JP5683438B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
前記制御回路は、前記入力電圧の正方向及び負方向の変化を検出し、前記第一昇圧インダクタ側が高電位になる正の期間には、前記第二スイッチング素子をオンに保持して前記第一スイッチング素子をオン・オフさせ、前記第二昇圧インダクタ側が高電位になる負の期間には、前記第一スイッチング素子をオンに保持して前記第二スイッチング素子をオン・オフさせるスイッチング電源装置であって、
入力端と出力端とを有する第一巻線、入力端と出力端とを有し前記第一巻線と同じ巻数で同極性に磁気結合した第二巻線、及び、入力端と出力端とを有し前記第一巻線と同じ巻数で同極性に磁気結合した第三巻線とを有する入力線インダクタを備え、前記入力線インダクタの前記第一及び第二巻線は、前記交流電源と前記第一及び第二昇圧インダクタとの間に挿入され、前記第一巻線の出力端が前記第一昇圧インダクタの入力端に接続され、前記第二巻線の出力端が前記第二昇圧インダクタの入力端に接続され、前記第三巻線と直列に交流遮断コンデンサが接続されて直列回路が設けられ、当該直列回路における前記第三巻線の入力端側の一端が前記制御グランド又は前記平滑コンデンサのプラス端子に接続され、他端が前記第一又は第二昇圧インダクタの入力端に接続され、前記第一昇圧インダクタ及び第二昇圧インダクタの入力端同士の間に相間コンデンサが接続され、
前記交流遮断コンデンサ及び前記相間コンデンサは、前記交流電源の周波数に対して高インピーダンスであり、前記第一及び第二スイッチング素子のスイッチング周波数に対して低インピーダンスであり、前記入力線インダクタのインダクタンスは、前記第一又は第二昇圧インダクタの電流に含まれるスイッチング周波数のノコギリ波成分が、前記第三巻線に発生するスイッチング周波数のノコギリ波電流によって打ち消される程度の値に設定されているスイッチング電源装置である。
12 第一昇圧インダクタ
12a 入力端
12b 出力端
14 第二昇圧インダクタ
14a 入力端
14b 出力端
15 相間コンデンサ
16 平滑コンデンサ
20 制御グランド
22 第一スイッチング素子
24 第一整流素子
26 第二スイッチング素子
28 第二整流素子
30 制御回路
42 入力線インダクタ
44 交流遮断コンデンサ
48 第一巻線
48a 入力端
48b 出力端
50 第二巻線
50a 入力端
50b 出力端
52 第三巻線
52a 入力端
52b 出力端
56 フレームグランド
58 第一接地コンデンサ
60 第二接地コンデンサ
Vi 入力電圧
Vo 出力電圧
Claims (6)
- それぞれ入力端及び出力端を有し、互いのインダクタンスがほぼ等しい第一及び第二昇圧インダクタと、
プラス端子と制御グランドに接続されるマイナス端子とを有し、前記プラス端子と前記マイナス端子との間に負荷が接続される平滑コンデンサと、
前記第一昇圧インダクタの出力端と前記制御グランドとの間に接続された双方向に導通可能な第一スイッチング素子と、前記第一昇圧インダクタの出力端と前記平滑コンデンサのプラス端子との間に接続され、前記第一スイッチング素子と相補的にオン・オフする第一整流素子と、
前記第二昇圧インダクタの出力端と前記制御グランドとの間に接続された双方向に導通可能な第二スイッチング素子と、前記第二昇圧インダクタの出力端と前記平滑コンデンサのプラス端子との間に接続され、前記第二スイッチング素子と相補的にオン・オフする第二整流素子と、
前記第一及び第二スイッチング素子のオン・オフを制御する制御回路とを備え、
交流電源からの入力電圧が前記第一及び第二昇圧インダクタの入力端同士の間に供給され、前記平滑コンデンサの両端に直流の出力電圧を出力し、
前記制御回路は、前記入力電圧の正方向及び負方向の変化を検出し、前記第一昇圧インダクタ側が高電位になる正の期間には、前記第二スイッチング素子をオンに保持して前記第一スイッチング素子をオン・オフさせ、前記第二昇圧インダクタ側が高電位になる負の期間には、前記第一スイッチング素子をオンに保持して前記第二スイッチング素子をオン・オフさせるスイッチング電源装置において、
入力端と出力端とを有する第一巻線、入力端と出力端とを有し前記第一巻線と同じ巻数で同極性に磁気結合した第二巻線、及び入力端と出力端とを有し前記第一巻線と同じ巻数で同極性に磁気結合した第三巻線とを有する入力線インダクタを備え、
前記入力線インダクタの前記第一及び第二巻線は、前記交流電源と前記第一及び第二昇圧インダクタとの間に挿入され、前記第一巻線の出力端が前記第一昇圧インダクタの入力端に接続され、前記第二巻線の出力端が前記第二昇圧インダクタの入力端に接続され、
前記第三巻線と直列に交流遮断コンデンサが接続されて直列回路が設けられ、当該直列回路における前記第三巻線の入力端側の一端が前記制御グランド又は前記平滑コンデンサのプラス端子に接続され、他端が前記第一又は第二昇圧インダクタの入力端に接続され、
前記第一昇圧インダクタ及び第二昇圧インダクタの入力端同士の間に相間コンデンサが接続され、
前記交流遮断コンデンサ及び前記相間コンデンサは、前記交流電源の周波数に対して高インピーダンスであり、前記第一及び第二スイッチング素子のスイッチング周波数に対して低インピーダンスであり、
前記入力線インダクタのインダクタンスは、前記第一又は第二昇圧インダクタの電流に含まれるスイッチング周波数のノコギリ波成分が、前記第三巻線に発生するスイッチング周波数のノコギリ波電流によって打ち消される程度の値に設定されていることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記入力線インダクタのインダクタンスは、前記第一及び第二昇圧インダクタのインダクタンスの1/2の値に設定されている請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記第三巻線の入力端が前記制御グランド又は前記平滑コンデンサのプラス端子に接続され、
前記第三巻線の出力端と前記第一昇圧インダクタの入力端との間、及び前記第三巻線の出力端と前記第二昇圧インダクタの入力端との間に、前記交流遮断コンデンサが個別に設けられている請求項1記載のスイッチング電源装置。 - 前記交流電源と前記入力線インダクタとの間の電源ラインの何れかが第一接地コンデンサを介してフレームグランドに接地され、前記平滑コンデンサの両端の何れかが第二接地コンデンサを介して前記フレームグランドに接地されている請求項1乃至3のいずれか記載のスイッチング電源装置。
- 前記制御回路は、入力電流を整形して力率を改善する制御を行う請求項1乃至3のいずれか記載のスイッチング電源装置。
- 前記第一及び第二昇圧インダクタは、互いに巻数が等しく逆極性に磁気結合している請求項1乃至3のいずれか記載のスイッチング電源装置。
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