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JPH0379952B2 - - Google Patents
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JPH0379952B2 - - Google Patents

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JPH0379952B2
JPH0379952B2 JP56119882A JP11988281A JPH0379952B2 JP H0379952 B2 JPH0379952 B2 JP H0379952B2 JP 56119882 A JP56119882 A JP 56119882A JP 11988281 A JP11988281 A JP 11988281A JP H0379952 B2 JPH0379952 B2 JP H0379952B2
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winding
duty cycle
circuit
voltage
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JP56119882A
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Masafumi Nakamura
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/538Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
    • H02M7/5381Parallel type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子複写機用電源などに用いられるイ
ンバータ式多出力電源に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an inverter type multi-output power supply used in a power supply for an electronic copying machine and the like.

従来の技術 従来のインバータ式多出力電源としては第1図
に示すように構成されていた。すなわち、入力端
子1,1′に2つのインバータ2,3を並列に接
続し、このインバータ2,3にそれぞれトランス
4,5を接続し、一方のトランス4の出力側に整
流回路6を接続してDC出力を得、他方のトラン
ス5の出力側からはAC出力を得るように構成さ
れていた。
Prior Art A conventional inverter-type multi-output power supply is constructed as shown in FIG. That is, two inverters 2 and 3 are connected in parallel to input terminals 1 and 1', transformers 4 and 5 are connected to these inverters 2 and 3, respectively, and a rectifier circuit 6 is connected to the output side of one transformer 4. The output side of the other transformer 5 was configured to obtain a DC output, and an AC output from the output side of the other transformer 5.

この構成でDC出力を得ながらAC出力をオン・
オフさせたいときにはインバータ3をオン・オフ
することにより目的を達成することができる。
With this configuration, you can turn on AC output while getting DC output.
When it is desired to turn off the inverter 3, the purpose can be achieved by turning on and off the inverter 3.

しかし、上述のように2個のインバータ2,
3、2個のトランス4,5を必要としコスト面で
は著しく不利になるものであつた。
However, as mentioned above, two inverters 2,
This requires two transformers 4 and 5, which is extremely disadvantageous in terms of cost.

このようなことから、第2図に示すように入力
端子7,7′に1個のインバータ8を接続し、こ
のインバータ8に1個のトランス9を接続し、こ
のトランス9の1つの出力巻線9aには整流回路
10を接続してDC出力を得るようにし、トラン
ス9の他の出力巻線9bにリードリレー11を接
続してAC出力を得るように構成したものが開発
されている。
Therefore, as shown in FIG. 2, one inverter 8 is connected to the input terminals 7 and 7', one transformer 9 is connected to this inverter 8, and one output winding of this transformer 9 is A configuration has been developed in which a rectifier circuit 10 is connected to the wire 9a to obtain a DC output, and a reed relay 11 is connected to the other output winding 9b of the transformer 9 to obtain an AC output.

上記リードリレー11の代りに双方向性三端子
サイリスタを用いても同じ目的が達成できる。
The same purpose can be achieved by using a bidirectional three-terminal thyristor instead of the reed relay 11.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、リードリレー11を使用した場
合、頻繁なオン・オフはできず信頼性に欠け、リ
ードリレー11自体高価でコスト面で不利とな
る。
Problems to be Solved by the Invention However, when the reed relay 11 is used, it cannot be turned on and off frequently and lacks reliability, and the reed relay 11 itself is expensive and disadvantageous in terms of cost.

また、双方向性三端子サイリスタを用いると、
AC出力が高圧出力の場合使用することができな
くなつてしまうといつた問題があつた。
Also, if a bidirectional three-terminal thyristor is used,
There was a problem where the AC output could no longer be used if it was a high voltage output.

本発明は以上のような従来の欠点を除去するも
のであり、簡単な構成で高圧出力にも耐え、しか
も信頼性に富み、コスト面でも有利なインバータ
式多出力電源を提供しようとするものである。
The present invention aims to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and provides an inverter-type multi-output power supply that has a simple configuration, can withstand high voltage output, is highly reliable, and is advantageous in terms of cost. be.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、一次側磁
気回路に巻回された少なくとも第一の巻線、第二
の巻線を有し二次側磁気回路に巻回された少なく
とも第三の巻線を有するリーケージトランスと、
上記第三の巻線の共振コンデンサによる並列共振
回路と、直流入力と上記第一の巻線に直列に接続
されたスイツチング素子と、上記並列共振回路の
共振周波数に一致する一定周波数で制御可能なデ
イユーテイサイクルのパルスを上記スイツチング
素子の入力信号として与えるパルス発生回路と、
上記パルスのデイユーテイサイクルが最小デイユ
ーテイサイクル以上で上記並列共振回路の共振開
始デイユーテイサイクル以下の範囲に設定された
第一のモードと上記共振開始デイユーテイサイク
ル以上で動作する第二のモードのデイユーテイサ
イクルを切換える切換え回路と、上記第二の巻線
に整流回路を接続して直流の第一の出力を得ると
ともに上記第三の巻線から第二の出力を得るよう
に構成したものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention has at least a first winding wire and a second winding wire wound around a primary side magnetic circuit, and a second winding wire wound around a secondary side magnetic circuit. a leakage transformer having at least a third winding;
A parallel resonant circuit formed by the resonant capacitor of the third winding, a switching element connected in series to the DC input and the first winding, and a constant frequency that matches the resonant frequency of the parallel resonant circuit. a pulse generation circuit that provides a duty cycle pulse as an input signal to the switching element;
A first mode in which the duty cycle of the pulse is set to a range that is greater than or equal to the minimum duty cycle and less than or equal to the resonance start duty cycle of the parallel resonant circuit; A switching circuit for switching the duty cycle of two modes, and a rectifier circuit connected to the second winding to obtain a first DC output and a second output from the third winding. It is composed of

作 用 上記構成とすることにより動作の安定した安価
なかつ構成の簡単なものとすることができる。
Effects The above configuration provides stable operation, low cost, and simple configuration.

実施例 以下、本発明の実施例を図面第3図〜第9図に
より説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 9 of the drawings.

まず、第3図において、12,12′は入力端
子で、この入力端子12はリーケージトランス1
3の第一の巻線すなわち一次巻線N1の中間タツ
プに接続され、この一次巻線N1の両端はスイツ
チング素子として使用されるスイツチングトラン
ジスタ14,14′のコレクタに接続され、この
スイツチングトランジスタ14,14′のエミツ
タはアースされ、スイツチングトランジスタ1
4,14′のベースにはパルス発生回路15が接
続されている。このスイツチングトランジスタ1
4,14′とパルス発生回路15でインバータを
構成している。
First, in Fig. 3, 12 and 12' are input terminals, and this input terminal 12 is the leakage transformer 1.
3 is connected to the intermediate tap of the primary winding N1 , and both ends of this primary winding N1 are connected to the collectors of switching transistors 14, 14' used as switching elements. The emitters of the switching transistors 14, 14' are grounded, and the emitters of the switching transistors 14, 14' are grounded.
A pulse generating circuit 15 is connected to the bases of 4 and 14'. This switching transistor 1
4, 14' and the pulse generating circuit 15 constitute an inverter.

尚、入力端子12と入力端子12′(接地レベ
ル)間には直流入力が印加される。
Note that a DC input is applied between the input terminal 12 and the input terminal 12' (ground level).

また、リーケージトランス13の第二の巻線す
なわち一次側の別巻線N2にはダイオードとコン
デンサからなる整流回路16が接続されてDC出
力を得るように構成され、第三の巻線すなわち二
次巻線N3には共振コンデンサ17が接続されて
AC出力を得る構成となつている。
Further, a rectifier circuit 16 consisting of a diode and a capacitor is connected to the second winding of the leakage transformer 13, that is, another winding N2 on the primary side, and is configured to obtain a DC output, and the third winding, that is, the secondary winding A resonant capacitor 17 is connected to the winding N3 .
It is configured to obtain AC output.

尚、二次巻線N3のうち端子N31,N32間は共振
コンデンサ17が接線され、並列共振回路を構成
する共振巻線であり、端子N31,N33間は第二の
出力(AC出力)を得るための第三の巻線(二次
巻線N3)である。
In addition, the resonant capacitor 17 is connected between the terminals N 31 and N 32 of the secondary winding N 3 and is a resonant winding that constitutes a parallel resonant circuit, and the second output ( This is the third winding (secondary winding N 3 ) for obtaining AC output).

本実施例では共振巻線と第三の巻線が一部
(N31〜N32)共有する形となつているが、この両
者がN31〜N32間を全て共有しても、又、全く別
個の巻線を使用してもかまわない。
In this embodiment, the resonant winding and the third winding share a part (N 31 to N 32 ), but even if both share all of N 31 to N 32 , Completely separate windings may also be used.

なお、共振コンデンサ17を二次巻線N3に接
続することによりリーケージトランス13は鉄共
振トランスを構成する。
Note that by connecting the resonant capacitor 17 to the secondary winding N3 , the leakage transformer 13 constitutes an iron resonant transformer.

第9図はリーケージトランスの断面図でありそ
の詳細を説明するものである。
FIG. 9 is a sectional view of the leakage transformer and explains its details.

40は主磁気回路を構成する鉄心であり、41
は一次側と二次側の間に設けられたシヤントパス
鉄心であり、一次、二次側の間に洩れ磁束を発生
させ、一次、二次間を疎結合にするものである。
40 is an iron core that constitutes the main magnetic circuit, and 41
is a shunt pass iron core provided between the primary side and the secondary side, which generates leakage magnetic flux between the primary and secondary sides and provides loose coupling between the primary and secondary sides.

そして、シヤントパス鉄心を境にして一次側磁
気回路には第1の巻線N1、第2の巻線N2が、二
次側磁気回路には第3の巻線N3が巻回されてい
る。又、42は巻線を巻くためのボビンである。
A first winding N 1 and a second winding N 2 are wound around the shunt pass iron core in the primary magnetic circuit, and a third winding N 3 is wound in the secondary magnetic circuit. There is. Further, 42 is a bobbin for winding the winding wire.

上記構成で、第5図a,bはスイツチングトラ
ンジスタ14,14′のオン・オフのタイミング
チヤートであり、高レベルをオン、低レベルをオ
フとする。第5図aはスイツチングトランジスタ
14の動作を示し、第5図bはスイツチングトラ
ンジスタ14′の動作を示している。この場合、
デイユーテイサイクルδは、 δ=TON/Tと仮定する。
In the above configuration, FIGS. 5a and 5b are on/off timing charts of the switching transistors 14, 14', with a high level being on and a low level being off. FIG. 5a shows the operation of the switching transistor 14, and FIG. 5b shows the operation of the switching transistor 14'. in this case,
The duty cycle δ is assumed to be δ=T ON /T.

第3図においてデイユーテイサイクルδを変化
させた場合、AC出力の電圧は第4図のような変
化をする。第4図においてCはリーケージトラン
ス13がリーケージタイプでなく共振コンデンサ
17も接続されていない一般のトランスの場合
で、デイユーテイサイクルδとAC出力電圧の関
係は正比例になる。リーケージトランス13を鉄
共振タイプとし、しかも鉄共振トランスの共振周
波数すなわちリーケージトランス13の2次側磁
気回路に巻回された共振巻線N31〜N32間のイン
ダクタンスと共振コンデンサ17で決定される共
振周波数とインバータの発振周波数を同じ値にす
ると、デイユーテイサイクルδ−AC出力電圧の
カーブはaのようになる。デイユーテイサイクル
δが小さい状態では共振周期に対して十分なスイ
ツチングトランジスタ14,14′のオン時間が
得られないため、鉄共振トランスは共振せず、
AC出力にはほとんど電圧が現われない。しかし
共振開始デイユーテイサイクルδsを越えると、出
力電圧が上昇し始め(一般に鉄共振トランスでは
入力電圧を上昇させていくとある点を境に、それ
以下の入力電圧の領域では出力電圧はほとんど発
生せず、それ以上の入力電圧の領域では入力電圧
に応じて出力電圧が急激に上昇する。その境界を
共振開始点と言う)、デイユーテイサイクルがδs
〜40%程度の範囲ではデイユーテイサイクルに対
して出力はほぼ一次関数的に上昇する。そして、
デイユーテイサイクルが40%〜50%になると印加
されるパルスのオン時間TONが鉄共振トランスの
共振周波数の半周期とほぼ一致し、完全な共振状
態となるので、それ以上デイユーテイサイクルδ
を大きくしてもそれほどAC出力電圧は増大しな
くなる。
When the duty cycle δ is changed in FIG. 3, the AC output voltage changes as shown in FIG. 4. In FIG. 4, C is a case where the leakage transformer 13 is a general transformer in which the leakage transformer 13 is not of the leakage type and the resonant capacitor 17 is not connected, and the relationship between the duty cycle δ and the AC output voltage is directly proportional. The leakage transformer 13 is of a ferro-resonant type, and the resonance frequency of the ferro-resonant transformer is determined by the inductance between the resonance windings N 31 and N 32 wound around the secondary side magnetic circuit of the leakage transformer 13 and the resonance capacitor 17. When the resonance frequency and the oscillation frequency of the inverter are set to the same value, the duty cycle δ-AC output voltage curve becomes as shown in a. When the duty cycle δ is small, the on time of the switching transistors 14 and 14' is not sufficient for the resonance period, so the ferro-resonant transformer does not resonate.
Almost no voltage appears on the AC output. However, when the resonance start duty cycle δ s is exceeded, the output voltage begins to rise (in general, in a ferro-resonant transformer, as the input voltage increases, after a certain point, the output voltage decreases in the input voltage range below that point). (The boundary is called the resonance starting point) and the duty cycle is δ s.
In the range of ~40%, the output increases almost linearly with respect to the duty cycle. and,
When the day-to-day cycle reaches 40% to 50%, the on-time T ON of the applied pulse almost matches the half period of the resonant frequency of the ferro-resonant transformer, resulting in a complete resonant state. δ
Even if you increase , the AC output voltage will not increase that much.

このように共振開始デイユーテイサイクル以下
にすることにより、AC出力の電圧が非常に小さ
な領域を実現させることができる。
By keeping the duty cycle below the resonance start duty cycle in this way, it is possible to realize an extremely small range of AC output voltage.

第4図のbは鉄共振トランスの共振周波数とイ
ンバータの発振周波数が少しずれているときのカ
ーブである。この場合も同様にAC出力の電圧が
非常に小さな領域を実現させることは可能であ
る。しかし、共振開始デイユーテイサイクルδs
は上記δsに比べて低くなるのでそのデイユーテイ
サイクルの範囲は必然的に小さくなる。
FIG. 4b shows a curve when the resonant frequency of the iron resonant transformer and the oscillation frequency of the inverter are slightly different. In this case as well, it is possible to realize a region where the AC output voltage is extremely small. However, the resonance start duty cycle δ s
Since δ s is lower than the above-mentioned δ s , the range of its duty cycle is necessarily small.

一方、リーケージトランス13の一次側磁気回
路に巻回された第二の巻線N2は、疎結合となつ
ている2次側磁気回路の共振の影響を受けないの
で、スイツチングトランジスタ14,14′でパ
ルスドライブされる第一の巻線N1、DC出力を得
るための第二の巻線N2の電圧は方形波となる。
DC出力は、方形波出力を整流回路16にて整流
しているのでスイツチングトランジスタ14,1
4′のオン時間およびデイユーテイサイクルδに
無関係に一定となる。すなわち、DC出力は整流
回路16のコンデンサの端子電圧を出力としてお
り、このコンデンサにはダイオードの順方向降下
電圧を無視すれば第二の巻線N2に発生したピー
ク電圧が充電されることになり、したがつてデイ
ユーテイサイクルδが変化してもピーク電圧は変
化しないでDC出力はデイユーテイサイクルに関
係なく一定となる。ただし、ある限度以上に小さ
くなると(δ=0〜δ0)第6図に示すようにDC
出力電圧は急激に低下する。
On the other hand, the second winding N 2 wound around the primary magnetic circuit of the leakage transformer 13 is not affected by the resonance of the loosely coupled secondary magnetic circuit, so the switching transistors 14 and 14 are not affected by the resonance of the loosely coupled secondary magnetic circuit. The voltage of the first winding N 1 which is pulse-driven with ′, and the voltage of the second winding N 2 to obtain a DC output becomes a square wave.
Since the DC output is rectified by the rectifier circuit 16, the square wave output is rectified by the switching transistors 14 and 1.
4' remains constant regardless of the on-time and the duty cycle δ. In other words, the DC output is the terminal voltage of the capacitor of the rectifier circuit 16, and if the forward voltage drop of the diode is ignored, this capacitor will be charged with the peak voltage generated in the second winding N2 . Therefore, even if the duty cycle δ changes, the peak voltage does not change, and the DC output remains constant regardless of the duty cycle. However, if it becomes smaller than a certain limit (δ = 0 to δ 0 ), the DC
The output voltage drops rapidly.

DC出力電圧が急激に低下するのは、スイツチ
ングトランジスタ14,14′はある程度の蓄積
時間によるターンオフの遅れが存在するため、あ
るパルス幅以下のオン時間にすることが不可能で
あり、それ以下のパルス幅にしようとするとデイ
ユーテイサイクルが0となつてしまう。この最小
限度のパルス幅で決定されるデイユーテイサイク
ルδ0を最小デイユーテイサイクルと呼ぶことにす
る。
The reason why the DC output voltage suddenly decreases is that the switching transistors 14 and 14' have a turn-off delay due to a certain amount of accumulation time, so it is impossible to make the on time less than a certain pulse width. If you try to set the pulse width to , the duty cycle will become 0. The duty cycle δ 0 determined by this minimum pulse width will be referred to as the minimum duty cycle.

以上のような鉄共振トランスとスイツチングト
ランジスタのデイユーテイサイクルδの性質を利
用して、デイユーテイサイクルδを最小デイユー
テイサイクルδ0〜共振開始デイユーテイサイクル
δsに設定することにより、DC出力は通常とほと
んど変わらない出力電圧を維持した状態でAC出
力には出力電圧を非常に低下させたモードを作る
ことができる。そして、この共振開始デイユーテ
イサイクルδsは共振回路のQ、鉄共振トランスの
共振周波数とスイツチングトランジスタのオン・
オフ周波数の比によつてある程度設定可能であ
る。
Utilizing the characteristics of the duty cycle δ of the ferro-resonant transformer and switching transistor as described above, the duty cycle δ can be set from the minimum duty cycle δ 0 to the resonance start duty cycle δ s. This makes it possible to create a mode in which the output voltage of the AC output is greatly reduced, while the output voltage of the DC output remains almost the same as normal. This resonance start duty cycle δ s is determined by the Q of the resonant circuit, the resonant frequency of the ferro-resonant transformer, and the ON/OFF state of the switching transistor.
It can be set to some extent by the off frequency ratio.

第7図は上述のような本発明のインバータ式多
出力電源を電子複写機用電源に使用した例の回路
図を示している。入力端子の一方12はリーケー
ジトランス13の一次巻線N1の中間タツプに接
続され、この一次巻線N1の両端はスイツチング
トランジスタ14,14′のコレクタに接続され、
このスイツチングトランジスタ14,14′のエ
ミツタはアースされ、ベースにはステアリング回
路18が接続され、このステアリング回路18に
はパルス幅変調器19が接続され、このパルス幅
変調器19には一定の周波数の信号を作り出すパ
ルス発生回路15が接続されている。上記ステア
リング回路18はパルス幅変調器19の出力の1
相信号を第5図a,bに示すような2相信号に変
換する働きをする。
FIG. 7 shows a circuit diagram of an example in which the inverter type multi-output power supply of the present invention as described above is used as a power supply for an electronic copying machine. One of the input terminals 12 is connected to the intermediate tap of the primary winding N1 of the leakage transformer 13, and both ends of this primary winding N1 are connected to the collectors of the switching transistors 14, 14'.
The emitters of the switching transistors 14, 14' are grounded, and the bases are connected to a steering circuit 18, to which a pulse width modulator 19 is connected. A pulse generation circuit 15 that generates a signal is connected. The steering circuit 18 outputs one of the outputs of the pulse width modulator 19.
It functions to convert phase signals into two-phase signals as shown in FIG. 5a and b.

上記リーケージトランス13の一次側磁気回路
の別巻線N2の一端には整流用ダイオード20、
整流用のフイルタコンデンサ21、抵抗22、定
電圧素子23の回路が接続され、その端部には
DC出力1を得るようになつている。また、抵抗
22、定電圧素子23により簡単なレギユレータ
を構成している。
A rectifier diode 20 is connected to one end of the separate winding N2 of the primary magnetic circuit of the leakage transformer 13.
A circuit consisting of a rectifying filter capacitor 21, a resistor 22, and a constant voltage element 23 is connected, and the end thereof is
It is designed to obtain DC output 1. Further, the resistor 22 and the constant voltage element 23 constitute a simple regulator.

第7図のDC出力1を得る方法は少し変則であ
り、普通は第8図のように、一次側磁気回路の別
巻線N2は一次巻線N1と完全に分離され、別巻線
N2の両端をダイオード20、フイルタコンデン
サ21により整流させることにより得られる。し
かし、第7図の回路においては、特にDC出力1
と接地間を絶縁する、すなわちフローテイングす
る必要がないので、一次側磁気回路に巻回される
巻線(N1、N2)の接続リード線を少しでも省略
させる(この場合一本省略)ためにこのような変
則的な接続としている。
The method of obtaining DC output 1 in Figure 7 is a little unusual; usually, as shown in Figure 8, the separate winding N2 of the primary magnetic circuit is completely separated from the primary winding N1, and the separate winding N2 is completely separated from the primary winding N1.
This is obtained by rectifying both ends of N 2 with a diode 20 and a filter capacitor 21. However, in the circuit shown in Figure 7, especially the DC output 1
Since there is no need to insulate or float between the magnetic circuit and the ground, the connection lead wires of the windings (N 1 , N 2 ) wound around the primary side magnetic circuit can be omitted as much as possible (in this case, one wire is omitted). This is why we have made this irregular connection.

さらに、第9図に示すリーケージトランスの二
次側磁気回路には電圧検出用巻線N4が設けられ、
そして、第7図に示すようにこの電圧検出用巻線
N4にはダイオードブリツジ回路24、コンデン
サ25が接続されて検出電圧をDCに変換し、可
変抵抗26で検出電圧を分圧し、さらに分圧比を
可変している。27は基準電圧を得る電源で28
は誤差増幅器、29〜32は抵抗で、抵抗29〜
31は基準電圧を分圧している。33はトランジ
スタでスイツチング素子として働く。32はこの
トランジスタ33のベース抵抗であり、34は
AC出力のオン・オフ制御入力端子である。また、
35はパルス幅変調器19のオン・オフ制御入力
端子である。
Furthermore, a voltage detection winding N4 is provided in the secondary side magnetic circuit of the leakage transformer shown in FIG.
Then, as shown in Figure 7, this voltage detection winding
A diode bridge circuit 24 and a capacitor 25 are connected to N4 to convert the detected voltage into DC, and the detected voltage is divided by a variable resistor 26, and the voltage dividing ratio is further varied. 27 is the power supply for obtaining the reference voltage; 28
is an error amplifier, 29 to 32 are resistors, and resistors 29 to 32 are resistors.
31 divides the reference voltage. 33 is a transistor which functions as a switching element. 32 is the base resistance of this transistor 33, and 34 is the base resistance of this transistor 33.
AC output on/off control input terminal. Also,
35 is an on/off control input terminal of the pulse width modulator 19.

また、リーケージトランス13の二次側には二
次巻線N3が設けられ、この二次巻線N3には共振
コンデンサ17が接続され、トランスを鉄共振ト
ランスとし、この二次巻線N3の両端にはAC出力
を得る構成となつている。
Further, a secondary winding N3 is provided on the secondary side of the leakage transformer 13, a resonant capacitor 17 is connected to this secondary winding N3 , the transformer is made into an iron resonant transformer, and this secondary winding N3 is connected to the secondary winding N3. 3 is configured to obtain AC output at both ends.

上記構成で、DC出力は数百ボルトを安定に出
す出力で負荷としては複写機の現像バイアスとし
て使用される。このDC出力は一次側を整流して
出力を得ているので、入力電圧が一定であればス
イツチングトランジスタ14,14′のデイユー
テイサイクルδには無関係に一定な出力を出すこ
とができるが、入力電圧の変動により比例して
DC出力の電圧も変動してしまうので簡単なレギ
ユレータを構成する抵抗22、定電圧素子23を
設けてDC出力の電圧が一定になるように構成し
ている。
With the above configuration, the DC output stably produces several hundred volts and is used as a developing bias in a copying machine as a load. This DC output is obtained by rectifying the primary side, so if the input voltage is constant, a constant output can be produced regardless of the duty cycle δ of the switching transistors 14 and 14'. , proportionally due to input voltage variations.
Since the voltage of the DC output also fluctuates, a resistor 22 and a constant voltage element 23 constituting a simple regulator are provided to keep the voltage of the DC output constant.

パルス幅変調器19がパルス幅変調器19の制
御入力d,fの電圧を高くしたときパルス幅が大
きくなり、cの電圧を低くするとパルスを停止さ
せる構成のものであるとすると、オン・オフ制御
入力35の入力レベルを低くすることによりDC
出力、AC出力はともに停止し、入力レベルを高
くするとDC出力、AC出力は動作状態となる。d
は誤差増幅器28の出力であり、フイードバツク
ループを構成し、fはパルス幅の最大制限を規制
するための入力であり、通常スイツチングレギユ
レータではトランスの磁気飽和を防止するために
この機能は不可欠である。このパルス幅の最大制
限値は使用範囲でのデイユーテイサイクルδより
も少し大き目に設定されなければならない。抵抗
29,30はその設定を行うものである。
Assuming that the pulse width modulator 19 has a configuration in which the pulse width increases when the voltage of the control inputs d and f of the pulse width modulator 19 is increased, and the pulse is stopped when the voltage of the control input c is decreased, the on/off DC by lowering the input level of control input 35.
Both output and AC output stop, and when the input level is raised, DC output and AC output become operational. d
is the output of the error amplifier 28, which constitutes a feedback loop, and f is the input for regulating the maximum limit of the pulse width, which is normally used in switching regulators to prevent magnetic saturation of the transformer. Functionality is essential. The maximum limit value of this pulse width must be set slightly larger than the duty cycle δ in the usage range. Resistors 29 and 30 are used to make the settings.

AC出力のオン・オフ制御入力端子34に高い
レベルの入力が印加されると、トランジスタ33
はオンとなり、fの電圧は低下する。このとき、
電圧は抵抗31によつて自由に設定可能であるの
でそのときのデイユーテイサイクルδを自由に設
定することができる。
When a high level input is applied to the AC output on/off control input terminal 34, the transistor 33
turns on, and the voltage at f decreases. At this time,
Since the voltage can be freely set by the resistor 31, the duty cycle δ at that time can be freely set.

