JPH05227743A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
- Publication number
- JPH05227743A JPH05227743A JP4030299A JP3029992A JPH05227743A JP H05227743 A JPH05227743 A JP H05227743A JP 4030299 A JP4030299 A JP 4030299A JP 3029992 A JP3029992 A JP 3029992A JP H05227743 A JPH05227743 A JP H05227743A
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- JP
- Japan
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- voltage
- converter
- circuit
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- diode
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- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 20
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力電圧の許容範囲が８５Ｖ〜２７０Ｖの広
範囲であっても、保持回路の電解コンデンサが大型化す
ることもなく、特に突入電流制限回路がなくとも突入時
過大電流が流れることもなく、高調波による力率の悪化
が小さいスイッチング電源を得ることである。 【構成】 交流入力電圧を整流回路で整流した電圧をＤ
Ｃ／ＤＣコンバータで直流電圧を出力するスイッチング
電源であって、入力瞬時停電時の出力電圧を保持するた
めの保持回路と、その保持回路を充電するためのＤＣ／
ＤＣコンバータによって構成されることを特徴とするス
イッチング電源である。
範囲であっても、保持回路の電解コンデンサが大型化す
ることもなく、特に突入電流制限回路がなくとも突入時
過大電流が流れることもなく、高調波による力率の悪化
が小さいスイッチング電源を得ることである。 【構成】 交流入力電圧を整流回路で整流した電圧をＤ
Ｃ／ＤＣコンバータで直流電圧を出力するスイッチング
電源であって、入力瞬時停電時の出力電圧を保持するた
めの保持回路と、その保持回路を充電するためのＤＣ／
ＤＣコンバータによって構成されることを特徴とするス
イッチング電源である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＯＡ機器などに直流電
圧を供給するための、交流から直流に電力を変換するた
めの装置で、軽量・小型を特徴とするスイッチング電源
に関するものである。
圧を供給するための、交流から直流に電力を変換するた
めの装置で、軽量・小型を特徴とするスイッチング電源
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりスイッチング電源の一般的方式
として図２に示す。交流入力電圧１を整流回路２で整流
して、コンデンサインプット方式に代表される平滑方式
により平滑するともに、入力瞬時停電時の出力電圧を保
持するための保持回路４を経由して、スイッチング方式
のＤＣ／ＤＣコンバータ５により、安定化した直流電圧
に変換して出力に供給している。この時のＤＣ／ＤＣコ
ンバータとしては、２０ＫＨＺ〜１ＭＨＺの高周波のス
イッチングにより、そのスイッチングパルス幅を制御す
ることにより、その平均電圧を制御するものである。ス
イッチングされた電圧を高周波トランスにより絶縁・変
圧した後、チョーク・コンデンサなどにより構成された
ローパスフィルタで直流電圧に変換するものである。ス
イッチングコンバータ方式としては、ＲＣＣ（リンギン
グ・チョーク・コンバータ）方式に代表されるフライバ
ック方式や、フォアードコンバータや、プッシュプル方
式や、ハーフブリッジ方式や、フリブリッジ方式などが
ある。従来方式の回路図の図２では、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータはフライバックコンバータである。電流制限回路の
動作は、入力１の電圧が印加されたとき、低抗７４と温
度ヒューズ７５を通して、電解コンデンサ４１の突入電
流を制御している、電解コンデンサ４１に十分充電され
た後、ＤＣ／ＤＣコンバータが動作することで、双方向
サイリスタ７１のゲートにダイオード７３と抵抗７２を
通して電流が流れて、双方向サイリスタ７１がオンする
ことで、動作中の抵抗７４での消費電力を小さくしてい
る。故障などで双方向サイリスタ７１がオンできない
と、抵抗７４が異常発熱して危険であるため温度ヒュー
ズ７５が持続されている。
として図２に示す。交流入力電圧１を整流回路２で整流
