JPS63245264A

JPS63245264A - 電源回路装置

Info

Publication number: JPS63245264A
Application number: JP7669087A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakajima; 啓中島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-12

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えばビデオテープレコーダのモータ駆動
電源のように、大電力で高精度を要し　　−ない場合に
用いられる電源回路装置に関する。

（従来の技術）一般に、ビデオテープレコーダのモータ用電源には、第
５図に示すような電源回路装置が用いられる。この電源
回路装置は、商用電源１１の交流電圧をダイオードブリ
ッジ回路１２で全波整流して脈流電圧に変換し、この脈
流電圧をコンデンサ１３で平滑して直流電圧Ｖ１３を得
る。そして、この直流電圧をＦＥＴ１４のスイッチング
駆動によってフライバック型等のコンバータトランス１
５の一次巻線ｎｌに断続的に印加し、これによって二次
巻線ｎ２に誘導電流を発生させて交流二次電圧を得る。

さらに、この二次電圧をダイオードＤｌ及びコンデンサ
Ｃ１による整流平滑回路１Ｂで整流平滑して直流電圧を
得る。この直流電圧を電圧制御回路１７で検知して基準
電圧と比較し、その比較結果に基づいてＦＥＴ１４のス
イッチングデユーティを制御することによって、上記直
流電圧つまり負荷１８への供給電圧を一定または任意の
値に制御する。すなわち、この電源回路装置はいわゆる
スイッチングレギュレータを用いて構成している。

しかしながら、このような構成では、商用電源１１を用
いているため、コンデンサ１３としては商用周波数５０
／６０／４００　［Ｈｚ］の交流電圧を平滑可能な大容
量のものを用いなければならない。

また、商用型′ｒｉ（−次電源）は一般に定格電圧に対
して±１０％〜±２０％の変動を伴っているため、これ
に対してコンデンサ１３としては、安定に動作する耐電
圧のコンデンサを用いなければならない。さらに、コン
デンサ１３の両端間電圧Ｖ１３はＦＥＴ１４のスイッチ
ングによって同図（ａ）に示すようにリップルを伴い、
商用型ｉｌｌから供給される一次電流１１は第６図（ｂ
）に示すように正、負交互に断続する。このため、交流
−直流の変換効率が悪く、トランス１５の一次巻線ｎ１
に必要な直流電流を流すためにはその約２倍の実効電流
が必要となる。この場合、特に自家用発電器を用いる場
合には大容量のコンデンサを必要とする。つまり、従来
では、−次側の平滑コンデンサには大容量かつ大型のも
のを使用せざるを得なかった。

（発明が解決しようとする問題点）以上述べたように、従来の電源回路装置では、−次側の
平滑コンデンサに大容量かつ大型のものを使用しなけれ
ばならないため、装置が大型化し、また−次側の実効電
流を必要な電流の倍近く流さなければならないという問
題を有する。

この発明は上記問題を解決するためになされたもので、
−次側の平滑コンデンサとして小型かつ小容量のものを
使用して、装置全体が小型で、しかも電源電圧の変換効
率の優れた電源回路装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明に係る電源回路装置
は、交流電圧を全波整流して脈流電圧に変換する全波整
流回路と、この全波整流回路から出力される脈流電圧が
一次側に印加されるコンバータトランスと、このコンバ
ータトランスの一次側に流れる電流を断続して二次側に
誘導電流を発生させるスイッチング手段と、前記二次側
に発生する誘導電流を整流平滑して直流電圧を生成する
整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力電圧を基準電
圧と比較し、その比較結果に基づいて前記スイッチング
手段のパルス幅を制御することにより、前記整流平滑回
路の出力電圧を安定化する電圧制御手段と、前記余波整
流回路の出力端及び前記コンバータトランスの一次側入
力端間に介在され、前記スイッチング周波数で平滑効果
を発揮するフィルタ回路とを具備して構成される。

（作用）上記構成による電源回路装置は、コンバータトランスの
一次側に流れるスイッチング電流をフィルタ回路によっ
て平滑するため、−次電源の周波数で平滑する従来の方
式に比べて入力電流の実効電流を少なくすることができ
る。また、フィルタ回路が単にスイッチング周波数のみ
平滑効果を発揮すればよいので、フィルタ回路を構成す
るコンデンサには小容量で、これによって装置の小型化
に寄与することができる。

（実施例）以下、第１図乃至第４図を参照してこの発明の一実施例
を説明する。

第１図は第５図に示した電源装置にこの発明を適用した
場合の構成を示すものである。第１図において第５図と
同一部分には同−ｎ号を付して示し、ここでは異なる部
分について説明する。

すなわち、この電源回路装置では、コンデンサＣａ、　
インダクタＬａによりＦＥＴ１４のスイッチング周波数
に対して平滑効果を発揮するフィルタ２０を構成してい
る。

この構成によれば、ダイオードブリッジ回路１２の全波
整流電圧は、第２図（ａ）に示すように、そのままフィ
ルタ２０の出力電圧Ｖ２０となる。このため、コンバー
タトランス１５の一次巻線ｎ１に流れるスイッチング電
流１２は、第３図に示すように、フィルタ２０からの入
力端子Ｖ２０の瞬時値にほぼ比例して増減する。このス
イッチング電流１２はコンデンサＣａによって平滑され
るため、商用電源１１からの一次電流ｉ１は第２図（ｂ
）に示すように全範囲に渡って流れるようになる。

ここで、−次側の実効電流ＩＲＭＳと通電時間となる。

したがって、負荷電流が同一ならば、第５図の電源回路
装置よりこの実施例の装置の方が実効電流が小さい。

また、コンデンサＣａは、第５図の装置のような商用周
波数に対して平滑効果を有していないため、非常に小容
量でよい。例えば、商用周波数を５０［Ｈｚ］、スイッ
チング周波数を１００［ＫＨｚ］とすれば、１／２００
０の容量ですむことになる。さらに、商用周波数の平滑
はコンバータトランス１５の二次側で行われるため、商
用電源１１の電源電圧変動の影響を受けない。例えば、
電源電圧が±２０％変動する場合、第５図の回路と比し
て３３％も小型ですむことになる。

尚、コンバータトランス１５の一次巻線に流れるスイッ
チング電流１２は、負荷電流が増大すると励磁電流が増
加するため、フィルタ２０の出力電圧Ｖ２０に対して第
４図（ａ）に示すようにその瞬時値量シキにほぼ比例す
るようになる。つまり、フィルタ２０の出力電圧Ｖ２０
が小さい間は、同図（ｂ　’）に示すように、スイッチ
ング電流１２の１サイクル積分電流は０レベルから直線
的に上昇するが、フィルタ２０の出力電圧Ｖ２０が大き
くなると、同図（Ｃ）に示すように負荷電流に比べて積
分電流が多くなるので、残留電流に加算されることにな
る。

しかし、この場合もフィルタ２０のスイッチング周波数
に対する平滑効果によって同様にコンデンサを小容量化
されることに代わりはない。

したがって、上記構成による電源回路装置は、−次側の
平滑コンデンサに小容量かつ小型のものを用いることが
できるので、装置全体を小型化することができ、また−
次側の実効電流を全範囲に渡って流すことができるので
、極めて変換効率のよいものとなる。

尚、上記実施例では、スイッチング電流の平滑用にコン
デンサＣａ及びインダクタＬａを設けたが、−次電流と
してパルス電流を流しても外部に影響を与えない場合に
はインダクタＬａを省略することもできる。また、上記
実施例では、コンバータトランスとしてフライバック型
のものを使用したが、フォワード型のものを用いても同
様の効果が得られる。さらに、上記実施例では、スイッ
チ素子としてＦＥＴ１個を用いているが、ＦＥＴに限ら
ず、また１個に限らず、２個以上用いてダブルスイッチ
方式を採用してもよいことは勿論である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、−次側の平滑コン
デンサとして小型かつ小容量のものを使用して、装置全
体が小型で、しかも電源の変換効率の優れた電源回路装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電源回路装置の一実施例を示す
回路図、第２図乃至第４図はそれぞれ同実施例の動作を
説明するための波形図、第５図は従来の電源回路装置の
構成を示す回路図、第６図は従来回路の動作を説明する
ための波形図である。１１・・・商用電源、１２・・・ダイオードブリッジ回
路、１３・・・平滑コンデンサ、１４・・・ＦＥＴ、１
５・・・コンバータトランス、１６・・・整流平滑回路
、１７・・・電圧制御回路、１Ｂ・・・負荷、２０・・
・フィルタ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第５図（ａ）第６図

Claims

【特許請求の範囲】

交流電圧を全波整流して脈流電圧に変換する全波整流回
路と、この全波整流回路から出力される脈流電圧が一次
側に印加されるコンバータトランスと、このコンバータ
トランスの一次側に流れる電流を断続して二次側に誘導
電流を発生させるスイッチング手段と、前記二次側に発
生する誘導電流を整流平滑して直流電圧を生成する整流
平滑回路と、この整流平滑回路の出力電圧を基準電圧と
比較し、その比較結果に基づいて前記スイッチング手段
のパルス幅を制御することにより、前記整流平滑回路の
出力電圧を安定化する電圧制御手段と、前記全波整流回
路の出力端及び前記コンバータトランスの一次側入力端
間に介在され、前記スイッチング周波数で平滑効果を発
揮するフィルタ回路とを具備する電源回路装置。