JPH03218258A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
- Publication number
- JPH03218258A JPH03218258A JP1313390A JP1313390A JPH03218258A JP H03218258 A JPH03218258 A JP H03218258A JP 1313390 A JP1313390 A JP 1313390A JP 1313390 A JP1313390 A JP 1313390A JP H03218258 A JPH03218258 A JP H03218258A
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- switching element
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- switching
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- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 13
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- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、直流電源とスイッチング素子との間にインタ
クタンス又はトランスを含むスイッチング電源装置に関
ずる。
クタンス又はトランスを含むスイッチング電源装置に関
ずる。
［従来の技術コ
従来の代表的なスイッチングレギュレー夕は、直流電源
とスイッチング素子との間にトランスを接続し、トラン
スの２次側に出力整流平滑回路を設け、スイッチング素
子をオン・オフ制御ずることによってＤＣ−ＤＣ変換す
るように構成されている。
とスイッチング素子との間にトランスを接続し、トラン
スの２次側に出力整流平滑回路を設け、スイッチング素
子をオン・オフ制御ずることによってＤＣ−ＤＣ変換す
るように構成されている。
［発明が解決しようとずる課題］
ところで、スイッチング素子のロスの低減が望まれてい
る。スイッチング素子のスイッチング速度か速ければロ
スが少なく、遅ければロスが多くなる。一方、スイッチ
ング素子のターンオフ時のロスを低減させるために、ス
イッチング素子に並列にコンデンサを接続することは既
に公知である。
る。スイッチング素子のスイッチング速度か速ければロ
スが少なく、遅ければロスが多くなる。一方、スイッチ
ング素子のターンオフ時のロスを低減させるために、ス
イッチング素子に並列にコンデンサを接続することは既
に公知である。
このコンデンサはターンオフにトランスに発生ずるフラ
イバック電圧を吸収し、スイッチング素子を過大な電圧
から防ぐと共に、電圧の立上がりを遅延させてロスを低
減させる。今、スイッチング素子のスイッチング速度か
同一であるとすれば、並列コンデンサの容量が大きい程
、電圧の遅れ作用が大きくなり、ロスか少なくなる。し
かし、並列コンデンサの容量を大きくずると、トランス
のリセット電圧を十分に得ることが困雑になる。また、
ターンオン時のロスが増大ずることもある。
イバック電圧を吸収し、スイッチング素子を過大な電圧
から防ぐと共に、電圧の立上がりを遅延させてロスを低
減させる。今、スイッチング素子のスイッチング速度か
同一であるとすれば、並列コンデンサの容量が大きい程
、電圧の遅れ作用が大きくなり、ロスか少なくなる。し
かし、並列コンデンサの容量を大きくずると、トランス
のリセット電圧を十分に得ることが困雑になる。また、
ターンオン時のロスが増大ずることもある。
そこで、本発明の目的は、ターンオフ時のロスを低減す
ることができると共に、トランス又はリアクトルのリセ
ットを確実に行うことが可能なスイッチング電源装置を
提供することにある。
ることができると共に、トランス又はリアクトルのリセ
ットを確実に行うことが可能なスイッチング電源装置を
提供することにある。
［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、直流電源の一端と
他端との間にトランス又はリアク１〜ルを介して接続さ
れたスイッチング素子を有ずるスイッチング電源装置に
おいて、前記スイッチング素子に並列に可変容量コンデ
ンサが接続されているスイッチング電源装置に係わるも
のである。
他端との間にトランス又はリアク１〜ルを介して接続さ
れたスイッチング素子を有ずるスイッチング電源装置に
おいて、前記スイッチング素子に並列に可変容量コンデ
ンサが接続されているスイッチング電源装置に係わるも
のである。
［作用］
本発明において、スイッチング素子をオフにすれば、ト
ランス又はリアク１ヘルにフライバック電圧が発生ずる
。サージ吸収および遅延（ロス低減）回路を設りること
によってターンオフ時に高い電圧がスイッチング素子に
印加されることが防止され、且つ電圧の立上がりが遅延
ずる。このような回路が可変容量コンデンサを有して横
成されていると、ターンオフ時の直後には可変容量コン
デンサに高い電圧が印加されないので、可変容量コンデ
ンサの容量が大きな値を示し、電圧の立上がりの遅れが
大きくなり、ロスが少なくなる。その後、可変容量コン
デンサの電圧が高くなると、容量か小さくなり、トラン
ス又はリアクトルが要求ずるりセット電圧を得ることが
可能になる。
ランス又はリアク１ヘルにフライバック電圧が発生ずる
。サージ吸収および遅延（ロス低減）回路を設りること
によってターンオフ時に高い電圧がスイッチング素子に
印加されることが防止され、且つ電圧の立上がりが遅延
ずる。このような回路が可変容量コンデンサを有して横
成されていると、ターンオフ時の直後には可変容量コン
デンサに高い電圧が印加されないので、可変容量コンデ
ンサの容量が大きな値を示し、電圧の立上がりの遅れが
大きくなり、ロスが少なくなる。その後、可変容量コン
デンサの電圧が高くなると、容量か小さくなり、トラン
ス又はリアクトルが要求ずるりセット電圧を得ることが
可能になる。
［実施例］
次に、第１図および第２図を参照して本発明の実施例に
係わるスイッチングレギュレー夕を説明する。直流電源
１の一端と他端との間には、トランス２の１次巻線３を
介してトランジスタから成るスイッチング素子４が接続
されている。トランス２の２次巻線５にはタイオード６
、７とリアクトル８とコンデンサ９とから成る出力整流
平滑回路１０を介して負荷１１が接続されている。１２
は一定電圧を一定にするようにスイッチング索子４をオ
ン・オフ制御する制御回路である。スイッチング索子４
に並列に接続された可変容量コンデンサ１３はターンオ
フ時に１次巻線３に発生するフライバック電圧を吸収し
、且つスイッチング素子４の電圧の立上がりに遅れを与
えるものである。
係わるスイッチングレギュレー夕を説明する。直流電源
１の一端と他端との間には、トランス２の１次巻線３を
介してトランジスタから成るスイッチング素子４が接続
されている。トランス２の２次巻線５にはタイオード６
、７とリアクトル８とコンデンサ９とから成る出力整流
平滑回路１０を介して負荷１１が接続されている。１２
は一定電圧を一定にするようにスイッチング索子４をオ
ン・オフ制御する制御回路である。スイッチング索子４
に並列に接続された可変容量コンデンサ１３はターンオ
フ時に１次巻線３に発生するフライバック電圧を吸収し
、且つスイッチング素子４の電圧の立上がりに遅れを与
えるものである。
第１図のスイッチングレギュレー夕において、スイッチ
ング素子４のオン期間には電源電圧か１次巻線３に印加
され、これに対応した電圧が２次巻線５に得られる。ス
イッチング素子４がオフに転換する時には、第２図に示
すようにスイッチング素子４の電流Ｉｃがｔ１で減少を
開始し、トランス２の１次巻線３の蓄積エネルギの放出
に基づく電流か流れる。この時、フライバック電圧が発
生するが、スイッチング素子４に並列に可変容量コンデ
ンサ１３とが接続されているので、ここで電圧が吸収さ
れ、スイッチング素子４の両端子間電圧ＶＣは緩やかに
立上がる。もし、可変容量コンデンサ１４の代わりに普
通のコンデンサが接続されている時には、第２図で点線
で示すように電圧ＶＣか立上るが、可変容量コンデンサ
ー４が接続されている時には、実線で示すように立上る
。
ング素子４のオン期間には電源電圧か１次巻線３に印加
され、これに対応した電圧が２次巻線５に得られる。ス
イッチング素子４がオフに転換する時には、第２図に示
すようにスイッチング素子４の電流Ｉｃがｔ１で減少を
開始し、トランス２の１次巻線３の蓄積エネルギの放出
に基づく電流か流れる。この時、フライバック電圧が発
生するが、スイッチング素子４に並列に可変容量コンデ
ンサ１３とが接続されているので、ここで電圧が吸収さ
れ、スイッチング素子４の両端子間電圧ＶＣは緩やかに
立上がる。もし、可変容量コンデンサ１４の代わりに普
通のコンデンサが接続されている時には、第２図で点線
で示すように電圧ＶＣか立上るが、可変容量コンデンサ
ー４が接続されている時には、実線で示すように立上る
。
可変容量コンデンサ１３は可変容量ダイオードがら成り
、逆バイアス電圧が高くなるにつれて容量か小さくなる
特性を有する。従って、ｔ１〜ｔ２期間のようにコンデ
ンサ１３の働きでスイッチン５ ク素子４の電圧が比較的に低い期間には、可変容量コン
デンサ１３は大きな容量を有し、更にスイッチング素子
４の電圧Ｖｃを下げる効果が顕著に生じる。しかる後、
スイッチング素子４の電圧■Ｃが高くなると、可変容量
コンデンサー４の容量が小さくなり、普通のコンデンサ
のみの場合とさほど差かなくなる。従って、スイッチン
グ素子４の電圧Ｖｃの最大値は点線と実線でさほど差が
生しない。
、逆バイアス電圧が高くなるにつれて容量か小さくなる
特性を有する。従って、ｔ１〜ｔ２期間のようにコンデ
ンサ１３の働きでスイッチン５ ク素子４の電圧が比較的に低い期間には、可変容量コン
デンサ１３は大きな容量を有し、更にスイッチング素子
４の電圧Ｖｃを下げる効果が顕著に生じる。しかる後、
スイッチング素子４の電圧■Ｃが高くなると、可変容量
コンデンサー４の容量が小さくなり、普通のコンデンサ
のみの場合とさほど差かなくなる。従って、スイッチン
グ素子４の電圧Ｖｃの最大値は点線と実線でさほど差が
生しない。
スイッチング素子４のターンオフ期間（１．〜ｔ２）に
おけるロスを減少させるためにはこの期間でのスイッチ
ング素子４の電圧ＶＣを小さくずることが重要である。
おけるロスを減少させるためにはこの期間でのスイッチ
ング素子４の電圧ＶＣを小さくずることが重要である。
第２図の電圧Ｖｃの点線と実線との比較から明らかなよ
うに可変容量コンデンサ１３を接続することにより、タ
ーンオフ期間の電圧Ｖｃが小さくなり、ロスも小さくな
る。一方、ｔ２以後においてスイッチング素子４の電圧
が上ると、可変容量コンデンサ１３の容量が小さくなる
ので、電圧抑制効果が小さくなり、電圧ＶＣが比較的高
くなる。この結果、トランス２に十６ 分なリセッ１〜電圧をＩｊえることが可能になる。
うに可変容量コンデンサ１３を接続することにより、タ
ーンオフ期間の電圧Ｖｃが小さくなり、ロスも小さくな
る。一方、ｔ２以後においてスイッチング素子４の電圧
が上ると、可変容量コンデンサ１３の容量が小さくなる
ので、電圧抑制効果が小さくなり、電圧ＶＣが比較的高
くなる。この結果、トランス２に十６ 分なリセッ１〜電圧をＩｊえることが可能になる。
［変形例］
本発明は上述め実施例に限定されるものてなく、例えば
、次の変形が可能なものである。
、次の変形が可能なものである。
（１） 第３図に示すように、可変容量コンデンサ１３
に直列に抵抗Ｒを接続し、ＣＲアブソバ回路としてもよ
い。
に直列に抵抗Ｒを接続し、ＣＲアブソバ回路としてもよ
い。
（２） 第４図に示すように可変容量コンテンサ１３に
ｊｌｆｉ列に普通のコンデンサ２１を接続することがで
きる。
ｊｌｆｉ列に普通のコンデンサ２１を接続することがで
きる。
（３） 第４図に示すように、整流ダイオード６に並列
にｕＪ変容景コンデンサ２２を接続してタイオ−ド６の
オフ時のリカバリで発生するノイズを吸収してもよい。
にｕＪ変容景コンデンサ２２を接続してタイオ−ド６の
オフ時のリカバリで発生するノイズを吸収してもよい。
ダイオード６のオフ時には両端電圧が零であるのて可変
容反コンテンサの容量か大きくなり、大きなノイズ低減
効果が得られる。
容反コンテンサの容量か大きくなり、大きなノイズ低減
効果が得られる。
その後は容量が小さくなるので、他の回路への影響が少
なくなる。なお、可変容量コンデンサ２２に直列に抵抗
を接続してＣＲ回路としてもよい。
なくなる。なお、可変容量コンデンサ２２に直列に抵抗
を接続してＣＲ回路としてもよい。
（４） 可変容量コンデンサ１３、２２を可変容量ダイ
オード以外の例えは第５図に示すように、一対の電極３
１、３２と制御電極３３とを有する可変容量積層セラミ
ックコンデンサ（チタン酸バリウム系セラミックコンデ
ンサ）等を使用することができる。
オード以外の例えは第５図に示すように、一対の電極３
１、３２と制御電極３３とを有する可変容量積層セラミ
ックコンデンサ（チタン酸バリウム系セラミックコンデ
ンサ）等を使用することができる。
（５） １次巻線３に並列にスナ八回路を接続してもよ
い。
い。
（６） スイッチング素子と電源との間にリアクトルを
接続する昇圧型スイッヂンクレギュレータにも本発明を
適用することができる。
接続する昇圧型スイッヂンクレギュレータにも本発明を
適用することができる。
［発明の効果］
上述のように、本発明によれば、スイッチング素子のタ
ーンオフ時のロスを低減させることができる。
ーンオフ時のロスを低減させることができる。
第１図は本発明の実施例に係わるスイッチングレギュレ
ー夕を示す回路図、 第２図は第１図のスイッチング素子の電流と電圧を示す
波型図、 第３図及び第４図は変形例のスイッチングレギュレータ
を示す回路図、 第５図は町変容量積層セラミックコンデンサを示ず原理
図である １・・・電源、２・・・トランス、３・・・１次巻線、
４・・・スイッチング素子、５・・・２次巻線、１３・
・・可変容量コンデンサ。
ー夕を示す回路図、 第２図は第１図のスイッチング素子の電流と電圧を示す
波型図、 第３図及び第４図は変形例のスイッチングレギュレータ
を示す回路図、 第５図は町変容量積層セラミックコンデンサを示ず原理
図である １・・・電源、２・・・トランス、３・・・１次巻線、
４・・・スイッチング素子、５・・・２次巻線、１３・
・・可変容量コンデンサ。
Claims (1)
- ［１］直流電源の一端と他端との間にトランス又はリア
クトルを介して接続されたスイッチング素子を有するス
イッチング電源装置において、前記スイッチング素子に
並列に可変容量コンデンサが接続されていることを特徴
とするスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1313390A JPH03218258A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1313390A JPH03218258A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218258A true JPH03218258A (ja) | 1991-09-25 |
Family
ID=11824661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1313390A Pending JPH03218258A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03218258A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5896284A (en) * | 1995-08-11 | 1999-04-20 | Nippon Steel Corporation | Switching power supply apparatus with a return circuit that provides a return energy to a load |
| JP2021129468A (ja) * | 2020-02-17 | 2021-09-02 | 富士電機株式会社 | スナバ回路および電力変換装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63128618A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-06-01 | 日本電気株式会社 | 可変コンデンサ |
| JPH02168858A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Origin Electric Co Ltd | コンバータ回路 |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP1313390A patent/JPH03218258A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63128618A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-06-01 | 日本電気株式会社 | 可変コンデンサ |
| JPH02168858A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Origin Electric Co Ltd | コンバータ回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5896284A (en) * | 1995-08-11 | 1999-04-20 | Nippon Steel Corporation | Switching power supply apparatus with a return circuit that provides a return energy to a load |
| JP2021129468A (ja) * | 2020-02-17 | 2021-09-02 | 富士電機株式会社 | スナバ回路および電力変換装置 |
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