JP2002136126A - Rccスイッチング電源装置 - Google Patents

Rccスイッチング電源装置

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JP2002136126A
JP2002136126A JP2000361910A JP2000361910A JP2002136126A JP 2002136126 A JP2002136126 A JP 2002136126A JP 2000361910 A JP2000361910 A JP 2000361910A JP 2000361910 A JP2000361910 A JP 2000361910A JP 2002136126 A JP2002136126 A JP 2002136126A
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JP
Japan
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voltage
power supply
switching element
circuit
output ripple
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JP2000361910A
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English (en)
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Kenji Ugi
憲治 宇城
Shuichi Mimura
修一 三村
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Kaga Components Co Ltd
Original Assignee
Kaga Components Co Ltd
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Publication date
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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Abstract

(57)【要約】 【課題】待機電力低減の為、起動抵抗を大きくするとス
イッチング素子(Q1)の入力容量により待機電力低減
手段である間欠発振動作とした場合、負荷が増加すると
出力リップル電圧が増加する。 【解決手段】本発明は、トランス(T)と、1次直流電
源回路に一次巻線(NP)と直列接続され制御端子が帰
還巻線(NB)から制御回路(A)を通して接続される
スイッチング素子(Q1)とを備え、スイッチング素子
(Q1)の制御端子が帰還巻線(NB)から出力リップ
ル低減回路(B)を通じて接続され、出力リップル低減
回路(B)が待機電力低減の為に第1起動抵抗(R1)
と第2起動抵抗(R2)との値を大きくすることによる
出力リップル電圧の増加を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1次直流電源回路
と2次直流電源回路との間をトランスによって結合させ
たRCCスイッチング電源装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来のRCCスイッチング装置において
は、図2に図示する如く、先ず、1次直流電源回路側の
整流器(D1)を通してコンデンサ(C1)で平滑され
た1次直流電源から第1起動抵抗(R1)と第2起動抵
抗(R2)とを通してスイッチング素子(Q1)の制御
端子に電圧が印加されることで、スイッチング素子(Q
1)は導通状態になるものである。
【0003】このとき、帰還巻線(NB)に発生した電
圧がコンデンサ(C2)及び抵抗(R6)を通してスイ
ッチング素子(Q1)の制御端子に印加され導通が維持
されるものである。
【0004】そして、一次巻線(NP)の電流が増加す
ることにより抵抗(R3)にも電流が流れて電圧が発生
し、抵抗(R4)を通してトランジスタ(Q2)の制御
端子がONされトランジスタ(Q2)が導通すること
で、スイッチング素子(Q1)の制御端子の電圧が低下
し、これにより、スイッチング素子(Q1)の電流が低
下することで、スイッチング素子(Q1)が不飽和動作
となり、ドレイン−ソース間に電圧が発生するものであ
る。
【0005】これにより、一次巻線(NP)の電圧が低
下することで、帰還巻線(NB)の電圧も低下し、スイ
ッチング素子(Q1)の制御端子にかかる電圧も低下
し、さらにOFFすることになるものである。
【0006】この動作をくり返すことで、2次直流電源
回路側の出力電圧が増加し、出力電圧が抵抗(R12)
と抵抗(R13)と抵抗(R14)とで分圧された電圧
がトランジスタ(Q3)の制御端子に入力されるが、こ
の電圧がツェナーダイオード(ZD3)の電圧とトラン
ジスタ(Q3)のVBE間電圧とを加えた電圧以上にな
るとトランジスタ(Q3)は導通し、抵抗(R11)が
直列に接続されたホトダイオード(PD1)を導通し、
これが電解コンデンサ(C5)に蓄積されている電荷を
1次直流電源回路側のホトトランジスタ(PT1)から
抵抗(R8)を通してトランジスタ(Q2)の制御端子
に電圧を印加することでスイッチング素子(Q1)の制
御端子電圧を制御し、2次直流電源回路側の出力電圧の
制御を行なうものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、このとき、
2次直流電源回路側の出力電圧が少ない場合、従来のR
CCスイッチング電源装置ではスイッチング周波数が上
昇することから制御系の応答速度の影響で、制御が追い
つかなくなり、発振停止期間を有する間欠発振モードに
なる場合があり、このとき、停止期間から動作期間に切
り替わる動作は、最初の起動時と同一動作になり、第1
起動抵抗(R1)と第2起動抵抗(R2)とを通してス
イッチング素子(Q1)の制御端子に電圧が印加される
ものである。
【0008】ここで、第1起動抵抗(R1)と第2起動
抵抗(R2)との値を大きくすると、スイッチング素子
(Q1)のゲート容量と第1起動抵抗(R1)と第2起
動抵抗(R2)との時定数でスイッチング素子(Q1)
の制御端子の電圧が上昇し、ONするまでの遅延時間が
発生するもので、この遅延時間中は、スイッチング素子
(Q1)は完全に発振停止していることから2次直流電
源回路側への電力供給は行なわれず、出力は、2次直流
電源回路の平滑コンデンサ(C6)から供給されること
になるものである。
【0009】従って、遅延時間が長くなる、又は、出力
負荷が大きくなるほど2次直流電源回路側のコンデンサ
(C6)からの電荷放出量が多くなり、端子電圧が低下
することになるので、出力リップル電圧が増加すること
になるものである。
【0010】つまり、待機電力低減の為、起動抵抗を大
きくするとスイッチング素子(Q1)の入力容量により
待機電力低減手段である間欠発振動作とした場合、負荷
が増加すると出力リップル電圧が増加するという課題を
有しているものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のRCCスイッチ
ング電源装置は、前述の課題を解決するため、鋭意研鑽
の結果、一次巻線(NP)と二次巻線(NS)と帰還巻
線(NB)とを有するトランス(T)と、1次直流電源
回路に一次巻線(NP)と直列接続され制御端子が前記
帰還巻線(NB)から制御回路(A)を通して接続され
るスイッチング素子(Q1)とを備えたRCCスイッチ
ング電源装置において、スイッチング素子(Q1)の制
御端子が帰還巻線(NB)から出力リップル低減回路
(B)を通じて接続され、出力リップル低減回路(B)
が待機電力低減の為に第1起動抵抗(R1)と第2起動
抵抗(R2)との値を大きくすることによる出力リップ
ル電圧の増加を低減させるものである。
【0012】
【発明の作用】本発明のRCCスイッチング電源装置
は、帰還巻線(NB)よりダイオード(D4)を通して
電解コンデンサ(C7)に電荷が蓄積され、これをダイ
オード(D5)及び抵抗(R15)を通してスイッチン
グ素子(Q1)の電圧制御端子に電圧を印加する出力リ
ップル低減回路(B)系路を設けたことにより、間欠発
振動作時の停止期間から動作期間に切り替わるまでの遅
延時間は出力リップル低減回路(B)が追加されること
により短縮され抵抗(R15)の値を適正値に設定する
ことで大幅に短縮されることになる。
【0013】又、帰還巻線(NB)の電圧は、1次直流
電源の電圧より、大幅に低い電圧である為、第1起動抵
抗(R1)と第2起動抵抗(R2)とから供給する場合
と抵抗(R15)を通して供給する場合では、同一電流
を流した場合の抵抗損失は、1次直流電源の電圧と帰還
巻線(NB)の電圧比となり、抵抗損失の低減が可能と
なるものである。
【0014】従って、本発明の目的は、起動抵抗の値を
大きくした場合でも、間欠発振動作時の負荷増加におい
ての出力リップル電圧を低減し、損失も増加しないRC
Cスイッチング電源を供給するものである。
【0015】
【実施の形態】以下、本発明のRCCスイッチング電源
装置の実施の形態について説明する。
【0016】図1は本発明のRCCスイッチング電源装
置の実施の形態の電源の回路図であり、図2は従来例の
RCCスイッチング電源の回路図であり、図3は本発明
のRCCスイッチング電源と従来例の出力電流−リップ
ル電圧特性を表した図であり、図4は従来例のスイッチ
ング素子の制御端子にかかる電圧波形を表した図であ
り、図5は本発明の実施の形態のスイッチング素子の制
御端子にかかる電圧波形を表した図である。
【0017】本発明は、1次直流電源回路と2次直流電
源回路との間をトランスによって結合させたRCCスイ
ッチング電源装置に関するものであり、一次巻線(N
P)と二次巻線(NS)と帰還巻線(NB)とを有する
トランス(T)と、1次直流電源回路に前記一次巻線
(NP)と直列接続され制御端子が前記帰還巻線(N
B)から制御回路(A)を通して接続されるスイッチン
グ素子(Q1)とを備えたRCCスイッチング電源装置
において、前記スイッチング素子(Q1)の制御端子が
前記帰還巻線(NB)から出力リップル低減回路(B)
を通じて接続され、該出力リップル低減回路(B)が待
機電力低減の為に第1起動抵抗(R1)と第2起動抵抗
(R2)との値を大きくすることによる出力リップル電
