JPH02179269A

JPH02179269A - 電源装置

Info

Publication number: JPH02179269A
Application number: JP32901588A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Komatsu; 俊一小松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-12

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、電源装置、特に、例えば複写機、プリンタ等
の画像記録装置等に用いられるスイッチング電源装置に
おいて、ダイオードのスイッチ時に発生する電流・電圧
サージを抑制するための回路を有する電源装置に関する
ものである。

（従来の技術）この種のスイッチング電源内に用いられるダイオードの
スイッチ時に発生する電流・電圧サージを抑制するため
に、従来、第４図または第５図に示すような回路構成が
多く用いられている。

（構成）すなわち、第４図は、各ダイオード４．５の両端にそれ
ぞれコンデンサ及び抵抗３０．３１または３２．３３等
の各素子より成るＣＲスナバ−回路を付加する方法、ま
た、第５図は、各ダイオード４，５にそれぞれ直列に、
可飽和コイル４ｏまたは４！を付加する方法の各−例を
示すものである。なお、各図中、２は、メインスイッチ
用のスイッチングトランジスタ、１は、それをオン／オ
フするためのドライブ回路、３はコンバータトランス、
６はチョークコイル、７は出力平滑用コンデンサ、８は
負荷を示す。

（動作）つぎに、上記構成において、ダイオード４または５がタ
ーンオフし、次にターンオンするまでの動作について説
明する。第６図（Ｅ）〜（１）に、第４．５図における
各部の電圧／電流波形図を示す。

まず、第４図において、例えばダイオード４がターンオ
フする場合、空乏層容量の存在から２ダイオード４カソ
ード→ダイオード４アノード→コンバータトランス３→
ダイオード５アノード→ダイオード５カソードの経路で
逆貫通電流が流れる（第６図（Ｇ）参照）。この逆貫通
電流のため、ダイオード４でのエネルギー損失が存在し
、また、これが−次側にはね返り、トランジスタ２のタ
ーンオフ時に、電圧サージを生じさせることになる（第
６図（Ｅ）参照）。第４図は、これを防止するため、各
ＣＲスナバー回路３０，３１：３２．３３を、各ダイオ
ード４．５の両端に接続する方法を示しているが、この
方法は、スナバ−回路によるエネルギー損失を伴うとい
う欠点があった。

また、第５図は、上記防止のため、各可飽和コイル４０
．４１をそれぞれ各ダイオード４．５と直列に接続した
方法を示しているが、この方法の場合、第４図における
ようなエネルギー損失は伴わないが、ターンオン時、各
可飽和コイル４０゜４１の高インダクタンスのため、ダ
イオード４゜５の両端に電圧サージが発生してしまうと
いう欠点かあった（ｍ６図（１）参照）。

この電圧サージのため、エネルギー損失を生し、また５
　シＥｌ’／トキーダイオード（ＳｃｈｏｔＬｋｙＤｉ
ｏｄｅ）は耐圧が低いため、ショットキーを用いてリカ
バリタイムを短くしてエネルギー損失を軽減することも
不可能である。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、上記実施例第４図の場合は、各抵抗３１
．３３にて電力を消費させるため、スナバ−回路での電
力損失が大きいという欠点があり、一方、第５図の場合
は、各ダイオード４，５のターンオフ時の貫通逆電流は
各可飽和コイル４０．４１の高インダクタンスにて抑え
ることができるが、可飽和コイル４０．４１が非飽和状
態のままでダイオード４，５がターンオンとなると、可
飽和コイルの高インダクタンスのため、ダイオード４．
５両端にサージ電圧が発生してしまうという欠点があっ
た。この欠点はリカバリ時間を短くしてエネルギー損失
を少く抑えることにより補うことができるが、前述のよ
うにショットキーダイオードは耐圧が低いため使用でき
ないことを意味し、現在、この種のダイオードの使用適
用可能範囲を狭めている原因の一つともなっていた。

本発明は、以上のような従来例の問題点にかんがみてな
されたもので、電力損失が少く、かつ、ダイオードのス
イッチ時に発生する電流・電圧サージを抑制することの
できるこの種のサージ制御回路構成の提供を目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

このため２本発明においては、貫通逆電流抑制用の可飽
和コイルをダイオードのターンオンの直前に飽和状態に
するための回路を備えるよう構成することにより、前記
目的を達成しようとするものである。

〔作用）以上のような構成により、ダイオードのターンオン時に
発生する電圧サージをも抑制することが可能となり、こ
のため、ダイオードでのエネルギー損失を減少すること
ができ、また、リカバリ時間の短いショットキーダイオ
ードを使用することができるようになるため、こわを使
用すれば。

さらにエネルギー損失の軽減が可能となる。また、ダイ
オードのスイッチ時の電流・電圧サージか少いため、輻
射雑音レベルを低下させることができる。

（実施例〕以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図、第２図に、本発明に係るサージ抑制回路の２つ
の実施例を示すもので、前記従来例第５図におけると同
一（相当）構成要素は同一符号で表わす。また、第３図
（Ａ）〜（Ｄ）に、第１図、第２図における各部の電流
／電圧波形説明図を示す。

（構成）まず、第１の実施例を示す第１図において、ｌは、メイ
ンスイッチをオン／オフするドライブ回路、２はメイン
スイッチ（スイッチングトランジスタ）、３はコンバー
タトランス、４．５は、各ダイオード、６はチョークコ
イル、７は出力平滑用コンデンサ、８は負荷である。１
０は、ドライブ回路１のオン／オフのタイミングに従い
、それぞれ設けた別巻線により各可飽和コイル１１゜１
３を飽和させるための飽和ドライブ回路、１２．１４は
、それぞれメインスイッチ２のドライブ回路１からのベ
ースドライブ信号に応じてスイッチし、可飽和コイル１
１または１３を、これらに付加的に設けられた各別巻線
により飽和させるための各飽和バイアススイッチとして
のトランジスタである。

また、後述する第２実施例第２図における１５は、ドラ
イブ回路１からのベースドライブ信号に応じてスイッチ
し、それぞれ各可飽和コイル１１．１３を飽和させるた
めのトランジスタである。

（動作）以上の本実施例回路構成は、前記従来例第４゜５図の動
作における問題点を解決するためのものである。

第１図において、ターンオフ時の逆貫通電流の抑制の動
作は、前記従来例第５図構成におけると同社である。す
なわち、ダイオード４を例にとると、ターンオフの際に
流れる逆貫通電流は、可飽和コイル１１の高インダクタ
ンスにより抑えられる。ターンオフ後、ターンオンの直
前に、スイッチングトランジスタ２用のドライブ回路１
のベース駆動のタイミングに応じ、飽和ドライブ回路亘
０及びドライブ回路１は、トランジスタ１２をオンさせ
る（箪３図（Ａ）参照）。これにより、可飽和コイル１
１は飽和状態となる。この可飽和コイル１１は、この飽
和状態のまま、次のダイオード４のターンオンを迎える
ため、インダクタンスは低く、ターンオン時に、電圧サ
ージは発生しない（第３図（Ｄ）参照）。

一方の可飽和コイル１３．トランジスタ１４についても
動作は上記と同様であり、飽和ドライブ回路１０及びド
ライブ回路１からの駆動タイミングのみが異なる（第３
図（Ｂ）参照）。

（第２の実施例）（第２図）この実施例は、第１の実施例（第１図）における飽和バ
イアススイッチのトランジスタ１２゜１４を共有化し、
回路をｔｍ素化したものであり。

可飽和コア１１及び１３のバイアスを共用のトランジス
タ１５により、第３図（Ｃ）に示したタイミングにて行
うよう構成したものであり、第１図における′：ｊＩＪ
１実施例と同一の効果が得られる。

（発明の効果〕以上説明したように、本発明によれば、ダイオードのタ
ーンオフ時に発生する貫通逆電流を抑制するために用い
られる可飽和コイルを、ダイオードのターンオンの直前
に、飽和状態にする回路を備えるよう構成したため、ダ
イオードのターンオン時に発生する電圧サージをも抑制
する効果が得られ、これにより、ダイオードによるエネ
ルギー損失を減少させることができる。また、リカバリ
時間の短いショットキーダイオードを使用することがで
きるようになるため、これを使用することにより、さら
にエネルギー損失の軽減が可能なスイッチング電源の提
供が可能となった。また、ダイオードスイッチ時の電流
・電圧サージが少いため、輻射雑音レベルが低下すると
いう効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明によるサージ抑制回路の第１
．第２実施例、第３図（Ａ）〜（Ｄ）は、第１．２図に
おける各部電流／電圧波形図、第４図、第５図は、従来
のサージ抑制回路の２例、第６図（Ｅ）〜（１）は、第
４．５図における各部の電流／電圧波形図である。２・・・・−メインスイッチ（スイッチングトランジスタ）４．５−−−−ダイオード１０・−一・飽和ドライブ回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スイッチング電源に用いられるダイオードのスイ
ッチ時に発生する電流・電圧サージを抑制するため、ダ
イオードと直列に可飽和コイルを付加した回路において
、該可飽和コイルに設けられた別巻線により、ダイオー
ドのターンオンの直前に、該可飽和コイルを飽和させる
よう構成したサージ抑制回路を備えたことを特徴とする
電源装置。
（２）前記サージ抑制回路は、前記可飽和コイルに設け
られた別巻線の一端がトランジスタを介して前記電源の
一次側に接続されるとともに、該トランジスタのベース
は該電源のメインスイッチの駆動タイミングに応じて前
記飽和駆動されるよう構成したことを特徴とする請求項
１記載の電源装置。
（３）前記飽和駆動のための各トランジスタを、一個に
まとめて共用化したことを特徴とする請求項２記載の電
源装置。