共振コンデンサC1 を介して接続されており、一次巻
線N1 に得られたスイッチングコンバータのスイッチン
グ出力が直列共振コンデンサC1 の静電容量結合を介し
て、整流電流経路に帰還されるようにしている。また、
上記整流ダイオードDF1、DF2に対しては、それぞれ共
振用コンデンサC2 、C2 が並列に接続されている。
A primary winding N 1 of an insulating transformer PIT of a switching converter, which will be described later, is connected to the connection point of the rectifying diodes D F1 and D F2 of the bridge rectifying circuit D 1A via a series resonance capacitor C 1. Thus, the switching output of the switching converter obtained at the primary winding N 1 is fed back to the rectified current path via the capacitive coupling of the series resonance capacitor C 1 . Also,
Resonance capacitors C 2 and C 2 are connected in parallel to the rectifier diodes D F1 and D F2 , respectively.

【0015】この力率改善整流回路20の場合、図12
の回路において設けられたトライアックTAに相当する
スイッチ回路4は、電磁リレーRL−1のスイッチ部S
1 とされている。このスイッチ部S1 は、平滑コンデン
サCiA とCiB の接続点とブリッジ整流回路D1Aの負
極入力端子(整流ダイオードDF3、DF4)の接続点を介
するようにして設けられている。
In the case of this power factor correction rectifier circuit 20, FIG.
The switch circuit 4 corresponding to the triac TA provided in the circuit of FIG.
It is supposed to be 1 . The switch section S 1 is provided so as to pass through a connection point between the smoothing capacitors Ci A and Ci B and a connection point between the negative electrode input terminals (rectifier diodes D F3 and D F4 ) of the bridge rectifier circuit D 1A .

【0016】電磁リレーRL−1は、力率改善整流回路
20内に設けられているリレー駆動回路30によって駆
動される。このリレー駆動回路30においては、商用交
流電源ACを半波整流する整流ダイオードD6 及び平滑
コンデンサC5 からなる半波整流回路が備えられ、この
半波整流回路の出力と一次側アース間に対して抵抗R
1 、R2 が直列に接続される。この抵抗R1 、R2 の分
圧点とトランジスタQ3のベース間にはツェナーダイオ
ードZDが挿入される。この場合、商用交流電源ACに
供給される交流入力電圧VACがAC150V以上の場合
に、抵抗R1 、R2 で分圧される電圧値によってツェナ
ーダイオードZDが導通するように、上記各部品が選定
されているものとされる。つまり、上記各部品によって
交流入力電圧レベルがAC150V以上か否かを検出す
る電圧検出回路が形成される。トランジスタQ3 は電磁
リレーRL−1をドライブする。このトランジスタQ3
のベースと一次側アース間には、抵抗R3 とコンデンサ
6 がそれぞれ接続されている。また、トランジスタQ
3 のコレクタは一次側アースに接地される。またエミッ
タは電磁リレーRL−1のリレー駆動部RD1を介して、
後述する絶縁トランスPITの三次巻線N3 、整流ダイ
オードD4 及び平滑コンデンサC4 により得られる低圧
直流電圧EP のラインと接続されている。リレー駆動部
D1に対しては逆方向電流を流すための保護用ダイオー
ドD5 が並列に接続されている。
The electromagnetic relay RL-1 is driven by a relay drive circuit 30 provided in the power factor correction rectifier circuit 20. The relay drive circuit 30 is provided with a half-wave rectification circuit including a rectification diode D 6 for rectifying the commercial AC power supply AC in a half-wave and a smoothing capacitor C 5, and between the output of the half-wave rectification circuit and the primary side ground. Resistance R
1 and R 2 are connected in series. A zener diode ZD is inserted between the voltage dividing points of the resistors R 1 and R 2 and the base of the transistor Q 3 . In this case, when the AC input voltage V AC supplied to the commercial AC power source AC is 150 V or more, the above-mentioned components are arranged so that the Zener diode ZD becomes conductive by the voltage value divided by the resistors R 1 and R 2. It is considered to have been selected. That is, a voltage detection circuit for detecting whether or not the AC input voltage level is equal to or higher than AC 150 V is formed by each of the above components. Transistor Q 3 is to drive the electromagnetic relay RL-1. This transistor Q 3
A resistor R 3 and a capacitor C 6 are connected between the base and the primary side ground. Also, the transistor Q
The collector of 3 is grounded to the primary side ground. In addition, the emitter is via the relay drive unit R D1 of the electromagnetic relay RL-1,
It is connected to the line of the low voltage DC voltage E P obtained by the tertiary winding N 3 , the rectifying diode D 4 and the smoothing capacitor C 4 of the insulation transformer PIT which will be described later. A protective diode D 5 for flowing a reverse current is connected in parallel to the relay drive unit R D1 .

【0017】このようにして構成される力率改善整流回
路20の整流動作の切換えは次のようにして行われる。
例えば、AC100V系としてAC150V以下の交流
入力電圧VACが供給されている場合、リレー駆動回路3
0のツェナーダイオードZDは導通しないことから、ト
ランジスタQ3 ではベース電流が抵抗R3 を介して流れ
るようにされてオン状態となる。これにより電磁リレー
RL−1のリレー駆動部RD1には、エミッタ電流が導通
する。そして、リレー駆動部RD1の励磁作用によってス
イッチ部S1 はオン状態とされることになる。これによ
り、図12で説明したと同様にして、交流入力電圧VAC
が正の帰還では整流ダイオードDF1で整流した商用交流
電源ACを平滑コンデンサCiA に充電し、交流入力電
圧VACが負の帰還では整流ダイオードDF1で整流した商
用交流電源ACを平滑コンデンサCiB に充電する倍電
圧整流平滑動作となり、AC100V系のほぼ2倍に相
当する200V系の整流平滑電圧Eiが得られることに
なる。
The switching of the rectifying operation of the power factor correction rectifier circuit 20 thus constructed is performed as follows.
For example, when an AC input voltage V AC of AC 150 V or less is supplied as the AC 100 V system, the relay drive circuit 3
Since the Zener diode ZD of 0 does not conduct, the base current of the transistor Q 3 is made to flow through the resistor R 3 and turned on. As a result, the emitter current is conducted to the relay drive unit R D1 of the electromagnetic relay RL-1. The switch S 1 is turned on by the exciting action of the relay driver R D1 . As a result, in the same manner as described with reference to FIG. 12, the AC input voltage V AC
Commercial AC power source AC to charge the smoothing capacitor Ci A, a commercial AC power source AC to the smoothing capacitor Ci ac input voltage V AC is the negative feedback rectified by the rectifier diode D F1 There is a positive feedback which is rectified by the rectifier diode D F1 The voltage doubler rectifying / smoothing operation is performed to charge B , and the 200V rectifying / smoothing voltage Ei, which is almost twice that of the AC100V system, is obtained.

【0018】これに対して、AC200V系としてAC
150V以上の交流入力電圧VACが供給されている場合
では、リレー駆動回路30のツェナーダイオードZDが
導通することにより、トランジスタQ3 のベース電位が
所定以上に引き上げられてベース電流が流れないように
され、トランジスタQ3 をオフとする。このため、トラ
ンジスタQ3 のエミッタ電流はリレー駆動部RD1を流れ
なくなり、スイッチ部S1 はオフ状態とされることにな
る。この場合には、図12で説明したと同様に、商用交
流電源ACをブリッジ整流回路D1Aにより全波整流し
て、平滑コンデンサCiA −CiB の直列接続に対して
充電をする全波整流平滑動作となり、交流入力電圧VAC
に対応するAC200V系の整流平滑電圧Eiが得られ
ることになる。なお、力率改善整流回路20の力率改善
動作については後述する。
On the other hand, the AC200V system is AC
When the AC input voltage V AC of 150 V or more is supplied, the Zener diode ZD of the relay drive circuit 30 becomes conductive, so that the base potential of the transistor Q 3 is pulled up to a predetermined level or higher so that the base current does not flow. Then, the transistor Q 3 is turned off. Therefore, the emitter current of the transistor Q 3 stops flowing through the relay driver R D1 , and the switch S 1 is turned off. In this case, the full-wave rectification in which the commercial AC power source AC is full-wave rectified by the bridge rectifier circuit D 1A and the smoothing capacitors Ci A -Ci B are connected in series as in the case described with reference to FIG. Smoothing operation and AC input voltage V AC
Thus, the rectified and smoothed voltage Ei of the AC200V system corresponding to is obtained. The power factor improving operation of the power factor improving rectifier circuit 20 will be described later.

【0019】この図に示すスイッチングコンバータは他
励式による電流共振形コンバータとされる。この場合に
は、例えば2石のスイッチング素子Q11、Q12を備え
て、スイッチング素子Q11のドレインを整流平滑電圧E
iのラインと接続し、スイッチング素子Q11のソースと
スイッチング素子Q12のドレインを接続し、スイッチン
グ素子Q12のソースを一次側アースに接続する、いわゆ
るハーフブリッジ結合により接続されている。これらス
イッチング素子Q11、Q12は、発振ドライブ回路2によ
って交互にオン/オフ動作が繰り返されるようにスイッ
チング駆動されて、整流平滑電圧Eiを断続してスイッ
チング出力とする。なお、スイッチング素子Q11、Q12
には、例えばMOS−FETが用いられる。また、各ス
イッチング素子Q 11、Q12のドレイン−ソース間に対し
て図に示す方向に接続されるDD 、DD は、スイッチン
グ素子Q11、Q12のオフ時に帰還される電流の経路を形
成するクランプダイオードとされる。
The switching converter shown in FIG.
It is a current resonance type converter by excitation type. In this case
Is, for example, a switching element Q of two stones11, Q12Equipped with
Switching element Q11Rectified smoothing voltage E
connected to the line of i, and the switching element Q11Source of
Switching element Q12Connect the drain of the switch
Element Q12Connect the source to the primary side ground, Iwayu
Connected by a half-bridge coupling. These
Switching element Q11, Q12Is the oscillation drive circuit 2.
Switch so that the on / off operation is repeated alternately.
Driven by switching, and intermittently switches the rectified and smoothed voltage Ei.
Teaching output. Note that the switching element Q11, Q12
For example, a MOS-FET is used. In addition, each
Switching element Q 11, Q12Between the drain and source of
Connected in the direction shown in the figureD , DD Switchon
Element Q11, Q12Shape the path of the current returned when the
It is used as a clamp diode.

【0020】スイッチング素子Q11、Q12のソース−ド
レインの接続点はスイッチング出力点とされ、このスイ
ッチング出力点に対して絶縁トランスPITの一次巻線
1の一端が接続されて、この一次巻線N1 に対してス
イッチング出力を供給するようにされる。また、絶縁ト
ランスPITの一次巻線N1 は直列共振コンデンサC1
と直列に接続され、この直列共振コンデンサC1 のキャ
パシタンス及び一次巻線N1 を含む絶縁トランスPIT
のインダクタンス成分により、スイッチング電源回路を
電流共振形とするための直列共振回路を形成している。
なお、本明細書においては、この直列共振回路について
は特に「一次側直列共振回路」ということにする。
The source-drain connection point of the switching elements Q 11 and Q 12 is a switching output point, and one end of the primary winding N 1 of the insulating transformer PIT is connected to this switching output point, and this primary winding is connected. It is adapted to provide a switching output for line N 1 . The primary winding N 1 of the insulation transformer PIT has a series resonance capacitor C 1
Isolation transformer PIT which is connected in series with and which includes the capacitance of the series resonance capacitor C 1 and the primary winding N 1.
The inductance component of forms a series resonance circuit for making the switching power supply circuit a current resonance type.
In the present specification, this series resonance circuit is particularly referred to as "primary side series resonance circuit".

【0021】絶縁トランスPITは、一次巻線N1 に供
給されたスイッチング出力により得られる交番電圧を二
次側に伝送する。この電源回路の場合、絶縁トランスP
ITの二次側では、センタータップが二次側アースに接
地された二次巻線N2 に対して、整流ダイオードD3A
3B及び平滑コンデンサC3 による両波整流回路が設け
られている。これによって、一次巻線N1カから二次巻線
2 に励起された交番電圧は、上記両波整流回路によっ
て直流電圧に変換されて直流出力電圧E0 が得られる。
The isolation transformer PIT transmits the alternating voltage obtained by the switching output supplied to the primary winding N 1 to the secondary side. In the case of this power supply circuit, isolation transformer P
On the secondary side of IT, a rectifier diode D 3A is connected to the secondary winding N 2 whose center tap is grounded to the secondary side ground.
A double wave rectifier circuit is provided by D 3B and the smoothing capacitor C 3 . As a result, the alternating voltage excited from the primary winding N 1 to the secondary winding N 2 is converted into a DC voltage by the double-wave rectifying circuit to obtain a DC output voltage E 0 .

【0022】また、この電源回路においては、制御回路
1が直流出力電圧EO の変動に基づいて発振ドライブ回
路2を制御し、発振ドライブ回路2からスイッチング素
子Q11、Q12の各ゲートに供給するスイッチング駆動信
号を変化させる(例えば駆動信号のパルス幅可変制御を
行う)ことで、直流出力電圧EO の定電圧制御を行うよ
うにしている。
Further, in this power supply circuit, the control circuit 1 controls the oscillation drive circuit 2 based on the fluctuation of the DC output voltage E O , and supplies it from the oscillation drive circuit 2 to the gates of the switching elements Q 11 and Q 12. The constant voltage control of the DC output voltage E O is performed by changing the switching drive signal (for example, varying the pulse width of the drive signal).

【0023】起動回路3は、メインスイッチMSがオン
とされた電源投入直後に、整流平滑ラインに得られる電
圧あるいは電流を検出して、発振ドライブ回路2を起動
させるために設けられており、この起動回路3には、絶
縁トランスPITに設けられた三次巻線N3 と整流ダイ
オードD4 、及び平滑コンデンサC4 により供給される
低圧直流電圧EP が供給される。この実施例で用いられ
るような、電界効果型のスイッチング素子は電圧駆動で
あり自励発振が困難になるため、この図のように発振ド
ライブ回路2と起動回路3を設けることが好ましい。
The starting circuit 3 is provided to detect the voltage or current obtained in the rectifying and smoothing line and to start the oscillation drive circuit 2 immediately after the power is turned on when the main switch MS is turned on. The starting circuit 3 is supplied with the low-voltage DC voltage E P supplied by the tertiary winding N 3 provided in the insulating transformer PIT, the rectifying diode D 4 , and the smoothing capacitor C 4 . Since the field effect type switching element used in this embodiment is driven by voltage and self-excited oscillation becomes difficult, it is preferable to provide the oscillation drive circuit 2 and the starting circuit 3 as shown in this figure.

【0024】次に、力率改善整流回路20の力率改善動
作について説明する。この力率改善整流回路20のブリ
ッジ整流回路D1Aの正極入力端子(整流ダイオード
F1、DF2の接続点)に対しては、前述のように一次側
直列共振回路が接続され、この場合には絶縁トランスP
ITの一次巻線N1 に得られるスイッチング出力を、直
列共振コンデンサC1 の静電容量結合を介して整流電流
経路に帰還するようにされている。そして、このように
して帰還されたスイッチング出力は、フィルタチョーク
コイルLN のインダクタンスを介する整流出力電圧に対
してスイッチング周期の交番電圧(スイッチング電圧)
を重畳するように作用し、この重畳されたスイッチング
電圧によって、整流ダイオードDF1、DF2は整流電流を
スイッチング周期で断続するように動作する。整流ダイ
オードDF1、DF2は、倍電圧整流時及び全波整流時の何
れの場合にも整流電流の経路にあることから、上述の動
作は、倍電圧整流時及び全波整流時の何れにおいても行
われることになる。
Next, the power factor improving operation of the power factor improving rectifier circuit 20 will be described. As described above, the primary side series resonance circuit is connected to the positive input terminal (the connection point of the rectification diodes D F1 and D F2 ) of the bridge rectification circuit D 1A of the power factor correction rectification circuit 20. Is an isolation transformer P
The switching output obtained from the primary winding N 1 of IT is fed back to the rectified current path via the capacitive coupling of the series resonance capacitor C 1 . The switching output fed back in this way is an alternating voltage (switching voltage) of a switching cycle with respect to the rectified output voltage passing through the inductance of the filter choke coil L N.
, And the rectifying diodes D F1 and D F2 operate so as to switch the rectified current in a switching cycle by the superimposed switching voltage. Since the rectifier diodes D F1 and D F2 are in the path of the rectified current in both the case of voltage doubler rectification and the case of full wave rectification, the above operation is performed in both the case of voltage doubler rectification and the case of full wave rectification. Will also be performed.

【0025】この動作により、例えば倍電圧整流動作時
には、整流出力電圧はスイッチング電圧が重畳された状
態で平滑コンデンサCiA 及びCiB に充電されること
になるが、このスイッチング電圧の重畳分によって、平
滑コンデンサCiA 、CiBの各両端電圧をスイッチン
グ周期で引き下げることになる。このため、整流出力電
圧レベルが平滑コンデンサCiA 、CiB の各両端電圧
よりも低いとされる期間にも平滑コンデンサCiA 、C
B への充電電流が流れるようにされる。また、全波整
流動作時では、整流出力電圧はスイッチング電圧が重畳
された整流出力電圧によって直列接続される平滑コンデ
ンサCiA −CiB 充電を行うようにされ、このスイッ
チング電圧の重畳分によって、直列接続された平滑コン
デンサCiA −CiB の両端電圧(整流平滑電圧Ei)
をスイッチング周期で引き下げることになる。このた
め、整流出力電圧レベルが直列接続された平滑コンデン
サCiA −CiB の両端電圧よりも低いとされる期間に
も充電電流が流れるようにされる。この結果、倍電圧整
流動作又は全波整流動作時の何れの場合においても、交
流入力電流IACの平均的な波形が交流入力電圧VACの波
形に近付くようにされ、交流入力電流IACの導通角が拡
大されることになる。このようにして、この図に示す電
源回路では倍電圧整流動作時と全波整流動作時の何れの
場合にも力率が改善されることになる。
By this operation, for example, in the voltage doubler rectifying operation, the rectified output voltage is charged in the smoothing capacitors Ci A and Ci B with the switching voltage superposed, and the superposition of the switching voltage causes The voltage across each of the smoothing capacitors Ci A and Ci B is lowered in the switching cycle. For this reason, the smoothing capacitors Ci A and C are also used during the period in which the rectified output voltage level is lower than the voltage across each of the smoothing capacitors Ci A and Ci B.
The charging current to i B is caused to flow. Further, at the time of the full-wave rectification operation, the rectified output voltage is to perform smoothing capacitor Ci A - Ci B charging connected in series with the rectified output voltage switching voltage is superimposed, the superimposed portion of the switching voltage, the series Voltage across the connected smoothing capacitors Ci A -Ci B (rectified smoothed voltage Ei)
Will be lowered in the switching cycle. For this reason, the charging current is allowed to flow even in a period in which the rectified output voltage level is lower than the voltage across the smoothing capacitors Ci A -Ci B connected in series. As a result, in either case of the double voltage rectification operation or the full-wave rectification operation, the average waveform of the AC input current I AC is made to approach the waveform of the AC input voltage VAC, and the AC input current I AC The conduction angle will be enlarged. In this way, in the power supply circuit shown in this figure, the power factor is improved in both the double voltage rectification operation and the full-wave rectification operation.

【0026】また、この電源回路では、前述のようにブ
リッジ整流回路D1Aの整流ダイオードDF1及びDF2に対
して並列に共振用コンデンサC2 、C2 が設けられてい
る。この場合、共振用コンデンサC2 、C2 はフィルタ
チョークコイルLN などと共に並列共振回路を形成する
ようにされている。そして、この並列共振回路は負荷変
動に対応してその共振インピーダンスが変化するように
されており、このスイッチング電源回路の負荷が軽くな
った時に整流電流経路に帰還されるスイッチング出力を
抑圧するようにしており、これによって、軽負荷時の平
滑コンデンサの端子電圧(整流平滑電圧)の上昇を抑制
することが可能とされている。
Further, in this power supply circuit, the resonance capacitors C 2 and C 2 are provided in parallel with the rectifying diodes D F1 and D F2 of the bridge rectifying circuit D 1A as described above. In this case, the resonance capacitors C 2 and C 2 form a parallel resonance circuit together with the filter choke coil L N and the like. The resonance impedance of the parallel resonance circuit is changed in response to load fluctuations, and the switching output fed back to the rectified current path is suppressed when the load of the switching power supply circuit becomes light. This makes it possible to suppress an increase in the terminal voltage (rectification smoothing voltage) of the smoothing capacitor when the load is light.

【0027】また、この電源回路には電磁リレーRL−
2が設けられる。この電磁リレーRL−2のリレー駆動
部RD2は、上記絶縁トランスPITに設けられた三次巻
線N3 、整流ダイオードD4 、平滑コンデンサC4 によ
り得られる低圧直流電圧EPのラインと一次側アース間
に挿入するように設けられ、そのスイッチ部S12は商用
交流電源ACラインに挿入されている突入電流制限抵抗
Riに並列に設けられている。また、リレー駆動部RD2
に対しては保護用ダイオードD5 が並列に接続されてい
る。例えば、メインスイッチMSがオンとされてこの電
源回路に商用交流電源ACが投入された直後には、低圧
直流電源EP のラインにはまだ電圧は発生しておらず、
電磁リレーRL−2のスイッチ部S12はオフの状態にあ
り、突入電流制限抵抗Riによって、商用交流電源AC
から平滑コンデンサに流入する突入電流は制限される。
そして、200ms〜300ms程度経過すると、低圧
直流電源EPのラインに所要のレベルの電圧が立ち上が
るが、これによって、電磁リレーRL−2のリレー駆動
部RD2が導通してスイッチ部S12をオン状態に切換え、
電流制限抵抗Riをパスさせる経路を形成する。このと
きには既に突入電流は充分に減衰しており、以降は商用
交流電源ACのラインから突入電流制限抵抗Riを省略
した等価の回路となる。
The power supply circuit also includes an electromagnetic relay RL-
Two are provided. The relay drive unit R D2 of the electromagnetic relay RL-2 includes a line of the low-voltage DC voltage E P obtained by the tertiary winding N 3 , the rectifying diode D 4 , and the smoothing capacitor C 4 provided on the insulation transformer PIT and the primary side. The switch section S 12 is provided so as to be inserted between the grounds, and is provided in parallel with the inrush current limiting resistor Ri inserted in the commercial AC power supply AC line. In addition, the relay drive unit R D2
A protection diode D 5 is connected in parallel with the above. For example, immediately after the main switch MS is turned on and the commercial AC power supply AC is turned on to this power supply circuit, no voltage has yet been generated in the line of the low voltage DC power supply E P ,
Switch part S 12 of the electromagnetic relay RL-2 is in the off by the rush current limiting resistor Ri, the AC voltage AC
The inrush current that flows into the smoothing capacitor from is limited.
Then, after a lapse of about 200 ms to 300 ms, a voltage of a required level rises in the line of the low voltage DC power supply E P , which causes the relay drive unit R D2 of the electromagnetic relay RL-2 to conduct and turn on the switch unit S 12 . Switch to the state,
A path for passing the current limiting resistor Ri is formed. At this time, the inrush current has already been sufficiently attenuated, and thereafter, the circuit becomes an equivalent circuit in which the inrush current limiting resistor Ri is omitted from the line of the commercial AC power supply AC.

【0028】仮に、電源投入後もそのまま突入電流制限
抵抗Riが挿入されていると、例えばAC200系のP
交流入力電圧が入力されてる場合は特に問題になる程度
ではないが、AC100V系の場合には電力損失が著し
いものとなる。そこで、上記のように構成することで電
源投入直後の突入電流は抑制可能とされるとともに、以
降は突入電流制限抵抗Riを短絡して、その分、電力損
失を軽減させることができる。なお、突入電流制限抵抗
Riは例えば大型セメント抵抗等が用いられ、整流ダイ
オードの最大電流容量規格内に突入電流が抑制されるよ
うにその抵抗値が選定される。
If the inrush current limiting resistor Ri is inserted even after the power is turned on, for example, AC200 system P
This is not a problem when an AC input voltage is input, but in the case of an AC100V system, power loss becomes significant. Therefore, with the configuration described above, the inrush current immediately after the power is turned on can be suppressed, and thereafter, the inrush current limiting resistor Ri can be short-circuited to reduce the power loss accordingly. A large cement resistor or the like is used as the inrush current limiting resistor Ri, and its resistance value is selected so that the inrush current is suppressed within the maximum current capacity standard of the rectifier diode.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】ところで、機器のサイ
ズやコストなどの観点によれば、スイッチング電源回路
においてもできるだけ部品点数を削減したり小型や安価
な部品を使用するなどして、小型・軽量化及び低コスト
を化を図ることが好ましい。また、電力変換効率等の電
気的特性面においても向上が図られることが好ましい。
特に図12及び図13に示した電源回路では、AC10
0V系時にAC200V系時よりも大きなレベルの交流
入力電流が整流ダイオード及びトライアックTAを流れ
るようにされることから、AC100V系時の電力損失
が大きい。
According to the size and cost of the equipment, the switching power supply circuit is reduced in size and weight by reducing the number of parts as much as possible and using small and inexpensive parts. It is preferable to reduce the cost and cost. In addition, it is preferable to improve the electric characteristics such as power conversion efficiency.
In particular, in the power supply circuit shown in FIGS.
Since the AC input current of a level higher than that of the AC200V system in the 0V system flows through the rectifying diode and the triac TA, the power loss in the AC100V system is large.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記し
た問題点を解決するため、商用電源に供給される交流入
力電圧レベルを検出する検出回路と、この検出回路によ
り検出された交流入力電圧レベルに基づいて、商用電源
を整流する整流回路について、ブリッジ整流回路により
商用電源を全波整流する全波整流回路と、商用電源を倍
電圧整流する倍電圧整流回路とに切換えが可能とされる
と共に、倍電圧整流回路とされた場合には、2組の整流
素子の並列接続によって商用電源を整流する回路を形成
するようにされた整流回路切換え部とを備えて電源回路
をこうせいすることとした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a detection circuit for detecting the level of an AC input voltage supplied to a commercial power source and an AC input voltage detected by this detection circuit. Based on the level, the rectifier circuit for rectifying the commercial power source can be switched between a full-wave rectifier circuit for full-wave rectifying the commercial power source by the bridge rectifier circuit and a double-voltage rectifier circuit for double-voltage rectifying the commercial power source. In addition, when the voltage doubler rectifier circuit is used, the power source circuit is provided with a rectifier circuit switching unit configured to form a circuit for rectifying the commercial power source by connecting two sets of rectifier elements in parallel. did.

【0031】また、上記構成に対して電流共振形のスイ
ッチングコンバータを備えると共に、上記スイッチング
コンバータ回路のスイッチング出力を帰還して力率改善
を図るようにされた力率改善回路を備えてスイッチング
電源回路を構成することとした。
A switching power supply circuit is provided with a current resonance type switching converter in addition to the above configuration, and with a power factor correction circuit for feeding back the switching output of the switching converter circuit to improve the power factor. To be configured.

【0032】また、上述の電源回路及びスイッチング電
源回路の構成において、倍電圧整流回路に切換えられた
場合には、所定の抵抗値で突入電流を抑制する2本の突
入電流制限抵抗が並列に商用電源ラインに対して接続さ
れるように回路を形成し、全波整流回路に切換えられた
場合には、突入電流制限抵抗が商用電源ラインに対して
接続されないように回路を形成することのできる回路切
換え部を設ける、あるいは、倍電圧整流回路に切換えら
れた場合には、それぞれ所定の抵抗値で突入電流を抑制
する第1の突入電流制限抵抗と第2の突入電流制限抵抗
が直列に商用電源ラインに対して接続されるように回路
を形成し、全波整流回路に切換えられた場合には、上記
第1の突入電流制限抵抗が商用電源ラインに対して挿入
されるように回路を形成することのできる回路切換え部
を設けることとした。
Further, in the above configuration of the power supply circuit and the switching power supply circuit, when switching to the voltage doubler rectifier circuit, two inrush current limiting resistors for suppressing the inrush current with a predetermined resistance value are commercialized in parallel. A circuit that can be formed so that it is connected to the power supply line and, when switched to a full-wave rectifier circuit, can be formed so that the inrush current limiting resistor is not connected to the commercial power supply line. When the switching unit is provided or when the voltage is switched to the voltage doubler rectifier circuit, the first inrush current limiting resistor and the second inrush current limiting resistor that suppress the inrush current with a predetermined resistance value are connected in series to the commercial power source. A circuit is formed so that it is connected to the line, and when the circuit is switched to a full-wave rectification circuit, the first inrush current limiting resistor is inserted into the commercial power supply line. Formed it was able to provide a circuit switching unit which can be.

【0033】そして、上記構成によれば、例えば交流入
力電圧がAC100V系時の倍電圧整流動作時には、商
用電源の正/負のそれぞれの期間で並列接続された2本
の整流素子に分岐して交流入力電流が流れるようにされ
ることになる。また、本発明では、電磁リレーを備えた
簡略な回路により倍電圧整流動作と全波整流動作の切換
えを行うようにすると共に、AC200系時よりも交流
入力電流が増加するAC100系時においては突入電流
制限抵抗を商用電源ラインから省略する、若しくはAC
200系時よりも突入電流制限抵抗の抵抗値を低いもの
とする回路形態に切換えることが可能となる。
Further, according to the above configuration, for example, in the voltage doubler rectifying operation when the AC input voltage is AC100V system, it is branched into two rectifying elements connected in parallel during the positive and negative periods of the commercial power source. An alternating input current will flow. Further, according to the present invention, a simple circuit provided with an electromagnetic relay is used to switch between the voltage doubler rectification operation and the full-wave rectification operation, and the rush current is applied during the AC100 system in which the AC input current is higher than that during the AC200 system. Omit the current limiting resistor from the commercial power line, or AC
It is possible to switch to a circuit configuration in which the resistance value of the inrush current limiting resistor is lower than that of the 200 system.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】図1は本発明のスイッチング電源
回路の一実施の形態を示す回路図とされる。なお、先に
従来例として示した図12及び図13と同一部分は同一
符号を付して説明を省略する。この電源回路において
は、2つの突入電流制限抵抗RiA 及びRiB が設けら
れている。例えばこの突入電流制限抵抗RiA 及びRi
B の抵抗値は、図12に示す突入電流制限抵抗Riに対
して RiA =RiB =2Ri とされて、突入電流制限抵抗RiA 及びRiB の各抵抗
値は突入電流制限抵抗Riの2倍の抵抗値と等しくなる
ように選定されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a switching power supply circuit according to the present invention. The same parts as those shown in FIGS. 12 and 13 shown as the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this power supply circuit, two inrush current limiting resistors Ri A and Ri B are provided. For example, the inrush current limiting resistors Ri A and Ri
The resistance value of B is set to Ri A = Ri B = 2Ri with respect to the inrush current limiting resistor Ri shown in FIG. 12, and each resistance value of the inrush current limiting resistors Ri A and Ri B is 2 inrush current limiting resistor Ri. It is selected to be equal to double the resistance value.

【0035】また、この図に示す電源回路では電磁リレ
ーRL−11と、この電磁リレーRL−11を駆動する
リレー駆動回路30が備えられている。この場合、電磁
リレーRL−11はいわゆる2回路2接点のものが用い
られる。つまり、リレー駆動部RD11 に対して2つのス
イッチ部S11、S12が備えられて2回路とされ、スイッ
チ部S11、S12は共にリレー駆動部RD11 の励磁作用に
よって端子T1 が端子T2 又は端子T3 に対して連動し
て択一的に切換わるようにされた2接点とされている。
また、リレー駆動回路30は、図13に示したリレー駆
動回路30の構成と同一とされて、この場合にも交流入
力電圧VACのレベルがAC150V以下(AC100V
系)の場合にはトランジスタQ3 がオンとされてリレー
駆動部RD11 に電流が導通し、AC150V以上(AC
200V系)ではトランジスタQ3 がオフとなってリレ
ー駆動部RD11 には電流が流れないようにされる。
Further, the power supply circuit shown in this figure is provided with an electromagnetic relay RL-11 and a relay drive circuit 30 for driving the electromagnetic relay RL-11. In this case, the so-called two-circuit, two-contact type is used as the electromagnetic relay RL-11. In other words, the relay drive unit R D11 is provided with two switch units S 11 and S 12 to form two circuits, and both of the switch units S 11 and S 12 are connected to the terminal T 1 by the exciting action of the relay drive unit R D11. There are two contacts that are selectively switched in conjunction with the terminal T 2 or the terminal T 3 .
Further, relay drive circuit 30 has the same configuration as relay drive circuit 30 shown in FIG. 13, and in this case as well, the level of AC input voltage V AC is 150 V AC or less (100 V AC).
In the case of the system), the transistor Q 3 is turned on, the current is conducted to the relay drive unit R D11, and AC 150 V or more (AC
In the 200 V system), the transistor Q 3 is turned off so that no current flows in the relay drive unit R D11 .

【0036】なお、この場合のリレー駆動回路30にお
いては、リレー駆動部RD11 を駆動する駆動電源は、ス
イッチングコンバータSC側から引き出された、例えば
12Vの低圧直流電圧EP が用いられる。また、商用電
源レベルの検出のための分圧抵抗R1 、R2 のうち抵抗
2 は可変抵抗あるいは半固定抵抗などが用いられてお
り、抵抗R2 の抵抗値を調整することによって検出精度
が高められるようにしている。
In the relay drive circuit 30 in this case, the drive power source for driving the relay drive unit R D11 is the low-voltage DC voltage E P of, for example, 12 V drawn from the switching converter SC side. The detection by adjusting the voltage dividing resistors R 1, resistor R 2 of R 2 is is used such as a variable resistor or a semi-fixed resistor, the resistance value of the resistor R 2 for commercial power level of detection accuracy So that it can be raised.

【0037】電磁リレーRL−11ではリレー駆動部R
D11 に電流が流れている場合にはスイッチ部S11、S12
が共に端子T3 側に切換わり、電流が導通していない場
合には端子T2 側に切換わるように動作する。従って、
本実施の形態では交流入力電圧VACがAC150V以下
では、スイッチ部S11、S12は共に端子T1 が端子T3
と接続され、AC150V以上では共に端子T1 が端子
2 に接続されるように制御されることになる。
In the electromagnetic relay RL-11, the relay drive unit R
When a current is flowing through D11 switch section S 11, S 12
Both switch to the terminal T 3 side, and switch to the terminal T 2 side when current is not conducted. Therefore,
In the present embodiment, when the AC input voltage V AC is 150 V AC or less, both terminals T 1 and T 3 of the switch units S 11 and S 12 are connected.
When the AC voltage is 150 V or more, the terminal T 1 is controlled to be connected to the terminal T 2 .

【0038】図1に示す電源回路において、上記スイッ
チ部S11はその端子T1 が商用交流電源ACの負極ライ
ンと接続され、端子T2 は突入電流制限抵抗RiB を介
してブリッジ整流回路D1 の負極入力端子(整流ダイオ
ードDc,Ddの接続点)と接続され、端子T3 は平滑
コンデンサCiA ,CiB の接続点と接続される。ま
た、スイッチ部S12はその端子T1 がブリッジ整流回路
1 の負極入力端子と接続され、端子T2 は突入電流制
限抵抗RiA を介して商用交流電源ACの負極ラインと
接続され、端子T3 は商用交流電源ACの正極ラインと
接続されている。
In the power supply circuit shown in FIG. 1, the switch section S 11 has its terminal T 1 connected to the negative line of the commercial AC power supply AC, and its terminal T 2 via the inrush current limiting resistor Ri B. 1 is connected to the negative input terminal (connection point of rectifying diodes Dc and Dd), and terminal T 3 is connected to the connection point of smoothing capacitors Ci A and Ci B. The terminal T 1 of the switch section S 12 is connected to the negative input terminal of the bridge rectifier circuit D 1 , and the terminal T 2 is connected to the negative line of the commercial AC power supply AC via the inrush current limiting resistor Ri A. T 3 is connected to the positive line of the commercial AC power supply AC.

【0039】このようにして構成されるスイッチング電
源回路の動作として、先ず、AC150V以上(AC2
00V系)の交流入力電圧VACが供給される場合には次
のようになる。この場合には、前述のように電磁リレー
RL−11のリレー駆動回路RD11 は電流が導通しない
ことから、スイッチ部S11、S12は共に端子T2 側に切
換わる状態とされる。この状態では、商用交流電源AC
をブリッジ整流回路D1 により全波整流して、直列接続
された平滑コンデンサCiA −CiB に充電する全波整
流平滑動作が行われる回路を形成する。また、商用交流
電源ACの負極ラインと、ブリッジ整流回路D1 の負極
入力端子間に対して、突入電流制限抵抗RiA 、RiB
が並列に接続されることになる。前述のように突入電流
制限抵抗RiA 、RiB は、図13の電源回路に挿入さ
れていた突入電流制限抵抗Riの2倍の抵抗値を有して
いることから、この場合には商用交流電源ACに対して
図13の突入電流制限抵抗Riの抵抗値を直列に挿入し
た場合と回路的には等価となり、電源投入時の突入電流
を抑制することが可能となる。なお、この場合には以降
の継続動作時においても突入電流制限抵抗RiA 、Ri
B の並列接続が商用交流電源ACのラインに挿入される
ことになるが、AC200V系時の場合には、AC10
0V系時と比較して交流入力電流IACのレベルが小さい
ことから、突入電流制限抵抗RiA 、RiB による電力
損失は特に問題となる程度のものではない。なお、具体
的には突入電流制限抵抗RiA 、RiB には、例えば共
に6.8Ωのものが用いられ、従って、並列に接続され
た場合には 6.8Ω/2=3.4Ω の抵抗がACラインに挿入されたのと等価となる。
As the operation of the switching power supply circuit configured as above, first, AC 150 V or more (AC2
When the AC input voltage V AC of (00V system) is supplied, the operation is as follows. In this case, since the relay drive circuit R D11 of the electromagnetic relay RL-11 does not conduct current as described above, both the switch units S 11 and S 12 are switched to the terminal T 2 side. In this state, commercial AC power supply AC
Is full-wave rectified by the bridge rectifier circuit D 1 to form a circuit for performing the full-wave rectifying and smoothing operation for charging the smoothing capacitors Ci A -Ci B connected in series. Further, between the negative line of the commercial AC power supply AC and the negative input terminal of the bridge rectifier circuit D 1 , inrush current limiting resistors Ri A and Ri B are provided.
Will be connected in parallel. As described above, the inrush current limiting resistors Ri A and Ri B have a resistance value that is twice as large as that of the inrush current limiting resistor Ri inserted in the power supply circuit of FIG. The circuit is equivalent to the case where the resistance value of the inrush current limiting resistor Ri shown in FIG. 13 is inserted in series with respect to the power supply AC, and the inrush current when the power is turned on can be suppressed. In this case, the inrush current limiting resistors Ri A , Ri A and
The parallel connection of B will be inserted in the line of the commercial AC power supply AC, but in the case of AC200V system, AC10
Since the level of the AC input current I AC is smaller than that in the 0 V system, the power loss due to the inrush current limiting resistors Ri A and Ri B is not particularly a problem. In addition, specifically, for the inrush current limiting resistors Ri A and Ri B , for example, both of 6.8Ω are used. Therefore, when connected in parallel, the resistance of 6.8Ω / 2 = 3.4Ω. Is equivalent to being inserted in the AC line.

【0040】また、AC150V以下(AC100V
系)の交流入力電圧VACが供給される場合には次のよう
になる。先ず、この場合の電源起動後の通常動作時にお
いては、交流入力電圧VACがAC150V以下であるこ
とから、前述のように電磁リレーRL−11のリレー駆
動回路RD11 にトランジスタQ3 のエミッタ電流が導通
して、スイッチ部S11、S12は共に端子T3 側に切換わ
る状態とされている。これにより、平滑コンデンサCi
A ,CiB の接続点は商用交流電源ACの負極ラインと
接続される。また、この場合には、スイッチ部S12の端
子T1 と端子T3 が接続されることで、ブリッジ整流回
路D1 の正極入力端子と負極入力端子が短絡される経路
が形成される。また、突入電流制限抵抗RiA 、RiB
は、共に一端がオープンとされることから回路的には削
除されたのと等価となる。
In addition, AC150V or less (AC100V
When the AC input voltage V AC of the system) is supplied, it is as follows. First, since the AC input voltage V AC is 150 V AC or less in the normal operation after the power supply is started in this case, the emitter current of the transistor Q 3 is applied to the relay drive circuit R D11 of the electromagnetic relay RL-11 as described above. Is conducted, and both the switch sections S 11 and S 12 are switched to the terminal T 3 side. As a result, the smoothing capacitor Ci
The connection point of A and Ci B is connected to the negative line of the commercial AC power supply AC. Further, in this case, the terminal T 1 and the terminal T 3 of the switch unit S 12 are connected to each other, thereby forming a path in which the positive input terminal and the negative input terminal of the bridge rectifier circuit D 1 are short-circuited. In addition, inrush current limiting resistors Ri A and Ri B
Is equivalent to being deleted from a circuit perspective because both ends are open.

【0041】このようにして形成される回路形態による
と、例えば交流入力電圧VACが正の期間は商用交流電源
ACは整流ダイオードDb、Ddに分岐して整流され、
平滑コンデンサCiA に充電する動作が得られ、また、
交流入力電圧VACが負の期間では、商用交流電源ACは
整流ダイオードDa、Dcに分岐して整流され、平滑コ
ンデンサCiB に充電する動作が得られる。つまり、こ
の場合には、交流入力電圧レベルのほぼ倍の電圧に対応
する整流平滑電圧Eiを生成する倍電圧整流動作のため
の回路形態が得られるものとされるが、本実施の形態で
は、このときの整流電流は整流ダイオードDb−Ddの
並列接続、及び整流ダイオードDa、Dcの並列接続を
流れるように構成される。なお、この構成による作用効
果等については後述する。
According to the circuit configuration thus formed, for example, the commercial AC power supply AC is rectified by branching to the rectifying diodes Db and Dd during a period when the AC input voltage V AC is positive,
The operation of charging the smoothing capacitor Ci A is obtained, and
During a period in which the AC input voltage V AC is negative, the commercial AC power supply AC is branched and rectified by the rectifying diodes Da and Dc, and the smoothing capacitor Ci B is charged. That is, in this case, the circuit configuration for the voltage doubler rectification operation that generates the rectified and smoothed voltage Ei corresponding to the voltage approximately double the AC input voltage level is obtained, but in the present embodiment, The rectified current at this time is configured to flow through the parallel connection of the rectifier diodes Db-Dd and the parallel connection of the rectifier diodes Da and Dc. The operational effects and the like of this configuration will be described later.