圧の増加を低減させるものである。
【0018】即ち、本発明のRCCスイッチング電源装
置は、図1に図示する如く、従来の図2に図示したRC
Cスイッチング電源装置に出力リップル低減回路(B)
を接続させたものであり、図1と図2とを同一符号を付
しており、構造、作用等も同一であり、ここでは割愛す
る。
【0019】そして、出力リップル低減回路(B)は前
記帰還巻線(NB)の一方に接続させた電解コンデンサ
(C7)と、帰還巻線(NB)の他方に接続させたダイ
オード(D4)と、該ダイオード(D4)と前記電解コ
ンデンサ(C7)とを接続させて更にダイオード(D
5)と抵抗(R15)とを直列に接続してスイッチング
素子(Q1)の電圧制御端子に接続させたものである。
【0020】次いで、出力リップル低減回路(B)を接
続させたことによって、帰還巻線(NB)よりダイオー
ド(D4)を通して電解コンデンサ(C7)に電荷が蓄
積され、これをダイオード(D5)及び抵抗(R15)
を通してスイッチング素子(Q1)の電圧制御端子に電
圧を印加するものである。
【0021】このことにより、間欠発振動作時の停止期
間から動作期間に切り替わるまでの遅延時間は出力リッ
プル低減回路(B)が追加されることにより短縮され抵
抗(R15)の値を適正値に設定することで大幅に短縮
されることになるものである。
【0022】又、帰還巻線(NB)の電圧は、1次直流
電源の電圧により、大幅に低い電圧である為、第1起動
抵抗(R1)と第2起動抵抗(R2)とから供給する場
合と抵抗(R15)を通して供給する場合では、同一電
流を流した場合の抵抗損失は、1次直流電源の電圧と帰
還巻線(NB)の電圧比となり、一例として、1次直流
電源の電圧がAC100Vの入力を平滑した電圧である
とすれば約DC140Vになり、帰還巻線(NB)より
ダイオード(D4)を通して電解コンデンサ(C7)に
蓄積された電荷の電圧を20Vとすると、出力リップル
低減回路(B)を追加することで約1/7まで抵抗損失
の低減が可能となるものである。
【0023】
【発明の効果】前述の構成により、本発明のRCCスイ
ッチング電源回路は、待機電力低減手段としての間欠発
振動作において起動抵抗増加による出力リップル電圧の
上昇をおさえ、かつ、損失の増加を最小限におさえるR
CC方式のスイッチング電源を供給することが可能であ
り、実用性の高い発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のRCCスイッチング電源の実施
の形態の回路図である。
【図2】図2は従来例のRCCスイッチング電源の回路
図である。
【図3】図3は本発明のRCCスイッチング電源と従来
例の出力電流−リップル電圧特性を表した図である。
【図4】図4は従来例のスイッチング素子の制御端子に
かかる電圧波形を表した図である。
【図5】本発明の実施の形態のスイッチング素子の制御
端子にかかる電圧波形を表した図である。
【符号の説明】
A 制御回路 B 出力リップル低減回路 C1〜C7 コンデンサ R1 第1起動抵抗 R2 第2起動抵抗 R3〜R15 抵抗 D1 整流器 D2〜D5 ダイオード Q1 スイッチング素子 Q2.Q3 トランジスタ ZD1〜ZD3 ツェナーダイオード PD1 ホトダイオード PT1 ホトトランジスタ T トランス NP 一次巻線 NS 二次巻線 NB 帰還巻線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一次巻線(NP)と二次巻線(NS)と帰
    還巻線(NB)とを有するトランス(T)と、1次直流
    電源回路に前記一次巻線(NP)と直列接続され制御端
    子が前記帰還巻線(NB)から制御回路(A)を通して
    接続されるスイッチング素子(Q1)とを備えたRCC
    スイッチング電源装置において、前記スイッチング素子
    (Q1)の制御端子が前記帰還巻線(NB)から出力リ
    ップル低減回路(B)を通じて接続され、該出力リップ
    ル低減回路(B)が待機電力低減の為に第1起動抵抗
    (R1)と第2起動抵抗(R2)との値を大きくするこ
    とによる出力リップル電圧の増加を低減させることを特
    徴とするRCCスイッチング電源装置。
JP2000361910A 2000-10-24 2000-10-24 Rccスイッチング電源装置 Pending JP2002136126A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008289311A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Rohm Co Ltd スイッチング電源の制御回路およびそれを利用したスイッチング電源

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008289311A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Rohm Co Ltd スイッチング電源の制御回路およびそれを利用したスイッチング電源

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