JPS6020768A - チヨ−ク入力型整流平滑回路 - Google Patents

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】 本発明は、チョーク入力型の整流平滑回路に関し、更に
詳しくは、冗なっ／ｊ巻数の二つの巻線をイｊ！Ｊ−る
チョークコイルを使用したスイッチングレギュレータの
出力平滑回路に関するものＣある。

スイッチングレギュレータにおける出力平滑回路の一つ
に、チョークコイルとコンデンサとを組合せてフィルタ
としたチョーク入力型の整流平滑回路がある。従来のこ
の種の回路は、第１図に示すように、スイッチングレギ
ュレータ本体のトランス出力をダイオード［１１，Ｄ２
からなる整流回路１で整流し、その整流出力をチョーク
コイルＬとコンデンサＣとからなるフィルタで平滑化し
負荷側に出力を供給する構成が採られている。この場合
、コンデンサＣに対して並列にダミー抵抗Ｒが接続され
る。このダミー抵抗Ｒの抵抗値は、その消費電力が出力
電力の５％程度以上となるような値に設定される。ここ
で５％という値は、チョークコイルＬが理想的なインダ
クタンスを有する場合であり、実際にはインダクタンス
が少し低いため、ダミー抵抗Ｒとしては出力電力の５％
以上の消費電力となるような抵抗値に設定しなければな
らない。

このダミー抵抗Ｒは、チョークコイルしに流れる電流が
負荷の状態の如何に係わらず一定レベル以下にならない
ようにづ−るためのものである。

もしダミー抵抗Ｒが無く、或いはその抵抗値が名しく大
すく、そし゛Ｃ出力が開放されたとすると、出力電流は
零となり、チョークコイルしに流れる脈動電流が零アン
ペアを切り不連続となるため、出力リップルが非常に大
きくなってしまう。その結果スイッチングレギュレータ
本体−におけるスイッチングトランジスタが間歇発振を
起し、異常音が発生したり或いはそれに伴って信頼性が
著しく低下する等の重大な欠点が生じることになる。逆
にダミー抵抗Ｒの抵抗値を小さくすれば、ダミー電流が
大きくなるためチョークコイルＬに流れる脈流は常に一
定レベル以下となり、電流が不連続になる問題点は解消
する−しのの、ダミー抵抗Ｒの電力損失が著しく人さ′
くなり、特に出力電力が大きい電源装置を設計り゛る場
合には、このダミー抵抗Ｒの熱設計は極めて大掛りなも
のとなってしまう。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、スイッチングレギュレータが間歇発振を起’７１など
の不都合が生じる虞が全く無く、しかもダミー抵抗の電
力損失を著しく低減でき、その放熱の問題点が生じるこ
とが無いこともあって著しく小型化しつるようなチョー
ク入力型整流平滑回路を提供することにある。

かかる目的を達成づ−ることのできる本発明は、使用す
るチョークコイルを工夫し、・従来用いていたのと同様
の主巻線の伯に、ダミー抵抗と接続される補助巻線を設
け、該補助巻線の巻数を、前記主巻線の巻数よりもはる
かに多くし、それによってダミー電流を極力小さく出来
るように構成したものである。

以下、図面に基づき本発明について更に詳しく説明する
。第２図は、本発明の一実施例を示１回路図である。本
回路は、スイッチングレギュレータ本体のトランスに接
続されるダイオードＤｊ、Ｄ２からなる整流回路１と、
イれに接続されるチョークコイルＬとコンデンサＣとか
らなる平滑回路とを備えたチョーク入力型整流平滑回路
である。ここで、従来技術と顕署に相違する点はチョー
クコイルＬのＷＪ迄である。チョークコイルＬは、コン
デンサＣを介して負荷側に出ノｊを供給する主巻線ｎ１
と、該主巻線ｎ１の巻数よりはるかに多い巻数の補助巻
線１）２とを有する構造をなす。主巻線０１は、負荷側
に電流を供給り−るための一般的な巻線を施せばよく、
従来同様の太い巻線である。これに対して補助法線１１
２はダミー電流を流し得る電流容量があればよいため細
い線でよく、前述の如く、主巻線ｎ１の巻数よりも多く
巻線される。その巻数の一例を示せば、主巻線ｎ１が１
０ターンに対して、補助巻線１１２は１００ターンであ
る。補助巻線ｎ２とダミー抵抗Ｒとは直列に接続され、
その直列回路は負荷に対して並列に接続される。この実
施例では主巻線ｎ１と補助巻線０２との巻始めは共通に
接続されて整流回路１の一端に接続され、補助巻線１１
２の他端はダミー抵抗Ｒの一端に接続され、該ダミー抵
抗Ｒの他端が前記整流回路１の他端に接続された構成で
ある。

例えばここで５０Ｗ（５Ｖ、１０Ａ）の電源装置を設計
する場合を考えてみると、従来の回路構成であれば２．
５Ｗ、（０，５Ａ　）の消費電力のダミー抵抗が必要と
なるが（そのときのチョークコイルの巻数を１０ターン
とする）が、本回路を用いると（主巻線ｎ１の巻数を１
０ターン、補助巻線ｎ２の巻数を１００ターン）、ダミ
ー抵抗Ｒは０，２５　Ｗ（０，０５Ａ　＞のものでよい
ことになる。つまりダミー抵抗Ｒの電力損失を従来技術
の１／１０に低減することができるのである。

またもしこれを出力ＩＫＷの大型電源装置に適用すると
、ダミー抵抗の消費電力は５０Ｗから５Ｗへ落すことが
可能となる。このことは、ダミー抵抗の放熱設計が非常
に簡略化され、またダミー抵抗の消′Ｒ電力を少し大き
くするだけでスイッチング１〜ランジスタの間歇発振の
防止に対して大きなマージンを取ることが可能となる。

つまりチョークコイルの巻数とそれを流れる電流との積
が問題であり、そこで本発明によれば巻数比に応じてダ
ミー電流を少なくできるのである。事実、試作実験によ
れば、小さなダミー電流で有効なことが確認された。通
常出力電圧５　Ｖ　Ｐｉ！度の電源では、その効率は７
２〜７５％であるが、本発明を用いれば８０％近くまで
改善りることが可能となる。

なお、上記実施例のものは半波整流型の出力平滑回路の
場合であるが、本発明は第３図に示すように、全波整流
型の出力平滑回路にも適用−づることができること勿論
である。基本的考え方は前記実施例のものと同様なので
、対応する部品に同一符号をイリシ、それについての記
載は省略Ｊる。

本発明は、上記のように構成したチョーク入力損失を著
しく低減でき、それに伴い放熱装置なども簡略化できる
ため装置の大幅な小型化が可能となるほか、多少電力損
失を大きくづることににつでスイッチング１〜ランジス
タが間歇発振を起ざないようにするだめの大ぎなマージ
ンが取れ、スイッチングレギュレータのイム頼性を大幅
に向上させることができるし、特に出力ミノ〕が大きく
なるほど有効であり、効率の高い高品質のスイッチング
レギュレータを製造できるなど、非常に大きな効果を奏
しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示す回路図、第２図は本発明の一実
施例を示す回路図、第３図は本発明の更に他の実施例を
示す回路図である。 １・・・整流回路、Ｌ・・・チョークコイル、Ｃ・・・
コンデンサ、Ｒ・・・ダミー抵抗、ｎｌ・・・主巻線、
ｎ２・・・補助巻線。 特許出願人　富士電気化学株式会社 代　理　人　尾　股　行　離 間　茂　見　積 同　荒　木　友之助

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、整流回路と、それに接続されるチョークコイルとコ
   ンデンサとからなる平滑回路とを幡えたチョーク入力型
   整流平滑回路にＪ５いて、該チョークコイルは、前記コ
   ンデンサを介して負荷側に出力を供給する主巻線と、該
   主巻線の巻数より多い巻数の補助巻線とを右する構造を
   なし、該補助巻線とダミー抵抗との直列回路を負荷に対
   して並列に接続することを特徴とＪるチョーク入力型整
   流平滑回路。