【0042】例えば、交流入力電圧AC100V系時に
は、前述のようにAC200V系時よりも交流入力電流
ACのレベルが大きくなるが、上述ようにして形成され
る回路形態では、突入電流制限抵抗RiA 、RiB が商
用交流電源ACのラインから省略されるために、特にA
C100系時において突入電流制限抵抗が挿入されるこ
とによる電力損失の増大の問題は解消されることにな
る。
For example, when the AC input voltage is 100V AC , the level of the AC input current I AC is higher than that in the AC 200V system as described above. However, in the circuit configuration formed as described above, the inrush current limiting resistor Ri A is used. , Ri B are omitted from the line of the commercial AC power supply AC,
The problem of increase in power loss due to the insertion of the inrush current limiting resistor in the C100 system will be solved.

【0043】ところで、交流入力電圧VACがAC100
V系時とされる場合において、例えば、メインスイッチ
MSがオフの状態からオンに切換えられた電源投入直後
は、スイッチングコンバータSCが起動して12Vの低
圧直流電圧EP が立ち上がるまでには、約200ms〜
300msを要するものとされる。したがって、電源投
入直後の約200ms〜300msにおいては、例え交
流入力電圧がAC100V系とされていても、電磁リレ
ーRL−11のリレー駆動部RD11 は非導通状態にある
ことから、スイッチ部S11、S12においてはそれぞれ端
子T2 側に切換えられた状態とされる。従って、このと
きはAC200V系時の回路形態と同様とされて、商用
交流電源ACのラインに並列に挿入される突入電流制限
抵抗RiA 、RiB によって突入電流は抑制されること
になる。そして、約200ms〜300msが経過する
と、このときには突入電流は減衰しており、また、低圧
直流電圧EP が立ち上がってリレー駆動部RD11 が導通
し、スイッチ部S11、S12が共に端子T3 に切換わるよ
うにされる。そして、前述のようにAC100V系時に
対応する回路形態に切換わるようにされる。
By the way, the AC input voltage V AC is AC100.
In the case of the V system, for example, immediately after the power is turned on when the main switch MS is switched from the off state to the on state, it takes about 12 seconds until the switching converter SC starts and the low voltage DC voltage E P of 12 V rises. 200 ms ~
It will take 300 ms. Thus, in about 200ms~300ms immediately after power-on, even if even if the AC input voltage is a AC100V system, since the relay driver R D11 of the electromagnetic relay RL-11 is in a non-conducting state, the switch section S 11 , S 12 are switched to the terminal T 2 side. Therefore, at this time, the circuit form is the same as that of the AC 200 V system, and the inrush current is suppressed by the inrush current limiting resistors Ri A and Ri B inserted in parallel to the line of the commercial AC power supply AC. Then, after about 200 ms to 300 ms has elapsed, the inrush current is attenuated at this time, the low-voltage DC voltage E P rises, the relay drive unit R D11 becomes conductive, and both the switch units S 11 and S 12 are connected to the terminal T. Switch to 3 . Then, as described above, the circuit is switched to a corresponding circuit form when the AC100V system is used.

【0044】ここで、図2及び図3に本実施の形態の電
源回路における交流入力電圧VACに対する交流入力電流
ACの動作波形を示す。例えば、図2(a)に示すよう
にAC100V系として交流入力電圧VAC=100Vが
供給されている場合、交流入力電流IACは図2(b)に
示すような波形により、交流入力電圧VACのレベルが平
滑コンデンサCiA 、CiB の各両端電圧よりも高い期
間にのみ流れる。また、図3(a)に示すようにAC2
00V系として交流入力電圧VAC=230Vが供給され
ている場合には、交流入力電流IACは図3(b)に示す
ようになり、交流入力電圧VACのレベルが直列接続され
た平滑コンデンサCiA −CiBの両端電圧よりも高い
期間に流れものとされる。また、図2(b)と図3
(b)を比較して分かるように交流入力電流IACは、交
流入力電圧VAC=100V時と230V時とに対応して
そのレベルが異なっており、前述したように交流入力電
圧VAC=100V時のほうが交流入力電流IACレベルは
大きいものとなる。
2 and 3 show operation waveforms of the AC input current I AC with respect to the AC input voltage V AC in the power supply circuit of this embodiment. For example, when the AC input voltage V AC = 100V is supplied as the AC 100V system as shown in FIG. 2A, the AC input current I AC has a waveform as shown in FIG. It flows only when the AC level is higher than the voltage across the smoothing capacitors Ci A and Ci B. In addition, as shown in FIG.
When the AC input voltage V AC = 230 V is supplied as the 00 V system, the AC input current I AC becomes as shown in FIG. 3B, and the level of the AC input voltage V AC is connected in series to the smoothing capacitor. The current flows during a period higher than the voltage across Ci A -Ci B. 2 (b) and 3
As can be seen by comparing (b), the AC input current I AC has different levels corresponding to the AC input voltage V AC = 100 V and 230 V, and as described above, the AC input voltage V AC = The AC input current I AC level is higher at 100 V.

【0045】また、図4は負荷電力230W時における
交流入力電圧に対する電力変換効率特性を、本実施の形
態である図1の電源回路と、図12に従来例として示し
たスイッチング電源回路と比較して示す図とされる。こ
の図から分かるように、図1の電源回路と図12の電源
回路では、交流入力電圧VACが150V以上のいわゆる
AC200V系時の全波整流動作時の電力変換効率特性
は同等となるが、交流入力電圧VACが150V以下(A
C100V系時)の倍電圧整流動作時では、図12の電
源回路では、交流入力電圧VACの上昇に応じて電力変換
効率特性が低減していく傾向が顕著となる。
Further, FIG. 4 compares the power conversion efficiency characteristics with respect to an AC input voltage at a load power of 230 W with the power supply circuit of this embodiment shown in FIG. 1 and the switching power supply circuit shown as a conventional example in FIG. Is shown. As can be seen from this figure, the power supply circuit of FIG. 1 and the power supply circuit of FIG. 12 have the same power conversion efficiency characteristics during the full-wave rectification operation in the so-called AC200V system in which the AC input voltage V AC is 150 V or more. AC input voltage V AC is 150V or less (A
During the voltage doubler rectification operation (in the C100V system), the power conversion efficiency characteristic of the power supply circuit of FIG. 12 becomes remarkable as the AC input voltage V AC rises.

【0046】例えば、図1及び図12の電源回路の場
合、交流入力電圧VACが100V系時(AC100系
時)の倍電圧整流動作時では、交流入力電流IACは、整
流ダイオードD1 、D2 及び平滑コンデンサCiA ,C
B 及びトライアックTAを介して流入するが、例え
ば、交流入力電圧VAC=100V時には、図2に示した
ように交流入力電圧VAC=220V時の2倍程度のピー
クを有する交流入力電流IACが流入する。このために図
12の電源回路では、上記整流ダイオードD1 、D2
順電圧降下電圧が上昇すると共に、トライアックTAの
順電圧降下電圧(例えば順電圧降下電圧VF =1.5
V)に加え、突入電流制限抵抗Riによる電力損失が重
畳されるため、特にAC100系時においては、電力損
失が増加して電力変換効率特性が低下することになる。
For example, in the case of the power supply circuits of FIGS. 1 and 12, during the voltage doubler rectifying operation when the AC input voltage V AC is 100 V system (AC 100 system), the AC input current I AC is the rectifying diode D 1 , D 2 and smoothing capacitors Ci A , C
flows through the i B and the triac TA. For example, the AC input voltage V AC = 100 V Sometimes, the AC input current I having about twice the peak at the time of the alternating input voltage V AC = 220V as shown in FIG. 2 AC flows in. Therefore, in the power supply circuit of FIG. 12, the forward voltage drop voltage of the rectifier diodes D 1 and D 2 rises, and the forward voltage drop voltage of the triac TA (for example, forward voltage drop voltage V F = 1.5).
In addition to V), the power loss due to the inrush current limiting resistor Ri is superimposed, so that the power loss increases and the power conversion efficiency characteristic deteriorates especially in the AC100 system.

【0047】このようなことから、スタック化されたブ
リッジ整流回路D1 やスイッチ回路4のICなどの部品
が発熱するため、これらの部品に対して放熱板を設ける
ことが必要とされていた。また、負荷電力が230W程
度の場合には例えば突入電流制限抵抗Riには1Ω/1
0Wのセメント抵抗を3組直列に接続する、若しくは1
つの3.3Ω/30Wの大型セメント抵抗を挿入して対
応していたことから、直接他の部品と共にプリント基板
に実装することが困難とされていた。
Because of this, components such as the stacked bridge rectifier circuit D 1 and the IC of the switch circuit 4 generate heat, so that it is necessary to provide a heat sink for these components. When the load power is about 230 W, for example, the inrush current limiting resistor Ri has 1Ω / 1.
Connect 3 sets of 0W cement resistors in series, or 1
Since a large cement resistance of 3.3 Ω / 30 W was inserted to deal with it, it was difficult to directly mount it on a printed circuit board together with other components.

【0048】これに対して、図1に示す電源回路では、
トライアックTAを含むICのスイッチ回路4及び突入
電流制限抵抗Riをパスするための電磁リレーRL−2
などは省略されて、代わりに電磁リレーRL−11を設
けて全波整流回路と倍電圧整流回路の切換えを行うと共
に、AC100V系時には回路から突入電流制限抵抗R
A ,RiB を省略するようにしている。また、倍電圧
整流時には、前述のように、整流電流は整流ダイオード
Db−Ddの並列接続、及び整流ダイオードDa−Dc
の並列接続を介して分流するようにして、整流ダイオー
ドの順電圧降下電圧の上昇を抑制している。これによっ
て、それだけAC100V系時の電力損失は低減され
て、図4に示すように、AC200V系時と同等の電力
効率が得られる程度に向上が図られることになる。例え
ば具体的には、負荷電力230Wで交流入力電圧VAC
100V時には、図12の電源回路では電力変換効率が
85%であったのに対して、図1の電源回路では87.
7%に向上され、また、入力電力は図12の電源回路と
比較して約8.3W低下するという結果が得られた。
On the other hand, in the power supply circuit shown in FIG.
Electromagnetic relay RL-2 for passing through switch circuit 4 of IC including triac TA and inrush current limiting resistor Ri
Etc. are omitted, and an electromagnetic relay RL-11 is provided instead to switch between the full-wave rectifier circuit and the voltage doubler rectifier circuit.
i A and Ri B are omitted. Further, during the voltage doubler rectification, as described above, the rectification current is the parallel connection of the rectification diodes Db-Dd and the rectification diodes Da-Dc.
The forward voltage drop voltage of the rectifier diode is suppressed from increasing by shunting the current through the parallel connection of the. As a result, the power loss in the AC100V system is reduced by that much, and as shown in FIG. 4, the power efficiency is improved to the extent that the power efficiency equivalent to that in the AC200V system is obtained. For example, specifically, an AC input voltage V AC = with a load power of 230 W
At 100 V, the power conversion efficiency of the power supply circuit of FIG. 12 was 85%, while the power conversion efficiency of the power supply circuit of FIG.
It was improved to 7%, and the input power was reduced by about 8.3 W as compared with the power supply circuit of FIG.

【0049】そしてこれに伴って、図12の電源回路で
必要とされたブリッジ整流回路D1及びスイッチ回路4
のICなどの部品に対する放熱板は不要となり、それだ
けコストダウンも図られることになる。さらに本実施の
形態では、例えば突入電流制限抵抗RiA ,RiB に、
それぞれ6.8Ω/15Wの中型巻線抵抗を用いて、他
の部品と共にプリント基板に対して実装することも可能
とされ、上述の部品び放熱板の削除と併せて電源装置の
小型/軽量化を図ることが可能とされる。
Along with this, the bridge rectifier circuit D 1 and the switch circuit 4 required in the power supply circuit of FIG.
The heat radiation plate for the IC and other parts is unnecessary, and the cost can be reduced accordingly. Further, in the present embodiment, for example, inrush current limiting resistors Ri A and Ri B are
It is also possible to mount it on a printed circuit board together with other components by using a medium-sized winding resistance of 6.8Ω / 15W, respectively. Is possible.

【0050】図5は、本発明の他の実施の形態としての
スイッチング電源回路の構成を示す回路図とされ、図1
2及び図1と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。この場合には、2本の突入電流制限抵抗RiC 、R
D が設けられ、例えば突入電流制限抵抗RiC は1Ω
/15W、突入電流制限抵抗RiD は2.2Ω/20W
とされて、共に中型の巻線抵抗が用いられる。突入電流
制限抵抗RiD は、電磁リレーRL−11のスイッチ部
11の端子T2 とブリッジ整流回路D1 の負極ライン間
に挿入される。また、突入電流制限抵抗RiC は、電磁
リレーRL−11のスイッチ部S11の端子T1 と商用交
流電源ACの負極ライン間に挿入される。この場合、ス
イッチ部S12の端子T2 はオープンとされている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of a switching power supply circuit according to another embodiment of the present invention.
2 and the same parts as in FIG. In this case, two inrush current limiting resistors Ri C , R
i D is provided, for example, the inrush current limiting resistor Ri C is 1Ω
/ 15W, inrush current limiting resistance Ri D is 2.2Ω / 20W
Therefore, a medium-sized winding resistor is used for both. The inrush current limiting resistor Ri D is inserted between the terminal T 2 of the switch S 11 of the electromagnetic relay RL-11 and the negative line of the bridge rectifier circuit D 1 . The inrush current limiting resistor Ri C is inserted between the terminal T 1 of the switch S 11 of the electromagnetic relay RL-11 and the negative line of the commercial AC power supply AC. In this case, the terminal T 2 of the switch section S 12 is open.

