JPH04368466A - 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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- JPH04368466A JPH04368466A JP3169350A JP16935091A JPH04368466A JP H04368466 A JPH04368466 A JP H04368466A JP 3169350 A JP3169350 A JP 3169350A JP 16935091 A JP16935091 A JP 16935091A JP H04368466 A JPH04368466 A JP H04368466A
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- JP
- Japan
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- transformer
- power
- current
- capacitor
- switching
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源装置に係わり、特
にスイッチング周波数固定直列共振周波数制御方式の電
流共振形コンバータ回路によるスイッチング電源を有す
るスイッチング電源装置に関する。
にスイッチング周波数固定直列共振周波数制御方式の電
流共振形コンバータ回路によるスイッチング電源を有す
るスイッチング電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、スイッチング電源装置は多くの民
生分野で使用されており、例えば大型テレビや衛星放送
(BS)受信部には高能率、小型軽量、低ノイズ等の要
求に答えて利用されている。また、カラーテレビ用電源
として、リモコン待機時のスタンバイ電源(5V/10
0mA)を供給することも行われる。ここで、リモコン
待機時とは、例えばBSチューナ内蔵のカラーテレビの
普及の増大によってVTR録画モードのためにBS受信
部のみに独立した軽負荷電力(15W以下)の電源を供
給するような状態のことをいう。
生分野で使用されており、例えば大型テレビや衛星放送
(BS)受信部には高能率、小型軽量、低ノイズ等の要
求に答えて利用されている。また、カラーテレビ用電源
として、リモコン待機時のスタンバイ電源(5V/10
0mA)を供給することも行われる。ここで、リモコン
待機時とは、例えばBSチューナ内蔵のカラーテレビの
普及の増大によってVTR録画モードのためにBS受信
部のみに独立した軽負荷電力(15W以下)の電源を供
給するような状態のことをいう。
【0003】このようなカラーテレビ用電源におけるリ
モコン待機時のスタンバイ電源に利用されるスイッチン
グ電源装置として、スイッチング周波数固定直列共振周
波数制御方式の電流共振形コンバータ回路によるスイッ
チング電源(いわゆるF−Z電源)システムを用いたも
のがある。この装置は、従来、商用AC電源から珪素鋼
板によるパワートランスの1次巻線、2次巻線が絶縁し
て構成されているために、以下の問題があった。 (a)リモコンパワートランスの重量が大きい。 (b)トランスの漏洩フラックス対策として、パーマロ
イによる磁気シールドが必要等の欠点がある。
モコン待機時のスタンバイ電源に利用されるスイッチン
グ電源装置として、スイッチング周波数固定直列共振周
波数制御方式の電流共振形コンバータ回路によるスイッ
チング電源(いわゆるF−Z電源)システムを用いたも
のがある。この装置は、従来、商用AC電源から珪素鋼
板によるパワートランスの1次巻線、2次巻線が絶縁し
て構成されているために、以下の問題があった。 (a)リモコンパワートランスの重量が大きい。 (b)トランスの漏洩フラックス対策として、パーマロ
イによる磁気シールドが必要等の欠点がある。
【0004】そこで、これらの点を解消するものとして
、例えば図4に示すようなものが知られている。この装
置は、スイッチング周波数固定直列共振周波数制御方式
の電流共振形コンバータ回路によるスイッチング電源(
いわゆるF−Z電源)で構成され、リモコン待機時のス
タンバイ電源を組み合わせたものである。同図において
、1は交流電源であり、例えばAC80〜144Vの電
圧を抵抗2を介してブリッジ回路3に供給する。ブリッ
ジ回路3は4つのダイオード4〜7をブリッジ接続して
構成される。ブリッジ回路3の出力側にはコンデンサ8
が接続されるとともに、スイッチングトランジスタ9、
10を含むハーフブリッジ共振コンバータに接続される
。第1のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチング
トランジスタ9、抵抗11、12、コンデンサ13、ダ
イオード14およびコンバータドライブトランス(CD
T)15の一部の巻線15aによって構成される。また
、第2のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチング
トランジスタ10、抵抗16、17、コンデンサ18、
ダイオード19およびコンバータドライブトランス(C
DT)15の一部の巻線15bによって構成される。
、例えば図4に示すようなものが知られている。この装
置は、スイッチング周波数固定直列共振周波数制御方式
の電流共振形コンバータ回路によるスイッチング電源(
いわゆるF−Z電源)で構成され、リモコン待機時のス
タンバイ電源を組み合わせたものである。同図において
、1は交流電源であり、例えばAC80〜144Vの電
圧を抵抗2を介してブリッジ回路3に供給する。ブリッ
ジ回路3は4つのダイオード4〜7をブリッジ接続して
構成される。ブリッジ回路3の出力側にはコンデンサ8
が接続されるとともに、スイッチングトランジスタ9、
10を含むハーフブリッジ共振コンバータに接続される
。第1のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチング
トランジスタ9、抵抗11、12、コンデンサ13、ダ
イオード14およびコンバータドライブトランス(CD
T)15の一部の巻線15aによって構成される。また
、第2のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチング
トランジスタ10、抵抗16、17、コンデンサ18、
ダイオード19およびコンバータドライブトランス(C
DT)15の一部の巻線15bによって構成される。
【0005】コンバータドライブトランス15は1次、
2次とも分割ボビンによって絶縁を確保している。そし
て、トランジスタ9は巻線15a、抵抗12よびコンデ
ンサ13からなる直列共振回路によって駆動され、同様
にトランジスタ10は巻線15b、抵抗17よびコンデ
ンサ18からなる直列共振回路によって駆動される。コ
ンバータドライブトランス15の一部の巻線15cはリ
レー接点20およびコンデンサ21を介して直交形パワ
ーレギュレーショントランス(PRT)22の1次巻線
N1に接続されている。なお、この1次巻線N1を流れ
る電流をI1とする。
2次とも分割ボビンによって絶縁を確保している。そし
て、トランジスタ9は巻線15a、抵抗12よびコンデ
ンサ13からなる直列共振回路によって駆動され、同様
にトランジスタ10は巻線15b、抵抗17よびコンデ
ンサ18からなる直列共振回路によって駆動される。コ
ンバータドライブトランス15の一部の巻線15cはリ
レー接点20およびコンデンサ21を介して直交形パワ
ーレギュレーショントランス(PRT)22の1次巻線
N1に接続されている。なお、この1次巻線N1を流れ
る電流をI1とする。
【0006】パワーレギュレーショントランス22の2
次巻線N3はブリッジ回路23を介してコンデンサ24
に接続され、ここから15V/1.5Aの直流電圧が取
り出される。なお、この2次巻線N3の中点はコンデン
サ25を介して接地されるとともに、この中点から7.
5V/1Aの直流電圧が取り出される。また、パワーレ
ギュレーショントランス22の2次巻線N2はブリッジ
回路26を介してコンデンサ27に接続され、ここから
135V/0.8Aの直流電圧Eoが取り出されるとと
もに、この端子は制御回路28に接続されている。制御
回路28はトランジスタを含む回路素子によって構成さ
れ、パワーレギュレーショントランス22の制御巻線N
cを流れる制御電流をコントロールする。さらに、パワ
ーレギュレーショントランス18の2次巻線N4はダイ
オード29、30を介してコンデンサ31に接続され、
ここから24V/2Aの直流電圧が取り出される。なお
、この2次巻線N4の中点は0Vの端子となっている。 また、パワーレギュレーショントランス22の巻線比は
N1/N2/N3/N4/Ncである。
次巻線N3はブリッジ回路23を介してコンデンサ24
に接続され、ここから15V/1.5Aの直流電圧が取
り出される。なお、この2次巻線N3の中点はコンデン
サ25を介して接地されるとともに、この中点から7.
5V/1Aの直流電圧が取り出される。また、パワーレ
ギュレーショントランス22の2次巻線N2はブリッジ
回路26を介してコンデンサ27に接続され、ここから
135V/0.8Aの直流電圧Eoが取り出されるとと
もに、この端子は制御回路28に接続されている。制御
回路28はトランジスタを含む回路素子によって構成さ
れ、パワーレギュレーショントランス22の制御巻線N
cを流れる制御電流をコントロールする。さらに、パワ
ーレギュレーショントランス18の2次巻線N4はダイ
オード29、30を介してコンデンサ31に接続され、
ここから24V/2Aの直流電圧が取り出される。なお
、この2次巻線N4の中点は0Vの端子となっている。 また、パワーレギュレーショントランス22の巻線比は
N1/N2/N3/N4/Ncである。
【0007】一方、前述したコンバータドライブトラン
ス15の巻線15cはコンデンサ40を介してスタンバ
イトランス41の1次巻線N1’に接続されており、ス
タンバイトランス41の2次巻線N2’に誘起した2次
側電圧はダイオード42、43によって整流され、その
整流電圧は12Vの3端子シリーズレギュレータIC4
4に供給される。なお、1次巻線N1’を流れる電流を
I2とする。また、スタンバイトランス41の2次側に
はコンデンサ45、46が介挿されている。さらに、ス
タンバイトランス41の2次側電圧はコンデンサ45、
46によって分圧されるとともに、その分圧出力は5V
の3端子シリーズレギュレータIC47に供給される。 この5Vの3端子シリーズレギュレータIC47の2次
側はコンデンサ48が接続されている。
ス15の巻線15cはコンデンサ40を介してスタンバ
イトランス41の1次巻線N1’に接続されており、ス
タンバイトランス41の2次巻線N2’に誘起した2次
側電圧はダイオード42、43によって整流され、その
整流電圧は12Vの3端子シリーズレギュレータIC4
4に供給される。なお、1次巻線N1’を流れる電流を
I2とする。また、スタンバイトランス41の2次側に
はコンデンサ45、46が介挿されている。さらに、ス
タンバイトランス41の2次側電圧はコンデンサ45、
46によって分圧されるとともに、その分圧出力は5V
の3端子シリーズレギュレータIC47に供給される。 この5Vの3端子シリーズレギュレータIC47の2次
側はコンデンサ48が接続されている。
【0008】そして、これにより交流入力電源に基づい
て5V/100mAのスタンバイ電源が取り出される。 さらに、12Vの3端子シリーズレギュレータIC44
の2次側にはコンデンサ49が接続されるとともに、電
磁パワーリレー50を介してトランジスタ51に接続さ
れ、電磁パワーリレー50が作動すると、リレー接点2
0が閉じるようになっている。トランジスタ51のベー
スには抵抗52を介してメイン負荷のオン/オフを行う
オン/オフ信号が供給されており、電磁パワーリレー5
0の両端にはダイオード53が介挿されている。なお、
54はトランジスタ51のベース回路に接続された抵抗
である。オン/オフ信号のレベルはesとなっている。
て5V/100mAのスタンバイ電源が取り出される。 さらに、12Vの3端子シリーズレギュレータIC44
の2次側にはコンデンサ49が接続されるとともに、電
磁パワーリレー50を介してトランジスタ51に接続さ
れ、電磁パワーリレー50が作動すると、リレー接点2
0が閉じるようになっている。トランジスタ51のベー
スには抵抗52を介してメイン負荷のオン/オフを行う
オン/オフ信号が供給されており、電磁パワーリレー5
0の両端にはダイオード53が介挿されている。なお、
54はトランジスタ51のベース回路に接続された抵抗
である。オン/オフ信号のレベルはesとなっている。
【0009】このような電源装置は、スイッチング周波
数固定直列共振周波数制御方式の電流共振形コンバータ
回路によるスイッチング電源(F−Z電源)を用いてお
り、交流電源1からAC電圧が供給されると、ブリッジ
回路3で整流された後、スイッチングトランジスタ9、
10によって所定のスイッチング周波数で交互にオン/
オフを繰り返す極性でスイッチング動作することにより
、スタンバイトランス41に共振電流が流れ、その2次
側に交流電圧が発生してパワーリレードライブ用の15
Vの電圧がシリーズレギュレータIC44に供給される
。そして、オン/オフ信号によってリレードライブトラ
ンジスタ51がオンになると、電磁パワーリレー50が
オンしてそのリレー接点20が閉じられ、メイン電流が
パワーレギュレーショントランス22に流れて、その2
次側電圧が整流されて、結局、7.5V、15V、24
V、135Vの直流電圧がそれぞれ取り出されて大容量
のメイン電子機器に供給される。
数固定直列共振周波数制御方式の電流共振形コンバータ
