JPH0677487U - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズフィルタと倍電圧整流回路を備えるス
イッチング電源装置において、スイッチングコントロー
ラがラッチアップした場合に、ラッチ解除と再起動をご
く僅かな待ち時間ですぐに行えるようにする。 【構成】 交流入力ラインに挿入されたノイズフィルタ
２と、ノイズフィルタ２を経た交流入力を倍電圧整流す
る倍電圧整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３，Ｃ４と、スイッチ
ングコントローラ５からのスイッチング信号を受けて動
作し、倍電圧整流回路の出力を高周波でスイッチングす
るチョッパ回路４，３ａと、倍電圧整流回路の入力側の
交流入力をダイオードＤ６で整流して前記コントローラ
５の電源端子Ｖccに印加する起動回路とを備えたスイッ
チング電源装置において、前記起動回路の整流ダイオー
ドＤ６と直列に前記交流入力の印加時にのみ入力に同期
して間欠的にオンとなるツェナーダイオード７を接続し
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、交流電力を適宜な直流あるいは交流に変換するチョッパ制御方式 のスイッチング電源装置に関し、特に交流入力の印加に応答してスイッチング動 作を開始するための起動回路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の代表的なスイッチング電源装置の構成例を図１に示している。この電源 装置では、商用電源などの交流電源１を接続する入力ラインにノイズフィルタ２ を設け、このノイズフィルタ２を経た交流入力を２つの整流ダイオードＤ３、Ｄ ４と２つの平滑コンデンサＣ３、Ｃ４とからなる倍電圧整流回路で直流に変換し 、その整流出力をトランス３の一次巻線３ａとスイッチング素子４とからなるチ ョッパ回路に印加する。スイッチング素子４はコントローラ５からのスイッチン グ信号によって駆動され、前記整流出力を高周波でスイッチングしてトランス３ の一次巻線３ａに流す。このトランス３の二次巻線３ｂに誘起される高周波電力 を整流平滑回路６で安定な直流に変換する。

【０００３】 コントローラ５は、よく知られた構成のパルス幅変調方式のスイッチング制御 回路で、ＩＣ化されて広く市販されているものである。図示していないが、整流 平滑回路６側には、直流出力電圧を検出して目標電圧との偏差を求める誤差増幅 回路を設け、その誤差信号をフォトカプラを介してコントローラ５にフィードバ ックするようになっている。コントローラ５はそのフィードバック信号に従って スイッチング素子４の駆動信号のパルス幅を変化させ、負荷変動や入力電圧の変 動に係わらず直流出力電圧を高度に安定化させる。これが一般的なＡＣ／ＤＣコ ンバータの動作である。

【０００４】 ＩＣ化されているスイッチングコントローラ５自体の動作電源は、起動時には 交流入力側から得るが、定常動作状態ではトランス３の巻線３ｃからの安定な電 力を使用する。つまり、トランス巻線３ｃの出力をダイオードＤ５で整流し、コ ンデンサＣ５で平滑し、ツェナーダイオードＺ１で電圧制限した直流をコントロ ーラ５の電源端子Ｖccに印加する。これが定常動作用の電源回路である。起動回 路としては、倍電圧整流回路の入力側とコントローラ５の電源端子Ｖccとの間に 、整流ダイオードＤ６と抵抗Ｒ２との直列回路を接続し、交流電源１からの交流 入力が印加されると、その交流入力をダイオードＤ６で整流して抵抗Ｒ２を通し て平滑コンデンサＣ５を充電し、コントローラ５に動作電力を与えるようにして いる。この起動回路によってコントローラ５が起動されて、チョッパ回路のスイ ッチングが開始されると、トランス巻線３ｃ・ダイオードＤ５・コンデンサＣ５ の系からコントローラ５の電源が供給される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

よく知られているように、コントローラ５は、過電圧や過電流といった異常発 生時などにスイッチング素子４のスイッチングを停止する（ラッチアップという ）機能を有している。ラッチアップによりスイッチングが停止すると、トランス ３の出力がなくなり、したがってトランス巻線３ｃ・ダイオードＤ５の系からコ ントローラ５へ動作電力は供給されなくなり、交流入力側からダイオードＤ６と 抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ５の電圧が維持される。

【０００６】 ラッチアップを解除してコントローラ５を再起動するには、交流電源１を一度 切り離してコントローラ５の電源端子Ｖccの電圧を規定値（ラッチ解除電圧とい う）以下にし、その後再び交流電源１からの交流入力を印加して再起動する。

【０００７】 ところが、図１の従来の装置では、ラッチアップを解除するために交流電源１ を切り離しても、コントローラ５の電源端子Ｖccの電圧が前記ラッチ解除電圧ま で低下するのに非常に時間がかかり、そのためラッチアップしてから再起動可能 になるまでの待ち時間が長いという問題があった。

【０００８】 この問題の原因は次の点にある。倍電圧整流回路の２つのコンデンサＣ３とＣ ４との接続点が交流入力ラインに接続されているとともに、交流入力ラインには ノイズフィルタ２が接続されている。そのため交流電源１を切り離しても、平滑 用の大容量のコンデンサＣ４の充電電圧がノイズフィルタ２を介してダイオード Ｄ６、抵抗Ｒ２の系に印加され、コントローラ５の電源Ｖccを与えるコンデンサ Ｃ５の電圧が長期間ラッチ解除電圧以上に保たれるのである。ノイズフィルタ２ がなければこの問題は生じないが、チョッパ回路の高周波スイッチング信号成分 が交流電源側に漏れ出さないように、この種のスイッチング電源装置ではノイズ フィルタ２はほとんど不可欠の要素である。

【０００９】 この考案は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、前記の ようにノイズフィルタと倍電圧整流回路とを備えるスイッチング電源装置におい て、スイッチングコントローラがラッチアップした場合に、ラッチ解除と再起動 をごく僅かな待ち時間ですぐに行えるようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

そこでこの考案では、交流入力ラインに挿入されたノイズフィルタと、このノ イズフィルタを経た交流入力を倍電圧整流する倍電圧整流回路と、スイッチング コントローラからのスイッチング信号を受けて動作し、前記倍電圧整流回路の出 力を高周波でスイッチングするチョッパ回路と、前記倍電圧整流回路の入力側の 交流入力をダイオードで整流して前記スイッチングコントローラの電源端子に印 加する起動回路とを備えたスイッチング電源装置において、前記起動回路の整流 ダイオードと直列に前記交流入力の印加時にのみ入力に同期して間欠的にオンと なるツェナーダイオードを接続した。

【００１１】

【作用】

前記起動回路に前記ツェナーダイオードを直列接続しても、交流入力が印加さ れている状態ではツェナーダイオードが交流入力に同期して間欠的にオンし、前 記スイッチングコントローラの起動に必要な電圧を前記電源端子に導くことがで きる。しかし交流入力を切り離した状態では、前記ノイズフィルタを介して前記 起動回路に前記倍電圧整流回路のコンデンサ電圧が回り込んでも、前記ツェナー ダイオードはオンしない。したがってコントローラの電源端子電圧は短時間で前 記ラッチ解除電圧以下になる。

【００１２】

【実施例】

図１に示した従来のスイッチング電源装置にこの考案による改良を加えた実施 例を図２に示している。図１の従来の構成において、起動回路の整流ダイオード Ｄ６と抵抗Ｒ２との間にツェナーダイオード７を直列接続したのが図２の構成で あり、その他の構成については図１と図２は同じである。

【００１３】 図２において、ツェナーダイオード７はクリップ回路として機能する。つまり 交流入力が印加されている場合、その交流入力をダイオードＤ６で整流した脈流 電圧からツェナーダイオード７のツェナー電圧を差し引いた（クリップした）電 圧が抵抗Ｒ２に印加される。この抵抗Ｒ２に印加される電圧は図１の従来回路よ り低くなるが、コントローラ５の動作電圧としては十分な電圧を得ることができ 、交流入力の印加に応答してコントローラ５を起動するという起動回路の機能は まったく損なわれない。

【００１４】 装置の定常動作状態からなんらかの要因によってコントローラ５がラッチアッ プした場合、交流電源１を一度切り離すと、倍電圧整流回路のコンデンサＣ４の 電圧がノイズフィルタ２を介して起動回路のダイオードＤ６側に回り込むが、こ の回り込み電圧ではツェナーダイオード７はオンせず、したがってコントローラ ５の電源電圧Ｖcc（コンデンサＣ５の電圧）は急速に低下し、短時間でラッチ解 除電圧以下になる。その後交流電源１を再び接続すれば、ダイオードＤ６・ツェ ナーダイオード７・抵抗Ｒ２を介してコントローラ５に起動に必要な電源電圧Ｖ ccが印加され、チョッパ回路のスイッチング動作が再開する。定常動作になれば トランス巻線３ｃの側からコントローラ５の電源Ｖccが供給される。

【００１５】

【考案の効果】 以上詳細に説明したように、この考案によれば、交流入力が印加されている状 態ではツェナーダイオードが交流入力に同期して間欠的にオンし、前記スイッチ ングコントローラの起動に必要な電圧を前記電源端子に導くことができ、また交 流入力を切り離した状態では、前記ノイズフィルタを介して前記起動回路に前記 倍電圧整流回路のコンデンサ電圧が回り込んでも、前記ツェナーダイオードはオ ンしない。したがってコントローラの電源端子電圧は短時間で前記ラッチ解除電 圧以下になり、再起動可能になるまでの待ち時間は従来よりはるかに短くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のスイッチング電源装置の概略構成図であ
る。

【図２】図１の従来装置にこの考案により改良を加えた
実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

２ ノイズフィルタ ４ スイッチング素子 ５ スイッチングコントローラ ７ ツェナーダイオード Ｄ３、Ｄ４ 倍電圧整流回路のダイオード Ｃ３、Ｃ４ 倍電圧整流回路のコンデンサ Ｄ６ 起動回路のダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流入力ラインに挿入されたノイズフィ
   ルタと、このノイズフィルタを経た交流入力を倍電圧整
   流する倍電圧整流回路と、スイッチングコントローラか
   らのスイッチング信号を受けて動作し、前記倍電圧整流
   回路の出力を高周波でスイッチングするチョッパ回路
   と、前記倍電圧整流回路の入力側の交流入力をダイオー
   ドで整流して前記スイッチングコントローラの電源端子
   に印加する起動回路とを備えたスイッチング電源装置に
   おいて、前記起動回路の整流ダイオードと直列に前記交
   流入力の印加時にのみ入力に同期して間欠的にオンとな
   るツェナーダイオードを接続したことを特徴とするスイ
   ッチング電源装置。