【0051】このような構成の電源回路において、交流
入力電圧VACがAC150V以上の200V系とされる
場合には、図1の電源回路と同様にリレー駆動回路30
の動作によってスイッチ部S11、S12は共に端子T2
に切換えられることになる。そして、この状態ではブリ
ッジ整流回路D1 により商用交流電源ACを全波整流し
て、直列接続された平滑コンデンサCiA ,CiB に対
して充電を行う全波整流平滑動作となる回路が形成され
る。またこの際、商用交流電源ACの負極ラインに突入
電流制限抵抗RiC 、RiD の直列接続が挿入されるこ
とになる。なお、この場合突入電流制限抵抗RiC 、R
D を合成して得られる抵抗値は、 RiC +RiD =1Ω+2.2Ω=3.3Ω となり、例えば、図1の回路において挿入される突入電
流制限抵抗RiA ,RiB の並列接続により得られる抵
抗値 6.8Ω/2=3.4Ω とほぼ同等となる。
In the power supply circuit having such a configuration, when the AC input voltage V AC is a 200 V system of AC 150 V or more, the relay drive circuit 30 is used as in the power supply circuit of FIG.
By this operation, both switch sections S 11 and S 12 are switched to the terminal T 2 side. In this state, the bridge rectifier circuit D 1 performs full-wave rectification on the commercial AC power supply AC to form a circuit for full-wave rectification smoothing operation for charging the smoothing capacitors Ci A and Ci B connected in series. It Further, at this time, a series connection of the inrush current limiting resistors Ri C and Ri D is inserted in the negative electrode line of the commercial AC power supply AC. In this case, inrush current limiting resistors Ri C , R
The resistance value obtained by combining i D is Ri C + Ri D = 1Ω + 2.2Ω = 3.3Ω, and is obtained, for example, by connecting the inrush current limiting resistors Ri A and Ri B inserted in the circuit of FIG. 1 in parallel. The resistance value is 6.8Ω / 2 = 3.4Ω, which is almost the same.

【0052】また、交流入力電圧VACがAC150V以
下の100V系とされる場合には、リレー駆動回路30
によってスイッチ部S11、S12は共に端子T3 側に切換
えられる。これにより、図1の場合と同様に、交流入力
電圧が正の期間では整流ダイオードDb−Ddの並列接
続を介して整流電流を平滑コンデンサCiA に充電し、
負の期間では整流ダイオードDa−Dcの並列接続を介
して整流電流を平滑コンデンサCiB に充電する倍電圧
整流回路が形成される。また、本実施の形態において
は、整流電流の経路(この場合は平滑コンデンサCi
A ,CiB の接続点と商用交流電源ACの負極ライン間
とされる)に突入電流制限抵抗RiC (1Ω/15W)
のみが挿入される形態となる。
Further, when the AC input voltage V AC is a 100 V system of AC 150 V or less, the relay drive circuit 30
By this, both switch sections S 11 and S 12 are switched to the terminal T 3 side. Thereby, as in the case of FIG. 1, during the period when the AC input voltage is positive, the smoothing capacitor Ci A is charged with the rectifying current through the parallel connection of the rectifying diodes Db-Dd,
In the negative period, a voltage doubler rectifier circuit is formed which charges the smoothing capacitor Ci B with the rectified current through the parallel connection of the rectifier diodes Da-Dc. In the present embodiment, the path of the rectified current (in this case, the smoothing capacitor Ci
Inrush current limiting resistor Ri C (1Ω / 15W) at the connection point between A and Ci B and the negative line of the commercial AC power supply AC
Only the insert will be made.

【0053】このようにAC100V系時にも突入電流
制限抵抗RiC が挿入されることで、例えば、図1で説
明したように電源投入後200ms〜300ms経過し
て全波整流回路から倍電圧整流回路に切換わった後に、
何らかの原因によって突入電流が充分に減衰しなかった
ような場合でも、突入電流制限抵抗RiC により突入電
流を抑制して回路を保護することができる。なお、突入
電流制限抵抗RiC はAC100V系時には継続的に回
路に挿入されることになるが、その抵抗値は1Ωとされ
るため、例えば問題となる程度の電力損失は生じないも
のとされる。
By thus inserting the inrush current limiting resistor Ri C even in the AC 100 V system, for example, as described in FIG. 1, 200 ms to 300 ms after the power is turned on, the full-wave rectifier circuit doubles the voltage doubler rectifier circuit. After switching to
Even if the inrush current is not sufficiently attenuated for some reason, the inrush current limiting resistor Ri C can suppress the inrush current to protect the circuit. The inrush current limiting resistor Ri C is continuously inserted into the circuit when the AC 100 V system is used, but its resistance value is set to 1 Ω, so that, for example, no problematic power loss occurs. .

【0054】また、この図のリレー駆動回路30内にお
いて破線で囲って示す回路部(30A)、つまり分圧用
の抵抗R1 、R2 とツェナーダイオードZDからなる電
圧検出回路部と、トランジスタQ3 とその周辺の部品を
備えてなるリレードライバ部に相当する回路部分につい
て、例えば構成部品をチップ部品と厚膜印刷抵抗として
セラミック基板等に実装し、交流入力電圧VAC=150
V±1Vの誤差範囲で整流動作の切換えが可能なよう
に、抵抗R2 をトリミングしてモジュール化したモジュ
ール回路部30Aとすれば、本実施の形態の電源回路を
構成する部品点数を削減すると共に、無調整化を図るこ
とが可能となる。なお、このようなモジュール回路部3
0Aは、先に示した図1の電源回路に対しても適用が可
能であり、また、以降説明する実施の形態のスイッチン
グ電源回路においてリレー駆動回路30が設けられてい
る場合にも適用が可能とされる。
Further, in the relay drive circuit 30 of this figure, a circuit portion (30A) surrounded by a broken line, that is, a voltage detection circuit portion composed of resistors R 1 and R 2 for voltage division and a Zener diode ZD, and a transistor Q 3 are shown. With respect to a circuit portion corresponding to a relay driver portion including a peripheral component and a peripheral component, for example, component parts are mounted as a chip component and a thick film printed resistor on a ceramic substrate or the like, and an AC input voltage V AC = 150.
If the module circuit unit 30A is formed by trimming the resistor R 2 so as to switch the rectifying operation within the error range of V ± 1V, the number of components constituting the power supply circuit of the present embodiment can be reduced. At the same time, it is possible to eliminate adjustment. In addition, such a module circuit unit 3
0A can be applied to the power supply circuit of FIG. 1 described above, and can also be applied to the case where the relay drive circuit 30 is provided in the switching power supply circuit of the embodiments described below. It is said that

【0055】図6は、本発明を電流共振形のスイッチン
グコンバータを備えるスイッチング電源回路に適用した
一実施の形態を示す回路図とされる。この場合、スイッ
チングコンバータは2つのスイッチング素子をハーフブ
リッジ結合した他励式とされており、上記各実施の形態
である図1、図5、及び従来例として示した図13の電
源回路と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a switching power supply circuit including a current resonance type switching converter. In this case, the switching converter is of the separately excited type in which two switching elements are half-bridge coupled, and is the same part as the power supply circuit of each of the above-described embodiments shown in FIGS. 1 and 5 and the conventional example shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0056】この図の電源回路に示す力率改善整流回路
10においては、電磁リレーRL−11のスイッチ部S
11の端子T1 は商用交流電源ACの負極ラインと接続さ
れ、端子T2 はオープンとされ、端子T3 は平滑コンデ
ンサCiA ,CiB の接続点と接続される。また、スイ
ッチ部S12の端子T1 はブリッジ整流回路D1Aの負極入
力端子と接続され、端子T2 は商用交流電源ACの負極
ラインと接続され、端子T3 はブリッジ整流回路D1A
正極入力端子と接続される。
In the power factor correction rectifier circuit 10 shown in the power circuit of this figure, the switch section S of the electromagnetic relay RL-11 is used.
The terminal T 1 of 11 is connected to the negative line of the commercial AC power supply AC, the terminal T 2 is opened, and the terminal T 3 is connected to the connection point of the smoothing capacitors Ci A and Ci B. The terminal T 1 of the switch S 12 is connected to the negative input terminal of the bridge rectifier circuit D 1A , the terminal T 2 is connected to the negative line of the commercial AC power supply AC, and the terminal T 3 is the positive electrode of the bridge rectifier circuit D 1A . Connected to the input terminal.

【0057】なお、この実施の形態においては突入電流
制限抵抗Riは、図13の電源回路と同様に電磁リレー
RL−2により、電源投入後200ms〜300ms程
度経過するとパスされるようになっている。
In this embodiment, the inrush current limiting resistance Ri is passed by the electromagnetic relay RL-2 in the same manner as in the power supply circuit of FIG. 13 when 200 ms to 300 ms elapses after the power is turned on. .

【0058】このような接続形態によると、AC200
V系時(交流入力電圧VAC=150V以上)にはブリッ
ジ整流回路D1Aによる全波整流回路が形成されて商用交
流電源ACを全波整流して平滑コンデンサCiA −Ci
B の直列接続に対して充電する回路形態となる。そし
て、図13の電源回路で説明したと同様の動作によっ
て、交流入力電流IACの導通角が拡大されて力率改善が
図られる。
According to such a connection form, the AC200
In the V system (AC input voltage V AC = 150 V or more), a full-wave rectifier circuit is formed by the bridge rectifier circuit D 1A to full-wave rectify the commercial AC power supply AC and smoothing capacitors Ci A -Ci.
The circuit configuration is such that the B series connection is charged. Then, by the same operation as described in the power supply circuit of FIG. 13, the conduction angle of the AC input current I AC is expanded and the power factor is improved.

【0059】そして、AC100系時(交流入力電圧V
AC=150V以下)では、図1及び図5の電源回路と同
様に、交流入力電圧が正の期間では整流ダイオードDF2
−DF4の並列接続を介して整流電流を平滑コンデンサC
A に充電し、負の期間では整流ダイオードDF1−DF3
の並列接続を介して整流電流を平滑コンデンサCiB
充電する倍電圧整流回路が形成される。この場合には、
一次側直列共振回路を介して整流電流経路に重畳された
スイッチング出力によって、交流入力電圧が正の期間で
は整流ダイオードDF2−DF4により整流電流をスイッチ
ング周期で断続する動作を行い、負の期間では整流ダイ
オードDF1−DF3により整流電流を断続する動作を行う
ようにされるが、この場合にも図13にて説明したと同
様の作用によって力率改善が図られることになる。
When the AC100 system (AC input voltage V
At AC = 150V or less), as in the power supply circuits of FIGS. 1 and 5, the rectifying diode D F2 is operated during the period when the AC input voltage is positive.
-Smoothing capacitor C for rectifying current via parallel connection of D F4
i A is charged, and in the negative period, the rectifier diodes D F1 −D F3
A voltage doubler rectifier circuit for charging the smoothing capacitor Ci B with the rectified current through the parallel connection of In this case,
By the switching output superimposed on the rectification current path via the primary side series resonance circuit, the rectification diodes D F2 to D F4 perform the operation of intermittently switching the rectification current in the switching period during the period when the AC input voltage is positive, and during the negative period. In this case, the rectifying diodes D F1 to D F3 are used to perform the operation of connecting and disconnecting the rectified current. In this case as well, the power factor is improved by the same operation as described with reference to FIG.

【0060】ここで、図7及び図8に、上記図6に示す
スイッチング電源回路の交流入力電圧に対する交流入力
電流の動作波形を示す。例えば、図7(a)に示すよう
に交流入力電圧VAC=100Vが供給されて、倍電圧整
流動作とされている場合には、図7(b)に示すように
交流入力電流IACが平滑コンデンサ側に流入するとされ
るτ期間が拡大される、つまり導通角が拡大された波形
が得られ力率改善が図られる。この場合、交流入力電圧
ACの半周期が10msであるとすれば、τ期間が5m
sとなるように力率改善に関わる所要の部品を定数を選
定すれば、0.8程度の力率を得ることができる。ま
た、図8(a)に示すように交流入力電圧VAC=220
Vが供給されて全波整流動作とされている場合において
も、同様に、図8(b)に示すようにτ期間に流れる交
流入力電流IACの導通角が拡大されて力率改善が図られ
る。この場合も、τ期間が5msとなるように力率改善
に関わる所要の部品を定数を選定すれば、0.8程度の
力率を得ることができる。
Here, FIGS. 7 and 8 show operation waveforms of the AC input current with respect to the AC input voltage of the switching power supply circuit shown in FIG. For example, when the AC input voltage V AC = 100V is supplied as shown in FIG. 7A and the voltage doubler rectification operation is performed, the AC input current I AC becomes as shown in FIG. 7B. The τ period that is supposed to flow into the smoothing capacitor side is extended, that is, a waveform with an enlarged conduction angle is obtained, and power factor is improved. In this case, if the half cycle of the AC input voltage V AC is 10 ms, the τ period is 5 m.
A power factor of about 0.8 can be obtained by selecting constants for the required parts for improving the power factor so as to obtain s. Further, as shown in FIG. 8A, the AC input voltage V AC = 220
Even when V is supplied and the full-wave rectification operation is performed, similarly, as shown in FIG. 8B, the conduction angle of the AC input current I AC flowing in the τ period is expanded to improve the power factor. To be Also in this case, a power factor of about 0.8 can be obtained by selecting constants for the required parts for improving the power factor so that the τ period becomes 5 ms.

【0061】また図9に、交流入力電圧に対する電力変
換効率特性(負荷電力230W時)を図6の電源回路と
図13の電源回路と比較して示す。この場合にも、交流
入力電圧がAC150V以下であるAC100V系にお
いては、図13の電源回路よりも図6の電源回路のほう
が電力変換効率が向上されている。これは、図1及び図
5の電源回路で説明したのと同様に、倍電圧整流回路が
形成された場合に、交流入力電流IACが整流ダイオード
F2−DF4の並列接続、又は整流ダイオードDF1−DF3
の並列接続を介して分岐して整流経路に流れるようにさ
れることで、整流ダイオードの順方向電圧降下のレベル
が増大しないようにされ、それだ電力損失が低減される
ことによる。具体的には、負荷電力230Wで交流入力
電圧VAC=100VB時には、図13の電源回路の電力
変換効率が86%であったのに対して、図6の電源回路
では87.2%に向上されている。また、交流入力電力
は図13の電源回路よりも図6の電源回路のほうが約
3.7W低減されている。これにより、例えば図13の
電源回路では、少なくも倍電圧整流動作時に交流入力電
流が流れる整流ダイオードDa,Dbに対して放熱板を
設ける必要があったが、本実施の形態Jである図6の電
源回路では放熱板は不要となり、それだけ基板サイズの
小型化及び低コスト化が図られることにもなる。
Further, FIG. 9 shows power conversion efficiency characteristics (at load power of 230 W) with respect to an AC input voltage in comparison with the power supply circuit of FIG. 6 and the power supply circuit of FIG. Also in this case, in the AC100V system in which the AC input voltage is AC150V or less, the power conversion efficiency of the power supply circuit of FIG. 6 is higher than that of the power supply circuit of FIG. This is the same as described in the power supply circuit of FIGS. 1 and 5, when the voltage doubler rectifier circuit is formed, the AC input current I AC is the parallel connection of the rectifier diodes D F2 to D F4 , or the rectifier diode. D F1 -D F3
By branching through the parallel connection to the flow path to the rectification path, the level of the forward voltage drop of the rectification diode is prevented from increasing, and the power loss is reduced. Specifically, when the load power is 230 W and the AC input voltage V AC = 100 VB, the power conversion efficiency of the power supply circuit of FIG. 13 was 86%, whereas the power conversion efficiency of the power supply circuit of FIG. 6 was improved to 87.2%. Has been done. Further, the AC input power is reduced by about 3.7 W in the power supply circuit of FIG. 6 than in the power supply circuit of FIG. As a result, for example, in the power supply circuit of FIG. 13, it is necessary to provide a radiator plate for at least the rectifying diodes Da and Db through which the AC input current flows during the voltage doubler rectifying operation. In the power supply circuit of No. 2, a heat sink is not required, and the size of the board can be reduced and the cost can be reduced accordingly.

【0062】図10は、図6と同様にスイッチングコン
バータに電流共振形が用いられたスイッチング電源回路
に本発明を適用した他の実施の形態の構成を示す回路図
とされ、これまで実施の形態として示した図1、図5、
及び図6と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。ところで、本実施の形態の電源回路におけるスイッ
チングコンバータは2石のスイッチング素子をハーフブ
リッジ結合した、自励式による電流共振形コンバータと
されることから、先ず、このスイッチングコンバータの
構成について説明する。
FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment in which the present invention is applied to a switching power supply circuit in which a current resonance type is used in a switching converter as in FIG. 1, shown in FIG.
The same parts as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. By the way, since the switching converter in the power supply circuit of the present embodiment is a self-excited current resonance type converter in which two switching elements are half-bridge coupled, a configuration of the switching converter will be described first.

【0063】本実施の形態の電源回路のスイッチングコ
ンバータは、図のようにハーフブリッジ結合された2つ
のスイッチング素子Q1 、Q2 が備えられ、平滑コンデ
ンサCiの正極側の接続点とアース間に対してそれぞれ
のコレクタ、エミッタを介して接続されている。このス
イッチング素子Q1 、Q2 の各コレクタ−ベース間に
は、それぞれ起動抵抗RS 、RS が挿入され、抵抗R
B 、RB によりスイッチング素子Q1 、Q2のベース電
流(ドライブ電流)を調整する。また、スイッチング素
子Q1 、Q2の各ベース−エミッタ間にはそれぞれダン
パーダイオードDD 、DD が挿入される。そして、共振
用コンデンサCB 、CB は次に説明するドライブトラン
スPRTの駆動巻線NB 、NB と共に、自励発振用の直
列共振回路を形成している。
The switching converter of the power supply circuit of this embodiment is provided with two switching elements Q 1 and Q 2 which are half-bridge coupled as shown in the figure, and is connected between the connection point on the positive electrode side of the smoothing capacitor Ci and the ground. On the other hand, they are connected via their respective collectors and emitters. Starting resistors R S and R S are inserted between the collectors and bases of the switching elements Q 1 and Q 2 , respectively, and the resistors R
B, and adjust the switching elements Q 1, Q 2 of the base current (drive current) by R B. Further, the bases of the switching elements Q 1, Q 2 - each damper diode between the emitter D D, D D is inserted. The resonance capacitors C B and C B form a series resonance circuit for self-excited oscillation together with the drive windings N B and N B of the drive transformer PRT described next.

【0064】ドライブトランスPRT (Power Regulati
ng Transformer)はスイッチング素子Q1 、Q2 のスイ
ッチング周波数を可変制御するもので、この図の場合に
は駆動巻線NB 、NB 及び共振電流検出巻線ND が巻回
され、更にこれらの各巻線に対して制御巻線NC が直交
する方向に巻回された直交型の可飽和リアクトルとされ
ている。このドライブトランスPRTのスイッチング素
子Q1 側の駆動巻線NB の一端は、抵抗RB 共振用コン
デンサCB を介してスイッチング素子Q1 のベースに接
続され、他端はスイッチング素子Q1 のエミッタに接続
される。また、スイッチング素子Q2 側の駆動巻線NB
の一端はアースに接地されると共に、他端は抵抗RB
共振用コンデンサCB を介してと接続されてスイッチン
グ素子Q2 のベースと接続される。なお、スイッチング
素子Q2 側の駆動巻線NB は、スイッチング素子Q1
の駆動巻線NB と逆の極性の電圧が出力されるようにな
されている。
Drive Transformer PRT (Power Regulati
ng Transformer) variably controls the switching frequency of the switching elements Q 1 and Q 2 , and in the case of this figure, the drive windings N B and N B and the resonance current detection winding N D are wound. control winding N C is the orthogonal saturable reactor is wound in a direction orthogonal to the windings. One end of the drive winding N B on the switching element Q 1 side of the drive transformer PRT is connected to the base of the switching element Q 1 via a resistor R B resonance capacitor C B , and the other end is the emitter of the switching element Q 1 . Connected to. Also, the drive winding N B on the switching element Q 2 side
One end of which is grounded and the other end of which is a resistor R B ,
It is connected via the resonance capacitor C B to the base of the switching element Q 2 . The drive winding N B on the switching element Q 2 side outputs a voltage having a polarity opposite to that of the drive winding N B on the switching element Q 1 side.

【0065】絶縁トランスPIT (Power Isolation Tr
ansformer)はスイッチング素子Q1、Q2 のスイッチン
グ出力を二次側に伝送する。この絶縁トランスPITの
一次巻線N1 の一端は、共振電流検出巻線ND を介して
スイッチング素子Q1 のエミッタとスイッチング素子Q
2 のコレクタの接点に接続されることで、スイッチング
出力が得られるようにされている。また、一次巻線N1
の他端は直列共振コンデンサC1 を介して、後述する力
率改善整流回路11における高速リカバリ型の整流ダイ
オードDF1、DF2の接続点(ブリッジ整流回路D1Aの正
極入力端子)に対して接続されて、スイッチング出力を
整流電流経路に帰還するようにしている。そして、上記
直列共振コンデンサC1 及び一次巻線N1 を含む絶縁ト
ランスPITのインダクタンス成分により、スイッチン
グ電源回路を電流共振形とするための一次側直列共振回
路を形成している。
Isolation transformer PIT (Power Isolation Tr)
The ansformer transmits the switching outputs of the switching elements Q 1 and Q 2 to the secondary side. One end of the primary winding N 1 of the insulating transformer PIT is connected to the emitter of the switching element Q 1 and the switching element Q via the resonance current detection winding N D.
The switching output can be obtained by connecting to the contact of the 2 collector. In addition, the primary winding N 1
Is connected to the connection point of the fast recovery type rectifier diodes D F1 and D F2 in the power factor correction rectifier circuit 11 (the positive input terminal of the bridge rectifier circuit D 1A ) via the series resonance capacitor C 1 . The switching output is fed back to the rectified current path by being connected. The inductance component of the insulating transformer PIT including the series resonance capacitor C 1 and the primary winding N 1 forms a primary side series resonance circuit for making the switching power supply circuit a current resonance type.

【0066】この場合、制御回路1は、例えば二次側の
直流電圧出力EO と基準電圧を比較してその誤差に応じ
た直流電流を、制御電流としてドライブトランスPRT
の制御巻線NC に供給する誤差増幅器として構成され
る。
In this case, the control circuit 1 compares the DC voltage output E O on the secondary side with the reference voltage, for example, and sets the DC current corresponding to the error as the control current to the drive transformer PRT.
Of the control winding N C of the error amplifier.

【0067】上記構成のスイッチングコンバータのスイ
ッチング動作としては、先ず商用交流電源ACが投入さ
れると、例えば起動抵抗RS 、RS を介してスイッチン
グ素子Q1 、Q2 のベースにベース電流が供給されるこ
とになるが、例えばスイッチング素子Q1 が先にオンと
なったとすれば、スイッチング素子Q2 はオフとなるよ
うに制御される。そしてスイッチング素子Q1 の出力と
して、共振電流検出巻線ND →一次巻線N1 →直列共振
コンデンサC1 に共振電流が流れるが、この共振電流が
0となる近傍でスイッチング素子Q2 がオン、スイッチ
ング素子Q1 がオフとなるように制御される。そして、
スイッチング素子Q2 を介して先とは逆方向の共振電流
が流れる。以降、スイッチング素子Q1 、Q2 が交互に
オンとなる自励式のスイッチング動作が開始される。こ
のように、平滑コンデンサCiの端子電圧を動作電源と
してスイッチング素子Q1 、Q2 が交互に開閉を繰り返
すことによって、絶縁トランスPITの一次側巻線N1
に共振電流波形に近いドライブ電流を供給し、二次側の
巻線N2 に交番出力を得る。
In the switching operation of the switching converter having the above configuration, when the commercial AC power source AC is first turned on, the base current is supplied to the bases of the switching elements Q 1 and Q 2 via the starting resistors R S and R S , for example. However, if the switching element Q 1 is turned on first , the switching element Q 2 is controlled to be turned off. Then, as an output of the switching element Q 1 , a resonance current flows through the resonance current detection winding N D → the primary winding N 1 → the series resonance capacitor C 1 , but the switching element Q 2 is turned on in the vicinity where the resonance current becomes zero. , The switching element Q 1 is controlled to be turned off. And
A resonance current in the opposite direction flows through the switching element Q 2 . Thereafter, a self-excited switching operation in which the switching elements Q 1 and Q 2 are turned on alternately is started. In this way, the switching element Q 1 and Q 2 are alternately opened and closed by using the terminal voltage of the smoothing capacitor Ci as the operating power supply, and the primary winding N 1 of the insulation transformer PIT is thus repeated.
Is supplied with a drive current close to the resonance current waveform to obtain an alternating output to the secondary winding N 2 .

【0068】また、二次側の直流出力電圧EO が低下し
た時は制御回路1によって制御巻線NC に流れる電流が
制御され、スイッチング周波数が低くなるよう(共振周
波数に近くなるように)に制御され、一次巻線N1 に流
すドライブ電流が増加するように制御して、定電圧化を
図っている。なお、以降はこのような定電圧制御方式を
スイッチング周波数制御方式ということにする。
When the DC output voltage E O on the secondary side decreases, the control circuit 1 controls the current flowing through the control winding N C so that the switching frequency becomes low (close to the resonance frequency). Is controlled so that the drive current flowing through the primary winding N 1 is increased to achieve a constant voltage. Hereinafter, such a constant voltage control method will be referred to as a switching frequency control method.

【0069】次に、本実施の形態の電源回路に示す力率
改善整流回路11について説明する。先ず、この力率改
善整流回路11においては、図1の電源回路で説明した
と同様にして、突入電流制限抵抗RiA ,RiB が設け
られ、電磁リレーRL−11のスイッチ部S11及びS12
による倍電圧整流回路と全波整流回路の回路切換え及
び、これに伴う突入電流制限抵抗RiA ,RiB の接続
形態の切換えが行われるものとされることから、ここで
は説明を省略する。
Next, the power factor correction rectifier circuit 11 shown in the power supply circuit of this embodiment will be described. First, in the power factor correction rectifier circuit 11, inrush current limiting resistors Ri A and Ri B are provided and switch portions S 11 and S of the electromagnetic relay RL-11 are provided in the same manner as described in the power supply circuit of FIG. 12
Since the circuit switching of the voltage doubler rectifier circuit and the full-wave rectifier circuit and the connection mode of the inrush current limiting resistors Ri A and Ri B are switched accordingly, the description thereof is omitted here.

【0070】そして、本実施の形態の力率改善回路11
では、フィルタチョークコイルLNとブリッジ整流回路
1Aの正極入力端子間に対して、チョークコイルCHの
巻線Liが直列に挿入される。この場合、一次側直列共
振回路から整流電流経路に対して帰還されるスイッチン
グ出力電圧は、チョークコイルCHの巻線Liを負荷と
して、巻線Liのインダクタンスを介する整流入力電圧
に対して重畳するようにされる。即ち、本実施の形態で
は、一次側直列共振回路に得られたスイッチング出力
は、チョークコイルCHの磁気結合を介して整流電流経
路に帰還されるように構成される。そして、上記スイッ
チング出力電圧の重畳分によって、倍電圧整流動作時及
び全波整流動作時の何れにおいても、ブリッジ整流回路
1Aを形成する高速リカバリ型の整流ダイオードにより
整流電流を断続するスイッチング動作を促すようにさ
れ、以降は図13及び図6に示した直列共振コンデンサ
1 の静電容量結合を介してスイッチング出力を帰還す
る方式と同様に作用によって、交流入力電流の導通角を
拡大して力率改善が図られることになる。
Then, the power factor correction circuit 11 according to the present embodiment.
Then, the winding Li of the choke coil CH is inserted in series between the filter choke coil L N and the positive input terminal of the bridge rectifier circuit D 1A . In this case, the switching output voltage fed back from the primary side series resonance circuit to the rectified current path is superimposed on the rectified input voltage via the inductance of the winding Li with the winding Li of the choke coil CH as a load. To be That is, in the present embodiment, the switching output obtained in the primary side series resonance circuit is configured to be fed back to the rectified current path via the magnetic coupling of the choke coil CH. Then, due to the superposition of the switching output voltage, a switching operation for interrupting the rectification current is performed by the high-speed recovery type rectification diode forming the bridge rectification circuit D 1A in both the voltage doubler rectification operation and the full-wave rectification operation. After that, the conduction angle of the AC input current is expanded by the action similar to the method of feeding back the switching output via the capacitive coupling of the series resonant capacitor C 1 shown in FIGS. 13 and 6. The power factor will be improved.

【0071】図11の回路図は、本発明の他の実施の形
態を示すものとされ、図5、図10及び図13と同一部
分は同一符号を付して説明を省略する。この電源回路の
場合、スイッチングコンバータは図10と同様の自励式
による電流共振形とされている。また、電磁リレーRL
−11による交流入力電圧レベルに応じた倍電圧整流回
路/全波整流回路の切換えは、図5の電源回路と同様と
されている。
The circuit diagram of FIG. 11 shows another embodiment of the present invention. The same parts as those of FIGS. 5, 10 and 13 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the case of this power supply circuit, the switching converter is of the self-exciting type current resonance type as in FIG. In addition, the electromagnetic relay RL
Switching of the voltage doubler rectifier circuit / full-wave rectifier circuit according to the AC input voltage level by -11 is similar to that of the power supply circuit of FIG.

【0072】この実施の形態に示す電源回路の力率改善
整流回路12においては、磁気結合トランスMCTが設
けられている。この図に示す磁気結合トランスMCT
は、一次巻線LP と、先に図10に示したチョークコイ
ルCHの巻線に相当する二次巻線Liを磁気的に密結合
して構成される。この場合、磁気結合トランスMCTの
一次巻線LP は図のように一次側直列共振回路と直列に
接続され、二次巻線LiはフィルタチョークコイルLN
とブリッジ整流回路D1Aの正極入力端子間に直列に挿入
されている。また、このような場合には、共振用コンデ
ンサC2 は1つとされて図のように二次巻線Liと並列
に接続されて並列共振回路を形成するようにされている
が、その作用は、図6、図10及び図13の電源回路の
ように整流ダイオードDF1、DF2に設けられていた場合
と同様であり、交流入力電圧レベルが低くなるに従っ
て、整流平滑電圧レベルが上昇する現象を抑制するよう
にされる。
In the power factor correction rectifier circuit 12 of the power supply circuit shown in this embodiment, a magnetic coupling transformer MCT is provided. Magnetic coupling transformer MCT shown in this figure
Is constituted by magnetically tightly coupling the primary winding L P and the secondary winding Li corresponding to the winding of the choke coil CH shown in FIG. In this case, the primary winding L P of the magnetic coupling transformer MCT is connected in series with the primary side series resonance circuit as shown in the figure, and the secondary winding Li is the filter choke coil L N.
And a positive input terminal of the bridge rectifier circuit D 1A . Further, in such a case, the resonance capacitor C 2 is one and is connected in parallel with the secondary winding Li to form a parallel resonance circuit as shown in the figure. This is similar to the case where the power supply circuits of FIGS. 6, 10 and 13 are provided in the rectifier diodes D F1 and D F2 , and the phenomenon that the rectified smoothed voltage level increases as the AC input voltage level decreases Will be suppressed.

【0073】このように磁気結合トランスMCTが設け
られた力率改善整流回路12では、一次側直列共振回路
に得られたスイッチング出力が、磁気結合トランスMC
Tの一次巻線LP に対して供給される。磁気結合トラン
スMCTでは、その磁気結合を介して、一次巻線LP
供給されたスイッチング出力電圧が二次巻線Liに励起
されて、整流電流経路にスイッチング電圧が重畳される
ことになる。これにより、以降は同様にして倍電圧整流
動作時及び全波整流動作時の何れの場合にも、ブリッジ
整流回路D1Aを形成する高速リカバリ型の整流ダイオー
ドにより整流電流を断続する動作が得られ、この動作に
基づく作用によって交流入力電圧の導通角が拡大されて
力率改善が行われる。
In the power factor correction rectifier circuit 12 thus provided with the magnetic coupling transformer MCT, the switching output obtained in the primary side series resonance circuit is the magnetic coupling transformer MC.
It is supplied to the primary winding L P of T. In the magnetic coupling transformer MCT, the switching output voltage supplied to the primary winding L P is excited in the secondary winding Li via the magnetic coupling, and the switching voltage is superimposed on the rectified current path. Accordingly, thereafter, in the same manner, in both the double voltage rectifying operation and the full-wave rectifying operation, the operation of intermittently rectifying the rectified current by the fast recovery type rectifying diode forming the bridge rectifier circuit D 1A is obtained. By the action based on this operation, the conduction angle of the AC input voltage is expanded and the power factor is improved.

【0074】また、この図に示す電源回路では、ドライ
ブトランスCDT(Converter Drive Transformer)は制
御巻線NC が巻装されない構成とされ、従ってスイッチ
ング周波数は固定とされる。そして、この場合には絶縁
コンバータトランスがPRTとされ、一次巻線N1 及び
二次巻線N2 にその巻回方向が直交するように制御巻線
C が設けられた構成とされている。このような構成で
は、直流出力電圧EO の変動に応じて可変されたレベル
の直流電流が、制御回路1より制御巻線NC に対して制
御電流として供給されるが、これにより、絶縁コンバー
タトランスPRTではその漏洩磁束が可変されて一次巻
線N1 のインダクタンスを変化させることになる。この
インダクタンス変化により、一次側直列共振回路の共振
周波数がスイッチング周波数に対して可変制御され、こ
れにより二次側直流出力電圧EO の定電圧化を図ること
が可能となる(直列共振周波数制御方式)。
Further, in the power supply circuit shown in this figure, the drive transformer CDT (Converter Drive Transformer) is constructed so that the control winding N C is not wound, and therefore the switching frequency is fixed. In this case, the insulating converter transformer is a PRT, and the primary winding N 1 and the secondary winding N 2 are provided with the control winding N C so that their winding directions are orthogonal to each other. . In such a configuration, the DC current of a level which is varied according to the variation of the DC output voltage E O is supplied from the control circuit 1 to the control winding N C as the control current. In the transformer PRT, the leakage magnetic flux is changed to change the inductance of the primary winding N 1 . Due to this inductance change, the resonance frequency of the primary side series resonance circuit is variably controlled with respect to the switching frequency, which makes it possible to make the secondary side DC output voltage E O a constant voltage (series resonance frequency control method). ).

【0075】なお、本発明はこれまで説明してきた上記
各実施の形態に示す構成に限定されるものではなく各種
変更が可能とされ、例えば、倍電整流回路/全波整流回
路切換えとこれに伴う突入電流制限抵抗の接続形態の切
換え構成と、力率改善のための回路構成の組み合わせ
は、上記各図に実施の形態として示した組み合わせのパ
ターンに限定されるものでないことはいうまでもない。
同様にして、力率改善整流回路とその後段に接続される
電流共振形スイッチングコンバータの組み合わせパター
ンも、自励発振形/他励発振形、スイッチング周波数制
御方式/直列共振周波数制御方式、スイッチング素子の
ハーフブリッジ結合タイプ/フルブリッジ結合タイプ
(4石のスイッチング素子を組み合わせて形成される)
等、各種方式・タイプの組み合わせパターンが各種考え
られるものである。
The present invention is not limited to the configuration shown in each of the above-described embodiments, but various changes can be made. For example, a double rectifier circuit / full-wave rectifier circuit switching and It goes without saying that the combination of the connection configuration switching configuration of the inrush current limiting resistor and the circuit configuration for improving the power factor is not limited to the combination pattern shown as the embodiment in each of the above drawings. .
Similarly, the combination pattern of the power factor correction rectifier circuit and the current resonance type switching converter connected to the subsequent stage is also a self-excited oscillation type / externally excited oscillation type, switching frequency control method / series resonance frequency control method, switching element Half-bridge coupling type / Full-bridge coupling type (formed by combining four stone switching elements)
Various combinations of various methods and types are conceivable.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ワイドレ
ンジに対応して交流入力電圧がAC100V系時とAC
200V系時とで、倍電圧整流回路と全波整流回路に切
換えるように構成された電源回路及びスイッチング電源
回路において、AC100V系時に対応する倍電圧整流
回路が形成される場合には、整流経路において整流ダイ
オードが並列に接続されるようにすると共に、突入電流
を抑制する突入電流制限抵抗をACラインから省略す
る、若しくはAC200V系時よりも低抵抗となるよう
に回路切換えが行われるように構成することで、特にA
C100V系時に著しい電力損失が大幅に低減され、電
力変換効率を向上させることが可能となるという効果を
有している。また、これに伴って、整流ダイオードに設
けるべき放熱板を不要とすることが可能となる。また、
上述の整流回路の切換えと、突入電流制限抵抗の挿入形
態の切換えを、例えば2回路2接点の電磁リレーを備え
た回路構成によって連動して切換えるように構成するこ
とで、例えばトライアックを備えたIC回路と、このI
C回路に設けられていた放熱板、及び突入電流制限抵抗
をパスする専用のリレー回路などを省略することがで
き、それだけ回路構成部品が削減されて、電源回路の小
型/軽量化を図ることが可能となる。
As described above, according to the present invention, when the AC input voltage is 100V AC system and the AC input voltage is AC corresponding to a wide range.
In a power supply circuit and a switching power supply circuit configured to switch to a voltage doubler rectifier circuit and a full-wave rectifier circuit at the time of 200 V system, when a voltage doubler rectifier circuit corresponding to the AC100 V system is formed, in the rectifier path. The rectifying diodes are connected in parallel, and the inrush current limiting resistor for suppressing the inrush current is omitted from the AC line, or the circuit is switched so that the resistance is lower than that in the AC200V system. That is, especially A
It has an effect that remarkable power loss is significantly reduced at the time of C100V system and power conversion efficiency can be improved. Further, along with this, it becomes possible to eliminate the need for a heat dissipation plate to be provided in the rectifying diode. Also,
By switching the switching of the rectifying circuit and the switching of the inrush current limiting resistance insertion mode by interlocking with, for example, a circuit configuration including an electromagnetic relay with two circuits and two contacts, an IC including, for example, a triac Circuit and this I
The heat sink provided in the C circuit and the dedicated relay circuit that passes the inrush current limiting resistance can be omitted, and the circuit components can be reduced accordingly, and the power supply circuit can be made smaller and lighter. It will be possible.

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

【図1】本発明の一実施の形態としてのスイッチング電
源回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply circuit as an embodiment of the present invention.

【図2】本実施の形態のスイッチング電源回路の商用交
流電源周期(AC100V時)での交流入力電流の動作
を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an operation of an AC input current in a commercial AC power supply cycle (at AC 100 V) of the switching power supply circuit of the present embodiment.

【図3】本実施の形態のスイッチング電源回路の商用交
流電源周期(AC220V時)での交流入力電流の動作
を示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing an operation of an AC input current in a commercial AC power supply cycle (at 220V AC) of the switching power supply circuit of the present embodiment.

【図4】本実施の形態のスイッチング電源回路の電力変
換効率特性を従来例と比較して示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing power conversion efficiency characteristics of the switching power supply circuit of the present embodiment in comparison with a conventional example.

【図5】他の実施の形態としてのスイッチング電源回路
を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a switching power supply circuit according to another embodiment.

【図6】更に他の実施の形態としてのスイッチング電源
回路を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a switching power supply circuit as still another embodiment.

【図7】図6に示す実施の形態のスイッチング電源回路
の商用交流電源周期(AC100V時)での交流入力電
流の動作を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing an operation of an AC input current in a commercial AC power supply cycle (at AC 100 V) of the switching power supply circuit of the embodiment shown in FIG.

【図8】図6に示す実施の形態のスイッチング電源回路
の商用交流電源周期(AC220V時)での交流入力電
流の動作を示す波形図である。
8 is a waveform diagram showing an operation of an AC input current in a commercial AC power supply cycle (at 220V AC) of the switching power supply circuit of the embodiment shown in FIG.

【図9】図6に示す実施の形態のスイッチング電源回路
の電力変換効率特性を従来例と比較して示す説明図であ
る。
9 is an explanatory diagram showing power conversion efficiency characteristics of the switching power supply circuit of the embodiment shown in FIG. 6 in comparison with a conventional example.

【図10】更に他の実施の形態としてのスイッチング電
源回路を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a switching power supply circuit as still another embodiment.

【図11】更に他の実施の形態としてのスイッチング電
源回路を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a switching power supply circuit as still another embodiment.

【図12】従来例としてのスイッチング電源回路を示す
回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a switching power supply circuit as a conventional example.

