JPH0723560A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
- Publication number
- JPH0723560A JPH0723560A JP18870793A JP18870793A JPH0723560A JP H0723560 A JPH0723560 A JP H0723560A JP 18870793 A JP18870793 A JP 18870793A JP 18870793 A JP18870793 A JP 18870793A JP H0723560 A JPH0723560 A JP H0723560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- switch element
- rectifying
- circuit
- inductor
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は、１組のスイッチ素子と制御回路か
らなる簡単な構成により、高力率で、入出力の電圧比に対
して、スイッチ素子のデュ−ティ比を自由に設定するこ
とのできる交流入力のスイッチング電源を提供すること
を目的とする。 【構成】 本発明は、交流電源１５に接続された全波整
流器１６の出力端子間にセンタ−タップを有するインダ
クタ２１とスイッチ素子２４の直列回路を接続し、該イ
ンダクタのセンタ−タップから整流平滑回路２５を介し
て負荷２８に電力を供給すると同時に、該整流平滑回路
２５の出力電圧を検出して、既定の電圧になるように該
スイッチ素子２４をオン、オフする制御回路４０を有す
ることを特徴とする。
らなる簡単な構成により、高力率で、入出力の電圧比に対
して、スイッチ素子のデュ−ティ比を自由に設定するこ
とのできる交流入力のスイッチング電源を提供すること
を目的とする。 【構成】 本発明は、交流電源１５に接続された全波整
流器１６の出力端子間にセンタ−タップを有するインダ
クタ２１とスイッチ素子２４の直列回路を接続し、該イ
ンダクタのセンタ−タップから整流平滑回路２５を介し
て負荷２８に電力を供給すると同時に、該整流平滑回路
２５の出力電圧を検出して、既定の電圧になるように該
スイッチ素子２４をオン、オフする制御回路４０を有す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する分野の説明】本発明は、交流を入力とす
るスイッチング式直流安定化電源装置に関するものであ
る。
るスイッチング式直流安定化電源装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】図４は従来の交流入力のスイッチング電源
の構成を示す。従来の交流入力のスイッチング電源の構
成は、商用交流電源１、全波整流器２と、それを構成す
るダイオ−ド３、４、５、６、平滑コンデンサ７、トラ
ンス８とその１次巻線９、２次巻線１０、スイッチ素子
１１、整流平滑回路１２、負荷１３、制御回路１４より
なる。この従来の構成の動作は商用交流電源１の入力
を、全波整流器２で整流し、平滑コンデンサ７で、リプ
ルの少ない直流に平滑し （２） た後、スイッチ素子１１を入力商用交流周波数より高い
周波数で、オン、オフすることによって、トランス８の
１次巻線９に交流電圧が与えられ、その出力は、トラン
ス８の１次巻線９に交流電圧が与えられ、その出力は、
トランス８の２次巻線１０から整流平滑回路に与えられ
て整流平滑され、直流の出力電圧として負荷１３に与え
られる。ここで、制御回路１４は、該整流回路１２の出
力電圧を検出して、それが既定の電圧となるように、ス
イッチ素子１１をオン、オフする。以上のように、本構
成は、商用交流電源１の入力を安定な直流電圧に交換
し、出力する機能を持っている。
の構成を示す。従来の交流入力のスイッチング電源の構
成は、商用交流電源１、全波整流器２と、それを構成す
るダイオ−ド３、４、５、６、平滑コンデンサ７、トラ
ンス８とその１次巻線９、２次巻線１０、スイッチ素子
１１、整流平滑回路１２、負荷１３、制御回路１４より
なる。この従来の構成の動作は商用交流電源１の入力
を、全波整流器２で整流し、平滑コンデンサ７で、リプ
ルの少ない直流に平滑し （２） た後、スイッチ素子１１を入力商用交流周波数より高い
周波数で、オン、オフすることによって、トランス８の
１次巻線９に交流電圧が与えられ、その出力は、トラン
ス８の１次巻線９に交流電圧が与えられ、その出力は、
トランス８の２次巻線１０から整流平滑回路に与えられ
て整流平滑され、直流の出力電圧として負荷１３に与え
られる。ここで、制御回路１４は、該整流回路１２の出
力電圧を検出して、それが既定の電圧となるように、ス
イッチ素子１１をオン、オフする。以上のように、本構
成は、商用交流電源１の入力を安定な直流電圧に交換
し、出力する機能を持っている。
【０００３】
【従来技術の問題点】しかしながら、従来の構成には、
以下のような問題点がある。図５は従来の構成の動作波
形を示す。同図のＶin(1)は商用交流電源１の電圧に対
する全波整流器２の出力電圧を示し、Ｉin(1)は、商用
交流電源１からの入力電流の波形を示す。同図からわか
るように、従来の構成では、入力電流がサ−ジ状にな
り、力率が極めて低いという問題がある。
以下のような問題点がある。図５は従来の構成の動作波
形を示す。同図のＶin(1)は商用交流電源１の電圧に対
する全波整流器２の出力電圧を示し、Ｉin(1)は、商用
交流電源１からの入力電流の波形を示す。同図からわか
るように、従来の構成では、入力電流がサ−ジ状にな
り、力率が極めて低いという問題がある。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、上記の点を鑑みなされたもの
で、１組のスイッチ素子と制御回路からなる簡単な構成
により、高力率で、入出力の電圧比に対して、スイッチ
素子のデュ−ティ比を自由に設定することのできる交流
入力のスイッチング電源を提供することを目的とする。
で、１組のスイッチ素子と制御回路からなる簡単な構成
により、高力率で、入出力の電圧比に対して、スイッチ
素子のデュ−ティ比を自由に設定することのできる交流
入力のスイッチング電源を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための本発明の手段】本発明は交流電
源に接続された全波整流器の出力端子間にセンタ−タッ
プを有するインダクタとスイッチ素子の直列回路を接続
し、該インダクタのセンタ−タップから整流平滑回路を
介して負荷に電力を供給すると同時に該、整流平滑回路
の出力電圧を検出して既定の電圧になるように該スイッ
チ素子をオン、オフする制御回路を有することを特徴と
する。 （３）
源に接続された全波整流器の出力端子間にセンタ−タッ
プを有するインダクタとスイッチ素子の直列回路を接続
し、該インダクタのセンタ−タップから整流平滑回路を
介して負荷に電力を供給すると同時に該、整流平滑回路
の出力電圧を検出して既定の電圧になるように該スイッ
チ素子をオン、オフする制御回路を有することを特徴と
する。 （３）
【０００６】
【実施例】図１、図３は本発明の第１の実施例回路図及
びその各部動作波形図である。この構成は、商用交流電
源１、全波整流器１６と、それを構成しているダイオ−
ド１７、１８、１９、２０、センタ−タップを有するイ
ンダクタ２１と、それを構成している前部の巻線２２
と、後部の巻線２３、スイッチ素子２４、整流平滑回路２
５と、それを構成しているダイオ−ド２６と、平滑コン
デンサ２７、負荷２５、制御回路２９よりなる。センタ
−タップを有するインダクタ２１のインダクタンスをＬ
1、その前部の巻線２２の巻数をＮ1、その後部の巻線２
３の巻数をＮ２とすると、その前部の巻線２２のインダ
クタンスＬ2は
びその各部動作波形図である。この構成は、商用交流電
源１、全波整流器１６と、それを構成しているダイオ−
ド１７、１８、１９、２０、センタ−タップを有するイ
ンダクタ２１と、それを構成している前部の巻線２２
と、後部の巻線２３、スイッチ素子２４、整流平滑回路２
５と、それを構成しているダイオ−ド２６と、平滑コン
デンサ２７、負荷２５、制御回路２９よりなる。センタ
−タップを有するインダクタ２１のインダクタンスをＬ
1、その前部の巻線２２の巻数をＮ1、その後部の巻線２
３の巻数をＮ２とすると、その前部の巻線２２のインダ
クタンスＬ2は
【数１】 のようになる。ここでスイッチ素子３４を交流入力電源
１５より高い周波数でオン、オフすると入力電流Ｉin
(2)の電流波形は図３ｂのようになる。図中、ｔｏｎ
は、スイッチ素子２４のオン期間ｔ ｏｆｆ−１は、ス
イッチ素子２４のオフしてから入力電流Ｉin(2)が零ア
ンペアになるまでの期間ｔ0はスイッチ素子２４のオ
ン、オフの周期、Ｉp-1は、スイッチ素子２４がオフす
る直前の入力電流Ｉin(2)の電流値で、Ｉp-2は、オフし
た直後の電流値である。ここで入力電圧をＶin(2)とす
るとＩp-1は、
１５より高い周波数でオン、オフすると入力電流Ｉin
(2)の電流波形は図３ｂのようになる。図中、ｔｏｎ
は、スイッチ素子２４のオン期間ｔ ｏｆｆ−１は、ス
イッチ素子２４のオフしてから入力電流Ｉin(2)が零ア
ンペアになるまでの期間ｔ0はスイッチ素子２４のオ
ン、オフの周期、Ｉp-1は、スイッチ素子２４がオフす
る直前の入力電流Ｉin(2)の電流値で、Ｉp-2は、オフし
た直後の電流値である。ここで入力電圧をＶin(2)とす
るとＩp-1は、
【数２】 で表わされＩp-2は
【数３】 で表わされる。
【０００７】そこで、整流平滑回路２５の出力電圧をＶ
outとするとｔoff-1は
outとするとｔoff-1は
【数４】 のようになる。
【数４】からわかるように、本発明の第１の実施例にお
いては、任意の入出 （４） 力の電圧変換比に対して、センタ−タップを有するイン
ダクタ２１の前部と後部の巻数比を変えることによっ
て、スイッチ素子２４のデュ−ティ比（ｔon／ｔo）を
自由に設定することができる。また、入力電流Ｉin(2)
の高周波スイッチングサイクルの平均値は、
いては、任意の入出 （４） 力の電圧変換比に対して、センタ−タップを有するイン
ダクタ２１の前部と後部の巻数比を変えることによっ
て、スイッチ素子２４のデュ−ティ比（ｔon／ｔo）を
自由に設定することができる。また、入力電流Ｉin(2)
の高周波スイッチングサイクルの平均値は、
【数５】 のようになり、その波形は図３ｃのようになる。よっ
て、図３からわかるように、入力電流Ｉin(2)に対して
全波整流器１６の直前か直後に高周波リプル除去のため
のロ−パス・フィルタを使用すれば入力電流波形は、前
記のＩin(2)、aveのようになり、その波形は、概ね正弦
波に相似形となり力率を高くすることができる。
て、図３からわかるように、入力電流Ｉin(2)に対して
全波整流器１６の直前か直後に高周波リプル除去のため
のロ−パス・フィルタを使用すれば入力電流波形は、前
記のＩin(2)、aveのようになり、その波形は、概ね正弦
波に相似形となり力率を高くすることができる。
【０００８】図２は本発明の他の実施例の構成図であ
る。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図２と異なる部分は、負荷として
ＤＣ−ＤＣコンバ−タを用いた例を示すもので、センタ
−タップを有するインダクタ２７と、スイッチ素子２４
の間にダイオ−ド３０を挿入し、また整流平滑回路２５
の出力端子には、トランス３１の１次巻線３２と前記ス
イッチ素子２４の直列回路が接続され、該トランス３１
の２次巻線３３には第２の整流平滑回路３４を介して負
荷３９が接続され、該第２の整流平滑回路の出力電圧
が、既定の電圧になるように制御回路４０がスイッチ素
子２４をオン、オフする。この本発明の実施例の動作
は、スイッチ素子２４がＤＣ−ＤＣコンバ−タのスイッ
チング素子の動作を共用しながら動作は、独立に行われ
ており、本発明の効果については同じであるので省略す
る。
る。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図２と異なる部分は、負荷として
ＤＣ−ＤＣコンバ−タを用いた例を示すもので、センタ
−タップを有するインダクタ２７と、スイッチ素子２４
の間にダイオ−ド３０を挿入し、また整流平滑回路２５
の出力端子には、トランス３１の１次巻線３２と前記ス
イッチ素子２４の直列回路が接続され、該トランス３１
の２次巻線３３には第２の整流平滑回路３４を介して負
荷３９が接続され、該第２の整流平滑回路の出力電圧
が、既定の電圧になるように制御回路４０がスイッチ素
子２４をオン、オフする。この本発明の実施例の動作
は、スイッチ素子２４がＤＣ−ＤＣコンバ−タのスイッ
チング素子の動作を共用しながら動作は、独立に行われ
ており、本発明の効果については同じであるので省略す
る。
【０００９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の交
流入力スイッチング電源に対し、高力率で入出力の電圧
比に対してスイッチ素子のデュ−ティ比を自由に設定す
ることのできる交流入力のスイッチング電源を実現する
ことができる。 （５）
流入力スイッチング電源に対し、高力率で入出力の電圧
比に対してスイッチ素子のデュ−ティ比を自由に設定す
ることのできる交流入力のスイッチング電源を実現する
ことができる。 （５）
【図１】本発明の一実施例回路図
【図２】本発明の他の実施例回路図
【図３】本発明（図１）の各部動作波形図
【図４】従来回路図
【図５】従来回路の各部動作波形図
１５ 商用交流電源 １６ 全波整流器 ２１ インダクタ ２４ スイッチ素子 ２５ 整流平滑器 ２８、３９ 負荷 ３１ トランス ４０ 制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 交流電源に接続された全波整流器の出力
端子間にセンタ−タップを有するインダクタとスイッチ
素子の直列回路を接続し、該インダクタのセンタ−タッ
プから整流平滑回路を介して負荷に電力を供給すると同
時に、該整流平滑回路の出力電圧を検出して既定の電圧
になるように該スイッチ素子をオン、オフする制御回路
を有することを特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項２】 負荷としてスイッチング素子と備えたＤ
Ｃ−ＤＣコンバ−タを用いたことを特徴とする請求項１
記載のスイッチング電源。 - 【請求項３】 スイッチ素子にコンバ−タ用スイッチン
グ素子の機能を兼用せしめたことを特徴とする請求項２
記載のスイッチング電源。 - 【請求項４】 制御回路としてコンバ−タの出力電圧を
検出してスイッチ素子をオン、オフ制御するようにした
ことを特徴とする請求項３記載のスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18870793A JPH0723560A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18870793A JPH0723560A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | スイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0723560A true JPH0723560A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=16228397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18870793A Pending JPH0723560A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723560A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5737838A (en) * | 1995-11-30 | 1998-04-14 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Method of making a piston unit for an internal combustion engine |
