JP2002165446A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トランスの標準化を図りつつ、出力電圧が低
くなっても同一の出力電力を取り出す。 【解決手段】 チョークコイルＤ１〜Ｄ４とダイオード
Ｄ１〜Ｄ４で構成される４組の回路ユニットからなる４
逓倍電流整流回路を整流回路として組み込む。これによ
り、トランスＴの二次巻線Ｎsから発生する電流Ｉｏの
４倍の電流４Ｉｏを負荷ＲＬに供給する。ｎ逓倍電流整
流回路を組み込めば、同一のトランスＴで、負荷ＲＬの
両端間の出力電圧ＶｏをトランスＴの両端間の電圧の１
／ｎにできる。しかもこの場合は、出力電圧Ｖｏがいく
ら低くても、出力電圧Ｖｏと出力電流ｎＩｏとの積であ
る出力電力Ｐｏは一定となる。
くなっても同一の出力電力を取り出す。 【解決手段】 チョークコイルＤ１〜Ｄ４とダイオード
Ｄ１〜Ｄ４で構成される４組の回路ユニットからなる４
逓倍電流整流回路を整流回路として組み込む。これによ
り、トランスＴの二次巻線Ｎsから発生する電流Ｉｏの
４倍の電流４Ｉｏを負荷ＲＬに供給する。ｎ逓倍電流整
流回路を組み込めば、同一のトランスＴで、負荷ＲＬの
両端間の出力電圧ＶｏをトランスＴの両端間の電圧の１
／ｎにできる。しかもこの場合は、出力電圧Ｖｏがいく
ら低くても、出力電圧Ｖｏと出力電流ｎＩｏとの積であ
る出力電力Ｐｏは一定となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランスの二次巻
線に誘起した電圧を整流回路によって整流し、負荷に供
給する電源装置に関する。
線に誘起した電圧を整流回路によって整流し、負荷に供
給する電源装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】図９は、この種の電源
装置の一例である降圧（Ｂｕｃｋ）型のフォワード式コ
ンバータであり、Ｅは直流電源、Ｔはトランスで、トラ
ンスＴの一次巻線Ｎpとスイッチング素子Ｑ１との直列
回路が直流電源Ｅの両端間に接続される。また、トラン
スＴの二次巻線Ｎｓには整流ダイオードＤ１，フライホ
ィールダイオードＤ２からなる整流回路と、チョークコ
イルＬ１および平滑コンデンサＣｏからなる平滑回路が
それぞれ接続される。そして、直流出力電圧Ｖｏが発生
する平滑コンデンサＣｏの両端間には負荷ＲＬが接続さ
れる。
装置の一例である降圧（Ｂｕｃｋ）型のフォワード式コ
ンバータであり、Ｅは直流電源、Ｔはトランスで、トラ
ンスＴの一次巻線Ｎpとスイッチング素子Ｑ１との直列
回路が直流電源Ｅの両端間に接続される。また、トラン
スＴの二次巻線Ｎｓには整流ダイオードＤ１，フライホ
ィールダイオードＤ２からなる整流回路と、チョークコ
イルＬ１および平滑コンデンサＣｏからなる平滑回路が
それぞれ接続される。そして、直流出力電圧Ｖｏが発生
する平滑コンデンサＣｏの両端間には負荷ＲＬが接続さ
れる。
【０００３】上記構成において、スイッチング素子Ｑ１
がオンすると、トランスＴの二次巻線Ｎsのドット側端
子に正極性の電圧が誘起され、ダイオードＤ１はオンす
るとともに、ダイオードＤ２はオフし、二次巻線Ｎsか
らチョークコイルＬ１を経て平滑コンデンサＣｏおよび
負荷ＲＬに電流が流れる。一方、スイッチング素子Ｑ１
がオフすると、二次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性
の電圧が誘起され、ダイオードＤ１はオフするととも
に、ダイオードＤ２はオンし、チョークコイルＬ１のエ
ネルギーが出力側の平滑コンデンサＣｏや負荷ＲＬに送
り出される。
がオンすると、トランスＴの二次巻線Ｎsのドット側端
子に正極性の電圧が誘起され、ダイオードＤ１はオンす
るとともに、ダイオードＤ２はオフし、二次巻線Ｎsか
らチョークコイルＬ１を経て平滑コンデンサＣｏおよび
負荷ＲＬに電流が流れる。一方、スイッチング素子Ｑ１
がオフすると、二次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性
の電圧が誘起され、ダイオードＤ１はオフするととも
に、ダイオードＤ２はオンし、チョークコイルＬ１のエ
ネルギーが出力側の平滑コンデンサＣｏや負荷ＲＬに送
り出される。
【０００４】上記回路構成において、トランスＴの一次
巻線Ｎpと二次巻線Ｎsとの巻線比をｎ：１とし、トラン
ジスタＱ１のデューティーをＤとすると、出力電圧Ｖｏ
は次の数式にて表わせる。
巻線Ｎpと二次巻線Ｎsとの巻線比をｎ：１とし、トラン
ジスタＱ１のデューティーをＤとすると、出力電圧Ｖｏ
は次の数式にて表わせる。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここで理解しやすいように、前記トランジ
スタＱ１のデューティーＤが0.5であるとすると、上の
数１は次のように表わせる。
スタＱ１のデューティーＤが0.5であるとすると、上の
数１は次のように表わせる。
【０００７】
【数２】
【０００８】また、出力電力Ｐｏは、トランスＴの二次
側を流れるパルス電流の波高値（正負）をＩｏとしたと
きに、次の数式にて表わせる。
側を流れるパルス電流の波高値（正負）をＩｏとしたと
きに、次の数式にて表わせる。
【０００９】
【数３】
【００１０】一方、図１０に示すような降圧型のセンタ
ータップ式コンバータも知られている。この図１０の回
路は、トランスＴの一次巻線Ｎpの両端にスイッチング
素子Ｑ１，Ｑ２の一端を接続し、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２の他端どうしを接続して、この接続点と前記一
次巻線Ｎpのセンタータップ間に直流電源Ｅを接続す
る。また、トランスＴの二次巻線Ｎs1，Ｎs2の一端に整
流ダイオードＤ１，Ｄ２のアノードをそれぞれ接続し、
整流ダイオードＤ１，Ｄ２のカソードどうしを接続し
て、この接続点と二次巻線Ｎs1，Ｎs2のセンタータップ
間にチョークコイルＬ１と平滑コンデンサＣｏを接続す
る。負荷ＲＬはフォワード式コンバータと同様に、平滑
コンデンサＣｏの両端間に接続される。そして、スイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ２は交互にオン・オフするようにな
っている。
ータップ式コンバータも知られている。この図１０の回
路は、トランスＴの一次巻線Ｎpの両端にスイッチング
素子Ｑ１，Ｑ２の一端を接続し、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２の他端どうしを接続して、この接続点と前記一
次巻線Ｎpのセンタータップ間に直流電源Ｅを接続す
る。また、トランスＴの二次巻線Ｎs1，Ｎs2の一端に整
流ダイオードＤ１，Ｄ２のアノードをそれぞれ接続し、
整流ダイオードＤ１，Ｄ２のカソードどうしを接続し
て、この接続点と二次巻線Ｎs1，Ｎs2のセンタータップ
間にチョークコイルＬ１と平滑コンデンサＣｏを接続す
る。負荷ＲＬはフォワード式コンバータと同様に、平滑
コンデンサＣｏの両端間に接続される。そして、スイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ２は交互にオン・オフするようにな
っている。
【００１１】この場合は、スイッチング素子Ｑ１がオン
すると、二次巻線Ｎs1，Ｎs2のドット側端子に正極性の
電圧が誘起され、ダイオードＤ１はオンするとともに、
ダイオードＤ２はオフし、二次巻線Ｎs1からチョークコ
イルＬ１を経て平滑コンデンサＣｏおよび負荷ＲＬに電
流が流れる。また、スイッチング素子Ｑ２がオンする
と、二次巻線Ｎs1，Ｎs2の非ドット側端子に正極性の電
圧が誘起され、ダイオードＤ１はオフするとともに、ダ
イオードＤ２はオンし、二次巻線Ｎs2からチョークコイ
ルＬ１を経て平滑コンデンサＣｏおよび負荷ＲＬに電流
が流れる。さらに、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がどち
らもオフする期間中は、ダイオードＤ１，Ｄ２を通し
て、チョークコイルＬ１に蓄えられたエネルギーが出力
側の平滑コンデンサＣｏや負荷ＲＬに送り出される。
すると、二次巻線Ｎs1，Ｎs2のドット側端子に正極性の
電圧が誘起され、ダイオードＤ１はオンするとともに、
ダイオードＤ２はオフし、二次巻線Ｎs1からチョークコ
イルＬ１を経て平滑コンデンサＣｏおよび負荷ＲＬに電
流が流れる。また、スイッチング素子Ｑ２がオンする
と、二次巻線Ｎs1，Ｎs2の非ドット側端子に正極性の電
圧が誘起され、ダイオードＤ１はオフするとともに、ダ
イオードＤ２はオンし、二次巻線Ｎs2からチョークコイ
ルＬ１を経て平滑コンデンサＣｏおよび負荷ＲＬに電流
が流れる。さらに、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がどち
らもオフする期間中は、ダイオードＤ１，Ｄ２を通し
て、チョークコイルＬ１に蓄えられたエネルギーが出力
側の平滑コンデンサＣｏや負荷ＲＬに送り出される。
【００１２】上記回路構成において、トランスＴの一次
巻線Ｎpと二次巻線Ｎs1，Ｎs2との巻線比をｎ：１：１
とし、トランジスタＱ１，Ｑ２のデューティーＤが0.5
であるとすると、出力電圧Ｖｏは次の数式にて表わせ
る。
巻線Ｎpと二次巻線Ｎs1，Ｎs2との巻線比をｎ：１：１
とし、トランジスタＱ１，Ｑ２のデューティーＤが0.5
であるとすると、出力電圧Ｖｏは次の数式にて表わせ
る。
【００１３】
【数４】
【００１４】また、出力電力Ｐｏは次の数式にて表わせ
る。
る。
【００１５】
【数５】
【００１６】ところで、負荷であるコンピュータ機器の
電源電圧の低下に伴ない、大電流でしかも低電圧（例え
ば1.5Ｖや１Ｖ）の出力を取り出せる電源装置の要求が
近年高まっている。こうした低電圧電源の設計に関し、
従来のスイッチング電源装置では、トランスＴの二次巻
線Ｎs1，Ｎs2のターン数を少なくして巻数比ｎを大きく
すればよいが、トランスＴの結合係数が悪くなるのと、
トランスＴの標準化の妨げになる（出力電圧Ｖｏが違っ
ても同じトランスＴを使いたい）ことから、実際にはス
イッチング素子Ｑ１，Ｑ２への駆動信号のパルス導通幅
を制御するパルス幅制御（ＰＷＭ）方式において、パル
スのオン時間すなわちデューティーＤを狭めて所望の出
力電圧Ｖｏを得るようにしている。しかしこの場合は、
通常の電源装置の出力電圧（例えば５Ｖなど）と同一の
出力電流しか負荷ＲＬに供給できないために、低電圧ほ
ど出力電力が低下する上に、トランスＴの銅損が増える
という懸念を有していた。
電源電圧の低下に伴ない、大電流でしかも低電圧（例え
ば1.5Ｖや１Ｖ）の出力を取り出せる電源装置の要求が
近年高まっている。こうした低電圧電源の設計に関し、
従来のスイッチング電源装置では、トランスＴの二次巻
線Ｎs1，Ｎs2のターン数を少なくして巻数比ｎを大きく
すればよいが、トランスＴの結合係数が悪くなるのと、
トランスＴの標準化の妨げになる（出力電圧Ｖｏが違っ
ても同じトランスＴを使いたい）ことから、実際にはス
イッチング素子Ｑ１，Ｑ２への駆動信号のパルス導通幅
を制御するパルス幅制御（ＰＷＭ）方式において、パル
スのオン時間すなわちデューティーＤを狭めて所望の出
力電圧Ｖｏを得るようにしている。しかしこの場合は、
通常の電源装置の出力電圧（例えば５Ｖなど）と同一の
出力電流しか負荷ＲＬに供給できないために、低電圧ほ
ど出力電力が低下する上に、トランスＴの銅損が増える
という懸念を有していた。
【００１７】また、従来のスイッチング電源装置では、
チョークコイルＬ１を通して出力電流が負荷ＲＬに供給
されるため、負荷ＲＬと並列に平滑コンデンサＣｏを接
続しないと、チョークコイルＬ１にエネルギーが蓄積・
放出されるのに伴なって発生する電流リップルを効果的
に抑制できない。
チョークコイルＬ１を通して出力電流が負荷ＲＬに供給
されるため、負荷ＲＬと並列に平滑コンデンサＣｏを接
続しないと、チョークコイルＬ１にエネルギーが蓄積・
放出されるのに伴なって発生する電流リップルを効果的
に抑制できない。
【００１８】そこで本発明は上記問題点に鑑み、トラン
スの標準化を図りつつ、出力電圧が低くなっても同一の
出力電力を取り出すことができ、しかも平滑コンデンサ
を設けなくても出力電流のリップル分を激減することが
できるスイッチング電源装置を提供することをその目的
とする。
スの標準化を図りつつ、出力電圧が低くなっても同一の
出力電力を取り出すことができ、しかも平滑コンデンサ
を設けなくても出力電流のリップル分を激減することが
できるスイッチング電源装置を提供することをその目的
とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のスイッ
チング電源装置は、前記目的を達成するために、トラン
スの二次巻線に誘起された電圧を整流回路を通して負荷
に供給する電源装置において、前記整流回路はチョーク
コイルとダイオードからなるｎ組の回路ユニットからな
り、前記二次巻線に正負の電圧が発生するのに伴なっ
て、一方の前記回路ユニット群を構成するチョークコイ
ルと、他方の前記回路ユニット群を構成するチョークコ
イルが交互に充放電を繰り返し、このチョークコイルの
放電電流を利用して、前記二次巻線から発生する電流の
ｎ倍の電流を前記負荷に供給するｎ逓倍電流整流回路で
あることを特徴とする。
チング電源装置は、前記目的を達成するために、トラン
スの二次巻線に誘起された電圧を整流回路を通して負荷
に供給する電源装置において、前記整流回路はチョーク
コイルとダイオードからなるｎ組の回路ユニットからな
り、前記二次巻線に正負の電圧が発生するのに伴なっ
て、一方の前記回路ユニット群を構成するチョークコイ
ルと、他方の前記回路ユニット群を構成するチョークコ
イルが交互に充放電を繰り返し、このチョークコイルの
放電電流を利用して、前記二次巻線から発生する電流の
ｎ倍の電流を前記負荷に供給するｎ逓倍電流整流回路で
あることを特徴とする。
【００２０】この場合、整流回路としてチョークコイル
Ｄ１〜ＤｎとダイオードＤ１〜Ｄｎで構成されるｎ組の
回路ユニットからなるｎ逓倍電流整流回路を組み込ん
で、トランスの二次巻線から発生する電流のｎ倍の電流
を負荷に供給すれば、同一のトランスで、負荷の両端間
の出力電圧をトランスの両端間の電圧の１／ｎにするこ
とができる。しかもこの場合は、逓倍数が高くなって出
力電圧がいくら低くなっても、出力電圧と出力電流との
積である出力電力は一定となり、従来例のような出力電
力の低下およびそれに伴なうトランスの銅損の増加を回
避できる。
Ｄ１〜ＤｎとダイオードＤ１〜Ｄｎで構成されるｎ組の
回路ユニットからなるｎ逓倍電流整流回路を組み込ん
で、トランスの二次巻線から発生する電流のｎ倍の電流
を負荷に供給すれば、同一のトランスで、負荷の両端間
の出力電圧をトランスの両端間の電圧の１／ｎにするこ
とができる。しかもこの場合は、逓倍数が高くなって出
力電圧がいくら低くなっても、出力電圧と出力電流との
積である出力電力は一定となり、従来例のような出力電
力の低下およびそれに伴なうトランスの銅損の増加を回
避できる。
【００２１】また請求項２の発明の電源装置は、前記ｎ
逓倍電流整流回路が、前記二次巻線の一端と前記負荷の
両端との間に接続した第１の回路と、前記二次巻線の他
端と前記負荷の両端との間に接続した第２の回路が、同
一の回路構成を有することを特徴とする。
逓倍電流整流回路が、前記二次巻線の一端と前記負荷の
両端との間に接続した第１の回路と、前記二次巻線の他
端と前記負荷の両端との間に接続した第２の回路が、同
一の回路構成を有することを特徴とする。
【００２２】このようにすると、第１および第２の回路
で対称な位置にあるチョークコイルを流れる電流が、そ
れぞれ交流的に逆相になって負荷を流れるため、負荷を
流れる出力電流はリップル分が相殺される。したがっ
て、出力電力を低下させることなく出力電圧の低電圧化
が達成できるだけでなく、平滑コンデンサを設けなくて
も出力電流のリップル分を激減できる。
で対称な位置にあるチョークコイルを流れる電流が、そ
れぞれ交流的に逆相になって負荷を流れるため、負荷を
流れる出力電流はリップル分が相殺される。したがっ
て、出力電力を低下させることなく出力電圧の低電圧化
が達成できるだけでなく、平滑コンデンサを設けなくて
も出力電流のリップル分を激減できる。
【００２３】また請求項３の発明の電源装置は、前記ト
ランスが圧電トランスであることを特徴とする。
ランスが圧電トランスであることを特徴とする。
【００２４】トランスの二次巻線から見込んだｎ逓倍電
流整流回路のインピーダンスは、逓倍数の二乗で増加す
る。したがって、ｎ逓倍電流整流回路をインピーダンス
変換回路としても利用できる。圧電トランスは高インピ
ーダンス負荷と相性がよいので、圧電トランスからｎ逓
倍電流整流回路を通して負荷に効率よく電力を供給でき
る。
流整流回路のインピーダンスは、逓倍数の二乗で増加す
る。したがって、ｎ逓倍電流整流回路をインピーダンス
変換回路としても利用できる。圧電トランスは高インピ
ーダンス負荷と相性がよいので、圧電トランスからｎ逓
倍電流整流回路を通して負荷に効率よく電力を供給でき
る。
【００２５】
【発明の実施形態】以下、添付図面に基づき、本発明に
おけるスイッチング電源装置の各実施例を説明する。
おけるスイッチング電源装置の各実施例を説明する。
【００２６】図１〜図４は、本発明の第１実施例を示す
もので、Ｔは一次側と二次側とを絶縁するトランス、Ｑ
１はスイッチング素子で、スイッチング素子Ｑ１をスイ
ッチングすることにより、トランスＴの一次巻線Ｎpに
直流電源Ｅからの入力電圧Ｖinが断続的に印加されるの
は前述した通りである。また、トランスＴの二次巻線Ｎ
sはセンタタップなどのない単巻線で構成される。
もので、Ｔは一次側と二次側とを絶縁するトランス、Ｑ
１はスイッチング素子で、スイッチング素子Ｑ１をスイ
ッチングすることにより、トランスＴの一次巻線Ｎpに
直流電源Ｅからの入力電圧Ｖinが断続的に印加されるの
は前述した通りである。また、トランスＴの二次巻線Ｎ
sはセンタタップなどのない単巻線で構成される。
【００２７】本実施例では、トランスＴの二次巻線Ｎs
に誘起した電圧を整流する整流回路として、負荷ＲＬに
流れる出力電流をトランスＴの二次巻線Ｎsから発生す
る電流の４倍にする４逓倍電流整流回路１が設けられ
る。なお、Ｃｏは負荷ＲＬと並列に接続する平滑コンデ
ンサである。
に誘起した電圧を整流する整流回路として、負荷ＲＬに
流れる出力電流をトランスＴの二次巻線Ｎsから発生す
る電流の４倍にする４逓倍電流整流回路１が設けられ
る。なお、Ｃｏは負荷ＲＬと並列に接続する平滑コンデ
ンサである。
【００２８】前記４逓倍電流整流回路１は、４個のチョ
ークコイルＬ１〜Ｌ４と、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４
とにより構成される。具体的には、抵抗ＲＬを流れる出
力電流のリップル分を相殺するために、二次巻線Ｎsの
一端（ドット側端子）と負荷ＲＬの両端間にある第１の
回路11と、二次巻線Ｎsの他端（非ドット側端子）と負
荷ＲＬの両端間にある第２の回路12は同一対称形で、い
わゆるダブルエンドで構成される。そして第１の回路11
は、二次巻線Ｎsの一端にチョークコイルＬ１の一端と
ダイオードＤ１のカソードを接続し、ダイオードＤ１の
アノードにダイオードＤ２のアノードとチョークコイル
Ｌ２の一端を接続し、チョークコイルＬ１，Ｌ２の他端
間に負荷ＲＬを接続して構成される。また第２の回路12
は、二次巻線Ｎsの他端にチョークコイルＬ４の一端と
ダイオードＤ３のカソードを接続し、ダイオードＤ３の
アノードにダイオードＤ４のアノードとチョークコイル
Ｌ３の一端を接続し、チョークコイルＬ３，Ｌ４の他端
間に負荷ＲＬを接続して構成される。なお、13，14は入
力端子であるが、これは理解を容易にするために便宜上
設けられたものに過ぎない。
ークコイルＬ１〜Ｌ４と、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４
とにより構成される。具体的には、抵抗ＲＬを流れる出
力電流のリップル分を相殺するために、二次巻線Ｎsの
一端（ドット側端子）と負荷ＲＬの両端間にある第１の
回路11と、二次巻線Ｎsの他端（非ドット側端子）と負
荷ＲＬの両端間にある第２の回路12は同一対称形で、い
わゆるダブルエンドで構成される。そして第１の回路11
は、二次巻線Ｎsの一端にチョークコイルＬ１の一端と
ダイオードＤ１のカソードを接続し、ダイオードＤ１の
アノードにダイオードＤ２のアノードとチョークコイル
Ｌ２の一端を接続し、チョークコイルＬ１，Ｌ２の他端
間に負荷ＲＬを接続して構成される。また第２の回路12
は、二次巻線Ｎsの他端にチョークコイルＬ４の一端と
ダイオードＤ３のカソードを接続し、ダイオードＤ３の
アノードにダイオードＤ４のアノードとチョークコイル
Ｌ３の一端を接続し、チョークコイルＬ３，Ｌ４の他端
間に負荷ＲＬを接続して構成される。なお、13，14は入
力端子であるが、これは理解を容易にするために便宜上
設けられたものに過ぎない。
【００２９】次に、上記構成についてその作用を図２〜
図４に基づき説明する。なお、図４において、最上段は
入力端子13を流れる電流の波形であり、以下、チョーク
コイルＬ１の両端間電圧および電流、チョークコイルＬ
４の両端間電圧および電流、チョークコイルＬ３の両端
間電圧および電流、チョークコイルＬ２の両端間電圧お
よび電流、ダイオードＤ２，Ｄ３の電流、ダイオードＤ
１，Ｄ４の電流、入力端子電圧13，14間の電圧の各波形
が示されている。
図４に基づき説明する。なお、図４において、最上段は
入力端子13を流れる電流の波形であり、以下、チョーク
コイルＬ１の両端間電圧および電流、チョークコイルＬ
４の両端間電圧および電流、チョークコイルＬ３の両端
間電圧および電流、チョークコイルＬ２の両端間電圧お
よび電流、ダイオードＤ２，Ｄ３の電流、ダイオードＤ
１，Ｄ４の電流、入力端子電圧13，14間の電圧の各波形
が示されている。
【００３０】スイッチング素子Ｑ１をスイッチングし
て、トランスＴの一次巻線Ｎpに入力電圧Ｖinを断続的
に印加すると、トランスＴの二次巻線Ｎsにはスイッチ
ング周期の半サイクル毎に正負の電圧が発生する。図２
は二次巻線Ｎsに発生する電圧が正の半サイクルのと
き、図３はこの電圧が負の半サイクルのときの各動作を
示しており、ここでは二次巻線Ｎsを電流源21の記号で
便宜上表わしている。
て、トランスＴの一次巻線Ｎpに入力電圧Ｖinを断続的
に印加すると、トランスＴの二次巻線Ｎsにはスイッチ
ング周期の半サイクル毎に正負の電圧が発生する。図２
は二次巻線Ｎsに発生する電圧が正の半サイクルのと
き、図３はこの電圧が負の半サイクルのときの各動作を
示しており、ここでは二次巻線Ｎsを電流源21の記号で
便宜上表わしている。
【００３１】先ず、図２に示す正の半サイクルのとき、
トランスＴの二次巻線Ｎsはドット側端子に正極性の電
圧４Ｖｏが発生する。このとき、ダイオードＤ１，Ｄ４
はオフする一方で、ダイオードＤ２，Ｄ３はオンし、電
流源21→チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョークコイ
ルＬ３→ダイオードＤ３→電流源21からなる第１の閉回
路に電流Ｉｏが流れる。また、チョークコイルＬ２，Ｌ
４の放電によって、チョークコイルＬ２→ダイオードＤ
２→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２からなる第２の閉回
路に電流２Ｉｏが流れると共に、チョークコイルＬ４→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ３→ダイオードＤ３→チョ
ークコイルＬ４からなる第３の閉回路に電流Ｉｏが流れ
る。したがって、負荷ＲＬには第１〜第３の閉回路を流
れる各電流の合計が流れ、二次巻線Ｎsに発生する電流
の４倍の電流４Ｉｏが負荷ＲＬに流れる。また、第１の
閉回路を流れる電流Ｉｏにより、チョークコイルＬ１は
充電されると共に、第１および第３の閉回路を流れる合
計の電流２Ｉｏにより、チョークコイルＬ３は充電され
る。
トランスＴの二次巻線Ｎsはドット側端子に正極性の電
圧４Ｖｏが発生する。このとき、ダイオードＤ１，Ｄ４
はオフする一方で、ダイオードＤ２，Ｄ３はオンし、電
流源21→チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョークコイ
ルＬ３→ダイオードＤ３→電流源21からなる第１の閉回
路に電流Ｉｏが流れる。また、チョークコイルＬ２，Ｌ
４の放電によって、チョークコイルＬ２→ダイオードＤ
２→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２からなる第２の閉回
路に電流２Ｉｏが流れると共に、チョークコイルＬ４→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ３→ダイオードＤ３→チョ
ークコイルＬ４からなる第３の閉回路に電流Ｉｏが流れ
る。したがって、負荷ＲＬには第１〜第３の閉回路を流
れる各電流の合計が流れ、二次巻線Ｎsに発生する電流
の４倍の電流４Ｉｏが負荷ＲＬに流れる。また、第１の
閉回路を流れる電流Ｉｏにより、チョークコイルＬ１は
充電されると共に、第１および第３の閉回路を流れる合
計の電流２Ｉｏにより、チョークコイルＬ３は充電され
る。
【００３２】次に、図３に示す負の半サイクルのとき、
トランスＴの二次巻線Ｎsは非ドット側端子に正極性の
電圧４Ｖｏが発生する。このとき、４逓倍電流整流回路
１は、二次巻線Ｎsが正の半サイクルの場合と逆の動作
を行なう。すなわち、ダイオードＤ２，Ｄ３はオフする
一方で、ダイオードＤ１，Ｄ４はオンし、電流源21→チ
ョークコイルＬ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２→ダ
イオードＤ１→電流源21からなる第４の閉回路に電流Ｉ
ｏが流れる。また、チョークコイルＬ１，Ｌ３の放電に
よって、チョークコイルＬ３→ダイオードＤ４→負荷Ｒ
Ｌ→チョークコイルＬ３からなる第５の閉回路に電流２
Ｉｏが流れると共に、チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ２→ダイオードＤ１→チョークコイル
Ｌ１からなる第６の閉回路に電流Ｉｏが流れる。したが
って、負荷ＲＬには前記第１〜第３の閉回路と対称の第
４〜第６の閉回路を流れる各電流の合計が流れ、二次巻
線Ｎsに発生する電流の４倍の電流４Ｉｏが負荷ＲＬに
流れる。また、第４の閉回路を流れる電流Ｉｏにより、
チョークコイルＬ４は充電されると共に、第４および第
６の閉回路を流れる合計の電流２Ｉｏにより、チョーク
コイルＬ２は充電される。
トランスＴの二次巻線Ｎsは非ドット側端子に正極性の
電圧４Ｖｏが発生する。このとき、４逓倍電流整流回路
１は、二次巻線Ｎsが正の半サイクルの場合と逆の動作
を行なう。すなわち、ダイオードＤ２，Ｄ３はオフする
一方で、ダイオードＤ１，Ｄ４はオンし、電流源21→チ
ョークコイルＬ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２→ダ
イオードＤ１→電流源21からなる第４の閉回路に電流Ｉ
ｏが流れる。また、チョークコイルＬ１，Ｌ３の放電に
よって、チョークコイルＬ３→ダイオードＤ４→負荷Ｒ
Ｌ→チョークコイルＬ３からなる第５の閉回路に電流２
Ｉｏが流れると共に、チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ２→ダイオードＤ１→チョークコイル
Ｌ１からなる第６の閉回路に電流Ｉｏが流れる。したが
って、負荷ＲＬには前記第１〜第３の閉回路と対称の第
４〜第６の閉回路を流れる各電流の合計が流れ、二次巻
線Ｎsに発生する電流の４倍の電流４Ｉｏが負荷ＲＬに
流れる。また、第４の閉回路を流れる電流Ｉｏにより、
チョークコイルＬ４は充電されると共に、第４および第
６の閉回路を流れる合計の電流２Ｉｏにより、チョーク
コイルＬ２は充電される。
【００３３】この４逓倍電流整流回路１では、負荷ＲＬ
の電流が４倍になるので、負荷ＲＬの両端間に発生する
出力電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧
の１／４すなわちＶｏとなる。しかも、トランスＴの二
次巻線Ｎsに対して負荷ＲＬの両端間の出力電圧が１／
４に低下しても、出力電流が４倍になっているので、出
力電力の低下は起こらない。したがって、スイッチング
素子Ｑ１のパルス導通幅を狭めたり、トランスＴ１の巻
数比ｎを変えなくても、ダイオードＤ１〜Ｄ４とチョー
クコイルＬ１〜Ｌ４を付加するだけで大電流低電圧の出
力を取り出すことができる。
の電流が４倍になるので、負荷ＲＬの両端間に発生する
出力電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧
の１／４すなわちＶｏとなる。しかも、トランスＴの二
次巻線Ｎsに対して負荷ＲＬの両端間の出力電圧が１／
４に低下しても、出力電流が４倍になっているので、出
力電力の低下は起こらない。したがって、スイッチング
素子Ｑ１のパルス導通幅を狭めたり、トランスＴ１の巻
数比ｎを変えなくても、ダイオードＤ１〜Ｄ４とチョー
クコイルＬ１〜Ｌ４を付加するだけで大電流低電圧の出
力を取り出すことができる。
【００３４】また上記一連の動作において、負荷ＲＬに
はチョークコイルＬ１〜Ｌ４を通して電流が流れるが、
図４からも明らかなように、チョークコイルＬ１，Ｌ４
を流れる電流と、チョークコイルＬ２，Ｌ３を流れる電
流はそれぞれ交流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れ
る出力電流４Ｉｏはリップル分が相殺された波形とな
る。したがって、理論的には平滑コンデンサＣｏを不要
にできる。また、対をなすチョークコイルＬ１，Ｌ４お
よびチョークコイルＬ２，Ｌ３は、各々直流的には同一
であるため、共通するコアに互いに逆方向に巻線を施す
ことができる。したがって、チョークコイルＬ１〜Ｌ４
の小型化を達成できる。
はチョークコイルＬ１〜Ｌ４を通して電流が流れるが、
図４からも明らかなように、チョークコイルＬ１，Ｌ４
を流れる電流と、チョークコイルＬ２，Ｌ３を流れる電
流はそれぞれ交流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れ
る出力電流４Ｉｏはリップル分が相殺された波形とな
る。したがって、理論的には平滑コンデンサＣｏを不要
にできる。また、対をなすチョークコイルＬ１，Ｌ４お
よびチョークコイルＬ２，Ｌ３は、各々直流的には同一
であるため、共通するコアに互いに逆方向に巻線を施す
ことができる。したがって、チョークコイルＬ１〜Ｌ４
の小型化を達成できる。
【００３５】次に、本発明の第２実施例〜第５実施例を
それぞれ説明する。これらの各実施例では、上記４逓倍
電流整流回路１をｎ逓倍電流整流回路にすることによ
り、出力電力を低下させることなく所望の低出力電圧を
取り出せることを教示している。
それぞれ説明する。これらの各実施例では、上記４逓倍
電流整流回路１をｎ逓倍電流整流回路にすることによ
り、出力電力を低下させることなく所望の低出力電圧を
取り出せることを教示している。
【００３６】図５に示す第２実施例では、トランスＴの
二次側に２逓倍電流整流回路２が設けられている。この
２逓倍電流整流回路２も、トランスＴの二次巻線Ｎsの
各端と負荷ＲＬの両端間に、同一対称形の第１の回路11
と第２の回路12を設けたダブルエンドで構成される。そ
して第１の回路11は、単巻線の二次巻線Ｎsの一端にチ
ョークコイルＬ１の一端とダイオードＤ１のカソードを
接続し、ダイオードＤ１のアノードとチョークコイルＬ
１の他端間に、負荷ＲＬと平滑コンデンサＣｏの並列回
路を接続して構成される。また第２の回路12は、二次巻
線Ｎsの他端にチョークコイルＬ２の一端とダイオード
Ｄ２のカソードを接続し、ダイオードＤ２のアノードと
チョークコイルＬ２の他端間に、負荷ＲＬと平滑コンデ
ンサＣｏの並列回路を接続して構成される。
二次側に２逓倍電流整流回路２が設けられている。この
２逓倍電流整流回路２も、トランスＴの二次巻線Ｎsの
各端と負荷ＲＬの両端間に、同一対称形の第１の回路11
と第２の回路12を設けたダブルエンドで構成される。そ
して第１の回路11は、単巻線の二次巻線Ｎsの一端にチ
ョークコイルＬ１の一端とダイオードＤ１のカソードを
接続し、ダイオードＤ１のアノードとチョークコイルＬ
１の他端間に、負荷ＲＬと平滑コンデンサＣｏの並列回
路を接続して構成される。また第２の回路12は、二次巻
線Ｎsの他端にチョークコイルＬ２の一端とダイオード
Ｄ２のカソードを接続し、ダイオードＤ２のアノードと
チョークコイルＬ２の他端間に、負荷ＲＬと平滑コンデ
ンサＣｏの並列回路を接続して構成される。
【００３７】そして、正の半サイクルのときには、二次
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧２Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ１がオフし、ダイオードＤ２がオンす
る。そして、二次巻線Ｎs→チョークコイルＬ１→負荷
ＲＬ→ダイオードＤ２→二次巻線Ｎsからなる第１の閉
回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チ
ョークコイルＬ２→負荷ＲＬ→ダイオードＤ２→チョー
クコイルＬ２からなる第２の閉回路によって、チョーク
コイルＬ２の放電による電流Ｉｏが流れる。これによ
り、チョークコイルＬ１は充電されると共に、二次巻線
Ｎsからの電流に対し２倍の電流２Ｉｏが負荷ＲＬに流
れる。
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧２Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ１がオフし、ダイオードＤ２がオンす
る。そして、二次巻線Ｎs→チョークコイルＬ１→負荷
ＲＬ→ダイオードＤ２→二次巻線Ｎsからなる第１の閉
回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チ
ョークコイルＬ２→負荷ＲＬ→ダイオードＤ２→チョー
クコイルＬ２からなる第２の閉回路によって、チョーク
コイルＬ２の放電による電流Ｉｏが流れる。これによ
り、チョークコイルＬ１は充電されると共に、二次巻線
Ｎsからの電流に対し２倍の電流２Ｉｏが負荷ＲＬに流
れる。
【００３８】一方、負の半サイクルになると、今度は二
次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧２Ｖｏが発
生し、ダイオードＤ１がオンし、ダイオードＤ２がオフ
する。そして、二次巻線Ｎs→チョークコイルＬ２→負
荷ＲＬ→ダイオードＤ１→二次巻線Ｎsからなる第３の
閉回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、
チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→ダイオードＤ１→チョ
ークコイルＬ１からなる第４の閉回路によって、チョー
クコイルＬ１の放電による電流Ｉｏが流れる。これによ
り、チョークコイルＬ２は充電されると共に、二次巻線
Ｎsからの電流に対し２倍の電流２Ｉｏが負荷ＲＬに流
れる。
次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧２Ｖｏが発
生し、ダイオードＤ１がオンし、ダイオードＤ２がオフ
する。そして、二次巻線Ｎs→チョークコイルＬ２→負
荷ＲＬ→ダイオードＤ１→二次巻線Ｎsからなる第３の
閉回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、
チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→ダイオードＤ１→チョ
ークコイルＬ１からなる第４の閉回路によって、チョー
クコイルＬ１の放電による電流Ｉｏが流れる。これによ
り、チョークコイルＬ２は充電されると共に、二次巻線
Ｎsからの電流に対し２倍の電流２Ｉｏが負荷ＲＬに流
れる。
【００３９】この２逓倍電流整流回路２では、負荷ＲＬ
の電流が２倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／２すなわちＶｏとなる。したがって、第１実施例と同
様に出力電力の低下は起こらない。また、負荷ＲＬには
チョークコイルＬ１，Ｌ２を通して電流が流れるが、こ
のチョークコイルＬ１，Ｌ２を流れる電流はそれぞれ交
流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れる出力電流２Ｉ
ｏはリップル分が相殺された波形となる。したがって、
この場合も理論的には平滑コンデンサＣｏを不要にでき
る。
の電流が２倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／２すなわちＶｏとなる。したがって、第１実施例と同
様に出力電力の低下は起こらない。また、負荷ＲＬには
チョークコイルＬ１，Ｌ２を通して電流が流れるが、こ
のチョークコイルＬ１，Ｌ２を流れる電流はそれぞれ交
流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れる出力電流２Ｉ
ｏはリップル分が相殺された波形となる。したがって、
この場合も理論的には平滑コンデンサＣｏを不要にでき
る。
【００４０】図６に示す第３実施例では、トランスＴの
二次側に６逓倍電流整流回路３が設けられている。この
６逓倍電流整流回路３も、トランスＴの二次巻線Ｎsの
各端と負荷ＲＬの両端間に、同一対称形の第１の回路11
と第２の回路12を設けたダブルエンドで構成される。そ
して第１の回路11は、単巻線の二次巻線Ｎsの一端にチ
ョークコイルＬ１の一端とダイオードＤ１のカソードを
接続し、ダイオードＤ１のアノードにダイオードＤ２の
アノードとチョークコイルＬ２の一端を接続し、ダイオ
ードＤ２のカソードにダイオードＤ３のカソードとチョ
ークコイルＬ３の一端を接続し、チョークコイルＬ１，
Ｌ３の他端に負荷ＲＬの一端を接続すると共に、チョー
クコイルＬ２の他端およびダイオードＤ３のアノードを
負荷ＲＬの他端に接続して構成される。また、第２の回
路12は、二次巻線Ｎsの他端にチョークコイルＬ４の一
端とダイオードＤ４のカソードを接続し、ダイオードＤ
４のアノードにダイオードＤ５のアノードとチョークコ
イルＬ５の一端を接続し、ダイオードＤ５のカソードに
ダイオードＤ６のカソードとチョークコイルＬ６の一端
を接続し、チョークコイルＬ４、Ｌ６の他端に負荷ＲＬ
の一端を接続すると共に、チョークコイルＬ５の他端お
よびダイオードＤ６のアノードを負荷ＲＬの他端に接続
して構成される。なお、Ｃｏは負荷ＲＬに並列接続され
る平滑コンデンサである。
二次側に６逓倍電流整流回路３が設けられている。この
６逓倍電流整流回路３も、トランスＴの二次巻線Ｎsの
各端と負荷ＲＬの両端間に、同一対称形の第１の回路11
と第２の回路12を設けたダブルエンドで構成される。そ
して第１の回路11は、単巻線の二次巻線Ｎsの一端にチ
ョークコイルＬ１の一端とダイオードＤ１のカソードを
接続し、ダイオードＤ１のアノードにダイオードＤ２の
アノードとチョークコイルＬ２の一端を接続し、ダイオ
ードＤ２のカソードにダイオードＤ３のカソードとチョ
ークコイルＬ３の一端を接続し、チョークコイルＬ１，
Ｌ３の他端に負荷ＲＬの一端を接続すると共に、チョー
クコイルＬ２の他端およびダイオードＤ３のアノードを
負荷ＲＬの他端に接続して構成される。また、第２の回
路12は、二次巻線Ｎsの他端にチョークコイルＬ４の一
端とダイオードＤ４のカソードを接続し、ダイオードＤ
４のアノードにダイオードＤ５のアノードとチョークコ
イルＬ５の一端を接続し、ダイオードＤ５のカソードに
ダイオードＤ６のカソードとチョークコイルＬ６の一端
を接続し、チョークコイルＬ４、Ｌ６の他端に負荷ＲＬ
の一端を接続すると共に、チョークコイルＬ５の他端お
よびダイオードＤ６のアノードを負荷ＲＬの他端に接続
して構成される。なお、Ｃｏは負荷ＲＬに並列接続され
る平滑コンデンサである。
【００４１】そして、正の半サイクルのときには、二次
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧６Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６がオンし、ダイオード
Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５がオフする。そして、二次巻線Ｎs→
チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ５→
ダイオードＤ４→二次巻線Ｎsからなる第１の閉回路に
よって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チョーク
コイルＬ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ５→ダイオー
ドＤ４→チョークコイルＬ４からなる第２の閉回路によ
って、チョークコイルＬ４の放電による電流Ｉｏが流
れ、チークコイルＬ６→負荷ＲＬ→ダイオードＤ６→チ
ョークコイルＬ６からなる第３の閉回路によって、チョ
ークコイルＬ６の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョー
クコイルＬ２→ダイオードＤ２→チョークコイルＬ３→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２からなる第４の閉回路に
よって、チョークコイルＬ２の放電による電流２Ｉｏが
流れる。これにより、チョークコイルＬ１は第１の閉回
路を流れる電流Ｉｏによって充電され、チョークコイル
Ｌ３は第３の閉回路を流れる電流２Ｉｏによって充電さ
れ、チョークコイルＬ５は第１および第２の閉回路を流
れる電流２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬに
は第１〜第４の閉回路を流れる電流を合計した６倍の電
流６Ｉｏが流れる。
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧６Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６がオンし、ダイオード
Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５がオフする。そして、二次巻線Ｎs→
チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ５→
ダイオードＤ４→二次巻線Ｎsからなる第１の閉回路に
よって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チョーク
コイルＬ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ５→ダイオー
ドＤ４→チョークコイルＬ４からなる第２の閉回路によ
って、チョークコイルＬ４の放電による電流Ｉｏが流
れ、チークコイルＬ６→負荷ＲＬ→ダイオードＤ６→チ
ョークコイルＬ６からなる第３の閉回路によって、チョ
ークコイルＬ６の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョー
クコイルＬ２→ダイオードＤ２→チョークコイルＬ３→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２からなる第４の閉回路に
よって、チョークコイルＬ２の放電による電流２Ｉｏが
流れる。これにより、チョークコイルＬ１は第１の閉回
路を流れる電流Ｉｏによって充電され、チョークコイル
Ｌ３は第３の閉回路を流れる電流２Ｉｏによって充電さ
れ、チョークコイルＬ５は第１および第２の閉回路を流
れる電流２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬに
は第１〜第４の閉回路を流れる電流を合計した６倍の電
流６Ｉｏが流れる。
【００４２】一方、負の半サイクルのときには、二次巻
線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧６Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５がオンし、ダイオード
Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６がオフする。そして、二次巻線Ｎs→
チョークコイルＬ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２→
ダイオードＤ１→二次巻線Ｎsからなる第５の閉回路に
よって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チョーク
コイルＬ１→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２→ダイオー
ドＤ１→チョークコイルＬ１からなる第６の閉回路によ
って、チョークコイルＬ１の放電による電流Ｉｏが流
れ、チークコイルＬ３→負荷ＲＬ→ダイオードＤ３→チ
ョークコイルＬ３からなる第７の閉回路によって、チョ
