JP2000184714A - 変圧器の巻線構造およびその構造の変圧器を用いるスイッチング電源装置 - Google Patents
変圧器の巻線構造およびその構造の変圧器を用いるスイッチング電源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中間タップを有し、入力電圧に対応してタッ
プ切換えして使用される変圧器Ｎにおいて、低圧入力時
に、高圧入力時に対する結合度の低下を無くす。 【解決手段】 １次巻線Ｎ１を、前記中間タップを中心
として、低圧側巻線Ｎ１１と高圧側巻線Ｎ１２とに区分
し、２次巻線Ｎ２に対して、低圧側巻線Ｎ１１を隣接し
て巻回するようにし、その外側に高圧側巻線Ｎ１２を巻
回する。これによって、高圧使用時には、初期の結合度
を得ることができるとともに、低圧使用時においては、
２次巻線Ｎ２に隣接した低圧側巻線Ｎ１１のみが使用さ
れ、結合度の低下を招くことがない。
プ切換えして使用される変圧器Ｎにおいて、低圧入力時
に、高圧入力時に対する結合度の低下を無くす。 【解決手段】 １次巻線Ｎ１を、前記中間タップを中心
として、低圧側巻線Ｎ１１と高圧側巻線Ｎ１２とに区分
し、２次巻線Ｎ２に対して、低圧側巻線Ｎ１１を隣接し
て巻回するようにし、その外側に高圧側巻線Ｎ１２を巻
回する。これによって、高圧使用時には、初期の結合度
を得ることができるとともに、低圧使用時においては、
２次巻線Ｎ２に隣接した低圧側巻線Ｎ１１のみが使用さ
れ、結合度の低下を招くことがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、巻線の途中にタッ
プを有し、入力または出力電圧を切換えることができる
変圧器に関し、特に結合度を向上することができる巻線
構造に関し、またその巻線構造の変圧器を用いるスイッ
チング電源装置に関する。
プを有し、入力または出力電圧を切換えることができる
変圧器に関し、特に結合度を向上することができる巻線
構造に関し、またその巻線構造の変圧器を用いるスイッ
チング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、中間タップを有し、電圧切換え
を行うことができる従来技術の変圧器ｎの構造を示す断
面図である。この変圧器ｎは、サンドイッチ巻構造の変
圧器であり、ボビンｂには、その軸部側から順に、１次
巻線ｎ１の中間タップまでのほぼ半分の巻線ｎ１１、２
次巻線ｎ２、前記１次巻線ｎ１の残余の巻線ｎ１２およ
び補助巻線ｎ１３が、この順で順次積層されている。な
お、各巻線ｎ１１，ｎ２，ｎ１２，ｎ１３間および補助
巻線ｎ１３の外側には、絶縁用のバリアテープｔ１が巻
回されている。巻線ｎ１，ｎ２の巻き始め端および巻き
終わり端側にも、バリアテープｔ２が介在されている。
を行うことができる従来技術の変圧器ｎの構造を示す断
面図である。この変圧器ｎは、サンドイッチ巻構造の変
圧器であり、ボビンｂには、その軸部側から順に、１次
巻線ｎ１の中間タップまでのほぼ半分の巻線ｎ１１、２
次巻線ｎ２、前記１次巻線ｎ１の残余の巻線ｎ１２およ
び補助巻線ｎ１３が、この順で順次積層されている。な
お、各巻線ｎ１１，ｎ２，ｎ１２，ｎ１３間および補助
巻線ｎ１３の外側には、絶縁用のバリアテープｔ１が巻
回されている。巻線ｎ１，ｎ２の巻き始め端および巻き
終わり端側にも、バリアテープｔ２が介在されている。
【０００３】図７は、上述のように構成される変圧器ｎ
を用いる従来技術のスイッチング電源装置１の電気的構
成を示すブロック図である。このスイッチング電源装置
１は、入力端子ｐ１，ｐ２間に入力される電圧ｖｉの商
用交流を、ダイオードブリッジｄ１および平滑コンデン
サｃ１によって整流・平滑化して電源ライン２，３間に
出力し、その電源ライン２，３間に直列に介在される前
記１次巻線ｎ１とスイッチング素子ｑとの直列回路にお
いて、前記スイッチング素子ｑをｏｎすることによって
変圧器ｎ内に励磁エネルギを蓄積し、ｏｆｆ時に２次巻
線ｎ２に誘起された電圧をダイオードｄ２および平滑コ
ンデンサｃ２で平滑化することによって、出力端子ｐ
３，ｐ４間に所望とする出力電圧ｖｏを出力するように
したものである。
を用いる従来技術のスイッチング電源装置１の電気的構
成を示すブロック図である。このスイッチング電源装置
１は、入力端子ｐ１，ｐ２間に入力される電圧ｖｉの商
用交流を、ダイオードブリッジｄ１および平滑コンデン
サｃ１によって整流・平滑化して電源ライン２，３間に
出力し、その電源ライン２，３間に直列に介在される前
記１次巻線ｎ１とスイッチング素子ｑとの直列回路にお
いて、前記スイッチング素子ｑをｏｎすることによって
変圧器ｎ内に励磁エネルギを蓄積し、ｏｆｆ時に２次巻
線ｎ２に誘起された電圧をダイオードｄ２および平滑コ
ンデンサｃ２で平滑化することによって、出力端子ｐ
３，ｐ４間に所望とする出力電圧ｖｏを出力するように
したものである。
【０００４】変圧器ｎの１次巻線ｎ１には、前述のとお
り中間タップｐ１３が設けられており、１次巻線ｎ１の
一端側のタップｐ１１と、この中間タップｐ１３とが、
入力電圧ｖｉに対応して、スイッチｓによって切換えら
れる。前記入力電圧ｖｉが比較的高い、たとえば２００
Ｖであるときには、スイッチｓはタップｐ１１側に切換
えられ、比較的低い、たとえば１００Ｖであるときに
は、中間タップｐ１３側に切換えられる。１次巻線ｎ１
の他端側のタップｐ１２は、前記スイッチング素子ｑの
ドレインに接続されている。
り中間タップｐ１３が設けられており、１次巻線ｎ１の
一端側のタップｐ１１と、この中間タップｐ１３とが、
入力電圧ｖｉに対応して、スイッチｓによって切換えら
れる。前記入力電圧ｖｉが比較的高い、たとえば２００
Ｖであるときには、スイッチｓはタップｐ１１側に切換
えられ、比較的低い、たとえば１００Ｖであるときに
は、中間タップｐ１３側に切換えられる。１次巻線ｎ１
の他端側のタップｐ１２は、前記スイッチング素子ｑの
ドレインに接続されている。
【０００５】スイッチング素子ｑのゲートは、制御回路
４によって制御される。この制御回路４には、電源投入
時、すなわち入力端子ｐ１，ｐ２への入力電圧ｖｉの印
加時には、起動抵抗ｒを介して電源供給が行われる。前
記変圧器ｎには、前記補助巻線ｎ１３が形成されてお
り、この補助巻線ｎ１３の誘起電流は、ダイオードｄ３
を介してコンデンサｃ３に与えられており、このコンデ
ンサｃ３の出力電圧ｖｃが制御回路４に要求される所定
の入力電源電圧、たとえば２０Ｖとなると、該コンデン
サｃ３から制御回路４へ電源供給が行われ、前記起動抵
抗ｒを介する電源供給は停止する。
４によって制御される。この制御回路４には、電源投入
時、すなわち入力端子ｐ１，ｐ２への入力電圧ｖｉの印
加時には、起動抵抗ｒを介して電源供給が行われる。前
記変圧器ｎには、前記補助巻線ｎ１３が形成されてお
り、この補助巻線ｎ１３の誘起電流は、ダイオードｄ３
を介してコンデンサｃ３に与えられており、このコンデ
ンサｃ３の出力電圧ｖｃが制御回路４に要求される所定
の入力電源電圧、たとえば２０Ｖとなると、該コンデン
サｃ３から制御回路４へ電源供給が行われ、前記起動抵
抗ｒを介する電源供給は停止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
る変圧器ｎでは、入力電圧ｖｉが比較的高く、１次巻線
ｎ１が、低圧側の巻線ｎ１１から高圧側の巻線ｎ１２ま
での全長で使用される場合には、２次巻線ｎに対して、
初期の結合度、したがって電力変換効率は初期の特性を
得ることができる。しかしながら、前記入力電圧ｖｉが
比較的低い場合には、高圧側の巻線ｎ１２が使用されな
いのに対して、低圧側の巻線ｎ１１では、図６におい
て、参照符ｎ１１ａで示す２次巻線ｎ２から離れた外側
の部分も引続き使用されており、前記入力電圧ｖｉが高
い場合に比べて、結合度が低下、したがって電力変換効
率が低下するという問題がある。
る変圧器ｎでは、入力電圧ｖｉが比較的高く、１次巻線
ｎ１が、低圧側の巻線ｎ１１から高圧側の巻線ｎ１２ま
での全長で使用される場合には、２次巻線ｎに対して、
初期の結合度、したがって電力変換効率は初期の特性を
得ることができる。しかしながら、前記入力電圧ｖｉが
比較的低い場合には、高圧側の巻線ｎ１２が使用されな
いのに対して、低圧側の巻線ｎ１１では、図６におい
て、参照符ｎ１１ａで示す２次巻線ｎ２から離れた外側
の部分も引続き使用されており、前記入力電圧ｖｉが高
い場合に比べて、結合度が低下、したがって電力変換効
率が低下するという問題がある。
【０００７】本発明の目的は、電力変換効率を向上する
ことができる変圧器の巻線構造およびその構造の変圧器
を用いるスイッチング電源装置を提供することである。
ことができる変圧器の巻線構造およびその構造の変圧器
を用いるスイッチング電源装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る変
圧器の巻線構造は、一方の巻線の途中にタップを有し、
該一方の巻線に複数種類の電圧を印加または該一方の巻
線から複数種類の電圧を出力することができる変圧器の
巻線構造において、他方の巻線に隣接して、前記一方の
巻線の前記タップより低圧側部分を巻回し、該低圧側部
分の外側に前記タップより高圧側部分を巻回することを
特徴とする。
圧器の巻線構造は、一方の巻線の途中にタップを有し、
該一方の巻線に複数種類の電圧を印加または該一方の巻
線から複数種類の電圧を出力することができる変圧器の
巻線構造において、他方の巻線に隣接して、前記一方の
巻線の前記タップより低圧側部分を巻回し、該低圧側部
分の外側に前記タップより高圧側部分を巻回することを
特徴とする。
【０００９】上記の構成によれば、一方の巻線を、タッ
プを中心として、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、
低圧側部分を他方の巻線に隣接して巻回し、その外側に
高圧側部分を巻回する。
プを中心として、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、
低圧側部分を他方の巻線に隣接して巻回し、その外側に
高圧側部分を巻回する。
【００１０】したがって、入力または出力電圧が比較的
高い場合には、一方の巻線の低圧側部分および高圧側部
分の全長を使用して、他方の巻線との間に初期の結合度
を得ることができるとともに、前記入力または出力電圧
が比較的低い場合には、他方の巻線に隣接した低圧側部
分のみを使用し、良好な結合度を得ることができる。こ
れによって、タップを有する変圧器の電力変換効率を向
上することができる。
高い場合には、一方の巻線の低圧側部分および高圧側部
分の全長を使用して、他方の巻線との間に初期の結合度
を得ることができるとともに、前記入力または出力電圧
が比較的低い場合には、他方の巻線に隣接した低圧側部
分のみを使用し、良好な結合度を得ることができる。こ
れによって、タップを有する変圧器の電力変換効率を向
上することができる。
【００１１】また、請求項２の発明に係る変圧器の巻線
構造は、一方の巻線の途中にタップを有し、該一方の巻
線に複数種類の電圧を印加または該一方の巻線から複数
種類の電圧を出力することができる変圧器の巻線構造に
おいて、前記一方の巻線を前記タップ部分から折重ね
て、２本の巻線を一対として、コア軸に平行に巻回する
ことを特徴とする。
構造は、一方の巻線の途中にタップを有し、該一方の巻
線に複数種類の電圧を印加または該一方の巻線から複数
種類の電圧を出力することができる変圧器の巻線構造に
おいて、前記一方の巻線を前記タップ部分から折重ね
て、２本の巻線を一対として、コア軸に平行に巻回する
ことを特徴とする。
【００１２】上記の構成によれば、一方の巻線を、タッ
プを中心として、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、
それら２本の巻線を折重ねて一対として、コア軸に平行
に巻回する。
プを中心として、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、
それら２本の巻線を折重ねて一対として、コア軸に平行
に巻回する。
【００１３】したがって、他方の巻線に対して、一方の
巻線の低圧側部分と高圧側部分とは均等な結合度を有す
ることになり、入力または出力電圧が比較的高い場合に
は、一方の巻線の前記低圧側部分から高圧側部分までの
全長を使用して、初期の結合度を得ることができるとと
もに、前記入力または出力電圧が比較的低い場合にも、
ほぼ同一の良好な結合度を得ることができる。これによ
って、タップを有する変圧器の電力変換効率を向上する
ことができる。
巻線の低圧側部分と高圧側部分とは均等な結合度を有す
ることになり、入力または出力電圧が比較的高い場合に
は、一方の巻線の前記低圧側部分から高圧側部分までの
全長を使用して、初期の結合度を得ることができるとと
もに、前記入力または出力電圧が比較的低い場合にも、
ほぼ同一の良好な結合度を得ることができる。これによ
って、タップを有する変圧器の電力変換効率を向上する
ことができる。
【００１４】また、高圧側部分と低圧側部分とを一本の
巻線として扱って巻回することができ、タップの取出し
などは従来と同様に行うことができ、容易に作製するこ
とができる。
巻線として扱って巻回することができ、タップの取出し
などは従来と同様に行うことができ、容易に作製するこ
とができる。
【００１５】さらにまた、請求項３の発明に係るスイッ
チング電源装置は、前記請求項１または２記載の巻線構
造を有する変圧器を用い、タップ切換えを手動のスイッ
チで行うことを特徴とする。
チング電源装置は、前記請求項１または２記載の巻線構
造を有する変圧器を用い、タップ切換えを手動のスイッ
チで行うことを特徴とする。
【００１６】上記の構成によれば、仕向地の電源電圧に
対応してタップ切換えを行っておくだけで、各仕向地毎
で異なる電源電圧に対応することができ、低周波用の変
圧器などを新たに設けることなく、共通のスイッチング
電源装置を使用することができる。
対応してタップ切換えを行っておくだけで、各仕向地毎
で異なる電源電圧に対応することができ、低周波用の変
圧器などを新たに設けることなく、共通のスイッチング
電源装置を使用することができる。
【００１７】また、請求項４の発明に係るスイッチング
電源装置は、前記請求項１または２記載の巻線構造を有
する変圧器を用い、タップ切換えを入力電圧に応答して
自動的に行うことを特徴とする。
電源装置は、前記請求項１または２記載の巻線構造を有
する変圧器を用い、タップ切換えを入力電圧に応答して
自動的に行うことを特徴とする。
【００１８】上記の構成によれば、入力される商用交流
の電源電圧に対応して自動的にタップ切換えが行われる
ので、携帯形の電子機器において好適に実施することが
でき、切換えミスによる損傷や動作不良を確実に防止す
ることができる。
の電源電圧に対応して自動的にタップ切換えが行われる
ので、携帯形の電子機器において好適に実施することが
でき、切換えミスによる損傷や動作不良を確実に防止す
ることができる。
【００１９】さらにまた、請求項５の発明に係るスイッ
チング電源装置は、前記タップ切換えに応答して、スイ
ッチング素子のスイッチング動作を制御する制御回路へ
電源投入時に電源供給を行う起動抵抗の抵抗値を切換え
ることを特徴とする。
チング電源装置は、前記タップ切換えに応答して、スイ
ッチング素子のスイッチング動作を制御する制御回路へ
電源投入時に電源供給を行う起動抵抗の抵抗値を切換え
ることを特徴とする。
【００２０】上記の構成によれば、常時損失がある起動
抵抗の抵抗値を電源電圧に対応して切換えておくので、
高圧使用時においても、低圧使用時に比べて、むやみに
損失が増加することはない。
抵抗の抵抗値を電源電圧に対応して切換えておくので、
高圧使用時においても、低圧使用時に比べて、むやみに
損失が増加することはない。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１に基づいて説明すれば以下のとおりである。
図１に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００２２】図１は、本発明の実施の一形態の変圧器Ｎ
の構造を示す断面図である。この変圧器Ｎは、サンドイ
ッチ巻構造の変圧器であり、１次巻線Ｎ１は、図示しな
い中間タップを中心として、低圧側巻線Ｎ１１と高圧側
巻線Ｎ１２とに区分されており、本発明ではさらに、２
次巻線Ｎ２に隣接して低圧側巻線Ｎ１１が巻回され、そ
の外側に高圧側巻線Ｎ１２が巻回されている。
の構造を示す断面図である。この変圧器Ｎは、サンドイ
ッチ巻構造の変圧器であり、１次巻線Ｎ１は、図示しな
い中間タップを中心として、低圧側巻線Ｎ１１と高圧側
巻線Ｎ１２とに区分されており、本発明ではさらに、２
次巻線Ｎ２に隣接して低圧側巻線Ｎ１１が巻回され、そ
の外側に高圧側巻線Ｎ１２が巻回されている。
【００２３】すなわち、ボビンＢに対して、先ず高圧側
巻線Ｎ１２のほぼ半分が巻回され、続いて低圧側巻線Ｎ
１１のほぼ半分が巻回され、バリアテープＴ１を介し
て、２次巻線Ｎ２が巻回される。２次巻線Ｎ２の外方に
は、バリアテープＴ１を介して、低圧側巻線Ｎ１１の残
余の部分と高圧側巻線Ｎ１２の残余の部分とが順次巻回
されている。高圧側巻線Ｎ１２の外方には、バリアテー
プＴ１、補助巻線Ｎ１３およびバリアテープＴ１が巻回
されている。１次巻線Ｎ１および２次巻線Ｎ２のボビン
Ｂの軸線方向の両端側は、バリアテープＴ２によって絶
縁されている。
巻線Ｎ１２のほぼ半分が巻回され、続いて低圧側巻線Ｎ
１１のほぼ半分が巻回され、バリアテープＴ１を介し
て、２次巻線Ｎ２が巻回される。２次巻線Ｎ２の外方に
は、バリアテープＴ１を介して、低圧側巻線Ｎ１１の残
余の部分と高圧側巻線Ｎ１２の残余の部分とが順次巻回
されている。高圧側巻線Ｎ１２の外方には、バリアテー
プＴ１、補助巻線Ｎ１３およびバリアテープＴ１が巻回
されている。１次巻線Ｎ１および２次巻線Ｎ２のボビン
Ｂの軸線方向の両端側は、バリアテープＴ２によって絶
縁されている。
【００２４】このように構成される変圧器Ｎでは、前記
図６で示す従来技術の変圧器ｎに対して、入力または出
力電圧が比較的高圧で、１次巻線Ｎ１が高圧側巻線Ｎ１
２までの全長で使用される場合には、初期の結合度とな
る。一方、前記入力または出力電圧が比較的低い場合に
は、２次巻線Ｎ２に密接した低圧側巻線Ｎ１１のみが使
用され、良好な結合度を得ることができる。これによっ
て、中間タップを有する変圧器Ｎの電力変換効率を向上
することができる。
図６で示す従来技術の変圧器ｎに対して、入力または出
力電圧が比較的高圧で、１次巻線Ｎ１が高圧側巻線Ｎ１
２までの全長で使用される場合には、初期の結合度とな
る。一方、前記入力または出力電圧が比較的低い場合に
は、２次巻線Ｎ２に密接した低圧側巻線Ｎ１１のみが使
用され、良好な結合度を得ることができる。これによっ
て、中間タップを有する変圧器Ｎの電力変換効率を向上
することができる。
【００２５】本発明の実施の他の形態について、図２お
よび図３に基づいて説明すれば以下のとおりである。
よび図３に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００２６】図２は、本発明の実施の他の形態の変圧器
Ｎａの構造を示す断面図である。この変圧器Ｎａにおい
て、前述の変圧器Ｎに対応する部分には、同一の参照符
号を付して、その説明を省略する。注目すべきは、この
変圧器Ｎａでは、図３（ａ）で示すような１次巻線Ｎ１
の素線を、図３（ｂ）で示すように中間タップＰ１３が
形成される位置を中心として折返し、それぞれ前記低圧
側巻線Ｎ１１と高圧側巻線Ｎ１２としている。そして、
これら相互に平行な２本の巻線Ｎ１１，Ｎ１２を一対と
して、ボビンＢの軸部と平行に巻回している。
Ｎａの構造を示す断面図である。この変圧器Ｎａにおい
て、前述の変圧器Ｎに対応する部分には、同一の参照符
号を付して、その説明を省略する。注目すべきは、この
変圧器Ｎａでは、図３（ａ）で示すような１次巻線Ｎ１
の素線を、図３（ｂ）で示すように中間タップＰ１３が
形成される位置を中心として折返し、それぞれ前記低圧
側巻線Ｎ１１と高圧側巻線Ｎ１２としている。そして、
これら相互に平行な２本の巻線Ｎ１１，Ｎ１２を一対と
して、ボビンＢの軸部と平行に巻回している。
【００２７】このように構成することによって、入力ま
たは出力電圧が比較的高い高圧使用時と、低圧使用時と
で、２次巻線Ｎ２に対する１次巻線Ｎ１の結合度をほぼ
等しくすることができる。これによって、中間タップを
有する変圧器Ｎａの電力変換効率を向上することができ
る。また、タップの取出し構造は、前記図６で示す従来
技術の変圧器ｎと同様であるので、容易に作製すること
ができる。
たは出力電圧が比較的高い高圧使用時と、低圧使用時と
で、２次巻線Ｎ２に対する１次巻線Ｎ１の結合度をほぼ
等しくすることができる。これによって、中間タップを
有する変圧器Ｎａの電力変換効率を向上することができ
る。また、タップの取出し構造は、前記図６で示す従来
技術の変圧器ｎと同様であるので、容易に作製すること
ができる。
【００２８】本発明の実施の他の形態について、図４に
基づいて説明すれば以下のとおりである。
基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００２９】図４は、上述のように構成される変圧器Ｎ
またはＮａを用いる一構成例のスイッチング電源装置１
１の電気的構成を示すブロック図である。このスイッチ
ング電源装置１１は、入力端子Ｐ１，Ｐ２間に入力され
る電圧ＶＩの商用交流を、ダイオードブリッジＤ１およ
び平滑コンデンサＣ１によって整流・平滑化して電源ラ
イン１２，１３間に出力し、その電源ライン１２，１３
間に直列に介在される前記１次巻線Ｎ１とスイッチング
素子Ｑとの直列回路において、前記スイッチング素子Ｑ
をｏｎすることによって変圧器Ｎ，Ｎａ内に励磁エネル
ギを蓄積し、ｏｆｆ時に２次巻線Ｎ２に誘起された電圧
をダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ２で平滑化す
ることによって、出力端子Ｐ３，Ｐ４間に所望とする出
力電圧ＶＯを出力するようにしたものである。
またはＮａを用いる一構成例のスイッチング電源装置１
１の電気的構成を示すブロック図である。このスイッチ
ング電源装置１１は、入力端子Ｐ１，Ｐ２間に入力され
る電圧ＶＩの商用交流を、ダイオードブリッジＤ１およ
び平滑コンデンサＣ１によって整流・平滑化して電源ラ
イン１２，１３間に出力し、その電源ライン１２，１３
間に直列に介在される前記１次巻線Ｎ１とスイッチング
素子Ｑとの直列回路において、前記スイッチング素子Ｑ
をｏｎすることによって変圧器Ｎ，Ｎａ内に励磁エネル
ギを蓄積し、ｏｆｆ時に２次巻線Ｎ２に誘起された電圧
をダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ２で平滑化す
ることによって、出力端子Ｐ３，Ｐ４間に所望とする出
力電圧ＶＯを出力するようにしたものである。
【００３０】変圧器Ｎ，Ｎａの１次巻線Ｎ１には、前述
のとおり中間タップＰ１３が設けられており、１次巻線
Ｎ１の一端側のタップＰ１１と、この中間タップＰ１３
とが、入力電圧ＶＩに対応して、スイッチＳ１によって
手動切換えされる。前記入力電圧ＶＩが比較的高い、た
とえば２００Ｖであるときには、スイッチＳ１はタップ
Ｐ１１側に切換えられ、比較的低い、たとえば１００Ｖ
であるときには、中間タップＰ１３側に切換えられる。
１次巻線Ｎ１の他端側のタップＰ１２は、前記スイッチ
ング素子Ｑのドレインに接続されている。
のとおり中間タップＰ１３が設けられており、１次巻線
Ｎ１の一端側のタップＰ１１と、この中間タップＰ１３
とが、入力電圧ＶＩに対応して、スイッチＳ１によって
手動切換えされる。前記入力電圧ＶＩが比較的高い、た
とえば２００Ｖであるときには、スイッチＳ１はタップ
Ｐ１１側に切換えられ、比較的低い、たとえば１００Ｖ
であるときには、中間タップＰ１３側に切換えられる。
１次巻線Ｎ１の他端側のタップＰ１２は、前記スイッチ
ング素子Ｑのドレインに接続されている。
【００３１】スイッチング素子Ｑのゲートは、制御回路
１４によって制御される。この制御回路１４には、電源
投入時、すなわち入力端子Ｐ１，Ｐ２への入力電圧ＶＩ
の印加時には、後述する起動抵抗ＲＨまたはＲＬを介し
て電源供給が行われる。前記変圧器Ｎ，Ｎａには、前記
補助巻線Ｎ１３が形成されており、この補助巻線Ｎ１３
の誘起電流は、ダイオードＤ３を介してコンデンサＣ３
に与えられており、このコンデンサＣ３の出力電圧ＶＣ
が制御回路１４に要求される所定の入力電源電圧、たと
えば２０Ｖとなると、該コンデンサＣ３から制御回路１
４へ電源供給が行われ、前記起動抵抗ＲＨ，ＲＬを介す
る電源供給は停止する。
１４によって制御される。この制御回路１４には、電源
投入時、すなわち入力端子Ｐ１，Ｐ２への入力電圧ＶＩ
の印加時には、後述する起動抵抗ＲＨまたはＲＬを介し
て電源供給が行われる。前記変圧器Ｎ，Ｎａには、前記
補助巻線Ｎ１３が形成されており、この補助巻線Ｎ１３
の誘起電流は、ダイオードＤ３を介してコンデンサＣ３
に与えられており、このコンデンサＣ３の出力電圧ＶＣ
が制御回路１４に要求される所定の入力電源電圧、たと
えば２０Ｖとなると、該コンデンサＣ３から制御回路１
４へ電源供給が行われ、前記起動抵抗ＲＨ，ＲＬを介す
る電源供給は停止する。
【００３２】注目すべきは、このスイッチング電源装置
１１では、電源投入時に制御回路１４へ電源供給を行う
起動抵抗は、前記参照符ＲＨとＲＬとで示す２種類設け
られており、それぞれ１次巻線Ｎ１の高圧入力側のタッ
プＰ１１と、低圧入力側の中間タップＰ１３とに接続さ
れており、前記スイッチＳ１に連動する手動切換えのス
イッチＳ２によって切換えられる。前記入力電圧ＶＩ
が、たとえば高圧入力時に２００Ｖ、低圧入力時に１０
０Ｖである場合には、起動抵抗ＲＨとＲＬとの抵抗値の
比は、２：１に選ばれ、またこれらの抵抗値は、制御回
路１４の動作に必要な最低電圧、たとえば２０Ｖとなる
ように選ばれている。
１１では、電源投入時に制御回路１４へ電源供給を行う
起動抵抗は、前記参照符ＲＨとＲＬとで示す２種類設け
られており、それぞれ１次巻線Ｎ１の高圧入力側のタッ
プＰ１１と、低圧入力側の中間タップＰ１３とに接続さ
れており、前記スイッチＳ１に連動する手動切換えのス
イッチＳ２によって切換えられる。前記入力電圧ＶＩ
が、たとえば高圧入力時に２００Ｖ、低圧入力時に１０
０Ｖである場合には、起動抵抗ＲＨとＲＬとの抵抗値の
比は、２：１に選ばれ、またこれらの抵抗値は、制御回
路１４の動作に必要な最低電圧、たとえば２０Ｖとなる
ように選ばれている。
【００３３】したがって、スイッチング素子Ｑが駆動さ
れて、コンデンサＣ３の出力電圧ＶＣが制御回路１４の
動作に必要な所定の入力電源電圧、たとえば前記２０Ｖ
となるまでは、入力電圧ＶＩに対応して、起動抵抗ＲＨ
またはＲＬのいずれかが選択されて、最適な起動電流が
供給される。
れて、コンデンサＣ３の出力電圧ＶＣが制御回路１４の
動作に必要な所定の入力電源電圧、たとえば前記２０Ｖ
となるまでは、入力電圧ＶＩに対応して、起動抵抗ＲＨ
またはＲＬのいずれかが選択されて、最適な起動電流が
供給される。
【００３４】これによって、入力端子Ｐ１，Ｐ２が商用
電源などに接続されていると発生する起動抵抗による損
失を、高圧入力時と低圧入力時とでほぼ等しくすること
ができる。また、仕向地の電源電圧に対応して前記スイ
ッチＳ１，Ｓ２の切換えを行うだけで、低圧使用時に、
低周波の降圧用の変圧器などを用いることなく、入力電
圧ＶＩの異なる仕向地にスイッチング電源装置を共用化
することができる。
電源などに接続されていると発生する起動抵抗による損
失を、高圧入力時と低圧入力時とでほぼ等しくすること
ができる。また、仕向地の電源電圧に対応して前記スイ
ッチＳ１，Ｓ２の切換えを行うだけで、低圧使用時に、
低周波の降圧用の変圧器などを用いることなく、入力電
圧ＶＩの異なる仕向地にスイッチング電源装置を共用化
することができる。
【００３５】本発明の実施の他の形態について、図５に
基づいて説明すれば以下のとおりである。
基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００３６】図５は、本発明の実施の他の形態のスイッ
チング電源装置２１の電気的構成を示すブロック図であ
る。このスイッチング電源装置２１において、前述のス
イッチング電源装置１１に対応する部分には、同一の参
照符号を付して、その説明を省略する。
チング電源装置２１の電気的構成を示すブロック図であ
る。このスイッチング電源装置２１において、前述のス
イッチング電源装置１１に対応する部分には、同一の参
照符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】このスイッチング電源回路２１では、起動
抵抗は、参照符Ｒ１，Ｒ２で示す２つに分割されてお
り、前記入力電圧ＶＩが、たとえば前記２００Ｖと１０
０Ｖとである場合には、これらの抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗
値の比は１：１に選ばれる。起動抵抗のＲ２の端子間
は、トランジスタＴｒ３によって短絡可能となってい
る。
抵抗は、参照符Ｒ１，Ｒ２で示す２つに分割されてお
り、前記入力電圧ＶＩが、たとえば前記２００Ｖと１０
０Ｖとである場合には、これらの抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗
値の比は１：１に選ばれる。起動抵抗のＲ２の端子間
は、トランジスタＴｒ３によって短絡可能となってい
る。
【００３８】また、前記スイッチＳ１代えて、電源ライ
ン１２と、タップＰ１１との間にはトランジスタＴｒ１
が介在され、中間タップＰ１３との間にはトランジスタ
Ｔｒ２が介在されている。一方、前記電源ライン１２，
１３間には、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４が介在されており、そ
の分圧値ＶＤは、比較器ＣＭＰにおいて、基準電圧源Ｒ
ＥＦからの基準電圧ＶＳと比較されている。
ン１２と、タップＰ１１との間にはトランジスタＴｒ１
が介在され、中間タップＰ１３との間にはトランジスタ
Ｔｒ２が介在されている。一方、前記電源ライン１２，
１３間には、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４が介在されており、そ
の分圧値ＶＤは、比較器ＣＭＰにおいて、基準電圧源Ｒ
ＥＦからの基準電圧ＶＳと比較されている。
【００３９】たとえば、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値が
１：１に選ばれている場合には、前記基準電圧ＶＳは１
００Ｖに選ばれている。これによって、ＶＤ＞ＶＳとな
ると、比較器ＣＭＰは、トランジスタＴｒ１をｏｎ駆動
するとともに、インバータＩＮＶを介してトランジスタ
Ｔｒ２，Ｔｒ３をｏｆｆ駆動する。これに対して、ＶＤ
≦ＶＳである場合には、比較器ＣＭＰは、トランジスタ
Ｔｒ１をｏｆｆ駆動し、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３を
ｏｎ駆動する。
１：１に選ばれている場合には、前記基準電圧ＶＳは１
００Ｖに選ばれている。これによって、ＶＤ＞ＶＳとな
ると、比較器ＣＭＰは、トランジスタＴｒ１をｏｎ駆動
するとともに、インバータＩＮＶを介してトランジスタ
Ｔｒ２，Ｔｒ３をｏｆｆ駆動する。これに対して、ＶＤ
≦ＶＳである場合には、比較器ＣＭＰは、トランジスタ
Ｔｒ１をｏｆｆ駆動し、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３を
ｏｎ駆動する。
【００４０】このようにして、入力電圧ＶＩに対応し
て、自動的にタップ切換えおよび起動抵抗の抵抗値を切
換えることによって、携帯形の電子機器において好適に
実施することができ、切換えミスによる損傷や動作不良
を確実に防止することができる。
て、自動的にタップ切換えおよび起動抵抗の抵抗値を切
換えることによって、携帯形の電子機器において好適に
実施することができ、切換えミスによる損傷や動作不良
を確実に防止することができる。
【００４１】本発明に係る変圧器Ｎ，Ｎａは、上記のよ
うなスイッチング電源装置に適用されるだけでなく、中
間タップを有する通常の降圧トランスとしても適用する
ことができる。
うなスイッチング電源装置に適用されるだけでなく、中
間タップを有する通常の降圧トランスとしても適用する
ことができる。
【００４２】
【発明の効果】請求項１の発明に係る変圧器の巻線構造
は、以上のように、一方の巻線を、タップを中心とし
て、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、低圧側部分を
他方の巻線に隣接して巻回し、その外側に高圧側部分を
巻回し、入力または出力電圧が比較的高い場合には一方
の巻線の全長を使用し、前記入力または出力電圧が比較
的低い場合には他方の巻線に隣接した低圧側部分のみを
使用する。
は、以上のように、一方の巻線を、タップを中心とし
て、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、低圧側部分を
他方の巻線に隣接して巻回し、その外側に高圧側部分を
巻回し、入力または出力電圧が比較的高い場合には一方
の巻線の全長を使用し、前記入力または出力電圧が比較
的低い場合には他方の巻線に隣接した低圧側部分のみを
使用する。
【００４３】それゆえ、入力または出力電圧が比較的高
い場合には一方の巻線と他方の巻線との間に初期の結合
度を得ることができるとともに、前記入力または出力電
圧が比較的低い場合にも良好な結合度を得ることがで
き、タップを有する変圧器の電力変換効率を向上するこ
とができる。
い場合には一方の巻線と他方の巻線との間に初期の結合
度を得ることができるとともに、前記入力または出力電
圧が比較的低い場合にも良好な結合度を得ることがで
き、タップを有する変圧器の電力変換効率を向上するこ
とができる。
【００４４】また、請求項２の発明に係る変圧器の巻線
構造は、以上のように、一方の巻線を、タップを中心と
して、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、他方の巻線
に対して該一方の巻線の低圧側部分と高圧側部分とが均
等な結合度を有するように、それら２本の巻線を折重ね
て一対として、コア軸に平行に巻回する。
構造は、以上のように、一方の巻線を、タップを中心と
して、低圧側部分と高圧側部分とに区分し、他方の巻線
に対して該一方の巻線の低圧側部分と高圧側部分とが均
等な結合度を有するように、それら２本の巻線を折重ね
て一対として、コア軸に平行に巻回する。
【００４５】それゆえ、入力または出力電圧が異なる場
合に、ほぼ同一の良好な結合度を得ることができ、タッ
プを有する変圧器の電力変換効率を向上することができ
る。また、高圧側部分と低圧側部分とを一本の巻線とし
て扱って巻回することができ、タップの取出しなどは従
来と同様に行うことができ、容易に作製することができ
る。
合に、ほぼ同一の良好な結合度を得ることができ、タッ
プを有する変圧器の電力変換効率を向上することができ
る。また、高圧側部分と低圧側部分とを一本の巻線とし
て扱って巻回することができ、タップの取出しなどは従
来と同様に行うことができ、容易に作製することができ
る。
【００４６】さらにまた、請求項３の発明に係るスイッ
チング電源装置は、以上のように、前記請求項１または
２記載の巻線構造を有する変圧器を用い、タップ切換え
を手動のスイッチで行う。
チング電源装置は、以上のように、前記請求項１または
２記載の巻線構造を有する変圧器を用い、タップ切換え
を手動のスイッチで行う。
【００４７】それゆえ、仕向地の電源電圧に対応してタ
ップ切換えを行っておくだけで、各仕向地毎で異なる電
源電圧に対応することができ、低周波用の変圧器などを
新たに設けることなく、共通のスイッチング電源装置を
使用することができる。
ップ切換えを行っておくだけで、各仕向地毎で異なる電
源電圧に対応することができ、低周波用の変圧器などを
新たに設けることなく、共通のスイッチング電源装置を
使用することができる。
【００４８】また、請求項４の発明に係るスイッチング
電源装置は、以上のように、前記請求項１または２記載
の巻線構造を有する変圧器を用い、タップ切換えを入力
電圧に応答して自動的に行う。
電源装置は、以上のように、前記請求項１または２記載
の巻線構造を有する変圧器を用い、タップ切換えを入力
電圧に応答して自動的に行う。
【００４９】それゆえ、入力される商用交流の電源電圧
に対応して自動的にタップ切換えが行われるので、携帯
形の電子機器において好適に実施することができ、切換
えミスによる損傷や動作不良を確実に防止することがで
きる。
に対応して自動的にタップ切換えが行われるので、携帯
形の電子機器において好適に実施することができ、切換
えミスによる損傷や動作不良を確実に防止することがで
きる。
【００５０】さらにまた、請求項５の発明に係るスイッ
チング電源装置は、以上のように、前記タップ切換えに
応答して、スイッチング素子のスイッチング動作を制御
する制御回路へ電源投入時に電源供給を行う起動抵抗の
抵抗値を切換える。
チング電源装置は、以上のように、前記タップ切換えに
応答して、スイッチング素子のスイッチング動作を制御
する制御回路へ電源投入時に電源供給を行う起動抵抗の
抵抗値を切換える。
【００５１】それゆえ、常時損失がある起動抵抗の抵抗
値を電源電圧に対応して切換えておくので、高圧使用時
においても、低圧使用時に比べて、むやみに損失が増加
することはない。
値を電源電圧に対応して切換えておくので、高圧使用時
においても、低圧使用時に比べて、むやみに損失が増加
することはない。
【図１】本発明の実施の一形態の変圧器の巻線構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明の実施の他の形態の変圧器の巻線構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】図２で示す変圧器の１次巻線を説明するための
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図１または図２で示す変圧器を用いるスイッチ
ング電源装置の一例を示すブロック図である。
ング電源装置の一例を示すブロック図である。
【図５】図１または図２で示す変圧器を用いるスイッチ
ング電源装置の他の例を示すブロック図である。
ング電源装置の他の例を示すブロック図である。
【図６】典型的な従来技術の変圧器の巻線構造を示す断
面図である。
面図である。
【図７】従来技術のスイッチング電源装置の電気的構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１１，２１ スイッチング電源装置 １４ 制御回路 Ｂ ボビン Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ Ｃ３ コンデンサ ＣＭＰ 比較器 Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ ダイオード ＩＮＶ インバータ Ｎ，Ｎａ 変圧器 Ｎ１ １次巻線 Ｎ２ ２次巻線 Ｎ１１ 低圧側巻線（低圧側部分） Ｎ１２ 高圧側巻線（高圧側部分） Ｎ１３ 補助巻線 Ｐ１１，Ｐ１２ タップ Ｐ１３ 中間タップ Ｑ スイッチング素子 Ｒ１，Ｒ２ 起動抵抗 Ｒ３，Ｒ４ 分圧抵抗 ＲＨ，ＲＬ 起動抵抗 Ｓ１，Ｓ２ スイッチ Ｔ１，Ｔ２ バリアテープ Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 因幡 克己 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 鈴木 友広 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 金森 淳 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5H730 AA14 AA20 AS01 BB43 BB57 CC13 CC16 DD04 EE02 EE07 EE60 EE72 EE77 FD21 VV03 VV06 ZZ16
Claims (5)
- 【請求項１】一方の巻線の途中にタップを有し、該一方
の巻線に複数種類の電圧を印加または該一方の巻線から
複数種類の電圧を出力することができる変圧器の巻線構
造において、 他方の巻線に隣接して、前記一方の巻線の前記タップよ
り低圧側部分を巻回し、該低圧側部分の外側に前記タッ
プより高圧側部分を巻回することを特徴とする変圧器の
巻線構造。 - 【請求項２】一方の巻線の途中にタップを有し、該一方
の巻線に複数種類の電圧を印加または該一方の巻線から
複数種類の電圧を出力することができる変圧器の巻線構
造において、 前記一方の巻線を前記タップ部分から折重ねて、２本の
巻線を一対として、コア軸に平行に巻回することを特徴
とする変圧器の巻線構造。 - 【請求項３】前記請求項１または２記載の巻線構造を有
する変圧器を用い、タップ切換えを手動のスイッチで行
うことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項４】前記請求項１または２記載の巻線構造を有
する変圧器を用い、タップ切換えを入力電圧に応答して
自動的に行うことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項５】前記タップ切換えに応答して、スイッチン
グ素子のスイッチング動作を制御する制御回路へ電源投
入時に電源供給を行う起動抵抗の抵抗値を切換えること
を特徴とする請求項３または４記載のスイッチング電源
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10355114A JP2000184714A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 変圧器の巻線構造およびその構造の変圧器を用いるスイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10355114A JP2000184714A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 変圧器の巻線構造およびその構造の変圧器を用いるスイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000184714A true JP2000184714A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18442025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10355114A Pending JP2000184714A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 変圧器の巻線構造およびその構造の変圧器を用いるスイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000184714A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000050860A (ko) * | 1999-01-15 | 2000-08-05 | 전주범 | 트랜스포머의 코일 권취구조 |
| CN1298097C (zh) * | 2003-09-30 | 2007-01-31 | 夏普株式会社 | 非接触供电系统 |
| JP2007043811A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Funai Electric Co Ltd | トランス、多出力型スイッチング電源、液晶テレビ |
| JP2008228382A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| CN107546010A (zh) * | 2017-08-16 | 2018-01-05 | 芜湖市凯鑫避雷器有限责任公司 | 一种变压器调压绕组结构 |
| CN107958770A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-24 | 广州中车骏发电气有限公司 | 一种虚拟同相供电输出单相变压器 |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP10355114A patent/JP2000184714A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000050860A (ko) * | 1999-01-15 | 2000-08-05 | 전주범 | 트랜스포머의 코일 권취구조 |
| CN1298097C (zh) * | 2003-09-30 | 2007-01-31 | 夏普株式会社 | 非接触供电系统 |
| JP2007043811A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Funai Electric Co Ltd | トランス、多出力型スイッチング電源、液晶テレビ |
| US7486066B2 (en) | 2005-08-02 | 2009-02-03 | Funai Electric Co., Ltd. | Transformer, multi-output switching power supply, liquid crystal television |
| JP4650151B2 (ja) * | 2005-08-02 | 2011-03-16 | 船井電機株式会社 | トランス、多出力型スイッチング電源、液晶テレビ |
| JP2008228382A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| CN107546010A (zh) * | 2017-08-16 | 2018-01-05 | 芜湖市凯鑫避雷器有限责任公司 | 一种变压器调压绕组结构 |
| CN107958770A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-24 | 广州中车骏发电气有限公司 | 一种虚拟同相供电输出单相变压器 |
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