JP2001327161A - Switching power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
の瞬時停電の対策に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a countermeasure against an instantaneous power failure of a switching power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2は、従来より用いられているスイッ
チング電源回路で、電解コンデンサ7の容量と負荷8の
抵抗値によって瞬時停電時の出力電圧の保持時間tが決
められるが、電解コンデンサ7の容量はマイクロファラ
ド(μF)単位で非常に小さいため、保持時間tは非常
に短い。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional switching power supply circuit. The holding time t of the output voltage during an instantaneous power failure is determined by the capacity of an electrolytic capacitor 7 and the resistance of a load 8. Is very small in microfarads (μF), so the retention time t is very short.
【0003】[0003]
【数1】 (Equation 1)
【0004】また、保持時間を長くしようとすると電解
コンデンサ7を多数、並列接続する必要があり、設置の
ため広い面積が必要になり、スイッチング電源の寸法を
大きくしなければならないという問題があった。In order to increase the holding time, it is necessary to connect a large number of electrolytic capacitors 7 in parallel, so that a large area is required for installation, and the size of the switching power supply must be increased. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のような問題があ
ったため、スイッチング電源を大型化することなく、す
なわち、電解コンデンサの数を増やして並列接続するこ
となく、容量値を増大させて、瞬時停電時の出力電圧の
保持時間を長くする回路構成が要求されていた。Because of the above problems, the switching power supply is not increased in size, that is, without increasing the number of electrolytic capacitors and connecting them in parallel, the capacitance value is increased, There has been a demand for a circuit configuration that extends the holding time of the output voltage during a power failure.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、図1のように、電解コンデンサ7と並
列に、電気2重層コンデンサ9、10と抵抗11の直列
回路を接続することにより、瞬時停電時に電気2重層コ
ンデンサ9、10に蓄えられた電荷を抵抗11を介して
負荷8に放電することで保持時間を長くしようとするも
のである。すなわち、コンバータ回路のスイッチング動
作によって、コンバータトランス5の2次巻線P2に発
生する電圧をダイオード6と電解コンデンサ7により整
流・平滑して得られる直流電圧を負荷に供給するスイッ
チング電源において、上記電解コンデンサ7と並列に、
複数個の電気2重層コンデンサ9、10および抵抗11
を接続したことを特徴とするスイッチング電源である。The present invention solves the above-mentioned problems. As shown in FIG. 1, a series circuit of an electric double layer capacitor 9, 10 and a resistor 11 is connected in parallel with an electrolytic capacitor 7. By doing so, the electric charge stored in the electric double-layer capacitors 9 and 10 is discharged to the load 8 via the resistor 11 at the time of an instantaneous power failure, thereby increasing the holding time. That is, in the switching power supply which supplies a load with a DC voltage obtained by rectifying and smoothing the voltage generated in the secondary winding P2 of the converter transformer 5 by the diode 6 and the electrolytic capacitor 7 by the switching operation of the converter circuit, In parallel with the capacitor 7,
A plurality of electric double-layer capacitors 9, 10 and a resistor 11
Is a switching power supply.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】図1のスイッチング電源の回路図
に示したように、電気2重層コンデンサ9、10と抵抗
11との直列回路を電解コンデンサ7に並列接続して用
いる。抵抗11が充電電流の制限用抵抗として働き、電
気2重層コンデンサの電圧は徐々に立上がるが、並列接
続した電解コンデンサ7の電圧は直ちに立上がるので、
瞬時に規定の電圧を負荷に供給でき、また、電解コンデ
ンサ7の充電後、短時間で電気2重層コンデンサが充電
される。また、一旦充電されると、瞬時停電によりコン
バータトランス5にスイッチング電源が印加されなくな
っても、負荷8への供給電圧の立下りの速度が緩やかに
なる。本発明は、上記のように構成されているので、電
解コンデンサ7によって、電圧の立上りが速やかに行わ
れ、電気2重層コンデンサ9、10の電荷によって、次
式から保持時間を大幅に長くすることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in the circuit diagram of the switching power supply of FIG. 1, a series circuit of electric double layer capacitors 9, 10 and a resistor 11 is used in parallel with an electrolytic capacitor 7. Since the resistor 11 functions as a charging current limiting resistor, the voltage of the electric double layer capacitor gradually rises, but the voltage of the electrolytic capacitor 7 connected in parallel rises immediately.
A specified voltage can be instantaneously supplied to the load, and the electric double-layer capacitor is charged in a short time after charging the electrolytic capacitor 7. Further, once charged, even if the switching power supply is not applied to converter transformer 5 due to an instantaneous power failure, the falling speed of the supply voltage to load 8 becomes slow. Since the present invention is configured as described above, the voltage rises promptly by the electrolytic capacitor 7, and the charge time of the electric double layer capacitors 9, 10 greatly increases the holding time according to the following equation. Can be.
【0008】[0008]
【数2】 (Equation 2)
【0009】電解コンデンサ7の容量値は、出力仕様が
5V、100mAの場合、470〜1000μF程度で
ある。これに対して電気2重層コンデンサの容量は、4
7〜100Fを選ぶことができるため、〔数1〕と〔数
2〕に容量値を代入すると、それぞれ次式となる。The capacitance value of the electrolytic capacitor 7 is about 470 to 1000 μF when the output specification is 5 V and 100 mA. On the other hand, the capacity of the electric double layer capacitor is 4
Since 7 to 100F can be selected, substituting the capacitance values into [Equation 1] and [Equation 2] gives the following equations, respectively.
【0010】[0010]
【数3】 (Equation 3)
【0011】〔数3〕の両式を比較すると、t1とt2
の関係は〔数4〕のようになり、本発明の回路は従来の
回路の保持時間を50,000倍長くすることができ
る。[0011] Comparing the two equations of [Equation 3], t 1 and t 2
Is given by [Equation 4], and the circuit of the present invention can extend the holding time of the conventional circuit by 50,000 times.
【0012】[0012]
【数4】 (Equation 4)
【0013】[0013]
【実施例】図1は、本発明によるスイッチング電源の回
路図であり、図4は従来例による回路図である。図2、
図5は、それぞれ図1、図4において、電源スイッチ1
2投入時に2次側に流れる電流を表したもので、出力電
圧Voは電解コンデンサ7の電圧であり、図2の実施例
によるものは、図5の従来例の回路と同等の立上り特性
を示し、両者を比較すると、図7のようになる。図2に
おける本発明の回路の抵抗11は、電気2重層コンデン
サ9、10が高容量であるため、充電電流制限用として
入れるもので、電気2重層コンデンサの立上り時間は図
8のように電解コンデンサ7の立上り時間よりも長くか
かるが、負荷8への出力電圧は電解コンデンサ7により
図7の立上り特性を示すから、何ら設計上の問題は起こ
らない。瞬時停電によりコンバータトランス5にスイッ
チング電圧が発生しなくなると、本発明および従来例の
回路はそれぞれ等価的に図3、図6で表され、負荷8へ
の供給電圧の立下り特性は図9のようになり、従来例と
比較して立下り時間が著しく長くなる。すなわち、5
V、0.1Aの負荷条件において、5V→4.75V
(規格値下限(−5%))に到るまでの保持時間は表1
のようであり、本発明により保持時間が大幅に改善され
ていることが分かる。FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply according to the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional example. FIG.
FIG. 5 shows the power switch 1 in FIGS. 1 and 4, respectively.
The output voltage Vo is the voltage of the electrolytic capacitor 7, and the output voltage Vo is the voltage of the electrolytic capacitor 7, and the output voltage Vo of the embodiment shown in FIG. FIG. 7 shows a comparison between the two. The resistor 11 of the circuit of the present invention shown in FIG. 2 is used for limiting the charging current because the electric double-layer capacitors 9 and 10 have a high capacity. The rise time of the electric double-layer capacitor is as shown in FIG. 7, the output voltage to the load 8 shows the rising characteristic of FIG. 7 due to the electrolytic capacitor 7, so that no design problem occurs. When the switching voltage is not generated in the converter transformer 5 due to the momentary power failure, the circuits of the present invention and the conventional example are equivalently shown in FIGS. 3 and 6, respectively, and the falling characteristic of the supply voltage to the load 8 is shown in FIG. As a result, the fall time becomes significantly longer than in the conventional example. That is, 5
5V → 4.75V under V, 0.1A load condition
Table 1 shows the retention time until the lower limit (-5%).
It can be seen that the holding time is greatly improved by the present invention.
【0014】[0014]
【表1】 [Table 1]
【0015】ここで、 電解コンデンサ7 470μF 電気2重層コンデンサ9 47F 電気2重層コンデンサ10 47F 抵抗11の抵抗 1Ω 負荷8の抵抗 0.13Ω とした。Here, the electrolytic capacitor 7 470 μF electric double-layer capacitor 9 47F electric double-layer capacitor 10 47F The resistance of the resistor 11 was set to 1Ω, and the resistance of the load 8 was set to 0.13Ω.
【0016】[0016]
【発明の効果】上記したとおり、電解コンデンサと並列
に、複数個の電気2重層コンデンサおよび抵抗を接続し
た本発明の回路構成をとることによって、スイッチング
電源の瞬時停電時の出力電圧の立下り時間を長くするこ
とができ、該出力電圧の保持時間を大幅に長くすること
ができる。As described above, by adopting the circuit configuration of the present invention in which a plurality of electric double layer capacitors and resistors are connected in parallel with the electrolytic capacitor, the fall time of the output voltage at the momentary power failure of the switching power supply is obtained. Can be lengthened, and the output voltage holding time can be greatly lengthened.
【図1】本発明によるスイッチング電源の回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply according to the present invention.
【図2】図1における、電源スイッチ投入時に2次側に
流れる電流を表した図である。FIG. 2 is a diagram showing a current flowing to a secondary side when a power switch is turned on in FIG.
【図3】図1における、コンバータの発振停止時の2次
側回路の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a secondary circuit when oscillation of the converter is stopped in FIG. 1;
【図4】従来例によるスイッチング電源の回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional switching power supply.
【図5】図4における、電源スイッチ投入時に2次側に
流れる電流を表した図である。FIG. 5 is a diagram showing a current flowing to a secondary side when a power switch is turned on in FIG.
【図6】図4における、コンバータの発振停止時の2次
側回路の等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a secondary circuit when oscillation of the converter is stopped in FIG. 4;
【図7】本発明による実施例と従来例の電源スイッチ投
入時の2次側出力電圧の立上り特性を比較した図であ
る。FIG. 7 is a diagram comparing the rising characteristics of the secondary side output voltage when the power switch is turned on between the embodiment according to the present invention and the conventional example.
【図8】図1における、電源スイッチ投入時の電気2重
層コンデンサの立上り特性である。FIG. 8 shows the rising characteristics of the electric double-layer capacitor when the power switch is turned on in FIG.
【図9】実施例と従来例における、コンバータの発振停
止時の2次側出力電圧の立下り特性である。FIG. 9 shows the falling characteristics of the secondary output voltage when the oscillation of the converter is stopped in the example and the conventional example.
1 交流入力電圧 2 整流回路 3 入力用電解コンデンサ 4 コンバータ回路 5 コンバータトランス 6 整流ダイオード 7 電解コンデンサ 8 負荷 9、10 電気2重層コンデンサ 11 抵抗 12 電源スイッチ P1 1次巻線 P2 2次巻線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC input voltage 2 Rectifier circuit 3 Input electrolytic capacitor 4 Converter circuit 5 Converter transformer 6 Rectifier diode 7 Electrolytic capacitor 8 Load 9, 10 Electric double layer capacitor 11 Resistance 12 Power switch P1 Primary winding P2 Secondary winding
Claims (1)
って、コンバータトランスの2次巻線に発生する電圧を
ダイオードと電解コンデンサで整流・平滑して得られる
直流電圧を負荷に供給するスイッチング電源において、 上記電解コンデンサと並列に、複数個の電気2重層コン
デンサおよび抵抗を接続したことを特徴とするスイッチ
ング電源。A switching power supply for supplying a DC voltage obtained by rectifying and smoothing a voltage generated in a secondary winding of a converter transformer by a diode and an electrolytic capacitor to a load by a switching operation of a converter circuit, wherein the electrolytic capacitor Characterized in that a plurality of electric double-layer capacitors and resistors are connected in parallel with the switching power supply.
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JP2000145258A JP2001327161A (en) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Switching power supply |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-05-17 JP JP2000145258A patent/JP2001327161A/en active Pending
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