JPH0446561A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JPH0446561A JPH0446561A JP15376090A JP15376090A JPH0446561A JP H0446561 A JPH0446561 A JP H0446561A JP 15376090 A JP15376090 A JP 15376090A JP 15376090 A JP15376090 A JP 15376090A JP H0446561 A JPH0446561 A JP H0446561A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
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- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は商用交流電源を入力とし、直流電圧を出力する
スイッチング電源の効率の改善に関するものである。こ
のようなスイッチング電源の例として従来、第１図に示
すような回路が提案されている。
スイッチング電源の効率の改善に関するものである。こ
のようなスイッチング電源の例として従来、第１図に示
すような回路が提案されている。
第１図において、商用交流電源１に接続された全波整流
器２の出力にコンデンサ３を接続し、前記コンデンサ３
の両端にトランス４の１次巻線５とオン・オフ動作を行
うスイッチング素子１０を直列に接続し、トランス４の
２次巻線６の両端にダイオード７とコンデンサ８を直列
に接続して、前記コンデンサ８の両端には電気的負荷９
を接続して直流電圧を供給する。
器２の出力にコンデンサ３を接続し、前記コンデンサ３
の両端にトランス４の１次巻線５とオン・オフ動作を行
うスイッチング素子１０を直列に接続し、トランス４の
２次巻線６の両端にダイオード７とコンデンサ８を直列
に接続して、前記コンデンサ８の両端には電気的負荷９
を接続して直流電圧を供給する。
誤差増幅器１２はコンデンサ８の両端の直流電圧を一方
の入力とし、予め定められた基準電圧１３を他方の入力
として、それらの差電圧を増幅し、その出力はパルス発
生器１１に接続されている。
の入力とし、予め定められた基準電圧１３を他方の入力
として、それらの差電圧を増幅し、その出力はパルス発
生器１１に接続されている。
パルス発生器１１は、誤差増幅器１２の出力信号を入力
とし、直流電圧が基準電圧１３より大きくなった時には
、スイッチング素子１０のオン時間を短くし、反対に直
流電圧が基準電圧１３より小さくなった時にはスイッチ
ング素子ｌＯのオン時間を長くするようなパルスを発生
して直流電圧を安定化するように動作する。
とし、直流電圧が基準電圧１３より大きくなった時には
、スイッチング素子１０のオン時間を短くし、反対に直
流電圧が基準電圧１３より小さくなった時にはスイッチ
ング素子ｌＯのオン時間を長くするようなパルスを発生
して直流電圧を安定化するように動作する。
駆動回路１１は、パルス発生器１１の出力を増幅し、ス
イッチング素子ｌＯを駆動する。
イッチング素子ｌＯを駆動する。
しかし、上記従来例のようなスイッチング電源において
は、等価的に全波整流器を構成するダイオードが２個我
列に接続された回路を入力電流が流れることになるので
、１次側の整流に伴いダイオード２個分の損失を生じる
結果、効率が悪い欠点があった。
は、等価的に全波整流器を構成するダイオードが２個我
列に接続された回路を入力電流が流れることになるので
、１次側の整流に伴いダイオード２個分の損失を生じる
結果、効率が悪い欠点があった。
本考案の目的は、かかる欠点を改善するための回路を提
供することにある。
供することにある。
第１の実施案
第２図は、本発明の第１の実施例を示す。
第２図の回路の構成と動作について、第３図の動作波形
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
第２図において、第１図で説明したものと同じものは、
同じ符号を付けている。第２図において、商用交流電源
１にコンデンサ３を接続し、前記コンデンサ３０両端に
、反対の極性になるように直列に接続したダイオード１
６と１７とトランス４の１次巻線５を直列に接続し、ダ
イオード１６と１７にそれぞれ並列にスイッチング素子
１８と１９を接続し、トランス４の２次巻線６の両端に
ダイオード７とコンデンサ８を直列に接続し、トランス
４の３次巻線１４の両端にダイオ−；ζ７とコンデンサ
８を直列に接続し、コンデンサ８の両端には電気的負荷
９を接続して直流電圧を供給する。
同じ符号を付けている。第２図において、商用交流電源
１にコンデンサ３を接続し、前記コンデンサ３０両端に
、反対の極性になるように直列に接続したダイオード１
６と１７とトランス４の１次巻線５を直列に接続し、ダ
イオード１６と１７にそれぞれ並列にスイッチング素子
１８と１９を接続し、トランス４の２次巻線６の両端に
ダイオード７とコンデンサ８を直列に接続し、トランス
４の３次巻線１４の両端にダイオ−；ζ７とコンデンサ
８を直列に接続し、コンデンサ８の両端には電気的負荷
９を接続して直流電圧を供給する。
ここで上記トランス４の巻線は図２において、それぞれ
黒丸を付した側を同一の極性とし、トランス４の２次巻
線６と３次巻線１４の巻数は同じものとする。
黒丸を付した側を同一の極性とし、トランス４の２次巻
線６と３次巻線１４の巻数は同じものとする。
誤差増幅器１２は、前記コンデンサ８の両端の直流電圧
を一方の入力とし、予め定められた基準電圧１３を他方
の入力として、それらの差電圧を増幅し、その出力はパ
ルス発生Ｎ１１に接続されている。パルス発生器１１は
、誤差増幅器１２の出力信号を入力とし、直流電圧が基
準電圧１３より大きくなった時には、スイッチング素子
１８と１９のオン時間を短くし、反対に、直流電圧が基
準電圧１３より小さくなった時には、スイッチング素子
１８と１９のオン時間を長くするようなパルスを発生し
て、＊ｉ電圧を安定化するように動作する。
を一方の入力とし、予め定められた基準電圧１３を他方
の入力として、それらの差電圧を増幅し、その出力はパ
ルス発生Ｎ１１に接続されている。パルス発生器１１は
、誤差増幅器１２の出力信号を入力とし、直流電圧が基
準電圧１３より大きくなった時には、スイッチング素子
１８と１９のオン時間を短くし、反対に、直流電圧が基
準電圧１３より小さくなった時には、スイッチング素子
１８と１９のオン時間を長くするようなパルスを発生し
て、＊ｉ電圧を安定化するように動作する。
駆動回路２０と２）は、パルス発生器１１の出力を増幅
し、スイッチング素子１８と１９を駆動する。コンデン
サ３は、入力電流から上記スイッチングによって発生す
る高周波成分を除去する。
し、スイッチング素子１８と１９を駆動する。コンデン
サ３は、入力電流から上記スイッチングによって発生す
る高周波成分を除去する。
以上の回路構成において、定状状態の動作について、第
３図の動作波形図を用いて説明する。
３図の動作波形図を用いて説明する。
商用周波数の半サイクルにおいて、商用交流電圧（図３
のＡ）の極性がダイオード１７が順方向にバイアスされ
る向きである時（図３のＢ）、ダイオード１７の両端の
電圧（図３のＣ）は、順方向の電圧降下分であり、一方
、この時ダイオード１６は逆方向にバイアスされて、そ
の両端の電圧は、スイッチング素子のオン・オフによっ
て発生するスイチング波形（図３のＤ）となる。
のＡ）の極性がダイオード１７が順方向にバイアスされ
る向きである時（図３のＢ）、ダイオード１７の両端の
電圧（図３のＣ）は、順方向の電圧降下分であり、一方
、この時ダイオード１６は逆方向にバイアスされて、そ
の両端の電圧は、スイッチング素子のオン・オフによっ
て発生するスイチング波形（図３のＤ）となる。
１次回路を流れる電流は、スイッチングに伴い、交流電
源ｌからトランス４の１次巻線５、スイッチング素子１
８、ダイオード１７を通り交流電源１に戻る。商用周波
数の次の半サイクルでは、反対に、交流電源１からスイ
ッチング素子１９、ダイオード１６、トランス４の１次
巻線５を通り交流電源】に戻る。
源ｌからトランス４の１次巻線５、スイッチング素子１
８、ダイオード１７を通り交流電源１に戻る。商用周波
数の次の半サイクルでは、反対に、交流電源１からスイ
ッチング素子１９、ダイオード１６、トランス４の１次
巻線５を通り交流電源】に戻る。
この結果、トランス４の１次巻線５の電圧は、図３のＥ
に示す波形のようになり、トランス４の３次巻線１４に
はこれと同じ極性の電圧、トランス４の２次巻線６には
、反対の極性の電圧を発生する。（図３のＦ）。
に示す波形のようになり、トランス４の３次巻線１４に
はこれと同じ極性の電圧、トランス４の２次巻線６には
、反対の極性の電圧を発生する。（図３のＦ）。
トランス４の２次巻線６の電圧とトランス４の３次巻＃
ｉ１４の電圧は、それぞれダイオード７とダイオード１
５で整流されて、突合わせられ、コンデンサ８により平
滑されて直流電圧になり負荷９に供給される。
ｉ１４の電圧は、それぞれダイオード７とダイオード１
５で整流されて、突合わせられ、コンデンサ８により平
滑されて直流電圧になり負荷９に供給される。
以上のように、図２に示す構成例のようなスイッチング
電源においては、等価的に１次側の整流に伴う損失をダ
イオード１個分の損失とすることができる結果、従来例
に比べて効率を改善することができる。
電源においては、等価的に１次側の整流に伴う損失をダ
イオード１個分の損失とすることができる結果、従来例
に比べて効率を改善することができる。
ここで、スイッチング素子にＭＯＳＦＥＴを使用した場
合には、ダイオード１６とダイオード１７の代わりに、
素子に内蔵された寄生のダイオードを使用することがで
きるので、回路構成をより簡単にできる利点がある。
合には、ダイオード１６とダイオード１７の代わりに、
素子に内蔵された寄生のダイオードを使用することがで
きるので、回路構成をより簡単にできる利点がある。
第２の実施例
第４図は、本発明の第２の実施例を示す。
第４図の回路の構成と動作について、第３図の動作波形
図を用いて説明する。第４図において、第２図で説明し
たものと同じものは同じ符号を付けている。第４図にお
いて、振り分は回路２４は、商用交流電源を検出して、
第３図のＦに示すように、商用交流電源の半サイクル毎
に反転する信号を出力し、その出力は、それぞれ、論理
和回路２２．２３の一方の端子に接続される。論理和回
路２２．２３の他方の端子には、前記パルス発生器１１
の出力が接続される。
図を用いて説明する。第４図において、第２図で説明し
たものと同じものは同じ符号を付けている。第４図にお
いて、振り分は回路２４は、商用交流電源を検出して、
第３図のＦに示すように、商用交流電源の半サイクル毎
に反転する信号を出力し、その出力は、それぞれ、論理
和回路２２．２３の一方の端子に接続される。論理和回
路２２．２３の他方の端子には、前記パルス発生器１１
の出力が接続される。
振り分は回路２４の出力は、商用交流電源の半サイクル
毎に、順方向バイアスされるような極性のダイオード側
に並列に接続されたスイッチング素ｆを商用周波数の半
サイクルの期間オンする。
毎に、順方向バイアスされるような極性のダイオード側
に並列に接続されたスイッチング素ｆを商用周波数の半
サイクルの期間オンする。
この期間、他方のスイッチング素子は、第１の実施例の
場合と同様にパルス発生１ｕｌｌの出力信号によって、
商用周波数より高い周波数でオン・オフされる。この結
果、オンした時の電圧降下がダイオード順方向の電圧降
下より小さくなるようなスイッチング素子を用いれば、
第１の実施例の場合よりも整流に伴う損失を減らせるの
で、効率をより改善することができる。
場合と同様にパルス発生１ｕｌｌの出力信号によって、
商用周波数より高い周波数でオン・オフされる。この結
果、オンした時の電圧降下がダイオード順方向の電圧降
下より小さくなるようなスイッチング素子を用いれば、
第１の実施例の場合よりも整流に伴う損失を減らせるの
で、効率をより改善することができる。
第３の実施例
第５図は、本発明の第３の実施例を示す。
第５図の回路の構成と動作について説明する。第５図に
おいて第２ｉ５０で説明したものと同じものは、同じ符
号を付けている。第５図において、パルス発生器２６は
、誤差増幅器１２の出力を第１の入力とし、入力電流検
出回路２５の出力を第２の入力として、直流電圧が基準
電圧１３より大きくなった時には、スイッチング素子１
８と１９のオン時間を短くシ、ｆ：Ｌ流電圧が基準電圧
１３より小さ（なった時には、スイッチング素子１８と
１９のオン時間を長くするようなパルスを発生して、直
流電圧を安定化するように動作すると共に、入力電流の
波形が入力電圧に相似するように、スイッチング素子の
オン・オフ時間を制御する。
おいて第２ｉ５０で説明したものと同じものは、同じ符
号を付けている。第５図において、パルス発生器２６は
、誤差増幅器１２の出力を第１の入力とし、入力電流検
出回路２５の出力を第２の入力として、直流電圧が基準
電圧１３より大きくなった時には、スイッチング素子１
８と１９のオン時間を短くシ、ｆ：Ｌ流電圧が基準電圧
１３より小さ（なった時には、スイッチング素子１８と
１９のオン時間を長くするようなパルスを発生して、直
流電圧を安定化するように動作すると共に、入力電流の
波形が入力電圧に相似するように、スイッチング素子の
オン・オフ時間を制御する。
このように動作するスイッチング電源は、力率を高くで
きることが知られているので、図５のような回路構成ど
することで、前述のように、１次側の整流に伴う損失減
らすことができる結果、従来の高力率型のスイッチング
電源よりも効率を改善することが出来る。
きることが知られているので、図５のような回路構成ど
することで、前述のように、１次側の整流に伴う損失減
らすことができる結果、従来の高力率型のスイッチング
電源よりも効率を改善することが出来る。
を示す回路接続図、第３図のＡ％Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、
Ｇは本発明の詳細な説明するための動作波形図。 ｌ・・・・・・商用交流電源 ２・・・・・・全波整ｆＩＬ器 ３・・・・・・高周波成分除去用コンデン勺４・・・・
・・トランス ７．１５・・・・整流用ダイオニド ８・・・・・・平滑用コンデンサ ９・・・・・・電気的負荷 １Ｏ１１８，１３・・・スイッチング素子１１．２６・
・・・パルス発生器 １２・・・・・誤差増幅器 １３・・・・・基準電圧 ・ダイオード ・駆動回路 ・・・論理和回路 ・振り分は回路 ・電流検出回路 １６ 、１７ ・ ２０ 、２ ｌ ・ ２２ 、２３ ２４ ・ ２５ ・ 第２又 第１図 第３図
Ｇは本発明の詳細な説明するための動作波形図。 ｌ・・・・・・商用交流電源 ２・・・・・・全波整ｆＩＬ器 ３・・・・・・高周波成分除去用コンデン勺４・・・・
・・トランス ７．１５・・・・整流用ダイオニド ８・・・・・・平滑用コンデンサ ９・・・・・・電気的負荷 １Ｏ１１８，１３・・・スイッチング素子１１．２６・
・・・パルス発生器 １２・・・・・誤差増幅器 １３・・・・・基準電圧 ・ダイオード ・駆動回路 ・・・論理和回路 ・振り分は回路 ・電流検出回路 １６ 、１７ ・ ２０ 、２ ｌ ・ ２２ 、２３ ２４ ・ ２５ ・ 第２又 第１図 第３図
Claims (2)
- （１）商用交流電源を入力とし、前記商用交流電源に並
列にコンデンサを接続し、前記コンデンサの両端にトラ
ンスの１次巻線とおよび第１のダイオードと第２のダイ
オードを反対の極性になるように直列に接続し、前記第
１のダイオードと並列に第１のスイッチング素子、前記
第２のダイオードと並列に第２のスイッチング素子をそ
れぞれ接続し、前記トランスの２次巻線の両端に第３の
ダイオードと第２のコンデンサを直列に接続し、前記ト
ランスの３次巻線の両端に第４のダイオードと前記第２
のコンデンサを直列に接続し、前記第２のコンデンサの
両端から直流電圧を出力し負荷に供給するように構成さ
れたスイッチング電源において、前記第１と第２のスイ
ッチング素子は、商用周波数より高い周波数で前記直流
電圧が安定化するようにオン・オフ制御されることを特
徴とするスイッチング電源。 - （２）前記第１と第２のスイッチング素子は、商用周波
数より高い周波数で前記直流電圧が安定化するように、
オン・オフ制御されると共に商用交流電源の半サイクル
毎に交互にオンされることを特徴とする特許請求範囲第
１項記載のスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15376090A JP2867069B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15376090A JP2867069B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446561A true JPH0446561A (ja) | 1992-02-17 |
| JP2867069B2 JP2867069B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=15569535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15376090A Expired - Fee Related JP2867069B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867069B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008289228A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| JP2012228073A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Nichicon Corp | スイッチング電源装置 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP15376090A patent/JP2867069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008289228A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| JP2012228073A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Nichicon Corp | スイッチング電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2867069B2 (ja) | 1999-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |