JP2007318964A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流入力電力をスイッチング動作により交流電力に変換するスイッチング回路(S1〜S4)と、1次巻線(L1)に前記交流電力が供給されると共に2次巻線(L12,L12)の一端が接地されたトランス(T)と、前記トランスの2次巻線の他端にアノードが接続され、該2次巻線に誘起された電力を整流する第一のダイオード(D11)と、前記第一のダイオードのカソードにアノードが接続された第二のダイオード(D13)と、前記第二のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地されたコンデンサ(C)と、前記コンデンサを電源とする負荷(100)と、前記第一のダイオードによって整流された電力を平滑する平滑回路(Lout,Cout)とを備える。
【選択図】図1
Description
このスイッチング電源装置によれば、入力端子TIN1と入力端子TIN2との間に印加された所定電圧(Vin)の直流入力電力が、スイッチS1〜S4からなるフルブリッジ回路のスイッチング動作により交流電力に一旦変換されてトランスTの1次巻線L1に供給される。
以下、図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係るスイッチング電源装置の構成例を示す。同図において、前述の図7に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
なお、電力再利用回路100は一例にすぎず、電界コンデンサCに蓄積されたサージエネルギーによる電力を利用するものである限り、どのような構成であってもよい。
スイッチS1〜S4からなるスイッチング回路が所定のスイッチング動作(周知のスイッチング動作)を実施することにより、入力端子TIN1を介して供給された直流入力電力が交流電力に変換されてトランスTの1次巻線L1に供給される。これにより1次巻線L1には交番電流が発生し、この1次巻線L1と磁気的に結合された2次巻線L11、L12に交流電力がそれぞれ誘起される。
まず、2次巻線L12に流れる電流が整流用ダイオードD12の順方向に流れている初期状態を考える。この初期状態から、1次巻線L1に流れる電流の向きが切り替わると、それに伴い2次巻線L11,L12に流れる電流の方向も切り替わる。その結果、整流用ダイオードD12が逆バイアス状態になると共に整流用ダイオードD11が順バイアス状態になる。
次に、図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。
図2に、第二の実施形態に係るサージ吸収回路を適用したスイッチング電源装置の構成例を示す。同図において、前述の図1に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
図2に示すスイッチング電源装置は、シングルフォワード方式のスイッチング電源装置にサージ吸収回路(スナバ回路)を備えたものであり、スイッチS5、トランスT20、ダイオードD20〜D23、電解コンデンサC20、C21、出力インダクタLout、出力コンデンサCout、電力再利用回路200、負荷101を備えて構成される。このうち、ダイオードD22、D23と電解コンデンサC20、C21は、このスイッチング電源装置のサージ吸収回路を構成する。
スイッチS5が所定のスイッチング動作(周知のスイッチング動作)を実施することによりトランスT20の1次巻線L20に断続的に電流が供給され、これによりトランスT20の2次巻線L21に電力が誘起される。この2次巻線L21に誘起された電力は整流用ダイオードD20によって整流された後、出力インダクタLout及び出力コンデンサCoutによって平滑される。
次に、図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。
図3に、第三の実施形態に係るサージ吸収回路を適用したスイッチング電源装置の構成例を示す。同図において、前述の図1に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
図3に示すスイッチング電源装置は、フライバック方式もしくはRCC方式と呼ばれる方式のスイッチング電源装置にサージ吸収回路を備えたものであり、スイッチS5、トランスT30、ダイオードD30〜D32、電解コンデンサC30、C31、出力コンデンサCout、電力再利用回路200を備えている。このうち、ダイオードD32と電解コンデンサC31は、サージ吸収回路を構成する。
次に、図面を参照して本発明の第四の実施形態について説明する。
図4に、第四の実施形態に係るサージ吸収回路を適用したスイッチング電源装置の構成例を示す。同図において、前述の図1に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
図4に示すスイッチング電源装置は、スイッチS5、トランスT40、ダイオードD40〜D43、電解コンデンサC40、C41、出力インダクタLout、出力コンデンサCout、負荷101、102を備えている。このうち、ダイオードD42、D43と電解コンデンサC40、C41はサージ吸収回路を構成する。
次に、図面を参照して本発明の第五の実施形態について説明する。
図5に、第五の実施形態に係るサージ吸収回路を適用したスイッチング電源装置の構成例を示す。同図において、前述の図1に示す要素と共通する要素には同一符号を付す。
図5に示すスイッチング電源装置は、スイッチS5、トランスT50、ダイオードD50、D51、電解コンデンサC50、出力コンデンサCout、負荷101を備えている。このうち、ダイオードD51と電解コンデンサC50は、このスイッチング電源装置のサージ吸収回路を構成する。
次に、図面を参照して本発明の第六の実施形態について説明する。
図6に、第六の実施形態に係るサージ吸収回路を適用したスイッチング電源装置の構成例を示す。図6に示すスイッチング電源装置は、トランスT60、ダイオードD60〜D67、電解コンデンサC60〜C63、出力インダクタLout、出力コンデンサCout、負荷101、102、電力再利用回路103、104を備えると共に、トランスT60の1次側には、図1に示すトランスTの1次側に接続されたスイッチング回路(Cin,スイッチS1〜S4)と同様の回路を備えている。このうち、ダイオードD64〜D67と電解コンデンサC60〜C63は、このスイッチング電源装置のサージ吸収回路を構成する。
なお、負荷101、102、103、104は、電解コンデンサC60、C61、C62、C63を電源として動作する任意の装置であり、前述の電力再利用回路100を接続してもよい。
本スイッチング電源装置によれば、トランスT60の1次側に接続されたスイッチング回路が所定のスイッチング動作を実施することにより、トランスT60の2次巻線L61に交流電力が誘起される。この交流電力は、整流用ダイオードD60,D61,D62,D63からなる整流回路により全波整流される。この全波整流された電力は、出力インダクタンスLout及び出力コンデンサCoutにより平滑され、出力端子TOUT1,TOUT2を介して出力される。
例えば、上述の各実施形態では、サージ吸収回路をダイオードD13,D22,D23,D32,D42,D43,D51,D64〜D67と電解コンデンサC,C20,C31,C40,C41,C50,C60〜C63の直列回路として説明したが、電力再利用回路100及び負荷101〜104をサージ吸収回路の構成に含めても良い。
また、上述の各実施形態において、トランスの1次側のスイッチング回路は、上述の例に限定されず、どのような構成であってもよい。また、トランスの2次側に接続される整流用ダイオードを含む整流回路の構成についても特に限定されない。
Claims (6)
- 直流入力電力をスイッチング動作により交流電力に変換するスイッチング回路(S1〜S4)と、
1次巻線(L1)に前記交流電力が供給されると共に2次巻線(L12,L12)の一端が接地されたトランス(T)と、
前記トランスの2次巻線の他端にアノードが接続され、該2次巻線に誘起された電力を整流する第一のダイオード(D11)と、
前記第一のダイオードのカソードにアノードが接続された第二のダイオード(D13)と、
前記第二のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地されたコンデンサ(C)と、
前記コンデンサを電源とする負荷(100)と、
前記第一のダイオードによって整流された電力を平滑する平滑回路(Lout,Cout)と
を備えたスイッチング電源装置。 - 直流入力電力をスイッチング動作により交流電力に変換するスイッチング回路(S5)と、
1次巻線に前記交流電力が供給されると共に2次巻線の一端が接地されたトランス(T20)と、
前記トランスの2次巻線の他端にアノードが接続され、該2次巻線に誘起された電力を整流する第一のダイオード(D20)と、
前記第一のダイオードのカソードと前記2次巻線の一端との間に接続された転流用の第二のダイオード(D21)と、
前記第一のダイオードのカソードにアノードが接続された第三のダイオード(D23)と、
前記第三のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が前記第一のダイオードのアノードに接続された第一のコンデンサ(C21)と、
前記第一のコンデンサを電源とする第一の負荷(100)と、
前記第二のダイオードのカソードにアノードが接続された第四のダイオード(D22)と、
前記第四のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地された第二のコンデンサ(C20)と、
前記第二のコンデンサを電源とする第二の負荷(101)と、
前記第一のダイオードによって整流された電力を平滑する平滑回路(Lout,Cout)と
を備えたスイッチング電源装置。 - 直流入力電力をスイッチング動作により交流電力に変換するスイッチング回路(S5)と、
1次巻線に前記交流電力が供給されると共に2次巻線の一端が接地されたトランス(T30)と、
前記トランスの2次巻線の他端にアノードが接続され、該2次巻線に誘起された電力を整流する第一のダイオード(D30)と、
前記第一のダイオードのカソードにアノードが接続された第三のダイオード(D32)と、
前記第三のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が前記第一のダイオードのアノードに接続されたコンデンサ(C31)と、
前記コンデンサを電源とする負荷(100)と、
前記第一のダイオードによって整流された電力を平滑する平滑回路(Cout)と
を備えたスイッチング電源装置。 - 直流入力電力をスイッチング動作により交流電力に変換するスイッチング回路(S5)と、
1次巻線に前記交流電力が供給されたトランス(T40)と、
前記トランスの2次巻線の一端にカソードが接続されると共にアノードが接地され、該2次巻線に誘起された電力を整流する第一のダイオード(D40)と、
前記第一のダイオードのアノードと前記2次巻線の他端との間に接続された転流用の第二のダイオード(D41)と、
前記第一のダイオードのカソードにアノードが接続された第三のダイオード(D42)と、
前記第三のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地された第一のコンデンサ(C40)と、
前記第一のコンデンサを電源とする第一の負荷(101)と、
前記第二のダイオードのカソードにアノードが接続された第四のダイオード(D43)と、
前記第四のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地された第二のコンデンサ(C41)と、
前記第二のコンデンサを電源とする第二の負荷(102)と、
前記第一のダイオードによって整流された電力を平滑する平滑回路(Lout,Cout)と
を備えたスイッチング電源装置。 - 直流入力電力をスイッチング動作により交流電力に変換するスイッチング回路(S5)と、
1次巻線に前記交流電力が供給されたトランス(T50)と、
前記トランスの2次巻線の一端にカソードが接続されると共にアノードが接地され、該2次巻線に誘起された電力を整流する第一のダイオード(D50)と、
前記第一のダイオードのカソードにアノードが接続された第二のダイオード(D51)と、
前記第二のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地されたコンデンサ(C50)と、
前記コンデンサを電源とする負荷(101)と、
前記第一のダイオードによって整流された電力を平滑する平滑回路(Cout)と
を備えたスイッチング電源装置。 - 直流入力電力をスイッチング動作により交流電力に変換するスイッチング回路(S1〜S4)と、
1次巻線に前記交流電力が供給されたトランス(T60)と、
前記トランスの2次巻線の一端にカソードが接続されると共にアノードが接地された第一のダイオード(D60)と、
前記トランスの2次巻線の他端にカソードが接続されると共にアノードが接地された第二のダイオード(D61)と、
前記トランスの2次巻線の一端にアノードが接続された第三のダイオード(D62)と、
前記トランスの2次巻線の他端にアノードが接続された第四のダイオード(D63)と、
前記第一のダイオードのカソードにアノードが接続された第五のダイオード(D64)と、
前記第二のダイオードのカソードにアノードが接続された第六のダイオード(D65)と、
前記第三のダイオードのカソードにアノードが接続された第七のダイオード(D66)と、
前記第四のダイオードのカソードにアノードが接続された第八のダイオード(D67)と、
前記第五のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地された第一のコンデンサ(C60)と、
前記第六のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地された第二のコンデンサ(C61)と、
前記第七のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地された第三のコンデンサ(C62)と、
前記第八のダイオードのカソードに一端が接続されると共に他端が接地された第四のコンデンサ(C63)と、
前記第一のコンデンサを電源とする第一の負荷(101)と、
前記第二のコンデンサを電源とする第二の負荷(102)と、
前記第三のコンデンサを電源とする第三の負荷(103)と、
前記第四のコンデンサを電源とする第四の負荷(104)と、
前記第三及び第四のダイオードのカソードに現れる電力を平滑する平滑回路(Lout,Cout)と
を備えたスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006148321A JP2007318964A (ja) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | スイッチング電源装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006148321A JP2007318964A (ja) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | スイッチング電源装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010207048A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Hitachi Ltd | スイッチング電源装置、電源システム、電子装置 |
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-
2006
- 2006-05-29 JP JP2006148321A patent/JP2007318964A/ja active Pending
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