JPH06233532A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
- Publication number
- JPH06233532A JPH06233532A JP5015774A JP1577493A JPH06233532A JP H06233532 A JPH06233532 A JP H06233532A JP 5015774 A JP5015774 A JP 5015774A JP 1577493 A JP1577493 A JP 1577493A JP H06233532 A JPH06233532 A JP H06233532A
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- JP
- Japan
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- input
- power supply
- switching power
- frequency
- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共振周波数のダイナミックレンジが小さくて
も複数の交流入力レベルに対応する。 【構成】 交流を整流する整流回路１と、この整流出力
を発振器１１の発振周波数に基づき交流に変換し、この
交流をインダクタンスを可変できるトランス６の一次側
に導き、このトランス６の二次側出力を一定とするよう
インダクタンスを制御する共振型コンデンサ２と、入力
される交流が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを検出する交流
入力検出回路１０とを備え、この検出結果に応じて前記
発振器１１の発振周波数を可変する。
も複数の交流入力レベルに対応する。 【構成】 交流を整流する整流回路１と、この整流出力
を発振器１１の発振周波数に基づき交流に変換し、この
交流をインダクタンスを可変できるトランス６の一次側
に導き、このトランス６の二次側出力を一定とするよう
インダクタンスを制御する共振型コンデンサ２と、入力
される交流が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを検出する交流
入力検出回路１０とを備え、この検出結果に応じて前記
発振器１１の発振周波数を可変する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は交流に対する共振周波数
を制御して出力の定電圧化を行うスイッチング電源装置
に関する。
を制御して出力の定電圧化を行うスイッチング電源装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】共振型のスイッチング電源装置は、一般
的にトランスの一次側に供給する交流の周波数を制御す
ることにより出力の定電圧化を行うが、入力、出力の増
減に応じて発振周波数が変化するためフィルター回路の
選定が複雑になり、又、発振周波数が下がったときの超
可聴周波数化が必要となる。
的にトランスの一次側に供給する交流の周波数を制御す
ることにより出力の定電圧化を行うが、入力、出力の増
減に応じて発振周波数が変化するためフィルター回路の
選定が複雑になり、又、発振周波数が下がったときの超
可聴周波数化が必要となる。
【０００３】また、共振型のスイッチング電源装置とし
て発振周波数は固定で共振型コンバータの共振周波数を
可変して出力の定電圧化を行うものがあり、その回路例
が図５に示されている。
て発振周波数は固定で共振型コンバータの共振周波数を
可変して出力の定電圧化を行うものがあり、その回路例
が図５に示されている。
【０００４】図５において、入力端子ｔには整流回路１
が接続され、この整流回路１はダイオードのブリッジ回
路１ａと平滑用のコンデンサＣ1とから構成されてい
る。共振型コンバータ２は整流出力に対して直列に接続
されたスイッチング素子３，４の回路と同じく直列に接
続されたコンデンサＣ2，Ｃ3の回路とを有し、この２つ
のスイッチング素子３，４の共通接続点と２つのコンデ
ンサＣ2，Ｃ3の共通接続点とがトランス６の各一次側入
力端子に接続されている。そして、２つのスイッチング
素子３，４はドライブ回路５によって制御され、ドライ
ブ回路５は一定の周波数で交互にオンオフ制御する。ス
イッチング素子３がオンのときにはトランス６の一次側
巻線にａ矢印方向の電流が流れ、又、スイッチング素子
４がオンのときにはトランス６の一次側巻線にｂ矢印方
向の電流が流れる。
が接続され、この整流回路１はダイオードのブリッジ回
路１ａと平滑用のコンデンサＣ1とから構成されてい
る。共振型コンバータ２は整流出力に対して直列に接続
されたスイッチング素子３，４の回路と同じく直列に接
続されたコンデンサＣ2，Ｃ3の回路とを有し、この２つ
のスイッチング素子３，４の共通接続点と２つのコンデ
ンサＣ2，Ｃ3の共通接続点とがトランス６の各一次側入
力端子に接続されている。そして、２つのスイッチング
素子３，４はドライブ回路５によって制御され、ドライ
ブ回路５は一定の周波数で交互にオンオフ制御する。ス
イッチング素子３がオンのときにはトランス６の一次側
巻線にａ矢印方向の電流が流れ、又、スイッチング素子
４がオンのときにはトランス６の一次側巻線にｂ矢印方
向の電流が流れる。
【０００５】トランス６は例えば直交トランスにて構成
され、可飽和リアクタのインダクタンスを可変すること
によって共振周波数が変化する。このトランス６の二次
側出力は整流部７で整流され、この整流出力の一方は差
動増幅器８を介して、又、整流出力の他方はそのまま直
接にトランス６の制御端子にフィードバックされてい
る。トランス６はフィードバック量に応じてインダクタ
ンス値が変化されることにより共振周波数を変えて出力
電圧を定電圧化する。
され、可飽和リアクタのインダクタンスを可変すること
によって共振周波数が変化する。このトランス６の二次
側出力は整流部７で整流され、この整流出力の一方は差
動増幅器８を介して、又、整流出力の他方はそのまま直
接にトランス６の制御端子にフィードバックされてい
る。トランス６はフィードバック量に応じてインダクタ
ンス値が変化されることにより共振周波数を変えて出力
電圧を定電圧化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記共
振型コンバータ２の等価回路は、図６に示すように、
Ｌ，Ｃ，ＲLからなる直列共振回路であり、その入力イ
ンピーダンスをＺとすると周波数特性は図３（ｂ）に示
すようになる。従って、入力電圧の全変化（例えばＡＣ
１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系をカバーする場合）に対し
てΔＺ（Ｚ1〜Ｚ3）のインピーダンス可変範囲が必要な
場合にはΔｆの共振周波数の可変範囲、即ち、これに対
応するインダクタンスの可変範囲（容量制御の場合には
容量の可変範囲）が必要となるため、幅広いダイナミッ
クレンジが必要で、制御素子であるトランス６へのスト
レスの増加やサイズの増大につながるという欠点があ
る。
振型コンバータ２の等価回路は、図６に示すように、
Ｌ，Ｃ，ＲLからなる直列共振回路であり、その入力イ
ンピーダンスをＺとすると周波数特性は図３（ｂ）に示
すようになる。従って、入力電圧の全変化（例えばＡＣ
１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系をカバーする場合）に対し
てΔＺ（Ｚ1〜Ｚ3）のインピーダンス可変範囲が必要な
場合にはΔｆの共振周波数の可変範囲、即ち、これに対
応するインダクタンスの可変範囲（容量制御の場合には
容量の可変範囲）が必要となるため、幅広いダイナミッ
クレンジが必要で、制御素子であるトランス６へのスト
レスの増加やサイズの増大につながるという欠点があ
る。
【０００７】そこで、本発明は複数の交流入力レベルに
対して共振型コンバータの共振周波数のダイナミックレ
ンジが小さくても対応できるスイッチング電源装置を提
供することを課題とする。
対して共振型コンバータの共振周波数のダイナミックレ
ンジが小さくても対応できるスイッチング電源装置を提
供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明に係るスイッチング電源装置は、交流を整流す
る整流回路と、この整流出力を発振周波数に基づき交流
に変換し、この交流に対する共振周波数を可変可能に構
成し、この共振周波数を出力が一定となるよう制御する
共振型コンバータとを備えたスイッチング電源装置にお
いて、入力される交流レベルが複数範囲に区分されたい
ずれに該当するかを検出する交流入力検出回路を設け、
この交流入力検出回路の検出レベルに応じて前記発振周
波数を可変したものである。
の本発明に係るスイッチング電源装置は、交流を整流す
る整流回路と、この整流出力を発振周波数に基づき交流
に変換し、この交流に対する共振周波数を可変可能に構
成し、この共振周波数を出力が一定となるよう制御する
共振型コンバータとを備えたスイッチング電源装置にお
いて、入力される交流レベルが複数範囲に区分されたい
ずれに該当するかを検出する交流入力検出回路を設け、
この交流入力検出回路の検出レベルに応じて前記発振周
波数を可変したものである。
【０００９】
【作用】入力される交流のレベル（入力電圧）に応じて
発振周波数が可変され、共振周波数を変えることなく入
力インピーダンスの値が可変される。
発振周波数が可変され、共振周波数を変えることなく入
力インピーダンスの値が可変される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１、図２、図３（ａ）及び図４は本発明の一実施
例を示す。図１にはスイッチング電源装置の回路ブロッ
ク図が示されている。図１において、交流入力検出回路
１０は整流回路１の出力端子間に直列に接続された抵抗
Ｒ1，Ｒ2とこの２つの抵抗Ｒ1，Ｒ2の共通接続点に接続
されたツェナダイオードＤとを有し、交流入力が１５１
Ｖ以上になると共通接続点の電圧がツェナ電圧を超えて
ツェナダイオードＤが導通状態となるよう設定されてい
る。
る。図１、図２、図３（ａ）及び図４は本発明の一実施
例を示す。図１にはスイッチング電源装置の回路ブロッ
ク図が示されている。図１において、交流入力検出回路
１０は整流回路１の出力端子間に直列に接続された抵抗
Ｒ1，Ｒ2とこの２つの抵抗Ｒ1，Ｒ2の共通接続点に接続
されたツェナダイオードＤとを有し、交流入力が１５１
Ｖ以上になると共通接続点の電圧がツェナ電圧を超えて
ツェナダイオードＤが導通状態となるよう設定されてい
る。
【００１１】交流入力レベルがＡＣ８５〜１５０Ｖ範囲
の場合にはツェナ電圧以下でａ点電位が低レベルとなり
スイッチング回路２のトランジスタＱ1がオフし、又、
交流入力レベルがＡＣ１５１〜２８０Ｖ範囲の場合には
ツェナ電圧以上でａ点電位が高レベルとなりスイッチン
グ回路２のトランジスタＱ1がオンする。
の場合にはツェナ電圧以下でａ点電位が低レベルとなり
スイッチング回路２のトランジスタＱ1がオフし、又、
交流入力レベルがＡＣ１５１〜２８０Ｖ範囲の場合には
ツェナ電圧以上でａ点電位が高レベルとなりスイッチン
グ回路２のトランジスタＱ1がオンする。
【００１２】スイッチング回路２は発振器１１を有し、
この発振器１１は時定数ＲＴによって発振周波数を可変
する。時定数ＲＴと発振周波数の関係は図２に示す特性
を有する。時定数ＲＴはトランジスタＱ1のオンオフに
よって可変され、トランジスタＱ1がオフ（ＡＣ８５〜
１５０Ｖ）のときには発振周波数がｆ1、トランジスタ
Ｑ1がオン（ＡＣ１５１〜２８０Ｖ）のときには発振周
波数がｆ2のパルスを各ドライブ回路５に出力する。各
ドライブ回路５は入力パルスに基づきスイッチング素子
である電界効果トランジスタＱ2，Ｑ3を制御する。
この発振器１１は時定数ＲＴによって発振周波数を可変
する。時定数ＲＴと発振周波数の関係は図２に示す特性
を有する。時定数ＲＴはトランジスタＱ1のオンオフに
よって可変され、トランジスタＱ1がオフ（ＡＣ８５〜
１５０Ｖ）のときには発振周波数がｆ1、トランジスタ
Ｑ1がオン（ＡＣ１５１〜２８０Ｖ）のときには発振周
波数がｆ2のパルスを各ドライブ回路５に出力する。各
ドライブ回路５は入力パルスに基づきスイッチング素子
である電界効果トランジスタＱ2，Ｑ3を制御する。
【００１３】他の構成は従来例と略同様であるため図面
に同一符号を付してその説明を省略する。
に同一符号を付してその説明を省略する。
【００１４】以下、上記構成の作用を説明する。交流入
力が１００Ｖ系の場合には交流入力検出回路１０のａ点
電位が低レベルでトランジスタＱ1がオフし、発振器１
１の発振周波数がｆ1となる。又、交流入力が２００Ｖ
系の場合には交流入力検出回路１０のａ点電位が高レベ
ルでトランジスタＱ1がオンし、発振器１１の発振周波
数がｆ2となる。
力が１００Ｖ系の場合には交流入力検出回路１０のａ点
電位が低レベルでトランジスタＱ1がオフし、発振器１
１の発振周波数がｆ1となる。又、交流入力が２００Ｖ
系の場合には交流入力検出回路１０のａ点電位が高レベ
ルでトランジスタＱ1がオンし、発振器１１の発振周波
数がｆ2となる。
【００１５】図４（ａ）には入力インピーダンスをＺと
した場合の周波数特性が示され、例えばＡＣ１５０〜１
７０Ｖの範囲で入力インピーダンスが不要で、ΔＺ1と
ΔＺ2の範囲でのみ必要な場合には図４（ａ）の実線と
破線で示す特性の範囲で入力インピーダンスを可変、即
ち、これに対応するようインダクタンスを可変すれば良
い。従って、図４（ｂ）に示す従来例と比較してインダ
クタンスの可変範囲、換言すれば共振周波数のダイナミ
ックレンジが小さくて良い。仮に全ての入力に対応する
必要がある場合には実線の特性曲線を左に、破線の特性
曲線を右に移動するようインダクタンスを可変すれば良
く、この場合でもインダクタンスの可変範囲は従来と較
べて小さくて済む。
した場合の周波数特性が示され、例えばＡＣ１５０〜１
７０Ｖの範囲で入力インピーダンスが不要で、ΔＺ1と
ΔＺ2の範囲でのみ必要な場合には図４（ａ）の実線と
破線で示す特性の範囲で入力インピーダンスを可変、即
ち、これに対応するようインダクタンスを可変すれば良
い。従って、図４（ｂ）に示す従来例と比較してインダ
クタンスの可変範囲、換言すれば共振周波数のダイナミ
ックレンジが小さくて良い。仮に全ての入力に対応する
必要がある場合には実線の特性曲線を左に、破線の特性
曲線を右に移動するようインダクタンスを可変すれば良
く、この場合でもインダクタンスの可変範囲は従来と較
べて小さくて済む。
【００１６】また、図４には制御電流ＩＮに対するイン
ダクタンスの特性線図が示され、従来の可変範囲Ｌ1に
対して本実施例の可変範囲Ｌ2が半分で良ければその分
小さなコアで済むことになる。
ダクタンスの特性線図が示され、従来の可変範囲Ｌ1に
対して本実施例の可変範囲Ｌ2が半分で良ければその分
小さなコアで済むことになる。
【００１７】尚、この実施例では入力される交流が１０
０Ｖ系と２００Ｖ系の場合について示したが、これに限
定されるものではない。又、３以上の異なるレベルの交
流に対しても略同様に本発明は適用でき、この場合には
時定数ＲＴも交流レベルに応じて可変するよう構成する
必要がある。
０Ｖ系と２００Ｖ系の場合について示したが、これに限
定されるものではない。又、３以上の異なるレベルの交
流に対しても略同様に本発明は適用でき、この場合には
時定数ＲＴも交流レベルに応じて可変するよう構成する
必要がある。
【００１８】尚、この実施例では共振型コンバータが可
変インダクタンスによって共振周波数を変えるよう構成
されているが、可変容量によって共振周波数を変えるよ
う構成しても良い。
変インダクタンスによって共振周波数を変えるよう構成
されているが、可変容量によって共振周波数を変えるよ
う構成しても良い。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１及び請求項
２の発明によれば、交流入力を整流する整流回路と、こ
の整流出力を発振周波数に基づき交流に変換し、この交
流に対する共振周波数を可変でき、この共振周波数を出
力が一定となるよう制御する共振型コンバータとを備え
たスイッチング電源装置において、入力される交流レベ
ルを検出し、この検出レベルに応じて前記発振周波数を
可変したので、入力される交流レベルによって発振周波
数が変化し、共振周波数を可変することなく入力インピ
ーダンスが変化するため、入力変化の全変化に対して狭
いダイナミックレンジで対応でき共振型コンバータへの
ストレスの軽減やサイズの縮小になるという効果を奏す
る。
２の発明によれば、交流入力を整流する整流回路と、こ
の整流出力を発振周波数に基づき交流に変換し、この交
流に対する共振周波数を可変でき、この共振周波数を出
力が一定となるよう制御する共振型コンバータとを備え
たスイッチング電源装置において、入力される交流レベ
ルを検出し、この検出レベルに応じて前記発振周波数を
可変したので、入力される交流レベルによって発振周波
数が変化し、共振周波数を可変することなく入力インピ
ーダンスが変化するため、入力変化の全変化に対して狭
いダイナミックレンジで対応でき共振型コンバータへの
ストレスの軽減やサイズの縮小になるという効果を奏す
る。
【図１】スイッチング電源装置の回路ブロック図（実施
例）。
例）。
【図２】時定数に対する発振周波数の特性線図（実施
例）。
例）。
【図３】（ａ）はΔＺのインピーダンス可変範囲に対す
る実施例の共振周波数の特性線図、（ｂ）はΔＺのイン
ピーダンス可変範囲に対する従来例の共振周波数の特性
線図。
る実施例の共振周波数の特性線図、（ｂ）はΔＺのイン
ピーダンス可変範囲に対する従来例の共振周波数の特性
線図。
【図４】制御電流に対するインダクタンスの特性線図。
【図５】スイッチング電源装置の回路ブロック図（従来
例）。
例）。
【図６】共振型コンバータの等価回路図（従来例）。
１…整流回路 ２…共振型コンバータ １０…交流入力検出回路
Claims (2)
- 【請求項１】 交流を整流する整流回路と、この整流出
力を発振周波数に基づき交流に変換し、この交流に対す
る共振周波数を可変可能に構成し、この共振周波数を出
力が一定となるよう制御する共振型コンバータとを備え
たスイッチング電源装置において、 入力される交流レベルが複数範囲に区分されたいずれに
該当するかを検出する交流入力検出回路を設け、この交
流入力検出回路の検出レベルに応じて前記発振周波数を
可変したことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 前記共振コンバータの共振周波数の可変
は、インダクタンスの変化で行うことを特徴とする請求
項１に記載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01577493A JP3257112B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01577493A JP3257112B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233532A true JPH06233532A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3257112B2 JP3257112B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=11898161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01577493A Expired - Fee Related JP3257112B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257112B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100237037B1 (ko) * | 1996-10-30 | 2000-01-15 | 전주범 | 영상출력장치의 의사공진 전원방식 전원장치 |
| KR100545809B1 (ko) * | 1998-12-15 | 2006-03-23 | 엘지전자 주식회사 | 가변 스위칭방식의 전원공급장치 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP01577493A patent/JP3257112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100237037B1 (ko) * | 1996-10-30 | 2000-01-15 | 전주범 | 영상출력장치의 의사공진 전원방식 전원장치 |
| KR100545809B1 (ko) * | 1998-12-15 | 2006-03-23 | 엘지전자 주식회사 | 가변 스위칭방식의 전원공급장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3257112B2 (ja) | 2002-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |