JP2500989Y2 - Switching power supply - Google Patents
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、スイッチング電源に関し、電流検出回路を
カレントトランスによって構成し、カレントトランスの
一次巻線の端子間に、抵抗を接続することにより、スイ
ッチング特性とカレントトランスの有するインダクタン
スとに起因して発生するノイズ電圧を、著しく低減させ
たスイッチング電源を提供できるようにしたものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a switching power supply, in which a current detection circuit is configured by a current transformer and a resistor is connected between terminals of a primary winding of the current transformer. It is possible to provide a switching power supply in which the noise voltage generated due to the switching characteristics and the inductance of the current transformer is significantly reduced.
〈従来の技術〉 第２図は従来のスイッチング電源の回路図である。図
において、１は商用交流電源を整流平滑する等して得ら
れた直流電源、２は電界効果トランジスタまたはバイポ
ーラトランジスタ等でなるスイッチング素子、３は変圧
器、４は出力回路、５は制御回路、６は電流検出回路で
ある。<Prior Art> FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional switching power supply. In the figure, 1 is a DC power source obtained by rectifying and smoothing a commercial AC power source, 2 is a switching element composed of a field effect transistor or a bipolar transistor, 3 is a transformer, 4 is an output circuit, 5 is a control circuit, 6 is a current detection circuit.
スイッチング素子２及び変圧器３は、直流入力Vinを
スイッチングして出力するスイッチング変換部を構成し
ている。スイッチング素子２は変圧器３の入力巻線31に
接続してあり、そのスイッチング動作により直流入力Vi
nをスイッチングし、スイッチング出力を変圧器３の出
力巻線32に取出すようになっている。The switching element 2 and the transformer 3 form a switching conversion unit that switches and outputs the DC input Vin. The switching element 2 is connected to the input winding 31 of the transformer 3 and its switching operation causes a DC input Vi.
n is switched, and the switching output is taken out to the output winding 32 of the transformer 3.
出力巻線32に接続された出力回路４はチョークインプ
ット型整流平滑回路またはコンデンサインプット型整流
平滑回路の何れかの回路構成となっていて、出力端子間
から直流出力電圧V0を得るようになっている。41、42は
整流用のダイオード、43はチョークコイル、44はコンデ
ンサである。The output circuit 4 connected to the output winding 32 has either a choke input type rectifying / smoothing circuit or a capacitor input type rectifying / smoothing circuit to obtain a DC output voltage V 0 from between output terminals. ing. 41 and 42 are rectifying diodes, 43 is a choke coil, and 44 is a capacitor.
制御回路５は、パルス制御回路として構成されてい
て、出力回路４から供給される直流出力電圧V0の信号に
基づき、スイッチング素子２の時比率を制御し、直流出
力電圧V0を安定化する回路となっている。The control circuit 5 is configured as a pulse control circuit, controls the duty ratio of the switching element 2 based on the signal of the DC output voltage V 0 supplied from the output circuit 4, and stabilizes the DC output voltage V 0. It is a circuit.
電流検出回路６は、電気絶縁及び高効率化の面から、
カレントトランスによって構成される。カレントトラン
ス６の一次巻線61はスイッチング電流Icの流れるライン
に直列に挿入し、二次巻線62においてスイッチング電流
Icに比例した電圧信号を得るようになっている。二次巻
線62は制御回路５に接続されており、制御回路５はカレ
ントトランス６の二次巻線62から供給される電流検出信
号に基づいて、過電流保護等の必要な保護動作が得られ
るように、スイッチング素子２を制御する。The current detection circuit 6 has a high electrical efficiency and a high efficiency.
It is composed of a current transformer. The primary winding 61 of the current transformer 6 is inserted in series in the line through which the switching current Ic flows, and the secondary winding 62 switches the switching current Ic.
It is designed to obtain a voltage signal proportional to Ic. The secondary winding 62 is connected to the control circuit 5, and the control circuit 5 obtains necessary protection operation such as overcurrent protection based on the current detection signal supplied from the secondary winding 62 of the current transformer 6. The switching element 2 is controlled so as to be controlled.
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した従来のスイッチング電源に
は、次のような問題点がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, the conventional switching power supply described above has the following problems.
（Ａ）カレントトランス６の一次巻線61には、第３図
（ａ）に示すような、急激な立ち上り及び立ち下がりを
有するスイッチング電流Icが流れる。このため、第３図
（ｂ）に示すように、一次巻線61に、カレントトランス
６の有するインダクタンス値Ｌと、立ち上り、立ち下が
りにおけるスイッチング電流Icの時間的変化の割合 Ｌ（dIc/dt） によって定まるパルス状電圧Vp1、Vp2が発生し、ノイズ
電圧として、機器の内外においてノイズ障害を与える。(A) In the primary winding 61 of the current transformer 6, a switching current Ic having a sharp rise and fall as shown in FIG. 3 (a) flows. Therefore, as shown in FIG. 3 (b), in the primary winding 61, the inductance value L of the current transformer 6 and the ratio L (dIc / dt) of the temporal change of the switching current Ic at the rising and falling edges are set. The pulsed voltages V p1 and V p2 determined by are generated, and as a noise voltage, noise disturbance is given inside and outside the device.
（Ｂ）カレントトランス６として、結合度が高く、リー
ケージインダクタンスの小さいものを使用すると、ノイ
ズ電圧Vp1、Vp2を小さくできる。しかし、この場合に
は、高性能、高品質のカレントトランス６を使用するこ
ととなるので、コストアップを招く。しかも、このよう
な手段を講じても、ノイズ電圧Vp1、Vp2の根本的改善策
にはならない。(B) When the current transformer 6 having a high degree of coupling and a small leakage inductance is used, the noise voltages V p1 and V p2 can be reduced. However, in this case, since the high performance and high quality current transformer 6 is used, the cost is increased. Moreover, even if such a measure is taken, it is not a fundamental measure for improving the noise voltages V p1 and V p2 .
そこで、本考案の課題は上述する従来の問題点を解決
し、リーケージインダクタンスの比較的大きな安価なカ
レントトラスを用いた場合でも、インダクタンスに起因
するノイズ電圧を著しく低減でき、しかもカレントトラ
ンスの発熱を低減し得るスイッチング電源を提供するこ
とにある。Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and even when an inexpensive current truss having a relatively large leakage inductance is used, the noise voltage due to the inductance can be significantly reduced, and the heat generation of the current transformer can be reduced. It is to provide a switching power supply that can be reduced.
〈課題を解決するための手段〉 上述した課題を解決するため、本考案は、直流入力を
スイッチングして出力するスイッチング変換部と、スイ
ッチング出力を直流に変換して出力する出力回路と、前
記スイッチング変換部のスイッチング動作を制御する制
御回路と、前記スイッチング変換部のスイッチング動作
によって生じるスイッチング電流を検出してその検出信
号を制御回路に供給する電流検出回路とを含むスイッチ
ング電源であって、 前記電流検出回路は、前記スイッチング電流を検出す
るカレントトランスを有し、前記カレントトランスの一
次巻線の端子間に抵抗が接続されていること を特徴とする。<Means for Solving the Problems> In order to solve the problems described above, the present invention provides a switching converter for switching and outputting a DC input, an output circuit for converting a switching output into a DC and outputting the same, and the switching. A switching power supply including a control circuit that controls a switching operation of a conversion unit, and a current detection circuit that detects a switching current generated by the switching operation of the switching conversion unit and supplies a detection signal to the control circuit. The detection circuit has a current transformer that detects the switching current, and a resistor is connected between the terminals of the primary winding of the current transformer.
〈作用〉 カレントトランスの一次巻線の端子間に抵抗が接続さ
れているので、一次巻線の端子間は、従来のノイズ的開
放状態から、付加された抵抗の有する低抵抗値で結ばれ
た回路となる。一次巻線の端子間に現れる電圧はこの抵
抗の端子間電圧に制限され、カレントトランスの一次巻
線に蓄積されるエネルギーは、抵抗の端子間電圧に依存
した値まで低減される。このため、一次巻線に発生する
ノイズ電圧が極めて小さくなる。<Operation> Since a resistor is connected between the terminals of the primary winding of the current transformer, the terminals of the primary winding are connected with a low resistance value of the added resistor from the conventional noise-free state. It becomes a circuit. The voltage appearing across the terminals of the primary winding is limited to the voltage across this resistor, and the energy stored in the primary winding of the current transformer is reduced to a value that depends on the voltage across the resistor. Therefore, the noise voltage generated in the primary winding becomes extremely small.
上述のノイズ電圧低減作用は、巻線間の結合が粗で、
リーケージインダクタンスの大きなカレントトランスを
使用した場合にも、同様に得られる。このため、巻線間
の結合が粗な安価なカレントトランスを使用しながら、
ノイズ電圧の小さなスイッチング電源を実現できる。The noise voltage reduction effect described above is because the coupling between the windings is rough,
The same is obtained when a current transformer having a large leakage inductance is used. Therefore, while using an inexpensive current transformer with coarse coupling between windings,
A switching power supply with low noise voltage can be realized.
また、理由は明らかでないが、上述の抵抗があると、
特に大電流の領域で、カレントトランスの発熱が減少す
ることがわかった。Also, although the reason is not clear, if there is the above resistance,
It was found that the heat generation of the current transformer is reduced especially in the high current region.
〈実施例〉 第１図は本考案に係るスイッチング電源のブロック図
である。図において、第２図と同一の参照符号は同一性
ある構成部分を示している。電流検出回路を構成するカ
レントトランス６は、スイッチング電流Icの流れる一次
巻線61の端子間に抵抗７を有する。抵抗７は、例えば１
Ω程度の小さい抵抗値に選定する。<Embodiment> FIG. 1 is a block diagram of a switching power supply according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same components. The current transformer 6 forming the current detection circuit has a resistor 7 between the terminals of the primary winding 61 through which the switching current Ic flows. The resistor 7 is, for example, 1
Select a resistance value as small as Ω.
上述のように、カレントトランス６の一次巻線61の端
子間に抵抗７が接続されているので、一次巻線61の端子
間は、抵抗７によって定まる抵抗値、例えば１Ωで結ば
れた回路構成となる。一次巻線61の端子間に現れる電圧
は、この抵抗値によって制限される。このため、一次巻
線61に蓄積されるエネルギーが上述の抵抗値によって制
限された電圧に依存した値まで低減され、一次巻線61に
発生するノイズ電圧Vp1、Vp2が、第３図（ｃ）に示すよ
うに、極めて小さい値に減衰する。As described above, since the resistor 7 is connected between the terminals of the primary winding 61 of the current transformer 6, the circuit configuration in which the terminals of the primary winding 61 are connected by a resistance value determined by the resistor 7, for example, 1Ω. Becomes The voltage appearing across the terminals of the primary winding 61 is limited by this resistance value. Therefore, the energy stored in the primary winding 61 is reduced to a value depending on the voltage limited by the above resistance value, and the noise voltages V p1 and V p2 generated in the primary winding 61 are shown in FIG. As shown in c), it attenuates to an extremely small value.
カレントトランス６の位置はスイッチング電流の流れ
る位置であればよく、図示の位置に限定されない。例え
ば、図示のａ点、ｂ点の位置に挿入することも可能であ
る。The position of the current transformer 6 may be any position where a switching current flows, and is not limited to the illustrated position. For example, it is also possible to insert at the positions of points a and b shown in the figure.
〈考案の効果〉 以上述べたように、本考案によれば、次のような効果
が得られる。<Effect of the Invention> As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
（ａ）カレントトランスの一次巻線の端子間に抵抗が接
続されているから、一次巻線に発生するノイズ電圧を極
めて小さくしたスイッチング電源を提供できる。(A) Since the resistor is connected between the terminals of the primary winding of the current transformer, it is possible to provide a switching power supply in which the noise voltage generated in the primary winding is extremely small.
（ｂ）巻線間の結合が粗で、安価なカレントトランスを
使用していながら、ノイズ電圧の小さな安価なスイッチ
ング電源を提供できる。(B) It is possible to provide an inexpensive switching power supply with a small noise voltage while using an inexpensive current transformer in which the coupling between windings is rough.
（ｃ）特に大電流の領域で、カレントトランスの発熱の
小さな高効率のスイッチング電源を提供できる。(C) It is possible to provide a highly efficient switching power supply with a small heat generation of the current transformer particularly in a large current region.
第１図は本考案に係るスイッチング電源の電気回路図、
第２図は従来のスイッチング電源の電気回路図、第３図
は各部の波形図である。 ２……スイッチング素子、３……変圧器 31……入力巻線、32……出力巻線 ４……出力回路、５……制御回路 ６……電流検出回路FIG. 1 is an electric circuit diagram of a switching power supply according to the present invention,
FIG. 2 is an electric circuit diagram of a conventional switching power supply, and FIG. 3 is a waveform diagram of each part. 2 ... Switching element, 3 ... Transformer, 31 ... Input winding, 32 ... Output winding, 4 ... Output circuit, 5 ... Control circuit, 6 ... Current detection circuit
Claims (1)
ッチング変換部と、スイッチング出力を直流に変換して
出力する出力回路と、前記スイッチング変換部のスイッ
チング動作を制御する制御回路と、前記スイッチング変
換部のスイッチング動作によって得られたスイッチング
電流を検出してその検出信号を制御回路に供給する電流
検出回路とを含むスイッチング電源であって、 前記電流検出回路は、前記スイッチング電流を検出する
カレントトランスを有し、前記カレントトランスの一次
巻線の端子間に抵抗が接続されていること を特徴とするスイッチング電源。1. A switching converter for switching and outputting a DC input, an output circuit for converting the switching output to DC and outputting the same, a control circuit for controlling the switching operation of the switching converter, and the switching converter. A switching power supply including a current detection circuit that detects a switching current obtained by the switching operation of and supplies the detection signal to a control circuit, wherein the current detection circuit has a current transformer that detects the switching current. And a resistor is connected between the terminals of the primary winding of the current transformer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291690U JP2500989Y2 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291690U JP2500989Y2 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Switching power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414483U JPH0414483U (en) | 1992-02-05 |
| JP2500989Y2 true JP2500989Y2 (en) | 1996-06-12 |
Family
ID=31573637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5291690U Expired - Lifetime JP2500989Y2 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Switching power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500989Y2 (en) |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP5291690U patent/JP2500989Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0414483U (en) | 1992-02-05 |
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