JP3453465B2 - スイッチングレギュレータ - Google Patents
スイッチングレギュレータInfo
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- JP3453465B2 JP3453465B2 JP28523195A JP28523195A JP3453465B2 JP 3453465 B2 JP3453465 B2 JP 3453465B2 JP 28523195 A JP28523195 A JP 28523195A JP 28523195 A JP28523195 A JP 28523195A JP 3453465 B2 JP3453465 B2 JP 3453465B2
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- switching
- power
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、入力する交流電
流の導通角を広くして力率を改善したスイッチングレギ
ュレータに関する。
流の導通角を広くして力率を改善したスイッチングレギ
ュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の直流電源としてスイッ
チングレギュレータのような直流電源装置が多用される
ようになってきた。一般に、このような直流電源装置
は、交流電源から入力する交流電力を、ダイオードブリ
ッジなどの全波整流回路によって整流したのち、平滑回
路によって平滑する。
チングレギュレータのような直流電源装置が多用される
ようになってきた。一般に、このような直流電源装置
は、交流電源から入力する交流電力を、ダイオードブリ
ッジなどの全波整流回路によって整流したのち、平滑回
路によって平滑する。
【０００３】初段に平滑コンデンサを用いた平滑回路す
なわちコンデンサ入力型平滑回路は、出力電圧に含まれ
るリップル電圧を小さくするために、平滑コンデンサの
容量を大きくする必要があるが、容量をあまり大きくす
ると、平滑コンデンサに流入する電流のピーク値が大き
くなって力率が低下するとともに、充放電電流と内部損
失とによって発熱し、その寿命を短くする。
なわちコンデンサ入力型平滑回路は、出力電圧に含まれ
るリップル電圧を小さくするために、平滑コンデンサの
容量を大きくする必要があるが、容量をあまり大きくす
ると、平滑コンデンサに流入する電流のピーク値が大き
くなって力率が低下するとともに、充放電電流と内部損
失とによって発熱し、その寿命を短くする。
【０００４】さらに、無効電力が大きいために入力電流
も大きくなり、スイッチング周波数及びその高調波によ
るノイズが大きくなるから、直流電源装置ばかりでなく
交流電源を共用する他の機器にも悪影響を及ぼすという
問題がある。そのため、大容量のノイズフィルタ回路を
付加するなどの対策が必要になる。このような力率の低
下に起因する種々の問題に対処するために、チョーク入
力型平滑回路を用いて力率を改善することが知られてい
る。
も大きくなり、スイッチング周波数及びその高調波によ
るノイズが大きくなるから、直流電源装置ばかりでなく
交流電源を共用する他の機器にも悪影響を及ぼすという
問題がある。そのため、大容量のノイズフィルタ回路を
付加するなどの対策が必要になる。このような力率の低
下に起因する種々の問題に対処するために、チョーク入
力型平滑回路を用いて力率を改善することが知られてい
る。
【０００５】図５は、一般的なチョーク入力型平滑回路
を用いたスイッチングレギュレータの構成の一例を示す
回路図である。図５において、交流電源１１からの交流
電力がダイオードブリッジ１２の入力端子１２ａ，１２
ｂ間に入力され、その正負の出力端子１２ｃ，１２ｄ間
から全波整流された脈流波形の直流電力が出力される。
を用いたスイッチングレギュレータの構成の一例を示す
回路図である。図５において、交流電源１１からの交流
電力がダイオードブリッジ１２の入力端子１２ａ，１２
ｂ間に入力され、その正負の出力端子１２ｃ，１２ｄ間
から全波整流された脈流波形の直流電力が出力される。
【０００６】ダイオードブリッジ１２の正の出力端子１
２ｃにはチョークコイルＣＨ５の一端が、その他端には
平滑コンデンサＣ５の正の端子が、該平滑コンデンサＣ
５の負の端子はダイオードブリッジ１２の負の出力端子
１２ｄにそれぞれ接続されている。これらのチョークコ
イルＣＨ５と平滑コンデンサＣ５とによってチョーク入
力型の平滑回路１３が構成されている。
２ｃにはチョークコイルＣＨ５の一端が、その他端には
平滑コンデンサＣ５の正の端子が、該平滑コンデンサＣ
５の負の端子はダイオードブリッジ１２の負の出力端子
１２ｄにそれぞれ接続されている。これらのチョークコ
イルＣＨ５と平滑コンデンサＣ５とによってチョーク入
力型の平滑回路１３が構成されている。
【０００７】スイッチングレギュレータはダイオードブ
リッジ１２と、チョーク入力型の平滑回路１３と、ＤＣ
−ＤＣコンバータ１４とによって構成され、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１４の出力端子１４ｃ，１４ｄに接続される
図示しない負荷に２次直流電力が供給される。
リッジ１２と、チョーク入力型の平滑回路１３と、ＤＣ
−ＤＣコンバータ１４とによって構成され、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１４の出力端子１４ｃ，１４ｄに接続される
図示しない負荷に２次直流電力が供給される。
【０００８】図５に示したスイッチングレギュレータに
おいて、ダイオードブリッジ１２からコンデンサＣ５へ
の充電電流は、チョークコイルＣＨ５のインダクタンス
の値に応じてピーク値が抑えられると共に、充電電流が
流れる時間すなわち導通角が広くなる。したがって、コ
ンデンサＣ５に流れる充電電流がチョークコイルＣＨ５
によっても平滑され、力率が改善される。
おいて、ダイオードブリッジ１２からコンデンサＣ５へ
の充電電流は、チョークコイルＣＨ５のインダクタンス
の値に応じてピーク値が抑えられると共に、充電電流が
流れる時間すなわち導通角が広くなる。したがって、コ
ンデンサＣ５に流れる充電電流がチョークコイルＣＨ５
によっても平滑され、力率が改善される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなチョーク入力型平滑回路を用いたスイッチングレギ
ュレータでは、商用電源又はその２倍の周波数で使用さ
れるから、チョークコイルＣＨ５は数ｍＨ以上の大きな
インダクタンスを必要とし、形状が大きくなって重量が
重くなり、小型の民生用電子機器にはあまり使用されて
いないのが現状である。
うなチョーク入力型平滑回路を用いたスイッチングレギ
ュレータでは、商用電源又はその２倍の周波数で使用さ
れるから、チョークコイルＣＨ５は数ｍＨ以上の大きな
インダクタンスを必要とし、形状が大きくなって重量が
重くなり、小型の民生用電子機器にはあまり使用されて
いないのが現状である。
【００１０】さらに、大きなインダクタンスのためにコ
イルの巻数が多くなり、巻線の抵抗によるライン間の電
圧降下が大きい。また、電流の位相の遅れが、逆に力率
を低下させる原因となっていた。このように、チョーク
入力型平滑回路は、力率を改善する反面、大型化，高価
格化する欠点を有している。
イルの巻数が多くなり、巻線の抵抗によるライン間の電
圧降下が大きい。また、電流の位相の遅れが、逆に力率
を低下させる原因となっていた。このように、チョーク
入力型平滑回路は、力率を改善する反面、大型化，高価
格化する欠点を有している。
【００１１】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、スイッチングレギュレータを、大型化，高価格
化することなく、入力電流の導通角を広げてピーク電流
を抑え、力率を改善することを目的とする。
であり、スイッチングレギュレータを、大型化，高価格
化することなく、入力電流の導通角を広げてピーク電流
を抑え、力率を改善することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、交流電源から入力する交流電力を１次直
流電力に変換する全波整流回路と、１次直流電力をトラ
ンスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路に入力
してスイッチングすることにより２次直流電力に変換し
て出力するＤＣ−ＤＣコンバータとからなるスイッチン
グレギュレータにおいて、ＤＣ−ＤＣコンバータのトラ
ンスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路に並列
に平滑コンデンサを接続し、それぞれ次のようにしたも
のである。
達成するため、交流電源から入力する交流電力を１次直
流電力に変換する全波整流回路と、１次直流電力をトラ
ンスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路に入力
してスイッチングすることにより２次直流電力に変換し
て出力するＤＣ−ＤＣコンバータとからなるスイッチン
グレギュレータにおいて、ＤＣ−ＤＣコンバータのトラ
ンスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路に並列
に平滑コンデンサを接続し、それぞれ次のようにしたも
のである。
【００１３】
【００１４】すなわち、全波整流回路の一方の出力端に
第１のチョークコイルの一端を接続し、平滑コンデンサ
とトランスの１次巻線との接続点と第１のチョークコイ
ルの他端との間に、平滑コンデンサを充電する向きに第
１のダイオードを第２のチョークコイルと直列に接続
し、トランスの１次巻線とスイッチング素子との接続点
と第１のチョークコイルの他端との間に、スイッチング
素子がオンの時に該スイッチング素子に電流を流す向き
に第２のダイオードを接続したものである。
第１のチョークコイルの一端を接続し、平滑コンデンサ
とトランスの１次巻線との接続点と第１のチョークコイ
ルの他端との間に、平滑コンデンサを充電する向きに第
１のダイオードを第２のチョークコイルと直列に接続
し、トランスの１次巻線とスイッチング素子との接続点
と第１のチョークコイルの他端との間に、スイッチング
素子がオンの時に該スイッチング素子に電流を流す向き
に第２のダイオードを接続したものである。
【００１５】上記のスイッチングレギュレータにおい
て、第１及び第２のチョークコイルを互いに磁気結合さ
せるとよい。
て、第１及び第２のチョークコイルを互いに磁気結合さ
せるとよい。
【００１６】さらに、全波整流回路の両出力端間、平滑
コンデンサの両端子間のうち少くとも１個所にスイッチ
ングによる高周波ノイズをバイパスさせるための小容量
のコンデンサを設けてもよい。
コンデンサの両端子間のうち少くとも１個所にスイッチ
ングによる高周波ノイズをバイパスさせるための小容量
のコンデンサを設けてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明
の基礎となるスイッチングレギュレータの構成の一例を
示す回路図である。図１に示したスイッチングレギュレ
ータは、全波整流回路であるダイオードブリッジ２と、
ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、その両者の間に設けた力率
を改善する作用を有する平滑部３とにより構成されてい
る。
面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明
の基礎となるスイッチングレギュレータの構成の一例を
示す回路図である。図１に示したスイッチングレギュレ
ータは、全波整流回路であるダイオードブリッジ２と、
ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、その両者の間に設けた力率
を改善する作用を有する平滑部３とにより構成されてい
る。
【００１８】平滑部３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４のト
ランス５の１次巻線Ｎｐとスイッチング素子であるトラ
ンジスタ（又はＦＥＴ）Ｑとが接続点Ｚで接続された直
列回路に、接続点Ｙ，Ｙ′で並列に接続した平滑コンデ
ンサＣ１と、ダイオードブリッジ２の正の出力端子２ｃ
に一端が接続された高周波用のチョークコイルＣＨと、
チョークコイルＣＨの他端Ｘと接続点Ｙとの間に接続さ
れ、電流がＸからＹに流れて平滑コンデンサＣ１を充電
する第１のダイオードＤ１と、他端Ｘと接続点Ｚとの間
に電流がＸからＺに流れる向きに接続された第２のダイ
オードＤ２とからなっている。
ランス５の１次巻線Ｎｐとスイッチング素子であるトラ
ンジスタ（又はＦＥＴ）Ｑとが接続点Ｚで接続された直
列回路に、接続点Ｙ，Ｙ′で並列に接続した平滑コンデ
ンサＣ１と、ダイオードブリッジ２の正の出力端子２ｃ
に一端が接続された高周波用のチョークコイルＣＨと、
チョークコイルＣＨの他端Ｘと接続点Ｙとの間に接続さ
れ、電流がＸからＹに流れて平滑コンデンサＣ１を充電
する第１のダイオードＤ１と、他端Ｘと接続点Ｚとの間
に電流がＸからＺに流れる向きに接続された第２のダイ
オードＤ２とからなっている。
【００１９】ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、図示しないス
イッチング制御回路が出力する高周波の駆動パルスに応
じてオン・オフするトランジスタＱと、正負の入力端子
４ａ，４ｂの間にトランジスタＱとの直列回路を形成し
て接続された１次巻線Ｎｐを備えた高周波用のトランス
５と、スイッチングによってトランス５の２次巻線Ｎｓ
に誘起された２次交流電力を整流平滑して、正負の出力
端子４ｃ，４ｄから図示しない負荷に出力する２次整流
平滑回路６とからなっている。
イッチング制御回路が出力する高周波の駆動パルスに応
じてオン・オフするトランジスタＱと、正負の入力端子
４ａ，４ｂの間にトランジスタＱとの直列回路を形成し
て接続された１次巻線Ｎｐを備えた高周波用のトランス
５と、スイッチングによってトランス５の２次巻線Ｎｓ
に誘起された２次交流電力を整流平滑して、正負の出力
端子４ｃ，４ｄから図示しない負荷に出力する２次整流
平滑回路６とからなっている。
【００２０】図示しないスイッチング制御回路は、出力
端子４ｃ，４ｄ間の出力電圧を検出して、出力電圧が予
め設定した電圧になるように駆動パルスのデューティ比
を制御する。スイッチング制御回路及び２次整流平滑回
路６は従来のものと変らないから、その回路図及び詳し
い説明は省略する。
端子４ｃ，４ｄ間の出力電圧を検出して、出力電圧が予
め設定した電圧になるように駆動パルスのデューティ比
を制御する。スイッチング制御回路及び２次整流平滑回
路６は従来のものと変らないから、その回路図及び詳し
い説明は省略する。
【００２１】図１において、交流電源１からの交流電力
はダイオードブリッジ２の入力端子２ａ，２ｂ間に入力
され、その正負の出力端子２ｃ，２ｄ間からは全波整流
された脈流（正弦波の絶対値の）波形の１次直流電力が
出力される。交流電源オンの直後はスイッチング制御回
路が作動しないから、トランジスタＱはオフのままであ
り、１次直流電力はチョークコイルＣＨ，第１のダイオ
ードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１を充電し、平滑コ
ンデンサＣ１の端子間電圧が或る程度上ってから、スイ
ッチングが開始される。
はダイオードブリッジ２の入力端子２ａ，２ｂ間に入力
され、その正負の出力端子２ｃ，２ｄ間からは全波整流
された脈流（正弦波の絶対値の）波形の１次直流電力が
出力される。交流電源オンの直後はスイッチング制御回
路が作動しないから、トランジスタＱはオフのままであ
り、１次直流電力はチョークコイルＣＨ，第１のダイオ
ードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１を充電し、平滑コ
ンデンサＣ１の端子間電圧が或る程度上ってから、スイ
ッチングが開始される。
【００２２】スイッチング開始後は、−ラインを基準の
０Ｖ、ダイオードブリッジ２の出力電圧の瞬時値をＶ
ｉ、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧をＶｃとして、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ４のトランジスタＱがオンの時は接
続点Ｚ、従ってダイオードＤ２を介して接続点Ｘがそれ
ぞれ０Ｖになるから、瞬時値Ｖｉが僅かでも正であれ
ば、ダイオードブリッジ２の出力電流はチョークコイル
ＣＨ，ダイオードＤ２を流れて、チョークコイルＣＨを
励磁（磁気エネルギとして蓄積）する。
０Ｖ、ダイオードブリッジ２の出力電圧の瞬時値をＶ
ｉ、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧をＶｃとして、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ４のトランジスタＱがオンの時は接
続点Ｚ、従ってダイオードＤ２を介して接続点Ｘがそれ
ぞれ０Ｖになるから、瞬時値Ｖｉが僅かでも正であれ
ば、ダイオードブリッジ２の出力電流はチョークコイル
ＣＨ，ダイオードＤ２を流れて、チョークコイルＣＨを
励磁（磁気エネルギとして蓄積）する。
【００２３】同時に、平滑コンデンサＣ１の放電電流が
トランス５の１次巻線Ｎｐに流れて２次巻線Ｎｓに交流
電力を誘起し、２次直流電力に変換されて出力端子４
ｃ，４ｄから負荷に供給される。この時に、接続点Ｙの
電圧はＶｃであるから、接続点Ｘ（チョークコイルＣＨ
の他端）の０Ｖより高くなるが、ダイオードＤ１が作用
して、平滑コンデンサＣ１の放電電流がＹからＸに逆流
することはない。
トランス５の１次巻線Ｎｐに流れて２次巻線Ｎｓに交流
電力を誘起し、２次直流電力に変換されて出力端子４
ｃ，４ｄから負荷に供給される。この時に、接続点Ｙの
電圧はＶｃであるから、接続点Ｘ（チョークコイルＣＨ
の他端）の０Ｖより高くなるが、ダイオードＤ１が作用
して、平滑コンデンサＣ１の放電電流がＹからＸに逆流
することはない。
【００２４】トランジスタＱがオフになると、接続点Ｘ
の電圧はチョークコイルＣＨに発生した逆起電力の電圧
とダイオードブリッジ２の瞬時値Ｖｉとが加わった値に
なるから、その値が平滑コンデンサＣ１の端子間電圧Ｖ
ｃより高ければ、励磁エネルギが再変換された電流はダ
イオードＤ１，平滑コンデンサＣ１，ダイオードブリッ
ジ２を通って流れ、平滑コンデンサＣ１を充電する。
の電圧はチョークコイルＣＨに発生した逆起電力の電圧
とダイオードブリッジ２の瞬時値Ｖｉとが加わった値に
なるから、その値が平滑コンデンサＣ１の端子間電圧Ｖ
ｃより高ければ、励磁エネルギが再変換された電流はダ
イオードＤ１，平滑コンデンサＣ１，ダイオードブリッ
ジ２を通って流れ、平滑コンデンサＣ１を充電する。
【００２５】すなわち、平滑コンデンサＣ１と、トラン
ス５の１次巻線ＮｐとトランジスタＱとの直列回路と
は、従来のスイッチングレギュレータの１次側回路と同
様な構成であるが、トランジスタＱは同時に、チョーク
コイルＣＨ，ダイオードＤ２とと共に構成する昇圧型チ
ョッパ回路のスイッチング素子をも兼ねているから、ダ
イオードブリッジ２の出力電圧の瞬時値Ｖｉが昇圧さ
れ、ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１を充電
することになる。
ス５の１次巻線ＮｐとトランジスタＱとの直列回路と
は、従来のスイッチングレギュレータの１次側回路と同
様な構成であるが、トランジスタＱは同時に、チョーク
コイルＣＨ，ダイオードＤ２とと共に構成する昇圧型チ
ョッパ回路のスイッチング素子をも兼ねているから、ダ
イオードブリッジ２の出力電圧の瞬時値Ｖｉが昇圧さ
れ、ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１を充電
することになる。
【００２６】したがって、交流電源１から入力する交流
電力の電圧の絶対値が、平滑コンデンサＣ１の端子間電
圧Ｖｃより低い期間中であっても、昇圧された電圧がＶ
ｃを超えていれば、交流電源１から交流電流が入力する
から、その導通角は昇圧比に応じて広くなり、ピーク電
流が抑えられて交流電源１への悪影響がなくなると共
に、力率が大幅に改善される。
電力の電圧の絶対値が、平滑コンデンサＣ１の端子間電
圧Ｖｃより低い期間中であっても、昇圧された電圧がＶ
ｃを超えていれば、交流電源１から交流電流が入力する
から、その導通角は昇圧比に応じて広くなり、ピーク電
流が抑えられて交流電源１への悪影響がなくなると共
に、力率が大幅に改善される。
【００２７】しかも、図５に示した従来のチョーク入力
型平滑回路を用いたスイッチングレギュレータのチョー
クコイルＣＨ５が、商用周波数（５０〜６０Ｈｚ）に対
応する低周波用の数ｍＨ以上のインダクタンスを有する
大型で重いものであるのに比べて、図１に示したスイッ
チングレギュレータのチョークコイルＣＨは、スイッチ
ング周波数（例えば５００ＫＨｚ級）に対応する高周波
用の数μＨ以下のインダクタンスがあればよい。
型平滑回路を用いたスイッチングレギュレータのチョー
クコイルＣＨ５が、商用周波数（５０〜６０Ｈｚ）に対
応する低周波用の数ｍＨ以上のインダクタンスを有する
大型で重いものであるのに比べて、図１に示したスイッ
チングレギュレータのチョークコイルＣＨは、スイッチ
ング周波数（例えば５００ＫＨｚ級）に対応する高周波
用の数μＨ以下のインダクタンスがあればよい。
【００２８】そのため、安価で小型軽量のチョークコイ
ルＣＨを用いながら、従来のチョーク入力型平滑回路を
使用したスイッチングレギュレータと同様か、又はそれ
以上に力率が改善される。さらに、小型で巻数も少くて
済むから、巻線の抵抗によるライン間の電圧降下は問題
にならないし、入力交流電流の位相遅れによる力率低下
も生じない。
ルＣＨを用いながら、従来のチョーク入力型平滑回路を
使用したスイッチングレギュレータと同様か、又はそれ
以上に力率が改善される。さらに、小型で巻数も少くて
済むから、巻線の抵抗によるライン間の電圧降下は問題
にならないし、入力交流電流の位相遅れによる力率低下
も生じない。
【００２９】図２は、この発明の第１の実施の形態であ
るスイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図
であり、図１に示したスイッチングレギュレータと同一
部分には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
るスイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図
であり、図１に示したスイッチングレギュレータと同一
部分には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００３０】図２に示したスイッチングレギュレータの
平滑部３ａが図１に示したスイッチングレギュレータの
平滑部３と異なる所は、チョークコイルＣＨを第１のチ
ョークコイルＣＨ１（同じものでよい）とし、接続点Ｘ
及び接続点Ｙの間に、第１のダイオードＤ１に代えて、
そのダイオードＤ１と第２のチョークコイルであるチョ
ークコイルＣＨ２との直列回路を設けたことである。
平滑部３ａが図１に示したスイッチングレギュレータの
平滑部３と異なる所は、チョークコイルＣＨを第１のチ
ョークコイルＣＨ１（同じものでよい）とし、接続点Ｘ
及び接続点Ｙの間に、第１のダイオードＤ１に代えて、
そのダイオードＤ１と第２のチョークコイルであるチョ
ークコイルＣＨ２との直列回路を設けたことである。
【００３１】このように、平滑コンデンサＣ１の充電回
路に高周波用のチョークコイルＣＨ２を加えたことによ
り、充電回路に流れる平滑コンデンサＣ１の充電電流が
スイッチングによるオン・オフ波形に比べて平滑化され
るから、高周波ノイズが減少すると共に、導通角がより
広がってピーク電流が減り、力率がさらに良くなるとい
う効果が得られる。
路に高周波用のチョークコイルＣＨ２を加えたことによ
り、充電回路に流れる平滑コンデンサＣ１の充電電流が
スイッチングによるオン・オフ波形に比べて平滑化され
るから、高周波ノイズが減少すると共に、導通角がより
広がってピーク電流が減り、力率がさらに良くなるとい
う効果が得られる。
【００３２】図３は、この発明の第２の実施の形態であ
るスイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図
であり、図１及び図２に示したスイッチングレギュレー
タと同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略す
る。
るスイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図
であり、図１及び図２に示したスイッチングレギュレー
タと同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略す
る。
【００３３】図３に示したスイッチングレギュレータの
平滑部３ｂが図２に示したスイッチングレギュレータの
平滑部３ａと異なる所は、第１及び第２のチョークコイ
ルＣＨ１，ＣＨ２をそれぞれ第１及び第２のコイルＬ
１，Ｌ２に置き換え、該コイルＬ１，Ｌ２を互いに磁気
結合させたこと、すなわち第１及び第２のコイルＬ１，
Ｌ２を同一のコアに巻いた１個の高周波用のチョークト
ランスＣＴＲを設けたことである。
平滑部３ｂが図２に示したスイッチングレギュレータの
平滑部３ａと異なる所は、第１及び第２のチョークコイ
ルＣＨ１，ＣＨ２をそれぞれ第１及び第２のコイルＬ
１，Ｌ２に置き換え、該コイルＬ１，Ｌ２を互いに磁気
結合させたこと、すなわち第１及び第２のコイルＬ１，
Ｌ２を同一のコアに巻いた１個の高周波用のチョークト
ランスＣＴＲを設けたことである。
【００３４】このチョークトランスＣＴＲは、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ４のトランジスタＱがオンの時に、第１の
コイルＬ１に流れる電流によって励磁され、トランジス
タＱがオフになると、励磁エネルギが再変換された電流
が第２のコイルＬ２から第１のダイオードＤ１を介して
平滑コンデンサＣ１に流れて、該平滑コンデンサＣ１を
充電する。したがって、その作用及び効果は、図２に示
したスイッチングレギュレータの平滑部３ａと同様であ
る。
Ｃコンバータ４のトランジスタＱがオンの時に、第１の
コイルＬ１に流れる電流によって励磁され、トランジス
タＱがオフになると、励磁エネルギが再変換された電流
が第２のコイルＬ２から第１のダイオードＤ１を介して
平滑コンデンサＣ１に流れて、該平滑コンデンサＣ１を
充電する。したがって、その作用及び効果は、図２に示
したスイッチングレギュレータの平滑部３ａと同様であ
る。
【００３５】図４は、この発明の他の実施の形態である
スイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図で
あり、図１に示したスイッチングレギュレータに高周波
ノイズをバイパスさせるための小容量のコンデンサを設
けたものであるから、同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。
スイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図で
あり、図１に示したスイッチングレギュレータに高周波
ノイズをバイパスさせるための小容量のコンデンサを設
けたものであるから、同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。
【００３６】高周波バイパス用のコンデンサＣｐを、図
４に破線で示したように、ダイオードブリッジ２の正負
の出力端子２ｃ，２ｄ間、又は平滑コンデンサＣ１の両
端子間（すなわちＤＣ−ＤＣコンバータ４の正負の入力
端子４ａ，４ｂ間）のうち、少くともその１個所に設け
ることにより、スイッチングによる高周波ノイズを大幅
に抑制することが出来る。
４に破線で示したように、ダイオードブリッジ２の正負
の出力端子２ｃ，２ｄ間、又は平滑コンデンサＣ１の両
端子間（すなわちＤＣ−ＤＣコンバータ４の正負の入力
端子４ａ，４ｂ間）のうち、少くともその１個所に設け
ることにより、スイッチングによる高周波ノイズを大幅
に抑制することが出来る。
【００３７】図２及び図３に示した第１及び第２の実施
の形態であるスイッチングレギュレータにおいても、図
４に示したものと同様に高周波バイパス用のコンデンサ
Ｃｐを設けることにより、同様な効果が得られる。この
ように高周波ノイズを抑制することにより、ＥＭＩ（Ｅ
ｌｅｃｔｏｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒ
ｅｎｃｅ）すなわち電磁波障害を防止することが出来
る。
の形態であるスイッチングレギュレータにおいても、図
４に示したものと同様に高周波バイパス用のコンデンサ
Ｃｐを設けることにより、同様な効果が得られる。この
ように高周波ノイズを抑制することにより、ＥＭＩ（Ｅ
ｌｅｃｔｏｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒ
ｅｎｃｅ）すなわち電磁波障害を防止することが出来
る。
【００３８】以上、図１乃至図４に示して説明したスイ
ッチングレギュレータは、すべて＋のライン側にチョー
クコイルＣＨ，第１のチョークコイルＣＨ１，チョーク
トランスＣＴＲの第１のコイルＬ１を接続した例であっ
たが、これらのチョークコイル類を−のライン側に設け
ても、有極性の各素子の極性を反転すれば、この発明を
適用出来ることはいうまでもない。
ッチングレギュレータは、すべて＋のライン側にチョー
クコイルＣＨ，第１のチョークコイルＣＨ１，チョーク
トランスＣＴＲの第１のコイルＬ１を接続した例であっ
たが、これらのチョークコイル類を−のライン側に設け
ても、有極性の各素子の極性を反転すれば、この発明を
適用出来ることはいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるス
イッチングレギュレータは、大型化，高価格化すること
なく、入力電流の導通角を広げてピーク電流を抑え、力
率を改善することが出来る。
イッチングレギュレータは、大型化，高価格化すること
なく、入力電流の導通角を広げてピーク電流を抑え、力
率を改善することが出来る。
【図１】この発明の基礎となるスイッチングレギュレー
タの構成の一例を示す回路図である。
タの構成の一例を示す回路図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態であるスイッチン
グレギュレータの構成の一例を示す回路図である。
グレギュレータの構成の一例を示す回路図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態であるスイッチン
グレギュレータの構成の一例を示す回路図である。
グレギュレータの構成の一例を示す回路図である。
【図４】この発明の他の実施の形態であるスイッチング
レギュレータの構成の一例を示す回路図である。
レギュレータの構成の一例を示す回路図である。
【図５】従来のチョーク入力型平滑回路を用いたスイッ
チングレギュレータの一例を示す回路図である。
チングレギュレータの一例を示す回路図である。
１：交流電源
２：ダイオードブリッジ（全波整流回路）
３，３ａ，３ｂ，３ｃ：平滑部
４：ＤＣ−ＤＣコンバータ
Ｃ１：平滑コンデンサ Ｃｐ：小容量のコンデンサ
ＣＨ：チョークコイル ＣＨ１：第１のチョークコイル
ＣＨ２：第２のチョークコイル
ＣＴＲ：チョークトランス
Ｄ１：第１のダイオード Ｄ２：第２のダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 3/28
H02M 7/217
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源から入力する交流電力を１次直
流電力に変換する全波整流回路と、前記１次直流電力を
トランスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路に
入力してスイッチングすることにより２次直流電力に変
換して出力するＤＣ−ＤＣコンバータとからなるスイッ
チングレギュレータにおいて、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータのトランスの１次巻線とスイ
ッチング素子との直列回路に並列に平滑コンデンサを接
続し、 前記全波整流回路の一方の出力端に第１のチョークコイ
ルの一端を接続し、 前記平滑コンデンサと前記トランスの１次巻線との接続
点と前記第１のチョークコイルの他端との間に、前記平
滑コンデンサを充電する向きに第１のダイオードを第２
のチョークコイルと直列に接続し、 前記トランスの１次巻線とスイッチング素子との接続点
と前記第１のチョークコイルの他端との間に、前記スイ
ッチング素子がオンの時に該スイッチング素子に電流を
流す向きに第２のダイオードを接続したことを特徴とす
るスイッチングレギュレータ。 - 【請求項２】 請求項１記載のスイッチングレギュレー
タにおいて、 前記第１及び第２のチョークコイルが互いに磁気結合さ
れたものであることを特徴とするスイッチングレギュレ
ータ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のスイッチングレギ
ュレータにおいて、 前記全波整流回路の両出力端間、前記平滑コンデンサの
両端子間のうち少くとも１個所にスイッチングによる高
周波ノイズをバイパスさせるための小容量のコンデンサ
を設けたことを特徴とするスイッチングレギュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28523195A JP3453465B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | スイッチングレギュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28523195A JP3453465B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | スイッチングレギュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131055A JPH09131055A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3453465B2 true JP3453465B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17688816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28523195A Expired - Fee Related JP3453465B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | スイッチングレギュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453465B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10257578A1 (de) | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Fuji Electric Co Ltd | Schaltnetzteil |
| JP4450169B2 (ja) | 2003-02-06 | 2010-04-14 | 富士電機システムズ株式会社 | スイッチング電源装置 |
| JP2006115600A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| JP2012200082A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Nichicon Corp | スナバ回路および該スナバ回路を備えた昇圧チョッパー回路 |
-
1995
- 1995-11-01 JP JP28523195A patent/JP3453465B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09131055A (ja) | 1997-05-16 |
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