回路によるスイッチング電源(F−Z電源)を用いてお
り、交流電源1からAC電圧が供給されると、ブリッジ
回路3で整流された後、スイッチングトランジスタ9、
10によって所定のスイッチング周波数で交互にオン/
オフを繰り返す極性でスイッチング動作することにより
、スタンバイトランス41に共振電流が流れ、その2次
側に交流電圧が発生してパワーリレードライブ用の15
Vの電圧がシリーズレギュレータIC44に供給される
。そして、オン/オフ信号によってリレードライブトラ
ンジスタ51がオンになると、電磁パワーリレー50が
オンしてそのリレー接点20が閉じられ、メイン電流が
パワーレギュレーショントランス22に流れて、その2
次側電圧が整流されて、結局、7.5V、15V、24
V、135Vの直流電圧がそれぞれ取り出されて大容量
のメイン電子機器に供給される。
【0010】一方、リモコン待機時の場合、スタンバイ
トランス44を通して5Vの3端子シリーズレギュレー
タIC47から5V/100mAのスタンバイ電源が取
り出される。
トランス44を通して5Vの3端子シリーズレギュレー
タIC47から5V/100mAのスタンバイ電源が取
り出される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
電源装置の場合、共振コンデンサ40、スタンバイトラ
ンス41および電磁パワーリレー50を含んで構成され
るため、電磁パワーリレー50がオフのときはスタンバ
イトランス41がスイッチング周波数として150KH
zの共振電流で動作し、小型フェライトコアと1次巻線
、2次巻線の分割ボビンで構成されることから、パワー
レギュレーショントランス22と比較して1/17に小
型軽量されるという利点があるものの、次のような新た
な問題点があった。
電源装置の場合、共振コンデンサ40、スタンバイトラ
ンス41および電磁パワーリレー50を含んで構成され
るため、電磁パワーリレー50がオフのときはスタンバ
イトランス41がスイッチング周波数として150KH
zの共振電流で動作し、小型フェライトコアと1次巻線
、2次巻線の分割ボビンで構成されることから、パワー
レギュレーショントランス22と比較して1/17に小
型軽量されるという利点があるものの、次のような新た
な問題点があった。
【0012】(a)電磁パワーリレー50のオン時にパ
ワーレギュレーショントランス22の2次側に接続され
る平滑用の電解コンデンサ24、25、31、27への
充電突入電流によって、スイッチングトランジスタ9、
10に過大なコレクタ電流が流れる。そのため、トラン
ジスタの最大定格が増加し、大型化してコストが上昇す
る。 (b)135Vの直流電圧Eoの立上がり時間が速く、
例えばテレヒに適用したとき、ソフトスタートという好
ましい特性が得られない。
ワーレギュレーショントランス22の2次側に接続され
る平滑用の電解コンデンサ24、25、31、27への
充電突入電流によって、スイッチングトランジスタ9、
10に過大なコレクタ電流が流れる。そのため、トラン
ジスタの最大定格が増加し、大型化してコストが上昇す
る。 (b)135Vの直流電圧Eoの立上がり時間が速く、
例えばテレヒに適用したとき、ソフトスタートという好
ましい特性が得られない。
【0013】ここで、これらの欠点を図2に示す動作波
形図を参照して説明する。まず、t=t1以前のスタン
バイ時はハーフブリッジ構成のスイッチングトランジス
タ9、10はそれぞれ自励発振ドライブ回路の一部であ
る抵抗12、17、コンデンサ13、18およびコンバ
ータドライブトランス15の巻線によって決定されるス
イッチング周波数Fsが以下の式で表されるように15
0KHzで交互にオン/オフを繰り返す極性でスイッチ
ング動作する。 Fs=1/2πLb・Cb ただし、Lb:抵抗12、17の値 Cb:コンデンサ13、18の値
形図を参照して説明する。まず、t=t1以前のスタン
バイ時はハーフブリッジ構成のスイッチングトランジス
タ9、10はそれぞれ自励発振ドライブ回路の一部であ
る抵抗12、17、コンデンサ13、18およびコンバ
ータドライブトランス15の巻線によって決定されるス
イッチング周波数Fsが以下の式で表されるように15
0KHzで交互にオン/オフを繰り返す極性でスイッチ
ング動作する。 Fs=1/2πLb・Cb ただし、Lb:抵抗12、17の値 Cb:コンデンサ13、18の値
【0014】そして、スタンバイトランス41に対して
共振コンデンサ40とスタンバイトランス41の1次巻
線N1’のインダクタンスとで決定される共振電流I2
が1Ap−p(P−P:ピーク・ツー・ピーク値)だけ
流れ、これによりスタンバイトランス41の2次巻線N
2’に交流電圧が発生してパワードライブ用の15Vと
リモコン受信部用の7.5Vの直流出力電圧が得られて
いる。
共振コンデンサ40とスタンバイトランス41の1次巻
線N1’のインダクタンスとで決定される共振電流I2
が1Ap−p(P−P:ピーク・ツー・ピーク値)だけ
流れ、これによりスタンバイトランス41の2次巻線N
2’に交流電圧が発生してパワードライブ用の15Vと
リモコン受信部用の7.5Vの直流出力電圧が得られて
いる。
【0015】次に、t=t1のタイミングでオン/オフ
信号によってリレードライブトランジスタ51が導通す
ると、電磁パワーリレー50がオンし、そのリレー接点
20が閉じられ、メイン共振電流I1が直列共振コンデ
ンサ21とパワーレギュレーショントランス22の1次
巻線N1におけるインダクタンスとによる共振によって
正弦波の共振電流が流れるが、このときパワーレギュレ
ーショントランス22の2次巻線の各々に接続される2
次側平滑用電解コンデンサ24、25、27、31に充
電突入電流が重畳して流れるため、t=t1直後では4
0Ap−pの値を有する正弦波電流が数サイクルで定常
の10Ap−pに低下する。
