JPH07288975A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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- JPH07288975A JPH07288975A JP7844894A JP7844894A JPH07288975A JP H07288975 A JPH07288975 A JP H07288975A JP 7844894 A JP7844894 A JP 7844894A JP 7844894 A JP7844894 A JP 7844894A JP H07288975 A JPH07288975 A JP H07288975A
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Abstract
なしにスイッチ素子のサージ電圧を抑制し、不要な電磁
ノイズを発生させないスイッチング電源装置の提供。。 【構成】 直流電圧を発振器の周波数によりオンオフし
てパルス電圧に変換するスイッチ素子Q1を有するスイ
ッチング部2 と、スイッチング部で発生するパルス電圧
を変圧して電力変換するトランスTRを有する電力変換
部3 と、電力変換部からの交流出力を整流平滑して負荷
に直流を供給する整流平滑部4 と、を具備するスイッチ
ング電源装置において、前記スイッチング部に、スイッ
チ素子間の電圧の立ち上がり時に、一定期間スイッチ素
子を再点弧するためのカレントトランスCT、パルス発
生器P2等からなるサージ電圧低減手段6 を設けた。
Description
ったスイッチング電源装置に関する。
器の発生する電磁ノイズに対する規制が強化されてい
る。特に、マイコンを用いた機器に使用される直流電圧
変換器として使用するスイッチング電源装置は、その発
生する電磁ノイズによる影響が大きい。このため、スイ
ッチング電源装置の電磁ノイズを抑制することが重要で
ある。
をスイッチング部の発振器の周波数により、スイッチ素
子をオンオフしてパルス電圧に変換し、その電圧を電力
変換部のトランスで変圧して電力変換し、電力変換した
交流出力を整流平滑部で整流平滑して負荷に直流を供給
している。このようにスイッチ素子にて直流電圧を矩形
波的に断続するため、サージ電圧が発生し、このサージ
電圧によりスイッチ素子の損失が増大したり、他の機器
に影響を及ぼす有害な電磁ノイズを発生したりする。
段として、特開平5−300753号に開示されるよう
なものがある。これは、図4及び図5に示すように、ス
イッチ素子Q1に抵抗器R3とコンデンサC3よりなる
スナバ回路を付加して、スイッチング時に発生するサー
ジノイズを低減することにより電磁ノイズを抑制してい
る。また、図6に示すように、スイッチ素子Q1の入力
信号の立ち上がり、立ち下がりの遷移速度を遅くする方
法も存在する。
チング電源装置では、スイッチ素子のサージ電圧は抑制
できるが、その反面、スナバ回路を用いるものでは、抵
抗器やコンデンサ等の各素子が発熱したり、遷移速度を
遅くするものでは、スイッチ素子自体の発熱が増大する
ため、いずれも部品の寿命を縮めたり、別途放熱機構を
付加したりする必要が生じる。
で、その目的とするところは、スイッチ素子や他の電子
部品を発熱させることなしにスイッチ素子のサージ電圧
を抑制し、不要な電磁ノイズを発生させないスイッチン
グ電源装置を提供することである。
めに、請求項1記載のスイッチング電源装置は、直流電
圧を発振器の周波数によりオンオフしてパルス電圧に変
換するスイッチ素子を有するスイッチング部と、スイッ
チング部で発生するパルス電圧を変圧して電力変換する
トランスを有する電力変換部と、電力変換部からの交流
出力を整流平滑して負荷に直流を供給する整流平滑部
と、を具備するスイッチング電源装置において、前記ス
イッチング部に、スイッチ素子間の電圧の立ち上がり時
に、一定期間スイッチ素子を再点弧するサージ電圧低減
手段を設けた構成としている。
置は、請求項1記載のサージ電圧低減手段を、トランス
とスイッチ素子の直列経路に挿入したカレントトランス
と、カレントトランスの2次側に直列に接続されるゼロ
クロス検出器、及び第1タイマー回路と、発振器の2次
側に直列に接続される立ち下がりエッジ検出回路、及び
第2タイマー回路と、第1タイマー回路、及び第2タイ
マー回路の2種類の出力のAND回路の出力を起動信号
とするパルス発生器と、を設けるとともに、発振器とパ
ルス発生器の出力のOR回路の出力を前記スイッチ素子
の入力とする構成としている。
置は、請求項1記載のサージ電圧低減手段を、トランス
とスイッチ素子の直列経路に挿入したカレントトランス
と、カレントトランスの2次側に直列に接続されるゼロ
クロス検出器、及び第1タイマー回路と、発振器の2次
側に直列に接続される立ち下がりエッジ検出回路、及び
第2タイマー回路と、第1タイマー回路、及び第2タイ
マー回路の2種類の出力のAND回路の出力を入力とす
る電圧変換器と、を設けるとともに、発振器と電圧変圧
器の出力を並列に前記スイッチ素子の入力とする構成と
している。
手段でもって、スイッチ素子間の電圧の立ち上がり時
に、一定期間スイッチ素子を再点弧することにより、サ
ージ電圧が低減し、不要な電磁ノイズが抑制される。
項1記載の作用に加えて、スイッチ素子間の電圧の立ち
上がりをAND回路で検出し、パルス発生回路でパルス
電圧を出力し、スイッチ素子に入力することができる。
項1記載の作用に加えて、スイッチ素子間の電圧の立ち
上がりをAND回路で検出し、電圧変換器で最適なアナ
ログ的な電圧をスイッチ素子に入力することにより、ス
イッチ素子間の電圧波形が滑らかになる。
基づいて説明する。図1は、スイッチング電源装置の配
線図、図2は、その各部における波形図である。
スイッチング部2 、電力変換部3 、整流平滑部4 を主要
構成部材としている。
される交流電圧を整流平滑して、直流電圧Vinに変換す
るものであり、並列電路となるようにダイオードブリッ
ジD1と、コンデンサC1を有している。
としての直流電圧Vinを発振器P1の周波数によりオン
オフしてパルス電圧に変換するものであり、FETより
なるスイッチ素子Q1と、パルス幅変調(PWM)で制
御される発振器P1と、サージ電圧低減手段6 とより構
成されている。
子Q1間の電圧Vdsの立ち上がり時に、一定期間スイッ
チ素子Q1を再点弧することにより、その際に発生する
サージ電圧を低減するものである。このサージ電圧低減
手段6 は、後述するトランスTRの1次側とスイッチ素
子Q1の直列経路に挿入したカレントトランスCTと、
カレントトランスCTの2次側に直列に接続されるゼロ
クロス検出器B1、第1タイマー回路T1、及び、発振
器P1の2次側に直列に接続される立ち下がりエッジ検
出回路E1、第2タイマー回路T2の2種類の出力のA
ND回路A1の出力を起動信号とするパルス発生器P2
と、を設けている。そして、発振器P1とパルス発生器
P2の出力のOR回路OR1の出力を前記スイッチ素子
Q1のゲートに入力している。カレントトランスCT
は、トランスTRの1次側に流れる電流Id の変化を電
圧V1 として変換するもの、ゼロクロス検出器B1は、
電圧V1 が立ち下がりで0となる点を検出するもの、第
1タイマー回路T1、及び、第2タイマー回路T2は、
各一定時間電圧出力を維持するものである。
するパルス電圧を変圧して電力変換するものであり、ト
ランスTRより構成されている。一般に、トランスTR
の1次側、2次側の巻線比によりパルス電圧を降圧す
る。
を整流平滑して負荷に直流電圧V0を供給するものであ
り、トランスTRの2次側に、ダイオードD2、D3、
コイルL1、及び、コンデンサC2が配される。
入力された交流商用電源5 よりの交流電圧は、直流変換
部1 で整流平滑され、直流電圧Vinとなる。この電圧V
inをスイッチング部2 のスイッチ素子Q1でもって、数
100kHz程度の周期的なパルス電圧Vdsに変換す
る。その周期は、発振器P1にて設定される。この発振
器P1の出力は,図2(a)に示すような周期的な矩形
波であり、それに応じてスイッチ素子Q1に流れる電流
Id が、図2(b)のように変化する。この電流Id の
変化をカレントトランスCTにより検出して、図2
(d)に示すような電圧V1 に変換し、ゼロクロス検出
器B1により電圧V1 の立ち下がりのゼロクロス点を検
出し、第1タイマー回路T1をトリガし、図2(e)に
示すような所定の時間幅をもったT1出力を得る。
立ち下がりエッジ検出回路E1により検出し、次段の第
2タイマー回路T2をトリガし、図2(f)に示すよう
な所定の時間幅をもったT2出力を得る。そして、第1
タイマー回路T1、第2タイマー回路T2の信号をAN
D回路A1に入力し、その出力にてパルス発生器P2に
トリガを与え、出力として小刻みなパルス電圧からなる
図2(g)に示すようなP2出力を得る。P2出力と発
振器P1の出力をOR回路OR1に入力し、その出力で
スイッチ素子Q1を駆動する。
ッチ素子Q1の電圧Vdsの立ち上がりの終了直前に、パ
ルス発生器P2より出力される小刻みなパルス電圧によ
り、スイッチ素子Q1を再度小刻みによりオンする。よ
って、通常は図2のX部破線のようにサージ電圧が発生
するが、前述の小刻みのオンオフによりサージ電圧が抑
制される。
を電力変換部3 のトランスTRの1次側に流すことによ
り、その2次側には、トランスTRの1次側、2次側の
コイル比に応じて降圧されたパルス電圧が生じる。この
パルス電圧を、ダイオードD2、D3、コイルL1、及
び、コンデンサC2でもって、整流平滑して所定の電圧
の直流電圧V0 を得て、負荷に出力する。
て、交流商用電源5 を接続したが、直流電源を入力とし
て整流平滑部1 を省略してもかまわない。
び図3に基づいて説明する。この実施例は、サージ電圧
低減手段6 の構成が一部第1実施例と異なる。
の出力の電圧の大きさをVg2<Vg1となるように変換す
る。そして、発振器P1と電圧変換器B2との出力を、
それぞれ抵抗器R1、R2を介して、スイッチ素子Q1
のゲートに入力する。
P1の出力電圧Vg1に対して、Vg2<Vg1の関係を持つ
電圧Vg2が、図2(h)に示すように電圧変換器B2よ
り出力され、抵抗器R2を介してスイッチ素子Q1に与
えられる。これにより、図2(c)に示すスイッチ素子
Q1の電圧Vdsの立ち上がりの終了直前に、再度スイッ
チ素子Q1の不飽和領域で中途半端にオン状態となるた
めに、電流Id は下がり続けながら、電圧Vdsのサージ
電圧のみが抑制される結果となる。
は、サージ電圧低減手段でもって、スイッチ素子間の電
圧の立ち上がり時に、一定期間スイッチ素子を再点弧す
ることにより、サージ電圧が低減し、不要な電磁ノイズ
が抑制されるので、外部機器に悪影響を与えることが減
少する。
置は、請求項1記載の効果に加えて、スイッチ素子間の
電圧の立ち上がりをAND回路で検出し、パルス発生回
路でパルス電圧を出力し、スイッチ素子に入力すること
ができるので、電力の損失が少なく、サージ電圧の低減
の制御がしやすくなる。
置は、請求項1記載の効果に加えて、スイッチ素子間の
電圧の立ち上がりをAND回路で検出し、電圧変換器で
最適なアナログ的な電圧をスイッチ素子に入力すること
により、スイッチ素子間の電圧波形が滑らかになるの
で、さらに不要な電磁ノイズが抑制され、外部機器に悪
影響を与えることが減少する。
置の回路図である。
置の回路図である。
スイッチ素子の部分の回路図である。
置のスイッチ素子の部分の回路図である。
置のスイッチ素子の部分の回路図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 直流電圧を発振器の周波数によりオン
オフしてパルス電圧に変換するスイッチ素子を有するス
イッチング部と、スイッチング部で発生するパルス電圧
を変圧して電力変換するトランスを有する電力変換部
と、電力変換部からの交流出力を整流平滑して負荷に直
流を供給する整流平滑部と、を具備するスイッチング電
源装置において、 前記スイッチング部に、スイッチ素子間の電圧の立ち上
がり時に、一定期間スイッチ素子を再点弧するサージ電
圧低減手段を設けたことを特徴とするスイッチング電源
装置。 - 【請求項2】 前記サージ電圧低減手段は、トランス
とスイッチ素子の直列経路に挿入したカレントトランス
と、カレントトランスの2次側に直列に接続されるゼロ
クロス検出器、及び第1タイマー回路と、発振器の2次
側に直列に接続される立ち下がりエッジ検出回路、及び
第2タイマー回路と、第1タイマー回路、及び第2タイ
マー回路の2種類の出力のAND回路の出力を起動信号
とするパルス発生器と、を設けるとともに、発振器とパ
ルス発生器の出力のOR回路の出力を前記スイッチ素子
の入力とする構成としたことを特徴とする請求項1記載
のスイッチング電源装置。 - 【請求項3】 前記サージ電圧低減手段は、トランス
とスイッチ素子の直列経路に挿入したカレントトランス
と、カレントトランスの2次側に直列に接続されるゼロ
クロス検出器、及び第1タイマー回路と、発振器の2次
側に直列に接続される立ち下がりエッジ検出回路、及び
第2タイマー回路と、第1タイマー回路、及び第2タイ
マー回路の2種類の出力のAND回路の出力を入力とす
る電圧変換器と、を設けるとともに、発振器と電圧変圧
器の出力を並列に前記スイッチ素子の入力とする構成と
したことを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6078448A JP2988252B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6078448A JP2988252B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07288975A true JPH07288975A (ja) | 1995-10-31 |
JP2988252B2 JP2988252B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=13662326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6078448A Expired - Lifetime JP2988252B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2988252B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004023634A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-18 | Sanken Electric Co., Ltd. | スイッチング電源装置 |
JP2005130668A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Densei Lambda Kk | スイッチング電源装置 |
CN104852594A (zh) * | 2014-02-19 | 2015-08-19 | 理光映像有限公司 | 电压转换电路、闪光和拍摄设备及减小冲击电压的方法 |
-
1994
- 1994-04-18 JP JP6078448A patent/JP2988252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004023634A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-18 | Sanken Electric Co., Ltd. | スイッチング電源装置 |
JP2005130668A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Densei Lambda Kk | スイッチング電源装置 |
CN104852594A (zh) * | 2014-02-19 | 2015-08-19 | 理光映像有限公司 | 电压转换电路、闪光和拍摄设备及减小冲击电压的方法 |
JP2015155935A (ja) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | リコーイメージング株式会社 | 電圧変換回路、ストロボ装置、撮影装置およびサージ電圧低減方法 |
CN104852594B (zh) * | 2014-02-19 | 2018-12-04 | 理光映像有限公司 | 电压转换电路、闪光和拍摄设备及减小冲击电压的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2988252B2 (ja) | 1999-12-13 |
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