JP3417149B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源を昇圧チョッ
パ回路を用いて平滑化する電源装置に関するものであ
る。
パ回路を用いて平滑化する電源装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の昇圧チョッパ回路を用いた電源装
置は、図６に示すような回路で構成され、全波整流器Ｄ
Ｂで商用電源ＡＣを整流し、整流された出力を昇圧チョ
ッパ回路２に入力し、昇圧チョッパ回路２中の平滑用コ
ンデンサＣ2 の電圧を出力する。
置は、図６に示すような回路で構成され、全波整流器Ｄ
Ｂで商用電源ＡＣを整流し、整流された出力を昇圧チョ
ッパ回路２に入力し、昇圧チョッパ回路２中の平滑用コ
ンデンサＣ2 の電圧を出力する。
【０００３】この昇圧チョッパ回路２は、全波整流器Ｄ
Ｂの出力間に、巻線抵抗Ｒ1 及びインダクタンス成分Ｌ
1aからなるチョークコイルＬ1 とスイッチング素子ＳＷ
1 とを直列接続し、ＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｓ
Ｗ1 の両端（ドレイン・ソース間）に平滑用コンデンサ
Ｃ2 を介する形でダイオードＤ1 を接続した構成となっ
ている。ここで、ダイオードＤ1 は、チョークコイルＬ
1 に蓄積されたエネルギを放出するための経路を形成す
るために設けてある。また、チョークコイルＬ 1 は二次
巻線ｎ2 を有し、二次巻線の一端は制御回路１に接続し
てある。
Ｂの出力間に、巻線抵抗Ｒ1 及びインダクタンス成分Ｌ
1aからなるチョークコイルＬ1 とスイッチング素子ＳＷ
1 とを直列接続し、ＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｓ
Ｗ1 の両端（ドレイン・ソース間）に平滑用コンデンサ
Ｃ2 を介する形でダイオードＤ1 を接続した構成となっ
ている。ここで、ダイオードＤ1 は、チョークコイルＬ
1 に蓄積されたエネルギを放出するための経路を形成す
るために設けてある。また、チョークコイルＬ 1 は二次
巻線ｎ2 を有し、二次巻線の一端は制御回路１に接続し
てある。
【０００４】スイッチング素子ＳＷ1 のゲートは制御回
路１と接続されていて、スイッチング素子ＳＷ1 は制御
回路１によってオン・オフ制御される。以下に、昇圧チ
ョッパ回路２の動作について詳しく説明する。昇圧チョ
ッパ回路２において、スイッチング素子ＳＷ1 がオンし
ている時は、チョークコイルＬ1 にエネルギが蓄積され
る。ここで、スイッチング素子ＳＷ1のオン時間は制御
回路１により制御され、制御回路１からの信号でスイッ
チング素子ＳＷ1 がオフすると、チョークコイルＬ1 に
蓄積されたエネルギは、全波整流器ＤＢの出力に重畳し
てダイオードＤ1 を介して平滑用コンデンサＣ2 に充電
され、平滑用コンデンサＣ2 の両端に昇圧電圧を発生す
る。
路１と接続されていて、スイッチング素子ＳＷ1 は制御
回路１によってオン・オフ制御される。以下に、昇圧チ
ョッパ回路２の動作について詳しく説明する。昇圧チョ
ッパ回路２において、スイッチング素子ＳＷ1 がオンし
ている時は、チョークコイルＬ1 にエネルギが蓄積され
る。ここで、スイッチング素子ＳＷ1のオン時間は制御
回路１により制御され、制御回路１からの信号でスイッ
チング素子ＳＷ1 がオフすると、チョークコイルＬ1 に
蓄積されたエネルギは、全波整流器ＤＢの出力に重畳し
てダイオードＤ1 を介して平滑用コンデンサＣ2 に充電
され、平滑用コンデンサＣ2 の両端に昇圧電圧を発生す
る。
【０００５】チョークコイルＬ1 に蓄積されていたエネ
ルギがなくなり、チョークコイルＬ 1 に流れる電流ＩL
が零になるとチョークコイルＬ1 の二次巻線ｎ2 に流れ
る電流も零になるので、制御回路１によって電流ＩL が
零になったことを検出し、制御回路１はスイッチング素
子ＳＷ1 のゲート（Ｇ）にオン信号を送る。ここで、チ
ョークコイルＬ1 に巻線抵抗Ｒ1 が無い場合における電
流ＩL の理想的な動作波形を図７（ｃ）に、スイッチン
グ素子ＳＷ1 のドレイン（Ｄ）・ソース（Ｓ）間に流れ
る電流ＩS の理想的な動作波形を図７（ａ）に、ダイオ
ードＤ1 に流れる電流ＩD の理想的な動作波形を図７
（ｂ）に、夫々示す。
ルギがなくなり、チョークコイルＬ 1 に流れる電流ＩL
が零になるとチョークコイルＬ1 の二次巻線ｎ2 に流れ
る電流も零になるので、制御回路１によって電流ＩL が
零になったことを検出し、制御回路１はスイッチング素
子ＳＷ1 のゲート（Ｇ）にオン信号を送る。ここで、チ
ョークコイルＬ1 に巻線抵抗Ｒ1 が無い場合における電
流ＩL の理想的な動作波形を図７（ｃ）に、スイッチン
グ素子ＳＷ1 のドレイン（Ｄ）・ソース（Ｓ）間に流れ
る電流ＩS の理想的な動作波形を図７（ａ）に、ダイオ
ードＤ1 に流れる電流ＩD の理想的な動作波形を図７
（ｂ）に、夫々示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
チョークコイルＬ1 には、図６に示すように、インダク
タンス成分Ｌ1aの他に巻線抵抗Ｒ1 、チョークコイルＬ
1 の巻線浮遊容量よりなる第１の浮遊容量Ｃ3 ，チョー
クコイルＬ1 の出力端と全波整流器ＤＢのグランド端と
の間に存在する容量成分よりなる第２の浮遊容量Ｃ4 が
存在するため、スイッチング素子ＳＷ1 オン時に、スイ
ッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソース間には、図８
（ａ）に示す瞬間的に大きなスパイク状のスパイク電流
（ＩSH）が流れる場合がある。このスパイク電流は、チ
ョークコイルＬ1 の一次巻線ｎ1 の巻線数、インダクタ
ンス成分Ｌ1aが大きい場合や、チョークコイルＬ1 の各
浮遊容量Ｃ3 、Ｃ4 が大きい場合に、大きくなる事が実
験的に確かめられている。
チョークコイルＬ1 には、図６に示すように、インダク
タンス成分Ｌ1aの他に巻線抵抗Ｒ1 、チョークコイルＬ
1 の巻線浮遊容量よりなる第１の浮遊容量Ｃ3 ，チョー
クコイルＬ1 の出力端と全波整流器ＤＢのグランド端と
の間に存在する容量成分よりなる第２の浮遊容量Ｃ4 が
存在するため、スイッチング素子ＳＷ1 オン時に、スイ
ッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソース間には、図８
（ａ）に示す瞬間的に大きなスパイク状のスパイク電流
（ＩSH）が流れる場合がある。このスパイク電流は、チ
ョークコイルＬ1 の一次巻線ｎ1 の巻線数、インダクタ
ンス成分Ｌ1aが大きい場合や、チョークコイルＬ1 の各
浮遊容量Ｃ3 、Ｃ4 が大きい場合に、大きくなる事が実
験的に確かめられている。
【０００７】ここで、スパイク電流が、フィルタ用コン
デンサＣ1 と第１の浮遊容量Ｃ3 と第２の浮遊容量Ｃ4
と巻線抵抗Ｒ1 との影響でどのようにして流れるのか、
その過程を、第２の浮遊容量Ｃ4 を無視した場合と第１
の浮遊容量Ｃ3 を無視した場合とに分けて以下に説明す
る。 （１）第２の浮遊容量Ｃ4 を無視した場合 図６において第２の浮遊容量Ｃ4 を無視した場合を考え
る。
デンサＣ1 と第１の浮遊容量Ｃ3 と第２の浮遊容量Ｃ4
と巻線抵抗Ｒ1 との影響でどのようにして流れるのか、
その過程を、第２の浮遊容量Ｃ4 を無視した場合と第１
の浮遊容量Ｃ3 を無視した場合とに分けて以下に説明す
る。 （１）第２の浮遊容量Ｃ4 を無視した場合 図６において第２の浮遊容量Ｃ4 を無視した場合を考え
る。
【０００８】スイッチング素子ＳＷ1 がオフしている状
態では、チョークコイルＬ1 に蓄積されたエネルギは平
滑用コンデンサＣ2 に充電されていくが、ダイオードＤ
1 のオン電圧をＶD 、チョークコイルＬ1 に蓄積された
エネルギによるチョークコイルＬ1 の起電力をＶL 、平
滑用コンデンサＣ2 の両端電圧（つまり、出力電圧）を
Ｖout 、フィルタ用コンデンサＣ1 の両端電圧をＥとす
ると、 Ｖout ＋ＶD ＝Ｅ＋ＶL となった時、ダイオードＤ1 に流れる電流ＩD は零（Ｉ
D ＝０）となり、ダイオードＤ1 は非導通状態となる。
態では、チョークコイルＬ1 に蓄積されたエネルギは平
滑用コンデンサＣ2 に充電されていくが、ダイオードＤ
1 のオン電圧をＶD 、チョークコイルＬ1 に蓄積された
エネルギによるチョークコイルＬ1 の起電力をＶL 、平
滑用コンデンサＣ2 の両端電圧（つまり、出力電圧）を
Ｖout 、フィルタ用コンデンサＣ1 の両端電圧をＥとす
ると、 Ｖout ＋ＶD ＝Ｅ＋ＶL となった時、ダイオードＤ1 に流れる電流ＩD は零（Ｉ
D ＝０）となり、ダイオードＤ1 は非導通状態となる。
【０００９】この時、理想的には、制御回路１によって
スイッチング素子ＳＷ1 は瞬時にオンすることが望まし
いが、実際にはＩD ＝０の時点からスイッチング素子Ｓ
Ｗ1のゲート（Ｇ）にオン信号が入るまでには遅れ時間
ｔstがある。このため、図６の回路のスイッチング素子
ＳＷ1 がオンする直前における図６の回路の等価回路
は、図９に示すように、電圧Ｅの直流電源にチョークコ
イルＬ1 のインダクタンス成分Ｌ1a及び巻線抵抗Ｒ1 と
第１の浮遊容量Ｃ3 とが直列接続されたＬＣＲ直列共振
回路となる。
スイッチング素子ＳＷ1 は瞬時にオンすることが望まし
いが、実際にはＩD ＝０の時点からスイッチング素子Ｓ
Ｗ1のゲート（Ｇ）にオン信号が入るまでには遅れ時間
ｔstがある。このため、図６の回路のスイッチング素子
ＳＷ1 がオンする直前における図６の回路の等価回路
は、図９に示すように、電圧Ｅの直流電源にチョークコ
イルＬ1 のインダクタンス成分Ｌ1a及び巻線抵抗Ｒ1 と
第１の浮遊容量Ｃ3 とが直列接続されたＬＣＲ直列共振
回路となる。
【００１０】このようなＬＣＲ直列共振回路において
は、第１の浮遊容量Ｃ3 の両端電圧の初期値ＶC3は、Ｖ
C3＝Ｖout ＋ＶD であり、また、スイッチング素子ＳＷ
1 のドレイン・ソース間電圧をＶSWとすると、ＶSWはＶ
C3に等しい。従って、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイ
ン・ソース間電圧は、図１０に示すように初期値がＶSW
＝Ｖout ＋ＶD であり、（ＶSWは）時間とともに減少ま
たは減衰振動して定常状態ではＶSW＝Ｅとなる。
は、第１の浮遊容量Ｃ3 の両端電圧の初期値ＶC3は、Ｖ
C3＝Ｖout ＋ＶD であり、また、スイッチング素子ＳＷ
1 のドレイン・ソース間電圧をＶSWとすると、ＶSWはＶ
C3に等しい。従って、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイ
ン・ソース間電圧は、図１０に示すように初期値がＶSW
＝Ｖout ＋ＶD であり、（ＶSWは）時間とともに減少ま
たは減衰振動して定常状態ではＶSW＝Ｅとなる。
【００１１】ところで、ＬＣＲ直列共振回路では、
Ｒ1 ，Ｌ1a，Ｃ3 の値により第１の浮遊容量Ｃ3 の両端
電圧（つまり、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソ
ース間電圧）の動作波形が異なる。その動作波形を図１
０（ａ）〜（ｃ）に示す。例えば、Ｒ1 ＞２√（Ｌ1a／
Ｃ3 ）の場合、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソ
ース間電圧は、図１０（ａ）に示すように変化し、前述
の遅れ時間ｔstのために図１０（ａ）中のＰ点でスイッ
チング素子ＳＷ1 がオンしたとすると、スイッチング素
子ＳＷ1 のドレイン・ソース間にはＶSWP なる電圧がか
かった状態でオンすることになるので、スイッチング素
子ＳＷ1 のドレインからソースへ図８（ａ）に示すよう
なスパイク電流が流れる。
Ｒ1 ，Ｌ1a，Ｃ3 の値により第１の浮遊容量Ｃ3 の両端
電圧（つまり、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソ
ース間電圧）の動作波形が異なる。その動作波形を図１
０（ａ）〜（ｃ）に示す。例えば、Ｒ1 ＞２√（Ｌ1a／
Ｃ3 ）の場合、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソ
ース間電圧は、図１０（ａ）に示すように変化し、前述
の遅れ時間ｔstのために図１０（ａ）中のＰ点でスイッ
チング素子ＳＷ1 がオンしたとすると、スイッチング素
子ＳＷ1 のドレイン・ソース間にはＶSWP なる電圧がか
かった状態でオンすることになるので、スイッチング素
子ＳＷ1 のドレインからソースへ図８（ａ）に示すよう
なスパイク電流が流れる。
【００１２】それに対し、Ｒ1 ＜２√（Ｌ1a／Ｃ3 ）の
場合、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソース間電
圧は、図１０（ｃ）に示すように振動変化する。遅れ時
間ｔ stが図１０（ａ）の場合と同じであり、例えば、図
１０（ｃ）中のＱ点でスイッチング素子ＳＷ1 がオンし
たとするとスイッチング素子ＳＷ1 にはＶSWQ なる電圧
がかかる。つまり、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン
・ソース間電圧は振動しているので、その電圧が小さな
時点でスイッチング素子ＳＷ1 がオンするようにすれ
ば、ＶSWP ＞ＶSWQ となるのでＲ1 ＜２√（Ｌ1a／
Ｃ3 ）の場合の方がスパイク電流は抑制される。
場合、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン・ソース間電
圧は、図１０（ｃ）に示すように振動変化する。遅れ時
間ｔ stが図１０（ａ）の場合と同じであり、例えば、図
１０（ｃ）中のＱ点でスイッチング素子ＳＷ1 がオンし
たとするとスイッチング素子ＳＷ1 にはＶSWQ なる電圧
がかかる。つまり、スイッチング素子ＳＷ1 のドレイン
・ソース間電圧は振動しているので、その電圧が小さな
時点でスイッチング素子ＳＷ1 がオンするようにすれ
ば、ＶSWP ＞ＶSWQ となるのでＲ1 ＜２√（Ｌ1a／
Ｃ3 ）の場合の方がスパイク電流は抑制される。
【００１３】（２）第１の浮遊容量Ｃ3 を無視した場合
図６において第１の浮遊容量Ｃ3 を無視した場合を考え
る。この場合、スイッチング素子ＳＷ1 がオンする直前
の図６の回路の等価回路は、図１１に示すように、チョ
ークコイルＬ1 のインダクタンス成分Ｌ1aおよび巻線抵
抗Ｒ1 と第２の浮遊容量Ｃ4 とが直列接続された閉回路
よりなるＬＣＲ直列回路となる。
る。この場合、スイッチング素子ＳＷ1 がオンする直前
の図６の回路の等価回路は、図１１に示すように、チョ
ークコイルＬ1 のインダクタンス成分Ｌ1aおよび巻線抵
抗Ｒ1 と第２の浮遊容量Ｃ4 とが直列接続された閉回路
よりなるＬＣＲ直列回路となる。
【００１４】このようなＬＣＲ直列回路では、第２の浮
遊容量Ｃ4 の両端電圧の初期値は、ＶL （＝Ｖout ＋Ｖ
D −Ｅ）であり、Ｒ1 ＜２√（Ｌ1a／Ｃ4 ）の場合、第
２の浮遊容量Ｃ4 の両端の電圧は時間経過に伴い、図１
０（ｃ）と同様に減衰振動するので、（１）の場合、ス
パイク電流を抑制できる。したがって、図６の回路にお
いてフィルタ用コンデンサＣ1 の容量が、第１の浮遊容
量Ｃ3 、第２の浮遊容量Ｃ4 よりも十分大きいとすれ
ば、第１の浮遊容量Ｃ3 と第２の浮遊容量Ｃ4 の合成浮
遊容量とチョークコイルＬ1 のインダクタンス成分Ｌ1a
および巻線抵抗Ｒ1 に起因した振動動作が生じると考え
られる。
遊容量Ｃ4 の両端電圧の初期値は、ＶL （＝Ｖout ＋Ｖ
D −Ｅ）であり、Ｒ1 ＜２√（Ｌ1a／Ｃ4 ）の場合、第
２の浮遊容量Ｃ4 の両端の電圧は時間経過に伴い、図１
０（ｃ）と同様に減衰振動するので、（１）の場合、ス
パイク電流を抑制できる。したがって、図６の回路にお
いてフィルタ用コンデンサＣ1 の容量が、第１の浮遊容
量Ｃ3 、第２の浮遊容量Ｃ4 よりも十分大きいとすれ
ば、第１の浮遊容量Ｃ3 と第２の浮遊容量Ｃ4 の合成浮
遊容量とチョークコイルＬ1 のインダクタンス成分Ｌ1a
および巻線抵抗Ｒ1 に起因した振動動作が生じると考え
られる。
【００１５】前述のようにスパイク電流のピーク値は、
スイッチング素子ＳＷ1 がオンする瞬間にスイッチング
素子ＳＷ1 の両端（ドレイン・ソース間）にかかってい
る電圧の大きさで決まり、その電圧の大きさは、Ｒ1 ＜
２√（Ｌ1a／（Ｃ3 ＋Ｃ4 ））の条件下で自由振動が生
じる場合には、チョークコイルＬ1 のインダクタンス成
分Ｌ1aおよび巻線抵抗Ｒ1 と第１の浮遊容量Ｃ3 と第２
の浮遊容量Ｃ4 および商用電源ＡＣの電圧で決まる振動
波形と、ダイオードＤ1 に流れる電流ＩD がＩ D ＝０と
なった時点からスイッチング素子ＳＷ1 のゲートにオン
信号が入るまでの遅れ時間（ｔst）によって決まる。
スイッチング素子ＳＷ1 がオンする瞬間にスイッチング
素子ＳＷ1 の両端（ドレイン・ソース間）にかかってい
る電圧の大きさで決まり、その電圧の大きさは、Ｒ1 ＜
２√（Ｌ1a／（Ｃ3 ＋Ｃ4 ））の条件下で自由振動が生
じる場合には、チョークコイルＬ1 のインダクタンス成
分Ｌ1aおよび巻線抵抗Ｒ1 と第１の浮遊容量Ｃ3 と第２
の浮遊容量Ｃ4 および商用電源ＡＣの電圧で決まる振動
波形と、ダイオードＤ1 に流れる電流ＩD がＩ D ＝０と
なった時点からスイッチング素子ＳＷ1 のゲートにオン
信号が入るまでの遅れ時間（ｔst）によって決まる。
【００１６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、ゼロ電流を検出してスイッチング素
子をオンさせる昇圧チョッパ回路を有する電源装置にお
けるスパイク状のスイッチング電流を抑制し、雑音や回
路損失を低減した電源装置を提供することにある。
あり、その目的は、ゼロ電流を検出してスイッチング素
子をオンさせる昇圧チョッパ回路を有する電源装置にお
けるスパイク状のスイッチング電流を抑制し、雑音や回
路損失を低減した電源装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、商用電源を整流する整流回路
と、該整流回路の出力に接続されるチョークコイル及び
スイッチング素子及びダイオード及び平滑コンデンサで
構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョークコイルに
流れる電流を検出し、検出された電流が零ならば前記ス
イッチング素子にオン信号を与え、また別途定められた
オフ信号を与える制御回路とからなる電源装置におい
て、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダクタンス
値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの出力端
と前記整流回路のグランド端との間に存在する容量成分
値が、前記スイッチング素子の両端に印加される電圧が
振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以
下になるように設定され、前記チョークコイルを２つに
分割して直列接続し、スイッチング素子から離れた方の
チョークコイルに二次巻線を設け、該二次巻線よりチョ
ークコイルに流れる電流を検出することを特徴とする。
目的を達成するために、商用電源を整流する整流回路
と、該整流回路の出力に接続されるチョークコイル及び
スイッチング素子及びダイオード及び平滑コンデンサで
構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョークコイルに
流れる電流を検出し、検出された電流が零ならば前記ス
イッチング素子にオン信号を与え、また別途定められた
オフ信号を与える制御回路とからなる電源装置におい
て、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダクタンス
値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの出力端
と前記整流回路のグランド端との間に存在する容量成分
値が、前記スイッチング素子の両端に印加される電圧が
振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以
下になるように設定され、前記チョークコイルを２つに
分割して直列接続し、スイッチング素子から離れた方の
チョークコイルに二次巻線を設け、該二次巻線よりチョ
ークコイルに流れる電流を検出することを特徴とする。
【００１８】
【００１９】請求項２の発明は、商用電源を整流する整
流回路と、該整流回路の出力に接続されるチョークコイ
ル及びスイッチング素子及びダイオード及び平滑コンデ
ンサで構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョークコ
イルに流れる電流を検出し、検出された電流が零ならば
前記スイッチング素子にオン信号を与え、また別途定め
られたオフ信号を与える制御回路とからなる電源装置に
おいて、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダクタ
ンス値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの出
力端と前記整流回路のグランド端との間に存在する容量
成分値が、前記スイッチング素子の両端に印加される電
圧が振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボル
ト以下になるように設定され、整流回路とチョークコイ
ルとの間に、前記チョークコイルと直列にカレントトラ
ンスを接続し、前記カレントトランスで前記チョークコ
イルに流れる電流を検出することを特徴とする。
流回路と、該整流回路の出力に接続されるチョークコイ
ル及びスイッチング素子及びダイオード及び平滑コンデ
ンサで構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョークコ
イルに流れる電流を検出し、検出された電流が零ならば
前記スイッチング素子にオン信号を与え、また別途定め
られたオフ信号を与える制御回路とからなる電源装置に
おいて、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダクタ
ンス値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの出
力端と前記整流回路のグランド端との間に存在する容量
成分値が、前記スイッチング素子の両端に印加される電
圧が振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボル
ト以下になるように設定され、整流回路とチョークコイ
ルとの間に、前記チョークコイルと直列にカレントトラ
ンスを接続し、前記カレントトランスで前記チョークコ
イルに流れる電流を検出することを特徴とする。
【００２０】請求項３の発明は、商用電源を整流する整
流回路と、該整流回路の出力に接続されるチョークコイ
ル及びスイッチング素子及びダイオード及び平滑コンデ
ンサで構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョークコ
イルに流れる電流を検出し、検出された電流が零ならば
前記スイッチング素子にオン信号を与え、また別途定め
られたオフ信号を与える制御回路とからなる電源装置に
おいて、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダクタ
ンス値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの出
力端と前記整流回路のグランド端との間に存在する容量
成分値が、前記スイッチング素子の両端に印加される電
圧が振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボル
ト以下になるように設定され、チョークコイルに流れる
電流を検出する為に前記チョークコイルに二次巻線を設
け、前記二次巻線の両端にコモンフィルタを設けたこと
を特徴とする。請求項４の発明は、商用電源を整流する
整流回路と、該整流回路の出力に接続されるチョークコ
イル及びスイッチング素子及びダイオード及び平滑コン
デンサで構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョーク
コイルに流れる電流を検出し、検出された電流が零なら
ば前記スイッチング素子にオン信号を与え、また別途定
められたオフ信号を与える制御回路とからなる電源装置
において、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダク
タンス値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの
出力端と前記整流回路のグランド端との間に存在する容
量成分値が、前記スイッチング素子の両端に印加される
電圧が振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボ
ルト以下になるように設定され、チョークコイルに流れ
る電流を検出する為に設けた二次巻線の両端夫々に抵抗
成分又はインダクタンス成分を持つ素子を接続したこと
を特徴とする。
流回路と、該整流回路の出力に接続されるチョークコイ
ル及びスイッチング素子及びダイオード及び平滑コンデ
ンサで構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョークコ
イルに流れる電流を検出し、検出された電流が零ならば
前記スイッチング素子にオン信号を与え、また別途定め
られたオフ信号を与える制御回路とからなる電源装置に
おいて、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダクタ
ンス値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの出
力端と前記整流回路のグランド端との間に存在する容量
成分値が、前記スイッチング素子の両端に印加される電
圧が振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボル
ト以下になるように設定され、チョークコイルに流れる
電流を検出する為に前記チョークコイルに二次巻線を設
け、前記二次巻線の両端にコモンフィルタを設けたこと
を特徴とする。請求項４の発明は、商用電源を整流する
整流回路と、該整流回路の出力に接続されるチョークコ
イル及びスイッチング素子及びダイオード及び平滑コン
デンサで構成される昇圧チョッパ回路と、前記チョーク
コイルに流れる電流を検出し、検出された電流が零なら
ば前記スイッチング素子にオン信号を与え、また別途定
められたオフ信号を与える制御回路とからなる電源装置
において、前記チョークコイルの直流抵抗値、インダク
タンス値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイルの
出力端と前記整流回路のグランド端との間に存在する容
量成分値が、前記スイッチング素子の両端に印加される
電圧が振動電圧になり且つ前記振動電圧の最小値が零ボ
ルト以下になるように設定され、チョークコイルに流れ
る電流を検出する為に設けた二次巻線の両端夫々に抵抗
成分又はインダクタンス成分を持つ素子を接続したこと
を特徴とする。
【００２１】請求項５の発明は、前記チョークコイルの
直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び
前記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド
端との間に存在する容量成分値が、スイッチング素子に
印加される振動電圧が負の期間または略最小値の時点で
前記スイッチング素子がオンするように設定されてなる
ことを特徴とする。
直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び
前記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド
端との間に存在する容量成分値が、スイッチング素子に
印加される振動電圧が負の期間または略最小値の時点で
前記スイッチング素子がオンするように設定されてなる
ことを特徴とする。
【００２２】
【作用】請求項１の発明の構成によれば、チョークコイ
ルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、
及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグラ
ンド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッチン
グ素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前
記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設定さ
れてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑
制することができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低
減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与
する。しかも、前記チョークコイルを２つに分割して直
列接続し、スイッチング素子から離れた方のチョークコ
イルに二次巻線を設け、該二次巻線よりチョークコイル
に流れる電流を検出するので、スイッチング素子がオン
した瞬間にスイッチング素子に流れる電流は、スイッチ
ング素子に近い方のチョークコイルを流れることになる
から、スパイク電流を抑制することができる。
ルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、
及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグラ
ンド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッチン
グ素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前
記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設定さ
れてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑
制することができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低
減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与
する。しかも、前記チョークコイルを２つに分割して直
列接続し、スイッチング素子から離れた方のチョークコ
イルに二次巻線を設け、該二次巻線よりチョークコイル
に流れる電流を検出するので、スイッチング素子がオン
した瞬間にスイッチング素子に流れる電流は、スイッチ
ング素子に近い方のチョークコイルを流れることになる
から、スパイク電流を抑制することができる。
【００２３】
【００２４】
【００２５】請求項２の発明の構成によれば、チョーク
コイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量
値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路の
グランド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッ
チング素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且
つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設
定されてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流
を抑制することができ、雑音の抑制、スイッチング損失
の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも
寄与する。しかも、整流回路とチョークコイルとの間に
前記チョークコイルと直列にカレントトランスを接続
し、前記カレントトランスで前記チョークコイルに流れ
る電流を検出するので、前記チョークコイルの一次巻線
と二次巻線との間に存在した浮遊容量がなくなり、スイ
ッチング素子に流れるスパイク電流をカレントトランス
のインダクタンスにより抑制することができる。
コイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量
値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路の
グランド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッ
チング素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且
つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設
定されてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流
を抑制することができ、雑音の抑制、スイッチング損失
の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも
寄与する。しかも、整流回路とチョークコイルとの間に
前記チョークコイルと直列にカレントトランスを接続
し、前記カレントトランスで前記チョークコイルに流れ
る電流を検出するので、前記チョークコイルの一次巻線
と二次巻線との間に存在した浮遊容量がなくなり、スイ
ッチング素子に流れるスパイク電流をカレントトランス
のインダクタンスにより抑制することができる。
【００２６】請求項３の発明の構成によれば、チョーク
コイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量
値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路の
グランド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッ
チング素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且
つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設
定されてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流
を抑制することができ、雑音の抑制、スイッチング損失
の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも
寄与する。しかも、チョークコイルに流れる電流を検出
する為に前記チョークコイルに二次巻線を設け、前記二
次巻線の両端にコモンフィルタを設けたので、浮遊容量
を介しスイッチング素子に流れるスパイク電流を前記コ
モンフィルタのインダクタンスにより抑制することがで
きる。請求項４の発明の構成によれば、チョークコイル
の直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及
び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグラン
ド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッチング
素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記
振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設定され
てなるので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制
することができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低
減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与
する。しかも、チョークコイルに流れる電流を検出する
為に設けた二次巻線の両端夫々に抵抗成分又はインダク
タンス成分を持つ素子を接続したので、浮遊容量を介し
スイッチング素子に流れるスパイク電流を抵抗成分また
はインダクタンス成分により抑制することができる。
コイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量
値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路の
グランド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッ
チング素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且
つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設
定されてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流
を抑制することができ、雑音の抑制、スイッチング損失
の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも
寄与する。しかも、チョークコイルに流れる電流を検出
する為に前記チョークコイルに二次巻線を設け、前記二
次巻線の両端にコモンフィルタを設けたので、浮遊容量
を介しスイッチング素子に流れるスパイク電流を前記コ
モンフィルタのインダクタンスにより抑制することがで
きる。請求項４の発明の構成によれば、チョークコイル
の直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及
び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグラン
ド端との間に存在する容量成分値が、前記スイッチング
素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記
振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように設定され
てなるので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制
することができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低
減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与
する。しかも、チョークコイルに流れる電流を検出する
為に設けた二次巻線の両端夫々に抵抗成分又はインダク
タンス成分を持つ素子を接続したので、浮遊容量を介し
スイッチング素子に流れるスパイク電流を抵抗成分また
はインダクタンス成分により抑制することができる。
【００２７】請求項５の発明の構成によれば、チョーク
コイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量
値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路の
グランド端との間に存在する容量成分値が、スイッチン
グ素子に印加される振動電圧が負の期間または略最小値
の時点で前記スイッチング素子がオンするように設定さ
れてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑
制することができる。
コイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量
値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路の
グランド端との間に存在する容量成分値が、スイッチン
グ素子に印加される振動電圧が負の期間または略最小値
の時点で前記スイッチング素子がオンするように設定さ
れてなるので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑
制することができる。
【００２８】
【実施例】まず、本発明の基本例を説明してから実施例
を説明する。（基本例１） 本基本例の電源 装置は、図１に示すような回路構成であ
り、基本的には従来技術で説明した電源装置（図６）と
同じであり、本基本例の特徴とするところは、チョーク
コイルＬ１の巻線抵抗Ｒ１、第１の浮遊容量Ｃ３、第２
の浮遊容量Ｃ４の値を考慮して、スパイク電流を抑制す
ることにある。
を説明する。（基本例１） 本基本例の電源 装置は、図１に示すような回路構成であ
り、基本的には従来技術で説明した電源装置（図６）と
同じであり、本基本例の特徴とするところは、チョーク
コイルＬ１の巻線抵抗Ｒ１、第１の浮遊容量Ｃ３、第２
の浮遊容量Ｃ４の値を考慮して、スパイク電流を抑制す
ることにある。
【００２９】まず、本電源装置の基本的な動作について
以下に説明する。本電源装置は、全波整流器ＤＢで商用
電源ＡＣを整流し、整流された出力を昇圧チョッパ回路
２に入力し、昇圧チョッパ回路２中の平滑用コンデンサ
Ｃ2 の電圧を出力する。昇圧チョッパ回路２は、全波整
流器ＤＢの出力間に、チョークコイルＬ1 とスイッチン
グ素子ＳＷ1 とを直列接続し、ＦＥＴよりなるスイッチ
ング素子ＳＷ1の両端（ドレイン・ソース間）に平滑用
コンデンサＣ2 を介する形でダイオードＤ1 を接続した
構成となっている。ここで、ダイオードＤ1 は、チョー
クコイルＬ1 に蓄積されたエネルギを放出するための経
路を形成するために設けてある。また、チョークコイル
Ｌ1 は二次巻線ｎ2 を有し、二次巻線の一端は制御回路
１に接続してある。
以下に説明する。本電源装置は、全波整流器ＤＢで商用
電源ＡＣを整流し、整流された出力を昇圧チョッパ回路
２に入力し、昇圧チョッパ回路２中の平滑用コンデンサ
Ｃ2 の電圧を出力する。昇圧チョッパ回路２は、全波整
流器ＤＢの出力間に、チョークコイルＬ1 とスイッチン
グ素子ＳＷ1 とを直列接続し、ＦＥＴよりなるスイッチ
ング素子ＳＷ1の両端（ドレイン・ソース間）に平滑用
コンデンサＣ2 を介する形でダイオードＤ1 を接続した
構成となっている。ここで、ダイオードＤ1 は、チョー
クコイルＬ1 に蓄積されたエネルギを放出するための経
路を形成するために設けてある。また、チョークコイル
Ｌ1 は二次巻線ｎ2 を有し、二次巻線の一端は制御回路
１に接続してある。
【００３０】スイッチング素子ＳＷ1 のゲートは制御回
路１と接続されていて、スイッチング素子ＳＷ1 は制御
回路１によってオン・オフ制御される。以下に、昇圧チ
ョッパ回路２の動作について詳しく説明する。昇圧チョ
ッパ回路２において、スイッチング素子ＳＷ1 がオンし
ている時は、チョークコイルＬ1 にエネルギが蓄積され
る。ここで、スイッチング素子ＳＷ1のオン時間は制御
回路１により制御され、制御回路１からの信号でスイッ
チング素子ＳＷ1 がオフすると、チョークコイルＬ1 に
蓄積されたエネルギは、全波整流器ＤＢの出力に重畳し
てダイオードＤ1 を介して平滑用コンデンサＣ2 に充電
され、平滑用コンデンサＣ2 の両端に昇圧電圧を発生す
る。
路１と接続されていて、スイッチング素子ＳＷ1 は制御
回路１によってオン・オフ制御される。以下に、昇圧チ
ョッパ回路２の動作について詳しく説明する。昇圧チョ
ッパ回路２において、スイッチング素子ＳＷ1 がオンし
ている時は、チョークコイルＬ1 にエネルギが蓄積され
る。ここで、スイッチング素子ＳＷ1のオン時間は制御
回路１により制御され、制御回路１からの信号でスイッ
チング素子ＳＷ1 がオフすると、チョークコイルＬ1 に
蓄積されたエネルギは、全波整流器ＤＢの出力に重畳し
てダイオードＤ1 を介して平滑用コンデンサＣ2 に充電
され、平滑用コンデンサＣ2 の両端に昇圧電圧を発生す
る。
【００３１】チョークコイルＬ１に蓄積されていたエネ
ルギがなくなり、チョークコイルＬ１に流れる電流ＩＬ
が零になるとチョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２に流れ
る電流も零になるので、制御回路１によって電流ＩＬが
零になったことを検出し、制御回路１はスイッチング素
子ＳＷ１のゲート（Ｇ）にオン信号を送る。ところで、
従来の技術で説明したように、チョークコイルＬ１に
は、インダクタンス成分Ｌ１ａ、巻線抵抗Ｒ１、第１の
浮遊容量Ｃ３，第２の浮遊容量Ｃ４が存在し、これらに
よりスイッチング素子ＳＷ１オン時にスイッチング素子
ＳＷ１にスパイク電流が流れてしまう。そこで、本基本
例では、以下に説明する手段によってスパイク電流を抑
制している。
ルギがなくなり、チョークコイルＬ１に流れる電流ＩＬ
が零になるとチョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２に流れ
る電流も零になるので、制御回路１によって電流ＩＬが
零になったことを検出し、制御回路１はスイッチング素
子ＳＷ１のゲート（Ｇ）にオン信号を送る。ところで、
従来の技術で説明したように、チョークコイルＬ１に
は、インダクタンス成分Ｌ１ａ、巻線抵抗Ｒ１、第１の
浮遊容量Ｃ３，第２の浮遊容量Ｃ４が存在し、これらに
よりスイッチング素子ＳＷ１オン時にスイッチング素子
ＳＷ１にスパイク電流が流れてしまう。そこで、本基本
例では、以下に説明する手段によってスパイク電流を抑
制している。
【００３２】本基本例では、スイッチング素子ＳＷ１の
オン時に、スイッチング素子ＳＷ１に印加される電圧が
振動電圧になるように、チョークコイルＬ１のインダク
タンス成分Ｌ１ａ、巻線抵抗Ｒ１、第１の浮遊容量
Ｃ３、第２の浮遊容量Ｃ４の値をＲ１＜２√（Ｌ１ａ／
（Ｃ３＋Ｃ４））の条件を満足するように設定し、しか
も、振動の振幅を大きくして、スイッチング素子ＳＷ１
オン時にスイッチング素子ＳＷ１の両端（ドレイン・ソ
ース間）に印加する振動電圧最小値を小さくすることに
よりスイッチング素子ＳＷ１に流れるスパイク状の電流
（スパイク電流）の発生を抑制する。この為には、巻線
抵抗Ｒ１が小さい程有効である。
オン時に、スイッチング素子ＳＷ１に印加される電圧が
振動電圧になるように、チョークコイルＬ１のインダク
タンス成分Ｌ１ａ、巻線抵抗Ｒ１、第１の浮遊容量
Ｃ３、第２の浮遊容量Ｃ４の値をＲ１＜２√（Ｌ１ａ／
（Ｃ３＋Ｃ４））の条件を満足するように設定し、しか
も、振動の振幅を大きくして、スイッチング素子ＳＷ１
オン時にスイッチング素子ＳＷ１の両端（ドレイン・ソ
ース間）に印加する振動電圧最小値を小さくすることに
よりスイッチング素子ＳＷ１に流れるスパイク状の電流
（スパイク電流）の発生を抑制する。この為には、巻線
抵抗Ｒ１が小さい程有効である。
【００３３】なお、商用電源の電圧が大きい値になる位
相（位相角９０°）付近で、この振動振幅が小さくな
り、スパイク電流が生じやすくなるので、このポイント
での配慮が必要となる。
相（位相角９０°）付近で、この振動振幅が小さくな
り、スパイク電流が生じやすくなるので、このポイント
での配慮が必要となる。
【００３４】（基本例２） 本基本例
の電源装置は、図１と同じ構成であり、その基
本的な動作は基本例１に準ずる。 本基本例の特徴とす
るところは、ダイオードＤ１に流れる電流ＩＤがＩＤ＝
０となる時点からスイッチング素子ＳＷ１のゲートにオ
ン信号が入ってスイッチング素子ＳＷ１がオンするまで
の遅れ時間ｔｓｔと、スイッチング素子ＳＷ１への印加
電圧が最小となる時間を略一致させるように、振動条件
Ｒ１＜２√（Ｌ１ａ／（Ｃ３＋Ｃ４））を満足するよう
にチョークコイルＬ１のインダクタンス成分Ｌ１ａ、巻
線抵抗Ｒ１、第１の浮遊容量Ｃ３、第２の浮遊容量Ｃ４
の値を設定することにある。
本的な動作は基本例１に準ずる。 本基本例の特徴とす
るところは、ダイオードＤ１に流れる電流ＩＤがＩＤ＝
０となる時点からスイッチング素子ＳＷ１のゲートにオ
ン信号が入ってスイッチング素子ＳＷ１がオンするまで
の遅れ時間ｔｓｔと、スイッチング素子ＳＷ１への印加
電圧が最小となる時間を略一致させるように、振動条件
Ｒ１＜２√（Ｌ１ａ／（Ｃ３＋Ｃ４））を満足するよう
にチョークコイルＬ１のインダクタンス成分Ｌ１ａ、巻
線抵抗Ｒ１、第１の浮遊容量Ｃ３、第２の浮遊容量Ｃ４
の値を設定することにある。
【００３５】ここで、第１の浮遊容量Ｃ３，第２の浮遊
容量Ｃ４の値が大きくて上記諸条件に適合できない場合
は、以下の実施例に示すように、チョークコイルＬ１の
構造的要素などを変更することによって改善することが
できる。
容量Ｃ４の値が大きくて上記諸条件に適合できない場合
は、以下の実施例に示すように、チョークコイルＬ１の
構造的要素などを変更することによって改善することが
できる。
【００３６】（実施例１） 本実
施例の電源装置は、図２に示すように、図１の回路
におけるチョークコイルＬ１と直列にコイルＬ２を接続
し、二次巻線を有するチョークコイルＬ１をスイッチン
グ素子ＳＷ１から離れた方に配置したものである。な
お、コイルＬ２は新たに設けてもよいし、チョークコイ
ルＬ１を分割したものでもよい。本実施例の電源装置の
基本的な動作は基本例１に準ずる。
におけるチョークコイルＬ１と直列にコイルＬ２を接続
し、二次巻線を有するチョークコイルＬ１をスイッチン
グ素子ＳＷ１から離れた方に配置したものである。な
お、コイルＬ２は新たに設けてもよいし、チョークコイ
ルＬ１を分割したものでもよい。本実施例の電源装置の
基本的な動作は基本例１に準ずる。
【００３７】本電源装置の特徴とするところは、スイッ
チング素子ＳＷ1 がオンした瞬間に第１の浮遊容量Ｃ3
を介しスイッチング素子ＳＷ1 に流れる電流と第２の浮
遊容量Ｃ4 を介しスイッチング素子ＳＷ1 に流れる電流
が、コイルＬ2 を介してスイッチング素子ＳＷ1 へを流
れることにあり、その結果、スパイク電流のピークを抑
制することができる。
チング素子ＳＷ1 がオンした瞬間に第１の浮遊容量Ｃ3
を介しスイッチング素子ＳＷ1 に流れる電流と第２の浮
遊容量Ｃ4 を介しスイッチング素子ＳＷ1 に流れる電流
が、コイルＬ2 を介してスイッチング素子ＳＷ1 へを流
れることにあり、その結果、スパイク電流のピークを抑
制することができる。
【００３８】（実施例２）
本実施例の電源装置は、図３に示すように、図１の回路
においてチョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２を外し、替
わりに、全波整流器ＤＢとチョークコイルＬ１との間に
チョークコイルＬ１と直列にカレントトランスＣＴを接
続し、このカレントトランスＣＴにより、チョークコイ
ルＬ１に流れる電流がゼロになる検出を行い、制御回路
１に信号を送るものである。
においてチョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２を外し、替
わりに、全波整流器ＤＢとチョークコイルＬ１との間に
チョークコイルＬ１と直列にカレントトランスＣＴを接
続し、このカレントトランスＣＴにより、チョークコイ
ルＬ１に流れる電流がゼロになる検出を行い、制御回路
１に信号を送るものである。
【００３９】本実施例の基本的な動作は、基本例１に準
ずる。本実施例では、上記回路構成にすることにより、
基本例１でチョークコイルＬ１の一次巻線ｎ１と二次巻
線ｎ２との間に存在した第１の浮遊容量Ｃ３がなくな
り、第２の浮遊容量Ｃ４を介してスイッチング素子ＳＷ
１に流れるスパイク電流をカレントトランスＣＴのイン
ダクタンスにより抑制することができる。
ずる。本実施例では、上記回路構成にすることにより、
基本例１でチョークコイルＬ１の一次巻線ｎ１と二次巻
線ｎ２との間に存在した第１の浮遊容量Ｃ３がなくな
り、第２の浮遊容量Ｃ４を介してスイッチング素子ＳＷ
１に流れるスパイク電流をカレントトランスＣＴのイン
ダクタンスにより抑制することができる。
【００４０】なお、カレントトランスＣＴによる浮遊容
量は発生するが巻数も少なく、構造的配慮がしやすくな
る。 （実施例３） 本実施例の電源装置は、図４に示すように、図１の回路
においてチョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２両端にコモ
ンフィルタＦＴを設けたものであり、基本的な動作は基
本例１に準ずる。
量は発生するが巻数も少なく、構造的配慮がしやすくな
る。 （実施例３） 本実施例の電源装置は、図４に示すように、図１の回路
においてチョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２両端にコモ
ンフィルタＦＴを設けたものであり、基本的な動作は基
本例１に準ずる。
【００４１】コモンフィルタＦＴを設けることによっ
て、第１の浮遊容量Ｃ３を介しスイッチング素子ＳＷ１
に流れるスパイク電流をコモンフィルタＦＴのインダク
タンスにより抑制することができる。
て、第１の浮遊容量Ｃ３を介しスイッチング素子ＳＷ１
に流れるスパイク電流をコモンフィルタＦＴのインダク
タンスにより抑制することができる。
【００４２】（実施例４）
本実施例の電源装置は、図５に示すように、図４の回路
におけるコモンフィルタＦＴの替わりに抵抗成分または
インダクタンス成分をもつ素子Ｚを２つ接続したもので
ある。このようにすることによって、第１の浮遊容量Ｃ
３を介しスイッチング素子ＳＷ１に流れるスパイク電流
を素子Ｚの抵抗成分またはインダクタンス成分により抑
制することができる。
におけるコモンフィルタＦＴの替わりに抵抗成分または
インダクタンス成分をもつ素子Ｚを２つ接続したもので
ある。このようにすることによって、第１の浮遊容量Ｃ
３を介しスイッチング素子ＳＷ１に流れるスパイク電流
を素子Ｚの抵抗成分またはインダクタンス成分により抑
制することができる。
【００４３】（参考例） 本参考例
の電源装置は、図１におけるチョークコイルＬ
１を巻線間浮遊容量の小さいヘリカルコイル（二次巻線
を有する）と置き替えたものであって、基本的な動作は
基本例１に準ずる。
１を巻線間浮遊容量の小さいヘリカルコイル（二次巻線
を有する）と置き替えたものであって、基本的な動作は
基本例１に準ずる。
【００４４】本電源装置では、ヘリカルコイルを用いた
ことによって、基本例１よりも第１の浮遊容量Ｃ３及び
第２の浮遊容量Ｃ４が小さくなるので、スパイク電流を
小さくすることができる。
ことによって、基本例１よりも第１の浮遊容量Ｃ３及び
第２の浮遊容量Ｃ４が小さくなるので、スパイク電流を
小さくすることができる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１の発明は、チョークコイルの直
流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前
記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端
との間に存在する容量成分値が、前記スイッチング素子
の両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記振動
電圧の最小値が零ボルト以下になるように設定されてな
るので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制する
ことができるという効果があり、雑音の抑制、スイッチ
ング損失の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コ
ストにも寄与するという効果がある。しかも、前記チョ
ークコイルを２つに分割して直列接続し、スイッチング
素子から離れた方のチョークコイルに二次巻線を設け、
該二次巻線よりチョークコイルに流れる電流を検出する
ので、スイッチング素子がオンした瞬間にスイッチング
素子に流れる電流は、スイッチング素子に近い方のチョ
ークコイルを流れることになるから、スパイク電流を抑
制することができるという効果がある。
流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前
記チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端
との間に存在する容量成分値が、前記スイッチング素子
の両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記振動
電圧の最小値が零ボルト以下になるように設定されてな
るので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制する
ことができるという効果があり、雑音の抑制、スイッチ
ング損失の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コ
ストにも寄与するという効果がある。しかも、前記チョ
ークコイルを２つに分割して直列接続し、スイッチング
素子から離れた方のチョークコイルに二次巻線を設け、
該二次巻線よりチョークコイルに流れる電流を検出する
ので、スイッチング素子がオンした瞬間にスイッチング
素子に流れる電流は、スイッチング素子に近い方のチョ
ークコイルを流れることになるから、スパイク電流を抑
制することができるという効果がある。
【００４６】
【００４７】
【００４８】請求項２の発明は、チョークコイルの直流
抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前記
チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端と
の間に存在する容量成分値が、前記スイッチング素子の
両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記振動電
圧の最小値が零ボルト以下になるように設定されてなる
ので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制するこ
とができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低減、更に
は装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与するとい
う効果がある。しかも、整流回路とチョークコイルとの
間に前記チョークコイルと直列にカレントトランスを接
続し、前記カレントトランスで前記チョークコイルに流
れる電流を検出するので、前記チョークコイルの一次巻
線と二次巻線との間に存在した浮遊容量がなくなり、ス
イッチング素子に流れるスパイク電流をカレントトラン
スのインダクタンスにより抑制することができるという
効果がある。
抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前記
チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端と
の間に存在する容量成分値が、前記スイッチング素子の
両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記振動電
圧の最小値が零ボルト以下になるように設定されてなる
ので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制するこ
とができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低減、更に
は装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与するとい
う効果がある。しかも、整流回路とチョークコイルとの
間に前記チョークコイルと直列にカレントトランスを接
続し、前記カレントトランスで前記チョークコイルに流
れる電流を検出するので、前記チョークコイルの一次巻
線と二次巻線との間に存在した浮遊容量がなくなり、ス
イッチング素子に流れるスパイク電流をカレントトラン
スのインダクタンスにより抑制することができるという
効果がある。
【００４９】請求項３の発明は、チョークコイルの直流
抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前記
チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端と
の間に存在する容量成分値が、前記スイッチング素子の
両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記振動電
圧の最小値が零ボルト以下になるように設定されてなる
ので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制するこ
とができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低減、更に
は装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与するとい
う効果がある。しかも、チョークコイルに流れる電流を
検出する為に前記チョークコイルに二次巻線を設け、前
記二次巻線の両端にコモンフィルタを設けたので、浮遊
容量を介しスイッチング素子に流れるスパイク電流を前
記コモンフィルタのインダクタンスにより抑制すること
ができるという効果がある。請求項４の発明は、チョー
クコイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容
量値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路
のグランド端との間に存在する容量成分値が、前記スイ
ッチング素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり
且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように
設定されてなるので、スイッチング素子へのスパイク電
流を抑制することができ、雑音の抑制、スイッチング損
失の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストに
も寄与するという効果がある。しかも、チョークコイル
に流れる電流を検出する為に設けた二次巻線の両端夫々
に抵抗成分又はインダクタンス成分を持つ素子を接続し
たので、浮遊容量を介しスイッチング素子に流れるスパ
イク電流を抵抗成分またはインダクタンス成分により抑
制することができるという効果がある。
抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前記
チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端と
の間に存在する容量成分値が、前記スイッチング素子の
両端に印加される電圧が振動電圧になり且つ前記振動電
圧の最小値が零ボルト以下になるように設定されてなる
ので、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制するこ
とができ、雑音の抑制、スイッチング損失の低減、更に
は装置の小型化、高信頼性、低コストにも寄与するとい
う効果がある。しかも、チョークコイルに流れる電流を
検出する為に前記チョークコイルに二次巻線を設け、前
記二次巻線の両端にコモンフィルタを設けたので、浮遊
容量を介しスイッチング素子に流れるスパイク電流を前
記コモンフィルタのインダクタンスにより抑制すること
ができるという効果がある。請求項４の発明は、チョー
クコイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容
量値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回路
のグランド端との間に存在する容量成分値が、前記スイ
ッチング素子の両端に印加される電圧が振動電圧になり
且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるように
設定されてなるので、スイッチング素子へのスパイク電
流を抑制することができ、雑音の抑制、スイッチング損
失の低減、更には装置の小型化、高信頼性、低コストに
も寄与するという効果がある。しかも、チョークコイル
に流れる電流を検出する為に設けた二次巻線の両端夫々
に抵抗成分又はインダクタンス成分を持つ素子を接続し
たので、浮遊容量を介しスイッチング素子に流れるスパ
イク電流を抵抗成分またはインダクタンス成分により抑
制することができるという効果がある。
【００５０】請求項５の発明は、チョークコイルの直流
抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前記
チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端と
の間に存在する容量成分値が、スイッチング素子に印加
される振動電圧が負の期間または略最小値の時点で前記
スイッチング素子がオンするように設定されてなるの
で、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制すること
ができるという効果がある。
抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前記
チョークコイルの出力端と前記整流回路のグランド端と
の間に存在する容量成分値が、スイッチング素子に印加
される振動電圧が負の期間または略最小値の時点で前記
スイッチング素子がオンするように設定されてなるの
で、スイッチング素子へのスパイク電流を抑制すること
ができるという効果がある。
【図１】基本例１を示す回路図である。
【図２】実施例１を示す回路図である。
【図３】実施例２を示す回路図である。
【図４】実施例３を示す回路図である。
【図５】実施例４を示す回路図である。
【図６】従来例を示す回路図である。
【図７】従来例の理想的動作の説明図である。
【図８】従来例の動作説明図である。
【図９】従来例の問題点を説明する等価回路図である。
【図１０】従来例の問題点を説明する動作波形図であ
る。
る。
【図１１】従来例の問題点を説明する等価回路図であ
る。
る。
１ 制御回路
２ 昇圧チョッパ回路
ＡＣ 商用電源
ＤＢ 全波整流器
Ｌ１ チョークコイル
Ｄ１ ダイオード
ＳＷ１ スイッチング素子
Ｃ２ 平滑用コンデンサ
ｎ１ 一次巻線
ｎ２ 二次巻線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｍ 7/06 Ｈ０２Ｍ 7/06 Ａ
Ｈ０５Ｂ 41/282 Ｈ０５Ｂ 41/29 Ｂ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 3/155
G05F 1/10
H02M 7/06
H05B 41/282
Claims (5)
- 【請求項１】 商用電源を整流する整流回路と、該整流
回路の出力に接続されるチョークコイル及びスイッチン
グ素子及びダイオード及び平滑コンデンサで構成される
昇圧チョッパ回路と、前記チョークコイルに流れる電流
を検出し、検出された電流が零ならば前記スイッチング
素子にオン信号を与え、また別途定められたオフ信号を
与える制御回路とからなる電源装置において、前記チョ
ークコイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊
容量値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回
路のグランド端との間に存在する容量成分値が、前記ス
イッチング素子の両端に印加される電圧が振動電圧にな
り且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるよう
に設定され、前記チョークコイルを２つに分割して直列
接続し、スイッチング素子から離れた方のチョークコイ
ルに二次巻線を設け、該二次巻線よりチョークコイルに
流れる電流を検出することを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 商用電源を整流する整流回路と、該整流
回路の出力に接続されるチョークコイル及びスイッチン
グ素子及びダイオード及び平滑コンデンサで構成される
昇圧チョッパ回路と、前記チョークコイルに流れる電流
を検出し、検出された電流が零ならば前記スイッチング
素子にオン信号を与え、また別途定められたオフ信号を
与える制御回路とからなる電源装置において、前記チョ
ークコイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊
容量値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回
路のグランド端との間に存在する容量成分値が、前記ス
イッチング素子の両端に印加される電圧が振動電圧にな
り且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるよう
に設定され、整流回路とチョークコイルとの間に、前記
チョークコイルと直列にカレントトランスを接続し、前
記カレントトランスで前記チョークコイルに流れる電流
を検出することを特徴とする電源装置。 - 【請求項３】 商用電源を整流する整流回路と、該整流
回路の出力に接続されるチョークコイル及びスイッチン
グ素子及びダイオード及び平滑コンデンサで構成される
昇圧チョッパ回路と、前記チョークコイルに流れる電流
を検出し、検出された電流が零ならば前記スイッチング
素子にオン信号を与え、また別途定められたオフ信号を
与える制御回路とからなる電源装置において、前記チョ
ークコイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊
容量値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回
路のグランド端との間に存在する容量成分値が、前記ス
イッチング素子の両端に印加される電圧が振動電圧にな
り且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるよう
に設定され、チョークコイルに流れる電流を検出する為
に前記チョークコイルに二次巻線を設け、前記二次巻線
の両端にコモンフィルタを設けたことを特徴とする電源
装置。 - 【請求項４】 商用電源を整流する整流回路と、該整流
回路の出力に接続されるチョークコイル及びスイッチン
グ素子及びダイオード及び平滑コンデンサで構成される
昇圧チョッパ回路と、前記チョークコイルに流れる電流
を検出し、検出された電流が零ならば前記スイッチング
素子にオン信号を与え、また別途定められたオフ信号を
与える制御回路とからなる電源装置において、前記チョ
ークコイルの直流抵抗値、インダクタンス値、巻線浮遊
容量値、及び前記チョークコイルの出力端と前記整流回
路のグランド端との間に存在する容量成分値が、前記ス
イッチング素子の両端に印加される電圧が振動電圧にな
り且つ前記振動電圧の最小値が零ボルト以下になるよう
に設定され、チョークコイルに流れる電流を検出する為
に設けた二次巻線の両端夫々に抵抗成分又はインダクタ
ンス成分を持つ素子を接続したことを特徴とする電源装
置。 - 【請求項５】 前記チョークコイルの直流抵抗値、イン
ダクタンス値、巻線浮遊容量値、及び前記チョークコイ
ルの出力端と前記整流回路のグランド端との間に存在す
る容量成分値は、スイッチング素子に印加される振動電
圧が負の期間または略最小値の時点で前記スイッチング
素子がオンするように設定されてなることを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16083095A JP3417149B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16083095A JP3417149B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0919134A JPH0919134A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3417149B2 true JP3417149B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=15723339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16083095A Expired - Fee Related JP3417149B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 電源装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3417149B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008206282A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Densei Lambda Kk | スナバ回路 |
| JP5898875B2 (ja) * | 2011-07-22 | 2016-04-06 | ミネベア株式会社 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
-
1995
- 1995-06-27 JP JP16083095A patent/JP3417149B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0919134A (ja) | 1997-01-17 |
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