JPH0757095B2 - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
- Publication number
- JPH0757095B2 JPH0757095B2 JP2263853A JP26385390A JPH0757095B2 JP H0757095 B2 JPH0757095 B2 JP H0757095B2 JP 2263853 A JP2263853 A JP 2263853A JP 26385390 A JP26385390 A JP 26385390A JP H0757095 B2 JPH0757095 B2 JP H0757095B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- power supply
- switching regulator
- output
- transformer
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子機器に用いられる直流電源装置に係り、特
に、スイッチングレギュレータを負荷とする直流電源装
置に関するものである。
に、スイッチングレギュレータを負荷とする直流電源装
置に関するものである。
［従来の技術］ 安定した直流出力を得る装置の１つに、高効率で小型軽
量なスイッチングレギュレータがある。スイッチングレ
ギュレータは上記のような特長を有する反面、ラインオ
ペレート型にしてブリッジ整流器を用いたコンデンサイ
ンプット型の整流方式を採用した場合、力率が低下する
という不具合がある。
量なスイッチングレギュレータがある。スイッチングレ
ギュレータは上記のような特長を有する反面、ラインオ
ペレート型にしてブリッジ整流器を用いたコンデンサイ
ンプット型の整流方式を採用した場合、力率が低下する
という不具合がある。
なお、力率を改善する回路として、アクティブフィルタ
を用いることが考えられるが、このためには、その制御
用回路のための駆動電源を設ける必要がある。
を用いることが考えられるが、このためには、その制御
用回路のための駆動電源を設ける必要がある。
第２図は従来のスイッチングレギュレータ用直流電源装
置の第１例を示す回路図である。
置の第１例を示す回路図である。
商用交流電源１（100V、50/60Hz）には、力率改善回路
２が接続され、この力率改善回路２にはフォワード方式
のスイッチングレギュレータ３が接続されている。さら
に、力率改善回路２には、商用交流電源１から直流電源
を生成する駆動電源４が接続されている。また、商用交
流電源１と力率改善回路２の間には、ブリッジ整流器５
が接続されている。
２が接続され、この力率改善回路２にはフォワード方式
のスイッチングレギュレータ３が接続されている。さら
に、力率改善回路２には、商用交流電源１から直流電源
を生成する駆動電源４が接続されている。また、商用交
流電源１と力率改善回路２の間には、ブリッジ整流器５
が接続されている。
力率改善回路２は昇圧型チョッパ方式を基本としてお
り、ブリッジ整流器５の出力間に直列接続されるインダ
クタ６とスイッチ素子７、このスイッチ素子７を駆動す
るパルス幅制御回路８、スイッチ素子７の出力段に接続
されるダイオード９、このダイオード９とアース間に接
続されるコンデンサ10から構成される。
り、ブリッジ整流器５の出力間に直列接続されるインダ
クタ６とスイッチ素子７、このスイッチ素子７を駆動す
るパルス幅制御回路８、スイッチ素子７の出力段に接続
されるダイオード９、このダイオード９とアース間に接
続されるコンデンサ10から構成される。
また、スイッチングレギュレータ３は、一次巻線11a及
び二次巻線11bを有する高周波の変圧器11、一次巻線11a
を介して力率改善回路２の出力間に接続されるスイッチ
素子12、このスイッチ素子12を駆動するパルス幅制御回
路13、一次巻線11a間に生じる異常電圧を吸収する回路
（抵抗14、コンデンサ15及びダイオード16から成る）、
二次巻線11bの出力に接続される整流用ダイオード17,1
8、整流出力のリップルを除去する平滑用のインダクタ1
9、このインダクタ19とアース間に接続される平滑用の
コンデンサ20、このコンデンサ20に並列接続される負荷
21、出力電圧を検出してパルス幅制御回路13へ印加する
検出回路22から構成されている。
び二次巻線11bを有する高周波の変圧器11、一次巻線11a
を介して力率改善回路２の出力間に接続されるスイッチ
素子12、このスイッチ素子12を駆動するパルス幅制御回
路13、一次巻線11a間に生じる異常電圧を吸収する回路
（抵抗14、コンデンサ15及びダイオード16から成る）、
二次巻線11bの出力に接続される整流用ダイオード17,1
8、整流出力のリップルを除去する平滑用のインダクタ1
9、このインダクタ19とアース間に接続される平滑用の
コンデンサ20、このコンデンサ20に並列接続される負荷
21、出力電圧を検出してパルス幅制御回路13へ印加する
検出回路22から構成されている。
さらに、駆動電源４は、商用交流電源１に接続されて降
圧した電圧を出力する変圧器23、この変圧器23の出力電
圧を全波整流するブリッジ整流器24、及び整流出力を平
滑するコンデンサ25から構成される。
圧した電圧を出力する変圧器23、この変圧器23の出力電
圧を全波整流するブリッジ整流器24、及び整流出力を平