して、コンデンサインプット方式に代表される平滑方式
により平滑するともに、入力瞬時停電時の出力電圧を保
持するための保持回路４を経由して、スイッチング方式
のＤＣ／ＤＣコンバータ５により、安定化した直流電圧
に変換して出力に供給している。この時のＤＣ／ＤＣコ
ンバータとしては、２０ＫＨＺ〜１ＭＨＺの高周波のス
イッチングにより、そのスイッチングパルス幅を制御す
ることにより、その平均電圧を制御するものである。ス
イッチングされた電圧を高周波トランスにより絶縁・変
圧した後、チョーク・コンデンサなどにより構成された
ローパスフィルタで直流電圧に変換するものである。ス
イッチングコンバータ方式としては、ＲＣＣ（リンギン
グ・チョーク・コンバータ）方式に代表されるフライバ
ック方式や、フォアードコンバータや、プッシュプル方
式や、ハーフブリッジ方式や、フリブリッジ方式などが
ある。従来方式の回路図の図２では、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータはフライバックコンバータである。電流制限回路の
動作は、入力１の電圧が印加されたとき、低抗７４と温
度ヒューズ７５を通して、電解コンデンサ４１の突入電
流を制御している、電解コンデンサ４１に十分充電され
た後、ＤＣ／ＤＣコンバータが動作することで、双方向
サイリスタ７１のゲートにダイオード７３と抵抗７２を
通して電流が流れて、双方向サイリスタ７１がオンする
ことで、動作中の抵抗７４での消費電力を小さくしてい
る。故障などで双方向サイリスタ７１がオンできない
と、抵抗７４が異常発熱して危険であるため温度ヒュー
ズ７５が持続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】入力交流電圧は、近年
日本国内の１００Ｖ（変動分を見込んで８５Ｖ）から、
ヨーロッパの２４０Ｖ（変動分を見込んで２７０Ｖ）ま
で許容できる広範囲の入力電圧仕様のスイッチング電源
が強く要求されている。また、入力電圧の瞬時停電時の
出力保持時間要求も長くなっている。このため、従来方
式のコンデンサインプット方式では、平滑用コンデンサ
が、高耐圧で大容量のものが必要になる。１００Ｖ専用
仕様に比較すると１００Ｖ〜２４０Ｖの仕様品ではその
耐圧が２倍以上になるため、形状は４倍以上になる。こ
の平滑用コンデンサに流れる突入電流を制限するための
パワーサーミスタや、抵抗での突入時消費電力も、１０
０Ｖ専用に比較すると４倍以上になるため、その形状も
４倍以上になるため、小型化の妨げになっている。
日本国内の１００Ｖ（変動分を見込んで８５Ｖ）から、
ヨーロッパの２４０Ｖ（変動分を見込んで２７０Ｖ）ま
で許容できる広範囲の入力電圧仕様のスイッチング電源
が強く要求されている。また、入力電圧の瞬時停電時の
出力保持時間要求も長くなっている。このため、従来方
式のコンデンサインプット方式では、平滑用コンデンサ
が、高耐圧で大容量のものが必要になる。１００Ｖ専用
仕様に比較すると１００Ｖ〜２４０Ｖの仕様品ではその
耐圧が２倍以上になるため、形状は４倍以上になる。こ
の平滑用コンデンサに流れる突入電流を制限するための
パワーサーミスタや、抵抗での突入時消費電力も、１０
０Ｖ専用に比較すると４倍以上になるため、その形状も
４倍以上になるため、小型化の妨げになっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】入力電圧の変動に左右さ
れないように、保持回路への充電は、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータにより定電圧充電するとともに、電流制限すること
で突入電流も制限することにより、保持回路の耐圧を下
げることが可能になるとともに、従来方式のように突入
電流制限回路が不用になるため、小型・軽量ができる。
れないように、保持回路への充電は、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータにより定電圧充電するとともに、電流制限すること
で突入電流も制限することにより、保持回路の耐圧を下
げることが可能になるとともに、従来方式のように突入
電流制限回路が不用になるため、小型・軽量ができる。
【０００５】
【実施例】入力１の交流電圧をダイオードブリッジのよ
うな整流回路２により整流する。整流した電圧はコンデ
ンサインプットなどで平滑することなくそのままＤＣ／
ＤＣコンバータ５に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ
により変換された電圧を出力６に接続され負荷に必要電
圧を供給する。入力停止時にも出力へ電圧供給するため
の電解コンデンサなどの保持回路４を具備する。保持回
路４は、整流回路２と直接接続されることなく、ＤＣ／
ＤＣコンバータ３により充電できるよう接続され、整流
回路２で整流された電圧がある値以下に下がったときの
みＤＣ／ＤＣコンバータ５へ電圧を供給できるように接
続される。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の働きに
より保持回路４への突入電流を制限するとともに、保持
回路に安定した電圧を供給するよう制御されている。本
発明の一実施例の図３を以下説明する。入力１の交流電
圧は整流回路２のダイオードブリッジ２１により全波整
流して、ＤＣ／ＤＣコバータ５にそのまま接続されてい
る。ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、スイッチングトランジ
スタ５２により２０ＫＨＺ以上の高周波でスイッチング
する。スイッチング電圧をトランス５１に印加する。ト
ランス５１の２次電圧をダイオード５４とコンデンサ５
５により平滑して出力６へ供給する。出力６の電圧を検
出し安定化するため、制御回路５３でトランジスタ５２
のパルス幅を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３のスイ
ッチングトランジスタ３２によりチョッパスイッチング
した電圧をリアクトル３３により平滑して、保持回路４
の電解コンデンサ４１を充電する。ダイオード３１はト
ランジスタ３３のオフ時の転流用で、ダイオード４２は
整流回路２で全波整流された電圧が、電解コンデンサ４
１より下がったときに、電解コンデンサ４１の電圧をＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ５に供給できるように接されてい
る。抵抗３４は電流検出用で、トランジスタ３３がオン
したとき電解コンデンサ４１に突入電流が流れることを
防止するため、定電流制御するためのものである。同時
に制御回路３５では、電解コンデンサ４１の電圧も検出
して安定化している。次に、一実施例図５について説明
する。基本的には図３と同じであるが、ＤＣ／ＤＣコン
バータ３の部分がフライバックコンバータになっている
点と、電解コンデンサ４１の電圧を選定しやすくするた
め、ＤＣ／ＤＣコンバータ５への電圧供給を、トランス
５１に専用端子にした点と、さらに、入力力率を改善す
るために、ダイオード２２と２３により入力電圧を検出
して、その入力電圧波形に比例した電流波形が、抵抗３
４に流れるよう制御回路３５で制御している点がちがう
ものである。
うな整流回路２により整流する。整流した電圧はコンデ
ンサインプットなどで平滑することなくそのままＤＣ／
ＤＣコンバータ５に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ
により変換された電圧を出力６に接続され負荷に必要電
圧を供給する。入力停止時にも出力へ電圧供給するため
の電解コンデンサなどの保持回路４を具備する。保持回
路４は、整流回路２と直接接続されることなく、ＤＣ／
ＤＣコンバータ３により充電できるよう接続され、整流
回路２で整流された電圧がある値以下に下がったときの
みＤＣ／ＤＣコンバータ５へ電圧を供給できるように接
続される。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の働きに
より保持回路４への突入電流を制限するとともに、保持
回路に安定した電圧を供給するよう制御されている。本
発明の一実施例の図３を以下説明する。入力１の交流電
圧は整流回路２のダイオードブリッジ２１により全波整
流して、ＤＣ／ＤＣコバータ５にそのまま接続されてい
る。ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、スイッチングトランジ
スタ５２により２０ＫＨＺ以上の高周波でスイッチング
する。スイッチング電圧をトランス５１に印加する。ト
ランス５１の２次電圧をダイオード５４とコンデンサ５
５により平滑して出力６へ供給する。出力６の電圧を検
出し安定化するため、制御回路５３でトランジスタ５２
のパルス幅を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３のスイ
ッチングトランジスタ３２によりチョッパスイッチング
した電圧をリアクトル３３により平滑して、保持回路４
の電解コンデンサ４１を充電する。ダイオード３１はト
ランジスタ３３のオフ時の転流用で、ダイオード４２は
整流回路２で全波整流された電圧が、電解コンデンサ４
１より下がったときに、電解コンデンサ４１の電圧をＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ５に供給できるように接されてい
る。抵抗３４は電流検出用で、トランジスタ３３がオン
したとき電解コンデンサ４１に突入電流が流れることを
防止するため、定電流制御するためのものである。同時
に制御回路３５では、電解コンデンサ４１の電圧も検出
して安定化している。次に、一実施例図５について説明
する。基本的には図３と同じであるが、ＤＣ／ＤＣコン
バータ３の部分がフライバックコンバータになっている
点と、電解コンデンサ４１の電圧を選定しやすくするた
め、ＤＣ／ＤＣコンバータ５への電圧供給を、トランス
５１に専用端子にした点と、さらに、入力力率を改善す
るために、ダイオード２２と２３により入力電圧を検出
して、その入力電圧波形に比例した電流波形が、抵抗３
４に流れるよう制御回路３５で制御している点がちがう
ものである。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば、入力電圧の許容範囲が
８５Ｖ〜２７０Ｖの広範囲であっても、保持回路の電解
コンデンサが大型化することもなく、特に突入電流制限
回路がなくとも突入時過大電流が流れることもない。ま
た、コンデンサインプット整流方式でないため、その欠
点であった高調波による力率の悪化は小さい。さらに、
入力電圧も検出して、入力電圧波形に比例する入力電流
になるようＤＣ／ＤＣコンバータ３の制御回路３５で電
流制御をすれば、０．９以上の高力率のスイッチング電
源が可能になる。
８５Ｖ〜２７０Ｖの広範囲であっても、保持回路の電解
コンデンサが大型化することもなく、特に突入電流制限
回路がなくとも突入時過大電流が流れることもない。ま
た、コンデンサインプット整流方式でないため、その欠
点であった高調波による力率の悪化は小さい。さらに、
入力電圧も検出して、入力電圧波形に比例する入力電流
になるようＤＣ／ＤＣコンバータ３の制御回路３５で電
流制御をすれば、０．９以上の高力率のスイッチング電
源が可能になる。
【図１】本発明のブロック図。
【図２】従来回路のブロック図。
【図３】本発明の実施回路図。
【図４】従来方式の回路図。
【図５】本発明の実施回路図。
【符号の説明】 １ 入力 ２ 整流回路 ３ ＤＣ／ＤＣコンバータ ４ 保持回路 ５ ＤＣ／ＤＣコンバータ ６ 出力 ７ 電流制限回路 ２１ ダイオードブリッジ ２２ ダイオード ２３ ダイオード ３１ ダイオード ３７ ダイオード ４２ ダイオード ５４ ダイオード ７３ ダイオード ３２ リアクトル ３３ トランジスタ ５２ トランジスタ ３４ 抵抗 ７２ 抵抗 ７４ 抵抗 ３５ 制御回路 ５３ 制御回路 ３６ トランス ５１ トランス ４１ 電解コンデンサ ５５ 電解コンデンサ ７１ 双方向サイリスタ ７５ 温度ヒューズ
Claims (1)
- 【請求項１】 交流入力電圧を整流回路で整流した電圧
をＤＣ／ＤＣコンバータで直流電圧を出力するスイッチ
ング電源であって、入力瞬時停電時の出力電圧を保持す
るための保持回路と、その保持回路を充電するためのＤ
Ｃ／ＤＣコンバータによって構成されることを特徴とす
るスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030299A JPH05227743A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030299A JPH05227743A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | スイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227743A true JPH05227743A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12299870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4030299A Pending JPH05227743A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05227743A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005269753A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Densei Lambda Kk | 電圧低下保護装置 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4030299A patent/JPH05227743A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005269753A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Densei Lambda Kk | 電圧低下保護装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080229 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080311 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080708 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |