JPH0514716Y2

JPH0514716Y2 -

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Publication number: JPH0514716Y2
Application number: JP1983054175U
Authority: JP
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1993-04-19
Also published as: JPS59159187U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、スイツチング電源装置に関する。

〈従来の技術〉第１図は従来のスイツチング電源装置の電気回
路図を示し、１はスイツチング電源回路、２は入
力フイルタ回路、ａ，ｂは交流入力端子である。

スイツチング電源回路１は、入力電力をスイツ
チングして出力する。

入力フイルタ回路２は、電源ラインに直列にコ
モンモードトランスL₁を挿入接続すると共に、
コモンモードトランスL₁の入力側及び出力側に
おいて、電源ライン間にコンデンサC₁，C₂をそ
れぞれ接続し、更に電源ライン間にコンデンサ
C₃及びC₄の直列回路を接続し、コンデンサC₃及
びC₄の接続点イをアースに落した構成となつて
いる。コンデンサC₁及びC₂は、第３図に示すよ
うにスイツチング電源に含まれるノイズ源Ｅから
流れるノルマルモードノイズI_oを除去するフイル
タとして機能し、コモンモードトランスL₁及び
コンデンサC₃，C₄は、第４図または第５図に示
すように、ノイズ源Ｅから流れるコモンモードノ
イズI_C1またはI_C2を、コモンモードトランスL₁の
片側からコンデンサC₃またはC₄を通つてアース
に落して除去するフイルタとして機能する。

〈考案が解決しようとする課題〉入力フイルタ回路２は一種の高域阻止フイルタ
として動作するのであるが、スイツチング電源装
置の入力フイルタ回路として使用する場合、外部
機器に対してノイズ障害を及ぼさないように、ス
イツチング電源回路１から外部に伝播されるノイ
ズを除去する機能を持たせる必要がある。スイツ
チング電源回路１から発生するノイズは、下はス
イツチング周波数から上は数十ＭHzにも及ぶ広い
周波数帯域を持つ。このような広い周波数帯域を
有するノイズにおいて、例えば、コモンモードノ
イズを阻止するフイルタを構成する場合、スイツ
チング周波数付近の低周波領域にあるコモンモー
ドノイズに対しては、電源ラインからアースに至
る回路のインピーダンスを、低い値に選定し、こ
れを超える高周波領域のコモンモードノイズに対
しては、電源ラインからアースに至る回路のイン
ピーダンスをより高くして、これを阻止するフイ
ルタを構成する必要がある。

ところが従来の入力フイルタ回路で、コンデン
サC₃，C₄の容量値を大きくし、スイツチング周
波数付近の低周波領域におけるコモンモードノイ
ズに対して、電源ラインからアースに至る回路の
インピーダンスを低い値に選定すると、高周波領
域におけるコモンモードノイズに対する電源ライ
ンからアースに至る回路のインピーダンスも低下
してしまい、高周波帯域阻止の効果が低減してし
まう。

しかも、コンデンサC₃，C₄の容量を増大させ
た場合、漏洩電流がそれにつれて大きくなり、人
体に危険を及ぼすから、コンデンサC₃，C₄の大
容量化によるノイズ低減には限界がある。また、
コモンモードトランスL₁のインダクタンス値を
大きくすることにより、コモンモードノイズを低
減させる方法もあるが、構成部品の大型化、それ
による部品実装面積の増大、価格の増大を招いて
しまう。

ノルマルモードノイズを阻止する場合も同様で
あり、低周波数帯域で低インピーダンスとするた
め、コンデンサC₁，C₂の容量を大きくしなけれ
ばならない。

そこで、本考案の課題は、上述した従来の問題
点を解決し、構成部品の大型化、それによる部品
実装面積の増大、価格の増大を招くことなく、ス
イツチング電源回路より発生する広い周波数帯域
のコモンモードノイズ及びノルマルモードノイス
を効率よく低減できるようにしたスイツチング電
源装置を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉上述した課題を解決するため、本考案は、スイ
ツチング電源回路と、入力フイルタ回路とを含む
スイツチング電源装置であつて、前記スイツチング電源回路は、入力電力をスイ
ツチングして出力する回路であり、前記入力フイルタ回路は、入力側が交流電源側
に接続され、出力側が前記スイツチング電源回路
の入力側に接続され、一対のインダクタと、LC
直列回路と、トラツプ回路とを有しており、前記一対のインダクタは、電源ラインに直列に
入つており、前記LC直列回路は、前記一対のインダクタよ
り後方の前記電源ラインとアースとの間に接続さ
れており、前記トラツプ回路は、コンデンサとインダクタ
との直列共振回路で構成され、前記一対のインダ
クタの入力側における電源ライン間に設けられ、
直列共振周波数が前記スイツチング電源回路のス
イツチング周波数の基本波に設定されている。

〈作用〉スイツチング電源回路は、入力電力をスイツチ
ングして出力する回路であるから、スイツチング
周波数の基本波に起因した成分が最も大きくなる
ノイズを発生する。

入力フイルタ回路は、入力側が交流電源側に接
続され、出力側がスイツチング電源回路の入力側
に接続され、一対のインダクタが電源ラインに直
列に設けられているから、ノイズ成分の内コモン
モードノイズを除去する。

LC直列回路は、一対のインダクタより後方の
電源ラインとアースとの間に接続されているか
ら、直列共振作用により、スイツチング電源回路
が発生するコモンモードノイズの基本波の周波数
帯域で電源ラインのそれぞれとアースとのインピ
ーダンスを低くし、基本波よりも高周波領域では
そのインピーダンスを高くすることができる。従
つて、スイツチング電源回路より発生する広い周
波数帯域のコモンモードノイズを効率よく低減で
きる。また、従来の回路構成に小さなインダクタ
を追加するだけですむから、構成部品の大型化、
それによる部品実装面積の増大、価格の増大を招
くことがない。

トラツプ回路は、コンデンサとインダクタとの
直列共振回路で構成され、一対のインダクタの入
力側における電源ライン間に設けられ、直列共振
周波数がスイツチング電源回路のスイツチング周
波数の基本波に設定されているから、トラツプ回
路は、スイツチング周波数の基本波の周波数帯域
で低インピーダンスとなり、基本波成分のノルマ
ルモードノイズをバイパスさせ、外部（交流電
源）に伝播させない。

〈実施例〉第２図は本考案に係るスイツチング電源装置の
電気回路図である。図において、第１図と同一の
参照符号は同一性である構成部分を示している。

入力フイルタ回路２は、入力側が交流電源端子
ａ，ｂに接続され、出力側がスイツチング電源回
路１の入力側に接続され、コモンモードトランス
で成る一対のインダクタL₁と、LC直列回路F₁と、
トラツプ回路T₁とを有している。一対のインダ
クタL₁は、電源ラインに直列に設けられている。

LC直列回路F₁は、一対のインダクタL₁より後
方の電源ラインとアースとの間に接続されてい
る。LC直列回路F₁は、２つのコンデンサC₃，C₄
と、インダクタL₂とを有している。コンデンサ
C₃，C₄は直列接続されている。インダクタL₂は、
一端がコンデンサC₃，C₄の直列接続点イに接続
され、他端がアースに接続されている。従つて、
第６図に示すように、一対のインダクタL₁の出
力側において、電源ラインの一方とアースとの間
にコンデンサC₃とインダクタL₂とが直列接続さ
れ、また、第７図に示すように、電源ラインの他
方とアースとの間に、コンデンサC₄とインダク
タL₂とが直列接続された回路構成となる。

トラツプ回路T₁は、コンデンサC₁とインダク
タL₃との直列共振回路で構成され、一対のイン
ダクタL₁の入力側における電源ライン間に設け
られている。トラツプ回路T₁は、直列共振周波
数がスイツチング電源回路１のスイツチング周波
数の基本波に設定されている。

上述のような構成であると、コンデンサC₃と
インダクタL₂の直列回路及びコンデンサC₄とイ
ンダクタL₂の直列回路は、付加されたインダク
タL₂により、ノイズ源Ｅから発生するスイツチ
ング周波数付近の低周波領域のコモンモードノイ
ズI_C1，I_C2に対しては低インピーダンスとして働
き、高周波領域のコモンモードノイズI_C1，I_C2に
対しては、高インピーダンスとして働く。この結
果、スイツチング電源回路１で発生したコモンモ
ードノイズの外部への伝播が効率良く阻止できる
ようになる。

しかも、小さなインダクタL₂を追加するだけ
で、入力フイルタ回路２の構成の主要な部品たる
一対のインダクタL₁、コンデンサC₁〜C₄の容量
を大きくする必要がないから、部品の小型化、そ
れによる部品実装面積の縮小、価格の低減等を達
成しつつ、スイツチング電源回路１より発生する
ノイズを従来より著しく低減できる。

更に、トラツプ回路T₁は、コンデンサC₁とイ
ンダクタL₃との直列共振回路で構成され、一対
のインダクタL₁の入力側における電源ライン間
に設けられ、直列共振周波数がスイツチング電源
回路１のスイツチング周波数の基本波に設定され
ているから、スイツチング周波数の基本波の周波
数帯域で低インピーダンスとなり、コモンモード
ノイズのみならず、基本波ノルマルモードノイズ
の外部（交流電源）への伝播を阻止する。これに
より、コンデンサC₁，C₂の大型化を招くことも
ない。

上記実施例では、一段フイルタを図示したが、
同様の構成を複数縦続接続した多段構成のフイル
タ回路としてもよく、コモンコードトランスで成
る一対のインダクタL₁の代りに、互いに独立す
る一対のインダクタを用いてもよい。

〈考案の効果〉以上述べたように、本考案によれば、以下のよ
うな効果が得られる。

(a) 入力フイルタ回路は、入力側が交流電源側に
接続され、出力側がスイツチング電源回路の入
力側に接続され、一対のインダクタが電源ライ
ンに直列に入つているから、スイツチング電源
回路が発生するコモンモードノイズの外部（交
流電源）への伝播を阻止し得るスイツチング電
源装置を提供できる。

(b) LC直列回路は、一対のインダクタより後方
の電源ラインとアースとの間に接続されている
から、スイツチング電源回路より発生する広い
周波数帯域のコモンモードノイズを効率よく低
減すると共に、構成部品の大型化、それによる
部品実装面積の増大、価格の増大を招くことの
ないスイツチング電源装置を提供できる。

(c) トラツプ回路は、コンデンサとインダクタと
の直列共振回路で構成され、一対のインダクタ
の入力側における電源ライン間に設けられ、直
列共振周波数がスイツチング電源回路のスイツ
チング周波数の基本波に設定されているから、
構成部品の大型化を招くことがなく、しかも基
本波ノルマルモードノイズを外部に伝播するこ
とのないスイツチング電源装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスイツチング電源装置の電気回
路図、第２図は本考案に係るスイツチング電源装
置の電気回路図、第３図〜第５図は従来のスイツ
チング電源装置のノイズ除去作用を説明する図、
第６図及び第７図は本考案に係るスイツチング電
源装置のノイズ除去作用を説明する図である。１……スイツチング電源回路、２……入力フイ
ルタ回路、L₁，L₂，L₃……インダクタ、C₁〜C₄
……コンデンサ、F₁……LC直列回路、T₁……ト
ラツプ回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) スイツチング電源回路と、入力フイルタ回路
とを含むスイツチング電源装置であつて、前記スイツチング電源回路は、入力電力をス
イツチングして出力する回路であり、前記入力フイルタ回路は、入力側が交流電源
側に接続され、出力側が前記スイツチング電源
回路の入力側に接続され、一対のインダクタ
と、LC直列回路と、トラツプ回路とを有して
おり、前記一対のインダクタは、電源ラインに直列
に入つており、前記LC直列回路は、前記一対のインダクタ
より後方の前記電源ラインとアースとの間に接
続されており、前記トラツプ回路は、コンデンサとインダク
タとの直列共振回路で構成され、前記一対のイ
ンダクタの入力側における電源ライン間に設け
られ、直列共振周波数が前記スイツチング電源
回路のスイツチング周波数の基本波に設定され
ているスイツチング電源装置。 (2) 前記一対のインダクタは、コモンモードトラ
ンスで成る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のスイ
ツチング電源装置。