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JP2583457B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2583457B2
JP2583457B2 JP2070692A JP7069290A JP2583457B2 JP 2583457 B2 JP2583457 B2 JP 2583457B2 JP 2070692 A JP2070692 A JP 2070692A JP 7069290 A JP7069290 A JP 7069290A JP 2583457 B2 JP2583457 B2 JP 2583457B2
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JP
Japan
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capacitor
winding
voltage
switch
switching element
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Japanese (ja)
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浩一 森田
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Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、共振を利用してスイッチング素子の損失を
低減するように構成された共振型スイッチング電源装置
に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resonance type switching power supply device configured to reduce the loss of a switching element using resonance.

[従来の技術] トランスの巻線のインダクタンスと共振用コンデンサ
との共振現象を利用してスイッチング素子のスイッチン
グ損失を低減させる構成の共振型スイッチングレギュレ
ータは公知である。
2. Description of the Related Art A resonance type switching regulator configured to reduce a switching loss of a switching element by utilizing a resonance phenomenon between an inductance of a transformer winding and a resonance capacitor is known.

[発明が解決しようとする課題] ところで、共振型スイッチングレギュレータにおける
スイッチング素子のオフ期間はLC共振回路の回路定数に
よって決定されるので一定である。従って、電圧調整は
オン時間幅の調整によって行われている。このため、回
路設計の自由度が低かった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the off period of the switching element in the resonance type switching regulator is determined by the circuit constant of the LC resonance circuit, and is constant. Therefore, the voltage adjustment is performed by adjusting the ON time width. Therefore, the degree of freedom in circuit design is low.

そこで、本発明の目的は、オフ期間を変えることがで
きる共振型スイッチング電源装置を提供することにあ
る。
Then, an object of the present invention is to provide a resonance type switching power supply device whose off period can be changed.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明は、直流電源と、前
記直流電源の一端と他端との間に接続された巻線を有す
るトランスと、第1及び第2の主端子と制御端子とを有
し、前記第1の主端子が前記巻線を介して前記直流電源
の一端に接続され、前記第2の主端子が前記直流電源の
他端に接続されている第1のスイッチと、前記巻線のイ
ンダクタンスと共振するように前記巻線に関係付けられ
た独立のコンデンサ又は浮遊容量から成るコンデンサ
と、前記トランスに結合された出力回路と、制御電圧源
と、前記制御電圧源を前記巻線に対して直接又は等価的
に並列接続するための第2のスイッチと、前記第1のス
イッチをオン・オフ制御し、且つ前記第1のスイッチの
オフ期間における前記巻線と前記コンデンサの共振によ
って生じる前記コンデンサの電圧の最大振幅値よりも後
であり且つ前記電圧が零になるよりも前である範囲内で
前記第2のスイッチをオンさせ、且つ前記第2のスイッ
チのオン時間幅を変えることができるように形成された
制御回路とを備えたスイッチング電源装置に係わるもの
である。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides a DC power supply, a transformer having a winding connected between one end and the other end of the DC power supply, 2 main terminals and a control terminal, wherein the first main terminal is connected to one end of the DC power supply via the winding, and the second main terminal is connected to the other end of the DC power supply. A first switch, a capacitor comprising an independent capacitor or stray capacitance associated with the winding so as to resonate with the inductance of the winding, an output circuit coupled to the transformer, and a control voltage source. A second switch for directly or equivalently connecting the control voltage source to the winding in parallel, and an on / off control of the first switch, and an off period of the first switch Of the winding and the capacitor at Turning on the second switch within a range after a maximum amplitude value of the voltage of the capacitor caused by resonance and before the voltage becomes zero, and an ON time width of the second switch; And a control circuit formed so as to be able to change the switching power supply.

なお、請求項2に示すように、第2のスイッチのオン
期間をコンデンサの電圧の最大振幅値よりも前に設定す
ることができる。
As described in claim 2, the ON period of the second switch can be set before the maximum amplitude value of the voltage of the capacitor.

また、請求項3に示すように、追加のコンデンサと第
3のスイッチを付加することができる。
Further, an additional capacitor and a third switch can be added.

[作 用] 請求項1、2及び3に係わる発明の電圧源及び第2の
スイッチは共振の中断をするためのものである。第2の
スイッチを介して電圧源が接続されると、共振が中断
し、コンデンサの電圧はほぼ一定に保持され、第2のス
イッチがオフになると中断前に継続した共振が生じる。
[Operation] The voltage source and the second switch according to the first, second and third aspects of the invention are for interrupting resonance. When the voltage source is connected via the second switch, the resonance is interrupted, the voltage on the capacitor is kept substantially constant, and when the second switch is turned off, the resonance that continued before the interruption occurs.

請求項3に従う追加のコンデンサ又は電圧源と第3の
スイッチは共振波形の最大振幅値を抑制する働きを有す
る。また、第3のスイッチのオン時間を変えると第1の
スイッチのオフ時間幅が変化する。従って、第2及び第
3のスイッチの両方で第1のスイッチのオフ時間幅を変
えることも可能である。
The additional capacitor or voltage source according to claim 3 and the third switch serve to suppress the maximum amplitude value of the resonance waveform. When the on time of the third switch is changed, the off time width of the first switch changes. Therefore, it is also possible to change the off-time width of the first switch in both the second and third switches.

[第1の実施例] 次に、第1図〜第3図を参照して本発明の第1の実施
例に係わる電圧共振型スイッチングレギュレータを説明
する。
First Embodiment Next, a voltage resonance type switching regulator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

このスイッチングレギュレータの直流電源1は交流電
源端子2に接続された全波整流器3と平滑用コンデンサ
4とから成る。この直流電源1の一端と他端(グランド
端子)との間にはトランス5の1次巻線(主巻線)6と
電界効果トランジスタから成る第1のスイッチング素子
7との直列回路が接続されている。第1のスイッチング
素子7の制御端子(ゲート電極)はこれをオン・オフす
るための制御回路8に接続されている。トランス5の2
次巻線9は、ダイオード10、11とリアクトル12とコンデ
ンサ13とから成る出力整流平滑回路14を介して直流出力
端子15、16に接続されている。第1のスイッチング素子
7に対して逆向きの電流を流すために、これに逆並列に
ダイオード17が接続されている。この例では第1のスイ
ッチング素子7がサブストレートをソースに接続したN
チャンネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタであるの
で、ダイオードを内蔵している。従って、ダイオード17
を外部接続することは不要であるが、理解を容易にする
ために独立に示されている。
The DC power supply 1 of this switching regulator includes a full-wave rectifier 3 connected to an AC power supply terminal 2 and a smoothing capacitor 4. A series circuit of a primary winding (main winding) 6 of a transformer 5 and a first switching element 7 composed of a field effect transistor is connected between one end and the other end (ground terminal) of the DC power supply 1. ing. A control terminal (gate electrode) of the first switching element 7 is connected to a control circuit 8 for turning on / off the first switching element 7. Transformer 5-2
The secondary winding 9 is connected to DC output terminals 15 and 16 via an output rectifying / smoothing circuit 14 including diodes 10 and 11, a reactor 12 and a capacitor 13. A diode 17 is connected in anti-parallel with the first switching element 7 in order to flow a current in the opposite direction. In this example, the first switching element 7 is an N
Since it is a channel insulated gate field effect transistor, a diode is built in. Therefore, diode 17
It is not necessary to externally connect, but it is shown separately for ease of understanding.

第1のスイッチング素子7に並列に接続されたコンデ
ンサ18は、トランス5のインダクタンスLと共振回路を
形成するためのものである。この例では共振用コンデン
サ18が第1のスイッチング素子7に並列に接続されてい
るので、第1のスイッチング素子7の両端子間電圧とコ
ンデンサ18の電圧が同一になる。
The capacitor 18 connected in parallel with the first switching element 7 is for forming a resonance circuit with the inductance L of the transformer 5. In this example, since the resonance capacitor 18 is connected in parallel to the first switching element 7, the voltage between both terminals of the first switching element 7 and the voltage of the capacitor 18 become the same.

本発明に従って第1のスイッチング素子7のオフ時間
幅を制御するために、サブストレートをソースに接続し
た構造のNチャンネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
タから成る第2のスイッチング素子19が設けられてい
る。この第2のスイッチング素子19はLC共振動作を中断
させるためにトランス5の3次巻線20に対してダイオー
ド21及び制御電圧源22を介して並列に接続されている。
3次巻線20の極性は、第1のスイッチング素子7がオン
した時に下向きの電圧即ち制御電圧源22と同一方向の電
圧が誘起するように決定されている。ダイオード21及び
第2のスイッチング素子19の向きは制御電圧源22の電圧
E2で順バイアスされるように決定されている。3次巻線
20と1次巻線6との巻数比及び制御電圧源24の電圧E2
は、第1のスイッチング素子7のオフ期間に3次巻線20
に逆向きに誘起する電圧V3と制御電圧E2との関係でダイ
オード21が最初に順バイアスされ、次に逆バイアスさ
れ、しかる後再び順バイアスされるように設定されてい
る。
In order to control the off-time width of the first switching element 7 according to the present invention, a second switching element 19 comprising an N-channel insulated gate field effect transistor having a structure in which the substrate is connected to the source is provided. The second switching element 19 is connected in parallel to a tertiary winding 20 of the transformer 5 via a diode 21 and a control voltage source 22 to interrupt the LC resonance operation.
The polarity of the tertiary winding 20 is determined such that a downward voltage, that is, a voltage in the same direction as the control voltage source 22 is induced when the first switching element 7 is turned on. The direction of the diode 21 and the second switching element 19 is the voltage of the control voltage source 22.
It is determined to be forward biased at E2. Tertiary winding
Turn ratio between 20 and primary winding 6 and voltage E2 of control voltage source 24
Is the tertiary winding 20 during the off period of the first switching element 7.
The diode 21 is set to be forward-biased first, then reverse-biased, and then forward-biased again due to the relationship between the voltage V3 induced in the reverse direction and the control voltage E2.

第1のスイッチング素子7のオフ期間中に、第2のス
イッチング素子19及びダイオード21がオンになって3次
巻線20に電圧源22が接続されると、共振動作の中断が生
じる。この共振動作の中断時間幅を変えると、第1のス
イッチング素子7のオフ期間が変化し、結果として出力
電圧が変化する。
When the second switching element 19 and the diode 21 are turned on and the voltage source 22 is connected to the tertiary winding 20 during the off period of the first switching element 7, the resonance operation is interrupted. When the width of the interruption time of the resonance operation is changed, the off period of the first switching element 7 changes, and as a result, the output voltage changes.

出力電圧に応じて第2のスイッチング素子19のオン時
間幅を制御するために、出力端子15に電圧検出回路23が
接続されている。この電圧検出回路23は、出力電圧に応
じた検出信号を制御回路8に与える。
A voltage detection circuit 23 is connected to the output terminal 15 to control the ON time width of the second switching element 19 according to the output voltage. The voltage detection circuit 23 supplies a detection signal corresponding to the output voltage to the control circuit 8.

第1図の制御回路8は第2図に示すように、第1のス
イッチング素子7の電圧検出に基づいて第2のスイッチ
ング素子19の制御信号を形成する第1の制御信号形成回
路31と、この第1の制御信号形成回路31で形成した第1
の制御信号と一定の時間関係を有する第2の制御信号を
形成して第1のスイッチング素子7に与える第2の制御
信号形成回路32とから成る。第1の制御信号形成回路31
は、第1のスイッチング素子7に並列に接続された電圧
検出回路33と、LC共振によって第1のスイッチング素子
7に加わる電圧の最大振幅よりも低い基準電圧Vrを与え
るための基準電圧源34と、電圧検出回路33から得られる
第1のスイッチング素子7の電圧V1(又は分圧出力)と
を比較し、第1のスイッチング素子7の電圧V1が基準電
圧Vrよりも高い期間に高レベルの出力を発生する比較器
35と、比較器35の出力パルスの立下りに応答してトリガ
パルスを発生するトリガ回路36と、このトリガ回路36の
トリガパルスに同期してパルスを発生し、このパルスの
幅が第1図の電圧検出回路22のに検出電圧に応じて変化
するように形成された可変パルス発生回路(可変タイマ
回路)37と、可変パルス発生回路37から得られるパルス
に対応する第1の制御信号を第2のスイッチング素子19
に与えるための駆動回路38とから成る。
As shown in FIG. 2, the control circuit 8 in FIG. 1 includes a first control signal forming circuit 31 for forming a control signal for the second switching element 19 based on the detection of the voltage of the first switching element 7, The first control signal forming circuit 31
And a second control signal forming circuit 32 that forms a second control signal having a fixed time relationship with the first control element and supplies the second control signal to the first switching element 7. First control signal forming circuit 31
Is a voltage detection circuit 33 connected in parallel to the first switching element 7, a reference voltage source 34 for providing a reference voltage Vr lower than the maximum amplitude of the voltage applied to the first switching element 7 by LC resonance, and Is compared with a voltage V1 (or a divided output) of the first switching element 7 obtained from the voltage detection circuit 33, and a high-level output is output during a period when the voltage V1 of the first switching element 7 is higher than the reference voltage Vr. Generating a comparator
35, a trigger circuit 36 for generating a trigger pulse in response to the falling edge of the output pulse of the comparator 35, and a pulse generated in synchronization with the trigger pulse of the trigger circuit 36. A variable pulse generation circuit (variable timer circuit) 37 formed so as to change according to the detection voltage in the voltage detection circuit 22 of the first embodiment, and a first control signal corresponding to a pulse obtained from the variable pulse generation circuit 37 2 switching elements 19
And a drive circuit 38 for supplying the

第2の制御信号形成回路32は、可変パルス発生回路37
に接続された後縁(立下り)検出回路40と、後縁検出回
路40に接続された遅延回路41と、クロックパルス発生器
42と、遅延回路41の出力でセットされ、クロックパルス
でリセットされるフリップフロップ43と、フリップフロ
ップ43の出力端子と第1のスイッチング素子7との間に
接続される駆動回路44とから成る。
The second control signal forming circuit 32 includes a variable pulse generating circuit 37.
, A delay circuit 41 connected to the trailing edge detection circuit 40, and a clock pulse generator.
42, a flip-flop 43 set by the output of the delay circuit 41 and reset by the clock pulse, and a drive circuit 44 connected between the output terminal of the flip-flop 43 and the first switching element 7.

[動 作] 第3図のt1時点よりも前においては、負荷に電力を供
給するために第1のスイッチング素子7がオンであるの
で、この両端子間(ドレイン・ソース間)電圧V1は第3
図(D)に示すように極めて低く、電源電圧E1が1次巻
線6に印加される。t1時点で第3図(A)に示すクロッ
クパルスが第2図のクロックパルス発生器42から発生す
ると、フリップフロップ43がリセットされ、第1のスイ
ッチング素子7がオフ状態になる。第1のスイッチング
素子7がオフになると、トランス5の1次巻線6にフラ
イバック電圧が発生するが、1次巻線6のインダクタン
スとコンデンサ18とのLC共振回路の共振周波数に従う第
3図(F)に示す電流Icが1次巻線6とコンデンサ18と
直流電源1とから成る閉回路に流れる共振動作によって
1次巻線6のエネルギがコンデンサ18に移ることによ
り、コンデンサ18が充電され、この充電電圧が徐々に高
くなる。コンデンサ18の電圧は第1のスイッチング素子
7の両端子間電圧と同一であるので、第1のスイッチン
グ素子7の電圧も徐々に増大する。これにより、第1の
スイッチング素子7の実質的に零ボルトでのターンオフ
が実現できる。
[Operation] Before the time point t1 in FIG. 3, the first switching element 7 is turned on to supply power to the load. 3
As shown in FIG. 3D, the power supply voltage E1 is extremely low and is applied to the primary winding 6. When the clock pulse shown in FIG. 3A is generated from the clock pulse generator 42 shown in FIG. 2 at time t1, the flip-flop 43 is reset and the first switching element 7 is turned off. When the first switching element 7 is turned off, a flyback voltage is generated in the primary winding 6 of the transformer 5, and the flyback voltage follows the resonance frequency of the LC resonance circuit including the inductance of the primary winding 6 and the capacitor 18. The energy of the primary winding 6 is transferred to the capacitor 18 by the resonance operation in which the current Ic shown in FIG. 7F flows through the closed circuit including the primary winding 6, the capacitor 18 and the DC power supply 1, so that the capacitor 18 is charged. , The charging voltage gradually increases. Since the voltage of the capacitor 18 is the same as the voltage between both terminals of the first switching element 7, the voltage of the first switching element 7 also gradually increases. Thereby, turn-off of the first switching element 7 at substantially zero volt can be realized.

第1のスイッチング素子7のオン期間においては、3
次巻線20に下向きの電圧が発生し、制御電圧E2と共に第
2のスイッチング素子19及びダイオード21を順バイアス
しているが、第2のスイッチング素子19がオフであるの
で、電圧源22は1次巻線6と無関係である。コンデンサ
18の電圧及び第1のスイッチング素子7の電圧V1はt3で
最大になった後に低下する。第2図の比較器35は第1の
スイッチング素子7の電圧V1と基準電圧Vrとを比較し、
検出電圧V1が基準電圧Vrよりも高いt2〜t4期間に高レベ
ル出力を発生する。比較器35の出力パルスの後縁(立下
り)時点がダイオード21の逆バイアスが解除される時点
t4にほぼ一致するように基準電圧Vrの値が設定されてい
る。なお、この基準電圧Vrの値は、上記の条件を満足す
る値に限ることなく、第1のスイッチング素子7の電圧
V1のt3時点における最大振幅値と上記条件を満足する値
との間に設定することができる。
In the ON period of the first switching element 7, 3
A downward voltage is generated in the next winding 20 and forward biases the second switching element 19 and the diode 21 together with the control voltage E2. However, since the second switching element 19 is off, the voltage source 22 It has nothing to do with the next winding 6. Capacitor
The voltage of 18 and the voltage V1 of the first switching element 7 fall after reaching a maximum at t3. The comparator 35 in FIG. 2 compares the voltage V1 of the first switching element 7 with the reference voltage Vr,
A high-level output is generated during a period from t2 to t4 when the detection voltage V1 is higher than the reference voltage Vr. The time when the trailing edge (falling edge) of the output pulse of the comparator 35 is the time when the reverse bias of the diode 21 is released
The value of the reference voltage Vr is set to substantially match t4. The value of the reference voltage Vr is not limited to a value that satisfies the above condition, and the voltage of the first switching element 7
It can be set between the maximum amplitude value at time t3 of V1 and a value satisfying the above condition.

トリガ回路36は比較器35の出力パルスの後縁(立下
り)に応答して第3図のt4時点でトリガパルスを発生
し、これを可変パルス発生回路37に与える。可変パルス
発生回路37は例えば可変モノマルチバイブレータから成
り、トリガパルスに応答して第3図(B)の制御パルス
(制御信号)を発生すると共に、第1図の電圧検出回路
22の出力に応答して種々のパルス幅の制御パルスを発生
する。この制御パルスは駆動回路38を介して第2のスイ
ッチング素子19のゲート(制御端子)に与えられる。
The trigger circuit 36 generates a trigger pulse at time t4 in FIG. 3 in response to the trailing edge (falling edge) of the output pulse of the comparator 35, and supplies this to the variable pulse generating circuit 37. The variable pulse generating circuit 37 is composed of, for example, a variable monomultivibrator, generates a control pulse (control signal) shown in FIG. 3B in response to a trigger pulse, and generates a voltage detecting circuit shown in FIG.
Control pulses of various pulse widths are generated in response to the 22 output. This control pulse is applied to the gate (control terminal) of the second switching element 19 via the drive circuit 38.

3次巻線20は1次巻線6に電磁結合されているので、
両者の電圧は互いに関係を有して変化する。第3図
(G)に示す3次巻線20の電圧V3は、第1のスイッチン
グ素子7がオンして1次巻線6に電源電圧E1が印加され
ているt1時点よりも前においては電源電圧E1に対応した
一定電圧であるが、第1のスイッチング素子7がオフに
なると、LC共振動作に基づく1次巻線6の電圧に対応し
た値になる。しかる後、t4〜t5で第2のスイッチング素
子19及びダイオード21がオンになると、3次巻線20に制
御電圧源22が接続されるために3次巻線20の電圧V3及び
1次巻線6の電圧が固定される。この固定期間において
は、トランス5の磁心における磁束の変化がなくなり、
LC共振動作の中断が生じる。この結果、t4〜t5期間では
コンデンサ18及び第1のスイッチング素子7の電圧V1は
ほぼ一定に保たれる。
Since the tertiary winding 20 is electromagnetically coupled to the primary winding 6,
Both voltages change in relation to each other. The voltage V3 of the tertiary winding 20 shown in FIG. 3 (G) is equal to or less than the time t1 when the first switching element 7 is turned on and the power supply voltage E1 is applied to the primary winding 6. Although it is a constant voltage corresponding to the voltage E1, it becomes a value corresponding to the voltage of the primary winding 6 based on the LC resonance operation when the first switching element 7 is turned off. Thereafter, when the second switching element 19 and the diode 21 are turned on between t4 and t5, the voltage V3 of the tertiary winding 20 and the primary winding are connected because the control voltage source 22 is connected to the tertiary winding 20. 6 is fixed. During this fixed period, there is no change in the magnetic flux in the magnetic core of the transformer 5,
The LC resonance operation is interrupted. As a result, during the period from t4 to t5, the voltage V1 of the capacitor 18 and the first switching element 7 is kept almost constant.

第3図(G)は3次巻線20の電圧V3の変化に対応した
第2のスイッチング素子19の電圧V2とダイオード21の電
圧Vdの変化を示す。t1〜t4期間において1次巻線6に共
振によって第3図(D)に示す正弦波状電圧が発生する
と、3次巻線20にこれに対応した波形を有する上向きの
電圧が発生する。ダイオード21には制御電圧E2と3次巻
線20の上向きの電圧との差が印加される。3次巻線20の
上向きの電圧が制御電圧E2よりも低いt1〜t2期間ではダ
イオード21は順バイアスであるが、3次巻線20の上向き
の電圧が制御電圧E2よりも高いt2〜t4期間ではダイオー
ド21が逆バイアス状態になる。なお、第2のスイッチン
グ素子19は電界効果トランジスタであって逆並列接続さ
れていると等価なダイオードを内蔵しているので、t2〜
t4期間において両端電圧V2はほぼ零ボルトである。この
実施例では、第3図(G)に示すようにダイオード21の
逆バイアスが解除される時点t4にほぼ一致して比較器35
の出力パルスが立下り、これに同期して第3図(B)の
パルスが発生する。t4時点で第2のスイッチング素子19
及びダイオード21の逆バイアスが解除され、同時に第2
のスイッチング素子19にオン制御パルスが与えられる
と、制御電圧源22が3次巻線20に並列接続され、前述し
たようにLC共振の中断が生じる。なお、3次巻線20に制
御電圧源22が接続されている期間には、の制御電圧源22
からトランス5にエネルギーが供給される。しかる後、
t5時点で第2のスイッチング素子19をオフにすると、制
御電圧源22は1次巻線6に無関係になり、1次巻線6と
コンデンサ18による共振動作がt4に継続した状態に生
じ、コンデンサ18及び第1のスイッチング素子7の電圧
V1が徐々に低下し、t6で零ボルトになる。
FIG. 3G shows a change in the voltage V2 of the second switching element 19 and a change in the voltage Vd of the diode 21 corresponding to a change in the voltage V3 of the tertiary winding 20. When the sinusoidal voltage shown in FIG. 3D is generated by resonance in the primary winding 6 during the period from t1 to t4, an upward voltage having a waveform corresponding thereto is generated in the tertiary winding 20. The difference between the control voltage E2 and the upward voltage of the tertiary winding 20 is applied to the diode 21. The diode 21 is forward biased during the period from t1 to t2 when the upward voltage of the tertiary winding 20 is lower than the control voltage E2, but is during the period from t2 to t4 when the upward voltage of the tertiary winding 20 is higher than the control voltage E2. Then, the diode 21 enters a reverse bias state. Note that the second switching element 19 is a field-effect transistor and has a built-in diode equivalent to being connected in antiparallel.
In the period t4, the voltage V2 between both ends is substantially zero volt. In this embodiment, as shown in FIG. 3 (G), the comparator 35 almost coincides with the time point t4 when the reverse bias of the diode 21 is released.
3 falls, and in synchronization with this, the pulse shown in FIG. At time t4, the second switching element 19
And the reverse bias of the diode 21 is released.
When the ON control pulse is given to the switching element 19, the control voltage source 22 is connected in parallel to the tertiary winding 20, and the LC resonance is interrupted as described above. During the period when the control voltage source 22 is connected to the tertiary winding 20, the control voltage source 22
Supplies energy to the transformer 5. After a while
When the second switching element 19 is turned off at time t5, the control voltage source 22 becomes independent of the primary winding 6, and the resonance operation by the primary winding 6 and the capacitor 18 continues at t4, and the capacitor 18 and the voltage of the first switching element 7
V1 gradually decreases to zero volts at t6.

第2図の後縁検出回路40は第3図(B)の制御パルス
の後縁時点t5を検出し、これを時間Tdだけ遅延回路41で
遅延させてフリップフロップ43のセット信号とする。第
1のスイッチング素子7がオン制御されるt6時点では第
1のスイッチング素子7の両端電圧V1が零になっている
ので、ターンオン時のスイッチング損失が少なくなる。
また、コンデンサ18のエネルギー損失も少なくなる。t6
でオン期間に入ると、1次巻線6の蓄積エネルギーがダ
イオード17を通って放出されるために、第3図(E)に
示すように逆電流が流れ、しかる後、第1のスイッチン
グ素子7を通って正方向電流が流れ、負荷に対して電力
が供給される。ダイオード17及び第1のスイッチング素
子7のオン期間t6〜t7の両端電圧V1は第3図(D)に示
すように実質的に零である。t7時点で第3図(A)のク
ロックパルスが再び発生するとt1〜t7期間と同一の動作
が繰返して生じる。
The trailing edge detection circuit 40 in FIG. 2 detects the trailing edge time t5 of the control pulse shown in FIG. 3B and delays this by the time Td by the delay circuit 41 to obtain a set signal of the flip-flop 43. At time t6 when the first switching element 7 is turned on, the voltage V1 across the first switching element 7 is zero, so that the switching loss at the time of turn-on is reduced.
Further, the energy loss of the capacitor 18 is reduced. t6
In the ON period, the stored energy in the primary winding 6 is released through the diode 17, so that a reverse current flows as shown in FIG. 3 (E), and thereafter, the first switching element 7, a forward current flows, and power is supplied to the load. The voltage V1 across the ON period t6 to t7 of the diode 17 and the first switching element 7 is substantially zero as shown in FIG. When the clock pulse shown in FIG. 3A is generated again at time t7, the same operation as in the period from t1 to t7 is repeated.

出力電圧が例えば所定値よりも低くなると、第3図
(B)のパルスの後縁時点が変化し、このパルスの幅が
狭くなり、逆に第3図(C)のパルスの幅が広くなり、
出力電圧が元に戻る。
When the output voltage becomes lower than a predetermined value, for example, the trailing edge time of the pulse shown in FIG. 3B changes, and the width of this pulse becomes narrower, while the width of the pulse shown in FIG. 3C becomes wider. ,
The output voltage returns.

第3図(A)のクロックパルスは一定の周期で発生し
ているので、第1のスイッチング素子7のオフ期間が変
化すれば必然的にオン期間も変化する。これにより、周
波数を一定に保ってデューティを変えることが可能にな
る。なお、周波数が一定であれば、ノイズ対策が容易に
なる。
Since the clock pulse shown in FIG. 3A is generated at a constant cycle, if the OFF period of the first switching element 7 changes, the ON period necessarily changes. This makes it possible to change the duty while keeping the frequency constant. If the frequency is constant, noise countermeasures become easier.

[第2の実施例] 第4図は第2の実施例に係わるスイッチングレギュレ
ータの制御回路8のみを示す。制御回路8以外の部分は
第1図と同一である。第4図の制御回路の多くの部分は
第2図の制御回路8と同一であるので、共通する部分に
は同一の符号を付してその説明を省略する。第4図の回
路は、第2図のクロックパルス発生器42とフリップフロ
ップ43の代りに、パルスを発生するタイマ43aを有して
いる。タイマ43aは、例えばモノマルチバイブレータか
ら成り、第3図のt6時点で得られる遅延回路41の出力に
応答して一定パルス幅のパルスを発生する。このパルス
は第1のスイッチング素子7のオン制御信号として働
く。このように、第1のスイッチング素子7のオン時間
幅を一定にすれば、共振条件を満足させることが容易に
なる。
Second Embodiment FIG. 4 shows only the control circuit 8 of the switching regulator according to the second embodiment. Parts other than the control circuit 8 are the same as those in FIG. Since many parts of the control circuit in FIG. 4 are the same as those in the control circuit 8 in FIG. 2, the common parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The circuit shown in FIG. 4 has a timer 43a for generating a pulse instead of the clock pulse generator 42 and the flip-flop 43 shown in FIG. The timer 43a is composed of, for example, a mono-multi vibrator, and generates a pulse having a constant pulse width in response to the output of the delay circuit 41 obtained at time t6 in FIG. This pulse functions as an ON control signal for the first switching element 7. As described above, if the ON time width of the first switching element 7 is fixed, it becomes easy to satisfy the resonance condition.

[第3の実施例] 次に、第5図に示す第3の実施例のスイッチングレギ
ュレータを説明する。なお、第5図〜第17図において第
1図〜第3図と共通する部分には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。第1図と第5図との比較から明らか
なように、第5図の回路ではダイオード21の向きが第1
図と逆になっている。また、第5図の制御回路8は、第
6図に示すように構成されている。可変パルス発生回路
37のトリガは、クロックパルス発生器42から発生する第
7図(A)のクロックパルスを第1の遅延回路50で時間
T1だけ遅延することによって決定されている。この遅延
時間T1は、LC共振波形の半波の1/2よりも短く設定され
ている。なお、共振周波数は回路定数で決定されるの
で、予め知ることができる。第2の遅延回路41の遅延時
間T2は、第7図(C)に示すように、t3〜t6に設定され
ている。
Third Embodiment Next, a switching regulator according to a third embodiment shown in FIG. 5 will be described. In FIGS. 5 to 17, parts common to FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As is clear from the comparison between FIG. 1 and FIG. 5, in the circuit of FIG.
It is the opposite of the figure. The control circuit 8 shown in FIG. 5 is configured as shown in FIG. Variable pulse generation circuit
The trigger of 37 is that the clock pulse of FIG. 7A generated from the clock pulse generator 42 is timed by the first delay circuit 50.
It is determined by delaying by T1. The delay time T1 is set to be shorter than 1/2 of the half wave of the LC resonance waveform. Since the resonance frequency is determined by the circuit constant, it can be known in advance. The delay time T2 of the second delay circuit 41 is set to t3 to t6 as shown in FIG. 7 (C).

第5図のスイッチングレギュレータの動作原理は第1
図と実質的に同一である。まず、t1でクロックパルスが
発生すると、フリップフロップ43がリセットされて第1
のスイッチング素子7がオフに転換し、1次巻線6のL
とコンデンサ18のCによる共振回路による共振が生じ、
第7図(D)に示すようにt1〜t2で第1のスイッチング
素子7即ちコンデンサ18の電圧V1が徐々に増大する。第
1の遅延回路50から可変パルス発生回路37にトリガが与
えられ、この出力パルスで第2のスイッチング素子19が
オン制御され且つダイオード21が順バイアス状態になる
t2時点で3次巻線20に制御電圧源22が接続されると、第
1の実施例と同様に共振の中断が生じる。この時、制御
電圧源22からトランス5にエネルギーが与えられる。t2
時点は、3次巻線20の上向きの電圧が制御電圧E2よりも
高くなる時点である。3次巻線20の上向きの電圧が制御
電圧E2よりも低い期間はダイオード21が逆バイアスであ
るので、この状態でたとえ第2のスイッチング素子19が
オン制御されても、制御電圧源22は3次巻線20に接続さ
れない。従って、第7図(B)のオン制御パルスをt2時
点よりも前で発生させても差支えない。
The operating principle of the switching regulator shown in FIG.
It is substantially the same as the figure. First, when a clock pulse is generated at t1, the flip-flop 43 is reset and the first flip-flop 43 is reset.
Of the primary winding 6 is switched off.
And resonance of the resonance circuit by C of the capacitor 18 occurs,
As shown in FIG. 7 (D), the voltage V1 of the first switching element 7, that is, the capacitor 18, gradually increases from t1 to t2. A trigger is given from the first delay circuit 50 to the variable pulse generation circuit 37, and the output pulse turns on the second switching element 19 and puts the diode 21 in a forward bias state.
When the control voltage source 22 is connected to the tertiary winding 20 at time t2, the resonance is interrupted as in the first embodiment. At this time, energy is supplied from the control voltage source 22 to the transformer 5. t2
The time point is the time point when the upward voltage of the tertiary winding 20 becomes higher than the control voltage E2. Since the diode 21 is reverse-biased during the period when the upward voltage of the tertiary winding 20 is lower than the control voltage E2, even if the second switching element 19 is turned on in this state, the control voltage source 22 becomes Not connected to the next winding 20. Therefore, the on-control pulse shown in FIG. 7B may be generated before the time t2.

t3時点で第7図(B)のパルスが低レベルになったこ
とに応答して第2のスイッチング素子19がオフになる
と、LC共振の中断が解除され、t2時点に継続した共振動
作が生じる。t4でコンデンサ18の電圧が最大になった後
にt2〜t3区間と同一の電位になると、ダイオード21が逆
バイアスになり、且つ第2のスイッチング素子19の内蔵
ダイオードが順バイアスになる。t6時点で第1のスイッ
チング素子7及びコンデンサ18の電圧V1が零ボルトにな
った時に第1のスイッチング素子7にオン制御信号を与
える。これにより、第1図の回路と同様の動作状態にな
る。なお、出力電圧の制御は、可変パルス発生回路37の
出力パルスの後縁(立下り)を変えることによって行
う。
When the second switching element 19 is turned off in response to the pulse of FIG. 7B going low at time t3, the interruption of the LC resonance is released, and the resonance operation continued at time t2 occurs. . When the potential of the capacitor 18 reaches the same potential as the interval between t2 and t3 after the voltage of the capacitor 18 reaches the maximum at t4, the diode 21 becomes reverse-biased and the built-in diode of the second switching element 19 becomes forward-biased. At time t6, when the voltage V1 of the first switching element 7 and the capacitor 18 becomes zero volt, an ON control signal is given to the first switching element 7. This results in an operation state similar to that of the circuit of FIG. Note that the output voltage is controlled by changing the trailing edge (falling edge) of the output pulse of the variable pulse generation circuit 37.

この実施例によっても第1の実施例と同様な作用効果
が得られる。
According to this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

[第4の実施例] 第8図は第4の実施例のスイッチングレギュレータの
制御回路8を示す。制御回路8以外は第5図と同一に形
成されている。第8図の制御回路8は、第8図のフリッ
プフロップ43をタイマ43aに置き換えたものである。従
って、第1のスイッチング素子7のオン時間幅はタイマ
で決定された一定時間になる。この第4の実施例は第2
の実施例と同様な効果を有する。
Fourth Embodiment FIG. 8 shows a control circuit 8 of a switching regulator according to a fourth embodiment. The components other than the control circuit 8 are formed in the same manner as in FIG. The control circuit 8 in FIG. 8 is obtained by replacing the flip-flop 43 in FIG. 8 with a timer 43a. Therefore, the ON time width of the first switching element 7 is a fixed time determined by the timer. This fourth embodiment is similar to the second embodiment.
This has the same effect as the embodiment.

[第5の実施例] 第9図に示すスイッチングレギュレータでは、2次巻
線9に対して制御電圧源22が第2のスイッチング素子19
とダイオード21とを介して接続されている。この場合も
第1図の回路と等価であり、同様な作用効果が得られ
る。なお、この実施例ではダイオード10よりも順方向の
立上り電圧が高い可変容量ダイオードDcがダイオード10
に並列に接続されている。この可変容量ダイオードDcは
ダイオード10がノイズを発生する期間に大きな容量を有
してノイズを良好に吸収する。この可変容量ダイオード
Dcは第1〜第4及び後述する第6〜第11の実施例のダイ
オード10に対しても並列接続できる。
Fifth Embodiment In the switching regulator shown in FIG. 9, a control voltage source 22 is connected to a secondary winding 9 by a second switching element 19.
And a diode 21. This case is also equivalent to the circuit of FIG. 1, and a similar effect can be obtained. In this embodiment, the variable capacitance diode Dc having a higher rising voltage in the forward direction than the diode 10 is connected to the diode 10.
Are connected in parallel. The variable capacitance diode Dc has a large capacitance during a period in which the diode 10 generates noise and absorbs noise well. This variable capacitance diode
Dc can also be connected in parallel to the diodes 10 of the first to fourth and sixth to eleventh embodiments described later.

[第6の実施例] 第10図のスイッチングレギュレータは第1図の回路に
コンデンサ60と第3のスイッチング素子61とダイオード
62とを付加した回路から成る。コンデンサ60はコンデン
サ18に対して第3のスイッチング素子61とダイオード62
とから成るスイッチング手段によって選択的に接続され
る。第3のスイッチング素子61をオンする期間は、第3
図のt2よりも後の時点からt4よりも前の時点であり、第
11図のt3a〜t3bの期間である。このように第1のスイッ
チング素子7のオフ期間にコンデンサ60を接続すると、
LC共振回路における共振周波数が低くなり、第11図のt3
a〜t3bの区間に示すように点線で示す正弦波のピーク及
びこの近傍がクランプされた波形が得られ、共振電圧の
ピークを低下させることができる。第2のスイッチング
素子19のオン期間は第3図の場合と同様にt4〜t5であ
る。
Sixth Embodiment A switching regulator shown in FIG. 10 is a circuit in which a capacitor 60, a third switching element 61, and a diode
62. The capacitor 60 has a third switching element 61 and a diode 62
Are selectively connected by switching means. The period during which the third switching element 61 is turned on is the third period.
From the time after t2 to the time before t4 in the figure,
This is the period from t3a to t3b in FIG. When the capacitor 60 is connected during the off period of the first switching element 7 as described above,
The resonance frequency in the LC resonance circuit decreases, and t3 in FIG.
As shown in the section from a to t3b, the peak of the sine wave indicated by the dotted line and a waveform in which the vicinity thereof is clamped are obtained, and the peak of the resonance voltage can be reduced. The ON period of the second switching element 19 is from t4 to t5 as in the case of FIG.

なお、第1のスイッチング素子7のみでなく、第3の
スイッチング素子61のオン時間幅も変えて第1のスイッ
チング素子7のオフ期間を制御し、出力電圧調整を行う
こともできる。
In addition, not only the first switching element 7 but also the on-time width of the third switching element 61 can be changed to control the off-period of the first switching element 7 to adjust the output voltage.

[第7の実施例] 第12図に示すスイッチングレギュレータは第10図の回
路を変形したものである。ここでは、1次巻線6に電磁
結合された4次巻線63が設けられ、これに並列に第2の
コンデンサ60が接続されている。なお、3次巻線63と第
2のコンデンサ60との間にはダイオード62と第3のスイ
ッチング素子61との並列回路が接続されている。コンデ
ンサ60を第12図に示すように4次巻線63を介して接続し
ても等価的に1次巻線6に並列接続したことになる。第
3のスイッチング素子61のオン・オフ制御は第10図の実
施例と同様になされる。この第7の実施例によっても第
6の実施例と同一の作用効果が得られる。
Seventh Embodiment The switching regulator shown in FIG. 12 is a modification of the circuit shown in FIG. Here, a quaternary winding 63 electromagnetically coupled to the primary winding 6 is provided, and a second capacitor 60 is connected in parallel with the quaternary winding 63. A parallel circuit of a diode 62 and a third switching element 61 is connected between the tertiary winding 63 and the second capacitor 60. Even if the capacitor 60 is connected via the quaternary winding 63 as shown in FIG. 12, it is equivalently connected in parallel with the primary winding 6. The ON / OFF control of the third switching element 61 is performed in the same manner as in the embodiment of FIG. According to the seventh embodiment, the same operation and effect as those of the sixth embodiment can be obtained.

[第8の実施例] 第13図に示す第8の実施例のスイッチングレギュレー
タにおいては、コンデンサ60が1次巻線6に対して並列
に接続されている。コンデンサ60に対して、第3のスイ
ッチング素子61とダイオード62との並列回路を直列に接
続することは第10図と同様である。なお、第13図の回路
では共振を助けるために、1次巻線6に直列にリアクト
ルL1が接続されている。この種のリアクトルは他の実施
例でも挿入可能である。
Eighth Embodiment In the switching regulator according to the eighth embodiment shown in FIG. 13, a capacitor 60 is connected in parallel with the primary winding 6. The connection of the parallel circuit of the third switching element 61 and the diode 62 to the capacitor 60 in series is the same as in FIG. In the circuit of FIG. 13, a reactor L1 is connected in series with the primary winding 6 to assist resonance. This type of reactor can be inserted in other embodiments.

第13図の回路は、第10図及び第12図の回路と実質的に
等価であるから、同一の作用効果を有する。
The circuit of FIG. 13 is substantially equivalent to the circuits of FIGS. 10 and 12, and has the same operation and effect.

[第9の実施例] 第14図に示す第9の実施例のスイッチングレギュレー
タでは、コンデンサ60が2次巻線9に並列に接続されて
いる。ダイオード62と第3のスイッチング素子61との並
列回路はコンデンサ60に対して第1図と同様に接続され
ている。この実施例では、2次巻線9が出力巻線として
の機能を有する他に、コンデンサ60を1次巻線6に結合
する機能を有する。第14図の回路においてもオフ期間に
コンデンサ60が1次巻線6に対して等価的に並列接続さ
れ、第10図、第12図及び第13図の回路と同一の作用効果
が得られる。
Ninth Embodiment In a switching regulator according to a ninth embodiment shown in FIG. 14, a capacitor 60 is connected in parallel to the secondary winding 9. The parallel circuit of the diode 62 and the third switching element 61 is connected to the capacitor 60 in the same manner as in FIG. In this embodiment, the secondary winding 9 has the function of coupling the capacitor 60 to the primary winding 6 in addition to the function as the output winding. Also in the circuit of FIG. 14, the capacitor 60 is equivalently connected in parallel to the primary winding 6 during the off period, and the same operation and effect as those of the circuits of FIGS. 10, 12, and 13 can be obtained.

[第10の実施例] 第15図に示す第10の実施例のスイッチングレギュレー
タでは、第10図のコンデンサ60の代わりに一定電圧源60
aが接続されている。この電圧源60aはコンデンサ60と同
様に機能し、第11図のt3a〜t3bの区間をクランプする作
用を有する。コンデンサ18の電圧がクランプされると、
コンデンサ18と1次巻線6とによる共振動作の中断が生
じる。電圧源60aは第10図でコンデンサ60の容量を大き
くしたものと等価である。従って、第10図〜第14図の実
施例と同様な作用効果を有する。
Tenth Embodiment In a switching regulator according to a tenth embodiment shown in FIG. 15, a constant voltage source 60 is used instead of the capacitor 60 shown in FIG.
a is connected. This voltage source 60a functions in the same manner as the capacitor 60, and has the function of clamping the section from t3a to t3b in FIG. When the voltage of the capacitor 18 is clamped,
The resonance operation is interrupted by the capacitor 18 and the primary winding 6. The voltage source 60a is equivalent to the one obtained by increasing the capacity of the capacitor 60 in FIG. Therefore, the same operation and effect as those of the embodiment shown in FIGS. 10 to 14 are obtained.

[第11の実施例] 第16図に示すスイッチングレギュレータにおいては、
制御電圧源22が第2のスイッチング素子19とダイオード
21とを介して1次巻線6に直接に並列接続されている。
この様に接続しても第1図と等価であり、同様の作用効
果が得られる。
[Eleventh Embodiment] In the switching regulator shown in FIG.
The control voltage source 22 includes the second switching element 19 and the diode
21 and is directly connected in parallel to the primary winding 6.
Even if such connection is made, it is equivalent to FIG. 1, and the same operation and effect can be obtained.

[変形例] 本発明は、上述の実施例に限定されるものでなく、例
えば次の変形が可能なものである。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.

(1) 第10図、第12図、第13図、第14図、第15図の回
路において、第2のスイッチング素子19とダイオード21
の極性をそれぞれ逆にし、第2のスイッチング素子19を
第7図と同様なタイミングでオン制御することによって
第17図に示す波形を得るようにしてもよい。この場合に
は、t2〜t3で第2のスイッチング素子19がオンになり、
t4a〜t4bで第3のスイッチング素子61がオンになる。
(1) In the circuits shown in FIGS. 10, 12, 13, 14, and 15, the second switching element 19 and the diode 21
The polarity shown in FIG. 17 may be reversed, and the second switching element 19 may be turned on at the same timing as in FIG. 7 to obtain the waveform shown in FIG. In this case, the second switching element 19 is turned on from t2 to t3,
The third switching element 61 is turned on between t4a and t4b.

(2) 第12図、第13図、第14図のコンデンサ60を第15
図に示すように一定電圧源60aに置き換えることができ
る。
(2) Connect the capacitor 60 shown in FIGS. 12, 13 and 14 to
As shown in the figure, it can be replaced with a constant voltage source 60a.

(3) 第1のスイッチング素子7に直列にダイオード
を接続することが可能である。
(3) It is possible to connect a diode to the first switching element 7 in series.

(4) 第1のコンデンサ18を第2のコンデンサ60と同
様に、1次巻線6に直接に並列接続することができる。
また、第1のコンデンサ18は1次巻線6の浮遊容量であ
ってもよい。
(4) Like the second capacitor 60, the first capacitor 18 can be directly connected in parallel to the primary winding 6.
Further, the first capacitor 18 may be a stray capacitance of the primary winding 6.

(5) 第2のスイッチング素子19とダイオード21の組
み合せから成るスイッチの一部又は全部をバイポーラト
ランジスタ等の別のアナログスイッチに置き換えること
ができる。第1のスイッチング素子7及び第3のスイッ
チング素子61もバイポーラトランジスタ等に置き換える
ことができる。
(5) Some or all of the switch composed of the combination of the second switching element 19 and the diode 21 can be replaced with another analog switch such as a bipolar transistor. The first switching element 7 and the third switching element 61 can be replaced with a bipolar transistor or the like.

(6) 出力整流平滑回路14を省いてDC−ACコンバータ
(インバータ)とすることもできる。
(6) The output rectifying / smoothing circuit 14 can be omitted to provide a DC-AC converter (inverter).

(7) トランス5を単巻トランスとして出力を取り出
すこともできる。
(7) The output can be taken out by using the transformer 5 as a single-turn transformer.

[発明の効果] 上述から明らかなように、各請求項の発明によって、
オフ時間幅の制御を容易に達成することができる。ま
た、請求項3によれば、共振時の電圧の最大振幅値を抑
えることができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above, according to the invention of each claim,
Control of the off time width can be easily achieved. According to the third aspect, the maximum amplitude value of the voltage at the time of resonance can be suppressed.

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

第1図は本発明の第1の実施例のスイッチングレギュレ
ータを示す回路図、 第2図は第1図の制御回路を詳しく示すブロック図、 第3図は第1図の各部の状態を示す波形図、 第4図は第2の実施例のスイッチングレギュレータの制
御回路を示すブロック図、 第5図は第3の実施例のスイッチングレギュレータを示
す回路図、 第6図は第5図の制御回路を示すブロック図、 第7図は第5図の各部の状態を示す波形図、 第8図は第4の実施例のスイッチングレギュレータの制
御回路を示すブロック図、 第9図は第5の実施例のスイッチングレギュレータを示
す回路図、 第10図は第6の実施例のスイッチングレギュレータを示
す回路図、 第11図は第10図の第1のスイッチング素子の両端電圧を
第3図(C)と同様に示す波形図、 第12図、第13図、第14図、第15図、第16図は第7、第
8、第9、第10、第11の実施例のスイッチングレギュレ
ータを夫々示す回路図、 第17図は変形例のスイッチングレギュレータの第1のス
イッチング素子の電圧波形図である。 1……電源、5……トランス、6……1次巻線、7……
第1のスイッチング素子、8……制御回路、9……2次
巻線、18……コンデンサ、19……第2のスイッチング素
子、20……3次巻線、21……ダイオード、22……制御電
圧源。
1 is a circuit diagram showing a switching regulator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit in FIG. 1 in detail, and FIG. 3 is a waveform showing the state of each part in FIG. FIG. 4, FIG. 4 is a block diagram showing a control circuit of the switching regulator of the second embodiment, FIG. 5 is a circuit diagram showing a switching regulator of the third embodiment, and FIG. FIG. 7 is a waveform diagram showing the state of each part of FIG. 5, FIG. 8 is a block diagram showing a control circuit of the switching regulator of the fourth embodiment, and FIG. 9 is a diagram of the fifth embodiment. FIG. 10 is a circuit diagram showing a switching regulator according to a sixth embodiment. FIG. 11 is a circuit diagram showing the voltage across the first switching element in FIG. 10 in the same manner as FIG. 3 (C). Waveform diagram shown, Fig. 12, Fig. 13 FIGS. 14, 15, and 16 are circuit diagrams showing switching regulators of the seventh, eighth, ninth, tenth, and eleventh embodiments, respectively. FIG. 3 is a voltage waveform diagram of the switching element of FIG. 1 ... power supply, 5 ... transformer, 6 ... primary winding, 7 ...
1st switching element, 8 ... control circuit, 9 ... secondary winding, 18 ... capacitor, 19 ... second switching element, 20 ... tertiary winding, 21 ... diode, 22 ... Control voltage source.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電源と、 前記直流電源の一端と他端との間に接続された巻線を有
するトランスと、 第1及び第2の主端子と制御端子とを有し、前記第1の
主端子が前記巻線を介して前記直流電源の一端に接続さ
れ、前記第2の主端子が前記直流電源の他端に接続され
ている第1のスイッチと、 前記巻線のインダクタンスと共振するように前記巻線に
関係付けられた独立のコンデンサ又は浮遊容量から成る
コンデンサと、 前記トランスに結合された出力回路と、 制御電圧源と、 前記制御電圧源を前記巻線に対して直接又は等価的に並
列接続するための第2のスイッチと、 前記第1のスイッチをオン・オフ制御し、且つ前記第1
のスイッチのオフ期間における前記巻線と前記コンデン
サの共振によって生じる前記コンデンサの電圧の最大振
幅値よりも後であり且つ前記電圧が零になるよりも前で
ある範囲内で前記第2のスイッチをオンさせ、且つ前記
第2のスイッチのオン時間幅を変えることができるよう
に形成された制御回路と を備えたスイッチング電源装置。
A DC power supply; a transformer having a winding connected between one end and the other end of the DC power supply; first and second main terminals and a control terminal; A first switch having a main terminal connected to one end of the DC power supply through the winding, and a second switch having the second main terminal connected to the other end of the DC power supply; A capacitor consisting of an independent capacitor or stray capacitance associated with the winding, an output circuit coupled to the transformer, a control voltage source, and connecting the control voltage source directly or to the winding. A second switch for equivalently connecting in parallel; an on / off control of the first switch;
The second switch within a range after the maximum amplitude value of the voltage of the capacitor caused by resonance between the winding and the capacitor during the off period of the switch and before the voltage becomes zero. A control circuit formed so as to be turned on and to change the on-time width of the second switch.
【請求項2】直流電源と、 前記直流電源の一端と他端との間に接続された巻線を有
するトランスと、 第1及び第2の主端子と制御端子とを有し、前記第1の
主端子が前記巻線を介して前記直流電源の一端に接続さ
れ、前記第2の主端子が前記直流電源の他端に接続され
ている第1のスイッチと、 前記巻線のインダクタンスと共振するように前記巻線に
関係付けられた独立のコンデンサ又は浮遊容量から成る
コンデンサと、 前記トランスに結合された出力回路と、 制御電圧源と、 前記制御電圧源を前記巻線に対して直接又は等価的に並
列接続するための第2のスイッチと、 前記第1のスイッチをオン・オフ制御し、且つ前記第1
のスイッチのオフ期間における前記巻線と前記コンデン
サの共振によって生じる前記コンデンサの電圧の最大振
幅値よりも前であり且つ前記電圧が零から立上った後の
範囲内で前記第2のスイッチをオンさせ、且つ前記第2
のスイッチのオン時間幅を変えることができるように形
成された制御回路と を備えたスイッチング電源装置。
2. A power supply comprising: a DC power supply; a transformer having a winding connected between one end and the other end of the DC power supply; first and second main terminals and a control terminal; A first switch having a main terminal connected to one end of the DC power supply through the winding, and a second switch having the second main terminal connected to the other end of the DC power supply; A capacitor consisting of an independent capacitor or stray capacitance associated with the winding, an output circuit coupled to the transformer, a control voltage source, and connecting the control voltage source directly or to the winding. A second switch for equivalently connecting in parallel; an on / off control of the first switch;
The second switch within a range before the maximum amplitude value of the voltage of the capacitor caused by resonance between the winding and the capacitor during the off period of the switch and after the voltage rises from zero. On and the second
And a control circuit formed so that the on-time width of the switch can be changed.
【請求項3】更に、 前記巻線と前記コンデンサとの共振回路に関係付けられ
た追加のコンデンサ又は電圧源と、 前記巻線と前記コンデンサとの共振によって前記コンデ
ンサの電圧が零から立上って最大振幅値となり再び零に
なるまでの期間内であり且つ前記最大振幅値の時点を含
む範囲内に前記追加のコンデンサ又は電圧源を前記巻線
に関係付けるための第3のスイッチと を備えていることを特徴とする請求項1又は2記載のス
イッチング電源装置。
3. An additional capacitor or voltage source associated with a resonant circuit of the winding and the capacitor, and the resonance of the winding and the capacitor causes the voltage of the capacitor to rise from zero. A third switch for associating the additional capacitor or voltage source with the winding within a period of time until the maximum amplitude value becomes zero again and within a range including the time point of the maximum amplitude value. 3. The switching power supply device according to claim 1, wherein
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