滑するコンデンサ25から構成される。
以上の構成において、力率改善回路２は、ブリッジ整流
器５の出力電圧とダイオード９の出力電圧をパルス幅制
御回路８に取り込み、これに基づいてスイッチ素子７を
オン／オフし、力率の改善を行う。力率改善回路２の出
力電圧はスイッチングレギュレータ３の変圧器11の一次
巻線11aに印加され、その通電がスイッチ素子12のオン
／オフに応じて行われる。パルス幅制御回路８の動作電
源は、駆動電源４から与えられる。スイッチ素子12の制
御は駆動電源４の出力を電源とするパルス幅制御回路13
によって行われ、そのパルス幅を検出回路22の検出電圧
に基づいて制御することにより二次巻線11bの出力電圧
を変化させ、所望の値にすることができる。
器５の出力電圧とダイオード９の出力電圧をパルス幅制
御回路８に取り込み、これに基づいてスイッチ素子７を
オン／オフし、力率の改善を行う。力率改善回路２の出
力電圧はスイッチングレギュレータ３の変圧器11の一次
巻線11aに印加され、その通電がスイッチ素子12のオン
／オフに応じて行われる。パルス幅制御回路８の動作電
源は、駆動電源４から与えられる。スイッチ素子12の制
御は駆動電源４の出力を電源とするパルス幅制御回路13
によって行われ、そのパルス幅を検出回路22の検出電圧
に基づいて制御することにより二次巻線11bの出力電圧
を変化させ、所望の値にすることができる。
ところで、第２図の回路では、パルス幅制御回路８及び
パルス幅制御回路13に供給する電源を、変圧器23、ブリ
ッジ整流器24及びコンデンサ25から成る簡単な構成によ
り得ているが、サイズが大きくなりがちな変圧器23及び
コンデンサ25を必要とするため、これらの部品の占める
スペースが大きくなり、駆動電源４を小型、軽量にする
ことは難しい。
パルス幅制御回路13に供給する電源を、変圧器23、ブリ
ッジ整流器24及びコンデンサ25から成る簡単な構成によ
り得ているが、サイズが大きくなりがちな変圧器23及び
コンデンサ25を必要とするため、これらの部品の占める
スペースが大きくなり、駆動電源４を小型、軽量にする
ことは難しい。
この欠点を解消するものとして、第３図に示す構成があ
る。
る。
第３図は従来の直流電源装置の他の例を示すブロック図
である。なお、第３図においては、第２図に示したと同
一であるものには同一引用数字を用いたので、以下にお
いては重複する説明を省略する。
である。なお、第３図においては、第２図に示したと同
一であるものには同一引用数字を用いたので、以下にお
いては重複する説明を省略する。
この回路による駆動電源30は、インダクタ６に補助巻線
31を設け、この一端をアースすると共に、他端にダイオ
ード32を接続し、この出力をコンデンサ33で平滑するこ
とにより直流出力を得て、パルス幅制御回路８及びパル
ス幅制御回路13に電源を供給している。
31を設け、この一端をアースすると共に、他端にダイオ
ード32を接続し、この出力をコンデンサ33で平滑するこ
とにより直流出力を得て、パルス幅制御回路８及びパル
ス幅制御回路13に電源を供給している。
なお、商用交流電源１の投入時は、補助巻線31には電圧
が誘起されないので、ブリッジ整流器５の出力間に抵抗
34と抵抗35の直列回路を挿入し、その分圧点をダイオー
ド32のカソードに接続して、起動用電源を得ている。
が誘起されないので、ブリッジ整流器５の出力間に抵抗
34と抵抗35の直列回路を挿入し、その分圧点をダイオー
ド32のカソードに接続して、起動用電源を得ている。
なお、パルス幅制御回路８は、通常、正常動作の可能な
駆動電圧の範囲が決まっており、そのレンジは２〜３倍
になっている。このため、スイッチ素子７の通電デュー
ティが変わると、補助巻線31に誘起された電圧を整流、
平滑した直流電圧の平均値も変化し、パルス幅制御回路
８が正常に動作する駆動電圧範囲を越えてしまう。
駆動電圧の範囲が決まっており、そのレンジは２〜３倍
になっている。このため、スイッチ素子７の通電デュー
ティが変わると、補助巻線31に誘起された電圧を整流、
平滑した直流電圧の平均値も変化し、パルス幅制御回路
８が正常に動作する駆動電圧範囲を越えてしまう。
これを解決すべく、補助巻線31の巻数を多くし、誘起さ
れる電圧を大きくして整流及び平滑をし、ドロッパー回
路で降圧することもできる。
れる電圧を大きくして整流及び平滑をし、ドロッパー回
路で降圧することもできる。
しかし、上記した従来技術にあっては、ドロッパー回路
を用いると、この回路での損失が無視できず、部品点数
が増え、装置の大型化及び高価格化を招くことになる。
を用いると、この回路での損失が無視できず、部品点数
が増え、装置の大型化及び高価格化を招くことになる。
そこで本発明は、簡単な構成により小型軽量化を達成
し、負荷によらず安定な駆動電圧を得ることのできる直
流電源装置を提供することを目的とする。
し、負荷によらず安定な駆動電圧を得ることのできる直
流電源装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、負荷に変圧器が
接続されると共に前記変圧器出力からのフィードバック
系を備えたスイッチングレギュレータと、このスイッチ
ングレギュレータの前段に配設されると共に前記スイッ
チングレギュレータの入力間に接続されたスイッチング
素子をチョッパ制御して交流入力の力率を改善する力率
改善回路とを具備する直流電源装置において、前記変圧
器に設けられる補助電源用巻線と、該補助電源用巻線の
出力電圧を整流ならびに平滑して得られた直流電圧を前
記スイッチングレギュレータ及び前記力率改善回路の起
動用電圧の生成を目的として前記交流入力間に設けられ
た分圧用抵抗の分圧点に印加する直流化手段とを設ける
ようにしている。
接続されると共に前記変圧器出力からのフィードバック
系を備えたスイッチングレギュレータと、このスイッチ
ングレギュレータの前段に配設されると共に前記スイッ
チングレギュレータの入力間に接続されたスイッチング
素子をチョッパ制御して交流入力の力率を改善する力率
改善回路とを具備する直流電源装置において、前記変圧
器に設けられる補助電源用巻線と、該補助電源用巻線の
出力電圧を整流ならびに平滑して得られた直流電圧を前
記スイッチングレギュレータ及び前記力率改善回路の起
動用電圧の生成を目的として前記交流入力間に設けられ
た分圧用抵抗の分圧点に印加する直流化手段とを設ける
ようにしている。
上記した手段によれば、商用電源に接続する変圧器に代
えて、スイッチングレギュレータの変圧器に設けた三次
巻線を用いることができる。したがって、駆動電源のた
めに専用の電源を設ける必要がなく、小型化及びローコ
スト化が図られる。また、負荷の影響を受けずに安定し
た駆動電源を得ることができる。
えて、スイッチングレギュレータの変圧器に設けた三次
巻線を用いることができる。したがって、駆動電源のた
めに専用の電源を設ける必要がなく、小型化及びローコ
スト化が図られる。また、負荷の影響を受けずに安定し
た駆動電源を得ることができる。
第１図は本発明による直流電源装置の一実施例を示す回
路図である。なお、第１図においては、第３図に示した
と同一であるものには同一引用数字を用いたので、以下
においては重複する説明を省略する。
路図である。なお、第１図においては、第３図に示した
と同一であるものには同一引用数字を用いたので、以下
においては重複する説明を省略する。
本実施例は、第３図の駆動電源30に代えて駆動電源40を
用いるようにしたところに特徴がある。駆動電源40は、
スイッチングレギュレータ３の変圧器11に三次巻線11c
を追加し、この出力を整流するためにダイオード41,42
が設けられ、その出力端には平滑用のインダクタ43が接
続されている。さらに、インダクタ43の出力端とアース
間には平滑用のコンデンサ44が接続され、その直流出力
がパルス幅制御回路８及びパルス幅制御回路13に供給さ
れている。また、ブリッジ整流器５の出力間には、抵抗
45と抵抗46が直列に接続されているが、これは第３図の
抵抗34,35に相当する機能をもっている。
用いるようにしたところに特徴がある。駆動電源40は、
スイッチングレギュレータ３の変圧器11に三次巻線11c
を追加し、この出力を整流するためにダイオード41,42
が設けられ、その出力端には平滑用のインダクタ43が接
続されている。さらに、インダクタ43の出力端とアース
間には平滑用のコンデンサ44が接続され、その直流出力
がパルス幅制御回路８及びパルス幅制御回路13に供給さ
れている。また、ブリッジ整流器５の出力間には、抵抗
45と抵抗46が直列に接続されているが、これは第３図の
抵抗34,35に相当する機能をもっている。
次に、以上の構成において、その主要部分の動作を説明
する。
する。
ブリッジ整流器５による整流出力が抵抗45及び抵抗46に
印加されて分圧され、その分圧出力がパルス幅制御回路
８及びパルス幅制御回路13に印加される。分圧出力がパ
ルス幅制御回路８及びパルス幅制御回路13の最低駆動電
圧に達すると、各々の回路は動作を開始する。
印加されて分圧され、その分圧出力がパルス幅制御回路
８及びパルス幅制御回路13に印加される。分圧出力がパ
ルス幅制御回路８及びパルス幅制御回路13の最低駆動電
圧に達すると、各々の回路は動作を開始する。
パルス幅制御回路８は、ブリッジ整流器５の出力の脈流
電圧に相似な電流が流れ、かつダイオード９の出力電圧
が一定になるようにスイッチ素子７のデューティが制御
される。
電圧に相似な電流が流れ、かつダイオード９の出力電圧
が一定になるようにスイッチ素子７のデューティが制御
される。
力率改善回路２から電源供給を受けたスイッチングレギ
ュレータ３においては、変圧器11の二次巻線11b及び三
次巻線11cに誘起電圧が発生し、これがダイオード41,42
によって整流され、インダクタ43及びコンデンサ44によ
って平滑された直流出力がパルス幅制御回路８及びパル
ス幅制御回路13に供給される。
ュレータ３においては、変圧器11の二次巻線11b及び三
次巻線11cに誘起電圧が発生し、これがダイオード41,42
によって整流され、インダクタ43及びコンデンサ44によ
って平滑された直流出力がパルス幅制御回路８及びパル
ス幅制御回路13に供給される。
以上より明らかな如く、本発明によれば、変圧器に設け
られる補助電源用巻線と、補助電源用巻線の出力電圧を
整流ならびに平滑して得られた直流電圧をスイッチング
レギュレータ及び力率改善回路の起動用電圧を生成する
ために交流入力間に設けられた分圧用抵抗の分圧点に印
加する直流化手段とを設けるようにしたので、駆動電源
のために専用の電源を設ける必要がなく、小型化及びロ
ーコスト化が図られる。また、負荷の影響を受けずに安
定した駆動電源を得ることができる。
られる補助電源用巻線と、補助電源用巻線の出力電圧を
整流ならびに平滑して得られた直流電圧をスイッチング
レギュレータ及び力率改善回路の起動用電圧を生成する
ために交流入力間に設けられた分圧用抵抗の分圧点に印
加する直流化手段とを設けるようにしたので、駆動電源
のために専用の電源を設ける必要がなく、小型化及びロ
ーコスト化が図られる。また、負荷の影響を受けずに安
定した駆動電源を得ることができる。
第１図は本発明による直流電源装置の一実施例を示す回
路図、第２図は従来のスイッチングレギュレータ用直流
電源装置の第１例を示す回路図、第３図は従来の直流電
源装置の他の例を示すブロック図である。 １……商用交流電源、２……力率改善回路、 ３……スイッチングレギュレータ、 ５……ブリッジ整流器、 7,12……スイッチ素子、 8,13……パルス幅制御回路、 11……変圧器、11a……一次巻線、 11b……二次巻線、11c……三次巻線、 17,18,41,42……整流用ダイオード、 21……負荷、40……駆動電源、 44……コンデンサ、45,46……抵抗。
路図、第２図は従来のスイッチングレギュレータ用直流
電源装置の第１例を示す回路図、第３図は従来の直流電
源装置の他の例を示すブロック図である。 １……商用交流電源、２……力率改善回路、 ３……スイッチングレギュレータ、 ５……ブリッジ整流器、 7,12……スイッチ素子、 8,13……パルス幅制御回路、 11……変圧器、11a……一次巻線、 11b……二次巻線、11c……三次巻線、 17,18,41,42……整流用ダイオード、 21……負荷、40……駆動電源、 44……コンデンサ、45,46……抵抗。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭54−36737（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−44800（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】負荷に変圧器が接続されると共に前記変圧
器出力からのフィードバック系を備えたスイッチングレ
ギュレータと、このスイッチングレギュレータの前段に
配設されると共に前記スイッチングレギュレータの入力
間に接続されたスイッチング素子をチョッパ制御して交
流入力の力率を改善する力率改善回路とを具備する直流
電源装置において、前記変圧器に設けられた補助電源用
巻線と、該補助電源用巻線の出力電圧を整流ならびに平
滑して得られた直流電圧を前記スイッチングレギュレー
タ及び前記力率改善回路の起動用電圧を生成するために
前記交流入力間に設けられた分圧用抵抗の分圧点に印加
する直流化手段とにより構成したことを特徴とする直流
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2263853A JPH0757095B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2263853A JPH0757095B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 直流電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141711A JPH04141711A (ja) | 1992-05-15 |
| JPH0757095B2 true JPH0757095B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17395142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2263853A Expired - Lifetime JPH0757095B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757095B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10018229B4 (de) * | 2000-12-04 | 2005-05-19 | Friwo Gerätebau Gmbh | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
| WO2003067744A1 (fr) | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Sanken Electric Co., Ltd. | Procede de demarrage d'un bloc d'alimentation, circuit de demarrage d'un bloc d'alimentation, bloc d'alimentation |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP2263853A patent/JPH0757095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04141711A (ja) | 1992-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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