JPH08182332A - スイッチング電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】交流を入力とするスイッチング電源に関し、力
率を高めると共に、スイッチ素子に印加される電圧を低
くし、高効率のスイッチング電源を提供する。 【構成】交流電源に接続された全波整流器２０と、全波
整流器２０の出力に接続された平滑コンデンサ３０と、
平滑コンデンサ３０の両端間に接続された２組の２個直
列のスイッチ素子５１〜５４と、このスイッチ素子のそ
れぞれに並列に接続されたダイオード５５〜５８と、前
記２組のスイッチ素子の各組のそれぞれの接続点との間
に１次巻線４１が接続されたトランス４０と、トランス
４０の２次巻線４２に接続された整流平滑回路６０と、
整流平滑回路６０の出力電圧が所定の電圧になるように
前記各スイッチ素子を制御する制御回路８０と、全波整
流器２０と平滑コンデンサ３０との間に接続されたイン
ダクタ３１とトランス４０の制御巻線４５との直列回路
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、交流を入力とするスイ
ッチング式直流安定化電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２３は従来の交流入力のスイッチング
電源の第１の構成を示す。この従来の交流入力のスイッ
チング電源の構成は、商用交流電源１０、ダイオード２
１，２２，２３，２４から構成された全波整流器２０、
平滑コンデンサ３０、１次巻線４１と２次巻線４２とを
有するトランス４０、スイッチ素子５０、整流平滑回路
６０、負荷７０、制御回路８０よりなる。この従来の交
流入力のスイッチング電源の第１の構成の動作は、商用
交流電源１０の入力を全波整流器２０で整流し、平滑コ
ンデンサ３０でリプルの少ない直流に平滑した後、スイ
ッチ素子５０を入力商用交流周波数より高い周波数でオ
ン，オフすることによって、トランス４０の１次巻線４
１に交流電圧が与えられ、その出力は、トランス４０の
２次巻線４２から整流平滑回路６０に与えられて整流平
滑し、直流の出力電圧として負荷７０に与える。ここ
で、制御回路８０は、整流平滑回路６０の出力電圧を検
出して、それが所定の電圧となるように、スイッチ素子
５０をオン，オフする。以上のように、本構成は、商用
交流電源１０の入力を安定な直流電圧に変換し、出力す
る機能を持っている。図２４に図２３に示した従来の交
流入力のスイッチング電源の動作波形を示す。同図
（ａ）のＶ_in（１）は商用交流電源１の電圧に対する全
波整流器２０の出力電圧を示し、同図（ｂ）のＩ
_in（１）は商用交流電源１からの入力電流の波形を示
す。同図からわかるように、この従来例では、入力電流
がサージ状になり、力率が極めて低いという問題があ
る。そこで、本願発明者等は、図２５に示すスイッチン
グ電源を発明し、特願平５−１７７３７９号（以下先願
発明という）として特許出願している回路である。この
図２５の先願発明のスイッチング電源の回路は、全波整
流器２０と平滑コンデンサ３０との間に、インダクタ３
１とトランス４０の制御巻線４５との直列回路を設けた
もので、図２６に示した入力電圧と電流の波形図から明
らかなように、力率の高いスイッチング電源となってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２３
の従来の交流入力のスイッチング電源や、図２５の先願
発明の回路では、スイッチ素子５０がオフの期間に、そ
の端子間には、平滑コンデンサ３０の電圧の約２倍の電
圧が印加され、スイッチ素子として高耐圧のものを使わ
なければならず、そのために、スイッチ素子のオン抵抗
が大きくなり、スイッチ素子の導通損が増えてスイッチ
ング電源としての効率を高くすることが難しいという問
題がある。本発明は、上記の点を鑑みなされたもので、
力率を先願発明と同様に高力率としながら、スイッチ素
子として、より低い耐圧で、オン抵抗の小さいものを用
いることのできる構成として、スイッチング電源として
の効率を高くすることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の主たる第１の発
明は、交流電源に接続された全波整流器と、該全波整流
器の出力端子間に接続された平滑コンデンサと、該平滑
コンデンサの端子間に接続された第１のスイッチ素子と
第２のスイッチ素子との直列回路および第３のスイッチ
素子と第４のスイッチ素子との直列回路と、前記第１の
スイッチ素子，第２のスイッチ素子，第３のスイッチ素
子および第４のスイッチ素子にそれぞれ並列に接続され
たダイオードと、前記第１のスイッチ素子と第２のスイ
ッチ素子の接続点と前記第３のスイッチ素子と第４のス
イッチ素子の接続点との間に１次巻線が接続されたトラ
ンスと、該トランスの２次巻線に接続されると共にその
出力側に負荷が接続される整流平滑回路と、該整流平滑
回路の出力電圧を検出して当該出力電圧が所定の電圧に
なるように前記第１乃至第４のスイッチ素子を制御する
制御回路と、前記全波整流器と前記平滑コンデンサとの
間に接続されたインダクタと前記トランスの制御巻線と
の直列回路とを備えたスイッチング電源である。

【０００５】本発明の主たる第２の発明は、交流電源に
接続された全波整流器と、該全波整流器の出力端子間に
接続された第１の平滑コンデンサと第２の平滑コンデン
サとの直列回路と、該第１の平滑コンデンサと第２の平
滑コンデンサとの直列回路に並列に接続された第１のス
イッチ素子と第２のスイッチ素子との直列回路と、前記
第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子にそれぞ
れ並列に接続されたダイオードと、前記第１の平滑コン
デンサと第２の平滑コンデンサとの接続点と前記第１の
スイッチ素子と第２のスイッチ素子との接続点との間に
１次巻線が接続されたトランスと、該トランスの２次巻
線に接続されると共にその出力側に負荷が接続される整
流平滑回路と、該整流平滑回路の出力電圧を検出して当
該出力電圧が所定の電圧になるように前記第１および第
２のスイッチ素子を制御する制御回路と、前記全波整流
器と前記平滑コンデンサとの間に接続されたインダクタ
と前記トランスの制御巻線との直列回路とを備えたスイ
ッチング電源である。

【０００６】本発明の主たる第３の発明は、交流電源に
接続された全波整流器と、該全波整流器の出力端子間に
接続された平滑コンデンサと、該平滑コンデンサの端子
間に接続された第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素
子との直列回路と、該第１のスイッチ素子および第２の
スイッチ素子にそれぞれ並列に接続されたダイオード
と、前記第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との
接続点と前記平滑コンデンサの一方の端子との間に接続
されたトランスの１次巻線とコンデンサとの直列回路
と、該トランスの２次巻線に接続されると共にその出力
側に負荷が接続される整流平滑回路と、該整流平滑回路
の出力電圧を検出して当該出力電圧が所定の電圧になる
ように前記第１および第２のスイッチ素子を制御する制
御回路と、前記全波整流器と前記平滑コンデンサとの間
に接続されたインダクタと前記トランスの制御巻線との
直列回路とを備えたスイッチング電源である。

【０００７】本発明の主たる第４の発明は、交流電源に
接続された全波整流器と、該全波整流器の出力端子間に
接続された平滑コンデンサと、該平滑コンデンサの端子
間に接続されたトランスの第１の１次巻線と第１のスイ
ッチ素子との直列回路および前記トランスの第２の１次
巻線と第２のスイッチ素子との直列回路と、前記第１の
スイッチ素子および第２のスイッチ素子にそれぞれ並列
に接続されたダイオードと、前記トランスの２次巻線に
接続されると共にその出力側に負荷が接続される整流平
滑回路と、該整流平滑回路の出力電圧を検出して当該出
力電圧が所定の電圧になるように前記第１および第２の
スイッチ素子を制御する制御回路と、前記全波整流器と
前記平滑コンデンサとの間に接続されたインダクタと前
記トランスの制御巻線との直列回路とを備えたスイッチ
ング電源である。

【０００８】本発明の主たる第５の発明は、交流電源に
接続された全波整流器と、該全波整流器の出力端子間に
接続された第１の平滑コンデンサと第２の平滑コンデン
サとの直列回路と、 該第１の平滑コンデンサと第２の
平滑コンデンサとの直列回路に並列に接続された第１の
スイッチ素子と第２のスイッチ素子との直列回路と、前
記第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子にそれ
ぞれ並列に接続されたダイオードと、前記第１のスイッ
チ素子と第２のスイッチ素子との接続点と前記平滑コン
デンサの一方の端子との間に接続されたトランスの１次
巻線とコンデンサとの直列回路と、該トランスの２次巻
線に接続されると共にその出力側に負荷が接続される整
流平滑回路と、該整流平滑回路の出力電圧を検出して当
該出力電圧が所定の電圧になるように前記第１および第
２のスイッチ素子を制御する制御回路と、前記全波整流
器の一方の出力端子と前記第１の平滑コンデンサと第２
の平滑コンデンサとの直列回路の一方の端子間に接続さ
れた第１のインダクタと前記トランスの第１の制御巻線
との直列回路と、前記全波整流器の他方の出力端子と前
記第１の平滑コンデンサと第２の平滑コンデンサとの直
列回路の他方の端子間に接続された第２のインダクタと
前記トランスの第２の制御巻線との直列回路と、前記交
流電源の一方の端子と前記第１の平滑コンデンサと第２
の平滑コンデンサとの接続点との間に接続されたスイッ
チとを備えたスイッチング電源である。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の第１の実施例である。この
実施例の構成は、商用交流電源１０、ダイオード２１，
２２，２３，２４から構成された全波整流器２０、平滑
コンデンサ３０、インダクタ３１、１次巻線４１，第１
の２次巻線４２，第２の２次巻線４４および制御巻線４
５を有するトランス４０、第１のスイッチ素子５１、第
２のスイッチ素子５２、第３のスイッチ素子５３、第４
のスイッチ素子５４、第１乃至第４のスイッチにそれぞ
れ並列接続されたダイオード５５，５６，５７，５８、
ダイオード６１，６２、インダクタ６３およびコンデン
サ６４から構成されている整流平滑回路６０、負荷７
０、制御回路８０よりなる。次に、この実施例の動作を
説明する。

【００１０】まず、トランス４０の各巻線の巻数をそれ
ぞれ１次巻線４１がＮ１、第１の２次巻線４２がＮ２−
１、第２の２次巻線４４がＮ２−２、制御巻線４５がＮ
４とし、図１の中でａ点，ｂ点の電位をそれぞれＶ_a ，
Ｖ_b とする。ここで、Ｎ１＝Ｎ４に設定すると、制御回
路８０によりスイッチ素子５１と５４がオンで、スイッ
チ素子５２と５３がオフの時、トランス４０の１次巻線
４１には、平滑コンデンサ３０の電圧、即ちＶ_b が印加
される。この時、トランス４０の制御巻線４５には、Ｖ
_b ×Ｎ４／Ｎ１なる電圧が発生するが、Ｎ１＝Ｎ４と設
定してあるため、これはＶ_b に等しい電圧となる。従っ
て、ａ点の電圧Ｖ_a は、平滑コンデンサ３０の電圧Ｖ_b
からトランス４０の制御巻線４５の発生電圧Ｖ_b を差し
引くと、零ボルトになる。即ちスイッチ素子５１と５４
がオンで、スイッチ素子５２と５３がオフの時にはａ点
の電位は常に零ボルトになる。

【００１１】また、この時の回路の中の電流の流れは、
第１に平滑コンデンサ３０から第１のスイッチ素子５
１、トランス４０の１次巻線４１、第１の２次巻線４
２、整流回路６０と負荷７０を経由してトランス４０の
１次巻線４１へもどり、第４のスイッチ素子５４を流
れ、これによって平滑コンデンサ３０のエネルギを負荷
７０へ送っている。また、この時にはａ点の電圧Ｖ_a は
常に零ボルトになるので、インダクタ３１には、入力電
圧Ｖ_in（３）が印加され、インダクタ３１のインダクタ
ンスをＬ₃₁、インダクタ３１を流れる電流をＩ_L-1 と
し、スイッチ素子５１と５４がオンしてからの時間をｔ
とすると、

【数１】 で決定される電流がインダクタ３１を流れる。この電流
は、まず、トランス４０の制御巻線４５を流れ、平滑コ
ンデンサ３０を通って、商用交流電源１０と全波整流器
２０を通り、インダクタ３１にもどる経過で流れ、この
期間に商用交流電源１０のエネルギがインダクタ３１に
蓄えられる。

【００１２】次に、制御回路８０により第１のスイッチ
素子５１と第４のスイッチ素子５４をオフにすると、ト
ランス４０の励磁電流がトランス４０の１次巻線４１か
ら第３のダイオード５７、平滑コンデンサ３０、第２の
ダイオード５６を通って１次巻線４１にもどる経過で流
れる。そこでｃ点の電位は平滑コンデンサ３０の負極側
の電位とほぼ同じくなり、一方ｄ点の電位は平滑コンデ
ンサ３０の正極側の電位とほぼ同じくなる。そのため、
第１のスイッチ素子５１と第４のスイッチ素子５４に印
加される電圧は、平滑コンデンサ３０の端子間電圧Ｖ_b
とほぼ同じくなる。また、この期間にトランス４０の１
次巻線４１には、−Ｖ_b の電圧が印加され、トランス４
０の制御巻線４５には、−Ｖ_b ×Ｎ４／Ｎ１なる電圧が
発生している。

【００１３】次に、制御回路８０により第１のスイッチ
素子５１と第４のスイッチ素子５４がオフのままで、第
２のスイッチ素子５２と第３のスイッチ素子５３とをオ
ンさせると、トランス４０の１次巻線４１には引き続き
−Ｖ_b の電圧が印加され、トランス４０の制御巻線４５
には、−Ｖ_b ×Ｎ４／Ｎ１なる電圧が発生する。また、
この時の回路の中の電流の流れは、第１に平滑コンデン
サ３０から第３のスイッチ素子５３、トランス４０の１
次巻線４１、第２の２次巻線４４、整流平滑回路６０
と、負荷を経由してトランス４０の１次巻線４１へもど
り、第２のスイッチ素子５２を流れ、これによって平滑
コンデンサ３０のエネルギが負荷７０に送られる。ま
た、このトランス４０の１次巻線４１に−Ｖ_b の電圧が
印加され、トランス４０の制御巻線４５にも−Ｖ_b ×Ｎ
４／Ｎ１なる電圧が発生している。そのため、この期間
には、インダクタ３１には入力電圧Ｖ_in（３）との差の
電圧、即ちＶ_in（３）−Ｖ_b ×Ｎ４／Ｎ１の電圧が印加
されて、インダクタ３１を流れる電流は減少する。ま
た、この時インダクタ３１を流れる電流は、

【数２】 で決定される電流が、インダクタ３１からトランス４０
の制御巻線４５を流れ、平滑コンデンサ３０を通って商
用交流電源１０と、全波整流器２０を通り、インダクタ
３１にもどる経路で流れ、この期間にインダクタ３１に
蓄えられたエネルギが平滑３０に送られる。

【００１４】次に、制御回路８０により第２のスイッチ
素子５２と第３のスイッチ素子５３とをオフにすると、
トランス４０の励磁電流がトランス４０の１次巻線４１
から第１のダイオード５５、平滑コンデンサ３０、第４
のダイオード５８を通って１次巻線４１にもどる経過で
流れる。そこで、ｃ点の電位は平滑コンデンサ３０の正
極側の電位とほぼ同じくなり、一方ｄ点の電位は平滑コ
ンデンサ３０の負極側の電位とほぼ同じくなる。そのた
め、第２のスイッチ素子５２と第３のスイッチ素子５３
に印加される電圧は、平滑コンデンサ３０の端子間電圧
Ｖ_b とほぼ同じくなる。また、この期間にトランス４０
の１次巻線４１には、Ｖ_b の電圧が印加され、トランス
４０の制御巻線４５には、Ｖ_b ×Ｎ４／Ｎ１なる電圧が
発生する。

【００１５】以上のような動作を繰り返すと同時に制御
回路８０は、整流平滑回路６０の出力電圧が所定の電圧
になるように、第１から第４のスイッチ素子５１〜５４
以降の回路で構成されるフルブリッヂ回路の、第１から
第４のスイッチ素子５１〜５４のオン・オフの期間を変
えて制御する。図２１は、本発明の図１に示した第１の
実施例の動作タイミングを示す波形図である。同図
（ａ）は、第１のスイッチ素子５１と第４のスイッチ素
子５４のオン・オフのタイミングを示し、Ｔ₂ の期間だ
けオンしている。同図（ｂ）は、第２のスイッチ素子５
２と第３のスイッチ素子５３のオン・オフのタイミング
を示し、Ｔ₄ の期間だけオンしている。同図（ｃ）はｃ
点の電位を示し、同図（ｄ）はｄ点の電位を示し、同図
（ｅ）はｃ点とｄ点の電位差を示している。同図（ｆ）
はトランス４０の制御巻線４５に発生する電圧、即ちＶ
_b −Ｖ_a を示し、同図（ｇ）はインダクタ３１を流れる
電流を示している。また、図２２は本発明の第１の実施
例の動作波形図である。同図（ａ）は全波整流器２０の
出力電圧Ｖ_in（３）の波形図であり、同図（ｂ）は全波
整流器２０の出力電流Ｖ_in（３）の波形図であり、同図
（ｃ）は同図（ｂ）の出力電流Ｉ_in（３）の一部拡大波
形図である。ここで、図中、ｔ_l の期間にインダクタ３
１を流れる電流は前述の式１で増加するので、第１から
第４のスイッチ素子５１〜５４が高周波でオン・オフす
る１周期の間にインダクタ３１を流れる電流は、必ず零
アンペアにもどるように各部の定数を設定すると、高周
波でオン・オフする各１周期でのインダクタ３１の電流
のピーク値Ｉ_L (perk)は、

【数３】 となる。

【００１６】そこで、Ｖ_in（３）は、正弦波であるの
で、上式より、インダクタ３１の電流のピーク値Ｉ_L (p
erk)を結んだ線も正弦波となり、インダクタ３１を流れ
る電流は、図２２（ｂ）に示すようになり、その高周波
スイッチングの１周期における平均値Ｉ_L (ave) も、ほ
ぼ正弦波となる。即ち、高周波で増減しているインダク
タ３１の電流に対して全波整流器２０の直前か、又は直
後に高周波リプル除去用のローパスフィルタを使用する
ことにより、商用入力電流波形を近似的に正弦波にする
ことができ、力率を高くすることができる。以上のよう
に、図１に示す第１の実施例では、本願発明者等による
先願発明の回路と同様に、力率の高い電源となっている
が、スイッチ素子に印加される電圧は、先願発明の回路
では平滑コンデンサ３０の約２倍の電圧が印加されるの
に対して、本発明の図１に示した第１の実施例では平滑
コンデンサ３０の電圧と同じ電圧だけ印加されるので、
スイッチ素子として、低耐圧でオン抵抗の低いものを用
いることができ、スイッチング電源としての効率を高く
することができる。

【００１７】図２は本発明の第２の実施例である。図２
の構成が図１の実施例と異なる点は、図１の第３のスイ
ッチ素子５３と第３のダイオード５７の代わりに、第１
の平滑コンデンサ３３を用い、第４のスイッチ素子５４
と第４のダイオード５８の代わりに、第２の平滑コンデ
ンサ３４を用い、図１の平滑コンデンサ３０は使用して
いない点である。図２の実施例の動作は図１の実施例の
動作と大略同じであるが、第１のコンデンサ３３と第２
のコンデンサ３４のキャパシタンス値が同じであると、
図２の中のｅ点の電位は、ｂ点の電位Ｖ_b の１／２に固
定され、そのために、トランス４０の１次巻線４１の端
子間に印加される電圧が、図１の実施例の当該端子間の
印加電圧の１／２になることである。そこで、トランス
４０の制御巻線４５の巻数Ｎ４を、その１次巻線４１の
巻数Ｎ１の２倍に設定すれば、制御巻線４５に発生する
電圧は図１の実施例と同じくすることができる。

【００１８】また、図１の平滑コンデンサ３０の役割
は、図２の第２の平滑コンデンサ３３と、第２の平滑コ
ンデンサ３４の直列回路が果たしており、また、図１に
おける第３のスイッチ素子５３または第３のダイオード
５７を流れる電流は、図２では第１の平滑コンデンサ３
３を流れ、図１での第４のスイッチ素子５４または第４
のダイオード５８を流れる電流は、図２では第２の平滑
コンデンサを流れる。以上のような動作を繰り返すと同
時に、制御回路８０は整流平滑回路６０の出力電圧が所
定の電圧になるように、第１，第２のスイッチ素子５
１，５２以降の回路で構成されるハーフブリッヂ回路
の、第１，第２のスイッチ素子５１，５２のオン・オフ
期間を変えて制御している。

【００１９】このように、図２に示す第２の実施例は、
図１に示す第１の実施例と同様に、力率の高い電源とな
っていると同時に、第１および第２のスイッチ素子５
１，５２に印加される電圧が、第１の平滑コンデンサ３
３と、第２の平滑コンデンサ３４の直列回路で構成され
る入力平滑回路の電圧Ｖ_b と同じ電圧だけであるので、
スイッチ素子として、低耐圧でオン抵抗の低いものを用
いることができ、スイッチング電源としての効率を高く
することができる。

【００２０】図３は本発明の第３の実施例である。図３
の構成が、図２の実施例と異なる点は、図２の第１の平
滑コンデンサ３３と、第２の平滑コンデンサ３４の直列
回路の代わりに、平滑コンデンサ３０が使用され、さら
に、コンデンサ５９がトランス４０の１次巻線４１と該
平滑コンデンサ３０の間に接続されていることである。
この動作は図２の回路と基本動作は同じであり、異なる
のはトランス４０のもれインダクタと、コンデンサ５９
が直列接続のため、そこを流れる電流が共振電流とな
り、正弦波形となるため、第１と第２のスイッチ素子５
１，５２でのスイッチング損失が減るという効果があ
る。その他の動作は図２の第２の実施例と同様に、力率
の高い電源となっていると同時に、スイッチ素子とし
て、低耐圧で、オン抵抗の低いものを用いることができ
るので、スイッチング電源としての効率を高くすること
ができる。

【００２１】図４は本発明の第４の実施例である。図４
の構成が、図２の実施例と異なる点は、図２の第１およ
び第２の平滑コンデンサ３３，３４の直列回路の代りに
平滑コンデンサ３０が使用され、さらに、トランス４０
の１次巻線を第１の１次巻線４１と第２の１次巻線４６
とし、第１の１次巻線４１と第１のスイッチ素子５１の
直列回路と、第２の１次巻線と第２のスイッチ素子５２
の直列回路をそれぞれ平滑コンデンサ３０の両端子間に
接続したものである。図４の実施例の動作は、図２の第
２の実施例の動作と大略同じであるが、異なる点は、第
２の実施例では、第１のスイッチ素子５１又は第２のス
イッチ素子５２がオンする時に第１のコンデンサ３３
と、第２の平滑コンデンサ３４の直列接続で構成される
平滑コンデンサの電圧Ｖ_b の１／２の電圧がトランス４
０の１次巻線４１に印加されるのに対して、図４の第４
の実施例では第１のスイッチ素子５１または第２のスイ
ッチ素子５２がオンする時に、トランス４０の第１の１
次巻線４１、または第２の１次巻線４６には平滑コンデ
ンサ３０の電圧Ｖ_b がそのまま印加されることである。

【００２２】以上のような動作を繰り返すと同時に、制
御回路８０は整流平滑回路６０の出力電圧が所定の電圧
になるように、第１，第２のスイッチ素子５１，５２以
降の回路で構成されるプッシュプル回路の、第１，第２
のスイッチ素子５１，５２のオン・オフの期間を変えて
制御している。おな、図４の第４の実施例においては、
第１の１次巻線４１の巻数Ｎ１−１と第２の１次巻線４
６の巻数Ｎ２−２とを同じくし、制御巻線４５の巻数Ｎ
４を第１および第２の１次巻線の巻数と同じくすれば、
制御巻線４５に発生する電圧は、図２の実施例と同じに
なる。従って、図４に示す第４の実施例も、図２の実施
例と同様に力率の高い電源となっていると同時に、第１
および第２のスイッチ素子５１，５２に印加される電圧
が、平滑コンデンサ３０の電圧Ｖ_b と同じ電圧だけであ
るので、スイッチ素子として低耐圧でオン抵抗の低いも
のを用いることができるので、スイッチング電源として
の効率を高くすることができる。

【００２３】図５は本発明の第５の実施例である。図５
の構成が、図３の実施例と異なるのは、図３では平滑コ
ンデンサ３０を使用しているのに対し、図５では、第１
の平滑コンデンサ３５と、第２の平滑コンデンサ３６の
直列回路を使用しており、さらに、第１の平滑コンデン
サ３５と第２のコンデンサ３６の接続点と交流電源１０
との間に、スイッチ３７を接続しており、また、図３で
は全波整流器２０と平滑コンデンサ３０の間に、インダ
クタ３１とトランス４０の制御巻線４５が接続されてい
るのに対し、図５では、全波整流器２０と第１の平滑コ
ンデンサ３５との間に第１のインダクタ３１とトランス
４０の第１の制御巻線４５の直列回路が接続され、全波
整流器２０と第２の平滑コンデンサ３６の間に、第２の
インダクタ３８とトランス４０の第２の制御巻線４７が
接続されている点である。

【００２４】図５の動作は大略、図３の動作と同じであ
るが、異なる点は、図５では、交流電源１０の実効電圧
が高い時にはスイッチ３７をオフさせ、低い時にはオン
させて使用することである。このようにすると、まず、
交流電源１０の実効電圧が高くて、スイッチ３７がオフ
の時には、図５の第１のインダクタ３１と第２のインダ
クタ３８のインダクタンスをそれぞれ図３のインダクタ
３１の１／２に設定し、また、トランス４０の第１の制
御巻線４５と第２の制御巻線４７の巻数をそれぞれ図３
の制御巻線４５の１／２に設定しておくと、図５の第１
のインダクタ３１と第２のインダクタ３８、およびトラ
ンス４０の第１の制御巻線４５と第２の制御巻線４７
は、図３のインダクタ３１と、制御巻線４５がそれぞれ
全波整流器２０と平滑コンデンサ３０との間で、上下に
分散された形となるが、回路動作は同じである。

【００２５】一方、交流電源１０の実効電圧が低く、ス
イッチ３７をオンさせた時の動作は交流電源１０の極性
が図５に示す期間には、交流電源１０から全波整流器２
０のダイオード２１、第１のインダクタ３１、第１の制
御巻線４５、第１の平滑コンデンサ３５、スイッチ３７
を通って交流電源１０にもどる第１の経路ができる。ま
た、交流電源１０の極性が図５に示す極性と逆の期間に
は、交流電源１０からスイッチ３７、第２の平滑コンデ
ンサ３６、第２の制御巻線４７、第２のインダクタ３
８、全波整流器２０のダイオード２２を通って交流電源
１０にもどる第２の経路ができる。これらの第１の経路
と第２の経路は、図３において、交流電源１０から全波
整流器２０、インダクタ３１、制御巻線４５、平滑コン
デンサ３０から交流電源１０へもどる経路と同じ動作を
する。

【００２６】そこで、交流電源１０の実効電圧が低い時
に、スイッチ３７をオンさせると、スイッチ３７をオフ
させておいた時に第１の平滑コンデンサ３５と、第２の
平滑コンデンサ３６の直列回路の端子間に発生する電圧
と大略同様の電圧を、第１の平滑コンデンサ３５と、第
２の平滑コンデンサ３６のそれぞれの端子間に発生させ
ることができ、その結果、交流電源１０の実効電圧が低
い時にも、第１の平滑コンデンサ３５と、第２の平滑コ
ンデンサ３６の直列回路の端子間電圧を大略２倍に大き
くすることができる。

【００２７】そのため、一般に入力電圧の低い時には、
平滑コンデンサの電圧も低くなり、同じ電力をとるため
には、大電流を必要とするが、図５の実施例は図３の実
施例と比較して、入力電源１０の電圧の低い時にも、平
滑コンデンサ３５，３６の電圧を高く維持しているの
で、大電流が流れないという特徴をもっている。一方、
図５の第５の実施例のＤＣ／ＤＣコンバータ部の構成
は、図３の第３の実施例のものと同じであるので、図３
の第３の実施例と同様に、力率の高い電源である。ま
た、それと同時に、第１のスイッチ素子５１と第２のス
イッチ素子５２に印加される電圧は、第１の平滑コンデ
ンサ３５と第２の平滑コンデンサ３６の直列回路の端子
間電圧と同じ電圧であるので、スイッチ素子として低耐
圧でオン抵抗の低いものを用いることができるので、ス
イッチング電源としての効率を高くすることができる。

【００２８】図６は本発明の第６の実施例である。この
実施例は、図１に示した実施例と基本回路構成を同じく
するもので、図１の構成と異なる図６の構成は、制御巻
線４５と直列にコンデンサ９１を接続し、さらに制御巻
線４５とコンデンサ９１の直列回路と並列にダイオード
９２を接続している点である。図６の実施例の動作は、
第１のスイッチ素子５１と第４のスイッチ素子５４がオ
ンで、第２のスイッチ素子５２と第３のスイッチ素子５
３がオフの場合、インダクタ３１の電流はコンデンサ９
１を介してトランス４０の制御巻線４５と平滑コンデン
サ３０を通って流れるので、コンデンサ９１がその電流
によって充電され、その電圧が平滑コンデンサ３０の電
圧よりも高くなると、インダクタ３１の電流はダイオー
ド７２を通って、平滑コンデンサ３０に流れ込む。即
ち、第１のスイッチ素子５１と第４のスイッチ素子５４
がオンしているにもかかわらず、インダクタ３１の昇圧
時間が短くなり、これは、入力電圧Ｖ_in（３）が高いほ
ど昇圧時間は短くなる。

【００２９】また、第１のスイッチ素子５１と第４のス
イッチ素子５４がオフし、第２のスイッチ素子５２と第
３のスイッチ素子５３がオンする期間には、インダクタ
３１の電流は、ダイオード９２を介して平滑コンデンサ
３０に流れ込み、また同時にトランス４０の制御巻線４
５によってコンデンサ９１は逆方向に充電され、電圧が
下がる。即ち、図６の構成では、インダクタ３１の昇圧
時間は、入力電圧Ｖ_in（３）が高いほど短くなるため、
インダクタ３１の電流が、第１から第４のスイッチ素子
５１〜５４がオン・オフ動作をしている一周期で、零ア
ンペアに戻らないところのインダクタ３１の電流連続モ
ードであっても、入力電流Ｉ_in（３）が、概ね正弦波に
対応した波形となり、力率を高くすることができる。ま
た、図６の構成は図１の実施例と同様に、第１〜第４の
スイッチ素子５１〜５４に印加される電圧は平滑コンデ
ンサ３０の電圧と同じであるので、スイッチ素子として
低耐圧で、オン抵抗の低いものを用いることができ、ス
イッチング電源としての効率を高くすることができる。

【００３０】図７は本発明の第７の実施例である。この
実施例は、図２に示した実施例と基本回路構成を同じく
するもので、図２の構成と異なる図７の構成は、制御巻
線４５と直列にコンデンサ９１を接続し、さらに制御巻
線４５とコンデンサ９１の直列回路と並列にダイオード
９２を接続している点である。この図７におけるコンデ
ンサ９１とダイオード９２を付加した回路の動作は、図
６におけるコンデンサ９１とダイオード９２の動作と同
じであり、インダクタ３１の電流が連続モードとなり、
入力電流Ｉ_in（３）が概ね正弦波に対応した波形とな
り、力率を高くすることができる。また、図７の構成は
図２の実施例と同様に第１および第２のスイッチ素子５
１，５２に印加される電圧は、第１の平滑コンデンサ３
３と第２の平滑コンデンサ３４の直列接続された平滑コ
ンデンサの電圧と同じであるので、スイッチ素子として
低耐圧で、オン抵抗の低いものを用いることができ、ス
イッチング電源としての効率を高くすることができる。

【００３１】図８は本発明の第８の実施例である。この
実施例は、図３に示した実施例と基本回路構成を同じく
するもので、図３の構成と異なる図８の構成は、制御巻
線４５と直列にコンデンサ９１を接続し、さらに制御巻
線４５とコンデンサ９１の直列回路と並列にダイオード
９２を接続している点である。この図８におけるコンデ
ンサ９１とダイオード９２を付加した回路の動作は、図
６におけるコンデンサ９１とダイオード９２の動作と同
じであり、インダクタ３１の電流が連続モードとなり、
入力電流Ｉ_in（３）が概ね正弦波に対応した波形とな
り、力率を高くすることができる。また、図８の構成は
図３の実施例と同様に第１および第２のスイッチ素子５
１，５２に印加される電圧は、平滑コンデンサ３０の電
圧と同じであるので、スイッチ素子として低耐圧で、オ
ン抵抗の低いものを用いることができ、スイッチング電
源としての効率を高くすることができる。

【００３２】図９は本発明の第９の実施例である。この
実施例は、図４に示した実施例と基本回路構成を同じく
するもので、図４の構成と異なる図９の構成は、制御巻
線４５と直列にコンデンサ９１を接続し、さらに制御巻
線４５とコンデンサ９１の直列回路と並列にダイオード
９２を接続している点である。この図９におけるコンデ
ンサ９１とダイオード９２を付加した回路の動作は、図
６におけるコンデンサ９１とダイオード９２の動作と同
じであり、インダクタ３１の電流が連続モードとなり、
入力電流Ｉ_in（３）が概ね正弦波に対応した波形とな
り、力率を高くすることができる。また、図９の構成は
図４の実施例と同様に第１および第２のスイッチ素子５
１，５２に印加される電圧は、平滑コンデンサ３０の電
圧と同じであるので、スイッチ素子として低耐圧で、オ
ン抵抗の低いものを用いることができ、スイッチング電
源としての効率を高くすることができる。

【００３３】図１０は本発明の第１０の実施例である。
この実施例は、図５に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図５の構成と異なる図１０の構成は、
第１の制御巻線４５と直列に第２のコンデンサ９１を接
続し、第１の制御巻線４５と第２のコンデンサ９１の直
列回路と並列に第３のダイオード９２を接続し、また第
２の制御巻線４７と直列に第３のコンデンサ９３を接続
し、第２の制御巻線４７と第３のコンデンサ９３の直列
回路と並列に第４のダイオード９４を接続している点で
ある。

【００３４】図１０における第２のコンデンサ９１と第
３のダイオード９２、および第３のコンデンサ９３と第
４のダイオード９４を付加した回路の動作は、図６にお
けるコンデンサ９１とダイオード９２の動作と同じであ
り、第１のインダクタ３１と第２のインダクタ３８の電
流が連続モードとなり、入力電流Ｉ_in（３）が概ね正弦
波に対応した波形となり、力率を高くすることができ
る。また、図１０の構成は、図５の実施例と同様に第１
のスイッチ素子５１と第２のスイッチ素子５２に印加さ
れる電圧が、第１の平滑コンデンサ３５と第２の平滑コ
ンデンサ３６の直列回路の端子間電圧と同じであるの
で、スイッチ素子として低耐圧で、オン抵抗の低いもの
を用いることができ、スイッチング電源としての効率を
高くすることができる。

【００３５】図１１は本発明の第１１の実施例である。
この実施例は、図１に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図１の構成と異なる図１１の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続し、第３のスイッチ素子５３と並列に
第３のコンデンサ９７を接続し、第４のスイッチ素子５
４と並列に第４のコンデンサ９８を接続している点であ
る。このような構成にすることにより、第１から第４の
コンデンサ９５〜９８は、それぞれトランス４０のもれ
インダクタンスと直列共振回路を構成し、それぞれのコ
ンデンサ９５〜９８はそれが並列に接続されているスイ
ッチ素子５１〜５４のオフの期間にそのスイッチ素子の
端子間電圧を共振によって、零ボルトまで下げることが
できる。そこで、それぞれのスイッチ素子５１〜５４の
端子間電圧が零ボルトまで下がってから、そのスイッチ
素子５１〜５４をオンさせるようにすると、そのスイッ
チ素子のターン・オン時のスイッチング損失を減らすこ
とができ、スイッチング電源としての効率を上げること
ができる。また、図１１のその他の構成部分は、図１の
構成と同じであるので、前記の効果の他に図１の実施例
と同じ効果を得ることができる。即ち、図１１の構成は
図１の実施例と同様に、力率の高いスイッチング電源で
あると同時に、スイッチ素子５１〜５４に印加される電
圧が平滑コンデンサ３０の電圧と同じであるので、スイ
ッチ素子として低耐圧でオン抵抗の低いものを用いるこ
とができ、スイッチング電源としての効率を高くするこ
とができる。

【００３６】図１２は本発明の第１２の実施例である。
この実施例は、図２に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図２の構成と異なる図１２の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続している点である。このような構成に
することにより、第１と第２のコンデンサ９５，９６
は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直列
共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６は
それが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２の
オフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振によ
って、零ボルトまで下げることができる。そこで、それ
ぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボルト
まで下がってから、そのスイッチ素子５１，５２をオン
させるようにすると、そのスイッチ素子のターン・オン
時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチン
グ電源としての効率を上げることができる。また、図１
２のその他の構成部分は、図２の構成と同じであるの
で、前記の効果の他に図２の実施例と同じ効果を得るこ
とができる。即ち、図１２の構成は図２の実施例と同様
に、力率の高いスイッチング電源であると同時に、スイ
ッチ素子５１，５２に印加される電圧が、第１の平滑コ
ンデンサ３３と第２の平滑コンデンサ３４の直列回路で
構成される平滑コンデンサの端子間電圧と同じであるの
で、スイッチ素子として低耐圧でオン抵抗の低いものを
用いることができ、スイッチング電源としての効率を高
くすることができる。

【００３７】図１３は本発明の第１３の実施例である。
この実施例は、図３に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図３の構成と異なる図１３の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続している点である。このような構成に
することにより、第１と第２のコンデンサ９５，９６
は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直列
共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６は
それが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２の
オフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振によ
って、零ボルトまで下げることができる。そこで、それ
ぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボルト
まで下がってから、そのスイッチ素子５１，５２をオン
させるようにすると、そのスイッチ素子のターン・オン
時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチン
グ電源としての効率を上げることができる。また、図１
３のその他の構成部分は、図３の構成と同じであるの
で、前記の効果の他に図３の実施例と同じ効果を得るこ
とができる。即ち、図１３の構成は図３の実施例と同様
に、力率の高いスイッチング電源であると同時に、スイ
ッチ素子５１，５２に印加される電圧が、平滑コンデン
サ３０の端子間電圧と同じであるので、スイッチ素子と
して低耐圧でオン抵抗の低いものを用いることができ、
スイッチング電源としての効率を高くすることができ
る。

【００３８】図１４は本発明の第１４の実施例である。
この実施例は、図４に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図４の構成と異なる図１４の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続している点である。このような構成に
することにより、第１と第２のコンデンサ９５，９６
は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直列
共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６は
それが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２の
オフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振によ
って、零ボルトまで下げることができる。そこで、それ
ぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボルト
まで下がってから、そのスイッチ素子をオンさせるよう
にすると、そのスイッチ素子５１，５２のターン・オン
時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチン
グ電源としての効率を上げることができる。また、図１
４のその他の構成部分は、図４の構成と同じであるの
で、前記の効果の他に図４の実施例と同じ効果を得るこ
とができる。即ち、図１４の構成は図４の実施例と同様
に、力率の高いスイッチング電源であると同時に、スイ
ッチ素子５１，５２に印加される電圧が、平滑コンデン
サ３０の端子間電圧と同じであるので、スイッチ素子と
して低耐圧でオン抵抗の低いものを用いることができ、
スイッチング電源としての効率を高くすることができ
る。

【００３９】図１５は本発明の第１５の実施例である。
この実施例は、図５に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図５の構成と異なる図１５の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続している点である。このような構成に
することにより、第１と第２のコンデンサ９５，９６
は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直列
共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６は
それが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２の
オフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振によ
って、零ボルトまで下げることができる。そこで、それ
ぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボルト
まで下がってから、そのスイッチ素子５１，５２をオン
させるようにすると、そのスイッチ素子のターン・オン
時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチン
グ電源としての効率を上げることができる。また、図１
５のその他の構成部分は、図５の構成と同じであるの
で、前記の効果の他に図５の実施例と同じ効果を得るこ
とができる。即ち、図１５の構成は図５の実施例と同様
に、力率の高いスイッチング電源であると同時に、スイ
ッチ素子５１，５２に印加される電圧が、第１の平滑コ
ンデンサ３５と第２の平滑コンデンサ３６の直列回路で
構成される平滑コンデンサの端子間電圧と同じであるの
で、スイッチ素子として低耐圧でオン抵抗の低いものを
用いることができ、スイッチング電源としての効率を高
くすることができる。

【００４０】図１６は本発明の第１６の実施例である。
この実施例は、図６に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図６の構成と異なる図１６の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続し、第３のスイッチ素子５３と並列に
第３のコンデンサ９７を接続し、第４のスイッチ素子５
４と並列に第４のコンデンサ９８を接続している点であ
る。このような構成にすることにより、第１から第４の
コンデンサ９５〜９８は、それぞれトランス４０のもれ
インダクタンスと直列共振回路を構成し、それぞれのコ
ンデンサ９５〜９８はそれが並列に接続されているスイ
ッチ素子５１〜５４のオフの期間にそのスイッチ素子の
端子間電圧を共振によって、零ボルトまで下げることが
できる。そこで、それぞれのスイッチ素子５１〜５４の
端子間電圧が零ボルトまで下がってから、そのスイッチ
素子５１〜５４をオンさせるようにすると、そのスイッ
チ素子のターン・オン時のスイッチング損失を減らすこ
とができ、スイッチング電源としての効率を上げること
ができる。また、図１６のその他の構成部分は、図６の
構成と同じであるので、前記の効果の他に図６の実施例
と同じ効果を得ることができる。即ち、図１６の構成は
図６の実施例と同様に、力率の高いスイッチング電源で
あると同時に、スイッチ素子５１〜５４に印加される電
圧が、平滑コンデンサ３０の端子間電圧と同じであるの
で、スイッチ素子として低耐圧でオン抵抗の低いものを
用いることができ、スイッチング電源としての効率を高
くすることができる。

【００４１】図１７は本発明の第１７の実施例である。
この実施例は、図７に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図７の構成と異なる図１７の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続している点である。このような構成に
することにより、第１と第２のコンデンサ９５，９６
は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直列
共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６は
それが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２の
オフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振によ
って、零ボルトまで下げることができる。そこで、それ
ぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボルト
まで下がってから、そのスイッチ素子５１，５２をオン
させるようにすると、そのスイッチ素子のターン・オン
時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチン
グ電源としての効率を上げることができる。また、図１
７のその他の構成部分は、図７の構成と同じであるの
で、前記の効果の他に図７の実施例と同じ効果を得るこ
とができる。即ち、図１７の構成は図７の実施例と同様
に、力率の高いスイッチング電源であると同時に、スイ
ッチ素子５１，５２に印加される電圧が、第１の平滑コ
ンデンサ３３と第２の平滑コンデンサ３４の直列回路で
構成される平滑コンデンサの端子間電圧と同じであるの
で、スイッチ素子として低耐圧でオン抵抗の低いものを
用いることができ、スイッチング電源としての効率を高
くすることができる。

【００４２】図１８は本発明の第１８の実施例である。
この実施例は、図８に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図８の構成と異なる図１８の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続している点である。このような構成に
することにより、第１と第２のコンデンサ９５，９６
は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直列
共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６は
それが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２の
オフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振によ
って、零ボルトまで下げることができる。そこで、それ
ぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボルト
まで下がってから、そのスイッチ素子５１，５２をオン
させるようにすると、そのスイッチ素子のターン・オン
時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチン
グ電源としての効率を上げることができる。また、図１
８のその他の構成部分は、図８の構成と同じであるの
で、前記の効果の他に図８の実施例と同じ効果を得るこ
とができる。即ち、図１８の構成は図８の実施例と同様
に、力率の高いスイッチング電源であると同時に、スイ
ッチ素子５１，５２に印加される電圧が、平滑コンデン
サ３０の端子間電圧と同じであるので、スイッチ素子と
して低耐圧でオン抵抗の低いものを用いることができ、
スイッチング電源としての効率を高くすることができ
る。

【００４３】図１９は本発明の第１９の実施例である。
この実施例は、図９に示した実施例と基本回路構成を同
じくするもので、図９の構成と異なる図１９の構成は、
第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ９５
を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２のコン
デンサ９６を接続している点である。このような構成に
することにより、第１と第２のコンデンサ９５，９６
は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直列
共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６は
それが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２の
オフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振によ
って、零ボルトまで下げることができる。そこで、それ
ぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボルト
まで下がってから、そのスイッチ素子５１，５２をオン
させるようにすると、そのスイッチ素子のターン・オン
時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチン
グ電源としての効率を上げることができる。また、図１
９のその他の構成部分は、図９の構成と同じであるの
で、前記の効果の他に図９の実施例と同じ効果を得るこ
とができる。即ち、図１９の構成は図９の実施例と同様
に、力率の高いスイッチング電源であると同時に、スイ
ッチ素子５１，５２に印加される電圧が、平滑コンデン
サ３０の端子間電圧と同じであるので、スイッチ素子と
して低耐圧でオン抵抗の低いものを用いることができ、
スイッチング電源としての効率を高くすることができ
る。

【００４４】図２０は本発明の第２０の実施例である。
この実施例は、図１０に示した実施例と基本回路構成を
同じくするもので、図１０の構成と異なる図２０構成
は、第１のスイッチ素子５１と並列に第１のコンデンサ
９５を接続し、第２のスイッチ素子５２と並列に第２の
コンデンサ９６を接続している点である。このような構
成にすることにより、第１と第２のコンデンサ９５，９
６は、それぞれトランス４０のもれインダクタンスと直
列共振回路を構成し、それぞれのコンデンサ９５，９６
はそれが並列に接続されているスイッチ素子５１，５２
のオフの期間にそのスイッチ素子の端子間電圧を共振に
よって、零ボルトまで下げることができる。そこで、そ
れぞれのスイッチ素子５１，５２の端子間電圧が零ボル
トまで下がってから、そのスイッチ素子５１，５２をオ
ンさせるようにすると、そのスイッチ素子のターン・オ
ン時のスイッチング損失を減らすことができ、スイッチ
ング電源としての効率を上げることができる。

【００４５】また、図２０のその他の構成部分は、図１
０の構成と同じであるので、前記の効果の他に図１０の
実施例と同じ効果を得ることができる。即ち、図２０の
構成は図１０の実施例と同様に、力率の高いスイッチン
グ電源であると同時に、スイッチ素子５１，５２に印加
される電圧が、第１の平滑コンデンサ３３と第２の平滑
コンデンサ３４の直列回路で構成される平滑コンデンサ
の端子間電圧と同じであるので、スイッチ素子として低
耐圧でオン抵抗の低いものを用いることができ、スイッ
チング電源としての効率を高くすることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来の
交流入力スイッチング電源に対し、本願発明者等が以前
に発明した先願発明（特願平５−１７７３７９号）の回
路と同様に力率を高くすることができ、さらにこの先願
発明の回路ではスイッチ素子に印加される電圧が、平滑
コンデンサの約２倍であるのに対して、本発明の回路で
はスイッチ素子に印加される電圧が平滑コンデンサの電
圧と同じ電圧であるので、スイッチ素子として、低耐圧
でオン抵抗のものを使用することができ、その結果、ス
イッチ素子での電力損失が減って、スイッチング電源の
高効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の回路図である。

【図２】本発明の第２の実施例の回路図である。

【図３】本発明の第３の実施例の回路図である。

【図４】本発明の第４の実施例の回路図である。

【図５】本発明の第５の実施例の回路図である。

【図６】本発明の第６の実施例の回路図である。

【図７】本発明の第７の実施例の回路図である。

【図８】本発明の第８の実施例の回路図である。

【図９】本発明の第９の実施例の回路図である。

【図１０】本発明の第１０の実施例の回路図である。

【図１１】本発明の第１１の実施例の回路図である。

【図１２】本発明の第１２の実施例の回路図である。

【図１３】本発明の第１３の実施例の回路図である。

【図１４】本発明の第１４の実施例の回路図である。

【図１５】本発明の第１５の実施例の回路図である。

【図１６】本発明の第１６の実施例の回路図である。

【図１７】本発明の第１７の実施例の回路図である。

【図１８】本発明の第１８の実施例の回路図である。

【図１９】本発明の第１９の実施例の回路図である。

【図２０】本発明の第２０の実施例の回路図である。

【図２１】本発明の第１の実施例の動作タイミングを示
す波形図である。

【図２２】本発明の第１の実施例の動作波形図である。

【図２３】従来の交流入力スイッチング電源の回路図で
ある。

【図２４】従来の交流入力スイッチング電源の入力電圧
電流の波形図である。

【図２５】本願発明者等の発明に係る先願発明の回路図
である。

【図２６】本願発明者等の発明に係る先願発明の動作波
形図である。

【符号の説明】

１０ 商用電源 ２０ 全波整流器 ２１〜２４，３２，５５〜５８，６１，６２，９２，９
４ ダイオード ３０，３５，３６，６４ 平滑コンデンサ ３１，６３ インダクタ ３７ スイッチ ４０ トランス ４１，４６ トランスの１次巻線 ４２，４４ トランスの２次巻線 ４３ トランスの３次巻線 ４５，４６，４７ 制御巻線 ５０〜５４ スイッチ素子 ５９，９１，９３，９５〜９８ コンデンサ ６０ 整流平滑回路 ７０ 負荷 ８０ 制御回路

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に接続された全波整流器と、 該全波整流器の出力端子間に接続された平滑コンデンサ
   と、 該平滑コンデンサの端子間に接続された第１のスイッチ
   素子と第２のスイッチ素子との直列回路および第３のス
   イッチ素子と第４のスイッチ素子との直列回路と、 前記第１のスイッチ素子，第２のスイッチ素子，第３の
   スイッチ素子および第４のスイッチ素子にそれぞれ並列
   に接続されたダイオードと、 前記第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子の接続点
   と前記第３のスイッチ素子と第４のスイッチ素子の接続
   点との間に１次巻線が接続されたトランスと、 該トランスの２次巻線に接続されると共にその出力側に
   負荷が接続される整流平滑回路と、 該整流平滑回路の出力電圧を検出して当該出力電圧が所
   定の電圧になるように前記第１乃至第４のスイッチ素子
   を制御する制御回路と、 前記全波整流器と前記平滑コンデンサとの間に接続され
   たインダクタと前記トランスの制御巻線との直列回路と
   を備えたスイッチング電源。
2. 【請求項２】 前記トランスの制御巻線に直列に接続さ
   れたコンデンサと、該制御巻線とコンデンサとの直列回
   路に並列に接続されたダイオードとを備えた請求項１記
   載のスイッチング電源。
3. 【請求項３】 前記第１乃至第４のスイッチ素子にそれ
   ぞれ並列に接続されたコンデンサを備えた請求項１また
   は２記載のスイッチング電源。
4. 【請求項４】 交流電源に接続された全波整流器と、 該全波整流器の出力端子間に接続された第１の平滑コン
   デンサと第２の平滑コンデンサとの直列回路と、 該第１の平滑コンデンサと第２の平滑コンデンサとの直
   列回路に並列に接続された第１のスイッチ素子と第２の
   スイッチ素子との直列回路と、 前記第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子にそ
   れぞれ並列に接続されたダイオードと、 前記第１の平滑コンデンサと第２の平滑コンデンサとの
   接続点と前記第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子
   との接続点との間に１次巻線が接続されたトランスと、 該トランスの２次巻線に接続されると共にその出力側に
   負荷が接続される整流平滑回路と、 該整流平滑回路の出力電圧を検出して当該出力電圧が所
   定の電圧になるように前記第１および第２のスイッチ素
   子を制御する制御回路と、 前記全波整流器と前記平滑コンデンサとの間に接続され
   たインダクタと前記トランスの制御巻線との直列回路と
   を備えたスイッチング電源。
5. 【請求項５】 交流電源に接続された全波整流器と、 該全波整流器の出力端子間に接続された平滑コンデンサ
   と、 該平滑コンデンサの端子間に接続された第１のスイッチ
   素子と第２のスイッチ素子との直列回路と、 該第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子にそれ
   ぞれ並列に接続されたダイオードと、 前記第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との接続
   点と前記平滑コンデンサの一方の端子との間に接続され
   たトランスの１次巻線とコンデンサとの直列回路と、 該トランスの２次巻線に接続されると共にその出力側に
   負荷が接続される整流平滑回路と、 該整流平滑回路の出力電圧を検出して当該出力電圧が所
   定の電圧になるように前記第１および第２のスイッチ素
   子を制御する制御回路と、 前記全波整流器と前記平滑コンデンサとの間に接続され
   たインダクタと前記トランスの制御巻線との直列回路と
   を備えたスイッチング電源。
6. 【請求項６】 交流電源に接続された全波整流器と、 該全波整流器の出力端子間に接続された平滑コンデンサ
   と、 該平滑コンデンサの端子間に接続されたトランスの第１
   の１次巻線と第１のスイッチ素子との直列回路および前
   記トランスの第２の１次巻線と第２のスイッチ素子との
   直列回路と、 前記第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子にそ
   れぞれ並列に接続されたダイオードと、 前記トランスの２次巻線に接続されると共にその出力側
   に負荷が接続される整流平滑回路と、 該整流平滑回路の出力電圧を検出して当該出力電圧が所
   定の電圧になるように前記第１および第２のスイッチ素
   子を制御する制御回路と、 前記全波整流器と前記平滑コンデンサとの間に接続され
   たインダクタと前記トランスの制御巻線との直列回路と
   を備えたスイッチング電源。
7. 【請求項７】 前記トランスの制御巻線に直列に接続さ
   れたコンデンサと、該制御巻線とコンデンサとの直列回
   路に並列に接続されたダイオードとを備えた請求項４，
   ５または６記載のスイッチング電源。
8. 【請求項８】 前記第１のスイッチ素子および第２のス
   イッチ素子にそれぞれ並列に接続されたコンデンサを備
   えた請求項４，５，６または７記載のスイッチング電
   源。
9. 【請求項９】 交流電源に接続された全波整流器と、 該全波整流器の出力端子間に接続された第１の平滑コン
   デンサと第２の平滑コンデンサとの直列回路と、 該第１の平滑コンデンサと第２の平滑コンデンサとの直
   列回路に並列に接続された第１のスイッチ素子と第２の
   スイッチ素子との直列回路と、 前記第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子にそ
   れぞれ並列に接続されたダイオードと、 前記第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との接続
   点と前記平滑コンデンサの一方の端子との間に接続され
   たトランスの１次巻線とコンデンサとの直列回路と、 該トランスの２次巻線に接続されると共にその出力側に
   負荷が接続される整流平滑回路と、 該整流平滑回路の出力電圧を検出して当該出力電圧が所
   定の電圧になるように前記第１および第２のスイッチ素
   子を制御する制御回路と、 前記全波整流器の一方の出力端子と前記第１の平滑コン
   デンサと第２の平滑コンデンサとの直列回路の一方の端
   子間に接続された第１のインダクタと前記トランスの第
   １の制御巻線との直列回路と、 前記全波整流器の他方の出力端子と前記第１の平滑コン
   デンサと第２の平滑コンデンサとの直列回路の他方の端
   子間に接続された第２のインダクタと前記トランスの第
   ２の制御巻線との直列回路と、 前記交流電源の一方の端子と前記第１の平滑コンデンサ
   と第２の平滑コンデンサとの接続点との間に接続された
   スイッチとを備えたスイッチング電源。
10. 【請求項１０】前記トランスの第１の制御巻線および第
    ２の制御巻線にそれぞれ直列に接続されたコンデンサ
    と、該第１の制御巻線とコンデンサとの直列回路および
    該第２の制御巻線とコンデンサとの直列回路にそれぞれ
    並列に接続されたダイオードとを備えた請求項９記載の
    スイッチング電源。
11. 【請求項１１】前記第１のスイッチ素子および第２のス
    イッチ素子にそれぞれ並列に接続されたコンデンサを備
    えた請求項９または１０記載のスイッチング電源。