【図13】従来例としてのスイッチング電源回路を示す
回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a switching power supply circuit as a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御回路 2 発振ドライブ回路 3 起動回路 10、11、12 力率改善整流回路 30 リレー駆動回路 LN フィルタチョークコイル CN フィルタコンデンサ D1 、D1A ブリッジ整流回路 CiA ,CiB 平滑コンデンサ CH チョークコイル MCT 磁気結合トランス PIT(PRT) 絶縁トランス CDT(PRT) ドライブトランス Q1 ,Q2 ,Q11,Q12 スイッチング素子 C1 直列共振コンデンサ N1 一次巻線 C2 共振用コンデンサ1 Control circuit 2 Oscillation drive circuit 3 Starter circuit 10, 11, 12 Power factor improvement rectifier circuit 30 Relay drive circuit L N filter choke coil C N filter capacitor D 1 , D 1A Bridge rectifier circuit Ci A , Ci B smoothing capacitor CH choke Coil MCT Magnetic coupling transformer PIT (PRT) Isolation transformer CDT (PRT) Drive transformer Q 1 , Q 2 , Q 11 , Q 12 Switching element C 1 Series resonance capacitor N 1 Primary winding C 2 Resonance capacitor

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電源に供給される交流入力電圧レベ
ルを検出する検出手段と、 上記検出手段により検出された交流入力電圧レベルに基
づいて、商用電源を整流する整流回路について、ブリッ
ジ整流回路により商用電源を全波整流する全波整流回路
と、商用電源を倍電圧整流する倍電圧整流回路とに切換
えが可能とされると共に、倍電圧整流回路とされた場合
には、2組の整流素子の並列接続によって商用電源を整
流する回路を形成するようにされた整流回路切換え手段
と、 を備えたことを特徴とする電源回路。
1. A detection means for detecting an AC input voltage level supplied to a commercial power supply, and a rectification circuit for rectifying the commercial power supply based on the AC input voltage level detected by the detection means, by a bridge rectification circuit. It is possible to switch between a full-wave rectifier circuit for full-wave rectifying a commercial power source and a double-voltage rectifier circuit for double-voltage rectifying a commercial power source. In the case of a double-voltage rectifier circuit, two sets of rectifying elements are provided. And a rectifier circuit switching means configured to form a circuit for rectifying a commercial power source by parallel connection of the power source circuit.
【請求項2】 上記倍電圧整流回路における上記整流素
子は、上記ブリッジ整流回路を形成する整流素子を用る
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the rectifying element in the voltage doubler rectifying circuit is a rectifying element forming the bridge rectifying circuit.
【請求項3】 上記倍電圧整流回路に切換えられた場合
には、所定の抵抗値で突入電流を抑制する2本の突入電
流制限抵抗が並列に商用電源ラインに対して接続される
回路を形成し、 上記全波整流回路に切換えられた場合には、上記突入電
流制限抵抗が商用電源ラインに対して接続されない回路
を形成することのできる回路切換え手段を備えているこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電源回
路。
3. A circuit in which two inrush current limiting resistors for suppressing an inrush current with a predetermined resistance value are connected in parallel to a commercial power supply line when switched to the voltage doubler rectifier circuit. And a circuit switching means capable of forming a circuit in which the inrush current limiting resistor is not connected to the commercial power supply line when switched to the full-wave rectifier circuit. The power supply circuit according to claim 1 or claim 2.
【請求項4】 上記倍電圧整流回路に切換えられた場合
には、それぞれ所定の抵抗値で突入電流を抑制する第1
の突入電流制限抵抗と第2の突入電流制限抵抗が直列に
商用電源ラインに対して接続される回路を形成し、 上記全波整流回路に切換えられた場合には、上記第1の
突入電流制限抵抗のみが商用電源ラインに対して挿入さ
れる回路を形成することのできる回路切換え手段を備え
ていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電
源回路。
4. A first resistor that suppresses an inrush current with a predetermined resistance value when switched to the voltage doubler rectifier circuit.
Forming a circuit in which the inrush current limiting resistor and the second inrush current limiting resistor are connected in series to the commercial power supply line, and switching to the full-wave rectification circuit, the first inrush current limiting resistor 3. The power supply circuit according to claim 1, further comprising a circuit switching means capable of forming a circuit in which only the resistor is inserted into the commercial power supply line.
【請求項5】 上記整流回路切換え手段及び上記回路切
換え手段は、 電磁リレーと、上記検出手段の検出出力に基づいて上記
電磁リレーを駆動する電磁リレー駆動手段とを備えるこ
とによって、連動して動作するように構成されているこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の
電源回路。
5. The rectifier circuit switching means and the circuit switching means are provided with an electromagnetic relay and an electromagnetic relay driving means for driving the electromagnetic relay based on a detection output of the detecting means, thereby operating in an interlocking manner. The power supply circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply circuit is configured to:
【請求項6】 上記検出手段及び/又は上記電磁リレー
駆動手段を形成する回路部品の少なくとも一部がモジュ
ール化されて構成されていることを特徴とする請求項3
又は請求項4の何れかに記載の電源回路。
6. The circuit component forming at least one of the detecting means and / or the electromagnetic relay driving means is at least partially modularized.
Alternatively, the power supply circuit according to claim 4.
【請求項7】 商用電源に供給される交流入力電圧レベ
ルを検出する検出手段と、 上記検出手段により検出された交流入力電圧レベルに基
づいて、商用電源を整流する整流回路について、ブリッ
ジ整流回路により商用電源を全波整流する全波整流回路
と、商用電源を倍電圧整流する倍電圧整流回路とに切換
えが可能とされると共に、倍電圧整流回路とされた場合
には、2組の整流素子の並列接続によって商用電源を整
流する回路を形成するようにされた整流回路切換え手段
と、 絶縁トランスの一次側巻線及び直列共振コンデンサの直
列接続により形成される一次側直列共振回路を備え、上
記整流回路の整流出力に基づいて得られる平滑直流電圧
を入力してスイッチング動作を行い、上記絶縁コンバー
タトランスの二次側から直流出力電圧を出力する、電流
共振形のスイッチングコンバータ手段と、 上記整流回路の整流電流経路に対して、上記スイッチン
グコンバータ手段のスイッチング出力を帰還して力率改
善を図るようにされた力率改善手段を備えて構成されて
いることを特徴とするスイッチング電源回路。
7. A bridge rectifying circuit for detecting a means for detecting an AC input voltage level supplied to a commercial power source and a rectifying circuit for rectifying the commercial power source based on the AC input voltage level detected by the detecting means. It is possible to switch between a full-wave rectifier circuit for full-wave rectifying a commercial power source and a double-voltage rectifier circuit for double-voltage rectifying a commercial power source, and in the case of a double-voltage rectifier circuit, two sets of rectifying elements Rectifying circuit switching means configured to form a circuit for rectifying a commercial power supply by parallel connection of, and a primary side series resonance circuit formed by series connection of a primary side winding of an insulating transformer and a series resonance capacitor. The smoothed DC voltage obtained based on the rectified output of the rectifier circuit is input for switching operation, and the DC output voltage is output from the secondary side of the insulation converter transformer. A current resonance type switching converter means and a power factor improving means for feeding back the switching output of the switching converter means to the rectified current path of the rectifying circuit to improve the power factor. A switching power supply circuit characterized by being provided.
【請求項8】 上記倍電圧整流回路における上記整流素
子は、上記ブリッジ整流回路を形成する整流素子を用い
て構成されることを特徴とする請求項7に記載のスイッ
チング電源回路。
8. The switching power supply circuit according to claim 7, wherein the rectifying element in the voltage doubler rectifying circuit is configured using a rectifying element forming the bridge rectifying circuit.
【請求項9】 上記倍電圧整流回路に切換えられた場合
には、所定の抵抗値で突入電流を抑制する2本の突入電
流制限抵抗が並列に商用電源ラインに対して接続される
回路を形成し、 上記全波整流回路に切換えられた場合には、上記突入電
流制限抵抗が商用電源ラインに対して接続されない回路
を形成することのできる回路切換え手段を備えているこ
とを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のスイッチ
ング電源回路。
9. A circuit in which two inrush current limiting resistors for suppressing an inrush current with a predetermined resistance value are connected in parallel to a commercial power supply line when switched to the voltage doubler rectifier circuit. And a circuit switching means capable of forming a circuit in which the inrush current limiting resistor is not connected to the commercial power supply line when switched to the full-wave rectifier circuit. 7. The switching power supply circuit according to claim 7 or 8.
【請求項10】 上記倍電圧整流回路に切換えられた場
合には、それぞれ所定の抵抗値で突入電流を抑制する第
1の突入電流制限抵抗と第2の突入電流制限抵抗が直列
に商用電源ラインに対して接続されるように回路を形成
し、 上記全波整流回路に切換えられた場合には、上記第1の
突入電流制限抵抗が商用電源ラインに対して挿入される
ように回路を形成することのできる回路切換え手段を備
えていることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載
のスイッチング電源回路。
10. A commercial power supply line in which a first inrush current limiting resistor and a second inrush current limiting resistor that suppress an inrush current with a predetermined resistance value when switched to the voltage doubler rectifier circuit are connected in series. Is formed so as to be connected to the full-wave rectification circuit, and the circuit is formed so that the first inrush current limiting resistor is inserted into the commercial power supply line when switched to the full-wave rectification circuit. 9. The switching power supply circuit according to claim 7 or 8, further comprising a circuit switching means capable of performing the above.
【請求項11】 上記整流回路切換え手段及び上記回路
切換え手段は、 電磁リレーと、上記検出手段の検出出力に基づいて上記
電磁リレーを駆動する電磁リレー駆動手段とを備えるこ
とによって、連動して動作するように構成されているこ
とを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のスイッ
チング電源回路。
11. The rectifier circuit switching means and the circuit switching means are provided with an electromagnetic relay and an electromagnetic relay driving means for driving the electromagnetic relay based on a detection output of the detecting means, thereby operating in an interlocking manner. The switching power supply circuit according to claim 9, wherein the switching power supply circuit is configured to:
【請求項12】 上記検出手段及び/又は上記電磁リレ
ー駆動手段を形成する回路部品の少なくとも一部がモジ
ュール化されて構成されていることを特徴とする請求項
7乃至請求項11の何れかに記載のスイッチング電源回
路。
12. The method according to claim 7, wherein at least a part of circuit components forming the detection means and / or the electromagnetic relay drive means is modularized. The switching power supply circuit described.
【請求項13】 上記力率改善手段は、上記整流回路の
整流経路に直列に挿入されるフィルタチョークコイル
と、上記フィルタチョークコイルと共にローパスフィル
タを形成するように設けられるフィルタコンデンサとを
備え、 上記整流回路を形成する整流素子にスイッチング出力が
印加されるように、上記一次側直列共振回路が接続され
ていることを特徴とする請求項7乃至請求項12の何れ
かに記載のスイッチング電源回路。
13. The power factor improving means includes a filter choke coil inserted in series in a rectifying path of the rectifying circuit, and a filter capacitor provided so as to form a low pass filter together with the filter choke coil, 13. The switching power supply circuit according to claim 7, wherein the primary side series resonance circuit is connected so that a switching output is applied to a rectifying element that forms a rectifying circuit.
【請求項14】 上記力率改善手段は、上記整流回路の
整流経路に直列に挿入されるフィルタチョークコイル
と、チョークコイルの巻線と、上記フィルタチョークコ
イルと共にローパスフィルタを形成するように設けられ
るフィルタコンデンサとを備え、 上記整流回路を形成する整流素子にスイッチング出力が
印加されるように、上記一次側直列共振回路が接続され
ていることを特徴とする請求項7乃至請求項12の何れ
かに記載のスイッチング電源回路。
14. The power factor improving means is provided so as to form a low-pass filter together with a filter choke coil, a choke coil winding, and the filter choke coil which are inserted in series in a rectification path of the rectification circuit. 13. The primary side series resonance circuit is connected so that a switching output is applied to a rectification element forming the rectification circuit, the filter being provided with a filter capacitor. The switching power supply circuit described in.
【請求項15】 上記整流回路を形成する整流素子に対
して並列に共振用コンデンサが設けられることを特徴と
する請求項13又は請求項14に記載のスイッチング電
源回路。
15. The switching power supply circuit according to claim 13, wherein a resonance capacitor is provided in parallel with the rectifying element forming the rectifying circuit.
【請求項16】 上記力率改善手段は、第1の巻線と第
2の巻線を磁気結合して形成される磁気結合トランスを
備えて、 フィルタチョークコイル及び上記第1の巻線を上記整流
回路の整流経路に直列に挿入し、 上記第2の巻線は、上記一次側直列共振回路に対して直
列に接続され、 上記フィルタチョークコイルと共にローパスフィルタを
形成するように設けられるフィルタコンデンサとを備え
て構成されていることを特徴とする7乃至請求項12の
何れかに記載のスイッチング電源回路。
16. The power factor improving means includes a magnetic coupling transformer formed by magnetically coupling a first winding and a second winding, and the filter choke coil and the first winding are connected to each other. A filter capacitor that is inserted in series in a rectification path of a rectification circuit, the second winding is connected in series to the primary side series resonance circuit, and is provided so as to form a low-pass filter together with the filter choke coil. The switching power supply circuit according to any one of claims 7 to 12, wherein the switching power supply circuit comprises:
【請求項17】 上記第1の巻線に対して並列に共振用
コンデンサが設けられることを特徴とする請求項16に
記載のスイッチング電源回路。
17. The switching power supply circuit according to claim 16, wherein a resonance capacitor is provided in parallel with the first winding.
【請求項18】 上記スイッチングコンバータ手段は、
上記絶縁トランスの二次側で得られる直流出力電圧に基
づいて、当該スイッチングコンバータ手段のスイッチン
グ素子のスイッチング周波数を可変することにより定電
圧制御を行うように構成されていることを特徴とする請
求項7乃至請求項17の何れかに記載のスイッチング電
源回路。
18. The switching converter means comprises:
A constant voltage control is performed by varying a switching frequency of a switching element of the switching converter means based on a DC output voltage obtained on the secondary side of the isolation transformer. The switching power supply circuit according to any one of claims 7 to 17.
【請求項19】 上記スイッチングコンバータ手段は、
上記絶縁トランスの二次側で得られる直流出力電圧に基
づいて、上記絶縁トランスの磁束を可変して定電圧制御
を行うように構成されていることを特徴とする請求項7
乃至請求項17の何れかに記載のスイッチング電源回
路。
19. The switching converter means comprises:
8. The constant voltage control is performed by changing the magnetic flux of the insulation transformer based on the DC output voltage obtained on the secondary side of the insulation transformer.
A switching power supply circuit according to claim 17.
【請求項20】 上記スイッチングコンバータ手段は他
励式による電流共振形コンバータとされ、上記絶縁トラ
ンスの二次側で得られる直流出力電圧に基づいて、スイ
ッチング駆動信号を可変させることにより定電圧制御を
行うように構成されていることを特徴とする請求項7乃
至請求項17の何れかに記載のスイッチング電源回路。
20. The switching converter means is a separately-excited current resonance type converter, and constant voltage control is performed by varying a switching drive signal based on a DC output voltage obtained on the secondary side of the insulation transformer. 18. The switching power supply circuit according to claim 7, wherein the switching power supply circuit is configured as described above.
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