JPH0279766A - スイッチング電源用ノイズフィルタ回路 - 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、倍電圧整流入力部を有するスイッチング電源
に用いられるノイズフィルタ回路の改良に関し、特に漏
洩電流が少なくノイズ減衰量の大きな［す１路に間する
。

〈従来の技術〉 第７し」は商用の交流電源から電力の供給を受けて、整
流十計化してＤＣ−ＤＣコンバータに供給する部分の回
路図である０図中、商用交流電力はライン線［、と中立
線Ｎより送られると共に、別途グランド線Ｇを設ζＪで
ある。チョークコイルＬ１はライン線［、と中立ｉＮの
双方に設けてあり、同相成分のノイズを除去する。ダイ
オードブリッジＤ１は交流信号を整流し、コンデンサＣ
Ａ、　Ｃａで平滑化して、直流電圧としてＩ）　Ｃ−Ｄ
　Ｃコンバータ側に供給している。

ＹコンＣ１，Ｃ２はダイオードブリッジＤ　Ｉの入力側
に直列に挿入されたもので、ＹコンＣ１，Ｃ２の共通接
続点はグランド線Ｇに接続されると共に、他端はそれぞ
れライン線りと中立線Ｎに接続されている。ここでＹコ
ンとは、一方がグランド線Ｇに接続され能力がライン線
り、又は中立線Ｎと接続されたものを言い、高周波数成
分のノイズを除去している。ＹコンＣ３，Ｃ４はコンデ
ンサｃ、ｃＢの出力側に直列に挿入されたもので、Ｙコ
ンＣ３゜Ｃ４の共通接続点はグランド線Ｇに接続される
と共に、他端はそれぞれ負荷側に接続されるＤＣ−ＤＣ
コンバータの第１及び第２の接続線に接続されている。

尚、ＹコンＣ１，Ｃ２及びＣ３，Ｃ４の容量値はそれぞ
れ等しく　（ＣＩ　＝Ｃ２、Ｃ３＝Ｃ４）グランド線Ｇ
に対していわゆる対称型になっている。

このように構成された装置の動作を次に説明する。第８
図は第７図の回路でライン線りとグランド線Ｇとを結線
した状態の説明図で、（Ａ）は回路図、（Ｂ）はＹコン
の総容量を説明する等価回路図である。第８図（Ｂ）に
よれば、Ｙコンの総容量Ｃｔｏｔａｌは次式で与えられ
る。

Ｃ１ｏ、、　＝Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＜Ｃ（１）＋１ａＸ ここでＹコンの総限界容量Ｃ□８は次式で定められてい
る。

Ｃｒａａｘ　”　Ｉ　／’　（２πｔ　ｖ　＞　　　　
　　　　　（２）ここで、Ｉは漏洩電流の制限値、Ｉは
入力される交流周波数、■は交流電圧の実効値である。

Ｙコンの容量を増大させると、それと共にノイズの減衰
量が増大する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、Ｙコンの容量を増大させると漏洩電流（ｌｅ
ａｋａｇｅ　ｃｅｒｒｅｎｔ）が増大して、安全規格の
取得に支障を生じる。そこで、Ｙコンの容量は限界容”
　、ａｘ以下にする必要があり、これ以上とすることは
漏洩電流の増大によって、許されないという課題があっ
た。

本発明はこのような課題を解決したもので、漏洩を流を
増大させることなくＹコンの容量を増大し得るスイッチ
ング電源用ノイズフィルタ回路を提供することを目的と
する。

く課題を解決するための手段〉 このような目的を達成する第１の発明は、ライン線と中
立線を介して交流電圧が印加されるダイオードブリッジ
と、このダイオードブリッジで整流された信号を平滑化
して負荷側に供給するコンデンサとを有する直流電源の
入力部に関して、次の構成としたものである。

即ち、ノイズフィルタ回路として、このダイオードブリ
ッジの入力側に設りられる前記ライン線とグランド線と
に接続される第】のＹコン（ｃｌ）と、このダイオード
ブリッジの入力側に設けられる前記中立線と前記グラン
ド線とに接続される第２のＹコン（Ｃ２）と、このコン
デンサの１１荷側に設けられる第１の接続線と前記グラ
ンド線とに接続される第３のＹコン（Ｃ３）と、このコ
ンデンサの負荷側に設けられる第２の接続線と前記グラ
ンド線とに接続される第４のＹコン（Ｃ４）とを具備す
る。

そしてこの回路定数として、前記第１のＹコンの容量（
Ｃ１）を、 ＣＩ　　＝Ｃ２＋　　（Ｃ３＋Ｃ４）／２がほぼ成立つ
ように選定したことを特徴とする。

この様な目的を達成する第２の発明は、前記ダイオード
ブリッジ、コンデンサ及び第１〜４のＹコンを具備する
と共に、突入電流制限回路として、前記第１のＹコンの
ライン線側と前記ダイオードブリ・フジとの間に入出力
端子が接続されると共に、。

前記負荷側より送られる制御信号を制御端子に入力して
制御されるトライアックと、このトライアックの制御端
子側とグランド線とに接続される第５のＹコン（Ｙ５）
と、このトライアックの前記ダイオードブリッジ側の入
出力端子側とグランド線とに接続される第６のＹコン（
Ｙ６）とを具備するスイッチング電源用ノイズフィルタ
回路において、次の構成としたものである。

即ち、前記第１のＹコンの容量（Ｃ１）を、Ｃ１＝Ｃ２
＋　（Ｃ３＋Ｃ４）／２−Ｃ５−Ｃ６がほぼ成立つよう
に選定したことを特徴としている。

く作　用〉 第１の発明の各構成要素はつぎの作用をする。

第１のＹコンの容量は、対称型とすると第２のＹコンの
容量と同じになるが、非対称型では第２のＹコンよりも
大きな容量とすることができるので、ノイズフィルタの
効果が大きくなる。

第２の発明では、突入電流制限Ｎ路としてトライアック
を設けると共に、このトライアックにノイズフィルタを
付したものを示しているが、第１の発明と同様に第１の
Ｙコンと第２のＹコンを非対称型とすることで、より高
いノイズ除去能力を得ている。

〈実施例〉 以下図面を用いて、本発明を説明する。

第１図は第１の発明の一実施例を示す回路図である。尚
第１図において、前記第７図と同一作用をするものには
同一符号をつけ説明を省略する。

第７図との相違のみ説明すると、ライン線！−とグラン
ド線Ｇとの間に取付けられる第１のＹコンの容量（Ｃ１
）を、中立線Ｎとグランド線Ｇとの間に取付けられる第
２のＹコンの容量（Ｃ２）に比べて大きくしたものであ
る（ＣＩ　＞Ｃ２）。

第２図は、ライン線■、をグランド線Ｇと結線した状態
の説明図で、（Ａ）は回路図、（Ｂ）は等価回路図であ
る。この場合、中立ｌＩＮからグランド線Ｇに対する漏
洩電流がＹコンのノイズ対象となり、Ｙコンの総容量Ｃ
Ｎは次式で与えられる。

ＣＮ　＝Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４（３） 次に、第３図は中立線Ｎをグランド線Ｇと結線した状態
の説明図で、（Ａ）は回路図、（Ｂ）は等価回路図であ
る。この場合、ライン線りからグランド線Ｇに対する漏
洩電流がＹコンのノイズ対象となり、Ｙコンの総容量Ｃ
ｔは次式で与えられる。

ＣＬ　＝ＣＩ　＋　（Ｃ３＋ｃ４）／　２　　　　　　
（４）そこで、ｃＬ＝ｃＮ≦Ｃと各定数を選定す１ａＸ ると、次の関係が成立する。

ＣＩ　＝Ｃ２＋（Ｃ３＋Ｃ４）／２　　　　　（５）実
際には、コンデンサの容量値は１０．１５，２２，３３
゜４７．６６の飛び飛びの値になっているので、第５式
が成立するような近い値を選定する。

次に、第２の発明について説明する。第４図は第２の発
明の一実施例を示す１「＋１路図である。尚第４図にお
いて、前記第７図と同一作用をするものには同一符号を
つけ説明を省略する。この発明では、突入電流制限回路
を設けたものを取り扱っている。突入４４流とは、Ｉ）
　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータの起動時に発生ずるピーク性の
入力電流を官い、あまりに高いとヒユーズが溶断したり
接点が溶着したりするので、これを抑制するもので、例
えば本出願人の提案に係る実開昭（３２−９８４９１４
号「電源回路ｊ等に開示されている。

第４図ではＤ　Ｃ−ｒ）　Ｃコンバータ部の訂細を示し
である。コンデンサＣｔ、　、　Ｃａで平滑化された電
圧信号は、−次巻線ｎｌに印加されると共に、ＦＥＴ等
のスイッチング素子Ｑ１によってオンオフされる。する
と、二次巻線ｎ２にスイッチング信号が誘起されるので
、ダイオードＤ２．Ｄ３で整流し、チョークコイルＬ２
で高周波成分を除去して、コンデンサＣＤで平滑化して
、負荷側に直流出力電圧Ｖ咄を供給している。

出力電圧７吋の安定化をしている場合には、誤差アンプ
Ｑ２で出力電圧ｖ　ｍｔと所定の基準電圧Ｖｒｅｆとを
比較して誤差信号を求める６次に、パルス幅制御回路Ｑ
３で、この誤差信号が小さくなる方向に制御信号をスイ
ッチング素子Ｑ１に送る。

安全規格収得等の理由で一次１）！ｌと二次側を絶縁す
る場合には、この制御信号を絶縁トランスを介して送る
とよい。

次に、突入＄流制限回路について説明する。　ｌ−ライ
アック１）２はＹコンＣ１とダイオードブリッジ１）■
の間に装着されたもので、ここではライン線１□側に入
出力端子（電子部品の端子名として１゛１又は′ｌ゛２
と呼ばれている）のそれぞれか取付けられている。制御
端子（ゲート）には抵抗Ｒ１を介して二次巻線ｎ３か接
続されている。二次巻線ｎ３は一次巻線ｎ１のスイッチ
ング信号により励磁されて、スイッチング信号を誘起す
るので、これをダイオードＩ）　３、コンデンサＣ４で
整流平滑１にすると共に、抵抗Ｒ２と組合わせて所定の
時定数を持たせている。スイッチングノイズ除去のため
、ＹコンＹ５．Ｙ６が二次巻線ｎ３と並列に接続される
と共に、これらの共通接続点はグランド線Ｇに接続され
ている。これらは、トライアックＤ２の動作を制御する
ゲーＩ・回路として動作し、ＤＣ−ＤＣコンバータがス
イッチング動作を開始する前はトライアックをオフ状態
とし、動作開始後はオン状態にする。このようにして、
突入の発生をＤ　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータの動作開始前と
？炎の２回に分けることによって、ピーク電流を低下さ
せている。

第５図は、ライン線りをグランド線Ｇと結線した状態の
等価回路し１である。この場合、Ｙコンの総容量ＣＮは
次式で与えられる。

ＣＮ　＝Ｃ２＋Ｃ３−１−Ｃ４（６） 次に、第６図は中立線Ｎをグランド線Ｇと結線した状態
の等価回路し１である。この場合、Ｙ；１ンの総容量Ｃ
Ｌは次式で与えられる。

Ｃ＋　＝ＣＩ　＋　（Ｃ３十Ｃ４）／２ＦＣ５ｆｃ６　
（７）そこで、ｃ　＋、　−ＣＮ　＜　ｃ　　　と各定
数を選定ずａｘ ると、次の関係が成立する。

ＣＩ　＝Ｃ２＋　（Ｃ３十Ｃ４）／２−Ｃ５−Ｃ６（８
）この場合、トライアックのトリガ信号を取り扱うコン
デンサＣ５，Ｃ６の容量は、他のＹコンに比較して小さ
いことが多い。スイッチングを源から発生する伝導ノイ
ズのメインバスではないからである。したがって、第８
式の値は事実上は第５式の値に近いものとなる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、第、１の発明によれば次のような
実用上の効果がある。

■　Ｙコンを非対称型としたのて、従来の対称型に比較
して漏洩電流を増大させることなく、Ｙコン値が増大し
、ノイズ低減効果が増大する。

■　コモンモードチョークのインダクタンス値を大きく
して同一のノイズ低減をする場合と比較して、スイッチ
ング電源としては小を、軽量、低損失、匠価格なものと
なる。

又、第２の発明のように突入電流制限回路を設けたもの
にあっても、■、■の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例？示す回路図、第２図及
び第３図は第１図の回路のＹコン値の説明図、第４図は
第２の発明の一実Ｎｉ例を示す回路図、第５図及び第６
図は第４図の回路のＹコン値の説明図である。 第７図は従来装置の回路図、第８図は第７図の回路のＹ
コン値の説明図て゛ある。 第１図 第２図　　　　　第３図 （Ａ）　　　　　　　（Ａ） （Ｂ）　　　　　０（Ｂ）　　　０ 第７図 第８図 （Ａ） （Ｂ）０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ライン線と中立線を介して交流電圧が印加される
   ダイオードブリッジと、 このダイオードブリッジで整流された信号を平滑化して
   負荷側に供給するコンデンサと、このダイオードブリッ
   ジの入力側に設けられる前記ライン線とグランド線とに
   接続される第１のＹコン（Ｃ１）と、 このダイオードブリッジの入力側に設けられる前記中立
   線と前記グランド線とに接続される第２のＹコン（Ｃ２
   ）と、 このコンデンサの負荷側に設けられる第１の接続線と前
   記グランド線とに接続される第３のＹコン（Ｃ３）と、 このコンデンサの負荷側に設けられる第２の接続線と前
   記グランド線とに接続される第４のＹコン（Ｃ４）と、 を具備するスイッチング電源用ノイズフィルタ回路にお
   いて、 前記第１のＹコンの容量（Ｃ１）を、 Ｃ１＝Ｃ２＋（Ｃ３＋Ｃ４）／２ がほぼ成立つように選定したことを特徴とするスイッチ
   ング電源用ノイズフィルタ回路。（２）前記ダイオード
   ブリッジ、コンデンサ及び第１〜４のＹコンを具備する
   と共に、 前記第１のＹコンのライン線側と前記ダイオードブリッ
   ジとの間に入出力端子が接続されると共に、前記負荷側
   より送られる制御信号を制御端子に入力して制御される
   トライアックと、 このトライアックの制御端子側とグランド線とに接続さ
   れる第５のＹコン（Ｙ５）と、 このトライアックの前記ダイオードブリッジ側の入出力
   端子側とグランド線とに接続される第６のＹコン（Ｙ６
   ）と、 を具備するスイッチング電源用ノイズフィルタ回路にお
   いて、 前記第１のＹコンの容量（Ｃ１）を、 Ｃ１＝Ｃ２＋（Ｃ３＋Ｃ４）／２−Ｃ５−Ｃ６がほぼ成
   立つように選定したことを特徴とするスイッチング電源
   用ノイズフィルタ回路。