JPH01206872A - スイッチング電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＯＡ機器、産業機器などに広（使用される直
流安定化電源で、小型・軽量を特長とするスイッチング
電源に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の電源として代表的なフライバックコンバ
ータ方式の第２図について説明する。

交流電圧１をダイオード２で全波整流して、電解コンデ
ンサ１３で平滑する。電解コンデンサ１３の直流電圧を
、トランジスタ３で高周波電圧に変換して、トランス８
に送る。この時、トランジスタ３がオンしている時、２
次巻線に接続されたダイオード９は逆バイアスされ電流
が流れない方向に接続する。このことで、トランジスタ
３がオンしている期間に、トランス８の１次巻線には、
励磁電流が流れ、トランス８の電気エネルギーが増化す
る。トランジスタ３がオフすると、トランス８の２次巻
線よりダイオード９を通してコンデンサｌＯを充電して
、負荷１２に直流電圧を供給する。検出誤差増幅回路１
１より誤差信号をパルス巾変換回路４に送り、トランジ
スタ３のオンとオフの比率を制御することで、負荷１２
の端子間電圧を安定させることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年、スイッチング電源を使用する機器が小型軽量化す
るとともに、この種の機器が、他界各国に持ちはこばれ
使用されることが多くなり、入力電圧定格１００Ｖ、１
２０Ｖ、２２０Ｖ、２４０■など切換しないで使用でき
る広い許容入力電圧範囲の需要が多くなった。

しかし、従来の方式では、電解コンデンサ１３の定格電
圧が２４０■入力時に耐えられる値で、容量は、１００
■入力時に最大負荷を加えても耐えられる値が必要にな
り、１００■入力または、２４０■入力の専用機器に選
べ２倍以上の大きさになる欠点があった。

（問題点を解決するための手段〕 本発明は、従来の欠点を除くために、１次平滑用電解コ
ンデンサを取り除き、それにかわる電解コンデンサに、
負荷電圧にほぼ比例した（入力電圧変動を補正した）電
圧を印加して、入力電圧がこの電解コンデンサ電圧より
低くなった時のみ、あらかじめ、入力電圧が高い時に充
電しておいたこの電解コンデンサ電圧より電力を供給す
るようなものである。

すなわち本発明は、入力の交流電圧を整流するダイオー
ドと、その整流された直流電圧を２０　Ｋｔｌｚ以上の
高周波電圧に変換するトランジスタと、その高周波電圧
を２次側に送るトランスと、２次高周波電圧を整流平滑
するダイオードとコンデンサと、負荷電圧又は２次直流
電圧に比例した電圧を検出し誤差信号を送る検出誤差増
幅回路と、誤差信号によりパルス巾変調された信号を前
記トランジスタに送るパルス巾変換回路と、前記トラン
スなどより負荷電圧にほぼ比例した電圧に充電されるよ
うに接続された１次コンデンサと、このコンデンサ電圧
より入力電圧が低い時このコンデンサより電圧を供給す
るダイオードを備えたことを特徴とするスイッチング電
源である。

〔実施例〕

本発明の一例として、第１図を示し説明する。

交流電圧１をダイオード２で全波整流した直流電圧をト
ランジスタ３で高周波電圧に変換してトランス８に送る
。この時、従来方式と同様にトランジスタ３がオンして
いる期間にトランス８に流れた励磁電流エネルギーが、
トランジスタ３がオフすると、トランス８の２次巻線よ
りダイオード９を通してコンデンサ１０を充電して、負
荷１２に直流電圧を供給する。検出誤差増幅回路１１と
パルス巾変換回路４の働きで、負荷１２の端子間電圧を
安定化させる。トランス８に新設したコンデンサ巻線よ
りダイオード７を通して、電解コンデンサ５に接続する
ことで、人力変動を補正された安定した負荷電圧に比例
した電圧を電解コンデンサ５に印加する。入力端子（前
記全波整流した直流電圧）が、電解コンデンサ５電圧よ
り低い時にはダイオード６を通して、電圧を供給する。

第１図は、フライバックコンバータの場合を示したが、
フォアードコンバータでもまったく同様で、第３図に一
例を示す。第３図では、２次平滑リアクトル１４は、１
次平滑用と共通コアーに巻いているが、別の２個のりア
クドルに分離しても、同様の効果が与られる。

また、本発明では、電解コンデンサ５の電圧降下に比例
して出力電圧も降下するため、従来より低い周波リップ
ルが多い欠点があるが、実験によれば１００■人力時定
格負荷で３％以下の値であり設計しだいでは１％以下ま
で改善できる。この値てあれば、実使用十分満足できる
。多出力などの場合に従来より使用されている三端子レ
ギュレータなどを２次側に使用すれば、前記低周波リッ
プルの欠点は完全になくなる。

第１図、第３図では、負荷電圧を検出しているが、負荷
電圧の検出をやめて、電解コンデンサ５の電圧を検出し
ても同様の効果を与えられる。

〔発明の効果〕 本発明によれば、従来のように、１次電解コンデンサに
、高電圧まで変化することがないため、入力電圧許容範
囲を８５Ｖ〜２７０■などのように広（しても、大型の
電解コンデンサが不用になり、さらに小型軽量化を実現
できる。

また、従来のように、１次平滑用電解コンデンサに、電
源投入時に流れる過大の突入電流も流れないため、突入
電流制限回路も不用になる。

さらに、コンデンサインプット型の整流回路でないため
、入力力率なども改善できるなど、産業上有望なスイッ
チング電源を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施回路図。 第２図は従来の回路図。 第３図は本発明のフォアードコンバータ式の回路図。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力の交流電圧を整流するダイオードと、その整流され
   た直流電圧を２０ＫＨｚ以上の高周波電圧に変換するト
   ランジスタと、その高周波電圧を２次側に送るトランス
   と、２次高周波電圧を整流平滑するダイオードとコンデ
   ンサと、負荷電圧又は２次直流電圧に比例した電圧を検
   出し誤差信号を送る検出誤差増幅回路と、誤差信号によ
   りパルス巾変調された信号を前記トランジスタに送るパ
   ルス巾変換回路と、前記トランスなどより負荷電圧にほ
   ぼ比例した電圧に充電されるように接続された１次コン
   デンサと、このコンデンサ電圧より入力電圧が低い時こ
   のコンデンサより電圧を供給するダイオードを備えたこ
   とを特徴とするスイッチング電源。