JP3871738B2 - Power supply - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電源とスイッチング電源部との間にリーケージトランスを介装した電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のリーケージトランスは、主として熔接装置や放電灯装置等の電源部に使用されていた。
これらの装置は、作動中又はスタート時にショート又はそれに近い状態になることが多いため、過負荷に対する安全手段として、負荷電流の増大に伴う2次側の出力電圧の低下が、通常のトランスに比べて遥かに大きいというリーケージトランスの性質を利用したものである。
【0003】
そのため、従来のリーケージトランスは、図10の(A),(B)にそれぞれ側面図及び上面図を示すように、コア30の中央脚の互いに分離して巻いた1次巻線31と2次巻線32の間に、それぞれI字型コアからなる適当な厚さの2個のパスコア33,34を挿入した構成を有し、その1次2次間の結合度を低くしたことによる出力電流対出力電圧の低下特性のみが重要視され、1次又は2次の漏れインダクタンスの値、あるいは1次側又は2次側から見た等価漏れインダクタンスの値は、何等問題とされないものが殆どであった。
【0004】
したがって、従来のリーケージトランスのカタログ上ではこれらの漏れインダクタンスの値は全く不明であり、製造上管理されていないから、仮に漏れインダクタンスの値を測定したとしても、個々の製品毎のバラツキが極めて大きかった。さらに、一般的な電源装置としては、出力電流対出力電圧特性の変動は小さいことが要求されているため、電圧変動の大きなリーケージトランスが使用されることはなかった。
【0005】
一方、1次直流電力を入力しスイッチングによってそれぞれ、例えば定電圧制御された2次直流電力に変換するDC−DCコンバータ、又は例えば周波数制御された2次交流電力に変換するDC−ACコンバータ等のスイッチングコンバータを備えた電源装置は、その電力容量に比べて小型軽量でありコストも安いため、広く使用されてきた。
【0006】
しかしながら、スイッチングコンバータを備えた電源装置は、例えばドロッパ等を備えた電源装置に比べて電力効率は遥かに優れているが、スイッチングによる高周波域のノイズが極めて大きい。また、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時に、コンデンサ入力型の平滑回路を用いると、力率の低下と共に低周波域のノイズが大きくなるため、国内では1996年から自主規制されており、欧州では1998年から強制実施されるFCC,CISPR等のEMI規制に対応出来ないという問題があった。
【0007】
そのため、例えば出力容量が200W以下の比較的小出力のスイッチングコンバータと1次整流平滑回路とからなるスイッチング電源部を備えた電源装置において、図11に示すように、交流電源1から絶縁トランス40を介して入力する交流電力のラインに対して、ダイオードブリッジ41に直列にインダクタ42を接続したインダクタ方式を採用し、ピーク電流を抑制して力率を改善すると共に、高調波電流を減少させて高調波電流規制をクリアしたものがあった。
【0008】
また、例えば出力容量が200Wを超える中出力又は大出力のスイッチングコンバータを備えた電源装置においては、図12に示すように、通常の1次整流平滑回路に代えてアクテイブフィルタ43を設け、交流電源1から絶縁トランス40,ノイズフィルタ(NF)44を介して入力する交流電流が交流電圧の絶対値に略比例するようにして、力率を略100%まで改善すると共に、電源周波数系の低周波域における高調波電流を大幅に減少させた、いわゆるツー・コンバータ方式のものがあった。
【0009】
あるいは、図11に示した1次整流平滑回路から平滑用のコンデンサを除いて全波整流しただけの1次直流電力をそれぞれ、そのままスイッチングコンバータに入力させるコンデンサレス方式や、1次直流電力のライン間に放電用ダイオードを介して接続したコンデンサを用いた部分平滑方式や、スイッチングコンバータのトランスの1次巻線とコンデンサとの直列回路に並列にスイッチング素子を接続し、インダクタを介して1次直流電力を入力する昇圧方式等の高調波電流対策を備えたワン・コンバータ方式を用いたものもあった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インダクタ方式はその対象が電源周波数の高調波で低周波域にあるから、出力容量に比べてそのインダクタンス値を大きくする必要があり、インダクタが大型化して重くなり、コストも上昇するため、その用途は小出力の電源装置に限定され、中出力や大出力の電源装置に対して、実用上適用出来るものではなかった。
【0011】
また、アクティブフィルタを設けたツー・コンバータ方式は、力率の改善と低周波域の高調波電流については効果的であるが、互いに独立した2個のスイッチング素子が存在するため、高周波域のノイズ源が増えただけでなく、互いに干渉し合って広帯域の複雑なノイズが発生し、そのノイズ対策が困難且つ複雑になってコストが上昇するという問題があった。
【0012】
あるいは、スイッチングコンバータそのものがEMIノイズ対策を有するワン・コンバータ方式は、現在なお各種の方式が開発されつつあるが、軽負荷時にスイッチング素子に印加される電圧が上昇してスイッチング素子の耐圧をオーバしたり、入力電流制御と出力電圧制御とを1つのスイッチングで同時に行うために制御能力が不充分になる等、広帯域のノイズが問題になるスイッチング電源として主力となる方式は未だ確立されていないのが実状である。
【0013】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、構成が簡単でコストも安く、しかも効果的なEMIノイズ,入力高調波電流対策が得られることを目的とする。
【0014】
【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、100V系交流電源又は200V系交流電源から入力する交流電力をスイッチング電源部によって変換して出力する電源装置において、上記交流電源とスイッチング電源部との間にリーケージトランスを介装し、該リーケージトランスの1次側に上記交流電源を、2次側に上記スイッチング電源部をそれぞれ接続し、上記交流電源が100V系交流電源である場合は、上記リーケージトランスの1次側から見た等価漏れインダクタンスが5mH乃至100mHであるようにする
【0015】
また、交流電源が200V系電源である場合は、上記リーケージトランスの1次側から見た等価漏れインダクタンスを50mH乃至250mHにする。
【0016】
そして、上記リーケージトランスの1次側又は2次側の端子間及び該各端子とアース間にそれぞれラインバイパス用コンデンサを接続し、その各ラインバイパス用コンデンサのキャパシタンスと1次側又は2次側から見た等価漏れインダクタンスとによってノイズフィルタを形成する。
上記各ラインバイパス用コンデンサを、それぞれ低周波用コンデンサと高周波用コンデンサとの並列回路で構成してもよい。
【0017】
あるいは、100V系交流電源又は200V系交流電源から入力する交流電力をスイッチング電源部によって変換して出力する電源装置において、
上記交流電源とスイッチング電源部との間にリーケージトランスを介装し、
該リーケージトランスの1次側に上記交流電源を、2次側に上記スイッチング電源部をそれぞれ接続し、リーケージトランスの1次側及び2次側の各端子間及び該各端子とアース間にそれぞれラインバイパス用コンデンサを接続し、その1次側の各ラインバイパス用コンデンサのキャパシタンスとリーケージトランスの1次漏れインダクタンスとによって1次側のノイズフィルタを、2次側の各ラインバイパス用コンデンサのキャパシタンスとリーケージトランスの2次漏れインダクタンスとによって2次側のノイズフィルタをそれぞれ形成してもよい。
【0018】
その場合、上記1次側のノイズフィルタを低周波域のノイズフィルタに、上記2次側のノイズフィルタを高周波域のノイズフィルタにしてもよい。
【0019】
【0020】
【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て具体的に説明する。
図1は、この発明の基礎となる電源装置の構成の一例を示す回路図である。図1に示した電源装置10は、リーケージトランス2とスイッチング電源部3とにより構成され、交流電源1からリーケージトランス2の1次側に入力する交流電力は、リーケージトランス2を介してその2次側からスイッチング電源部3に出力される。
【0021】
【数1】
ELm1=Lm1+(N1/N2)2×Lm2
ELm2=Lm2+(N2/N1)2×Lm1
【0022】
リーケージトランス2の符号N1及びN2は、それぞれ1次側及び2次側の巻線を示すと共にその巻数をも示し、1次及び2次の巻線N1及びN2は互いに絶縁されている。また、符号Lm1及びLm2は、それぞれ1次側及び2次側の漏れインダクタンスを示し、1次側又は2次側から見た等価漏れインダクタンスELm1又はELm2は、数1に示した式によってそれぞれ求められる。
【0023】
スイッチング電源部3は、ダイオードブリッジ4と平滑用のコンデンサC0とからなり、交流電力を1次直流電力に変換するコンデンサ入力型の整流平滑回路と、1次直流電力を定電圧制御された2次直流電力に変換して図示しない負荷に出力するDC−DCコンバータであるスイッチングコンバータ5とにより構成されている。
【0024】
一般に、スイッチングコンバータ5内の図示しない高周波用トランスによって、1次直流電力側と2次直流電力側とが互いに絶縁されているから、交流電源1から入力する交流電力が負荷にリークして感電することはないが、もし過負荷等により高周波用トランスが過熱して、絶縁が破壊されるような事故が発生しても、リーケージトランス2の1次2次間が互いに絶縁されているから、感電のような重大事故を招く恐れがない。
【0025】
さらに、リーケージトランス2は従来のリーケージトランスと異なり、例えば後述するような構成にして、製造に際して1次及び2次の漏れインダクタンスLm1及びLm2を予め設定した値になるように正確に管理することにより、1次,2次の巻数N1,N2から数1によって求められる1次側及び2次側から見た等価漏れインダクタンスELm1及びELm2の値も精度よく管理することが可能になる。
【0026】
しかも、そのようにして得られる1次側から見た等価漏れインダクタンスELm1を、交流電源1が100V系電源であれば5mH乃至100mH、200V系電源であれば50mH乃至250mHに設定することにより、それぞれの高調波を含む交流電源周波数系の低周波域及びスイッチング周波数系の高周波域におけるノイズを効果的に抑制することが出来る。
【0027】
ノイズ抑制の効果を高めるためには、1次側から見た(2次側から見ても同様に)等価漏れインダクタンスELm1(又はELm2)の値を大きくした方がよいことは明らかであるが、後述する実施例に見られるように、等価漏れインダクタンスを余り大きくすると1次巻線N1と2次巻線N2との間の結合度が低下するため、負荷電流の増大に伴う出力電圧の低下が大きくなるという問題がある。
【0028】
したがって、一般的な用途の電源装置に用いるトランスとしては、1次側から見た等価漏れインダクタンスELm1を100V系電源ならば5〜100mH、200V系電源ならば50〜250mHの範囲に設定したものが、ノイズ抑制の効果及び出力電圧低下の許容度の両面から見て、最もバランスの良くとれたリーケージトランスである。
【0029】
負荷電流に対する出力電圧の変動率を変えることなく、ノイズ抑制の効果をさらに向上させるために、リーケージトランス2にラインバイパス用コンデンサを接続したこの発明による電源装置の実施形態を図2乃至図4にそれぞれ示す。このようにラインバイパス用コンデンサを接続しても、リーケージトランス2の1次巻線N1と2次巻線N2との結合度が変るものではないから、出力電圧の低下特性は何等の影響も受けることはない。
【0030】
図2に示した第1の実施形態である電源装置11は、リーケージトランス2の1次側にラインバイパス用コンデンサを接続したものであり、1次巻線N1の両端子間に、コンデンサC11,C12の直列回路とコンデンサC13とをそれぞれ並列に接続し、直列回路を構成するコンデンサC11とC12との中間点をアース(フレームグランド)に接続したものであり、図1に示した電源装置10と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0031】
一般にラインバイパス用コンデンサは、接続された2本のラインに重畳するノイズのうち、対称成分(逆相成分)をコンデンサC13によって除去し、残る非対称成分をそれぞれコンデンサC11又はC12を介してアースに落すことにより除去するものであるが、電源装置11では、リーケージトランス2の1次側から見た等価漏れインダクタンスELm1と各コンデンサC11〜C13のキャパシタンスとの組合せによって、低周波域又は高周波域あるいは低周波域及び高周波域のノイズをさらに大幅に抑制することが出来る。
【0032】
すなわち、ラインバイパス用の各コンデンサC11〜C13を低周波用コンデンサ又はそれより遥かにキャパシタンスの小さい高周波用コンデンサによって構成することにより、等価漏れインダクタンスELm1との組合せでそれぞれ低周波域又は高周波域のノイズを抑制出来る。さらに回路図としては変らないが、各コンデンサC11〜C13をそれぞれ低周波用コンデンサと高周波用コンデンサとの並列回路で構成することにより、低周波域及び高周波域のノイズを共に抑制することが出来る。
【0033】
図3に示した第2の実施形態である電源装置12は、リーケージトランス2の2次側にラインバイパス用コンデンサを接続したものであり、2次巻線N2の両端子間に、コンデンサC21,C22の直列回路とコンデンサC23とをそれぞれ並列に接続し、直列回路を構成するコンデンサC21とC22との中間点をアースに接続したものであり、図1及び図2に示した電源装置10及び11と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0034】
ラインバイパス用の各コンデンサC21〜C23の作用と、2次側から見た等価漏れインダクタンスELm2との組合せによる作用及び効果とは、各コンデンサC21〜C23及び等価漏れインダクタンスELm2をそれぞれ各コンデンサC11〜C13及び等価漏れインダクタンスELm1と置き換えて考えれば、電源装置11と同様であるから詳しい説明は省略する。
【0035】
図4に示した第3の実施形態である電源装置13は、リーケージトランス2の1次側及び2次側にそれぞれラインバイパス用コンデンサを接続したものであり、1次巻線N1及び2次巻線N2の両端子間に、それぞれコンデンサC11,C12の直列回路とコンデンサC13、及びコンデンサC21,C22の直列回路とコンデンサC23を並列に接続し、それぞれ直列回路を構成するコンデンサC11とC12及びコンデンサC21とC22の中間点をアースに接続したものであり、図1〜図3に示した電源装置10〜12と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0036】
電源装置13は、それぞれリーケージトランス2の1次側のラインバイパス用コンデンサC11〜C13と漏れインダクタンスLm1からなるノイズフィルタ、及び2次側のラインバイパス用コンデンサC21〜C23と漏れインダクタンスLm2からなるノイズフィルタにより構成された直列2段のノイズフィルタを備えているから、電源装置11,12に比べて、より高いノイズ抑制効果が得られることはいうまでもない。
【0037】
さらに、例えば1次側のノイズフィルタに低周波域のノイズを、2次側のノイズフィルタに高周波域のノイズをそれぞれ分担させることも出来る。
なお、ノイズフィルタの帯域はそれほど厳密なものではないから、それぞれ1次側及び2次側のラインバイパス用コンデンサと組み合せる漏れインダクタンスLm1及びLm2に代えて、等価漏れインダクタンスELm1及びELm2を考えても、実用上ほぼ同じ効果が得られる。
【0038】
図5は、図1乃至図4に示した電源装置10〜13に用いるリーケージトランス2のコアの中央脚に嵌め込む巻線用のボビンの構成の一例を、そのボビンにそれぞれ巻かれた1次巻線,2次巻線及び挿入されたパスコアと共に示す図であり、図5の(A)はボビンの縦断面図を、同図の(B)はその上面図をそれぞれ示したものである。
【0039】
図5に示したボビン20は、その中心軸に沿ったコアの中央脚に嵌め込むための孔20hと、それぞれ中心軸に直交してその周囲を取り巻く3個の溝20a,20b,20cとを有し、溝20aと20bにはそれぞれ1次巻線21と2次巻
線22とが巻き込まれ、溝20cにはその幅によって規制される所定の厚さを有するコの字型コアからなるパスコア23が、その溝20cによりガイドされて正しい位置になるように、挿入されている。
【0040】
したがって、1次巻線21と2次巻線22とを磁気結合させるためのコア(の中央脚)から外れた漏れ磁力線によって、1次巻線,2次巻線が部分的に直接結合することを抑制するパスコア23が、1次巻線21及び2次巻線22に対して相対的に正しい位置になる。すなわち、組み立てに際して、それぞれ予め理論的又は実験的に設定された1次2次間の結合度、1次側及び2次側の漏れインダクタンスLm1及びLm2又は等価漏れインダクタンスELm1及びELm2の再現性がよいから、図10に示した従来のリーケージトランスに比べてバラツキが極めて少なくなる。
【0041】
図6は、巻線用のボビンの構成の他の例を示す図であり、図5に示した一体構成のボビン20と異なり、2個の部分により構成されている。
図6に示したボビンは第1及び第2のボビン25及び26により構成され、図6の(A)はボビン25,26を組み合せて示す縦断面図を、同図の(B)は第1のボビン25のパスコアをガイドするための段25dを示す底面図をそれぞれ示したものである。
【0042】
ボビン20(図5)と同様に、ボビン25,26には、それぞれその中心軸に沿ったコアの中央脚に嵌め込むための孔25h,26hと、それぞれ中心軸に直交してその周囲を取り巻く溝25a,26bとを有し、溝25a,26bにはそれぞれ1次巻線21と2次巻線22とが巻き込まれている。
ボビン25の段25dにはその高さによって規制される所定の厚さを有するコの字型コアからなるパスコア23が、その段25dによりガイドされて正しい位置になるように、ボビン26との間に挿入されているから、その作用及び効果も図5に示したボビン20と同様である。
【0043】
図7は、ボビン20の溝20c(図5)に、あるいはボビン25の段25dによって生じたボビン26との隙間(図6)に、それぞれ挿入されるパスコアの構成の一例を示す平面図である。
図7の(A)は1個のコアからなるパスコアの例を、同図の(B)及び(C)は、それぞれ2個のコアからなるパスコアの例を示している。
【0044】
パスコア自体は、図10に示した従来例のように、2個のI字型コアを互いに対称の位置に配置してもよいが、図7の(A)に示したようなコの字型コア23を用いれば1個のコアで済むから、部品管理が容易で組立工数も短くなる効果がある。ただし、1次2次間の結合度や1次,2次漏れインダクタンスLm1,Lm2があまり変らないようにするために、2個のI字型コアの場合に比べてその厚さを変えたほうがよい。
【0045】
また、リーケージトランスのコアの中央脚の全周にわたって、パスコアで1次,2次巻線間をカバーする場合に、図7の(B)又は(C)に示したように、脚を短くした2個のコの字型コア23aの組み合せ、又はコの字型コア23とI字型コア24との組み合せによって構成すれば、2個のコアで済むから組立工数が短くなる。両者のうちいずれかといえば、図7の(B)に示した同型のコアの組み合せの方が部品管理の点で簡単である。
【0046】
図7に示した各パスコアにおいて、磁力線は常に紙面に対して垂直方向に作用し、紙面に平行すなわちパスコアに沿って磁路が形成されるものではないから、コの字型コアの開口部や2個組み合せたコア間の間隔の大小は、1次2次間の結合度や1次及び2次の漏れインダクタンスLm1及びLm2に多少関係する要因になるだけで、他に悪影響はない。
【0047】
図8及び図9は、以上説明したようなボビンとパスコアとを用いたリーケージトランスの実施例において、無負荷時と最大負荷時の1次電圧(入力電圧)に対する2次電圧(出力電圧)の変化の一例を示す線図であり、図8又は図9は、それぞれ2個のI字型コアを対称的に組み合せたパスコアの厚さを15mm又は7mmに設定した場合の例を示している。
【0048】
図8において、10V毎に変化させた1次電圧に応じて出力される2次電圧を、無負荷時は+マーク、最大負荷時は丸マークでそれぞれ示している。
また、それぞれ互いに同じマークの間を実線で結んで示した15mm厚のパスコアを挿入した場合の特性と比較するために、そのパスコアを挿入しない場合の特性を、同じマークの間を破線で結んで示している。
【0049】
15mm厚のパスコアを挿入した(実線で示す特性の)100V系電源用のリーケージトランスは、1次側から見た等価漏れインダクタンスELm1が略100mHになり、ノイズ特に低周波域のノイズを改善するのに十分な大きな値が得られ、しかも無負荷時と最大負荷時の特性から明らかなように、1次電圧に対する2次電圧の電圧低下比及び負荷に対する電圧変動率は満足出来る程度に収まっている。なお、同じパスコアの条件の200V系電源用のリーケージトランスも、電圧低下比及び電圧変動率が問題ない範囲で、212mHの等価漏れインダクタンスELm1が得られた。
【0050】
参考のため、破線で結んで示したパスコア無しの場合の特性は、パスコア有りの場合に比べて、電圧低下比(無負荷時の2次電圧/1次電圧の値)は若干大きくなる程度であるが、(負荷に対する)電圧変動率は大幅に良くなっている。逆にいえば、それだけリーケージトランスの特徴が失われている訳で、1次及び2次の漏れインダクタンスLm1及びLm2が小さくなり、ノイズを改善するのに十分な大きさの値が得られない。
【0051】
図9に示したパスコアの厚さが7mmの場合の特性は、図8に示した特性に比べて、電圧低下比と電圧変動率とが、いずれも15mm厚のパスコア有りと無しの略中間位の(パスコア有りよりも好ましい)値を示しており、100V系電源用のリーケージトランスとして67mHの等価漏れインダクタンスELm1が得られた。
なお、特性は図示しないが、パスコアの厚さを4mmに設定した時には、52mHの等価漏れインダクタンスELm1が得られている。
【0052】
以上の説明を要約すると、この発明による電源装置11〜13は、交流電源1とスイッチング電源部3との間にリーケージトランス2を介装したことにより、リーケージトランス2の1次側及び2次側から見た等価漏れインダクタンスELm1,ELm2によって低周波域及び高周波域のノイズ、特に低周波域の入力高調波電流ノイズを抑制することが出来ると共に、スイッチング電源部3内の(高周波用)トランスと直列に作用して、いずれか一方の絶縁が破壊されても感電事故の発生を防止する。
【0053】
特に、リーケージトランス2の1次側から見た等価漏れインダクタンスELm1を、100V系電源であれば5mH〜100mH、200V系電源であれば50mH〜250mHに設定することにより、ノイズ特に低周波域の入力高調波電流ノイズを改善するのに十分な値が得られ、しかも電圧低下比と電圧変動率を実用上満足出来る範囲に収めることが出来る。
さらに、リーケージトランス2の1次側又は2次側あるいはその両側に、それぞれラインバイパス用コンデンサC11〜C13又はC21〜C23を設けてノイズフィルタを形成したので、ノイズをより一層抑制することが出来る。
【0054】
また、リーケージトランス2のパスコアを、従来のように2個のI字型コアで形成してもよいが、1個のコの字型コアあるいは2個のコの字型コアの組み合せ又はコの字型コアとI字型コアとの組み合せで構成すれば、組立工数を短縮し、部品管理が容易になる。
【0055】
さらに、それぞれ巻線用のボビン20の溝20c、又は2個組ボビン25,26の段25dのようなガイドを設ければ、パスコアの挿入に当って容易かつ正確に位置を決めることが出来るから、組立工数を短縮すると共に、1次,2次の漏れインダクタンスLm1,Lm2の値のバラツキを小さくすることが出来る。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による電源装置は構成が簡単でコストも安く、しかも効果的なEMIノイズ,入力高調波電流対策が施されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の基礎となる電源装置の構成の一例を示す回路図である。
【図2】 この発明の第1の実施形態である電源装置の構成の一例を示す回路図である。
【図3】 この発明の第2の実施形態である電源装置の構成の一例を示す回路図である。
【図4】 この発明の第3の実施形態である電源装置の構成の一例を示す回路図である。
【図5】 図1乃至図4に示したリーケージトランスの巻線用ボビンの構成の一例を示す図である。
【図6】 同じくリーケージトランスの巻線用ボビンの構成の他の一例を示す図である。
【図7】 図5又は図6に示した巻線用ボビンに挿入されるパスコアの構成の一例を示す平面図である。
【図8】 この発明によるリーケージトランスの1次電圧対2次電圧特性の一例を示す線図である。
【図9】 パスコアの厚さを変えたリーケージトランスの1次電圧対2次電圧特性の一例を示す線図である。
【図10】 リーケージトランスの従来例の構成を示す図である。
【図11】 入力交流ラインにインダクタを備えた従来の電源装置の構成の一例を示す回路図である。
【図12】 入力側にアクティブフィルタを備えた従来の電源装置の構成の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
1:交流電源 2:リーケージトランス
3:スイッチング電源部 4:ダイオードブリッジ
5:スイッチングコンバータ
10〜13:電源装置 20,25,26:ボビン
21:1次巻線 22:2次巻線
C11〜C13:1次側のラインバイパス用コンデンサ
C21〜C23:2次側のラインバイパス用コンデンサ
ELm1:1次側から見た等価漏れインダクタンス
Lm1,Lm2:1次又は2次漏れインダクタンス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a power supply apparatus in which a leakage transformer is interposed between an AC power supply and a switching power supply unit.
[0002]
[Prior art]
  Conventional leakage transformers are mainly used in power supply units such as welding devices and discharge lamp devices.
  Since these devices are often short-circuited or close to the state during operation or at the start, as a safety measure against overload, a decrease in the output voltage on the secondary side accompanying an increase in load current is compared to a normal transformer. It uses the property of a leakage transformer that is far larger.
[0003]
  Therefore, the conventional leakage transformer includes a primary winding 31 and a secondary winding wound separately from each other at the center leg of the core 30 as shown in side and top views in FIGS. An output current is obtained by inserting two pass cores 33 and 34 each having an I-shaped core between windings 32 and having an appropriate thickness, and reducing the degree of coupling between the primary and secondary sides. Only the drop characteristic of the output voltage is regarded as important, and the value of the primary or secondary leakage inductance or the value of the equivalent leakage inductance viewed from the primary side or the secondary side is not considered to be a problem. It was.
[0004]
  Therefore, since the value of these leakage inductances is completely unknown on the catalog of the conventional leakage transformer, it is not managed in production.what ifEven when the value of the leakage inductance was measured, the variation among individual products was extremely large. Furthermore, since a general power supply device is required to have a small variation in output current vs. output voltage characteristics, a leakage transformer having a large voltage variation has not been used.
[0005]
  On the other hand, a primary DC power is input and switched, for example, a DC-DC converter that converts to a constant DC voltage-controlled secondary DC power, or a DC-AC converter that converts a frequency-controlled secondary AC power, for example. A power supply device provided with a switching converter has been widely used because it is smaller and lighter and has a lower cost than its power capacity.
[0006]
  However, a power supply device provided with a switching converter has far higher power efficiency than a power supply device provided with a dropper or the like, for example. In addition, when converting AC power input from an AC power source to primary DC power, if a capacitor input type smoothing circuit is used, noise in the low frequency region increases with a decrease in power factor. There is a problem in Europe that it is not possible to comply with EMI regulations such as FCC and CISPR that are enforced from 1998.
[0007]
  Therefore, for example, in a power supply device having a switching power supply unit composed of a switching converter with a relatively small output having an output capacity of 200 W or less and a primary rectifying / smoothing circuit, as shown in FIG. An inductor system in which an inductor 42 is connected in series with a diode bridge 41 is adopted for an AC power line input via the power source, and the peak current is suppressed to improve the power factor and the harmonic current is reduced to reduce the harmonics. There was one that cleared the wave current regulation.
[0008]
  Further, for example, in a power supply device having a medium or large output switching converter with an output capacity exceeding 200 W, an active filter 43 is provided instead of a normal primary rectifying and smoothing circuit as shown in FIG. 1 through the insulation transformer 40 and the noise filter (NF) 44 is an alternating current of AC voltageAbsolute valueThere is a so-called two-converter type in which the power factor is improved to about 100% and the harmonic current in the low frequency region of the power supply frequency system is greatly reduced.
[0009]
  Alternatively, the primary rectification smoothing circuit shown in FIG. 11 except for the smoothing capacitor, the primary DC power that is just full-wave rectified can be directly input to the switching converter as it is, or the primary DC power line. A switching element is connected in parallel with a series circuit of a primary winding and a capacitor of a transformer of a switching converter, and a primary direct current via an inductor. Some have used a one-converter system with harmonic current countermeasures such as a boosting system that inputs power.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
  However, since the target of the inductor method is the harmonic of the power supply frequency in the low frequency range, it is necessary to increase the inductance value compared to the output capacity, the inductor becomes larger and heavier, and the cost also increases. Its use is limited to a small output power supply device, and is not practically applicable to a medium output or large output power supply device.
[0011]
  The two-converter system with an active filter is effective for improving the power factor and low-frequency harmonic current, but there are two switching elements that are independent of each other. In addition to an increase in the number of sources, there is a problem in that a wide band of complex noise is generated by interfering with each other, and that noise countermeasures are difficult and complicated and cost increases.
[0012]
  Alternatively, the one-converter system, in which the switching converter itself has EMI noise countermeasures, is still being developed in various ways, but the voltage applied to the switching element at the time of light load increases and exceeds the withstand voltage of the switching element. In addition, a system that has become the main switching power supply in which broadband noise is a problem has not yet been established, such as insufficient control capability because input current control and output voltage control are performed simultaneously in one switching. It's real.
[0013]
  The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a simple configuration, low cost, and effective EMI noise and input harmonic current countermeasures.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides a 100V AC power source.Or 200V AC power supplyIn the power supply device for converting the AC power input from the switching power supply unit and outputting it, a leakage transformer is interposed between the AC power supply and the switching power supply unit, and the AC power supply is disposed on the primary side of the leakage transformer, Connect the switching power supply to the secondary side,When the AC power source is a 100V AC power source,The equivalent leakage inductance seen from the primary side of the leakage transformer is 5mH to 100mHTo be.
[0015]
  Also,When the AC power supply is a 200V system power supply, the equivalent leakage inductance viewed from the primary side of the leakage transformer is set to 50 mH to 250 mH.
[0016]
  And aboveLine bypass capacitors are connected between the primary or secondary terminals of the leakage transformer and between each terminal and ground, and the capacitance of each line bypass capacitor is equivalent to that seen from the primary or secondary side. A noise filter is formed by the leakage inductance.
  Each of the line bypass capacitors may be constituted by a parallel circuit of a low frequency capacitor and a high frequency capacitor.
[0017]
  OrIn a power supply device that converts AC power input from a 100V AC power supply or 200V AC power supply by a switching power supply unit and outputs the converted power,
A leakage transformer is interposed between the AC power supply and the switching power supply,
The AC power supply is connected to the primary side of the leakage transformer, and the switching power supply unit is connected to the secondary side.A line bypass capacitor is connected between the primary and secondary terminals of the leakage transformer and between each terminal and the ground, and the capacitance of each line bypass capacitor on the primary side and the primary leakage of the leakage transformer. The primary side noise filter may be formed by the inductance, and the secondary side noise filter may be formed by the capacitance of each secondary line bypass capacitor and the secondary leakage inductance of the leakage transformer.
[0018]
  In this case, the primary side noise filter may be a low frequency noise filter and the secondary side noise filter may be a high frequency noise filter.
[0019]
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
  FIG. 1 illustrates the present invention.FoundationIt is a circuit diagram which shows an example of a structure of a power supply device. A power supply device 10 shown in FIG. 1 includes a leakage transformer 2 and a switching power supply unit 3, and AC power input from the AC power supply 1 to the primary side of the leakage transformer 2 is transmitted through the leakage transformer 2 to the secondary power. Is output to the switching power supply unit 3 from the side.
[0021]
[Expression 1]
      ELm1 = Lm1 + (N1 / N2) 2 × Lm2
      ELm2 = Lm2 + (N2 / N1) 2 × Lm1
[0022]
  Reference numerals N1 and N2 of the leakage transformer 2 indicate the primary side and secondary side windings as well as the number of turns thereof, and the primary and secondary windings N1 and N2 are insulated from each other. Symbols Lm1 and Lm2 indicate primary and secondary leakage inductances, respectively. Equivalent leakage inductances ELm1 and ELm2 viewed from the primary side or the secondary side are obtained by the equations shown in Equation 1, respectively. .
[0023]
  The switching power supply unit 3 includes a diode bridge 4 and a smoothing capacitor C0, a capacitor input type rectifying / smoothing circuit that converts AC power into primary DC power, and a secondary in which the primary DC power is controlled at a constant voltage. The switching converter 5 is a DC-DC converter that converts to DC power and outputs it to a load (not shown).
[0024]
  In general, since the primary DC power side and the secondary DC power side are insulated from each other by a high-frequency transformer (not shown) in the switching converter 5, AC power input from the AC power supply 1 leaks to the load to cause an electric shock. However, even if an accident occurs in which the high frequency transformer overheats due to overload or the like and the insulation is destroyed, the primary and secondary sides of the leakage transformer 2 are insulated from each other. There is no danger of serious accidents like
[0025]
  Further, unlike the conventional leakage transformer, the leakage transformer 2 is configured as described later, for example, by accurately managing the primary and secondary leakage inductances Lm1 and Lm2 so as to have preset values at the time of manufacture. It is also possible to accurately manage the values of the equivalent leakage inductances ELm1 and ELm2 as seen from the primary side and the secondary side obtained from the primary and secondary winding numbers N1 and N2 by Equation 1.
[0026]
  Moreover, the equivalent leakage inductance ELm1 obtained from the primary side thus obtained is set to 5 mH to 100 mH if the AC power supply 1 is a 100V system power supply, and 50 mH to 250 mH if the AC power supply 1 is a 200V system power supply, respectively. It is possible to effectively suppress noise in the low frequency range of the AC power supply frequency system including the higher harmonics and the high frequency range of the switching frequency system.
[0027]
  In order to enhance the noise suppression effect, it is clear that it is better to increase the value of the equivalent leakage inductance ELm1 (or ELm2) as seen from the primary side (similarly from the secondary side) As can be seen in the embodiments described later, if the equivalent leakage inductance is increased too much, the degree of coupling between the primary winding N1 and the secondary winding N2 decreases, and therefore the output voltage decreases with an increase in load current. There is a problem of growing.
[0028]
  Therefore, as a transformer used for a power supply device for general applications, an equivalent leakage inductance ELm1 viewed from the primary side is set to a range of 5 to 100 mH for a 100V system power supply and 50 to 250 mH for a 200V system power supply. It is a leakage transformer with the best balance in terms of both noise suppression effect and output voltage drop tolerance.
[0029]
  A line bypass capacitor was connected to the leakage transformer 2 in order to further improve the noise suppression effect without changing the output voltage fluctuation rate with respect to the load current.According to this inventionEmbodiments of the power supply device are shown in FIGS. Even if the line bypass capacitor is connected in this manner, the degree of coupling between the primary winding N1 and the secondary winding N2 of the leakage transformer 2 does not change, and the output voltage drop characteristic is affected by anything. There is nothing.
[0030]
  As shown in FIG.FirstThe power supply device 11 according to the embodiment has a line bypass capacitor connected to the primary side of the leakage transformer 2, and a series circuit of capacitors C11 and C12 and a capacitor C13 are connected between both terminals of the primary winding N1. Are connected in parallel, and an intermediate point between the capacitors C11 and C12 constituting the series circuit is connected to the ground (frame ground), and the same parts as those of the power supply apparatus 10 shown in FIG. Therefore, the description is omitted.
[0031]
  In general, a line bypass capacitor removes a symmetric component (reverse phase component) from noise superimposed on two connected lines by a capacitor C13, and drops the remaining asymmetric component to the ground via a capacitor C11 or C12, respectively. In the power supply device 11, the low-frequency region, the high-frequency region, or the low-frequency region is selected depending on the combination of the equivalent leakage inductance ELm 1 viewed from the primary side of the leakage transformer 2 and the capacitances of the capacitors C 11 to C 13. Band and high frequency band noise can be further greatly suppressed.
[0032]
  That is, by configuring each of the line bypass capacitors C11 to C13 with a low frequency capacitor or a high frequency capacitor having a much smaller capacitance, noise in a low frequency range or a high frequency range is combined with the equivalent leakage inductance ELm1. Can be suppressed. Furthermore, although it does not change as a circuit diagram, both the capacitors C11 to C13 are configured by a parallel circuit of a low-frequency capacitor and a high-frequency capacitor, so that both low-frequency and high-frequency noise can be suppressed.
[0033]
  As shown in FIG.SecondIn the power supply device 12 according to the embodiment, a line bypass capacitor is connected to the secondary side of the leakage transformer 2, and a series circuit of capacitors C21 and C22 and a capacitor C23 are connected between both terminals of the secondary winding N2. Are connected in parallel, and the intermediate point between the capacitors C21 and C22 constituting the series circuit is connected to the ground. The same reference numerals are used for the same parts as the power supply devices 10 and 11 shown in FIGS. A description thereof will be omitted.
[0034]
  The action and effect of the combination of the action of the capacitors C21 to C23 for line bypass and the equivalent leakage inductance ELm2 as seen from the secondary side is that the capacitors C21 to C23 and the equivalent leakage inductance ELm2 are respectively connected to the capacitors C11 to C13. If it is replaced with the equivalent leakage inductance ELm1, it is the same as that of the power supply device 11, and therefore detailed explanation is omitted.
[0035]
  As shown in FIG.ThirdThe power supply device 13 according to the embodiment has line bypass capacitors connected to the primary side and the secondary side of the leakage transformer 2, respectively, between both terminals of the primary winding N1 and the secondary winding N2. The series circuit of the capacitors C11 and C12 and the capacitor C13, and the series circuit of the capacitors C21 and C22 and the capacitor C23 are connected in parallel, respectively, and the intermediate points of the capacitors C11 and C12 and the capacitors C21 and C22 constituting the series circuit are grounded. The same parts as those of the power supply apparatuses 10 to 12 shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0036]
  The power supply device 13 includes a noise filter composed of the primary side line bypass capacitors C11 to C13 and the leakage inductance Lm1, and a noise filter composed of the secondary side line bypass capacitors C21 to C23 and the leakage inductance Lm2, respectively. Needless to say, a higher noise suppression effect can be obtained as compared with the power supply apparatuses 11 and 12.
[0037]
  Further, for example, low frequency band noise can be shared by the primary side noise filter, and high frequency band noise can be shared by the secondary side noise filter.
  Since the band of the noise filter is not so strict, the equivalent leakage inductances ELm1 and ELm2 can be considered instead of the leakage inductances Lm1 and Lm2 combined with the primary side and secondary side line bypass capacitors, respectively. The practically the same effect can be obtained.
[0038]
  FIG. 5 shows an example of the configuration of a bobbin for winding that is fitted into the central leg of the core of the leakage transformer 2 used in the power supply devices 10 to 13 shown in FIGS. 1 to 4, and the primary wound around the bobbin. It is a figure shown with a coil | winding, a secondary winding, and the inserted path core, (A) of FIG. 5 has shown the longitudinal cross-sectional view of the bobbin, and (B) of the figure showed the top view, respectively.
[0039]
  The bobbin 20 shown in FIG. 5 has a hole 20h for fitting into the central leg of the core along the central axis, and three grooves 20a, 20b, and 20c surrounding the periphery perpendicular to the central axis. The primary winding 21 and the secondary winding in the grooves 20a and 20b, respectively.
A path core 23 made of a U-shaped core having a predetermined thickness regulated by its width is inserted into the groove 20c so as to be guided by the groove 20c and to be in a correct position. ing.
[0040]
  Therefore, the primary winding and the secondary winding are partially directly coupled by the leakage magnetic field lines deviated from the core (center leg) for magnetically coupling the primary winding 21 and the secondary winding 22. The path core 23 that suppresses the relative position is relatively correct with respect to the primary winding 21 and the secondary winding 22. That is, when assembling, the reproducibility of the primary and secondary leakage inductances Lm1 and Lm2 or the equivalent leakage inductances ELm1 and ELm2 is theoretically or experimentally set in advance, respectively. Therefore, the variation is extremely small as compared with the conventional leakage transformer shown in FIG.
[0041]
  FIG. 6 is a diagram showing another example of the configuration of the bobbin for winding. Unlike the integrally configured bobbin 20 shown in FIG.
  The bobbin shown in FIG. 6 is composed of first and second bobbins 25 and 26. FIG. 6A is a longitudinal sectional view showing the bobbins 25 and 26 combined, and FIG. The bottom view which shows the step 25d for guiding the path core of the bobbin 25 is shown, respectively.
[0042]
  As with the bobbin 20 (FIG. 5), the bobbins 25 and 26 each have holes 25h and 26h for fitting into the central leg of the core along the central axis, respectively, and surround the periphery thereof perpendicular to the central axis. The primary winding 21 and the secondary winding 22 are wound around the grooves 25a and 26b, respectively.
  In the step 25d of the bobbin 25, a pass core 23 made of a U-shaped core having a predetermined thickness regulated by its height is positioned between the bobbin 26 and the bobbin 26 so as to be guided by the step 25d to be in a correct position. Therefore, the operation and effect are the same as those of the bobbin 20 shown in FIG.
[0043]
  FIG. 7 is a plan view showing an example of the configuration of pass cores inserted in the groove 20c (FIG. 5) of the bobbin 20 or in the gap (FIG. 6) with the bobbin 26 generated by the step 25d of the bobbin 25, respectively. .
  7A shows an example of a path core composed of one core, and FIGS. 7B and 7C show examples of a path core composed of two cores.
[0044]
  As for the path core itself, two I-shaped cores may be arranged at symmetrical positions as in the conventional example shown in FIG. 10, but the U-shaped as shown in FIG. If the core 23 is used, only one core is required, so that parts management is easy and the number of assembly steps can be shortened. However, in order to keep the degree of coupling between the primary and secondary and the primary and secondary leakage inductances Lm1 and Lm2 from changing much, it is better to change the thickness compared to the case of two I-shaped cores. Good.
[0045]
  In addition, when covering between the primary and secondary windings with the pass core over the entire circumference of the central leg of the leakage transformer core, the leg is shortened as shown in FIG. 7 (B) or (C). If it is constituted by a combination of two U-shaped cores 23a or a combination of a U-shaped core 23 and an I-shaped core 24, the number of assembly steps can be reduced because only two cores are required. If any of them, the combination of the cores of the same type shown in FIG. 7B is easier in terms of component management.
[0046]
  In each path core shown in FIG. 7, the magnetic field lines always act in a direction perpendicular to the paper surface, and a magnetic path is not formed parallel to the paper surface, that is, along the path core. The size of the interval between the two cores combined only becomes a factor somewhat related to the degree of coupling between the primary and secondary and the primary and secondary leakage inductances Lm1 and Lm2, and has no other adverse effects.
[0047]
  FIG. 8 and FIG. 9 show the secondary voltage (output voltage) with respect to the primary voltage (input voltage) at no load and at the maximum load in the embodiment of the leakage transformer using the bobbin and the pass core as described above. FIG. 8 or FIG. 9 shows an example when the thickness of a path core obtained by symmetrically combining two I-shaped cores is set to 15 mm or 7 mm, respectively.
[0048]
  In FIG. 8, the secondary voltage output according to the primary voltage changed every 10V is indicated by a + mark when there is no load and a circle mark when the load is maximum.
  Also, in order to compare with the characteristics when a 15 mm-thick pass core is inserted, which is shown by connecting the same marks with solid lines, the characteristics when the pass cores are not inserted are connected with broken lines between the same marks. Show.
[0049]
  A leakage transformer for a 100V power supply with a 15 mm-thick pass core (characterized by a solid line) has an equivalent leakage inductance ELm1 as viewed from the primary side of approximately 100 mH, which improves noise, particularly in the low frequency range. In addition, as is clear from the characteristics at no load and at maximum load, the voltage drop ratio of the secondary voltage to the primary voltage and the voltage fluctuation rate with respect to the load are within a satisfactory level. . Note that a leakage transformer for a 200V system power supply under the same path core conditions also yielded an equivalent leakage inductance ELm1 of 212 mH within a range in which the voltage drop ratio and the voltage fluctuation rate were not problematic.
[0050]
  For reference, the characteristics without the pass core connected by a broken line are such that the voltage drop ratio (secondary voltage at no load / primary voltage value) is slightly larger than that with the pass core. There is a significant improvement in the voltage fluctuation rate (relative to the load). In other words, the leakage transformer feature is lost as much, and the primary and secondary leakage inductances Lm1 and Lm2 become small, and a value large enough to improve noise cannot be obtained.
[0051]
  The characteristics in the case where the thickness of the pass core shown in FIG. 9 is 7 mm, the voltage drop ratio and the voltage fluctuation rate are substantially intermediate between the presence and absence of the 15 mm-thick pass core, compared to the characteristics shown in FIG. (Preferably than with a pass core), and an equivalent leakage inductance ELm1 of 67 mH was obtained as a leakage transformer for a 100 V system power supply.
  Although characteristics are not shown, when the thickness of the pass core is set to 4 mm, an equivalent leakage inductance ELm1 of 52 mH is obtained.
[0052]
  In summary, the power supply apparatus according to the present invention is as follows.11˜13 is a low frequency region due to the equivalent leakage inductances ELm1 and ELm2 viewed from the primary side and the secondary side of the leakage transformer 2 by interposing the leakage transformer 2 between the AC power supply 1 and the switching power supply unit 3. In addition, it is possible to suppress high-frequency noise, particularly low-frequency input harmonic current noise, and in series with the (high-frequency) transformer in the switching power supply unit 3, either insulation is broken. Even so, the occurrence of electric shock accidents is prevented.
[0053]
  In particular, by setting the equivalent leakage inductance ELm1 viewed from the primary side of the leakage transformer 2 to 5 mH to 100 mH for a 100 V system power supply and 50 mH to 250 mH for a 200 V system power supply, noise, particularly in a low frequency range, is input. A value sufficient to improve the harmonic current noise can be obtained, and the voltage drop ratio and the voltage fluctuation rate can be within a practically satisfactory range.
  Further, noise filters are formed by providing line bypass capacitors C11 to C13 or C21 to C23 on the primary side, the secondary side or both sides of the leakage transformer 2, respectively.Because, Noise can be further suppressed.
[0054]
  Further, the path core of the leakage transformer 2 may be formed by two I-shaped cores as in the prior art, but one U-shaped core or a combination of two U-shaped cores or a U-shaped core. If it is composed of a combination of a letter-shaped core and an I-shaped core, the number of assembling steps can be shortened and parts management becomes easy.
[0055]
  Furthermore, if a guide such as the groove 20c of the bobbin 20 for winding or the step 25d of the double bobbins 25 and 26 is provided, the position can be determined easily and accurately when the pass core is inserted. In addition, the number of man-hours for assembly can be shortened, and variations in the values of the primary and secondary leakage inductances Lm1 and Lm2 can be reduced.
[0056]
【The invention's effect】
  As described above, the power supply device according to the present invention has a simple configuration and low cost, and has effective EMI noise and input harmonic current countermeasures.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionFoundationIt is a circuit diagram which shows an example of a structure of a power supply device.
[Figure 2]1st of this inventionIt is a circuit diagram which shows an example of a structure of the power supply device which is embodiment.
[Fig. 3]The second of the present inventionIt is a circuit diagram which shows an example of a structure of the power supply device which is embodiment.
[Fig. 4]The third of the present inventionIt is a circuit diagram which shows an example of a structure of the power supply device which is embodiment.
5 is a diagram showing an example of a configuration of a winding bobbin of the leakage transformer shown in FIGS. 1 to 4. FIG.
FIG. 6 is a view showing another example of the configuration of the winding bobbin of the leakage transformer.
7 is a plan view showing an example of the configuration of a pass core inserted into the winding bobbin shown in FIG. 5 or FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing an example of a primary voltage vs. secondary voltage characteristic of a leakage transformer according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a primary voltage vs. secondary voltage characteristic of a leakage transformer in which the thickness of the path core is changed.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional example of a leakage transformer.
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a conventional power supply device including an inductor in an input AC line.
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a conventional power supply device including an active filter on an input side.
[Explanation of symbols]
1: AC power supply 2: Leakage transformer
3: Switching power supply unit 4: Diode bridge
5: Switching converter
10-13: Power supply device 20, 25, 26: Bobbin
21: Primary winding 22: Secondary winding
C11 to C13: Line bypass capacitors on the primary side
C21 to C23: Secondary line bypass capacitors
ELm1: Equivalent leakage inductance viewed from the primary side
Lm1, Lm2: Primary or secondary leakage inductance

Claims (5)

100V系交流電源から入力する交流電力をスイッチング電源部によって変換して出力する電源装置において、
前記交流電源とスイッチング電源部との間にリーケージトランスを介装し、
該リーケージトランスの1次側に前記交流電源を、2次側に前記スイッチング電源部をそれぞれ接続し、前記リーケージトランスの1次側から見た等価漏れインダクタンスが5mH乃至100mHであり、
前記リーケージトランスの1次側又は2次側の端子間及び該各端子とアース間にそれぞれラインバイパス用コンデンサを接続し、その各ラインバイパス用コンデンサのキャパシタンスと前記1次側又は2次側から見た等価漏れインダクタンスとによってノイズフィルタを形成したことを特徴とする電源装置。
In a power supply device that converts AC power input from a 100V AC power supply by a switching power supply unit and outputs it,
A leakage transformer is interposed between the AC power source and the switching power source unit,
The AC power supply is connected to the primary side of the leakage transformer and the switching power supply unit is connected to the secondary side, and the equivalent leakage inductance viewed from the primary side of the leakage transformer is 5 mH to 100 mH ,
A line bypass capacitor is connected between the primary or secondary terminals of the leakage transformer and between each terminal and the ground, and the capacitance of each line bypass capacitor is viewed from the primary side or the secondary side. A power supply device characterized in that a noise filter is formed by the equivalent leakage inductance .
200V系交流電源から入力する交流電力をスイッチング電源部によって変換して出力する電源装置において、
前記交流電源とスイッチング電源部との間にリーケージトランスを介装し、
該リーケージトランスの1次側に前記交流電源を、2次側に前記スイッチング電源部をそれぞれ接続し、前記リーケージトランスの1次側から見た等価漏れインダクタンスが50mH乃至250mHであり、
前記リーケージトランスの1次側又は2次側の端子間及び該各端子とアース間にそれぞれラインバイパス用コンデンサを接続し、その各ラインバイパス用コンデンサのキャパシタンスと前記1次側又は2次側から見た等価漏れインダクタンスとによってノイズフィルタを形成したことを特徴とする電源装置。
In a power supply device that converts AC power input from a 200V AC power supply by a switching power supply unit and outputs it,
A leakage transformer is interposed between the AC power source and the switching power source unit,
The AC power supply is connected to the primary side of the leakage transformer and the switching power supply unit is connected to the secondary side, and the equivalent leakage inductance viewed from the primary side of the leakage transformer is 50 mH to 250 mH ,
A line bypass capacitor is connected between the primary or secondary terminals of the leakage transformer and between each terminal and the ground, and the capacitance of each line bypass capacitor is viewed from the primary side or the secondary side. A power supply device characterized in that a noise filter is formed by the equivalent leakage inductance .
請求項1又は2記載の電源装置において、前記各ラインバイパス用コンデンサを、それぞれ低周波用コンデンサと高周波用コンデンサとの並列回路で構成したことを特徴とする電源装置。3. The power supply device according to claim 1, wherein each of the line bypass capacitors is constituted by a parallel circuit of a low frequency capacitor and a high frequency capacitor . 100V系交流電源又は200V系交流電源から入力する交流電力をスイッチング電源部によって変換して出力する電源装置において、
前記交流電源とスイッチング電源部との間にリーケージトランスを介装し、
該リーケージトランスの1次側に前記交流電源を、2次側に前記スイッチング電源部をそれぞれ接続し、
前記リーケージトランスの1次側及び2次側の各端子間及び該各端子とアース間にそれぞれラインバイパス用コンデンサを接続し、その1次側の各ラインバイパス用コンデンサのキャパシタンスと前記リーケージトランスの1次漏れインダクタンスとによって1次側のノイズフィルタを、前記2次側の各ラインバイパス用コンデンサのキャパシタンスと前記リーケージトランスの2次漏れインダクタンスとによって2次側のノイズフィルタをそれぞれ形成したことを特徴とする電源装置。
In a power supply device that converts AC power input from a 100V AC power supply or 200V AC power supply by a switching power supply unit and outputs the converted power,
A leakage transformer is interposed between the AC power source and the switching power source unit,
The AC power supply is connected to the primary side of the leakage transformer, and the switching power supply unit is connected to the secondary side.
A line bypass capacitor is connected between each of the primary and secondary terminals of the leakage transformer and between each terminal and the ground, and the capacitance of each of the primary line bypass capacitors and one of the leakage transformers are connected. A primary side noise filter is formed by the secondary leakage inductance, and a secondary side noise filter is formed by the capacitance of each secondary line bypass capacitor and the secondary leakage inductance of the leakage transformer. Power supply.
請求項4記載の電源装置において、前記1次側のノイズフィルタを低周波域のノイズフィルタにし、前記2次側のノイズフィルタを高周波域のノイズフィルタにしたことを特徴とする電源装置。 5. The power supply apparatus according to claim 4 , wherein the primary-side noise filter is a low-frequency noise filter, and the secondary-side noise filter is a high-frequency noise filter .
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