ークコイルＬ３の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョー
クコイルＬ５→ダイオードＤ５→チョークコイルＬ６→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ５からなる第８の閉回路に
よって、チョークコイルＬ５の放電による電流２Ｉｏが
流れる。これにより、チョークコイルＬ４は第５の閉回
路を流れる電流Ｉｏによって充電され、チョークコイル
Ｌ６は第７の閉回路を流れる電流２Ｉｏによって充電さ
れ、チョークコイルＬ２は第５および第６の閉回路を流
れる電流２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬに
は第５〜第８の閉回路を流れる電流を合計した６倍の電
流３Ｉｏが流れる。
線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧６Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５がオンし、ダイオード
Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６がオフする。そして、二次巻線Ｎs→
チョークコイルＬ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２→
ダイオードＤ１→二次巻線Ｎsからなる第５の閉回路に
よって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チョーク
コイルＬ１→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２→ダイオー
ドＤ１→チョークコイルＬ１からなる第６の閉回路によ
って、チョークコイルＬ１の放電による電流Ｉｏが流
れ、チークコイルＬ３→負荷ＲＬ→ダイオードＤ３→チ
ョークコイルＬ３からなる第７の閉回路によって、チョ
ークコイルＬ３の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョー
クコイルＬ５→ダイオードＤ５→チョークコイルＬ６→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ５からなる第８の閉回路に
よって、チョークコイルＬ５の放電による電流２Ｉｏが
流れる。これにより、チョークコイルＬ４は第５の閉回
路を流れる電流Ｉｏによって充電され、チョークコイル
Ｌ６は第７の閉回路を流れる電流２Ｉｏによって充電さ
れ、チョークコイルＬ２は第５および第６の閉回路を流
れる電流２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬに
は第５〜第８の閉回路を流れる電流を合計した６倍の電
流３Ｉｏが流れる。
【００４３】この６逓倍電流整流回路３では、負荷ＲＬ
の電流が６倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／６すなわちＶｏとなる。したがって、上記各実施例と
同様に出力電力の低下は起こらない。また、負荷ＲＬに
はチョークコイルＬ１〜Ｌ６を通して電流が流れるが、
このチョークコイルＬ１〜Ｌ６を流れる電流はそれぞれ
交流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れる出力電流６
Ｉｏはリップル分が相殺された波形となる。したがっ
て、この場合も理論的には平滑コンデンサＣｏを不要に
できる。
の電流が６倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／６すなわちＶｏとなる。したがって、上記各実施例と
同様に出力電力の低下は起こらない。また、負荷ＲＬに
はチョークコイルＬ１〜Ｌ６を通して電流が流れるが、
このチョークコイルＬ１〜Ｌ６を流れる電流はそれぞれ
交流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れる出力電流６
Ｉｏはリップル分が相殺された波形となる。したがっ
て、この場合も理論的には平滑コンデンサＣｏを不要に
できる。
【００４４】図７に示す第４実施例では、トランスＴの
二次側に８逓倍電流整流回路４が設けられている。この
８逓倍電流整流回路４も、トランスＴの二次巻線Ｎsの
各端と負荷ＲＬの両端間に、同一対称形の第１の回路11
と第２の回路12を設けたダブルエンドで構成される。そ
して第１の回路11は、単巻線の二次巻線Ｎsの一端にチ
ョークコイルＬ１の一端とダイオードＤ１のカソードを
接続し、ダイオードＤ１のアノードにダイオードＤ２の
アノードとチョークコイルＬ２の一端を接続し、ダイオ
ードＤ２のカソードにダイオードＤ３のカソードとチョ
ークコイルＬ３の一端を接続し、ダイオードＤ３のアノ
ードにチョークコイルＬ４の一端とダイオードＤ４のア
ノードを接続し、チョークコイルＬ１，Ｌ３の他端およ
びダイオードＤ４のカソードに負荷ＲＬの一端を接続す
ると共に、チョークコイルＬ２，Ｌ４の他端を負荷ＲＬ
の他端に接続して構成される。また、第２の回路12は、
二次巻線Ｎsの他端にチョークコイルＬ５の他端とダイ
オードＤ５のカソードを接続し、ダイオードＤ５のアノ
ードにダイオードＤ６のアノードとチョークコイルＬ６
の一端を接続し、ダイオードＤ６のカソードにダイオー
ドＤ７のカソードとチョークコイルＬ７の一端を接続
し、ダイオードＤ７のアノードにチョークコイルＬ８の
一端とダイオードＤ８のアノードを接続し、チョークコ
イルＬ５，Ｌ７の他端およびダイオードＤ８のカソード
に負荷ＲＬの一端を接続すると共に、チョークコイルＬ
６，Ｌ８の他端を負荷ＲＬの他端に接続して構成され
る。
二次側に８逓倍電流整流回路４が設けられている。この
８逓倍電流整流回路４も、トランスＴの二次巻線Ｎsの
各端と負荷ＲＬの両端間に、同一対称形の第１の回路11
と第２の回路12を設けたダブルエンドで構成される。そ
して第１の回路11は、単巻線の二次巻線Ｎsの一端にチ
ョークコイルＬ１の一端とダイオードＤ１のカソードを
接続し、ダイオードＤ１のアノードにダイオードＤ２の
アノードとチョークコイルＬ２の一端を接続し、ダイオ
ードＤ２のカソードにダイオードＤ３のカソードとチョ
ークコイルＬ３の一端を接続し、ダイオードＤ３のアノ
ードにチョークコイルＬ４の一端とダイオードＤ４のア
ノードを接続し、チョークコイルＬ１，Ｌ３の他端およ
びダイオードＤ４のカソードに負荷ＲＬの一端を接続す
ると共に、チョークコイルＬ２，Ｌ４の他端を負荷ＲＬ
の他端に接続して構成される。また、第２の回路12は、
二次巻線Ｎsの他端にチョークコイルＬ５の他端とダイ
オードＤ５のカソードを接続し、ダイオードＤ５のアノ
ードにダイオードＤ６のアノードとチョークコイルＬ６
の一端を接続し、ダイオードＤ６のカソードにダイオー
ドＤ７のカソードとチョークコイルＬ７の一端を接続
し、ダイオードＤ７のアノードにチョークコイルＬ８の
一端とダイオードＤ８のアノードを接続し、チョークコ
イルＬ５，Ｌ７の他端およびダイオードＤ８のカソード
に負荷ＲＬの一端を接続すると共に、チョークコイルＬ
６，Ｌ８の他端を負荷ＲＬの他端に接続して構成され
る。
【００４５】そして、正の半サイクルのときには、二次
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧８Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ７がオンし、ダイ
オードＤ１，Ｄ３，Ｄ６，Ｄ８がオフする。そして、二
次巻線Ｎs→チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ６→ダイオードＤ５→二次巻線Ｎsからなる第
１の閉回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流
れ、チョークコイルＬ５→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ
６→ダイオードＤ５→チョークコイルＬ５からなる第２
の閉回路によって、チョークコイルＬ５の放電による電
流Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ７→負荷ＲＬ→チョー
クコイルＬ８→ダイオードＤ７→チョークコイルＬ７か
らなる第３の閉回路によって、チョークコイルＬ７の放
電による電流２Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ２→ダイ
オードＤ２→チョークコイルＬ３→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ２からなる第４の閉回路によって、チョークコ
イルＬ２の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョークコイ
ルＬ４→ダイオードＤ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ
４からなる第５の閉回路によって、チョークコイルＬ４
の放電による電流２Ｉｏが流れる。これにより、チョー
クコイルＬ１は第１の閉回路を流れる電流Ｉｏによって
充電され、チョークコイルＬ３は第４の閉回路を流れる
電流２Ｉｏによって充電され、チョークコイルＬ６は第
１および第２の閉回路を流れる電流２Ｉｏによって充電
され、チョークコイルＬ８は第３の閉回路を流れる電流
２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬには第１〜
第５の閉回路を流れる電流を合計した８倍の電流８Ｉｏ
が流れる。
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧８Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ７がオンし、ダイ
オードＤ１，Ｄ３，Ｄ６，Ｄ８がオフする。そして、二
次巻線Ｎs→チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ６→ダイオードＤ５→二次巻線Ｎsからなる第
１の閉回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流
れ、チョークコイルＬ５→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ
６→ダイオードＤ５→チョークコイルＬ５からなる第２
の閉回路によって、チョークコイルＬ５の放電による電
流Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ７→負荷ＲＬ→チョー
クコイルＬ８→ダイオードＤ７→チョークコイルＬ７か
らなる第３の閉回路によって、チョークコイルＬ７の放
電による電流２Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ２→ダイ
オードＤ２→チョークコイルＬ３→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ２からなる第４の閉回路によって、チョークコ
イルＬ２の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョークコイ
ルＬ４→ダイオードＤ４→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ
４からなる第５の閉回路によって、チョークコイルＬ４
の放電による電流２Ｉｏが流れる。これにより、チョー
クコイルＬ１は第１の閉回路を流れる電流Ｉｏによって
充電され、チョークコイルＬ３は第４の閉回路を流れる
電流２Ｉｏによって充電され、チョークコイルＬ６は第
１および第２の閉回路を流れる電流２Ｉｏによって充電
され、チョークコイルＬ８は第３の閉回路を流れる電流
２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬには第１〜
第５の閉回路を流れる電流を合計した８倍の電流８Ｉｏ
が流れる。
【００４６】一方、負の半サイクルのときには、二次巻
線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧８Ｖｏが発生
し、二次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧８Ｖ
ｏが発生し、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ６，Ｄ８がオン
し、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ７がオフする。そ
して、二次巻線Ｎs→チョークコイルＬ５→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ２→ダイオードＤ１→二次巻線Ｎsか
らなる第６の閉回路によって、二次巻線Ｎsからの電流
Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ２→ダイオードＤ１→チョークコイルＬ１から
なる第７の閉回路によって、チョークコイルＬ１の放電
による電流Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ３→負荷ＲＬ
→チョークコイルＬ４→ダイオードＤ３→チョークコイ
ルＬ３からなる第８の閉回路によって、チョークコイル
Ｌ３の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ
６→ダイオードＤ６→チョークコイルＬ７→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ６からなる第９の閉回路によって、チ
ョークコイルＬ６の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョ
ークコイルＬ８→ダイオードＤ８→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ８からなる第１０の閉回路によって、チョーク
コイルＬ８の放電による電流２Ｉｏが流れる。これによ
り、チョークコイルＬ５は第５の閉回路を流れる電流Ｉ
ｏによって充電され、チョークコイルＬ７は第９の閉回
路を流れる電流２Ｉｏによって充電され、チョークコイ
ルＬ６は第１および第２の閉回路を流れる電流２Ｉｏに
よって充電され、チョークコイルＬ８は第３の閉回路を
流れる電流２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬ
には第１〜第５の閉回路を流れる電流を合計した８倍の
電流８Ｉｏが流れる。
線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧８Ｖｏが発生
し、二次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧８Ｖ
ｏが発生し、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ６，Ｄ８がオン
し、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ７がオフする。そ
して、二次巻線Ｎs→チョークコイルＬ５→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ２→ダイオードＤ１→二次巻線Ｎsか
らなる第６の閉回路によって、二次巻線Ｎsからの電流
Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ１→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ２→ダイオードＤ１→チョークコイルＬ１から
なる第７の閉回路によって、チョークコイルＬ１の放電
による電流Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ３→負荷ＲＬ
→チョークコイルＬ４→ダイオードＤ３→チョークコイ
ルＬ３からなる第８の閉回路によって、チョークコイル
Ｌ３の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョークコイルＬ
６→ダイオードＤ６→チョークコイルＬ７→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ６からなる第９の閉回路によって、チ
ョークコイルＬ６の放電による電流２Ｉｏが流れ、チョ
ークコイルＬ８→ダイオードＤ８→負荷ＲＬ→チョーク
コイルＬ８からなる第１０の閉回路によって、チョーク
コイルＬ８の放電による電流２Ｉｏが流れる。これによ
り、チョークコイルＬ５は第５の閉回路を流れる電流Ｉ
ｏによって充電され、チョークコイルＬ７は第９の閉回
路を流れる電流２Ｉｏによって充電され、チョークコイ
ルＬ６は第１および第２の閉回路を流れる電流２Ｉｏに
よって充電され、チョークコイルＬ８は第３の閉回路を
流れる電流２Ｉｏによって充電されると共に、負荷ＲＬ
には第１〜第５の閉回路を流れる電流を合計した８倍の
電流８Ｉｏが流れる。
【００４７】この８逓倍電流整流回路４では、負荷ＲＬ
の電流が８倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／８すなわちＶｏとなる。したがって、上記各実施例と
同様に出力電力の低下は起こらない。また、負荷ＲＬに
はチョークコイルＬ１〜Ｌ８を通して電流が流れるが、
このチョークコイルＬ１〜Ｌ８を流れる電流はそれぞれ
交流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れる出力電流８
Ｉｏはリップル分が相殺された波形となる。したがっ
て、この場合も理論的には平滑コンデンサＣｏを不要に
できる。
の電流が８倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／８すなわちＶｏとなる。したがって、上記各実施例と
同様に出力電力の低下は起こらない。また、負荷ＲＬに
はチョークコイルＬ１〜Ｌ８を通して電流が流れるが、
このチョークコイルＬ１〜Ｌ８を流れる電流はそれぞれ
交流的に逆相であるため、負荷ＲＬを流れる出力電流８
Ｉｏはリップル分が相殺された波形となる。したがっ
て、この場合も理論的には平滑コンデンサＣｏを不要に
できる。
【００４８】図８に示す第５実施例では、トランスＴの
二次側に３逓倍電流整流回路５が設けられている。この
３逓倍電流整流回路５は、前記図６に示す６逓倍電流整
流回路３において、第２の回路12を省略して第１の回路
11だけを残した回路構成となっている。つまり、奇数の
逓倍電流整流回路を得るには、その２倍の逓倍電流整流
回路の第１の回路11または第２の回路12だけで構成すれ
ばよい。なお、本実施例におけるダイオードＤ１〜Ｄ３
は、図６に示す６逓倍電流整流回路３のそれと全て逆向
きに接続されているが、この場合は負荷ＲＬの両端間に
発生する出力電圧Ｖｏが逆になるだけで、実質的な動作
は同じである。すなわち、他の実施例においても、ダイ
オードＤ１〜Ｄ８の向きを全て逆にしてもよい。
二次側に３逓倍電流整流回路５が設けられている。この
３逓倍電流整流回路５は、前記図６に示す６逓倍電流整
流回路３において、第２の回路12を省略して第１の回路
11だけを残した回路構成となっている。つまり、奇数の
逓倍電流整流回路を得るには、その２倍の逓倍電流整流
回路の第１の回路11または第２の回路12だけで構成すれ
ばよい。なお、本実施例におけるダイオードＤ１〜Ｄ３
は、図６に示す６逓倍電流整流回路３のそれと全て逆向
きに接続されているが、この場合は負荷ＲＬの両端間に
発生する出力電圧Ｖｏが逆になるだけで、実質的な動作
は同じである。すなわち、他の実施例においても、ダイ
オードＤ１〜Ｄ８の向きを全て逆にしてもよい。
【００４９】そして、正の半サイクルのときには、二次
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧３Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ１，Ｄ３がオンし、ダイオードＤ２が
オフする。そして、二次巻線Ｎs→ダイオードＤ１→チ
ョークコイルＬ２→二次巻線Ｎsからなる第１の閉回路
によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チョー
クコイルＬ１→ダイオードＤ１→チョークコイルＬ２→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２からなる第２の閉回路に
よって、チョークコイルＬ２の放電による電流Ｉｏが流
れ、チョークコイルＬ３→ダイオードＤ３→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ３からなる第３の閉回路によって、チ
ョークコイルＬ３の放電による電流２Ｉｏが流れる。こ
れにより、チョークコイルＬ２は第１および第２の閉回
路によって二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏに対し２倍の電
流２Ｉｏで充電されると共に、負荷ＲＬには第２および
第３の閉回路を流れる電流を合計した３倍の電流３Ｉｏ
が流れる。
巻線Ｎsのドット側端子に正極性の電圧３Ｖｏが発生
し、ダイオードＤ１，Ｄ３がオンし、ダイオードＤ２が
オフする。そして、二次巻線Ｎs→ダイオードＤ１→チ
ョークコイルＬ２→二次巻線Ｎsからなる第１の閉回路
によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チョー
クコイルＬ１→ダイオードＤ１→チョークコイルＬ２→
負荷ＲＬ→チョークコイルＬ２からなる第２の閉回路に
よって、チョークコイルＬ２の放電による電流Ｉｏが流
れ、チョークコイルＬ３→ダイオードＤ３→負荷ＲＬ→
チョークコイルＬ３からなる第３の閉回路によって、チ
ョークコイルＬ３の放電による電流２Ｉｏが流れる。こ
れにより、チョークコイルＬ２は第１および第２の閉回
路によって二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏに対し２倍の電
流２Ｉｏで充電されると共に、負荷ＲＬには第２および
第３の閉回路を流れる電流を合計した３倍の電流３Ｉｏ
が流れる。
【００５０】一方、負の半サイクルになると、今度は二
次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧２Ｖｏが発
生し、ダイオードＤ２がオンする一方で、ダイオードＤ
１，Ｄ３がオフする。そして、二次巻線Ｎs→負荷ＲＬ
→チョークコイルＬ１→二次巻線Ｎsからなる第４の閉
回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チ
ョークコイルＬ２→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ３→ダ
イオードＤ２→チョークコイルＬ２からなる第５の閉回
路によって、チョークコイルＬ２の放電による電流Ｉｏ
が流れる。これにより、第４の閉回路を流れる電流Ｉｏ
によってチョークコイルＬ１は充電され、第５の閉回路
を流れる電流２ＩｏによってチョークコイルＬ３は充電
されると共に、第４および第５の閉回路を流れる電流を
合計した３倍の電流３Ｉｏが負荷ＲＬに流れる。
次巻線Ｎsの非ドット側端子に正極性の電圧２Ｖｏが発
生し、ダイオードＤ２がオンする一方で、ダイオードＤ
１，Ｄ３がオフする。そして、二次巻線Ｎs→負荷ＲＬ
→チョークコイルＬ１→二次巻線Ｎsからなる第４の閉
回路によって、二次巻線Ｎsからの電流Ｉｏが流れ、チ
ョークコイルＬ２→負荷ＲＬ→チョークコイルＬ３→ダ
イオードＤ２→チョークコイルＬ２からなる第５の閉回
路によって、チョークコイルＬ２の放電による電流Ｉｏ
が流れる。これにより、第４の閉回路を流れる電流Ｉｏ
によってチョークコイルＬ１は充電され、第５の閉回路
を流れる電流２ＩｏによってチョークコイルＬ３は充電
されると共に、第４および第５の閉回路を流れる電流を
合計した３倍の電流３Ｉｏが負荷ＲＬに流れる。
【００５１】この３逓倍電流整流回路５では、負荷ＲＬ
の電流が３倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／３すなわちＶｏとなる。したがって、上記各実施例と
同様に出力電力の低下は起こらない。但し、奇数逓倍電
流整流回路は、負荷ＲＬに対してダブルエンド構成では
なくなるので、チョークコイルのリップル分を相殺する
ことができず、平滑コンデンサＣｏを必要とする。
の電流が３倍になり、負荷ＲＬの両端間に発生する出力
電圧は、トランスＴの二次巻線Ｎsに発生する電圧の１
／３すなわちＶｏとなる。したがって、上記各実施例と
同様に出力電力の低下は起こらない。但し、奇数逓倍電
流整流回路は、負荷ＲＬに対してダブルエンド構成では
なくなるので、チョークコイルのリップル分を相殺する
ことができず、平滑コンデンサＣｏを必要とする。
【００５２】以上のように、トランスＴの二次巻線Ｎs
に誘起された電圧を整流回路を通して負荷ＲＬに供給す
るスイッチング電源装置において、例えば第１実施例で
は、チョークコイルＬ１とダイオードＤ１，チョークコ
イルＬ３とダイオードＤ３からなる一方の回路ユニット
群と、チョークコイルＬ２ダイオードＤ２，チョークコ
イルＬ４とダイオードＤ４からなる他方の回路ユニット
群とからなる４組の回路ユニットで構成され、二次巻線
Ｎsに正負の電圧が発生するのに伴なって、一方の回路
ユニット群を構成するチョークコイルＬ１，Ｌ３と、他
方の回路ユニット群を構成するチョークコイルＬ２，Ｌ
４が交互に充放電を繰り返し、このチョークコイルＬ１
〜Ｌ４の放電電流を利用して、二次巻線Ｎsから発生す
る電流Ｉｏの４倍の電流４Ｉｏを負荷ＲＬに供給する４
逓倍電流整流回路１を前記整流回路として設けている。
に誘起された電圧を整流回路を通して負荷ＲＬに供給す
るスイッチング電源装置において、例えば第１実施例で
は、チョークコイルＬ１とダイオードＤ１，チョークコ
イルＬ３とダイオードＤ３からなる一方の回路ユニット
群と、チョークコイルＬ２ダイオードＤ２，チョークコ
イルＬ４とダイオードＤ４からなる他方の回路ユニット
群とからなる４組の回路ユニットで構成され、二次巻線
Ｎsに正負の電圧が発生するのに伴なって、一方の回路
ユニット群を構成するチョークコイルＬ１，Ｌ３と、他
方の回路ユニット群を構成するチョークコイルＬ２，Ｌ
４が交互に充放電を繰り返し、このチョークコイルＬ１
〜Ｌ４の放電電流を利用して、二次巻線Ｎsから発生す
る電流Ｉｏの４倍の電流４Ｉｏを負荷ＲＬに供給する４
逓倍電流整流回路１を前記整流回路として設けている。
【００５３】なお、上記各実施例には記載されていない
が、他のｎ逓倍電流整流回路をトランスＴの二次側に組
み込むには、同様にチョークコイルＤ１〜Ｄｎとダイオ
ードＤ１〜Ｄｎからなるｎ組の回路ユニットを用意し、
二次巻線Ｎsに正負の電圧が発生するのに伴なって、一
方の回路ユニット群のチョークコイルと、他方の回路ユ
ニット群のチョークコイルを交互に充放電させ、かつこ
のときのチョークコイルの放電電流を負荷ＲＬに流し
て、二次巻線Ｎsから発生する電流Ｉｏのｎ倍の電流ｎ
Ｉｏが負荷ＲＬに流れるように、上記ｎ組の回路ユニッ
トを接続すればよい。
が、他のｎ逓倍電流整流回路をトランスＴの二次側に組
み込むには、同様にチョークコイルＤ１〜Ｄｎとダイオ
ードＤ１〜Ｄｎからなるｎ組の回路ユニットを用意し、
二次巻線Ｎsに正負の電圧が発生するのに伴なって、一
方の回路ユニット群のチョークコイルと、他方の回路ユ
ニット群のチョークコイルを交互に充放電させ、かつこ
のときのチョークコイルの放電電流を負荷ＲＬに流し
て、二次巻線Ｎsから発生する電流Ｉｏのｎ倍の電流ｎ
Ｉｏが負荷ＲＬに流れるように、上記ｎ組の回路ユニッ
トを接続すればよい。
【００５４】このように、整流回路としてチョークコイ
ルＤ１〜ＤｎとダイオードＤ１〜Ｄｎで構成されるｎ組
の回路ユニットからなるｎ逓倍電流整流回路を組み込ん
で、トランスＴの二次巻線Ｎsから発生する電流Ｉｏの
ｎ倍の電流ｎＩｏを負荷ＲＬに供給すれば、同一のトラ
ンスＴで、負荷ＲＬの両端間の出力電圧Ｖｏをトランス
Ｔの両端間の電圧の１／ｎにすることができる。しかも
この場合は、逓倍数が高くなって出力電圧Ｖｏがいくら
低くなっても、出力電圧Ｖｏと出力電流ｎＩｏとの積で
ある出力電力Ｐｏは一定となるため、従来例のような出
力電力の低下およびそれに伴なうトランスＴの銅損の増
加を回避することができる。したがって、トランスＴの
標準化を図りつつ、出力電圧が低くなっても同一の出力
電力を取り出すことができ、大電流低電圧の電源装置を
満足の行く特性を得ることが可能になる。
ルＤ１〜ＤｎとダイオードＤ１〜Ｄｎで構成されるｎ組
の回路ユニットからなるｎ逓倍電流整流回路を組み込ん
で、トランスＴの二次巻線Ｎsから発生する電流Ｉｏの
ｎ倍の電流ｎＩｏを負荷ＲＬに供給すれば、同一のトラ
ンスＴで、負荷ＲＬの両端間の出力電圧Ｖｏをトランス
Ｔの両端間の電圧の１／ｎにすることができる。しかも
この場合は、逓倍数が高くなって出力電圧Ｖｏがいくら
低くなっても、出力電圧Ｖｏと出力電流ｎＩｏとの積で
ある出力電力Ｐｏは一定となるため、従来例のような出
力電力の低下およびそれに伴なうトランスＴの銅損の増
加を回避することができる。したがって、トランスＴの
標準化を図りつつ、出力電圧が低くなっても同一の出力
電力を取り出すことができ、大電流低電圧の電源装置を
満足の行く特性を得ることが可能になる。
【００５５】なお、本発明でいうｎ逓倍電流整流回路の
概念は、例えば、特開２０００‐１２５５６０号公報な
どに開示される倍電流整流回路とは根本的に異なるもの
である。この従来公報には、ハーフブリッジ並列共振型
コンバータを構成するトランスの二次巻線の誘起電圧を
整流する整流回路として、いわゆる２倍電流整流回路が
組み込まれているが、これは従来のフルブリッジ型の整
流回路における整流ダイオードの損失低減を目的として
おり、出力電力Ｐｏを低下させることなく出力電圧Ｖｏ
を１／ｎに低電圧化するという着想で設けられたもので
はない。
概念は、例えば、特開２０００‐１２５５６０号公報な
どに開示される倍電流整流回路とは根本的に異なるもの
である。この従来公報には、ハーフブリッジ並列共振型
コンバータを構成するトランスの二次巻線の誘起電圧を
整流する整流回路として、いわゆる２倍電流整流回路が
組み込まれているが、これは従来のフルブリッジ型の整
流回路における整流ダイオードの損失低減を目的として
おり、出力電力Ｐｏを低下させることなく出力電圧Ｖｏ
を１／ｎに低電圧化するという着想で設けられたもので
はない。
【００５６】本発明におけるｎ逓倍電流整流回路は、出
力電流をトランスＴの二次巻線Ｎsから発生する電流の
偶数倍（２倍，４倍…）にするのではなく、逓倍（整数
倍：２倍，３倍，４倍…）にするもので、これにより二
次巻線Ｎsから発生する電圧の整数分の１に、出力電圧
Ｖｏをより細かく低下させることができる。
力電流をトランスＴの二次巻線Ｎsから発生する電流の
偶数倍（２倍，４倍…）にするのではなく、逓倍（整数
倍：２倍，３倍，４倍…）にするもので、これにより二
次巻線Ｎsから発生する電圧の整数分の１に、出力電圧
Ｖｏをより細かく低下させることができる。
【００５７】また、ｎ逓倍電流整流回路を構成するチョ
ークコイルＬ１〜Ｌｎは、それ自身の充放電によって負
荷ＲＬに供給する電流の連続性を維持するためのもの
で、いわゆる従来例の図９や図１０で示す平滑用チョー
クコイル（ローパスフィルタ）Ｌ１とは全くその機能が
異なる。
ークコイルＬ１〜Ｌｎは、それ自身の充放電によって負
荷ＲＬに供給する電流の連続性を維持するためのもの
で、いわゆる従来例の図９や図１０で示す平滑用チョー
クコイル（ローパスフィルタ）Ｌ１とは全くその機能が
異なる。
【００５８】ｎ逓倍電流整流回路では、ダイオードの順
方向電圧降下に起因する損失の低減を図ることができ
る。例えば図１に示す４逓倍電流整流回路１では、ダイ
オードＤ１，Ｄ３には出力電流４Ｉｏに対し１／４の電
流Ｉｏしか流れず、ダイオードＤ２，Ｄ４には出力電流
４Ｉｏに対し１／２の電流Ｉｏしか流れない。また他の
ｎ逓倍電流整流回路も、各ダイオードＤ１〜Ｄｎは出力
電流ｎＩｏよりも小さい電流（Ｉｏまたは２Ｉｏ）しか
流れない。これに対し図９や図１０に示す従来の整流回
路のダイオードＤ１，Ｄ２は、出力電流Ｉｏと同じ電流
が流れる。
方向電圧降下に起因する損失の低減を図ることができ
る。例えば図１に示す４逓倍電流整流回路１では、ダイ
オードＤ１，Ｄ３には出力電流４Ｉｏに対し１／４の電
流Ｉｏしか流れず、ダイオードＤ２，Ｄ４には出力電流
４Ｉｏに対し１／２の電流Ｉｏしか流れない。また他の
ｎ逓倍電流整流回路も、各ダイオードＤ１〜Ｄｎは出力
電流ｎＩｏよりも小さい電流（Ｉｏまたは２Ｉｏ）しか
流れない。これに対し図９や図１０に示す従来の整流回
路のダイオードＤ１，Ｄ２は、出力電流Ｉｏと同じ電流
が流れる。
【００５９】ｎ逓倍電流整流回路では複数のダイオード
（例えば図１ではＤ１，Ｄ３またはＤ２，Ｄ４）が同時
にオン，オフするが、ダイオードは順方向電流に対し順
方向電圧が指数的に増加する特性を有するので、各ダイ
オードＤ１〜Ｄｎに流れる電流を分散させて小さくする
と、ダイオードＤ１〜Ｄｎ全体の損失は小さくなり、電
源装置の効率を上げることが可能になる。その効果は、
逓倍数を上げる程、出力電流に対する各ダイオードに流
れる電流の相対値が小さくなって顕著なものとなる。
（例えば図１ではＤ１，Ｄ３またはＤ２，Ｄ４）が同時
にオン，オフするが、ダイオードは順方向電流に対し順
方向電圧が指数的に増加する特性を有するので、各ダイ
オードＤ１〜Ｄｎに流れる電流を分散させて小さくする
と、ダイオードＤ１〜Ｄｎ全体の損失は小さくなり、電
源装置の効率を上げることが可能になる。その効果は、
逓倍数を上げる程、出力電流に対する各ダイオードに流
れる電流の相対値が小さくなって顕著なものとなる。
【００６０】また、特に上記第１〜第４実施例における
偶数逓倍電流整流回路１〜４では、二次巻線Ｎsの一端
と負荷ＲＬの両端との間に接続した第１の回路11と、二
次巻線Ｎsの他端と負荷ＲＬの両端との間に接続した第
２の回路12が、同一の回路構成を有している。このよう
にすると、第１および第２の回路11，12で対称な位置に
あるチョークコイル（例えば図１ではＬ１，Ｌ４とＬ
２，Ｌ３）を流れる電流が、それぞれ交流的に逆相にな
って負荷ＲＬを流れるため、負荷ＲＬを流れる出力電流
はリップル分が相殺される。したがって、偶数逓倍電流
整流回路１〜４を用いれば、出力電力を低下させること
なく出力電圧の低電圧化が達成できるだけでなく、平滑
コンデンサＣｏを設けなくても出力電流のリップル分を
激減することができる。
偶数逓倍電流整流回路１〜４では、二次巻線Ｎsの一端
と負荷ＲＬの両端との間に接続した第１の回路11と、二
次巻線Ｎsの他端と負荷ＲＬの両端との間に接続した第
２の回路12が、同一の回路構成を有している。このよう
にすると、第１および第２の回路11，12で対称な位置に
あるチョークコイル（例えば図１ではＬ１，Ｌ４とＬ
２，Ｌ３）を流れる電流が、それぞれ交流的に逆相にな
って負荷ＲＬを流れるため、負荷ＲＬを流れる出力電流
はリップル分が相殺される。したがって、偶数逓倍電流
整流回路１〜４を用いれば、出力電力を低下させること
なく出力電圧の低電圧化が達成できるだけでなく、平滑
コンデンサＣｏを設けなくても出力電流のリップル分を
激減することができる。
【００６１】また、トランスＴの二次巻線Ｎsは単巻線
で、しかもダブルエンドの構成となっており、センタタ
ップがない分だけ各トランスＴ１の作成が容易になる。
しかも、センタタップを設けた場合に起こる銅損の悪化
が防止でき、ここでも電源装置の効率向上を図ることが
できる。
で、しかもダブルエンドの構成となっており、センタタ
ップがない分だけ各トランスＴ１の作成が容易になる。
しかも、センタタップを設けた場合に起こる銅損の悪化
が防止でき、ここでも電源装置の効率向上を図ることが
できる。
【００６２】ところで、トランスＴの二次巻線Ｎsを流
れる電流は、２逓倍電流整流回路２の場合に出力電流の
１／２となり、４逓倍電流整流回路１の場合に１／４と
なり、ｎ逓倍電流整流回路の場合に１／ｎとなる。この
場合、トランスＴの二次巻線Ｎsから見込んだｎ逓倍電
流整流回路のインピーダンスは、逓倍数の二乗（ｎ２）
で増加する。したがって、本発明におけるｎ逓倍電流整
流回路をインピーダンス変換回路としても利用できる。
特にトランスＴが圧電素子を利用した圧電トランスで構
成される場合、この圧電トランスは高インピーダンス負
荷と相性がよいので、圧電トランスからｎ逓倍電流整流
回路を通して負荷ＲＬに効率よく電力を供給できる。ま
た、ｎ逓倍電流整流回路のインピーダンス値は逓倍数を
変えることにより簡単に変更できる。
れる電流は、２逓倍電流整流回路２の場合に出力電流の
１／２となり、４逓倍電流整流回路１の場合に１／４と
なり、ｎ逓倍電流整流回路の場合に１／ｎとなる。この
場合、トランスＴの二次巻線Ｎsから見込んだｎ逓倍電
流整流回路のインピーダンスは、逓倍数の二乗（ｎ２）
で増加する。したがって、本発明におけるｎ逓倍電流整
流回路をインピーダンス変換回路としても利用できる。
特にトランスＴが圧電素子を利用した圧電トランスで構
成される場合、この圧電トランスは高インピーダンス負
荷と相性がよいので、圧電トランスからｎ逓倍電流整流
回路を通して負荷ＲＬに効率よく電力を供給できる。ま
た、ｎ逓倍電流整流回路のインピーダンス値は逓倍数を
変えることにより簡単に変更できる。
【００６３】また、近年のスイッチング周波数の高周波
化に伴ない、ｎ逓倍電流整流回路を構成するチョークコ
イルＬ１〜Ｌｎも小型化が可能である。特に逓倍数が大
きいほど（例えば20〜100倍）、各チョークコイルＬ１
〜Ｌｎを流れる電流は、出力電流に対して小さくなるの
で、チョークコイルＬ１〜Ｌｎを小型化すなわち薄型チ
ップ状にすることが容易になる。したがって、逓倍数を
上げてチョークコイルＬ１〜Ｌｎの集積化を図れば、ｎ
逓倍電流整流回路により小型で低出力大電流の電源装置
を構築することが可能になる。
化に伴ない、ｎ逓倍電流整流回路を構成するチョークコ
イルＬ１〜Ｌｎも小型化が可能である。特に逓倍数が大
きいほど（例えば20〜100倍）、各チョークコイルＬ１
〜Ｌｎを流れる電流は、出力電流に対して小さくなるの
で、チョークコイルＬ１〜Ｌｎを小型化すなわち薄型チ
ップ状にすることが容易になる。したがって、逓倍数を
上げてチョークコイルＬ１〜Ｌｎの集積化を図れば、ｎ
逓倍電流整流回路により小型で低出力大電流の電源装置
を構築することが可能になる。
【００６４】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可
能である。トランスＴの一次側の回路については、実施
例中のものに限定されない
なく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可
能である。トランスＴの一次側の回路については、実施
例中のものに限定されない
【発明の効果】本発明の請求項１の電源装置によれば、
出力電圧が低くなっても同一の出力電力を取り出すこと
ができ、大電流低電圧の電源装置を満足の行く特性を得
ることが可能になる。
出力電圧が低くなっても同一の出力電力を取り出すこと
ができ、大電流低電圧の電源装置を満足の行く特性を得
ることが可能になる。
【００６５】本発明の請求項２の電源装置によれば、平
滑コンデンサを設けなくても出力電流のリップル分を激
減できる。
滑コンデンサを設けなくても出力電流のリップル分を激
減できる。
【００６６】本発明の請求項３の電源装置によれば、圧
電トランスから負荷に効率よく電力を供給できる。
電トランスから負荷に効率よく電力を供給できる。
【図１】本発明の一実施例を示す４逓倍電流整流回路を
組み込んだ電源装置の回路図である。
組み込んだ電源装置の回路図である。
【図２】同上トランスの二次巻線に発生する電圧が正の
半サイクルのときの動作を示す説明図である。
半サイクルのときの動作を示す説明図である。
【図３】同上トランスの二次巻線に発生する電圧が負の
半サイクルのときの動作を示す説明図である。
半サイクルのときの動作を示す説明図である。
【図４】同上各部の波形図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す２逓倍電流整流回路
を組み込んだ電源装置の回路図である。
を組み込んだ電源装置の回路図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す６逓倍電流整流回路
を組み込んだ電源装置の回路図である。
を組み込んだ電源装置の回路図である。
【図７】本発明の第４実施例を示す８逓倍電流整流回路
を組み込んだ電源装置の回路図である。
を組み込んだ電源装置の回路図である。
【図８】本発明の第５実施例を示す３逓倍電流整流回路
を組み込んだ電源装置の回路図である。
を組み込んだ電源装置の回路図である。
【図９】従来例を示す電源装置の回路図である。
【図１０】別の従来例を示す電源装置の回路図である。
Ｄ１〜Ｄｎ ダイオード Ｌ１〜Ｌｎ チョークコイル Ｔ トランス Ｎs 二次巻線 ＲＬ 負荷 １ ４逓倍電流整流回路（ｎ逓倍電流整流回路） ２ ２逓倍電流整流回路（ｎ逓倍電流整流回路） ３ ６逓倍電流整流回路（ｎ逓倍電流整流回路） ４ ８逓倍電流整流回路（ｎ逓倍電流整流回路） ５ ３逓倍電流整流回路（ｎ逓倍電流整流回路） 11 第１の回路 12 第２の回路
Claims (3)
- 【請求項１】 トランスの二次巻線に誘起された電圧を
整流回路を通して負荷に供給する電源装置において、前
記整流回路はチョークコイルとダイオードからなるｎ組
の回路ユニットからなり、前記二次巻線に正負の電圧が
発生するのに伴なって、一方の前記回路ユニット群を構
成するチョークコイルと、他方の前記回路ユニット群を
構成するチョークコイルが交互に充放電を繰り返し、こ
のチョークコイルの放電電流を利用して、前記二次巻線
から発生する電流のｎ倍の電流を前記負荷に供給するｎ
逓倍電流整流回路であることを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 前記ｎ逓倍電流整流回路は、前記二次巻
線の一端と前記負荷の両端との間に接続した第１の回路
と、前記二次巻線の他端と前記負荷の両端との間に接続
した第２の回路が、同一の回路構成を有することを特徴
とする請求項１記載の電源装置。 - 【請求項３】 前記トランスが圧電トランスであること
を特徴とする請求項１記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000354717A JP2002165446A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000354717A JP2002165446A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002165446A true JP2002165446A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18827249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000354717A Pending JP2002165446A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002165446A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008086089A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置、放電灯点灯装置、車両用前照灯装置および車両 |
| JPWO2015056491A1 (ja) * | 2013-10-17 | 2017-03-09 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置及び電力変換方法 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000354717A patent/JP2002165446A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008086089A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置、放電灯点灯装置、車両用前照灯装置および車両 |
| JP4605131B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2011-01-05 | パナソニック電工株式会社 | 電源装置、放電灯点灯装置、車両用前照灯装置および車両 |
| JPWO2015056491A1 (ja) * | 2013-10-17 | 2017-03-09 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置及び電力変換方法 |
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