JP2903919B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パソコン等の電子機器
に使用されるスイッチング電源装置に関するものであ
る。
に使用されるスイッチング電源装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】交流入力を直流に変換して駆動出力を負
荷に供給する一般的な電源装置が図３に示されている。
この種の電源装置は、交流電源１に全波整流器２を接続
し、この全波整流器２の一対の出力ライン３，４を負荷
回路６に接続し、出力ライン３，４間に平滑コンデンサ
５を接続したものからなる。なお、負荷回路６は、スイ
ッチングレギュレータが一般的である。
荷に供給する一般的な電源装置が図３に示されている。
この種の電源装置は、交流電源１に全波整流器２を接続
し、この全波整流器２の一対の出力ライン３，４を負荷
回路６に接続し、出力ライン３，４間に平滑コンデンサ
５を接続したものからなる。なお、負荷回路６は、スイ
ッチングレギュレータが一般的である。
【０００３】この回路で、交流電源１から正弦波交流電
圧を供給すると、全波整流器２から図４の（ａ）に示す
全波整流電圧が得られる。この全波整流電圧は平滑コン
デンサ５により平滑されて、同図の（ｃ）に示す平滑コ
ンデンサ５の充電電圧（平滑コンデンサ５の端子電圧）
が負荷回路６に加えられる。また、同図の（ｂ）に示す
平滑コンデンサ５の充電電流は、同図の（ｃ）に示す充
電電圧よりも同図の（ａ）に示す全波整流器２の出力電
圧が高くなるｔ1 〜ｔ2 期間、ｔ3 〜ｔ4 期間において
流れる。平滑コンデンサ５の充電電圧が全波整流器２の
出力電圧よりも高くなるｔ2 〜ｔ3 期間では平滑コンデ
ンサ５が放電する。
圧を供給すると、全波整流器２から図４の（ａ）に示す
全波整流電圧が得られる。この全波整流電圧は平滑コン
デンサ５により平滑されて、同図の（ｃ）に示す平滑コ
ンデンサ５の充電電圧（平滑コンデンサ５の端子電圧）
が負荷回路６に加えられる。また、同図の（ｂ）に示す
平滑コンデンサ５の充電電流は、同図の（ｃ）に示す充
電電圧よりも同図の（ａ）に示す全波整流器２の出力電
圧が高くなるｔ1 〜ｔ2 期間、ｔ3 〜ｔ4 期間において
流れる。平滑コンデンサ５の充電電圧が全波整流器２の
出力電圧よりも高くなるｔ2 〜ｔ3 期間では平滑コンデ
ンサ５が放電する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の図３に示す回路
では、全波整流器２の出力段に直接平滑コンデンサ５が
接続されているため、装置のスイッチがオンされて最初
に回路動作が行われるときに、平滑コンデンサ５は最初
の状態では電荷が充電されていないため、インピーダン
スが低い平滑コンデンサ５に大きな突入電流が流れるこ
ととなり、全波整流器２のダイオード等の素子に定格の
大きなものを使用しなければならないという問題があ
る。
では、全波整流器２の出力段に直接平滑コンデンサ５が
接続されているため、装置のスイッチがオンされて最初
に回路動作が行われるときに、平滑コンデンサ５は最初
の状態では電荷が充電されていないため、インピーダン
スが低い平滑コンデンサ５に大きな突入電流が流れるこ
ととなり、全波整流器２のダイオード等の素子に定格の
大きなものを使用しなければならないという問題があ
る。
【０００５】また、従来例では、平滑コンデンサ５の充
電電流が図４の（ｂ）に示すようにパルス形状となっ
て、同図の（ａ）に示す全波整流器２の出力電圧波形と
大きく異なるため、力率が非常に悪いものとなってい
た。
電電流が図４の（ｂ）に示すようにパルス形状となっ
て、同図の（ａ）に示す全波整流器２の出力電圧波形と
大きく異なるため、力率が非常に悪いものとなってい
た。
【０００６】さらに、従来の回路では、全波整流器２の
出力段に平滑コンデンサ５が直接接続される回路構成の
ため、平滑コンデンサ５にはｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 の
各期間に、大きなピーク値の充電電流が流れることとな
る。このように平滑コンデンサ５に大きな電流が流れる
と、内部損失によって発熱し、寿命の低下を招くことと
なる。この内部損失は電流の実効値に対応した大きさの
ものとなり、図４の（ｂ）に示す充電電流のピークが大
きくなればなるほど実効値および内部損失も大きくな
る。この内部損失による発熱をできるだけ避けるために
は平滑コンデンサ５として、許容リップル電流耐歪の大
きな大容量で外形寸法の大きなコンデンサを使用しなけ
ればならず、これが装置の小型化を阻害する大きな要因
となっていた。
出力段に平滑コンデンサ５が直接接続される回路構成の
ため、平滑コンデンサ５にはｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 の
各期間に、大きなピーク値の充電電流が流れることとな
る。このように平滑コンデンサ５に大きな電流が流れる
と、内部損失によって発熱し、寿命の低下を招くことと
なる。この内部損失は電流の実効値に対応した大きさの
ものとなり、図４の（ｂ）に示す充電電流のピークが大
きくなればなるほど実効値および内部損失も大きくな
る。この内部損失による発熱をできるだけ避けるために
は平滑コンデンサ５として、許容リップル電流耐歪の大
きな大容量で外形寸法の大きなコンデンサを使用しなけ
ればならず、これが装置の小型化を阻害する大きな要因
となっていた。
【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、装置の初期駆動時に
おける突入電流の発生の問題を解消し、さらに、力率が
良く、装置の小型化が可能なスイッチング電源装置を提
供することにある。
なされたものであり、その目的は、装置の初期駆動時に
おける突入電流の発生の問題を解消し、さらに、力率が
良く、装置の小型化が可能なスイッチング電源装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
第１の発明のスイッチング電源装置は、交流電源からの
入力電圧を整流する整流器と、一次コイルの一端側が前
記整流器のホット側出力端子に接続され二次コイルの一
端側が前記整流器のコールド側出力端子に接続された第
１のトランスと、この第１のトランスの一次コイルの他
端側に接続されて順方向駆動時のみオンする第１のワン
ウェースイッチ素子と、第１のトランスの二次コイルの
他端側に接続されて順方向駆動時のみオンする第２のワ
ンウェースイッチ素子と、この第２のワンウェースイッ
チ素子を介して第１のトランスの二次コイルからの電磁
エネルギを蓄えるエネルギ蓄積コンデンサと、第１のワ
ンウェースイッチ素子の出力端側と前記整流器のコール
ド側出力端子間に直列に接続された第２のトランスの一
次コイルおよび制御スイッチと、第１と第２の両ワンウ
ェースイッチ素子側の出力電圧の大きさを比較し、第１
のワンウェースイッチ素子側の出力電圧が大きいときに
は交流電源からエネルギを、その逆のときにはエネルギ
蓄積コンデンサからエネルギを第２のトランスの一次コ
イルに供給する回路切り換え素子とを有し、第２のトラ
ンスの二次コイル側から出力を取り出す構成としたこと
を特徴として構成されている。また、本第２の発明のス
イッチング電源装置は、交流電源からの入力電圧を整流
する高速タイプのダイオードで構成された整流器と、一
次コイルの一端側が前記整流器のホット側出力端子に接
続され二次コイルの一端側が前記整流器のコールド側出
力端子に接続された第１のトランスと、この第１のトラ
ンスの二次コイルの他端側に接続されて順方向駆動時の
みオンするワンウェースイッチ素子と、このワンウェー
スイッチ素子を介して第１のトランスの二次コイルから
の電磁エネルギを蓄えるエネルギ蓄積コンデンサと、ワ
ンウェースイッチ素子の出力端側と前記整流器のコール
ド側出力端子間に直列に接続された第２のトランスの一
次コイルおよび制御スイッチと、前記第１のトランスの
一次コイルの他端側の出力電圧とワンウェースイッチ素
子側の出力電圧の大きさを比較し、第１のトランスの一
次コイルの他端側の出力電圧が大きいときには交流電源
からエネルギを、その逆のときにはエネルギ蓄積コンデ
ンサからエネルギを第 ２のトランスの一次コイルに供給
する回路切り換え素子を有し、第２のトランスの二次コ
イル側から出力を取り出す構成としたことも本考案の特
徴的な構成とされている。
するために、次のように構成されている。すなわち、本
第１の発明のスイッチング電源装置は、交流電源からの
入力電圧を整流する整流器と、一次コイルの一端側が前
記整流器のホット側出力端子に接続され二次コイルの一
端側が前記整流器のコールド側出力端子に接続された第
１のトランスと、この第１のトランスの一次コイルの他
端側に接続されて順方向駆動時のみオンする第１のワン
ウェースイッチ素子と、第１のトランスの二次コイルの
他端側に接続されて順方向駆動時のみオンする第２のワ
ンウェースイッチ素子と、この第２のワンウェースイッ
チ素子を介して第１のトランスの二次コイルからの電磁
エネルギを蓄えるエネルギ蓄積コンデンサと、第１のワ
ンウェースイッチ素子の出力端側と前記整流器のコール
ド側出力端子間に直列に接続された第２のトランスの一
次コイルおよび制御スイッチと、第１と第２の両ワンウ
ェースイッチ素子側の出力電圧の大きさを比較し、第１
のワンウェースイッチ素子側の出力電圧が大きいときに
は交流電源からエネルギを、その逆のときにはエネルギ
蓄積コンデンサからエネルギを第２のトランスの一次コ
イルに供給する回路切り換え素子とを有し、第２のトラ
ンスの二次コイル側から出力を取り出す構成としたこと
を特徴として構成されている。また、本第２の発明のス
イッチング電源装置は、交流電源からの入力電圧を整流
する高速タイプのダイオードで構成された整流器と、一
次コイルの一端側が前記整流器のホット側出力端子に接
続され二次コイルの一端側が前記整流器のコールド側出
力端子に接続された第１のトランスと、この第１のトラ
ンスの二次コイルの他端側に接続されて順方向駆動時の
みオンするワンウェースイッチ素子と、このワンウェー
スイッチ素子を介して第１のトランスの二次コイルから
の電磁エネルギを蓄えるエネルギ蓄積コンデンサと、ワ
ンウェースイッチ素子の出力端側と前記整流器のコール
ド側出力端子間に直列に接続された第２のトランスの一
次コイルおよび制御スイッチと、前記第１のトランスの
一次コイルの他端側の出力電圧とワンウェースイッチ素
子側の出力電圧の大きさを比較し、第１のトランスの一
次コイルの他端側の出力電圧が大きいときには交流電源
からエネルギを、その逆のときにはエネルギ蓄積コンデ
ンサからエネルギを第 ２のトランスの一次コイルに供給
する回路切り換え素子を有し、第２のトランスの二次コ
イル側から出力を取り出す構成としたことも本考案の特
徴的な構成とされている。
【０００９】
【作用】上記構成の本発明において、制御スイッチのオ
ン時には、交流電源から加えられる交流電圧は整流器に
よって整流され、その整流出力は第１のトランスの一次
コイルに印加され、同コイルに電磁エネルギが蓄えられ
る。このとき、第１のワンウェースイッチ素子は順方向
の駆動状態となってオンする。
ン時には、交流電源から加えられる交流電圧は整流器に
よって整流され、その整流出力は第１のトランスの一次
コイルに印加され、同コイルに電磁エネルギが蓄えられ
る。このとき、第１のワンウェースイッチ素子は順方向
の駆動状態となってオンする。
【００１０】一方、制御スイッチのオフ時には、第１の
トランスの一次コイルに蓄えられていた電磁エネルギが
同トランスの二次コイル側に誘起し、第２のワンウェー
スイッチ素子がオンして同二次コイルの電磁エネルギは
第２のワンウェースイッチ素子を通してエネルギ蓄積コ
ンデンサに蓄えられる。
トランスの一次コイルに蓄えられていた電磁エネルギが
同トランスの二次コイル側に誘起し、第２のワンウェー
スイッチ素子がオンして同二次コイルの電磁エネルギは
第２のワンウェースイッチ素子を通してエネルギ蓄積コ
ンデンサに蓄えられる。
【００１１】回路切り換え素子は第１のワンウェースイ
ッチ素子側の電圧と第２のワンウェースイッチ素子側の
電圧とを比較し、第１のワンウェースイッチ素子側の電
圧が高いときには交流電源からエネルギを第２のトラン
スの一次コイル側に加え、第２のワンウェースイッチ素
子側の電圧が高いときにはエネルギ蓄積コンデンサに蓄
えられている電磁エネルギを第２のトランスの一次コイ
ル側に加える。そして、制御スイッチがオフ（又はオ
ン）のときに、第２のトランスの一次コイル側から二次
コイル側へ電磁エネルギを誘起させて負荷に電圧を供給
する。
ッチ素子側の電圧と第２のワンウェースイッチ素子側の
電圧とを比較し、第１のワンウェースイッチ素子側の電
圧が高いときには交流電源からエネルギを第２のトラン
スの一次コイル側に加え、第２のワンウェースイッチ素
子側の電圧が高いときにはエネルギ蓄積コンデンサに蓄
えられている電磁エネルギを第２のトランスの一次コイ
ル側に加える。そして、制御スイッチがオフ（又はオ
ン）のときに、第２のトランスの一次コイル側から二次
コイル側へ電磁エネルギを誘起させて負荷に電圧を供給
する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明に係るスイッチング電源装置の一
実施例が示されている。同図において、交流電源１には
全波整流器２が接続されており、この全波整流器２の両
端子間には第１のトランス７が接続されている。第１の
トランス７の一次コイル８の一端側は全波整流器２のホ
ット側出力端子に接続され、一次コイル８の他端側には
第１のワンウェースイッチ素子として機能する第１のダ
イオード１０のアノード側が接続され、同ダイオード１
０のカソード側には第２のトランス１１の一次コイル１
２の一端側が接続され、一次コイル１２の他端側は制御
スイッチとしてのトランジスタ１３のコレクタに接続さ
れ、一次コイル１２とトランジスタ１３は直列に接続さ
れている。トランジスタ１３のエミッタは全波整流器２
のコールド側出力端子側の出力ラインＡに接続されてい
る。
する。図１には本発明に係るスイッチング電源装置の一
実施例が示されている。同図において、交流電源１には
全波整流器２が接続されており、この全波整流器２の両
端子間には第１のトランス７が接続されている。第１の
トランス７の一次コイル８の一端側は全波整流器２のホ
ット側出力端子に接続され、一次コイル８の他端側には
第１のワンウェースイッチ素子として機能する第１のダ
イオード１０のアノード側が接続され、同ダイオード１
０のカソード側には第２のトランス１１の一次コイル１
２の一端側が接続され、一次コイル１２の他端側は制御
スイッチとしてのトランジスタ１３のコレクタに接続さ
れ、一次コイル１２とトランジスタ１３は直列に接続さ
れている。トランジスタ１３のエミッタは全波整流器２
のコールド側出力端子側の出力ラインＡに接続されてい
る。
【００１３】また、出力ラインＡには第１のトランス７
の二次コイル14の一端側が接続されており、二次コイル
14の他端側は第２のワンウェースイッチ素子として機能
する第２のダイオード15のアノードが接続されている。
そして、第２のダイオード15のカソードと出力ラインＡ
との間にはエネルギ蓄積コンデンサ16が接続されてい
る。この第２のダイオード15とコンデンサ16とは第１の
出力回路19を構成している。
の二次コイル14の一端側が接続されており、二次コイル
14の他端側は第２のワンウェースイッチ素子として機能
する第２のダイオード15のアノードが接続されている。
そして、第２のダイオード15のカソードと出力ラインＡ
との間にはエネルギ蓄積コンデンサ16が接続されてい
る。この第２のダイオード15とコンデンサ16とは第１の
出力回路19を構成している。
【００１４】また、ダイオード15とダイオード10とのカ
ソード間には回路切り換え素子としてのダイオード17が
接続されている。このダイオード17は第１のダイオード
10側の出力電圧と、第２のダイオード15側の出力電圧、
つまり、第１の出力回路19の出力電圧とを比較し、第１
のダイオード10側の出力電圧が高いときには交流電源か
らエネルギを第２のトランス11の一次コイル12に加え、
第２のダイオード15側の出力電圧（第１の出力回路19の
出力電圧）が高いときにはエネルギ蓄積コンデンサ16に
蓄えられたエネルギを第２のトランス11の一次コイル12
に加える。
ソード間には回路切り換え素子としてのダイオード17が
接続されている。このダイオード17は第１のダイオード
10側の出力電圧と、第２のダイオード15側の出力電圧、
つまり、第１の出力回路19の出力電圧とを比較し、第１
のダイオード10側の出力電圧が高いときには交流電源か
らエネルギを第２のトランス11の一次コイル12に加え、
第２のダイオード15側の出力電圧（第１の出力回路19の
出力電圧）が高いときにはエネルギ蓄積コンデンサ16に
蓄えられたエネルギを第２のトランス11の一次コイル12
に加える。
【００１５】第２のトランス11の二次コイル18にはダイ
オード20とコンデンサ22により構成された第２の出力回
路24が接続されており、トランジスタ13がオフしたとき
に二次コイル18側から第２の出力回路24を介して負荷21
へ電圧が供給される構成となっている。負荷21へ印加さ
れる電圧は制御回路23により検出されており、制御回路
23はこの検出電圧に応じてトランジスタ13をスイッチ駆
動する駆動信号のデューティ若しくは動作周波数を制御
し、出力回路24の負荷電圧を一定に保つもので、この種
の制御回路23の構成は周知なので、その説明は省略す
る。
オード20とコンデンサ22により構成された第２の出力回
路24が接続されており、トランジスタ13がオフしたとき
に二次コイル18側から第２の出力回路24を介して負荷21
へ電圧が供給される構成となっている。負荷21へ印加さ
れる電圧は制御回路23により検出されており、制御回路
23はこの検出電圧に応じてトランジスタ13をスイッチ駆
動する駆動信号のデューティ若しくは動作周波数を制御
し、出力回路24の負荷電圧を一定に保つもので、この種
の制御回路23の構成は周知なので、その説明は省略す
る。
【００１６】本実施例は上記のように構成されており、
次に、回路動作を説明する。まず、トランジスタ13がオ
ンすると、交流電源１から図２の（ａ）に示すような正
弦波交流電圧が全波整流器２に加えられ、全波整流され
た入力電圧は第１のトランス７の一次コイル８と第２の
トランス11の一次コイル12に印加される。トランジスタ
13がオフすると、第１のトランス７と第２のトランス11
との極性が逆転し、第１のトランス７の一次コイル８に
蓄えられた電磁エネルギは二次コイル14側に誘起し、こ
の誘起した電磁エネルギは第２のダイオード15を介して
エネルギ蓄積コンデンサ16に蓄えられる。この第２のダ
イオード15とエネルギ蓄積コンデンサ16からなる第１の
出力回路19の電圧は図２の（ｃ）のように示され、この
第１の出力回路19の出力電圧よりも第１のダイオードの
出力電圧が高くなる領域で同図の（ｂ）に示す交流電源
電流が流れる。
次に、回路動作を説明する。まず、トランジスタ13がオ
ンすると、交流電源１から図２の（ａ）に示すような正
弦波交流電圧が全波整流器２に加えられ、全波整流され
た入力電圧は第１のトランス７の一次コイル８と第２の
トランス11の一次コイル12に印加される。トランジスタ
13がオフすると、第１のトランス７と第２のトランス11
との極性が逆転し、第１のトランス７の一次コイル８に
蓄えられた電磁エネルギは二次コイル14側に誘起し、こ
の誘起した電磁エネルギは第２のダイオード15を介して
エネルギ蓄積コンデンサ16に蓄えられる。この第２のダ
イオード15とエネルギ蓄積コンデンサ16からなる第１の
出力回路19の電圧は図２の（ｃ）のように示され、この
第１の出力回路19の出力電圧よりも第１のダイオードの
出力電圧が高くなる領域で同図の（ｂ）に示す交流電源
電流が流れる。
【００１７】前記トランジスタ13のオフ動作により、第
２のトランス11の一次コイル12に蓄えられた電磁エネル
ギは同トランス11の二次コイル18側に誘起され、第２の
出力回路24を介して負荷21に加えられる。
２のトランス11の一次コイル12に蓄えられた電磁エネル
ギは同トランス11の二次コイル18側に誘起され、第２の
出力回路24を介して負荷21に加えられる。
【００１８】この回路動作において、ダイオード17は第
１のダイオード10側の出力電圧と、第２のダイオード15
側の出力電圧、つまり、第１の出力回路19の出力電圧と
を常時比較し、交流電源１の周期変動により全波整流器
２の直流出力電圧が低下し、一次コイル８を経由して第
１のダイオード10から出力される直流電圧が第２のダイ
オード15側の出力電圧（第１の出力回路19側の出力電
圧）よりも低下したときには、第１の出力回路19側のエ
ネルギ蓄積コンデンサ16に蓄えられたエネルギを第２の
トランス11の一次コイル12側に供給して負荷への出力動
作を継続する。このとき、第１のトランス７の一次コイ
ル８と第１のダイオード10は待機状態となる。
１のダイオード10側の出力電圧と、第２のダイオード15
側の出力電圧、つまり、第１の出力回路19の出力電圧と
を常時比較し、交流電源１の周期変動により全波整流器
２の直流出力電圧が低下し、一次コイル８を経由して第
１のダイオード10から出力される直流電圧が第２のダイ
オード15側の出力電圧（第１の出力回路19側の出力電
圧）よりも低下したときには、第１の出力回路19側のエ
ネルギ蓄積コンデンサ16に蓄えられたエネルギを第２の
トランス11の一次コイル12側に供給して負荷への出力動
作を継続する。このとき、第１のトランス７の一次コイ
ル８と第１のダイオード10は待機状態となる。
【００１９】これに対し、交流電源１の周期変動によ
り、第１の出力回路19の出力電圧よりも第１のダイオー
ド10側の出力電圧が高くなると、ダイオード17は第１の
出力回路19を分離し、第１のトランス７の一次コイル８
側の回路を第２のトランス11の一次コイル12に接続し、
負荷への出力動作を継続する。このとき、第１の出力回
路19は待機状態となる。
り、第１の出力回路19の出力電圧よりも第１のダイオー
ド10側の出力電圧が高くなると、ダイオード17は第１の
出力回路19を分離し、第１のトランス７の一次コイル８
側の回路を第２のトランス11の一次コイル12に接続し、
負荷への出力動作を継続する。このとき、第１の出力回
路19は待機状態となる。
【００２０】本実施例によれば、装置スイッチオンの初
期動作時には、第１のダイオード10の出力側電圧と、第
１の出力回路19側の出力電圧とでは、第１のダイオード
10側の出力電圧が必ず高くなるので、交流電源１から全
波整流器２および第１のトランス７の一次コイル８を通
って流れる電流が第２のトランス11の一次コイル12側に
流れることとなり、エネルギ蓄積コンデンサ16に突入電
流が流れるということがなく、したがって、全波整流器
２のダイオードや第１のダイオード10等の回路素子の定
格を従来例に比べより小さくすることができ、これに伴
い、回路素子の小型化が可能となる。
期動作時には、第１のダイオード10の出力側電圧と、第
１の出力回路19側の出力電圧とでは、第１のダイオード
10側の出力電圧が必ず高くなるので、交流電源１から全
波整流器２および第１のトランス７の一次コイル８を通
って流れる電流が第２のトランス11の一次コイル12側に
流れることとなり、エネルギ蓄積コンデンサ16に突入電
流が流れるということがなく、したがって、全波整流器
２のダイオードや第１のダイオード10等の回路素子の定
格を従来例に比べより小さくすることができ、これに伴
い、回路素子の小型化が可能となる。
【００２１】また、本実施例では従来例の大容量で大型
の平滑コンデンサ５が全波整流器２の出力段に直接設け
る構成とは異なっており、この従来の平滑コンデンサ５
が削除されているので、図２の（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、交流電源電流の波形は交流電源電圧波形にほぼ相
似して入力交流電流の導通角が広くなり、装置の力率が
非常に良くなっている。
の平滑コンデンサ５が全波整流器２の出力段に直接設け
る構成とは異なっており、この従来の平滑コンデンサ５
が削除されているので、図２の（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、交流電源電流の波形は交流電源電圧波形にほぼ相
似して入力交流電流の導通角が広くなり、装置の力率が
非常に良くなっている。
【００２２】さらに、本実施例では、ダイオード17によ
り、第１の出力回路19側の出力電圧と第１のダイオード
10の出力電圧とを常時比較し、第１の出力回路19側の回
路と、一次コイル８側の回路とのうち、電圧が高い方の
回路を第２のトランス11の一次コイル12側に切り換え接
続するように構成したので、交流電源１の電圧低下時に
おいても、第１の出力回路19側の出力によって装置動作
が継続するので、入力電圧変動範囲が狭くなり、これに
より制御回路23の設計が容易になる。また、第１の出力
回路19の出力は、第２のトランス11にのみ供給されるの
で、回路動作の効率が大変優れたものとなる。さらに、
交流電源１の電圧が低下しても回路動作が停止すること
なく回路動作が継続するので、たとえ落雷等の事故によ
り、交流電源１の電力供給が瞬時的にストップしても、
第１の出力回路19のエネルギ蓄積コンデンサ16に蓄えら
れている電磁エネルギが第２のトランス11の一次コイル
12に供給されて回路動作が支障なく継続するので、入力
瞬停対策も十分に兼ね備えたものとなり、使用上の信頼
性も高い。
り、第１の出力回路19側の出力電圧と第１のダイオード
10の出力電圧とを常時比較し、第１の出力回路19側の回
路と、一次コイル８側の回路とのうち、電圧が高い方の
回路を第２のトランス11の一次コイル12側に切り換え接
続するように構成したので、交流電源１の電圧低下時に
おいても、第１の出力回路19側の出力によって装置動作
が継続するので、入力電圧変動範囲が狭くなり、これに
より制御回路23の設計が容易になる。また、第１の出力
回路19の出力は、第２のトランス11にのみ供給されるの
で、回路動作の効率が大変優れたものとなる。さらに、
交流電源１の電圧が低下しても回路動作が停止すること
なく回路動作が継続するので、たとえ落雷等の事故によ
り、交流電源１の電力供給が瞬時的にストップしても、
第１の出力回路19のエネルギ蓄積コンデンサ16に蓄えら
れている電磁エネルギが第２のトランス11の一次コイル
12に供給されて回路動作が支障なく継続するので、入力
瞬停対策も十分に兼ね備えたものとなり、使用上の信頼
性も高い。
【００２３】さらに、本実施例のエネルギ蓄積コンデン
サ16は従来例の平滑コンデンサ５よりも小さい容量のも
ので済み、突入電流を防止して回路素子の定格を小さく
できることと相俟って、装置の小型化と装置コストの低
減化を達成することができる。
サ16は従来例の平滑コンデンサ５よりも小さい容量のも
ので済み、突入電流を防止して回路素子の定格を小さく
できることと相俟って、装置の小型化と装置コストの低
減化を達成することができる。
【００２４】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、トランジスタ13がオフしたときに第２の出
力回路24から負荷21に駆動電圧が加えられるように構成
したが、トランジスタ13がオンしたとき、第２の出力回
路24から負荷21へ駆動電圧が加えられるように構成して
もよい。
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、トランジスタ13がオフしたときに第２の出
力回路24から負荷21に駆動電圧が加えられるように構成
したが、トランジスタ13がオンしたとき、第２の出力回
路24から負荷21へ駆動電圧が加えられるように構成して
もよい。
【００２５】また、上記実施例では交流電源１の交流電
圧を整流する整流器を全波整流器によって構成したが、
半波整流器によっても同様な回路動作を行わせることが
できる。
圧を整流する整流器を全波整流器によって構成したが、
半波整流器によっても同様な回路動作を行わせることが
できる。
【００２６】さらに、上記実施例ではワンウェースイッ
チ素子をダイオード10，15によって構成したが、これを
トランジスタ等のスイッチング素子を用いて構成しても
よい。また、回路切り換え素子をダイオード17によって
構成したが、これもトランジスタ等のスイッチング素子
を用いて構成することができる。
チ素子をダイオード10，15によって構成したが、これを
トランジスタ等のスイッチング素子を用いて構成しても
よい。また、回路切り換え素子をダイオード17によって
構成したが、これもトランジスタ等のスイッチング素子
を用いて構成することができる。
【００２７】さらに、図１に示す回路構成において、全
波整流器２のダイオードを高速タイプのダイオード（逆
電流が流れるときにダイオードをシャープにオフする特
性を備えたダイオード）で構成してもよく、この場合に
は、第１のワンウェースイッチ素子（図１では第１のダ
イオード１０）を省略することができる。この場合、ダ
イオード１７は、第１のトランス７の一次コイル８の他
端側の出力電圧とワンウェースイッチ素子として機能す
るダイオード１５側の出力電圧の大きさを比較し、第１
のトランス７の一次コイル８の他端側の出力電圧が大き
いときには交流電源１からエネルギを第２のトランス１
１の一次コイル２に供給し、その逆のときにはエネルギ
蓄積コンデンサ１６からエネルギを第２のトランス１１
の一次コイル１２に供給する回路切り換え素子として機
能する。
波整流器２のダイオードを高速タイプのダイオード（逆
電流が流れるときにダイオードをシャープにオフする特
性を備えたダイオード）で構成してもよく、この場合に
は、第１のワンウェースイッチ素子（図１では第１のダ
イオード１０）を省略することができる。この場合、ダ
イオード１７は、第１のトランス７の一次コイル８の他
端側の出力電圧とワンウェースイッチ素子として機能す
るダイオード１５側の出力電圧の大きさを比較し、第１
のトランス７の一次コイル８の他端側の出力電圧が大き
いときには交流電源１からエネルギを第２のトランス１
１の一次コイル２に供給し、その逆のときにはエネルギ
蓄積コンデンサ１６からエネルギを第２のトランス１１
の一次コイル１２に供給する回路切り換え素子として機
能する。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、交流電源電流の導通角
を広くして交流電源電流の波形を交流電源電圧の波形に
ほぼ相似させることができるので、装置の力率を大幅に
改善することができる。
を広くして交流電源電流の波形を交流電源電圧の波形に
ほぼ相似させることができるので、装置の力率を大幅に
改善することができる。
【００２９】また、装置スイッチオン時の初期動作時
に、入力突入電流の発生をなくすことができるので、そ
の分、回路素子の定格を小さくすることができ、回路素
子の小型化が可能となる。
に、入力突入電流の発生をなくすことができるので、そ
の分、回路素子の定格を小さくすることができ、回路素
子の小型化が可能となる。
【００３０】さらに、交流電源電圧が低下しても、エネ
ルギ蓄積コンデンサで蓄えた電磁エネルギを第２のトラ
ンジスタに加えて回路動作を継続することができるの
で、例えば落雷等の事故により、交流電源が瞬時的に停
止しても、支障なく回路動作が継続するので、入力瞬停
対策も万全なものとなる。
ルギ蓄積コンデンサで蓄えた電磁エネルギを第２のトラ
ンジスタに加えて回路動作を継続することができるの
で、例えば落雷等の事故により、交流電源が瞬時的に停
止しても、支障なく回路動作が継続するので、入力瞬停
対策も万全なものとなる。
【００３１】さらに、本発明は従来例とは異なり、整流
器の出力段に直接大容量の平滑コンデンサを設けること
を要せず、本発明の装置を構成するエネルギ蓄積コンデ
ンサは従来例の平滑コンデンサよりも小容量のもので済
むので、装置のより一層の小型化と装置コストの低減化
が可能となる。
器の出力段に直接大容量の平滑コンデンサを設けること
を要せず、本発明の装置を構成するエネルギ蓄積コンデ
ンサは従来例の平滑コンデンサよりも小容量のもので済
むので、装置のより一層の小型化と装置コストの低減化
が可能となる。
【図１】本発明に係るスイッチング電源装置の一実施例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図２】同実施例の装置の交流電源電圧と交流電源電流
と第１の出力回路19の出力電圧との関係を示すタイムチ
ャートである。
と第１の出力回路19の出力電圧との関係を示すタイムチ
ャートである。
【図３】従来の電源装置の回路説明図である。
【図４】図３に示す回路の交流電源電圧と平滑コンデン
サの放電電流および充電電圧の各波形を示す説明図であ
る。
サの放電電流および充電電圧の各波形を示す説明図であ
る。
１ 交流電源 ２ 全波整流器 ７ 第１のトランス 10 第１のダイオード 11 第２のトランス 13 トランジスタ 15 第２のダイオード 16 エネルギ蓄積コンデンサ 17 ダイオード 19 第１の出力回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 7/00 - 7/40 H02M 3/00 - 3/44
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源からの入力電圧を整流する整流
器と、一次コイルの一端側が前記整流器のホット側出力
端子に接続され二次コイルの一端側が前記整流器のコー
ルド側出力端子に接続された第１のトランスと、この第
１のトランスの一次コイルの他端側に接続されて順方向
駆動時のみオンする第１のワンウェースイッチ素子と、
第１のトランスの二次コイルの他端側に接続されて順方
向駆動時のみオンする第２のワンウェースイッチ素子
と、この第２のワンウェースイッチ素子を介して第１の
トランスの二次コイルからの電磁エネルギを蓄えるエネ
ルギ蓄積コンデンサと、第１のワンウェースイッチ素子
の出力端側と前記整流器のコールド側出力端子間に直列
に接続された第２のトランスの一次コイルおよび制御ス
イッチと、第１と第２の両ワンウェースイッチ素子側の
出力電圧の大きさを比較し、第１のワンウェースイッチ
素子側の出力電圧が大きいときには交流電源からエネル
ギを、その逆のときにはエネルギ蓄積コンデンサからエ
ネルギを第２のトランスの一次コイルに供給する回路切
り換え素子とを有し、第２のトランスの二次コイル側か
ら出力を取り出す構成としたスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 交流電源からの入力電圧を整流する高速
タイプのダイオードで構成された整流器と、一次コイル
の一端側が前記整流器のホット側出力端子に接続され二
次コイルの一端側が前記整流器のコールド側出力端子に
接続された第１のトランスと、この第１のトランスの二
次コイルの他端側に接続されて順方向駆動時のみオンす
るワンウェースイッチ素子と、このワンウェースイッチ
素子を介して第１のトランスの二次コイルからの電磁エ
ネルギを蓄えるエネルギ蓄積コンデンサと、ワンウェー
スイッチ素子の出力端側と前記整流器のコールド側出力
端子間に直列に接続された第２のトランスの一次コイル
および制御スイッチと、前記第１のトランスの一次コイ
ルの他端側の出力電圧とワンウェースイッチ素子側の出
力電圧の大きさを比較し、第１のトランスの一次コイル
の他端側の出力電圧が大きいときには交流電源からエネ
ルギを、その逆のときにはエネルギ蓄積コンデンサから
エネルギを第２のトランスの一次コイルに供給する回路
切り換え素子を有し、第２のトランスの二次コイル側か
ら出力を取り出す構成としたスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35132592A JP2903919B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35132592A JP2903919B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06178544A JPH06178544A (ja) | 1994-06-24 |
| JP2903919B2 true JP2903919B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=18416540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35132592A Expired - Fee Related JP2903919B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903919B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3199798B1 (en) | 2013-04-11 | 2021-03-10 | Denso Corporation | Ignition control apparatus for internal combustion engine |
| KR102466557B1 (ko) * | 2018-02-08 | 2022-11-14 | 스마트론파워(주) | 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터 |
-
1992
- 1992-12-07 JP JP35132592A patent/JP2903919B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06178544A (ja) | 1994-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |