JP3427885B2 - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
- Publication number
- JP3427885B2 JP3427885B2 JP19168799A JP19168799A JP3427885B2 JP 3427885 B2 JP3427885 B2 JP 3427885B2 JP 19168799 A JP19168799 A JP 19168799A JP 19168799 A JP19168799 A JP 19168799A JP 3427885 B2 JP3427885 B2 JP 3427885B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- power supply
- circuit
- common mode
- mode noise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源に
関し、特にコモンモードノイズの抑制を強化したスイッ
チング電源に関する。
関し、特にコモンモードノイズの抑制を強化したスイッ
チング電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体スイッチング素子を使用したスイ
ッチング電源は、スイッチング素子の優れた特性により
効率化、小型化が図られているが、大きな電圧を高速で
ＯＮ・ＯＦＦ制御するので、高周波ノイズを発生させ
る。
ッチング電源は、スイッチング素子の優れた特性により
効率化、小型化が図られているが、大きな電圧を高速で
ＯＮ・ＯＦＦ制御するので、高周波ノイズを発生させ
る。
【０００３】出力電圧に含まれるノイズや入力電源の端
子間に加わるノイズは共にノーマルモードノイズであっ
て、適当なフィルタ回路の挿入等によって比較的容易に
ノイズの除去が可能である。しかし、入力−出力間、入
力−筐体間、出力−筐体間等に発生するコモンモードノ
イズは入力端から負荷端に至る線路インピーダンスの不
均衡に基づくものであって、電圧レベルではノーマルモ
ードノイズに比べて大きく、多くのノイズ障害を起こし
ている。
子間に加わるノイズは共にノーマルモードノイズであっ
て、適当なフィルタ回路の挿入等によって比較的容易に
ノイズの除去が可能である。しかし、入力−出力間、入
力−筐体間、出力−筐体間等に発生するコモンモードノ
イズは入力端から負荷端に至る線路インピーダンスの不
均衡に基づくものであって、電圧レベルではノーマルモ
ードノイズに比べて大きく、多くのノイズ障害を起こし
ている。
【０００４】このため、ノイズ発生源であるスイッチン
グ素子、電源トランス、整流回路およびその周辺回路等
についてノイズ除去策を講ずることが必要である。図７
は従来のコモンモードノイズ抑制回路の一例を示すもの
であって、２個直列接続したＹコンデンサを制御回路１
４の入力側端子間に接続し、その中点をアース端子に接
続したコモンモードノイズ低減用コンデンサ１１、１２
により構成されていた。
グ素子、電源トランス、整流回路およびその周辺回路等
についてノイズ除去策を講ずることが必要である。図７
は従来のコモンモードノイズ抑制回路の一例を示すもの
であって、２個直列接続したＹコンデンサを制御回路１
４の入力側端子間に接続し、その中点をアース端子に接
続したコモンモードノイズ低減用コンデンサ１１、１２
により構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】スイッチング電源のコ
モンモードノイズ抑制回路は、従来から使用されていた
Ｙコンデンサではコンデンサにインピーダンスがあるた
め、コモンモードノイズの抑制効果に限界があり、コモ
ンモードチョークコイルを付加するなどの強化対策が必
要であった。コモンモードノイズを低減する案として特
開平２−９４８０８に記載されているように、Ｙコンデ
ンサの接続点変更の対策があるがコンデンサインピーダ
ンスの影響を無くすることはできなかった。
モンモードノイズ抑制回路は、従来から使用されていた
Ｙコンデンサではコンデンサにインピーダンスがあるた
め、コモンモードノイズの抑制効果に限界があり、コモ
ンモードチョークコイルを付加するなどの強化対策が必
要であった。コモンモードノイズを低減する案として特
開平２−９４８０８に記載されているように、Ｙコンデ
ンサの接続点変更の対策があるがコンデンサインピーダ
ンスの影響を無くすることはできなかった。
【０００６】本発明の目的はスイッチング電源から発生
するコモンモードノイズを低減する抑制回路を持つスイ
ッチング電源を提供することである。
するコモンモードノイズを低減する抑制回路を持つスイ
ッチング電源を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のスイッチング電
源は、直流電源を入力とする入力端子と、スイッチング
素子と、該スイッチング素子のスイッチング周波数を制
御する制御回路と、スイッチング素子の出力を１次側と
する絶縁型の変圧器と、該変圧器の２次側に接続された
整流平滑回路と、入力端子に接続された２個の直列コン
デンサを持つコモンモードノイズ抑制回路と、該コモン
モードノイズ抑制回路の中点と整流平滑回路の接地側を
接続する接地端子と、整流平滑回路に設けた出力端子を
有するスイッチング電源において、スイッチング素子の
ゲートと変圧器の２次側とを接続する補償コンデンサを
有し、スイッチング素子出力による変圧器の１次コイル
と２次コイル間の浮遊容量によるコモンモードノイズ電
流を補償コンデンサに流れる逆相電流により打ち消すこ
とを特徴とする。
源は、直流電源を入力とする入力端子と、スイッチング
素子と、該スイッチング素子のスイッチング周波数を制
御する制御回路と、スイッチング素子の出力を１次側と
する絶縁型の変圧器と、該変圧器の２次側に接続された
整流平滑回路と、入力端子に接続された２個の直列コン
デンサを持つコモンモードノイズ抑制回路と、該コモン
モードノイズ抑制回路の中点と整流平滑回路の接地側を
接続する接地端子と、整流平滑回路に設けた出力端子を
有するスイッチング電源において、スイッチング素子の
ゲートと変圧器の２次側とを接続する補償コンデンサを
有し、スイッチング素子出力による変圧器の１次コイル
と２次コイル間の浮遊容量によるコモンモードノイズ電
流を補償コンデンサに流れる逆相電流により打ち消すこ
とを特徴とする。
【０００８】また、補償コンデンサは、スイッチング素
子のゲートと整流平滑器の出力側とに接続されても良い
し、スイッチング素子のゲートと整流平滑器の出力端子
に接続された２個の直列コンデンサを持つコモンモード
ノイズ抑制回路の中点とに接続されても良い。
子のゲートと整流平滑器の出力側とに接続されても良い
し、スイッチング素子のゲートと整流平滑器の出力端子
に接続された２個の直列コンデンサを持つコモンモード
ノイズ抑制回路の中点とに接続されても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のスイ
ッチング電源の回路構成を示す図、図２は本発明の第１
の実施例を説明するための回路構成を示す図、図３と図
４はそれぞれ本発明の第２と第３の実施例の回路構成を
示す図である。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のスイ
ッチング電源の回路構成を示す図、図２は本発明の第１
の実施例を説明するための回路構成を示す図、図３と図
４はそれぞれ本発明の第２と第３の実施例の回路構成を
示す図である。
【００１０】図１によれば、本発明のスイッチング電源
は、直流電圧を入力とする入力端子と、筐体グランドで
ある接地端子と、スイッチング後整流平滑された直流電
圧を出力する出力端子と、スイッチング素子１５と、ス
イッチング素子１５のスイッチング周波数を駆動制御す
る制御回路１４と、入力端子間に接続された２個の直列
コンデンサを持つコモンモードノイズ抑制回路であるＹ
コンデンサ１１、１２と、スイッチング素子の入力側電
源と出力側電源を絶縁分離する変圧器１６と、変圧器１
６の２次側である出力側電源の整流平滑回路１７と、ス
イッチング素子１５のゲートと変圧器１６の出力側との
間に接続され、スイッチング素子によるコモンモードノ
イズを軽減するコンデンサ１３とから構成されている。
は、直流電圧を入力とする入力端子と、筐体グランドで
ある接地端子と、スイッチング後整流平滑された直流電
圧を出力する出力端子と、スイッチング素子１５と、ス
イッチング素子１５のスイッチング周波数を駆動制御す
る制御回路１４と、入力端子間に接続された２個の直列
コンデンサを持つコモンモードノイズ抑制回路であるＹ
コンデンサ１１、１２と、スイッチング素子の入力側電
源と出力側電源を絶縁分離する変圧器１６と、変圧器１
６の２次側である出力側電源の整流平滑回路１７と、ス
イッチング素子１５のゲートと変圧器１６の出力側との
間に接続され、スイッチング素子によるコモンモードノ
イズを軽減するコンデンサ１３とから構成されている。
【００１１】図２を参照すると、本発明の第一の実施例
としてのスイッチング電源回路が示されている。図２に
示す回路において、スイッチング素子１５のドレイン端
子は電圧振幅が大きく、変圧器２６の浮遊容量１８など
を通して２次側回路との間に電流１９が流れてしまう。
従来から使用されていたＹコンデンサ１１、１２は、等
価的にスイッチング素子のソース端子と２次側回路を接
続してコモンモードノイズを抑制するものであるが、Ｙ
コンデンサ１１、１２にはインピーダンスがあるため、
コモンモードノイズの抑制効果には限界があった。
としてのスイッチング電源回路が示されている。図２に
示す回路において、スイッチング素子１５のドレイン端
子は電圧振幅が大きく、変圧器２６の浮遊容量１８など
を通して２次側回路との間に電流１９が流れてしまう。
従来から使用されていたＹコンデンサ１１、１２は、等
価的にスイッチング素子のソース端子と２次側回路を接
続してコモンモードノイズを抑制するものであるが、Ｙ
コンデンサ１１、１２にはインピーダンスがあるため、
コモンモードノイズの抑制効果には限界があった。
【００１２】一方、スイッチング素子１５のゲート端子
の電圧はドレイン端子とは逆相であり、このゲート端子
と２次側回路をコンデンサ１３で接続することによって
コンデンサインピーダンスの影響を低減する効果が得ら
れる。
の電圧はドレイン端子とは逆相であり、このゲート端子
と２次側回路をコンデンサ１３で接続することによって
コンデンサインピーダンスの影響を低減する効果が得ら
れる。
【００１３】図２に示すスイッチング電源回路におい
て、スイッチング素子１５のドレイン端子電圧は変圧器
１６の浮遊容量１８などを通して２次側回路へ伝播し、
スイッチング素子１５のソース端子の電圧に対して２次
側の電位が変化して、コモンモードノイズになる。ここ
で、スイッチング素子１５のドレイン端子の電圧と逆相
であるゲート端子と変圧器の２次側回路をコンデンサ１
３で接続することにより、２次側回路の電位変化を低減
することができる。
て、スイッチング素子１５のドレイン端子電圧は変圧器
１６の浮遊容量１８などを通して２次側回路へ伝播し、
スイッチング素子１５のソース端子の電圧に対して２次
側の電位が変化して、コモンモードノイズになる。ここ
で、スイッチング素子１５のドレイン端子の電圧と逆相
であるゲート端子と変圧器の２次側回路をコンデンサ１
３で接続することにより、２次側回路の電位変化を低減
することができる。
【００１４】次に動作について順を追って説明する。ス
イッチング素子１５がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ転じる
と、スイッチング素子１５のソース端子電圧に対してド
レイン端子電圧は高い電圧から低い電圧へと変化する。
この変化に応じて変圧器の浮遊容量１８へ電流１９が流
れる。一方スイッチング素子１５のゲート端子電圧は、
ソース端子電圧に対して低い電圧から高い電圧へと変化
するため、コンデンサ１３から電流２０が流れる。この
電流１９と電流２０が同値になるようにコンデンサ１３
の容量を選択することで、１次側回路の電位に対して２
次側回路の電位が変化しなくなり、コモンモードノイズ
を低減することができる。スイッチング素子１５がＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態へ転じた場合は、スイッチング素子
１５のドレイン端子電圧とゲート端子電圧、電流１９と
電流２０は前述の変化とは逆の変化となって動作する。
イッチング素子１５がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ転じる
と、スイッチング素子１５のソース端子電圧に対してド
レイン端子電圧は高い電圧から低い電圧へと変化する。
この変化に応じて変圧器の浮遊容量１８へ電流１９が流
れる。一方スイッチング素子１５のゲート端子電圧は、
ソース端子電圧に対して低い電圧から高い電圧へと変化
するため、コンデンサ１３から電流２０が流れる。この
電流１９と電流２０が同値になるようにコンデンサ１３
の容量を選択することで、１次側回路の電位に対して２
次側回路の電位が変化しなくなり、コモンモードノイズ
を低減することができる。スイッチング素子１５がＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態へ転じた場合は、スイッチング素子
１５のドレイン端子電圧とゲート端子電圧、電流１９と
電流２０は前述の変化とは逆の変化となって動作する。
【００１５】本発明のスイッチング電源はコモンモード
ノイズを低減する回路素子を１個のコンデンサ１３とし
たが、複数のコンデンサ及びインダクタによる回路素子
であって良く、１個のコンデンサに限定するものでな
い。
ノイズを低減する回路素子を１個のコンデンサ１３とし
たが、複数のコンデンサ及びインダクタによる回路素子
であって良く、１個のコンデンサに限定するものでな
い。
【００１６】次に、本発明の第２の実施例について図３
を参照して説明する。第１の実施例では、図２に示すコ
ンデンサ１３をスイッチング素子１５のドレイン端子の
電圧と逆相であるゲート端子と変圧器１６の２次側の一
方の端子へ接続した例をあげたが、第２の実施例では、
図３に示すようにコンデンサ１３をスイッチング素子１
５のゲート端子と整流平滑回路１７の出力端子との間に
接続しても同様の効果が得られる。
を参照して説明する。第１の実施例では、図２に示すコ
ンデンサ１３をスイッチング素子１５のドレイン端子の
電圧と逆相であるゲート端子と変圧器１６の２次側の一
方の端子へ接続した例をあげたが、第２の実施例では、
図３に示すようにコンデンサ１３をスイッチング素子１
５のゲート端子と整流平滑回路１７の出力端子との間に
接続しても同様の効果が得られる。
【００１７】また、第３の実施例として図４に示すよう
に、コンデンサ１３をスイッチング素子１５のゲート端
子と整流平滑回路１７の出力端子に直列に接続された２
個のコンデンサ２１、２２の中点との間に接続しても同
様な効果が得られる。
に、コンデンサ１３をスイッチング素子１５のゲート端
子と整流平滑回路１７の出力端子に直列に接続された２
個のコンデンサ２１、２２の中点との間に接続しても同
様な効果が得られる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、従来、スイッチング電
源から発生するコモンモードノイズを低減するために、
コモンモード電流をコンデンサによって電位が安定した
回路へ流れるようにしていたが、逆相のコモンモード電
流をコンデンサを通して流すことで大幅にコモンモード
ノイズを低減することができると言う効果がある。
源から発生するコモンモードノイズを低減するために、
コモンモード電流をコンデンサによって電位が安定した
回路へ流れるようにしていたが、逆相のコモンモード電
流をコンデンサを通して流すことで大幅にコモンモード
ノイズを低減することができると言う効果がある。
【図１】本発明のスイッチング電源の回路構成を示す図
である。
である。
【図２】本発明の第１の実施例を説明するための回路構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の回路構成を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の第３の実施例の回路構成を示す図であ
る。
る。
【図５】従来のスイッチング電源の回路構成を示す図で
ある。
ある。
１１、１２ Ｙコンデンサ
１３ コンデンサ
１４ 制御回路
１５ スイッチング素子
１６ 変圧器
１７ 整流平滑回路
１８ 浮遊容量
１９、２０ 電流
２１、２２ コンデンサ
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電源を入力とする入力端子と、スイ
ッチング素子と、該スイッチング素子のスイッチング周
波数を制御する制御回路と、スイッチング素子の出力を
１次側とする絶縁型の変圧器と、該変圧器の２次側に接
続された整流平滑回路と、入力端子に接続された２個の
直列コンデンサを持つコモンモードノイズ抑制回路と、
該コモンモードノイズ抑制回路の中点と前記整流平滑回
路の接地側を接続する接地端子と、前記整流平滑回路に
設けた出力端子を有するスイッチング電源において、 前記スイッチング素子のゲートと前記変圧器の２次側と
を接続する補償コンデンサを有し、スイッチング素子出
力による前記変圧器の１次コイルと２次コイル間の浮遊
容量によるコモンモードノイズ電流を前記補償コンデン
サに流れる逆相電流により打ち消すことを特徴とするス
イッチング電源。 - 【請求項２】 前記補償コンデンサが、 前記スイッチング素子のゲートと前記整流平滑器の出力
側とを接続する補償コンデンサである請求項１記載のス
イッチング電源。 - 【請求項３】 前記補償コンデンサが、 前記スイッチング素子のゲートと前記整流平滑器の出力
端子に接続された２個の直列コンデンサを持つコモンモ
ードノイズ抑制回路の中点とを接続する補償コンデンサ
である請求項１記載のスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19168799A JP3427885B2 (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19168799A JP3427885B2 (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001025242A JP2001025242A (ja) | 2001-01-26 |
| JP3427885B2 true JP3427885B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=16278800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19168799A Expired - Fee Related JP3427885B2 (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3427885B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242745A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Renesas Technology Corp | プリント回路基板、ｃａｄプログラム、電磁界シミュレータ、回路シミュレータ、自動車、半導体装置、ならびにユーザガイド |
| JP5490443B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2014-05-14 | 日置電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
| JP5630569B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2014-11-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の電源システム |
| JP6430488B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-11-28 | シャープ株式会社 | スイッチング電源回路 |
| JP7052554B2 (ja) | 2018-05-21 | 2022-04-12 | 富士電機株式会社 | 電力変換回路 |
| US11159085B2 (en) | 2018-12-10 | 2021-10-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Integrated circuit and switching circuit |
-
1999
- 1999-07-06 JP JP19168799A patent/JP3427885B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001025242A (ja) | 2001-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7804281B2 (en) | Reducing common mode noise of power factor correction converters using general balance concept | |
| TWI406489B (zh) | Ｄｃ-ｄｃ轉換器及方法 | |
| US6009004A (en) | Single-phase harmonic filter system | |
| EP0801851A1 (en) | Damped emi input filter for power factor correction circuits | |
| US20050073863A1 (en) | Ripple-current reduction for transformers | |
| US5914588A (en) | DC/DC converters having dual, EMI-quiet outputs | |
| JP3427885B2 (ja) | スイッチング電源 | |
| US8704599B2 (en) | Switching power supply circuit | |
| US7116014B1 (en) | Method and apparatus for stabilizing “DC-DC Transformers” in a distributed power system using remote sense | |
| JPH04251557A (ja) | スイッチング装置 | |
| JP2001197665A (ja) | 入力ラインフィルタ | |
| JP2003153542A (ja) | アクティブ型力率改善回路 | |
| US20040223350A1 (en) | Low output noise switch mode power supply with shieldless transformers | |
| WO2019102937A1 (ja) | ノイズフィルタ回路、及び、電源回路 | |
| JP2003250270A (ja) | 増幅回路、ノイズ低減装置及び電力変換装置 | |
| JP2000102242A (ja) | 伝導妨害の除去を最適化する方法および装置 | |
| US6781257B1 (en) | Apparatus for reducing noise from multiple switching regulators | |
| JPH09285115A (ja) | 電源装置 | |
| US20230163681A1 (en) | Electromagnetic interference suppression circuit | |
| JPH0759360A (ja) | 無停電電源装置 | |
| JPS62131757A (ja) | フイルタ−回路 | |
| JP7130151B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3097495B2 (ja) | ノイズ対策回路 | |
| JP3458330B2 (ja) | 可変容量コンデンサ | |
| JP3203473B2 (ja) | 節電装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140516 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |