JP3094625B2 - Switching power supply circuit - Google Patents
Switching power supply circuitInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はスイッチング電源回路
に関し、特にたとえばコモンモードノイズ抑制回路を内
蔵する、新規なスイッチング電源回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply circuit, and more particularly to a novel switching power supply circuit having a built-in common mode noise suppression circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種のスイッチング電源回路では、ス
イッチングトランジスタのオン・オフ動作に起因してス
イッチングノイズが発生する。スイッチングノイズに
は、コモンモードノイズとノーマルモードノイズとがあ
り、特に、信号ラインとアースラインの両方に流れるコ
モンモードノイズを除去するために、特別の素子を付加
する必要があった。2. Description of the Related Art In this type of switching power supply circuit, switching noise is generated due to the on / off operation of a switching transistor. Switching noise includes common mode noise and normal mode noise. In particular, it has been necessary to add a special element in order to remove common mode noise flowing through both the signal line and the ground line.
【0003】たとえば、図5に示す従来のスイッチング
電源回路1では、たとえばトロイダルコイルのようなコ
モンモードチョークコイル2,たとえば3端子コンデン
サのようなラインバイパスコンデンサ3およびアースイ
ンダクタ4を組み込んでノイズ源であるスイッチングト
ランジスタ5から矢印で示すように伝わるコモンモード
ノイズを除去していた。For example, in a conventional switching power supply circuit 1 shown in FIG. 5, a common mode choke coil such as a toroidal coil 2, a line bypass capacitor 3 such as a three-terminal capacitor, and a ground inductor 4 are incorporated and used as a noise source. Common mode noise transmitted as shown by an arrow from a certain switching transistor 5 has been removed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチング電
源回路1では、コモンモードチョークコイル2,ライン
バイパスコンデンサ3およびアースインダクタ4によっ
てコモンモードノイズを除去できるが、発熱やその他の
点で別の問題を生じることがあった。それゆえに、この
発明の主たる目的は、別の問題を生じることなく、簡単
にコモンモードノイズを抑制できる、スイッチング電源
回路を提供することである。In the conventional switching power supply circuit 1, common mode noise can be removed by the common mode choke coil 2, the line bypass capacitor 3 and the ground inductor 4, but there is another problem in heat generation and other points. May have occurred. Therefore, a main object of the present invention is to provide a switching power supply circuit that can easily suppress common mode noise without causing another problem.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明は、ライン電
源、ライン電源からの交流を整流する整流手段、整流手
段出力に接続されるかつ放熱フィンが熱結合されたスイ
ッチングトランジスタ、およびスイッチングトランジス
タと放熱フィンとの間の浮遊容量に対して並列接続され
たコイルとコンデンサとの直列回路を有する並列共振回
路であって、その並列共振周波数がコモンモードノイズ
の基本波の周波数に一致するように設定されている並列
共振回路を備える、スイッチング電源回路である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a line power supply, a rectifying means for rectifying an alternating current from the line power supply, a switching transistor connected to an output of the rectifying means and having a heat radiation fin thermally coupled thereto, and a switching transistor and a heat radiation parallel resonance times that have a series circuit of a parallel-connected coil and capacitor with respect to the stray capacitance between the fins
A switching power supply circuit including a parallel resonance circuit , wherein the parallel resonance frequency is set to be equal to a frequency of a fundamental wave of common mode noise.
【0006】[0006]
【作用】スイッチングトランジスタと放熱フィンとの間
の浮遊容量と、インダクタとコンデンサとの直列回路と
によって、その共振周波数がコモンモードノイズの基本
波の周波数に一致する並列共振回路を構成する。したが
って、この並列共振回路によってラインアースからコモ
ンモードノイズ成分が回路内に戻るのが阻止される。According to the present invention, a stray capacitance between a switching transistor and a radiation fin and a series circuit of an inductor and a capacitor constitute a parallel resonance circuit whose resonance frequency matches the frequency of a fundamental wave of common mode noise. Therefore, this parallel resonance circuit prevents the common mode noise component from returning from the line ground into the circuit.
【0007】[0007]
【発明の効果】この発明によれば、スイッチングトラン
ジスタと放熱フィンとの間の浮遊容量に対してインダク
タとコンデンサとの直列回路を並列接続するだけで、コ
モンモードノイズ成分の戻りを少なくできるので、発熱
やその他の点で別の問題を生じることなく、簡単にコモ
ンモードノイズを抑制できる。According to the present invention, the return of the common mode noise component can be reduced only by connecting the series circuit of the inductor and the capacitor in parallel with the stray capacitance between the switching transistor and the radiation fin. Common mode noise can be easily suppressed without generating another problem in terms of heat generation and other points.
【0008】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
【0009】[0009]
【実施例】図1を参照して、この実施例のスイッチング
電源回路10は、シャーシあるいはフレーム12の内部
に収納される全波整流回路14を含む。全波整流回路1
4の入力には、フレーム12に設けられた入力端子16
aおよび16bが接続され、出力には、トランス18の
1次巻線18aおよびスイッチングトランジスタ20が
直列に、そして平滑コンデンサ22が並列にそれぞれ接
続される。Referring to FIG. 1, a switching power supply circuit 10 according to this embodiment includes a full-wave rectifier circuit 14 housed inside a chassis or a frame 12. Full-wave rectifier circuit 1
4 is connected to an input terminal 16 provided on the frame 12.
The primary winding 18a of the transformer 18 and the switching transistor 20 are connected in series, and the smoothing capacitor 22 is connected in parallel to the output.
【0010】スイッチングトランジスタ20には、図2
からよくわかるように、フレーム12に接続された放熱
フィン24が絶縁シート26を介して熱結合され、ま
た、スイッチングトランジスタ20と放熱フィン24と
の間には、コイル28とコンデンサ30との直列回路3
2が接続される。したがって、スイッチングトランジス
タ20と放熱フィン24との間には、その間に生じる浮
遊容量CS と直列回路32とによって、たとえば図3で
等価的に示されるような並列共振回路34が構成され
る。なお、この並列共振回路34の共振周波数(インピ
ーダンスが無限大となる周波数)は、たとえば図4に示
すように、コモンモードノイズの基本波の周波数に一致
するように設定される。As shown in FIG.
As can be clearly understood from the figure, the radiating fins 24 connected to the frame 12 are thermally coupled via the insulating sheet 26, and a series circuit of a coil 28 and a capacitor 30 is provided between the switching transistor 20 and the radiating fins 24. 3
2 are connected. Therefore, between the switching transistor 20 and the radiation fin 24, a parallel resonance circuit 34 equivalently shown in FIG. 3, for example, is formed by the stray capacitance C S and the series circuit 32 generated therebetween. The resonance frequency (frequency at which the impedance becomes infinite) of the parallel resonance circuit 34 is set to match the frequency of the fundamental wave of the common mode noise, for example, as shown in FIG.
【0011】また、トランス18の2次巻線18bに
は、ダイオード36および38、コイル40ならびに平
滑コンデンサ42からなる公知の整流回路44が接続さ
れ、整流回路44の出力には、フレーム12に設けられ
た出力端子46aおよび46bが接続される。先の入力
端子16aおよび16bには、たとえばトロイダルコイ
ルのようなコモンモードチョークコイル48を介してラ
イン電源50が接続される。また、コモンモードチョー
クコイル48には並列にたとえば3端子コンデンサのよ
うなラインバイパスコンデンサ52aおよび52bが接
続され、ラインアース54がアースインダクタ56を介
してフレーム12と接続される。The secondary winding 18b of the transformer 18 is connected to a known rectifier circuit 44 composed of diodes 36 and 38, a coil 40 and a smoothing capacitor 42. The output of the rectifier circuit 44 is provided on the frame 12. Output terminals 46a and 46b are connected. A line power supply 50 is connected to the input terminals 16a and 16b via a common mode choke coil 48 such as a toroidal coil. Line bypass capacitors 52a and 52b such as three-terminal capacitors are connected in parallel to the common mode choke coil 48, and a line ground 54 is connected to the frame 12 via a ground inductor 56.
【0012】ライン電源50をオンすると、交流電圧が
コモンモードチョークコイル48、入力端子16aおよ
び16bを通して全波整流回路14に与えられる。全波
整流回路14では、与えられた交流電圧が全波整流され
て直流に変換され、この直流が、平滑コンデンサ22に
よって平滑化された後、スイッチングトランジスタ20
に与えられる。スイッチングトランジスタ20は、その
ベースに印加されるスイッチングパルス(図示せず)に
よってオン・オフされる。したがって、トランス18の
2次巻線18bに交流電圧が生じ、これが整流回路44
によって再び直流に変換され、出力端子46aおよび4
6bに接続された負荷58に与えられる。When the line power supply 50 is turned on, an AC voltage is supplied to the full-wave rectifier circuit 14 through the common mode choke coil 48 and the input terminals 16a and 16b. In the full-wave rectifier circuit 14, the applied AC voltage is subjected to full-wave rectification and converted into direct current. This direct current is smoothed by the smoothing capacitor 22 and then the switching transistor 20.
Given to. The switching transistor 20 is turned on / off by a switching pulse (not shown) applied to its base. Therefore, an AC voltage is generated in the secondary winding 18b of the transformer 18, and this voltage is generated by the rectifier circuit 44.
Is again converted to direct current, and the output terminals 46a and 4
6b.
【0013】スイッチングトランジスタ20で発生した
ノイズは図1中矢印で示すように流れるが、この実施例
によれば、並列共振回路34の共振周波数がコモンモー
ドノイズの基本波の周波数に一致するように設定されて
いるので(図4)、コモンモードノイズの基本波成分は
並列共振回路34で遮断され、スイッチングトランジス
タ20すなわち電源回路に戻ることはない。したがっ
て、ラインアース54から戻るコモンモードノイズ成分
が大幅に低減され、コモンモードノイズをほぼ抑制する
ことができる。Although the noise generated by the switching transistor 20 flows as shown by the arrow in FIG. 1, according to this embodiment, the resonance frequency of the parallel resonance circuit 34 matches the frequency of the fundamental wave of the common mode noise. Since it is set (FIG. 4), the fundamental wave component of the common mode noise is cut off by the parallel resonance circuit 34, and does not return to the switching transistor 20, that is, the power supply circuit. Therefore, the common mode noise component returning from the line ground 54 is greatly reduced, and the common mode noise can be substantially suppressed.
【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】スイッチングトランジスタに放熱フィンを取り
付けた状態を図解的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a state in which a radiation fin is attached to the switching transistor.
【図3】並列共振回路を示す等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a parallel resonance circuit.
【図4】並列共振回路の共振周波数とコモンモードノイ
ズの周波数スペクトラムとの関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a resonance frequency of a parallel resonance circuit and a frequency spectrum of common mode noise.
【図5】従来技術を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional technique.
10 …スイッチング電源回路 12 …フレーム 14 …全波整流回路 18 …トランス 20 …スイッチングトランジスタ 22 …平滑コンデンサ 24 …放熱フィン 44 …整流回路 48 …コモンモードチョークコイル 50 …ライン電源 52a,52b …ラインバイパスコンデンサ 54 …ラインアース 56 …アースインダクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Switching power supply circuit 12 ... Frame 14 ... Full-wave rectifier circuit 18 ... Transformer 20 ... Switching transistor 22 ... Smoothing capacitor 24 ... Radiation fin 44 ... Rectifier circuit 48 ... Common mode choke coil 50 ... Line power supply 52a, 52b ... Line bypass capacitor 54 ... line earth 56 ... earth inductor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/00 - 7/40 H02M 1/12 H02M 3/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/ 00-7/40 H02M 1/12 H02M 3/28
Claims (1)
されたスイッチングトランジスタ、および前記スイッチ
ングトランジスタと前記放熱フィンとの間の浮遊容量に
対して並列接続されたコイルとコンデンサとの直列回路
を有する並列共振回路であって、その並列共振周波数が
コモンモードノイズの基本波の周波数に一致するように
設定されている並列共振回路を備える、スイッチング電
源回路。1. A line power supply, rectifying means for rectifying an alternating current from the line power supply, a switching transistor connected to an output of the rectifying means and having a heat radiation fin thermally coupled thereto, and between the switching transistor and the heat radiation fin. a parallel resonant circuit have a series circuit of a parallel-connected coil and capacitor with respect to the stray capacitance of a parallel to the parallel resonance frequency is set to match the frequency of the fundamental wave of common mode noise A switching power supply circuit including a resonance circuit.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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