JPH02228256A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JPH02228256A JPH02228256A JP4439189A JP4439189A JPH02228256A JP H02228256 A JPH02228256 A JP H02228256A JP 4439189 A JP4439189 A JP 4439189A JP 4439189 A JP4439189 A JP 4439189A JP H02228256 A JPH02228256 A JP H02228256A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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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。
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、整流平滑回路とD C/D Cコンバータと
の間にバイパス・ダイオードとステップアンプ・コンバ
ータ(昇圧型チッソバー回路)とを配置したスイッチン
グ電源に関するものである。交流入力の正常時はバイパ
ス・ダイオードを通ってDC/DCコンバータに電力が
供給されるが、平滑コンデンサの端子電圧がある電圧以
下に降下した場合にはステップアップ・コンバータによ
って昇圧し、平滑コンデンサの蓄積エネルギーをDC/
DCコンバータに供給する。これによってスイッチング
電源としての出力保持時間が長くなり、平滑コンデンサ
の放電時間は短縮する。
の間にバイパス・ダイオードとステップアンプ・コンバ
ータ(昇圧型チッソバー回路)とを配置したスイッチン
グ電源に関するものである。交流入力の正常時はバイパ
ス・ダイオードを通ってDC/DCコンバータに電力が
供給されるが、平滑コンデンサの端子電圧がある電圧以
下に降下した場合にはステップアップ・コンバータによ
って昇圧し、平滑コンデンサの蓄積エネルギーをDC/
DCコンバータに供給する。これによってスイッチング
電源としての出力保持時間が長くなり、平滑コンデンサ
の放電時間は短縮する。
[従来の技術]
従来のスイッチング電源4源は、第3図に示すように、
交流入力ACを整流する整流ダイオード10及びその出
力側に設けた平滑コンデンサCとからなる整流平滑回路
と、スイッチング電源の本体となるD C/D Cコン
バータ12とを組み合わせた構成が一般的である。交流
入力がある間、整流ダイオードIOによる整流出力が平
滑コンデンサCによって平滑化される。そしてDC/D
Cコンバータ12によって所望の直流電圧に安定化制御
され負荷に供給される。
交流入力ACを整流する整流ダイオード10及びその出
力側に設けた平滑コンデンサCとからなる整流平滑回路
と、スイッチング電源の本体となるD C/D Cコン
バータ12とを組み合わせた構成が一般的である。交流
入力がある間、整流ダイオードIOによる整流出力が平
滑コンデンサCによって平滑化される。そしてDC/D
Cコンバータ12によって所望の直流電圧に安定化制御
され負荷に供給される。
第4図に示すように交流入力が遮断すると、平滑コンデ
ンサCの端子電圧V、は徐々に低下する。そしである電
圧v1に達するとD C/DCコンバータ12は発振を
停止し、その出力電圧V0は急激に低下する。交流入力
が遮断(停電を含む)してからD C/D Cコンバー
タ12の出力電圧v0がほぼ100%保っている時間T
、Iを出力保持時間という、コンピュータ等の情報処理
機器では、この時間に処理途中のデータの退避やバンク
アップ′gl′tAの立ち上げ等の操作を行うから、ス
イッチング電源の仕様によって出力保持時間が定められ
ている。
ンサCの端子電圧V、は徐々に低下する。そしである電
圧v1に達するとD C/DCコンバータ12は発振を
停止し、その出力電圧V0は急激に低下する。交流入力
が遮断(停電を含む)してからD C/D Cコンバー
タ12の出力電圧v0がほぼ100%保っている時間T
、Iを出力保持時間という、コンピュータ等の情報処理
機器では、この時間に処理途中のデータの退避やバンク
アップ′gl′tAの立ち上げ等の操作を行うから、ス
イッチング電源の仕様によって出力保持時間が定められ
ている。
[発明が解決しようとする課題]
スイッチング電源の出力保持時間を長くするには平滑コ
ンデンサCの容量を大きくすればよいが、それでは安全
規格上の問題が生じる。つまり海外の安全規格等では交
流入力が遮断された後ある一定時間以内1この平滑コン
デンサの電圧をある値以下にするように規定されている
。
ンデンサCの容量を大きくすればよいが、それでは安全
規格上の問題が生じる。つまり海外の安全規格等では交
流入力が遮断された後ある一定時間以内1この平滑コン
デンサの電圧をある値以下にするように規定されている
。
しかしD C/D Cコンバータ12が発振を停止する
と平滑コンデンサCに蓄えられていた電荷はなかなか放
電しない。
と平滑コンデンサCに蓄えられていた電荷はなかなか放
電しない。
そのため従来技術では平滑コンデンサCに並列に放電抵
抗Rを接続している。ところがこの放電抵抗Rには通常
動作中にも電流が流れるため、それによる電力損失が大
きい欠点がある。
抗Rを接続している。ところがこの放電抵抗Rには通常
動作中にも電流が流れるため、それによる電力損失が大
きい欠点がある。
平滑コンデンサの容量を大きくしても、交流入力遮断後
に速やかにその電荷を放電させるためには、放電抵抗R
を小さな値にせざるを得す、電力損失は益々大きくなる
し、出力保持時間は長くならない。
に速やかにその電荷を放電させるためには、放電抵抗R
を小さな値にせざるを得す、電力損失は益々大きくなる
し、出力保持時間は長くならない。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、出力保持時間を長くできると共に通常動作時における
電力損失を少なくでき、且つ交流入力遮断後は平滑コン
デンサの端子電圧が速やかに低下するようにしたスイッ
チング電源を提供することにある。
、出力保持時間を長くできると共に通常動作時における
電力損失を少なくでき、且つ交流入力遮断後は平滑コン
デンサの端子電圧が速やかに低下するようにしたスイッ
チング電源を提供することにある。
〔l!l!題を解決するための手段]
上記のような目的を達成できる本発明は、DC/DCコ
ンバータの入力回路にステップアンプ・コンバータ(昇
圧型チッッパー回路)を組み込んだスイッチング電源で
ある。つまり交流入力を整流する整流ダイオードの出力
側に平滑コンデンサを設け、その平滑コンデンサとDC
/DCコンバータとの間にステップアップ・コンバータ
を設けると共に、それをバイパスするようにバイパス・
ダイオードを接続した構成になっている。ステップアッ
プ・コンバータは交流入力の遮断時にのみ平滑コンデン
サの蓄積エネルギーで動作し、昇圧して電力をDC/D
Cコンバータに供給する。
ンバータの入力回路にステップアンプ・コンバータ(昇
圧型チッッパー回路)を組み込んだスイッチング電源で
ある。つまり交流入力を整流する整流ダイオードの出力
側に平滑コンデンサを設け、その平滑コンデンサとDC
/DCコンバータとの間にステップアップ・コンバータ
を設けると共に、それをバイパスするようにバイパス・
ダイオードを接続した構成になっている。ステップアッ
プ・コンバータは交流入力の遮断時にのみ平滑コンデン
サの蓄積エネルギーで動作し、昇圧して電力をDC/D
Cコンバータに供給する。
[作用]
通常状態においては交流入力は整流ダイオードによって
整流され平滑コンデンサで平滑されて、バイパス・ダイ
オードを通ってDC/DCコンバータに供給される。そ
こで所定の電圧に定電圧制御し負尚を駆動する。
整流され平滑コンデンサで平滑されて、バイパス・ダイ
オードを通ってDC/DCコンバータに供給される。そ
こで所定の電圧に定電圧制御し負尚を駆動する。
交流入力が遮断すると平滑コンデンサの端子電圧は徐々
に低下する。それがある一定の値以下に下がるとD C
/D Cコンバータは発振を停止してしまう、しかし本
発明ではそれよりやや高い電圧でステップアンプ・コン
バータが動作を開始する。従ってステップアップ・コン
バータによって昇圧した出力がD C/D Cコンバー
タに供給される。この動作は平滑コンデンサの蓄積エネ
ルギーが無くなるまで続く、そのためD C/D Cコ
ンバータは発振動作を続け、スイッチング電源としての
出力保持時間は長くなる。
に低下する。それがある一定の値以下に下がるとD C
/D Cコンバータは発振を停止してしまう、しかし本
発明ではそれよりやや高い電圧でステップアンプ・コン
バータが動作を開始する。従ってステップアップ・コン
バータによって昇圧した出力がD C/D Cコンバー
タに供給される。この動作は平滑コンデンサの蓄積エネ
ルギーが無くなるまで続く、そのためD C/D Cコ
ンバータは発振動作を続け、スイッチング電源としての
出力保持時間は長くなる。
また平滑コンデンサの蓄積エネルギーはステップアップ
・コンバータ、DC−DCコンバータ及び負荷によって
消費されるため速く無くなる。つまり特に放電抵抗を挿
入しなくても、平滑コンデンサの端子電圧は十分小さく
なり、海外規格を満たすことができ安全性は高まる。
・コンバータ、DC−DCコンバータ及び負荷によって
消費されるため速く無くなる。つまり特に放電抵抗を挿
入しなくても、平滑コンデンサの端子電圧は十分小さく
なり、海外規格を満たすことができ安全性は高まる。
[実施例]
第1図は本発明に係るスイッチング電源の一実施例を示
す回路図である。DC/DCコンパ−タ12はスイッチ
ング電源の本体であり、それに入力する直流電圧を所望
の直流電圧に変換し安定化して出力する作用を果たす0
本発明では、このD C/D Cコンバータ12は従来
公知の任意の回路構成であってよい、DC/DCコンバ
ータ12の入力側は交流入力を整流する整流ダイオード
10とその出力側に設けた平滑コンデンサC+ を有す
る。ここでは整流ダイオードlOはダイオードブリフジ
で構成しである。
す回路図である。DC/DCコンパ−タ12はスイッチ
ング電源の本体であり、それに入力する直流電圧を所望
の直流電圧に変換し安定化して出力する作用を果たす0
本発明では、このD C/D Cコンバータ12は従来
公知の任意の回路構成であってよい、DC/DCコンバ
ータ12の入力側は交流入力を整流する整流ダイオード
10とその出力側に設けた平滑コンデンサC+ を有す
る。ここでは整流ダイオードlOはダイオードブリフジ
で構成しである。
さて本発明が従来技術と顕著に相違する点は、平滑コン
デンサC1とDC/DCコンバータ12の間にステップ
アップ・コンバータ14を設けると共に、それをバイパ
スするバイパス・ダイオードD1を設けた点である。ス
テップアンプ・コンバータ14は昇圧型チ四ツバー回路
であり、バイパス・ダイオードD1 は整流ダイオード
の出力をD C/D Cコンバータ12に供給できるよ
うな向きに接続されている。
デンサC1とDC/DCコンバータ12の間にステップ
アップ・コンバータ14を設けると共に、それをバイパ
スするバイパス・ダイオードD1を設けた点である。ス
テップアンプ・コンバータ14は昇圧型チ四ツバー回路
であり、バイパス・ダイオードD1 は整流ダイオード
の出力をD C/D Cコンバータ12に供給できるよ
うな向きに接続されている。
ステップアンプ・コンバータ14は従来公知のものをそ
のまま利用できる。この実施例ではチラークコイルLと
ダイオードD、を直列に接続して平滑コンデンサC1の
一端とDC/DCコンバータ12の一端との間に設け、
チラークコイルLとダイオードD2のアノードとの接続
点とDC/DCコンバータ12の他端との間にスイッチ
ングトランジスタQを設け、またダイオードD!のカソ
ードとD C/D Cコンバータ12の他端との間にコ
ンデンサC3を接続している。そして出力電圧を検出し
それに応じてスイッチングトランジスタQを制御する制
御回路16を設けている。
のまま利用できる。この実施例ではチラークコイルLと
ダイオードD、を直列に接続して平滑コンデンサC1の
一端とDC/DCコンバータ12の一端との間に設け、
チラークコイルLとダイオードD2のアノードとの接続
点とDC/DCコンバータ12の他端との間にスイッチ
ングトランジスタQを設け、またダイオードD!のカソ
ードとD C/D Cコンバータ12の他端との間にコ
ンデンサC3を接続している。そして出力電圧を検出し
それに応じてスイッチングトランジスタQを制御する制
御回路16を設けている。
このステップアップ・コンバータ14は、スイッチング
トランジスタQの導通時にインダクタンスしに磁気的な
エネルギーを蓄積させておき、スイッチングトランジス
タQが非導通となる期間に入力側及びインダクタンスL
のエネルギーをダイオードD雪を通してDC/DCコン
バータ側に供給するものである。スイッチングトランジ
スタQを導通させる時比率を変えることによってインダ
クタンスLに蓄えられるエネルギーが変わり、出力電圧
を可変できる。その調整を制御回路16によって行って
いる。このステップアップ・コンバータ14は交流入力
が供給されている間は停止していて、平滑コンデンサC
1の端子電圧がある値まで低下したとき動作を開始する
。
トランジスタQの導通時にインダクタンスしに磁気的な
エネルギーを蓄積させておき、スイッチングトランジス
タQが非導通となる期間に入力側及びインダクタンスL
のエネルギーをダイオードD雪を通してDC/DCコン
バータ側に供給するものである。スイッチングトランジ
スタQを導通させる時比率を変えることによってインダ
クタンスLに蓄えられるエネルギーが変わり、出力電圧
を可変できる。その調整を制御回路16によって行って
いる。このステップアップ・コンバータ14は交流入力
が供給されている間は停止していて、平滑コンデンサC
1の端子電圧がある値まで低下したとき動作を開始する
。
さて交流入力が正常に供給されている間は、整流ダイオ
ード10によって整流が行われ平滑コンデンサC1で平
滑化される。その電力はバイパス・ダイオードD、を通
してD C/D Cコンバータ12に供給され、所定の
出力電圧に安定化制御されて負荷を駆動することになる
。
ード10によって整流が行われ平滑コンデンサC1で平
滑化される。その電力はバイパス・ダイオードD、を通
してD C/D Cコンバータ12に供給され、所定の
出力電圧に安定化制御されて負荷を駆動することになる
。
交流入力が遮断した場合には第2図に示すように平滑コ
ンデンサCIの端子電圧VC−よ徐々に低下する。それ
がある電圧■、になるとステップアップ・コンバータ1
4が動作する。これは制御回路16によってコンデンサ
Czの端子電圧VCtを監視することによってなされる
。この電圧V、はD C/D Cコンバータ12がその
発振動作を停止する電圧■、よりも若干高く設定される
(即ちV + > V x ) *ステップアンプ・
コンバータ14は平滑コンデンサCIに蓄積されている
エネルギーによって動作する。そのため平滑コンデンサ
C1の端子電圧VCIは更に低下し続ける。しかしステ
ップアンプ・コンバータ14によってその出力電圧VC
tはvlより高いある一定の電圧V、に保たれる。この
動作は平滑コンデンサCIに蓄積されているエネルギー
がなくなるまで続く、このため、その間、D C/D
Cコンバータ12は発振動作を続け、その出力電圧v0
は通常時と同じ値を維持する。
ンデンサCIの端子電圧VC−よ徐々に低下する。それ
がある電圧■、になるとステップアップ・コンバータ1
4が動作する。これは制御回路16によってコンデンサ
Czの端子電圧VCtを監視することによってなされる
。この電圧V、はD C/D Cコンバータ12がその
発振動作を停止する電圧■、よりも若干高く設定される
(即ちV + > V x ) *ステップアンプ・
コンバータ14は平滑コンデンサCIに蓄積されている
エネルギーによって動作する。そのため平滑コンデンサ
C1の端子電圧VCIは更に低下し続ける。しかしステ
ップアンプ・コンバータ14によってその出力電圧VC
tはvlより高いある一定の電圧V、に保たれる。この
動作は平滑コンデンサCIに蓄積されているエネルギー
がなくなるまで続く、このため、その間、D C/D
Cコンバータ12は発振動作を続け、その出力電圧v0
は通常時と同じ値を維持する。
なおバイパス・ダイオードDIはステップアップ・コン
バータ14の出力が入力側に逆流するのを防止する機能
を果たす。
バータ14の出力が入力側に逆流するのを防止する機能
を果たす。
蓄積されていたエネルギーが無くなるとステップアップ
・コンバータ14は発振動作を停止し、その出力電圧V
Ctは急激に低下する。出力電圧vcgが■1以下にな
るとD C/D Cコンバータ12はもはや発振動作を
維持することができず、その出力電圧v0も急激に低下
することになる。
・コンバータ14は発振動作を停止し、その出力電圧V
Ctは急激に低下する。出力電圧vcgが■1以下にな
るとD C/D Cコンバータ12はもはや発振動作を
維持することができず、その出力電圧v0も急激に低下
することになる。
このようにして従来無駄になっていた平滑コンデンサC
3のv1以下のエネルギーがステップアップ・コンバー
タ14によりD C/D Cコンバータ12の動作時間
を長くするのに利用され、全体としてスイッチング電源
の出力保持時間T□が長くなる。また平滑コンデンサC
7の蓄積エネルギーが使用されるため、その端子電圧は
すみやかに十分低い状態になる。
3のv1以下のエネルギーがステップアップ・コンバー
タ14によりD C/D Cコンバータ12の動作時間
を長くするのに利用され、全体としてスイッチング電源
の出力保持時間T□が長くなる。また平滑コンデンサC
7の蓄積エネルギーが使用されるため、その端子電圧は
すみやかに十分低い状態になる。
[発明の効果]
本発明は上記のようにスイッチング電源の整流平滑回路
とスイッチング電源本体であるDC/DCコンバータと
の間にステップ7ツブ・コンバータを設けたから、交流
入力の遮断時にステップアップ・コンバータが動作して
DC/DCコンバータに適正な電圧の電力を一定時間供
給することができ、それによってスイッチング電源とし
ての出力保持時間を長くできる。
とスイッチング電源本体であるDC/DCコンバータと
の間にステップ7ツブ・コンバータを設けたから、交流
入力の遮断時にステップアップ・コンバータが動作して
DC/DCコンバータに適正な電圧の電力を一定時間供
給することができ、それによってスイッチング電源とし
ての出力保持時間を長くできる。
また本発明では交流入力の遮断時に平滑コンデンサに蓄
積されているエネルギーはステップアップ・コンバータ
ラ介してD C/D Cコンバータに供給されるため、
従来技術のような放電抵抗を設ける必要がな(、平滑コ
ンデンサの蓄積エネルギーを各種安全規格で定められて
いる期間内に十分放電させることができる。更に放電抵
抗を必要とせず、通常動作時にはステップアップ・コン
バータは動作せずバイパス・ダイオードを通してエネル
ギーが供給されるため電力損失の問題も解決できる。
積されているエネルギーはステップアップ・コンバータ
ラ介してD C/D Cコンバータに供給されるため、
従来技術のような放電抵抗を設ける必要がな(、平滑コ
ンデンサの蓄積エネルギーを各種安全規格で定められて
いる期間内に十分放電させることができる。更に放電抵
抗を必要とせず、通常動作時にはステップアップ・コン
バータは動作せずバイパス・ダイオードを通してエネル
ギーが供給されるため電力損失の問題も解決できる。
第1図は本発明に係るスイッチング電源の一実施例を示
す回路図、第2図はその動作説明図、第3図は従来技術
の一例を示す回路図、第4図はその動作説明図である。 ■0・・・整流ダイオード、12・・・D C/D C
コンバータ、14・・・ステップアップ・コンバータ、
16・・・整流回路、C3・・・平滑コンデンサ、D+
・・・バイパス・ダイオード。 特許出願人 富士電気化学株式会社 代 理 人 茂 見 穣第1!
!I D+ 第3図 第2図 第41!1 −H H
す回路図、第2図はその動作説明図、第3図は従来技術
の一例を示す回路図、第4図はその動作説明図である。 ■0・・・整流ダイオード、12・・・D C/D C
コンバータ、14・・・ステップアップ・コンバータ、
16・・・整流回路、C3・・・平滑コンデンサ、D+
・・・バイパス・ダイオード。 特許出願人 富士電気化学株式会社 代 理 人 茂 見 穣第1!
!I D+ 第3図 第2図 第41!1 −H H
Claims (1)
- 1、交流入力を整流する整流ダイオードと、その出力側
に設けた平滑コンデンサと、該平滑コンデンサに接続し
たステップアップ・コンバータと、該ステップアップ・
コンバータの出力側に設けたDC/DCコンバータと、
ステップアップ・コンバータをバイパスするように平滑
コンデンサとDC/DCコンバータとの間に接続したバ
イパス・ダイオードとを具備し、通常時にはバイパス・
ダイオードが導通し、交流入力の遮断時のみ平滑コンデ
ンサの蓄積エネルギーで前記ステップアップ・コンバー
タが動作し、DC/DCコンバータに電力を供給するス
イッチング電源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1044391A JP2781977B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1044391A JP2781977B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | スイッチング電源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02228256A true JPH02228256A (ja) | 1990-09-11 |
JP2781977B2 JP2781977B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=12690209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1044391A Expired - Fee Related JP2781977B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2781977B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1633038A3 (en) * | 2004-09-03 | 2008-02-20 | BIFFI ITALIA S.r.L. | Wide voltage range stabilized switching power supply for valve actuators |
JP2010041910A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-02-18 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電源装置 |
JP2012090476A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 電源装置 |
JP2013063003A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | ブースト回路とそれを備えるdc−dcコンバータ、電源装置及びブースト回路の動作方法 |
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JPWO2021020391A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPS50135518A (ja) * | 1974-04-18 | 1975-10-27 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP1044391A patent/JP2781977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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