JPS60183966A - スイツチング電源 - Google Patents

スイツチング電源

Info

Publication number
JPS60183966A
JPS60183966A JP3725784A JP3725784A JPS60183966A JP S60183966 A JPS60183966 A JP S60183966A JP 3725784 A JP3725784 A JP 3725784A JP 3725784 A JP3725784 A JP 3725784A JP S60183966 A JPS60183966 A JP S60183966A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
transformer
transistor
diode
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3725784A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiro Nakagawa
士郎 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP3725784A priority Critical patent/JPS60183966A/ja
Publication of JPS60183966A publication Critical patent/JPS60183966A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はスイッチング電源に関する。
(背景技術) 商用交流電源をより高周波に変換し、高周波トランス及
びその二次巻線の出力を整流して希望の直流電圧を得る
いわゆるスイッチング電源は、小形であること、効率が
良いこと及び軽琶であることなど多くの利点があるため
、広く用いられるようになってきた。
第1図は、従来のスイッチング電源の回路図であり、こ
れは一般に方形波スイッチング電源と呼ばれている。同
図において、1−1’は入力端子で、商用交流電圧を整
流して直流電圧を形成する商用化電源(図示しない)が
接続される。TIは高周波トランスで、−次側の巻線W
、、W2及びニュ次側の巻線W3を有し、それぞれの極
性は図示の如く設定されている。巻線WIには、発生す
る高圧のスパイク電圧を吸収するためのコンデンサC3
と抵抗R2が直列に接続されている。巻線W2の一端は
、トランジスタTrのスイッチング周期を決定する抵抗
R5とコデンサC4からなる時定数回路を介して、トラ
ンジスタTrのベースに接続され、他端はトランジスタ
Trのエミッタに接続されている。二次側巻線W3は、
ダイオードD2を介して負荷抵抗R6に接続されている
。R3とR4はバイアス抵抗、C1とCへは−・11滑
川コンデンサであり、図示の如く接続されている。
この回路の動作はプロンキング発振に従う。すなわち、
入力端子l−ビに印加された直流電圧は抵抗R3とコン
デンサC4の時定数で決まる周期で方形波電圧に変換さ
れる。方形波を用いる理由は、トランジスタTrのコレ
クタ損失を最大限に少なくするためである。つまり、こ
の条件はトランジスタTrを0級で動作させ、コレクタ
電流が流れている間はコレクタ電圧がトランジスタTr
のコレクタ飽和電圧となる場合であり、方形波はこの条
件を簡単に満足するからである。
しかしながら、このようなスイッチング電源では、直流
電圧を高周波に変換する際、上述の如く高周波として方
形波を用いているため、スパイク状の極めて大きな雑音
が発生するという問題点がある。
第2図はこの回路における実測された動作波形図であり
、同図(a)はトランジスタTrのコレクタにおける電
圧波形、(b)は抵抗R1とコンデンサCIの接続点に
おける電圧波形、(C)はダイオードD2のカソードに
おける電圧波形をそれぞれ示している。同図から明らか
なように、トランジスタTrのコレクタにおける方形波
電圧にはスパイク電圧Slが発生しており、これに対応
して二次側にも同様のスパイク電圧S2が発生している
これらのスパイク電圧は、以下の条件下における実測値
として、S H= 100mV、−、,57= 15+
w V、−。
であった。ここで、実験における各イ〆(は次のとおり
である。R菫= 0.39Ω、R2= R5=330Ω
R3−47OKΩ、R4=500Ω、R6= 10Ω、
C5= 200 Jl、F、C2= C6= 4700
 pF、 C3=2200 pF 、 C4= 0.0
47 gF 、 Cs = 2200JLF。
ダイオードD1はGP−10,D、はER−081−0
04,トランジスタTrは2SC2335,入力は68
v。
50mA、出力は4.8V、 480mAであり、効率
η=65%であった。
このようなスパイク電圧は大きな雑音となり、精密電源
としては勿論、一般のオーディオ機器等には不向きであ
るばかりでなく、多様化されるに従い周辺の機器への雑
音の影響が無視できなくなっている。
ここで、第1図に示す回路において、高周波トランスT
I の巻線WIに共振用コンデンサを伺加し、この共振
を用いてトランジスタTrの動作が0級でかつ共振波形
が正弦波の電源が構成され、スパイク電圧を抑制するこ
とが一応考えられる。
しかしながら、この構成は、トランジスタTrがオンで
高周波トランスT1の二次側巻線W3に接続された整流
用ダイオードD2がオンになっているとき、高周波トラ
ンスT1の巻線W1は短絡に低いインピーダンスが並列
に接続されたものと等価になり、通常この条件では巻線
Wlは共振特性をもつことはできないので、実現は極め
て困難である。
このように、スイッチング電源のスパイク性雑1゛fは
変換された高周波が方形波であることから発生し、極め
て広い周波数スペクトラムをもち、雑丁?としては最も
避けるべきものである。
(発明の目的) 本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、通常のスイッチング電源のもつ利点を損うことな
く、スパイク電圧等による雑音を大幅に減少させること
ができかつ効率のよいスイッチング電源を提供すること
を目的とし、その特徴は、交流商用電源を整流及び平滑
して直流電圧を11)る手段と、トランスと、該トラン
スの−次側に接続され前記直流電圧をスイッチングする
スイッチング手段と、前記トランスの二次側に現われた
高周波電圧を?i+!流する整流素子と、整流された高
周波電圧を平滑する平滑回路とをイiするスイッチング
電源において、前記スイッチング手段の非導通時と前記
整流末子の非導通時とが一致するように前記トランスの
一次側と二次側の極性を設定し、かつ前記トランスの一
次側に共振回路を形成するためのコンデンサを設けたス
イッチング電源にある。
以下、本発明を一実施例に基づき図面を谷照して説明す
る。
(発明の構成及び作用) 第3図は本発明の一実施例を示す回路図である。同図に
おいてT2は高周波トランスで、巻線W1とW2を有す
る一次側と巻線W3を有する二次側で構成されている。
巻線WlとW3の極性は図示の如く設定されている。こ
れは、二次側はダイオードD2による半波整流であり、
この場合、高周波トランスの一次側と二次側の極性を図
示の如く設定することにより、スイッチング用トランジ
スターrr とダイオードD2が共にオフである期間を
設けるためである。−次側の巻線W1には共振用のコン
デンサC7が接続されている。
従って、トランジスタTr とダイオードD2が共にオ
フである期間内では、高周波トランスの一次側巻線WI
は低インピーダンスで短絡されることはなく、巻線W1
とコンデンサC7とで共振回路が形成される。トランジ
スタTrのオンとオフの時間はほぼ等しく設定すること
ができるので、このような場合、変換された高周波は半
正弦波となり、コレクタ電流の流れている期間はトラン
ジスタTrは飽和しているので、コレクタ損失は最低と
なる。半正弦波は方形波と異なり、その周波数スペクト
ラムは極めて狭くかつ高周波レベルも低いため、方形波
の場合に比べて雑音発生を極めて小さくすることができ
る。
ダイオードD4と抵抗R7及びR9は図示の如く接続さ
れ、トランジスタTrのバイアスを前述の従来のものよ
り浅く設定しかつトランジスタTrが過度に飽和しない
ように設定されている。ダイオードD3はトランジスタ
Trのコレクツ915フフ間に接続され、コレクタが逆
極性とならないようにコレクタを保護している。時定数
回路を形成するための抵抗R8の値は、第1図の対応す
る抵抗R5の値よりも大きく設定されている。二次側巻
線W3に並列に接続されているコンデンサC8は、リン
ギング防【にのために設けられている。尚、その他の構
成素子はttS1図に示したものと同一・である。
次に動作を説明する。トランジスタTrがオフのときは
、コンデンサC7と巻!!aW +とで形成される共振
回路が共振し、トランジスタTrのコレクタ電圧は半正
弦波となる。このときダイオードD2はオフであり、そ
のアノード電圧は半11−弦波となる。一方トランジス
タTrがオンのときは、コレクタ電圧は一定であり、ダ
イオードD2のアノード電圧も一定となる。
第4図はtrS3図に示す回路における実測された動作
波形図であり、同図(a)はトランジスタTrのコレク
タにおける電圧波形、(b)は抵抗R1とコンデンサC
1の接続点における電圧波形、(c)はダイオードD2
のカソードにおける電圧波形をそれぞれ示している。同
図かられかるように、トランジスタTrがオフのとき、
コレクタ電圧は半正弦波状であり、これに対応してダイ
オードD2のアノード電圧もほぼ半正弦波状となり、方
形波を用いた場合のように、スパイク電圧はほとんど見
られない。なお、以下の条件下における実測値として、
ACライン側のスパイク電圧(b点)は20mV、−、
で、ダイオードD2のカソードにおけるスパイク電圧は
lOn+V、−、である。すなわち、R7= 5ooΩ
、R8= 800Ω、R9=30にΩ、C7= 220
0 pF 、 Ce = 470pFであり、また入力
は46V 、73mA 、出力は4.8V、 480m
Aであり、効率η=68%であった。なお、その他の条
件は前述した実験と同一である。
本実験例かられかるように、第3図に示す回路の効率は
、第1図に示す回路と同一の条件下で88%であり、従
来のものよりも4%高く、かつスパイク電圧も20mV
以下と従来例の115以下となっている。
第5図は本発明によるスイッチング電源の他の実施例を
示す回路図である。第3図に示した本発明の実施例と異
なる点は、オートバイアス回路20、抵抗RIO及びコ
ンデンサC9並びに抵抗R11を新たに設けたことにあ
る。オートバイアス回路20はtJS3図に示すダイオ
ードD、に代え、ダイオードD5、ツェナーダイオード
D6、抵抗RI4及びコンデンサCI2が図示の如く接
続されて構成されている。オートバイアス回路2oは、
食前R6が小さくなると共振回路のQが高くなり、この
も−果トランジスタTrのコレクタ電圧が−L:、 )
lするのを防11−する。すなわちコレクタ電圧が上′
j/すると、巻線W2の電圧も上昇する。この電圧はオ
ートバイアス回路20のコンデンサCI2及びタイオー
ドD5を介してトランジスタTrに逆方向のバイアスを
与える。従ってバイアスが深くなり、コレクタ電流が減
少することにより、先のコレクタ電圧の上昇は抑制され
る。
抵抗R1iはダイオードD2のアノードとコンデンサC
8の間に設けられ、これによりリンキングは前述したコ
ンデンサC8のみの場合に比べて一層効果的に抑制され
る。
抵抗R+oとコンデンサC9はダイオードD2の両端に
接続され、ダイオードD2が逆バイアス(オフ)となっ
た瞬間に逆方向に流れるリカバリ電流による雑音を抑制
する。
その他の回路構成は第3図と同様である。尚、第5図で
は前述の商用化電源の回路構成を参照番号IOとしてン
1ぺし、またコンデンサC5及びC6からなる平滑回路
を参照番号30として示していた。しかしながら、これ
らに限定されないことは勿論である。
(発明の効果) 以り説明したように、本発明によれば、スパイク電圧に
よる雑音を大幅に抑制できかつ効率のよいスイッチング
電源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第11Aは従来のスイッチング電源の回路図、第2図(
a)ないしくc)はこの回路の実測により得られた動作
波形図、ft53図は本発明によるスイッチング′Iに
源の一実施例の回路図、第4図(a)ないしくC)は本
実施例の実測によりl’にられた動作波形図、及び第5
図は本発明によるスイッチング電源の他の一実施例の回
路図である。 10−−−一商用化電源、 20−−−−オートバイアス回路、 30−−−一平滑回路、 Rl ” R14−−一低抗、 C2〜C,2−−−−コンデンサ、 Tr 、 T2−−− トランス、 W1〜W3−−−一巻線、 D −一一一ブリッジ整流回路、 Dl 〜D、−一一ダイオード、 D6−−−−ツェナーダイオード。 特J1出願人 ティーディーケイ株式会社 j 第2図 日な間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流商用電源を整流及び平滑して直流電圧を得る
    手段と、トランスと、該トランスの一次側に接続され前
    記直流電圧をスイッチングするスイッチング手段と、前
    記トランスの二次側に現われた高周波電圧を整流する整
    流素子と、整流された高周波電圧を平滑する平滑回路と
    を有するスイッチング電源において、前記スイッチング
    手段の非・9通時と前記整流素子の非導通時とが一致す
    るように前記トランスの一次側と二次側の極性を設定し
    、かつ前記トランスの一次側に共振回路を形成するだめ
    のコンデンサを設けたことを4¥徴とするスイッチング
    +[源。
  2. (2)前記スイッチング手段がトランジスタであり、該
    トランジスタのベースにオートバイアス回路を設けたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1tnに記載の電源フ
    ィルタ。
  3. (3)前記整流素子の両端に、並列に接続された抵抗及
    びコンデンサを設けたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の電源フィルタ。
  4. (4)前記トランスの二次側巻線の両端に、直列に接続
    された抵抗及びコンデンサを設けたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の電源フィルタ。
JP3725784A 1984-03-01 1984-03-01 スイツチング電源 Pending JPS60183966A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3725784A JPS60183966A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 スイツチング電源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3725784A JPS60183966A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 スイツチング電源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60183966A true JPS60183966A (ja) 1985-09-19

Family

ID=12492594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3725784A Pending JPS60183966A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 スイツチング電源

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60183966A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5625063U (ja) * 1979-08-01 1981-03-07
JPS5727884B2 (ja) * 1974-05-17 1982-06-14

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727884B2 (ja) * 1974-05-17 1982-06-14
JPS5625063U (ja) * 1979-08-01 1981-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0670543A (ja) 直列共振コンバータ
JPH1155941A (ja) 圧電トランスを用いたdc/dcコンバータ
JPH0417567A (ja) スイッチング電源回路
US20060176034A1 (en) Multi-resonant dc-dc converter
JPH05304772A (ja) 電源回路
EP0058399B1 (en) High frequency switching circuit
US6229718B1 (en) Parallel-resonant bridge inverter
JPS604676B2 (ja) 電源装置
JPH06284723A (ja) 電源装置
JP2526136Y2 (ja) 電源回路
JPH0678537A (ja) スイッチング電源装置
JPS5932217Y2 (ja) Dc−dcコンバ−タ
JPH0635670Y2 (ja) 可飽和リアクトルを含む整流回路
JPS60183974A (ja) 電源装置
JPS60183965A (ja) 電源装置
JPH039278Y2 (ja)
JPS646551Y2 (ja)
JP2673996B2 (ja) インバータ装置
JPH06284713A (ja) スイッチング電源回路
JPH0324091B2 (ja)
JPH088072A (ja) 点灯装置
JPH11341805A (ja) 安定化電源回路
JPS62236362A (ja) スイツチングレギユレ−タ回路
JPS58170364A (ja) 電源装置
JPH07298611A (ja) スイッチング電源装置