この実施例の場合、トランジスタ33がオンし
たときのデイユーテイサイクルδを最小デイユー
テイサイクルδ0〜共振開始デイユーテイサイクル
δs(実測値では2%〜15%)に設定するのが適切
であつた。デイユーテイサイクルδがδ0〜δsの範
囲では、DC出力の電圧は通常のデイユーテイサ
イクルδすなわちデイユーテイサイクルがδs以上
の場合と変化なく、一方、AC出力では通常数
KVの出力電圧のものが数百Vまで低下するモー
ドを作ることができる。AC出力の負荷としては
コロナ放電器となるので、もちろん数百Vではコ
ロナ放電は起り得ないし、また、紙粉、トナーの
コロナ放電器への吸着の効果もほとんどないので
実質上負荷としては停止の状態を作ることができ
る。
In the case of this embodiment, the duty cycle δ when the transistor 33 is turned on is set to the minimum duty cycle δ 0 to the resonance start duty cycle δ s (actually measured values are 2% to 15%). It was appropriate. When the duty cycle δ is in the range δ 0 to δ s , the voltage of the DC output is unchanged from the normal duty cycle δ, that is, when the duty cycle is δ s or more, whereas for the AC output, the voltage is
It is possible to create a mode in which the output voltage of KV drops to several hundred volts. Since the AC output load is a corona discharger, corona discharge cannot occur at a voltage of several hundred volts, and the adsorption effect of paper dust and toner to the corona discharger is also negligible, so it virtually stops as a load. It is possible to create a state of

このようにAC出力のオン・オフ制御入力端子
34の入力によりDC出力の電圧を変動させるこ
となく、AC出力をオン・オフすることができる。
In this way, the AC output can be turned on and off without changing the voltage of the DC output by inputting the AC output on/off control input terminal 34.

第8図は他の複写機用電源に用いた例を示して
おり、第7図は鉄共振トランスの駆動がプツシユ
プルであつたのに対し、シングルとなつている。
そのため、ステアリング回路18は不要である。
また、第7図では一次巻線N1と同一の巻線を用
いてDC出力を得るようにしていたが、別の巻線
N2としDC出力はフローテイング状態になつてい
る。
FIG. 8 shows an example of use in a power source for another copying machine, in which the ferro-resonant transformer is driven by a single drive, whereas in FIG. 7 the drive is push-pull.
Therefore, the steering circuit 18 is unnecessary.
In addition, in Figure 7, the same winding as the primary winding N1 was used to obtain DC output, but a different winding
With N2 , the DC output is in a floating state.

AC出力は、第7図ではAC定電圧出力であつた
のに対し、第8図では二次巻線N3にダイオード
36、コンデンサ37の整流回路を設けてDC定
電流出力を得る構成となつている。また、可変抵
抗26は第7図では出力電圧の検出分圧に使用し
ていたが、第8図では出力電流の検出に使用して
いる。38はトランジスタ、39はベース抵抗
で、第8図はパルス幅変調器19にパルス停止入
力cがない場合、パルス幅最大制限入力を利用し
てトランジスタ38をオンさせることにより最大
限値を0%にし、DC出力、AC出力の両方ともオ
フになるように構成したものである。
The AC output is an AC constant voltage output in Fig. 7, whereas in Fig. 8, a rectifier circuit consisting of a diode 36 and a capacitor 37 is provided in the secondary winding N3 to obtain a DC constant current output. ing. Further, although the variable resistor 26 is used for detecting the output voltage in FIG. 7, it is used for detecting the output current in FIG. 38 is a transistor, 39 is a base resistor, and FIG. 8 shows that when the pulse width modulator 19 does not have a pulse stop input c, the maximum value is set to 0% by turning on the transistor 38 using the pulse width maximum limit input. It is configured so that both DC output and AC output are turned off.

発明の効果 以上のように本発明のインバータ式多出力電源
は、トランス1個、インバータ1回路で2つの出
力が得られ、しかもそのうちの1出力がオン・オ
フ可能なかめ、その出力がコロナ放電負荷のよう
に完全なオフ状態を必要としない場合には実質上
トランス2個、インバータ2回路分の機能を有す
ることになり、大幅な価格の低減化が計れる。ま
た、オン・オフしたい出力が高電圧の場合にリー
ドリレーを必要としないため信頼性が向上するだ
けでなく、価格の点でも有利となる。さらに、一
方の出力をオン・オフする場合、オン・オフ制御
に必要なものはパルス幅の信号のみであるため、
小さい電流、低い電圧、低電力で制御でき、オ
ン・オフのドライブ回路にもコストがかからな
い。また、鉄共振トランスを使用しているため、
AC出力を低歪率で得ることができ、もちろん、
DC出力も得ることができる。
Effects of the Invention As described above, the inverter type multi-output power supply of the present invention can obtain two outputs with one transformer and one inverter circuit, and one output can be turned on and off. When a load does not require a complete off state, it essentially has the functions of two transformers and two inverter circuits, resulting in a significant cost reduction. Furthermore, when the output to be turned on or off is a high voltage, a reed relay is not required, which not only improves reliability but also provides an advantage in terms of cost. Furthermore, when turning one output on and off, all that is required for on/off control is a pulse width signal.
It can be controlled with small current, low voltage, and low power, and there is no cost for the on/off drive circuit. In addition, since it uses a ferro-resonant transformer,
AC output can be obtained with low distortion, and of course,
DC output can also be obtained.

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

第1図、第2図は従来のインバータ式多出力電
源を示す電気的回路図、第3図は本発明のインバ
ータ式多出力電源の一実施例を示す電気的回路
図、第4図は同電源のAC出力のデイユーテイサ
イクルδとの関係を示す特性図、第5図a,bは
スイツチングトランジスタのオン・オフ動作を示
すタイミングチャート、第6図は同電源のDC出
力とデイユーテイサイクルδとの関係を示す特性
図、第7図、第8図は同電源の使用例を示す電気
的回路図、第9図はリーケージトランスの構造を
示す断面図である。 12,12′……入力端子、13……リーケー
ジトランス、14,14′……スイツチングトラ
ンジスタ、15……パルス発生回路、16……整
流回路、17……共振コンデンサ、N1……一次
巻線、N2……別巻線、N3……二次巻線。
1 and 2 are electrical circuit diagrams showing a conventional inverter-type multi-output power supply, FIG. 3 is an electrical circuit diagram showing an embodiment of the inverter-type multi-output power supply of the present invention, and FIG. 4 is an electrical circuit diagram showing the same. A characteristic diagram showing the relationship between the AC output of the power supply and the duty cycle δ, Figures 5a and b are timing charts showing the on/off operation of the switching transistor, and Figure 6 shows the DC output and duty cycle of the same power supply. FIGS. 7 and 8 are electrical circuit diagrams showing examples of use of the power supply, and FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a leakage transformer. 12, 12'... Input terminal, 13... Leakage transformer, 14, 14'... Switching transistor, 15... Pulse generation circuit, 16... Rectifier circuit, 17... Resonant capacitor, N 1 ... Primary winding wire, N 2 ... separate winding, N 3 ... secondary winding.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一次側磁気回路に巻回された少なくとも第一
の巻線、第二の巻線を有し二次側磁気回路に巻回
された少なくとも第三の巻線を有するリーケージ
トランスと、上記第三の巻線と共振コンデンサに
よる並列共振回路と、直流入力と上記第一の巻線
に直列に接続されたスイツチング素子と、上記並
列共振回路の共振周波数に一致する一定周波数で
制御可能なデイユーテイサイクルのパルスを上記
スイツチング素子の入力信号として与えるパルス
発生回路と、上記パルスのデイユーテイサイクル
が最小デイユーテイサイクル以上で上記並列共振
回路の共振開始デイユーテイサイクル以下の範囲
に設定された第一のモードと上記共振開始デイユ
ーテイサイクル以上で動作する第二のモードのデ
イユーテイサイクルを切換える切換え回路と、上
記第二の巻線に整流回路を接続して直流の第一の
出力を得るとともに上記第三の巻線から第二の出
力を得るように構成したインバータ式多出力電
源。
1. A leakage transformer having at least a first winding and a second winding wound around a primary magnetic circuit and at least a third winding wound around a secondary magnetic circuit; A parallel resonant circuit consisting of a winding and a resonant capacitor, a switching element connected in series to the DC input and the first winding, and a duty cycle that can be controlled at a constant frequency matching the resonant frequency of the parallel resonant circuit. a pulse generation circuit that provides cycle pulses as input signals to the switching element, and a duty cycle of the pulses set in a range that is greater than or equal to the minimum duty cycle and less than or equal to the resonance start duty cycle of the parallel resonant circuit. A switching circuit that switches the duty cycle of a first mode and a second mode that operates at a frequency equal to or higher than the resonance start duty cycle, and a rectifier circuit connected to the second winding to generate a first DC output. and a second output from the third winding.
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