JP3263272B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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- JP3263272B2 JP3263272B2 JP06003295A JP6003295A JP3263272B2 JP 3263272 B2 JP3263272 B2 JP 3263272B2 JP 06003295 A JP06003295 A JP 06003295A JP 6003295 A JP6003295 A JP 6003295A JP 3263272 B2 JP3263272 B2 JP 3263272B2
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- Japan
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- power supply
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- rectifier
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源を入力とする
スイッチング電源装置に関するものである。
スイッチング電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の交流電源を入力とするス
イッチング電源装置の一例を示すもので、交流電源１に
接続された、例えば全波整流ブリッジ回路などの整流回
路２と、この整流回路２に接続されたスイッチング回路
３とから構成され、スイッチング回路３の出力には負荷
４が接続されている。この従来のスイッチング電源装置
におけるスイッチング回路３は、出力トランス５の二次
側には、基準電圧を内蔵した電圧検出器６とこれを出力
するホトカプラ発光部７と出力電圧Ｅo を分圧する抵抗
器８，９とからなる電圧検出部１０と、整流ダイオード
１１と、平滑コンデンサ１２が設けられている。
イッチング電源装置の一例を示すもので、交流電源１に
接続された、例えば全波整流ブリッジ回路などの整流回
路２と、この整流回路２に接続されたスイッチング回路
３とから構成され、スイッチング回路３の出力には負荷
４が接続されている。この従来のスイッチング電源装置
におけるスイッチング回路３は、出力トランス５の二次
側には、基準電圧を内蔵した電圧検出器６とこれを出力
するホトカプラ発光部７と出力電圧Ｅo を分圧する抵抗
器８，９とからなる電圧検出部１０と、整流ダイオード
１１と、平滑コンデンサ１２が設けられている。
【０００３】また、出力トランス５の一次側には、主ト
ランジスタ１３のベース・エミッタ間に接続された制御
用トランジスタ１４とその時定数回路を形成する抵抗器
１５およびコンデンサ１６と，帰還巻線１７の一端と制
御用トランジスタ１４のベースとの間に接続されたホト
カプラ受光部１８とからなる制御回路部１９と、入力コ
ンデンサ２０と、主トランジスタ１３等の制御用のダイ
オード２１，コンデンサ２２，抵抗器２３，２４などが
設けられている。このスイッチング電源装置では、ホト
カプラ受光部１８と抵抗器１５を流れる電流とコンデン
サ１６により形成される時定数回路で、点ａの電位が制
御用トランジスタ１４の電圧（ＶＢＥ）を越えると、当
該トランジスタ１４はオンし、主トランジスタ１３のベ
ース電流を吸収してこれをオフさせるものである。
ランジスタ１３のベース・エミッタ間に接続された制御
用トランジスタ１４とその時定数回路を形成する抵抗器
１５およびコンデンサ１６と，帰還巻線１７の一端と制
御用トランジスタ１４のベースとの間に接続されたホト
カプラ受光部１８とからなる制御回路部１９と、入力コ
ンデンサ２０と、主トランジスタ１３等の制御用のダイ
オード２１，コンデンサ２２，抵抗器２３，２４などが
設けられている。このスイッチング電源装置では、ホト
カプラ受光部１８と抵抗器１５を流れる電流とコンデン
サ１６により形成される時定数回路で、点ａの電位が制
御用トランジスタ１４の電圧（ＶＢＥ）を越えると、当
該トランジスタ１４はオンし、主トランジスタ１３のベ
ース電流を吸収してこれをオフさせるものである。
【０００４】そして、このとき、電圧検出部１０で出力
電圧を検出し、制御回路部１９のホトカプラ受光部１８
のトランジスタの電流を可変して、制御用トランジスタ
１４を介して主トランジスタ１３のオン・オフを制御
し、出力電圧を一定に保つようにしているものである。
このスイッチング回路３において、出力トランス５の一
次巻線２５に入力電源電圧Ｅi が印加されると、一次巻
線２５の電流は増加しエネルギーが蓄積され、主トラン
ジスタ１３のコレクタ電流が所定値に達して、ベース電
流の減少により主トランジスタ１３がオフすると、一次
巻線２５に蓄積されていたエネルギーは、二次巻線２６
と整流ダイオード１１を通して負荷４に供給される。こ
の一次巻線２５のエネルギーの蓄積と放出の繰り返しに
より、安定的に負荷４に直流電力が供給される。
電圧を検出し、制御回路部１９のホトカプラ受光部１８
のトランジスタの電流を可変して、制御用トランジスタ
１４を介して主トランジスタ１３のオン・オフを制御
し、出力電圧を一定に保つようにしているものである。
このスイッチング回路３において、出力トランス５の一
次巻線２５に入力電源電圧Ｅi が印加されると、一次巻
線２５の電流は増加しエネルギーが蓄積され、主トラン
ジスタ１３のコレクタ電流が所定値に達して、ベース電
流の減少により主トランジスタ１３がオフすると、一次
巻線２５に蓄積されていたエネルギーは、二次巻線２６
と整流ダイオード１１を通して負荷４に供給される。こ
の一次巻線２５のエネルギーの蓄積と放出の繰り返しに
より、安定的に負荷４に直流電力が供給される。
【０００５】このようなスイッチング電源装置におい
て、一次巻線２５に蓄積されていたエネルギーが、例え
ばスイッチング回路３の導通期間が必要以上に長くなっ
た場合、或いは出力側のインピーダンスが急に高くなっ
た場合は、一次巻線２５に蓄積されていたエネルギーが
充分に負荷４に放出されなくなり、このエネルギーは整
流器２側に電圧として印加される。この場合、通常の交
流電源を入力とするスイッチング電源装置では、比較的
に容量の大きい入力コンデンサ２０により、このエネル
ギーを吸収することができた。
て、一次巻線２５に蓄積されていたエネルギーが、例え
ばスイッチング回路３の導通期間が必要以上に長くなっ
た場合、或いは出力側のインピーダンスが急に高くなっ
た場合は、一次巻線２５に蓄積されていたエネルギーが
充分に負荷４に放出されなくなり、このエネルギーは整
流器２側に電圧として印加される。この場合、通常の交
流電源を入力とするスイッチング電源装置では、比較的
に容量の大きい入力コンデンサ２０により、このエネル
ギーを吸収することができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
電子機器の一般家庭への普及により、商用電源の電流波
形に高調波成分が含まれることによる障害が多くなり、
その影響が大きくなりつつある。このようなことから、
ＩＥＣ（国際電気標準会議）規則（ＩＥＣ ５５５−
２）により、電源装置等において発生する高調波電流成
分の値を規制することが検討されている。この場合、前
述したスイッチング回路３の入力コンデンサ２０を除去
することにより、高調波成分の発生を抑制することは可
能になる。しかし、入力コンデンサ２０の除去により、
出力トランス５のリセット不良による磁束の飽和や、予
期しない経路への電流の流入という問題が生ずる。本発
明は、簡単な回路構成により、入力コンデンサを除去す
ることによる問題を解決したものである。
電子機器の一般家庭への普及により、商用電源の電流波
形に高調波成分が含まれることによる障害が多くなり、
その影響が大きくなりつつある。このようなことから、
ＩＥＣ（国際電気標準会議）規則（ＩＥＣ ５５５−
２）により、電源装置等において発生する高調波電流成
分の値を規制することが検討されている。この場合、前
述したスイッチング回路３の入力コンデンサ２０を除去
することにより、高調波成分の発生を抑制することは可
能になる。しかし、入力コンデンサ２０の除去により、
出力トランス５のリセット不良による磁束の飽和や、予
期しない経路への電流の流入という問題が生ずる。本発
明は、簡単な回路構成により、入力コンデンサを除去す
ることによる問題を解決したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるスイッチン
グ電源装置は、商用交流入力電圧を整流して単一極性の
電圧波形を形成する整流回路と、該整流回路の出力を入
力とする入力コンデンサを有しないフライバック型スイ
ッチング回路と、前記整流回路と前記フライバック型ス
イッチング回路との間に設けられた、前記整流回路の整
流ダイオードの逆回復時間より短い逆回復時間を有する
逆流阻止用ダイオードとを備えたものである。
グ電源装置は、商用交流入力電圧を整流して単一極性の
電圧波形を形成する整流回路と、該整流回路の出力を入
力とする入力コンデンサを有しないフライバック型スイ
ッチング回路と、前記整流回路と前記フライバック型ス
イッチング回路との間に設けられた、前記整流回路の整
流ダイオードの逆回復時間より短い逆回復時間を有する
逆流阻止用ダイオードとを備えたものである。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す回路図で、
従来例として示した図２と同一部分は同一符号で示し、
その説明を省略する。本発明のスイッチング電源装置が
図２に示した従来例と相違するところは、従来例のスイ
ッチング回路３に設けられていた入力コンデンサ２０を
除去し、整流回路２とスイッチング回路３との間に逆流
阻止用のダイオード２７を設けたものである。このスイ
ッチング電源装置の回路動作は、図２に示した従来例と
同様にスイッチング回路３は、スイッチングサイクル毎
に出力トランス５の一次巻線２５にエネルギーを蓄積
し、かつその二次巻線２６に放出する作用を繰り返して
負荷側に電力を供給する。この蓄積されたエネルギーを
放出する際に、それを吸収する手段即ち入力コンデンサ
２０を備えていない場合、スイッチング回路３側に前記
蓄積エネルギーの放出に基づく電圧を発生するが、この
電圧が整流回路２の出力側の電圧よりも高い場合であっ
ても、整流回路２とスイッチング回路３との間に設けら
れている逆流阻止用のダイオード２７は逆バイアスさ
れ、スイッチング回路３側から整流回路２への電流の流
れは阻止されることになる。
従来例として示した図２と同一部分は同一符号で示し、
その説明を省略する。本発明のスイッチング電源装置が
図２に示した従来例と相違するところは、従来例のスイ
ッチング回路３に設けられていた入力コンデンサ２０を
除去し、整流回路２とスイッチング回路３との間に逆流
阻止用のダイオード２７を設けたものである。このスイ
ッチング電源装置の回路動作は、図２に示した従来例と
同様にスイッチング回路３は、スイッチングサイクル毎
に出力トランス５の一次巻線２５にエネルギーを蓄積
し、かつその二次巻線２６に放出する作用を繰り返して
負荷側に電力を供給する。この蓄積されたエネルギーを
放出する際に、それを吸収する手段即ち入力コンデンサ
２０を備えていない場合、スイッチング回路３側に前記
蓄積エネルギーの放出に基づく電圧を発生するが、この
電圧が整流回路２の出力側の電圧よりも高い場合であっ
ても、整流回路２とスイッチング回路３との間に設けら
れている逆流阻止用のダイオード２７は逆バイアスさ
れ、スイッチング回路３側から整流回路２への電流の流
れは阻止されることになる。
【０００９】この場合、ダイオード２７の動作速度は、
整流回路２の整流ダイオードの動作速度に比較して高速
であることが必要である。即ち、ダイオード２７の逆回
復時間（ｔrr）は、整流回路２の整流ダイオードの逆回
復時間（ｔrr）よりも短いことを要するものである。例
えば、整流回路２の整流ダイオードの逆回復時間（ｔr
r）は、５０〜１００Ｈｚ程度の周波数に対応している
ので、数マイクロ秒であるのに対し、本発明におけるダ
イオード２７の逆回復時間（ｔrr）は、１００ｋＨｚ以
上のスイッチング回路に接続されるため、数百ナノ秒以
下でなければならない。
整流回路２の整流ダイオードの動作速度に比較して高速
であることが必要である。即ち、ダイオード２７の逆回
復時間（ｔrr）は、整流回路２の整流ダイオードの逆回
復時間（ｔrr）よりも短いことを要するものである。例
えば、整流回路２の整流ダイオードの逆回復時間（ｔr
r）は、５０〜１００Ｈｚ程度の周波数に対応している
ので、数マイクロ秒であるのに対し、本発明におけるダ
イオード２７の逆回復時間（ｔrr）は、１００ｋＨｚ以
上のスイッチング回路に接続されるため、数百ナノ秒以
下でなければならない。
【００１０】
【発明の効果】以上の説明から明らかように、本発明の
スイッチング電源装置は、ＩＥＣ規則により電源装置等
において発生する高調波電流成分の値が規制されること
に対応して、大容量の入力コンデンサの除去を必要とす
るが、この入力コンデンサの除去に伴う前述した問題点
を、逆流阻止用ダイオードを設けるだけの極めて簡単な
回路構成にすることにより解決することができたもの
で、その効果は極めて顕著である。
スイッチング電源装置は、ＩＥＣ規則により電源装置等
において発生する高調波電流成分の値が規制されること
に対応して、大容量の入力コンデンサの除去を必要とす
るが、この入力コンデンサの除去に伴う前述した問題点
を、逆流阻止用ダイオードを設けるだけの極めて簡単な
回路構成にすることにより解決することができたもの
で、その効果は極めて顕著である。
【図１】本発明の一実施例のスイッチング電源装置の回
路図である。
路図である。
【図２】従来のスイッチング電源装置の一例を示す回路
図である。
図である。
１ 交流電源 ２ 整流回路 ３ スイッチング回路 ４ 負荷 ５ 入力トランス ６ 電圧検出器 ７ ホトカプラ発光部 ８，９，１５，２３，２４ 抵抗器 １０ 電圧検出部 １１ 整流ダイオード １２ 平滑コンデンサ １３ 主トランジスタ １４ 制御用トランジスタ １６，２２コンデンサ １７ 帰還巻線 １８ ホトカプラ受光部 １９ 制御回路部 ２０ 入力コンデンサ ２１ ダイオード ２５ 入力トランスの一次巻線 ２６ 入力トランスの二次巻線 ２７ 逆流阻止用ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長潟 信義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐々木 幹雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−137318（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−351250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−23680（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−335250（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/06 H02M 1/12 H02M 3/28
Claims (1)
- 【請求項１】 商用交流入力電圧を整流して、単一極性
の電圧波形を形成する整流回路と、該整流回路の出力を
入力とする入力コンデンサを有しないフライバック型ス
イッチング回路と、前記整流回路と前記フライバック型
スイッチング回路との間に設けられた、前記整流回路の
整流ダイオードの逆回復時間より短い逆回復時間を有す
る逆流阻止用ダイオードとを備えたスイッチング電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06003295A JP3263272B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06003295A JP3263272B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237951A JPH08237951A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3263272B2 true JP3263272B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=13130333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06003295A Expired - Fee Related JP3263272B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263272B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2925790B1 (fr) * | 2007-12-19 | 2010-01-15 | Sagem Defense Securite | Convertisseur alternatif/continu a isolement galvanique |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP06003295A patent/JP3263272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08237951A (ja) | 1996-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071221 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081221 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |