JPH06335246A - 電圧変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） ［目的］センタータップ方式の二次整流回路を持つスイ
ッチング方式の電圧変換装置において、二次整流回路に
用いられるチョークコイルに発生するフライバック電圧
により、回路が短絡状態になる事を防止し、効率の高い
電圧変換装置を提供する。 ［構成］二次整流回路のチョークコイル７に二っの巻き
線８，８’を設け、互いに逆巻きとなる様に整流器６，
６’に接続し、発生するフライバック電圧と電圧変成器
４の二次巻き線５’に発生する電圧の極性を同一にする
事により、二次回路が短絡状態になる事を防止する。更
に、チョークコイルを全く別の独立したチョークコイル
に分離しチョークコイルのフライバック電圧が他の回路
に掛かない様にする事により、二次回路が短絡状態にな
る事を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］この発明は、電子機器の電源又は
コンバーターとして広く用いられている、スイッチング
方式の電圧変換装置に関する。 ［０００１］［従来の技術］従来のスイッチング方式の
電圧変換装置の二次整流回路には、一方向にのみ巻かれ
た巻き線を持つチョークコイルが用いられていた。 ［０００２］［解決すべき課題］スイッチング方式の電
圧変換装置においては、電流を断続して電圧変換を行な
っているが、チョークコイルには電流が切断される際フ
ライバック電圧が発生する。フライバック電圧は一般に
フライホイルダイオードによって電力に再生されるが、
その際二次回路は一時的に短絡状態になる。従来の矩形
波駆動のスイッチング方式の電圧変換装置では、その間
装置の動作が中断するので、特に問題にはならなかった
が、共振方式の電圧変換装置では、動作が中断する事が
無いので、二次回路が短絡状態になる事は問題であっ
た。 ［０００３］［課題を解決する為の手段］この発明で
は、チョークコイルに二っの巻き線を設け、その巻き方
向が互いに逆向きになる様に整流器に接続されている
か、全く独立した二個のチョークコイルを用いている。 ［０００４］［作用］チョークコイルの一方の動作が終
了して、電流の流れが止まると巻き線には負のフライバ
ック電圧が発生する。この際、もう一っの巻き線には正
の電圧が発生する。独立した二っのチョークコイルを持
つ場合でも、少なくとも負の電圧は他方の回路に掛かる
事は無い。従って、これから動作に入る側の回路は短絡
状態を経る事なく動作を始める事が出来る。また、この
際正の電圧が高過ぎると、遅延時間が大きくなる等の不
具合を生ずる場合があるが、その場合には、巻き線にタ
ップを設け、発生電圧を適切に調整する事が出来る。 ［０００５］［実施例］次に、この発明による電圧変換
装置の一実施例を図面を参照して説明する。［図１］
は、この発明によるプッシュプル方式の電圧変換装置の
ブロック回路図である。図において、１は電源であり、
２は制御回路である。制御回路２はスイッチング素子
３，３’を駆動すると共に、二次整流回路の電圧検出回
路１０からの情報に基ずき、出力電圧の制御を行なう。
４は電圧変成器であり、一次巻き線５及び二次巻き線
５’を持つ。二次巻き線５’には整流器６，６’及びチ
ョークコイル７が接続される。チョークコイル７には巻
き線８，８’が巻かれているが、互いに逆巻きとなる様
に接続されている。また、チョークコイル７にはそれぞ
れフライホイルダイオード９，９’が接続されている。
このフライホイルダイオード９，９’は状況によっては
省略される場合がある。二次整流回路には、更に平滑用
のコンデンサー１１と前述の電圧検出回路１０が接続さ
れ平滑された直流電力を出力端子１２，１２’に出力す
る。 ［０００６］ ［図２］（ａ）は前記回路図のスイッチング素子３のド
レィン電圧波形であり、［図２］（ｂ）は整流器６のア
ノード側の電圧波形である。図から明らかな様に整流器
６のアノード側の電圧波形には、チョークコイル７の巻
き線８に発生したフライバック電圧による、若干の盛り
上がりが観測されるが、ほぼスイッチング素子３のドレ
ィン波形と同一の形をしており、従来の技術に見られる
短絡状態の発生は見られない。これは、フライバック電
圧と電圧変成器４の二次巻き線５’に発生する電圧の方
向が同一である事に基ずいている。 ［０００７］［図１］の回路では、チョークコイル７の
巻き線８，８’に発生するフライバック電圧は常に出力
電圧とほぼ同一であり、適当に制御する事は出来ないの
で必ずしも最適状態を得る事は出来ない。［図３］は上
記問題を解決したものである。図において、チョークコ
イル７に巻き線１３，１３’を追加して、そま先端にフ
ライホイルダイオード９，９’を接続したものである。
フライホイルダイオードに掛かるフライバック電圧は前
述した様に、ほぼ出力電圧と同一である。従って、巻き
線８，８’と１３，１３’の比を適当に選べば、巻き線
８，８’に発生する電圧を適当に変え、最適な動作状態
を得る事ができる。 ［０００８］［図４］は二次整流回路に、全く独立した
二個のチョークコイルを用いた実施例のブロック回路図
である。［図１］の実施例における、チョークコイル７
の代わりに、独立したチョークコイル１４，１４’が用
いられている以外は全く同一であり、［図３］と同様タ
ップを設けフライホイルダイオードと整流器の接続点を
違え得る事も同一である。更に、条件によっては、フラ
イホイルダイオードを省略し得る事も同じである。この
実施例では、一次側回路がセンタータップ方式のものに
ついて説明したが、二次側回路がセンタータップ方式の
両波整流回路であれば、一次側の回路は特に特定の回路
である必要はない。 ［０００９］［効果］以上詳述した様に、この発明によ
れば、チョクコイルによるフライバック電圧によって、
二次回路が短絡状態になる事がないので、回路素子に掛
かる負担が軽減される。例えば、整流器６，６’の逆方
向耐圧は従来の技術に比べかなり低いものを使用する事
が出来る。また、磁気増輻器を電圧制御に用いた装置で
は、可飽和コアーに掛かる電圧が低くなるので、より小
形の可飽和コアーを使う事か可能となり、装置の小形化
と価格の低減が可能となる。又、この発明によれば、
［図２］（ａ），（ｂ）で推測される様に、スイッチン
グ素子のドレィン電圧が零かそれに近い状態で電流の切
替えが行なわれるので、効率の高い電圧変換装置を実現
する事ができる。この現象は、電圧変成器４の一次側の
漏洩磁束によるフライバック電圧と適当に組み合わせる
事により、一層強化する事が出来る。

【図面の簡単な説明】 ［図１］ この発明による、電圧変換装置のブロ
ック回路図 ［図２］（ａ） スイッチング素子のドレィン電圧波形 ［図２］（ｂ） 整流器の出力波形 ［図３］ チョークコイルにタップを設けた実
施例のブロック回路図 ［図４］ 独立した二個のチョークコイルを用
いたブロック回路図 ［符号の説明］ １ 電源 ２ 制御回路 ２ 制御回路 ３，３’ スイッチング素子 ４ 電圧変成器 ５ 電圧変成器の一次巻き線 ５’ 電圧変成器の二次巻き線 ６，６’ 整流器 ７ チョークコイル ８，８’ チョークコイルの巻き線 ９，９’ フライホイルダイオード １０ 電圧検出回路 １１ 平滑コンデンサー １２，１２’ 出力端子 １３，１３’ 追加巻き線 １４，１４’ 独立した二つのチョークコイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［請求項１］ センタータッブ方式の両波整流二次
   回路を持つスイッチング方式の電圧変換装置において、
   互いに逆方向に巻かれた二つの巻き線を持つチョークコ
   イルが二っの整流器に続いて接続されている事を特徴と
   する電圧変換装置。 ［請求項２］ 前記二つの逆方向に巻かれた巻き線の
   異なるタップに整流器及びフライホイルダイオードが接
   続される事を特徴とする、請求項１に係る電圧変換装
   置。 ［請求項３］ 前記チョークコイルが、全く独立した二
   個のチョークコイルからなる請求項１及び２に掛かる電
   圧変換装置。