信号によってリレードライブトランジスタ51が導通す
ると、電磁パワーリレー50がオンし、そのリレー接点
20が閉じられ、メイン共振電流I1が直列共振コンデ
ンサ21とパワーレギュレーショントランス22の1次
巻線N1におけるインダクタンスとによる共振によって
正弦波の共振電流が流れるが、このときパワーレギュレ
ーショントランス22の2次巻線の各々に接続される2
次側平滑用電解コンデンサ24、25、27、31に充
電突入電流が重畳して流れるため、t=t1直後では4
0Ap−pの値を有する正弦波電流が数サイクルで定常
の10Ap−pに低下する。
【0016】このとき、スイッチングトランジスタ9、
10のコレクタ電流Icp1、Icp2は図2に示すよ
うにスタンバイ時のコレクタ電流0.5Ap−pに対し
てメイン共振電流が重畳する過大な値となり、最大負荷
時の定常コレクタ電流5.5Ap−pに比較して20.
5Ap−p以上の最大定格電流を有するトランジスタが
要求される。したがって、必然的に大型のトランジスタ
を採用しなければならず、コストが上昇する。
10のコレクタ電流Icp1、Icp2は図2に示すよ
うにスタンバイ時のコレクタ電流0.5Ap−pに対し
てメイン共振電流が重畳する過大な値となり、最大負荷
時の定常コレクタ電流5.5Ap−pに比較して20.
5Ap−p以上の最大定格電流を有するトランジスタが
要求される。したがって、必然的に大型のトランジスタ
を採用しなければならず、コストが上昇する。
【0017】また、図2に示すように直流出力電圧Eo
は、t=t1のタイミング時点以降の立上がり特性が速
く、50msで定常状態となるために負荷デジタルIC
の誤動作が生じる可能性があり、ソフトスタート機能を
持たせる必要がある。
は、t=t1のタイミング時点以降の立上がり特性が速
く、50msで定常状態となるために負荷デジタルIC
の誤動作が生じる可能性があり、ソフトスタート機能を
持たせる必要がある。
【0018】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、スイッチングトランジスタの最大定格を低減して
小型化を可能にし、コスト低下を図るとともに、直流出
力電圧の立上がり時間を遅くしてソフトスタート特性を
持たせることのできる電源装置を提供することを目的と
している。
ので、スイッチングトランジスタの最大定格を低減して
小型化を可能にし、コスト低下を図るとともに、直流出
力電圧の立上がり時間を遅くしてソフトスタート特性を
持たせることのできる電源装置を提供することを目的と
している。
【0019】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明によるスイッチング電源装置は、スイ
ッチング周波数固定直列共振周波数制御方式の電流共振
形コンバータ回路によるスイッチング電源(F−Z電源
)を設け、該スイッチング電源は、スイッチングトラン
ジスタを駆動するトランジスタ駆動トランスを有し、ス
イッチング電源の後段に、所定の小容量のスタンバイ出
力電圧を取り出すスタンバイトランスと、所定の大容量
の出力電圧を取り出すパワートランスとが配置され、前
記トランジスタ駆動トランスとパワートランスとの間に
パワースイッチが介挿され、該パワースイッチによって
スイッチング電源システムの出力がパワートランスに供
給される電源装置において、前記トランジスタ駆動トラ
ンスとパワートランスの1次巻線との間を接続するよう
に整流回路を設け、該整流回路は、前記パワースイッチ
がオンしたとき、前記パワートランスの1次巻線に流れ
る電流を抑制する方向に電流を流すように構成したこと
を特徴とする。
るために、本発明によるスイッチング電源装置は、スイ
ッチング周波数固定直列共振周波数制御方式の電流共振
形コンバータ回路によるスイッチング電源(F−Z電源
)を設け、該スイッチング電源は、スイッチングトラン
ジスタを駆動するトランジスタ駆動トランスを有し、ス
イッチング電源の後段に、所定の小容量のスタンバイ出
力電圧を取り出すスタンバイトランスと、所定の大容量
の出力電圧を取り出すパワートランスとが配置され、前
記トランジスタ駆動トランスとパワートランスとの間に
パワースイッチが介挿され、該パワースイッチによって
スイッチング電源システムの出力がパワートランスに供
給される電源装置において、前記トランジスタ駆動トラ
ンスとパワートランスの1次巻線との間を接続するよう
に整流回路を設け、該整流回路は、前記パワースイッチ
がオンしたとき、前記パワートランスの1次巻線に流れ
る電流を抑制する方向に電流を流すように構成したこと
を特徴とする。
【0020】
【作用】本発明では、パワースイッチがオンすると、整
流回路によってパワートランスの1次巻線に流れる電流
が抑制され、結果的に過渡状態におけるスイッチングト
ランジスタのコレクタ電流が抑えられる。したがって、
スイッチングトランジスタの最大定格が低減して小型化
が図られ、コストが低下する。また、直流出力電圧の立
上がり時間が遅くなってソフトスタート特性を持たせる
ことが可能になる。
流回路によってパワートランスの1次巻線に流れる電流
が抑制され、結果的に過渡状態におけるスイッチングト
ランジスタのコレクタ電流が抑えられる。したがって、
スイッチングトランジスタの最大定格が低減して小型化
が図られ、コストが低下する。また、直流出力電圧の立
上がり時間が遅くなってソフトスタート特性を持たせる
ことが可能になる。
【0021】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明の第1実施例の構成を示す図
であり、本発明をカラーテレビ用の電源装置に適用した
例である。図1の説明に当り、従来例として示した図4
と同一構成部分には同一符号を付して、重複説明を省略
する。本実施例が図4の構成と異なるのは、コンバータ
ドライブトランス(トランジスタ駆動トランスに相当)
15とパワーレギュレーショントランス(PRT)22
の1次巻線N1との間を接続するように、整流回路60
が設けられている点である。
て説明する。図1は本発明の第1実施例の構成を示す図
であり、本発明をカラーテレビ用の電源装置に適用した
例である。図1の説明に当り、従来例として示した図4
と同一構成部分には同一符号を付して、重複説明を省略
する。本実施例が図4の構成と異なるのは、コンバータ
ドライブトランス(トランジスタ駆動トランスに相当)
15とパワーレギュレーショントランス(PRT)22
の1次巻線N1との間を接続するように、整流回路60
が設けられている点である。
【0022】整流回路60は整流ダイオード61、平滑
用電解コンデンサ62および放電用抵抗63からなり、
整流ダイオード61はパワーレギュレーショントランス
22からコンバータドライブトランス15に向う方向を
順方向として平滑用電解コンデンサ62と直列接続され
、この平滑用電解コンデンサ62に対して放電用抵抗6
3が並列接続されている。整流回路60は、コンバータ
ドライブトランス15側では巻線15cとスイッチング
トランジスタ9のエミッタとの接続点に接続され、パワ
ーレギュレーショントランス22側では1次巻線N1と
共振コンデンサ21との接続点に接続されている。そし
て、整流回路60は、電磁パワーリレー50がオンして
そのリレー接点20(パワースイッチに相当)が閉じら
れたとき、パワーレギュレーショントランス22の1次
巻線N1に流れる電流を抑制し、結果的に過渡状態にお
けるスイッチングトランジスタ9、10のコレクタ電流
を抑制するようになっている。
用電解コンデンサ62および放電用抵抗63からなり、
整流ダイオード61はパワーレギュレーショントランス
22からコンバータドライブトランス15に向う方向を
順方向として平滑用電解コンデンサ62と直列接続され
、この平滑用電解コンデンサ62に対して放電用抵抗6
3が並列接続されている。整流回路60は、コンバータ
ドライブトランス15側では巻線15cとスイッチング
トランジスタ9のエミッタとの接続点に接続され、パワ
ーレギュレーショントランス22側では1次巻線N1と
共振コンデンサ21との接続点に接続されている。そし
て、整流回路60は、電磁パワーリレー50がオンして
そのリレー接点20(パワースイッチに相当)が閉じら
れたとき、パワーレギュレーショントランス22の1次
巻線N1に流れる電流を抑制し、結果的に過渡状態にお
けるスイッチングトランジスタ9、10のコレクタ電流
を抑制するようになっている。
【0023】以上の構成において、図2に示す動作波形
図を参照して本装置の動作を説明する。まず、テレビ負
荷に電源を供給しようとする場合、t=t1のタイミン
グでリモコン受信部からのオン信号によってesなるレ
ベルがリレードライブトランジスタ51のベースに与え
られると、このリレードライブトランジスタ51が導通
して電磁パワーリレー50がオンし、そのリレー接点2
0が閉じる。これにより、リレー接点20を電流I1’
が流れ、共振コンデンサ21に蓄積されるが、この蓄積
された電荷は電流I1’の負のサイクル時に整流回路6
0が順方向となるので、整流回路60を経由して電流と
して流れる。すなわち、負のサイクル時に共振コンデン
サ21に蓄積された電荷は電流I1’として、整流ダイ
オード61→平滑用電解コンデンサ62→コンバータド
ライブトランス15の巻線15c→リレー接点20とい
う経路を経て放電する。したがって、パワーレギュレー
ショントランス22側の1次巻線N1には電流が流れな
い。
図を参照して本装置の動作を説明する。まず、テレビ負
荷に電源を供給しようとする場合、t=t1のタイミン
グでリモコン受信部からのオン信号によってesなるレ
ベルがリレードライブトランジスタ51のベースに与え
られると、このリレードライブトランジスタ51が導通
して電磁パワーリレー50がオンし、そのリレー接点2
0が閉じる。これにより、リレー接点20を電流I1’
が流れ、共振コンデンサ21に蓄積されるが、この蓄積
された電荷は電流I1’の負のサイクル時に整流回路6
0が順方向となるので、整流回路60を経由して電流と
して流れる。すなわち、負のサイクル時に共振コンデン
サ21に蓄積された電荷は電流I1’として、整流ダイ
オード61→平滑用電解コンデンサ62→コンバータド
ライブトランス15の巻線15c→リレー接点20とい
う経路を経て放電する。したがって、パワーレギュレー
ショントランス22側の1次巻線N1には電流が流れな
い。
【0024】次の正の半サイクル時には、平滑用電解コ
ンデンサ62の電荷は放電用抵抗63を介して平滑用電
解コンデンサ62および放電用抵抗63の時定数に応じ
て放電し、さらに次の負の半サイクルで平滑用電解コン
デンサ62の電荷が放電した分だけ、整流ダイオード6
1を介して平滑用電解コンデンサ62から充電される。 このような動作が繰り返されるため、パワーレギュレー
ショントランス22の2次側の直流出力平滑用電解コン
デンサ24、25、27、31の静電容量は負荷電力の
大きさによって決定される。
ンデンサ62の電荷は放電用抵抗63を介して平滑用電
解コンデンサ62および放電用抵抗63の時定数に応じ
て放電し、さらに次の負の半サイクルで平滑用電解コン
デンサ62の電荷が放電した分だけ、整流ダイオード6
1を介して平滑用電解コンデンサ62から充電される。 このような動作が繰り返されるため、パワーレギュレー
ショントランス22の2次側の直流出力平滑用電解コン
デンサ24、25、27、31の静電容量は負荷電力の
大きさによって決定される。
【0025】ここで、例えばコンデンサ27=100μ
F、コンデンサ25=2200μF、コンデンサ24=
1000μF、コンデンサ31=2200μFという容
量に選定したとき、充電突入電流は整流回路60の追加
によって大幅に抑制される。例えば、整流回路60の各
素子の定数として平滑用電解コンデンサ62=4.7μ
F、放電用抵抗63=68KΩの値を選定したとき、図
1の各部を流れる電流、すなわち、リレー接点20を流
れる電流I1’およびスイッチングトランジスタ9、1
0のコレクタ電流Icp1’、Icp2’は図2に示す
ように従来に比較して大幅に低減し、従来の1/2程度
の値となる。したがって、スイッチングトランジスタ9
、10の最大定格電流は定常電流の2倍程度に減少する
ため、例えばTO−220パッケージの小型のスイッチ
ングトランジスタを用いることが可能になり、低コスト
化を図ることができる。
F、コンデンサ25=2200μF、コンデンサ24=
1000μF、コンデンサ31=2200μFという容
量に選定したとき、充電突入電流は整流回路60の追加
によって大幅に抑制される。例えば、整流回路60の各
素子の定数として平滑用電解コンデンサ62=4.7μ
F、放電用抵抗63=68KΩの値を選定したとき、図
1の各部を流れる電流、すなわち、リレー接点20を流
れる電流I1’およびスイッチングトランジスタ9、1
0のコレクタ電流Icp1’、Icp2’は図2に示す
ように従来に比較して大幅に低減し、従来の1/2程度
の値となる。したがって、スイッチングトランジスタ9
、10の最大定格電流は定常電流の2倍程度に減少する
ため、例えばTO−220パッケージの小型のスイッチ
ングトランジスタを用いることが可能になり、低コスト
化を図ることができる。
【0026】また、テレビに供給される135Vの直流
出力電圧Eoについても、図2に破線で示すようにt=
t1のタイミング時点以降の立上がり特性を遅くするこ
とができ、ソフトスタート特性をもたせることができる
。その結果、負荷デジタルICの誤動作の生じる可能性
をなくすことができる。
出力電圧Eoについても、図2に破線で示すようにt=
t1のタイミング時点以降の立上がり特性を遅くするこ
とができ、ソフトスタート特性をもたせることができる
。その結果、負荷デジタルICの誤動作の生じる可能性
をなくすことができる。
【0027】次に、図3は本発明の第2実施例の構成を
示す図である。前記第1実施例はスイッチングトランジ
スタがハーフブリッジ構成で、整流回路を1組設けた例
であるが、この第2実施例はスイッチングトランジスタ
がフルブリッジ構成で、整流回路を2組設けた例である
。図4の構成と異なる部分について説明する。図3にお
いて、ブリッジ回路の出力側にはコンデンサ70が接続
されるとともに、スイッチングトランジスタ71、72
を含む2組のハーフブリッジ共振コンバータに接続され
る。第1のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチン
グトランジスタ71、抵抗73、74、コンデンサ75
、ダイオード76およびコンバータドライブトランス(
CDT)77の一部の巻線77aによって構成される。 また、第2のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチ
ングトランジスタ72、抵抗78、79、コンデンサ8
0、ダイオード81およびコンバータドライブトランス
(CDT)77の一部の巻線77bによって構成される
。
示す図である。前記第1実施例はスイッチングトランジ
スタがハーフブリッジ構成で、整流回路を1組設けた例
であるが、この第2実施例はスイッチングトランジスタ
がフルブリッジ構成で、整流回路を2組設けた例である
。図4の構成と異なる部分について説明する。図3にお
いて、ブリッジ回路の出力側にはコンデンサ70が接続
されるとともに、スイッチングトランジスタ71、72
を含む2組のハーフブリッジ共振コンバータに接続され
る。第1のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチン
グトランジスタ71、抵抗73、74、コンデンサ75
、ダイオード76およびコンバータドライブトランス(
CDT)77の一部の巻線77aによって構成される。 また、第2のハーフブリッジ共振コンバータはスイッチ
ングトランジスタ72、抵抗78、79、コンデンサ8
0、ダイオード81およびコンバータドライブトランス
(CDT)77の一部の巻線77bによって構成される
。
【0028】コンバータドライブトランス77は1次、
2次とも分割ボビンによって絶縁を確保している。そし
て、トランジスタ71は巻線77a、抵抗74およびコ
ンデンサ75からなる直列共振回路によって駆動され、
同様にトランジスタ72は巻線77b、抵抗79および
コンデンサ80からなる直列共振回路によって駆動され
る。コンバータドライブトランス77の2次側は、その
巻線を含んで同じくハーフブリッジ共振コンバータを構
成している。すなわち、第3のハーフブリッジ共振コン
バータはスイッチングトランジスタ82、抵抗83、8
4、コンデンサ85、ダイオード86およびコンバータ
ドライブトランス77の一部の巻線77cによって構成
される。また、第4のハーフブリッジ共振コンバータは
スイッチングトランジスタ87、抵抗88、89、コン
デンサ90、ダイオード91およびコンバータドライブ
トランス77の一部の巻線77dによって構成される。 トランジスタ82は巻線77c、抵抗84およびコンデ
ンサ85からなる直列共振回路によって駆動され、同様
にトランジスタ87は巻線77d、抵抗89およびコン
デンサ90からなる直列共振回路によって駆動される。 なお、各トランジスタ71および82を流れるコレクタ
電流をそれぞれIcp1’、Icp2’とする。
2次とも分割ボビンによって絶縁を確保している。そし
て、トランジスタ71は巻線77a、抵抗74およびコ
ンデンサ75からなる直列共振回路によって駆動され、
同様にトランジスタ72は巻線77b、抵抗79および
コンデンサ80からなる直列共振回路によって駆動され
る。コンバータドライブトランス77の2次側は、その
巻線を含んで同じくハーフブリッジ共振コンバータを構
成している。すなわち、第3のハーフブリッジ共振コン
バータはスイッチングトランジスタ82、抵抗83、8
4、コンデンサ85、ダイオード86およびコンバータ
ドライブトランス77の一部の巻線77cによって構成
される。また、第4のハーフブリッジ共振コンバータは
スイッチングトランジスタ87、抵抗88、89、コン
デンサ90、ダイオード91およびコンバータドライブ
トランス77の一部の巻線77dによって構成される。 トランジスタ82は巻線77c、抵抗84およびコンデ
ンサ85からなる直列共振回路によって駆動され、同様
にトランジスタ87は巻線77d、抵抗89およびコン
デンサ90からなる直列共振回路によって駆動される。 なお、各トランジスタ71および82を流れるコレクタ
電流をそれぞれIcp1’、Icp2’とする。
【0029】コンバータドライブトランス77の一部の
巻線77eはリレー接点92およびコンデンサ93を介
して直交形パワーレギュレーショントランス(PRT)
22の1次巻線N1に接続されている。なお、この1次
巻線N1を流れる電流をI1’とする。また、同巻線7
7eはコンデンサ94を介して第1実施例と同様のスタ
ンバイトランス41の1次巻線N1’に接続されている
。 なお、1次巻線N1’を流れる電流をI2とする。リレ
ー接点92は電磁パワーリレー50によって作動する。
巻線77eはリレー接点92およびコンデンサ93を介
して直交形パワーレギュレーショントランス(PRT)
22の1次巻線N1に接続されている。なお、この1次
巻線N1を流れる電流をI1’とする。また、同巻線7
7eはコンデンサ94を介して第1実施例と同様のスタ
ンバイトランス41の1次巻線N1’に接続されている
。 なお、1次巻線N1’を流れる電流をI2とする。リレ
ー接点92は電磁パワーリレー50によって作動する。
【0030】次に、本実施例の特徴部分である整流回路
について説明すると、コンバータドライブトランス77
の巻線77eとパワーレギュレーショントランス(PR
T)22の1次巻線N1との間をリレー接点92を介し
て接続するように、整流回路100が設けられている。 整流回路100は2組の整流ダイオード101、102
、平滑用電解コンデンサ103、104および放電用抵
抗105、106からなっている。整流ダイオード10
1、平滑用電解コンデンサ103および放電用抵抗10
5は1組となってパワーレギュレーショントランス22
からコンバータドライブトランス77に向う方向を順方
向として配置され、整流ダイオード102、平滑用電解
コンデンサ104および放電用抵抗106は他方の1組
となってパワーレギュレーショントランス22からコン
バータドライブトランス77に向う方向を逆方向として
配置されている。
について説明すると、コンバータドライブトランス77
の巻線77eとパワーレギュレーショントランス(PR
T)22の1次巻線N1との間をリレー接点92を介し
て接続するように、整流回路100が設けられている。 整流回路100は2組の整流ダイオード101、102
、平滑用電解コンデンサ103、104および放電用抵
抗105、106からなっている。整流ダイオード10
1、平滑用電解コンデンサ103および放電用抵抗10
5は1組となってパワーレギュレーショントランス22
からコンバータドライブトランス77に向う方向を順方
向として配置され、整流ダイオード102、平滑用電解
コンデンサ104および放電用抵抗106は他方の1組
となってパワーレギュレーショントランス22からコン
バータドライブトランス77に向う方向を逆方向として
配置されている。
【0031】このような構成の第2実施例では、特に負
荷電力が200W以上の場合、電流共振形コンバータ回
路が4石のスイッチングトランジスタ71、72、82
、91を含んでフルブリッジ構成で動作する場合、整流
回路100の整流ダイオード101、102が互いに逆
極性で接続されているため、各電流共振形コンバータ回
路のスイッチングトランジスタに対して上記第1実施例
と同様に充電突入電流が整流回路100の追加によって
大幅に抑制される。したがって、パワースイッチオン時
の過渡状態におけるスイッチングトランジスタ71、7
2、82、91のコレクタ電流を抑えることができ、ス
イッチングトランジスタ71、72、82、91の最大
定格を低減して小型化を図り、コストを低減することが
できるとともに、かつソフトスタート特性を持たせるこ
とができる。
荷電力が200W以上の場合、電流共振形コンバータ回
路が4石のスイッチングトランジスタ71、72、82
、91を含んでフルブリッジ構成で動作する場合、整流
回路100の整流ダイオード101、102が互いに逆
極性で接続されているため、各電流共振形コンバータ回
路のスイッチングトランジスタに対して上記第1実施例
と同様に充電突入電流が整流回路100の追加によって
大幅に抑制される。したがって、パワースイッチオン時
の過渡状態におけるスイッチングトランジスタ71、7
2、82、91のコレクタ電流を抑えることができ、ス
イッチングトランジスタ71、72、82、91の最大
定格を低減して小型化を図り、コストを低減することが
できるとともに、かつソフトスタート特性を持たせるこ
とができる。
【0032】なお、上記実施例は本発明をテレビの電源
装置として適用した例であるが、本発明の適用はこれに
限るものではなく、他の電子機器にも適用することがで
きる。
装置として適用した例であるが、本発明の適用はこれに
限るものではなく、他の電子機器にも適用することがで
きる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パワースイッチオン時の過渡状態におけるスイッチング
トランジスタのコレクタ電流を抑えることができ、スイ
ッチングトランジスタの最大定格を低減して小型化を図
り、コストを低減することができる。また、直流出力電
圧の立上がり時間を遅くすることができ、ソフトスター
ト特性を持たせて負荷デジタルICの誤動作の生じる可
能性をなくすことができる。
パワースイッチオン時の過渡状態におけるスイッチング
トランジスタのコレクタ電流を抑えることができ、スイ
ッチングトランジスタの最大定格を低減して小型化を図
り、コストを低減することができる。また、直流出力電
圧の立上がり時間を遅くすることができ、ソフトスター
ト特性を持たせて負荷デジタルICの誤動作の生じる可
能性をなくすことができる。
【図1】本発明の第1実施例の構成を示す回路図である
。
。
【図2】同実施例の動作を説明する波形図である。
【図3】本発明の第2実施例の構成を示す回路図である
。
。
【図4】従来の電源装置の回路図である。
1:交流電源
15、77:コンバータドライブトランス(CDT)2
2:直交形パワーレギュレーショントランス(PRT) 41:スタンバイトランス 50:電磁パワーリレー 60、100:整流回路 61、101、102:整流ダイオード62、103、
104:平滑用電解コンデンサ63、105、106:
放電用抵抗
2:直交形パワーレギュレーショントランス(PRT) 41:スタンバイトランス 50:電磁パワーリレー 60、100:整流回路 61、101、102:整流ダイオード62、103、
104:平滑用電解コンデンサ63、105、106:
放電用抵抗
Claims (1)
- 【請求項1】 スイッチング周波数固定直列共振周波
数制御方式の電流共振形コンバータ回路によるスイッチ
ング電源(F−Z電源)を設け、該スイッチング電源は
、スイッチングトランジスタを駆動するトランジスタ駆
動トランスを有し、スイッチング電源の後段に、所定の
小容量のスタンバイ出力電圧を取り出すスタンバイトラ
ンスと、所定の大容量の出力電圧を取り出すパワートラ
ンスとが配置され、前記トランジスタ駆動トランスとパ
ワートランスとの間にパワースイッチが介挿され、該パ
ワースイッチによってスイッチング電源の出力がパワー
トランスに供給されるスイッチング電源装置において、
前記トランジスタ駆動トランスとパワートランスの1次
巻線との間を接続するように整流回路を設け、該整流回
路は、前記パワースイッチがオンしたとき、前記パワー
トランスの1次巻線に流れる電流を抑制する方向に電流
を流すように構成した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 |
|---|---|---|---|
| JP3169350A JPH04368466A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169350A JPH04368466A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368466A true JPH04368466A (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15884944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3169350A Pending JPH04368466A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04368466A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008204884A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| WO2016189980A1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 株式会社村田製作所 | 電源装置及び除電器 |
| CN106405240A (zh) * | 2016-06-29 | 2017-02-15 | 广西柳州特种变压器有限责任公司 | 一种新型滤波调压整流变压器等值阻抗的测量方法 |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP3169350A patent/JPH04368466A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008204884A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| WO2016189980A1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 株式会社村田製作所 | 電源装置及び除電器 |
| JPWO2016189980A1 (ja) * | 2015-05-26 | 2018-02-15 | 株式会社村田製作所 | 電源装置及び除電器 |
| US10148193B2 (en) | 2015-05-26 | 2018-12-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power supply unit and static eliminator |
| CN106405240A (zh) * | 2016-06-29 | 2017-02-15 | 广西柳州特种变压器有限责任公司 | 一种新型滤波调压整流变压器等值阻抗的测量方法 |
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