JP2001178116A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチング素子のターンオフを緩やかにす
ることでスイッチング損失の低減と低ノイズ化を図ると
ともに、スイッチング素子のターンオフ時に電荷蓄積コ
ンデンサに蓄積されたエネルギーをスイッチング素子の
ターンオン時に回生することにより全体としての損失を
低減し、高周波化が可能なスイッチング電源装置を提供
する。 【解決手段】 ターンオン時に上記補助スイッチング素
子をオンし、上記電荷蓄積コンデンサに充電されたエネ
ルギーをフライバックトランスで構成される電荷回生ト
ランスに移動し、上記補助スイッチング素子をオフする
ことで電荷回生トランスに蓄積されたエネルギーを直流
入力電源へ回生するように構成したものである。
ることでスイッチング損失の低減と低ノイズ化を図ると
ともに、スイッチング素子のターンオフ時に電荷蓄積コ
ンデンサに蓄積されたエネルギーをスイッチング素子の
ターンオン時に回生することにより全体としての損失を
低減し、高周波化が可能なスイッチング電源装置を提供
する。 【解決手段】 ターンオン時に上記補助スイッチング素
子をオンし、上記電荷蓄積コンデンサに充電されたエネ
ルギーをフライバックトランスで構成される電荷回生ト
ランスに移動し、上記補助スイッチング素子をオフする
ことで電荷回生トランスに蓄積されたエネルギーを直流
入力電源へ回生するように構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子機器に直流
安定化電圧を供給するスイッチング電源装置に関するも
のである。
安定化電圧を供給するスイッチング電源装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、スイッチング電源装置は電子機器
の小型化、高性能化、省エネルギー化に伴い、より小
型、高効率で低ノイズなものが強く求められている。以
下に従来のスイッチング電源装置について説明する。
の小型化、高性能化、省エネルギー化に伴い、より小
型、高効率で低ノイズなものが強く求められている。以
下に従来のスイッチング電源装置について説明する。
【０００３】図６は従来のスイッチング電源装置の回路
構成を示すものである。図６において、１は直流入力電
源、２はスイッチング素子である。上記スイッチング素
子２は環流素子である環流ダイオード３と整流回路を構
成し、整流回路の出力は平滑回路４に接続された後、出
力端子５を経由して負荷６に接続される。
構成を示すものである。図６において、１は直流入力電
源、２はスイッチング素子である。上記スイッチング素
子２は環流素子である環流ダイオード３と整流回路を構
成し、整流回路の出力は平滑回路４に接続された後、出
力端子５を経由して負荷６に接続される。
【０００４】次に動作について説明する。スイッチング
素子２は制御されたパルスドライブ信号を受けてＯＮ／
ＯＦＦを繰り返し、上記直流入力電源１の入力を断続
し、交流電圧を生成する。交流電圧は環流ダイオード３
で整流された後、平滑回路４にて直流電圧に変換され、
出力端子５を経由して負荷６へ出力電圧を供給する。
素子２は制御されたパルスドライブ信号を受けてＯＮ／
ＯＦＦを繰り返し、上記直流入力電源１の入力を断続
し、交流電圧を生成する。交流電圧は環流ダイオード３
で整流された後、平滑回路４にて直流電圧に変換され、
出力端子５を経由して負荷６へ出力電圧を供給する。
【０００５】以上のように構成されたスイッチング電源
装置の動作波形について、図７及び図８を参照して説明
を行う。図７（ａ）〜（ｃ）はスイッチング素子２の各
部の動作波形を示しており、（ａ）はスイッチング素子
２のドライブ信号、（ｂ）はスイッチング素子２の両端
に印加されるスイッチング電圧Ｖｓｗ、（ｃ）はスイッ
チング素子２に流れる電流Ｉｓｗである。ドライブ信号
ＯＮ時にスイッチング素子２は導通し、Ｖｓｗがほぼ０
Ｖになると共に電流Ｉｓｗが流れ、ドライブ信号ＯＦＦ
時にスイッチング素子３の電流Ｉｓｗが流れなくなる。
この時、電圧Ｖｓｗは入力電圧まで上昇する。図８はＶ
ｓｗ及びＩｓｗの拡大波形とスイッチング損失を示して
いる。スイッチング損失は図８に示すようにスイッチン
グ素子３のターンオン時及びターンオフ時の電圧・電流
の重なりによて発生するが、一般にターンオフ前後の電
圧・電流のピーク値はターンオン時のそれに比べて大き
いため、ターンオフ時のスイッチング損失の方がターン
オン時に比べて大きい。
装置の動作波形について、図７及び図８を参照して説明
を行う。図７（ａ）〜（ｃ）はスイッチング素子２の各
部の動作波形を示しており、（ａ）はスイッチング素子
２のドライブ信号、（ｂ）はスイッチング素子２の両端
に印加されるスイッチング電圧Ｖｓｗ、（ｃ）はスイッ
チング素子２に流れる電流Ｉｓｗである。ドライブ信号
ＯＮ時にスイッチング素子２は導通し、Ｖｓｗがほぼ０
Ｖになると共に電流Ｉｓｗが流れ、ドライブ信号ＯＦＦ
時にスイッチング素子３の電流Ｉｓｗが流れなくなる。
この時、電圧Ｖｓｗは入力電圧まで上昇する。図８はＶ
ｓｗ及びＩｓｗの拡大波形とスイッチング損失を示して
いる。スイッチング損失は図８に示すようにスイッチン
グ素子３のターンオン時及びターンオフ時の電圧・電流
の重なりによて発生するが、一般にターンオフ前後の電
圧・電流のピーク値はターンオン時のそれに比べて大き
いため、ターンオフ時のスイッチング損失の方がターン
オン時に比べて大きい。
【０００６】図９は従来のスイッチング電源装置の他の
回路構成図を示すものである。図９において１から６は
図６と同じものであり説明は省略する。７は充電ダイオ
ード、８は電荷蓄積コンデンサであり、充電ダイオード
７と電荷蓄積コンデンサ８が直列に接続されスイッチン
グ素子２に並列に接続される。１２は充電ダイオード７
と並列に接続される放電用抵抗である。
回路構成図を示すものである。図９において１から６は
図６と同じものであり説明は省略する。７は充電ダイオ
ード、８は電荷蓄積コンデンサであり、充電ダイオード
７と電荷蓄積コンデンサ８が直列に接続されスイッチン
グ素子２に並列に接続される。１２は充電ダイオード７
と並列に接続される放電用抵抗である。
【０００７】以上のように構成されたスイッチング電源
装置では、基本的な動作は図７に示すスイッチング電源
装置と全く同じであるが、スイッチング素子２に並列に
電荷蓄積コンデンサ８が接続されているため、スイッチ
ング素子２がターンオフするとそれまでスイッチング素
子２に流れていた電流は充電ダイオード７を経由して電
荷蓄積コンデンサ８へ流れ込む。従ってスイッチング素
子２のターンオフの瞬間のスイッチング素子２の両端の
電圧は０Ｖより緩やかに上昇し、スイッチング素子２の
ターンオフ時のスパイク電圧が吸収されると共にスイッ
チング損失が低減される。しかしスイッチング素子２の
ターンオン時は電荷蓄積コンデンサ８が放電用抵抗１２
を介してスイッチング素子２で短絡されるため、電荷蓄
積コンデンサ８に蓄積されたエネルギーはすべて放電用
抵抗１２で消費される。
装置では、基本的な動作は図７に示すスイッチング電源
装置と全く同じであるが、スイッチング素子２に並列に
電荷蓄積コンデンサ８が接続されているため、スイッチ
ング素子２がターンオフするとそれまでスイッチング素
子２に流れていた電流は充電ダイオード７を経由して電
荷蓄積コンデンサ８へ流れ込む。従ってスイッチング素
子２のターンオフの瞬間のスイッチング素子２の両端の
電圧は０Ｖより緩やかに上昇し、スイッチング素子２の
ターンオフ時のスパイク電圧が吸収されると共にスイッ
チング損失が低減される。しかしスイッチング素子２の
ターンオン時は電荷蓄積コンデンサ８が放電用抵抗１２
を介してスイッチング素子２で短絡されるため、電荷蓄
積コンデンサ８に蓄積されたエネルギーはすべて放電用
抵抗１２で消費される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の構成で
は、図６に示したスイッチング電源装置の場合、図８に
示すようにスイッチング素子２のターンオン時及びター
ンオフ時の電圧・電流の重なりによってスイッチング損
失が発生し、特にターンオフ時のスイッチング損失が大
きい。またこのスイッチング損失を低減させるため高速
スイッチングすればするほど、スイッチング電圧と電流
波形の立ち上がり／立ち下がりが急峻になり、スイッチ
ングノイズが増加するため高周波化が妨げられる。
は、図６に示したスイッチング電源装置の場合、図８に
示すようにスイッチング素子２のターンオン時及びター
ンオフ時の電圧・電流の重なりによってスイッチング損
失が発生し、特にターンオフ時のスイッチング損失が大
きい。またこのスイッチング損失を低減させるため高速
スイッチングすればするほど、スイッチング電圧と電流
波形の立ち上がり／立ち下がりが急峻になり、スイッチ
ングノイズが増加するため高周波化が妨げられる。
【０００９】一方、図９に示したスイッチング電源装置
の場合、電荷蓄積コンデンサ８の追加によってスイッチ
ング素子２のターンオフ時は電圧の立ち上がりが緩やか
となり、スイッチング素子２のターンオフ時のスイッチ
ング損失及びスイッチングノイズは図６に示したスイッ
チング電源装置と比べ低減されるものの、スイッチング
素子２のターンオン時に電荷蓄積コンデンサ８に蓄積さ
れたエネルギーはすべて放電用抵抗１２で消費されるた
め全体としての損失はむしろ増加してしまう。
の場合、電荷蓄積コンデンサ８の追加によってスイッチ
ング素子２のターンオフ時は電圧の立ち上がりが緩やか
となり、スイッチング素子２のターンオフ時のスイッチ
ング損失及びスイッチングノイズは図６に示したスイッ
チング電源装置と比べ低減されるものの、スイッチング
素子２のターンオン時に電荷蓄積コンデンサ８に蓄積さ
れたエネルギーはすべて放電用抵抗１２で消費されるた
め全体としての損失はむしろ増加してしまう。
【００１０】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、スイッチング素子２のターンオ
フを緩やかにすることでスイッチング損失の低減と低ノ
イズ化を図るとともに、スイッチング素子２のターンオ
フ時に電荷蓄積コンデンサ８に蓄積されたエネルギーを
スイッチング素子２のターンオン時に回生することによ
り全体としての損失を低減し、高周波化が可能なスイッ
チング電源装置を提供するものである。
ためになされたもので、スイッチング素子２のターンオ
フを緩やかにすることでスイッチング損失の低減と低ノ
イズ化を図るとともに、スイッチング素子２のターンオ
フ時に電荷蓄積コンデンサ８に蓄積されたエネルギーを
スイッチング素子２のターンオン時に回生することによ
り全体としての損失を低減し、高周波化が可能なスイッ
チング電源装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるスイッ
チング電源装置は、スイッチング素子に並列に接続され
た充電ダイオード及び電荷蓄積コンデンサの直列回路
と、上記電荷蓄積コンデンサに並列に接続された電荷回
生用トランス及び補助スイッチング素子との直列回路
と、上記電荷回生トランスの二次巻線に接続され、直流
入力電源に並列に接続された電荷回生用ダイオードとを
具備し、ターンオン時に上記補助スイッチング素子をオ
ンし、上記電荷蓄積コンデンサに充電されたエネルギー
をフライバックトランスで構成される電荷回生トランス
に移動し、上記補助スイッチング素子をオフすることで
電荷回生トランスに蓄積されたエネルギーを直流入力電
源へ回生するようにしたものである。
チング電源装置は、スイッチング素子に並列に接続され
た充電ダイオード及び電荷蓄積コンデンサの直列回路
と、上記電荷蓄積コンデンサに並列に接続された電荷回
生用トランス及び補助スイッチング素子との直列回路
と、上記電荷回生トランスの二次巻線に接続され、直流
入力電源に並列に接続された電荷回生用ダイオードとを
具備し、ターンオン時に上記補助スイッチング素子をオ
ンし、上記電荷蓄積コンデンサに充電されたエネルギー
をフライバックトランスで構成される電荷回生トランス
に移動し、上記補助スイッチング素子をオフすることで
電荷回生トランスに蓄積されたエネルギーを直流入力電
源へ回生するようにしたものである。
【００１２】第２の発明によるスイッチング電源装置
は、スイッチング素子に並列に接続された充電ダイオー
ド及び電荷蓄積コンデンサの直列回路と、上記電荷蓄積
コンデンサに並列に接続された電荷回生用トランス及び
補助スイッチング素子との直列回路と、上記電荷回生ト
ランスの二次巻線に接続され、出力端子に並列に接続さ
れた電荷回生用ダイオードとを具備し、ターンオン時に
上記補助スイッチング素子をオンし、上記電荷蓄積コン
デンサに充電されたエネルギーをフライバックトランス
で構成される電荷回生トランスに移動し、上記補助スイ
ッチング素子をオフすることで電荷回生トランスに蓄積
されたエネルギーを負荷へ供給するようにしたものであ
る。
は、スイッチング素子に並列に接続された充電ダイオー
ド及び電荷蓄積コンデンサの直列回路と、上記電荷蓄積
コンデンサに並列に接続された電荷回生用トランス及び
補助スイッチング素子との直列回路と、上記電荷回生ト
ランスの二次巻線に接続され、出力端子に並列に接続さ
れた電荷回生用ダイオードとを具備し、ターンオン時に
上記補助スイッチング素子をオンし、上記電荷蓄積コン
デンサに充電されたエネルギーをフライバックトランス
で構成される電荷回生トランスに移動し、上記補助スイ
ッチング素子をオフすることで電荷回生トランスに蓄積
されたエネルギーを負荷へ供給するようにしたものであ
る。
【００１３】第３の発明によるスイッチング電源装置
は、スイッチング素子に並列に接続された充電ダイオー
ド及び電荷蓄積コンデンサの直列回路と、上記電荷蓄積
コンデンサに並列に接続された電荷回生用トランス及び
補助スイッチング素子との直列回路と、上記電荷回生ト
ランスの二次巻線に接続され、環流ダイオードに並列に
接続された電荷回生用ダイオードとを具備し、ターンオ
ン時に上記補助スイッチング素子をオンし、上記電荷蓄
積コンデンサに充電されたエネルギーをフライバックト
ランスで構成される電荷回生トランスに移動し、上記補
助スイッチング素子をオフすることで電荷回生トランス
に蓄積されたエネルギーを負荷へ供給するようにしたも
のである。
は、スイッチング素子に並列に接続された充電ダイオー
ド及び電荷蓄積コンデンサの直列回路と、上記電荷蓄積
コンデンサに並列に接続された電荷回生用トランス及び
補助スイッチング素子との直列回路と、上記電荷回生ト
ランスの二次巻線に接続され、環流ダイオードに並列に
接続された電荷回生用ダイオードとを具備し、ターンオ
ン時に上記補助スイッチング素子をオンし、上記電荷蓄
積コンデンサに充電されたエネルギーをフライバックト
ランスで構成される電荷回生トランスに移動し、上記補
助スイッチング素子をオフすることで電荷回生トランス
に蓄積されたエネルギーを負荷へ供給するようにしたも
のである。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１を示すスイッチング電源装置を示す図で
あり、図１において１〜８は従来の装置と同一のもので
ある。９は電荷回生用トランス、１０は補助スイッチン
グ素子、１１は直流入力電源１に接続されている電荷回
生用ダイオードである。上記電荷回生用トランス９及び
補助スイッチング素子１０との直列回路は、上記電荷蓄
積コンデンサ８に並列に接続され、また、電荷回生用ダ
イオード１１は上記電荷回生トランスの二次巻線に接続
され、直流入力電源１に並列に接続されている。
の実施の形態１を示すスイッチング電源装置を示す図で
あり、図１において１〜８は従来の装置と同一のもので
ある。９は電荷回生用トランス、１０は補助スイッチン
グ素子、１１は直流入力電源１に接続されている電荷回
生用ダイオードである。上記電荷回生用トランス９及び
補助スイッチング素子１０との直列回路は、上記電荷蓄
積コンデンサ８に並列に接続され、また、電荷回生用ダ
イオード１１は上記電荷回生トランスの二次巻線に接続
され、直流入力電源１に並列に接続されている。
【００１５】次に動作について説明する。スイッチング
素子２がターンオフするとそれまでスイッチング素子２
を流れていた電流は充電ダイオード７を経由して電荷蓄
積コンデンサ８へ流れ込む。従ってスイッチング素子２
のターンオフ瞬間のスイッチング素子２両端の電圧は０
Ｖより緩やかに上昇し、スイッチング素子２のターンオ
フ時のスパイク電圧が吸収されると共にスイッチング損
失が低減される。スイッチング素子２のターンオン時に
は補助スイッチング素子１０がターンオンし、この補助
スイッチング素子１０は電荷蓄積コンデンサ８の静電容
量Ｃｃと電荷回生トランス９の一次巻線のインダクタン
スＬｃの共振周期の１／４の間、オンし電荷蓄積コンデ
ンサ８の蓄積エネルギーを電荷回生トランス９に移動す
る。補助スイッチング素子１０がターンオフすると、電
荷回生トランス９に蓄積されたエネルギーは電荷回生用
ダイオード１１を経由して直流入力電源１に流れ込む。
この動作により電荷蓄積コンデンサ８に蓄積されたエネ
ルギーは、スイッチング素子２のターンオン時に直流入
力電源１に回生されるため、損失を増大させることなく
スイッチング素子２のターンオフを緩やかにすることが
可能となる。図４、図５は各部の動作波形を示したもの
である。
素子２がターンオフするとそれまでスイッチング素子２
を流れていた電流は充電ダイオード７を経由して電荷蓄
積コンデンサ８へ流れ込む。従ってスイッチング素子２
のターンオフ瞬間のスイッチング素子２両端の電圧は０
Ｖより緩やかに上昇し、スイッチング素子２のターンオ
フ時のスパイク電圧が吸収されると共にスイッチング損
失が低減される。スイッチング素子２のターンオン時に
は補助スイッチング素子１０がターンオンし、この補助
スイッチング素子１０は電荷蓄積コンデンサ８の静電容
量Ｃｃと電荷回生トランス９の一次巻線のインダクタン
スＬｃの共振周期の１／４の間、オンし電荷蓄積コンデ
ンサ８の蓄積エネルギーを電荷回生トランス９に移動す
る。補助スイッチング素子１０がターンオフすると、電
荷回生トランス９に蓄積されたエネルギーは電荷回生用
ダイオード１１を経由して直流入力電源１に流れ込む。
この動作により電荷蓄積コンデンサ８に蓄積されたエネ
ルギーは、スイッチング素子２のターンオン時に直流入
力電源１に回生されるため、損失を増大させることなく
スイッチング素子２のターンオフを緩やかにすることが
可能となる。図４、図５は各部の動作波形を示したもの
である。
【００１６】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２を示すスイッチング電源装置の構成図である。図
２において１〜１１は実施の形態１の装置と同一のもの
であるが、電荷回生用トランス９の二次巻線９ｂに接続
された電荷回生用ダイオード１１は出力端子５に並列接
続されている。
形態２を示すスイッチング電源装置の構成図である。図
２において１〜１１は実施の形態１の装置と同一のもの
であるが、電荷回生用トランス９の二次巻線９ｂに接続
された電荷回生用ダイオード１１は出力端子５に並列接
続されている。
【００１７】次に動作について説明する。スイッチング
素子２のターンオフ時の動作は実施の形態１と同じであ
るため詳細な説明は省略する。スイッチング素子２のタ
ーンオン時には補助スイッチング素子１０がターンオン
し、この補助スイッチング素子１０は電荷蓄積コンデン
サ８の静電容量Ｃｃと電荷回生トランス９の一次巻線の
インダクタンスＬｃの共振周期の１／４の間オンし電荷
蓄積コンデンサ８の蓄積エネルギーを電荷回生トランス
９に移動する。補助スイッチング素子１０がターンオフ
すると、電荷回生トランス９に蓄積されたエネルギーは
電荷回生用ダイオード１１、出力端子５を経由して負荷
６に流れ込む。この動作により電荷蓄積コンデンサ８に
蓄積されたエネルギーは、スイッチング素子２のターン
オン時に負荷６に供給されるため、損失を増大させるこ
となくスイッチング素子２のターンオフを緩やかにする
ことが可能となる。
素子２のターンオフ時の動作は実施の形態１と同じであ
るため詳細な説明は省略する。スイッチング素子２のタ
ーンオン時には補助スイッチング素子１０がターンオン
し、この補助スイッチング素子１０は電荷蓄積コンデン
サ８の静電容量Ｃｃと電荷回生トランス９の一次巻線の
インダクタンスＬｃの共振周期の１／４の間オンし電荷
蓄積コンデンサ８の蓄積エネルギーを電荷回生トランス
９に移動する。補助スイッチング素子１０がターンオフ
すると、電荷回生トランス９に蓄積されたエネルギーは
電荷回生用ダイオード１１、出力端子５を経由して負荷
６に流れ込む。この動作により電荷蓄積コンデンサ８に
蓄積されたエネルギーは、スイッチング素子２のターン
オン時に負荷６に供給されるため、損失を増大させるこ
となくスイッチング素子２のターンオフを緩やかにする
ことが可能となる。
【００１８】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３である。図３において１〜１１は実施の形態１の
装置と同一のものであるが、電荷回生用トランス９の二
次巻線９ｂに接続された電荷回生用ダイオード１１は環
流ダイオード３に並列に接続されている。
形態３である。図３において１〜１１は実施の形態１の
装置と同一のものであるが、電荷回生用トランス９の二
次巻線９ｂに接続された電荷回生用ダイオード１１は環
流ダイオード３に並列に接続されている。
【００１９】次に動作について説明する。スイッチング
素子２のターンオフ時の動作は実施の形態１と同じであ
るため詳細な説明は省略する。スイッチング素子２のタ
ーンオン時には補助スイッチング素子１０がターンオン
し、この補助スイッチング素子１０は電荷蓄積コンデン
サ８の静電容量Ｃｃと電荷回生トランス９の一次巻線の
インダクタンスＬｃの共振周期の１／４の間オンし電荷
蓄積コンデンサ８の蓄積エネルギーを電荷回生トランス
９に移動する。補助スイッチング素子１０がターンオフ
すると、電荷回生トランス９に蓄積されたエネルギーは
電荷回生用ダイオード１１、平滑回路４、出力端子５を
経由して負荷６に流れ込む。この動作により電荷蓄積コ
ンデンサ８に蓄積されたエネルギーは、スイッチング素
子２のターンオン時に負荷６に供給されるため、損失を
増大させることなくスイッチング素子２のターンオフを
緩やかにすることが可能となる。
素子２のターンオフ時の動作は実施の形態１と同じであ
るため詳細な説明は省略する。スイッチング素子２のタ
ーンオン時には補助スイッチング素子１０がターンオン
し、この補助スイッチング素子１０は電荷蓄積コンデン
サ８の静電容量Ｃｃと電荷回生トランス９の一次巻線の
インダクタンスＬｃの共振周期の１／４の間オンし電荷
蓄積コンデンサ８の蓄積エネルギーを電荷回生トランス
９に移動する。補助スイッチング素子１０がターンオフ
すると、電荷回生トランス９に蓄積されたエネルギーは
電荷回生用ダイオード１１、平滑回路４、出力端子５を
経由して負荷６に流れ込む。この動作により電荷蓄積コ
ンデンサ８に蓄積されたエネルギーは、スイッチング素
子２のターンオン時に負荷６に供給されるため、損失を
増大させることなくスイッチング素子２のターンオフを
緩やかにすることが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】第１の発明によれば、電荷蓄積コンデン
サに蓄積されたエネルギーをスイッチング素子のターン
オン時に直流入力電力の一部とするため、損失を増大さ
せることなくスイッチング素子のターンオフを緩やかに
することが可能となる。これによって、効率が高く低ノ
イズのスイッチング電源装置を構成できるという効果が
ある。
サに蓄積されたエネルギーをスイッチング素子のターン
オン時に直流入力電力の一部とするため、損失を増大さ
せることなくスイッチング素子のターンオフを緩やかに
することが可能となる。これによって、効率が高く低ノ
イズのスイッチング電源装置を構成できるという効果が
ある。
【００２１】また、第２、第３の発明によれば、電荷蓄
積コンデンサに蓄積されたエネルギーをスイッチング素
子のターンオン時に出力電力の一部とするため、損失を
増大させることなくスイッチング素子のターンオフを緩
やかにすることが可能となる。これによって、高い効率
で低ノイズのスイッチング電源装置を構成できるという
効果がある。
積コンデンサに蓄積されたエネルギーをスイッチング素
子のターンオン時に出力電力の一部とするため、損失を
増大させることなくスイッチング素子のターンオフを緩
やかにすることが可能となる。これによって、高い効率
で低ノイズのスイッチング電源装置を構成できるという
効果がある。
【図１】 この発明による電源装置の実施の形態１を示
す図である。
す図である。
【図２】 この発明による電源装置の実施の形態２を示
す図である。
す図である。
【図３】 この発明による電源装置の実施の形態３を示
す図である。
す図である。
【図４】 この発明による実施の形態１の動作波形を示
す図である。
す図である。
【図５】 図４に示す動作波形の拡大図である。
【図６】 従来の直流電源装置を示す図である。
【図７】 従来の直流電源装置の動作波形を示す図であ
る。
る。
【図８】 図７に示す動作波形の拡大図である。
【図９】 従来の他の直流電源装置を示す図である。
１ 直流入力電源、２ スイッチング素子、３ 環流ダ
イオード ４ 平滑回路、５ 出力端子、７ 充電ダイ
オード、８ 電荷蓄積コンデンサ、９ 電荷回生用トラ
ンス、１０ 補助スイッチング素子、１１ 電荷回生用
ダイオード、１２ 放電用抵抗。
イオード ４ 平滑回路、５ 出力端子、７ 充電ダイ
オード、８ 電荷蓄積コンデンサ、９ 電荷回生用トラ
ンス、１０ 補助スイッチング素子、１１ 電荷回生用
ダイオード、１２ 放電用抵抗。
Claims (3)
- 【請求項１】 直流入力電源と、上記直流入力電源の電
圧を断続するスイッチング素子と、上記スイッチング素
子と上記直流入力電源に並列に接続され、上記スイッチ
ング素子がターンオフした時に導通する環流素子と、上
記スイッチング素子と上記環流素子から成る整流回路か
ら出力される電圧を平滑する平滑回路と、上記平滑回路
から出力される電力を受ける出力端子と、上記出力端子
に接続される負荷とを備えたスイッチング電源装置にお
いて、上記スイッチング素子に並列に接続された電荷蓄
積コンデンサ及び充電ダイオードとの直列回路と、上記
電荷蓄積コンデンサに並列に接続された電荷回生用トラ
ンス及び補助スイッチング素子との直列回路と、上記電
荷回生用トランスの二次巻線に接続され、上記直流入力
電源に並列に接続された電荷回生用ダイオードとを具備
し、上記スイッチング素子のターンオフ時は上記電荷蓄
積コンデンサが充電され、上記スイッチング素子のター
ンオン時は上記電荷蓄積コンデンサに充電された電荷を
上記直流入力電源へ回生することを特徴とするスイッチ
ング電源装置。 - 【請求項２】 直流入力電源と、上記直流入力電源の電
圧を断続するスイッチング素子と、上記スイッチング素
子と上記直流入力電源に並列に接続され、上記スイッチ
ング素子がターンオフした時に導通する環流素子と、上
記スイッチング素子と上記環流素子から成る整流回路か
ら出力される電圧を平滑する平滑回路と、上記平滑回路
から出力される電力を受ける出力端子と、上記出力端子
に接続される負荷とを備えたスイッチング電源装置にお
いて、上記スイッチング素子に並列に接続された電荷蓄
積コンデンサ及び充電ダイオードとの直列回路と、上記
電荷蓄積コンデンサに並列に接続された電荷回生用トラ
ンス及び補助スイッチング素子との直列回路と、上記電
荷回生用トランスの二次巻線に接続され、上記出力端子
に接続された電荷回生用ダイオードとを具備し、上記ス
イッチング素子のターンオフ時は上記電荷蓄積コンデン
サが充電され、上記スイッチング素子のターンオン時は
上記電荷蓄積コンデンサに充電された電荷を出力電圧へ
回生することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項３】 直流入力電源と、上記直流入力電源の電
圧を断続するスイッチング素子と、上記スイッチング素
子と上記直流入力電源に並列に接続され、上記スイッチ
ング素子がターンオフした時に導通する環流素子と、上
記スイッチング素子と上記環流素子から成る整流回路よ
り出力される電圧を平滑する平滑回路と、上記平滑回路
から出力される電力を受ける出力端子と、上記出力端子
に接続される負荷とを備えたスイッチング電源装置にお
いて、上記スイッチング素子に並列に接続された電荷蓄
積コンデンサ及び充電ダイオードとの直列回路と、上記
電荷蓄積コンデンサに並列に接続された電荷回生用トラ
ンス及び補助スイッチング素子との直列回路と、上記電
荷回生用トランスの二次巻線に接続され上記環流素子と
並列に接続された電荷回生用ダイオードとを具備し、上
記スイッチング素子のターンオフ時は上記電荷蓄積コン
デンサが充電され、上記スイッチング素子のターンオン
時は上記電荷蓄積コンデンサに充電された電荷を上記ト
ランス二次側へ回生することを特徴とするスイッチング
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35582399A JP2001178116A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35582399A JP2001178116A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001178116A true JP2001178116A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18445938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35582399A Pending JP2001178116A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001178116A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012110208A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-06-07 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| CN104635168A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-05-20 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种检测高压热电池可承受反灌能量的装置 |
| JP2017108575A (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| JP2019201480A (ja) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 矢崎総業株式会社 | 電力スイッチング回路 |
| WO2021022809A1 (zh) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 科华恒盛股份有限公司 | 一种软开关电路及电力电子设备 |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35582399A patent/JP2001178116A/ja active Pending
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| US8593836B2 (en) | 2010-10-20 | 2013-11-26 | Denso Corporation | Power converter using soft switching method for zero current switching at turn on and zero voltage switching at turn off |
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