| AT512750A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-15 | Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss | Quadratische Konverter mit gekoppelten Spulen |
| CN111416531A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-14 | 陈林 | 一种整流装置 |
| AT522724A1 (de) * | 2019-07-09 | 2021-01-15 | Fachhochschule Technikum Wien | Potentialgetrennte Sperrwandler mit quadratischem Übersetzungsverhältnis |
| JP2021036737A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 日本電産株式会社 | 昇圧チョッパ回路及び直流電源装置 |
| JP2021517449A (ja) * | 2018-04-24 | 2021-07-15 | 上海推拓科技有限公司Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｕｉｔｕｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ | スイッチング電源回路 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18870793A patent/JPH0723560A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5737838A (en) * | 1995-11-30 | 1998-04-14 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Method of making a piston unit for an internal combustion engine |
| AT512750A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-15 | Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss | Quadratische Konverter mit gekoppelten Spulen |
| JP2021517449A (ja) * | 2018-04-24 | 2021-07-15 | 上海推拓科技有限公司Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｕｉｔｕｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ | スイッチング電源回路 |
| AT522724A1 (de) * | 2019-07-09 | 2021-01-15 | Fachhochschule Technikum Wien | Potentialgetrennte Sperrwandler mit quadratischem Übersetzungsverhältnis |
| AT522724B1 (de) * | 2019-07-09 | 2025-09-15 | Fachhochschule Technikum Wien | Potentialgetrennte Sperrwandler mit quadratischem Übersetzungsverhältnis |
| JP2021036737A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 日本電産株式会社 | 昇圧チョッパ回路及び直流電源装置 |
| CN111416531A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-14 | 陈林 | 一种整流装置 |
| CN111416531B (zh) * | 2020-03-26 | 2023-08-04 | 陈林 | 一种整流装置 |
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