JPH0357704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、２段チヨークコイルを用いたスイツ
チング電源の出力回路において、２段目のチヨー
クコイルと並列にコンデンサを接続して２段目の
インダクタンス値を大きくできなくても出力リツ
プル電圧を小さく抑えることができる出力回路に
関するものである。

［従来の技術］ スイツチング電源において、スイツチング周波
数の出力リツプル電圧を低減するための一つの技
術として２段チヨークコイルを用いる出力回路が
ある。それは、例えば第３図に示すような構成で
ある。

スイツチングトランジスタＱによりスイツチン
グし、トランスＴで所定の電圧に昇圧または降圧
した後、ダイオードD₁，D₂で整流し、チヨーク
コイルL₁とコンデンサC₁とからなる第１のフイ
ルタ回路と、チヨークコイルL₂とコンデンサC₂
とからなる第２のフイルタ回路を通して直流電圧
を得ている。

このような２段チヨークコイル方式は、一般に
通常使用時の出力リツプル電圧を小さくできる利
点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記のような回路構成では、スペース
の関係で２段目のチヨークコイルL₂のインダク
タンス値を大きくできない場合には出力リツプル
電圧の値が大きくなる場合がある。またコンデン
サとして一般にケミカルコンデンサが用いられる
が、この種のコンデンサは特に低温においてイン
ピーダンス特性が低下し、コンデンサC₂のイン
ピーダンスが小さくならない場合にも出力リツプ
ル電圧の値が大きくなる。

更に第１のコンデンサC₁のリツプル電圧に対
して第２のコンデンサC₂のリツプル電圧は位相
がずれるため、これによつて電源が異常発振を起
こす虞れもある。

また位相遅れがあるから出力の定電圧制御のた
めに出力電圧を検出する際の検出点は、チヨーク
コイルL₁，L₂、コンデンサC₁の接続点になる。
するとチヨークコイルL₂によつて出力電圧精度
が悪くなる。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、低温でケミカルコンデンサのインピー
ダンス特性が低下しても或いは２段目のチヨーク
コイルのインピーダンス値を大きく出来なくても
出力リツプル電圧を小さく抑えることができ、ま
た異常発振も防止できるように工夫したスイツチ
ング電源の出力回路を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はスイツチング電源の整流出力を平滑化
する出力回路であつて、チヨークコイルと平滑コ
ンデンサとからなるフイルタ回路を２段接続して
出力リツプル電圧を低減するものである。そして
上記目的を達成するため、２段目のチヨークコイ
ルと並列に第３のコンデンサを接続し、該第３の
コンデンサは出力リツプル周波数において前記２
段目のチヨークコイルとほぼ共振する条件を満た
すような値の静電容量を有する。

ここで接続するコンデンサとしては、フイルム
コンデンサやセラミツクコンデンサ等の無極性コ
ンデンサが望ましい。

［作用］ ２段目のチヨークコイルと並列にコンデンサを
接続することにより、１段目のフイルタ回路を構
成するコンデンサ両端のリツプル電圧がその追加
したコンデンサと出力インピーダンスにより分割
され、追加したコンデンサが無い時の第２のフイ
ルタ回路のコンデンサのリツプル電圧波形に加算
されて、最終的に出力リツプル電圧が小さくな
る。また上記第３のコンデンサは２段目のチヨー
クコイルによる位相遅れをほぼ相殺する。

［実施例］ 第１図は本発明に係るスイツチング電源の出力
回路の一実施例を示す回路図である。基本的な構
成は前記第３図に示す従来技術と同様であつてよ
いから、対応する部分には同一符号を付す。

直流入力はスイツチングトランジスタＱにより
スイツチングされ、トランスＴで変圧される。二
次側出力はダイオードD₁，D₂により整流され、
その後段のチヨークコイルとコンデンサとからな
る２段のフイルタ回路で平滑化される。１段目の
フイルタ回路は第１のチヨークコイルL₁と第１
のコンデンサC₁とから構成され、２段目のフイ
ルタ回路は第２のチヨークコイルL₂と第２のコ
ンデンサC₂とから構成される。

ここで本発明が従来技術と顕著に相違する点
は、２段目のフイルタ回路を構成する第２のチヨ
ークコイルL₂に対して並列に第３のコンデンサ
C₃を接続した点である。

この第３のコンデンサC₃は、0.数μF程度の比
較的小容量のものであつてよく、フイルムコンデ
ンサやセラミツクコンデンサ等の無極性のものが
望ましい。このコンデンサC₃の静電容量は、そ
れと並列に接続されている第２のチヨークコイル
L₂と出力リツプル周波数において共振するよう
な値、即ち次のような関係を満たす値が望まし
い。

ωC₃＝１／ωL₂ このような回路の動作波形を第２図に示す。同
図Ａ，Ｂはそれぞれ第３のコンデンサC₃を接続
していない場合の第１のコンデンサC₁のリツプ
ル電圧および第２のコンデンサC₂のリツプル電
圧を示している。第１のコンデンサC₁のリツプ
ル波形が２段目のフイルタによつて位相が遅れ
（Δt）出力リツプル電圧（C₂のリツプル電圧）が
小さくなる。

それに対して第２図Ｃに第３のコンデンサC₃
を接続した場合の出力リツプル電圧（C₂のリツ
プル電圧）波形を示す。第３のコンデンサC₃を
追加することにより、第１のコンデンサC₁両端
のリツプル電圧が第３のコンデンサC₃と出力イ
ンピーダンスにより分割され、第３のコンデンサ
C₃がない時の第２のコンデンサC₂のリツプル電
圧波形にそれが加算されて出力リツプル電圧波形
が小さくなるのである。このように本発明によつ
て出力リツプル電圧を小さく抑えることができる
と共に、第３のコンデンサにより位相が進み電源
の異常発振の発生を防止できる。

［発明の効果］ 本発明は上記のように２段目のチヨークコイル
と並列にコンデンサを接続したスイツチング電源
の出力回路だから、非常に簡単な構成であるにも
かかわらず出力リツプル電圧を小さく抑えること
ができる優れた効果を有する。特にスペースの関
係で２段目のインダクタンス値を大きくできない
場合や、低温のため第２のコンデンサのインピー
ダンスが小さくならないような場合に極めて有効
である。

更に本発明では追加したコンデンサによつてリ
ツプル波形の位相が進むため、２段目のフイルタ
による位相の遅れを相殺し、電源の異常発振が生
じるのを防止することができる。また上記のよう
に２段目のチヨークコイルによる位相遅れを相殺
できるから出力の定電圧制御のために出力電圧を
検出する際、上記のように２段目の位相遅れがな
くなるため最終の出力端での検出制御が可能とな
り、これによつて出力電圧精度が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスイツチング電源の出力
回路の一実施例を示す回路図、第２図はその回路
各部でのリツプル電圧波形図、第３図は従来技術
の一例を示す回路図である。 Ｑ……スイツチングトランジスタ、Ｔ……トラ
ンス、D₁，D₂……整流ダイオード、L₁，L₂……
チヨークコイル、C₁，C₂，C₃……コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スイツチング電源の整流出力を平滑化する出
   力回路であつて、チヨークコイルと平滑コンデン
   サとからなるフイルタ回路を２段接続して出力リ
   ツプル電圧を低減するものにおいて、２段目のチ
   ヨークコイルと並列に第３のコンデンサを接続
   し、該第３のコンデンサは出力リツプル周波数に
   おいて前記２段目のチヨークコイルとほぼ共振す
   るような値の静電容量を有することを特徴とする
   スイツチング電源の出力回路。