JPH09131055A - Switching regulator - Google Patents
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- JPH09131055A JPH09131055A JP28523195A JP28523195A JPH09131055A JP H09131055 A JPH09131055 A JP H09131055A JP 28523195 A JP28523195 A JP 28523195A JP 28523195 A JP28523195 A JP 28523195A JP H09131055 A JPH09131055 A JP H09131055A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、入力する交流電
流の導通角を広くして力率を改善したスイッチングレギ
ュレータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching regulator in which a conduction angle of an alternating current to be inputted is widened to improve a power factor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器の直流電源としてスイッ
チングレギュレータのような直流電源装置が多用される
ようになってきた。一般に、このような直流電源装置
は、交流電源から入力する交流電力を、ダイオードブリ
ッジなどの全波整流回路によって整流したのち、平滑回
路によって平滑する。2. Description of the Related Art In recent years, a DC power supply device such as a switching regulator has been widely used as a DC power supply for electronic equipment. Generally, such a DC power supply device rectifies AC power input from an AC power supply using a full-wave rectifier circuit such as a diode bridge, and then smoothes the AC power using a smoothing circuit.
【0003】初段に平滑コンデンサを用いた平滑回路す
なわちコンデンサ入力型平滑回路は、出力電圧に含まれ
るリップル電圧を小さくするために、平滑コンデンサの
容量を大きくする必要があるが、容量をあまり大きくす
ると、平滑コンデンサに流入する電流のピーク値が大き
くなって力率が低下するとともに、充放電電流と内部損
失とによって発熱し、その寿命を短くする。In a smoothing circuit using a smoothing capacitor in the first stage, that is, a capacitor input type smoothing circuit, it is necessary to increase the capacity of the smoothing capacitor in order to reduce the ripple voltage included in the output voltage. , The peak value of the current flowing into the smoothing capacitor increases and the power factor decreases, and heat is generated due to the charging / discharging current and the internal loss, and the life thereof is shortened.
【0004】さらに、無効電力が大きいために入力電流
も大きくなり、スイッチング周波数及びその高調波によ
るノイズが大きくなるから、直流電源装置ばかりでなく
交流電源を共用する他の機器にも悪影響を及ぼすという
問題がある。そのため、大容量のノイズフィルタ回路を
付加するなどの対策が必要になる。このような力率の低
下に起因する種々の問題に対処するために、チョーク入
力型平滑回路を用いて力率を改善することが知られてい
る。Furthermore, since the reactive power is large, the input current is also large, and the noise due to the switching frequency and its harmonics is large, so that not only the DC power supply device but also other devices sharing the AC power supply are adversely affected. There's a problem. Therefore, it is necessary to take measures such as adding a large capacity noise filter circuit. It is known to improve the power factor using a choke input type smoothing circuit in order to cope with various problems caused by such a decrease in the power factor.
【0005】図5は、一般的なチョーク入力型平滑回路
を用いたスイッチングレギュレータの構成の一例を示す
回路図である。図5において、交流電源11からの交流
電力がダイオードブリッジ12の入力端子12a,12
b間に入力され、その正負の出力端子12c,12d間
から全波整流された脈流波形の直流電力が出力される。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching regulator using a general choke input type smoothing circuit. In FIG. 5, the AC power from the AC power supply 11 is applied to the input terminals 12 a, 12 of the diode bridge 12.
DC power having a pulsating flow waveform that is input to the terminal b and is full-wave rectified is output from the positive and negative output terminals 12c and 12d.
【0006】ダイオードブリッジ12の正の出力端子1
2cにはチョークコイルCH5の一端が、その他端には
平滑コンデンサC5の正の端子が、該平滑コンデンサC
5の負の端子はダイオードブリッジ12の負の出力端子
12dにそれぞれ接続されている。これらのチョークコ
イルCH5と平滑コンデンサC5とによってチョーク入
力型の平滑回路13が構成されている。Positive output terminal 1 of diode bridge 12
2c has one end of the choke coil CH5 and the other end thereof having a positive terminal of the smoothing capacitor C5,
The negative terminals of 5 are connected to the negative output terminals 12d of the diode bridge 12, respectively. The choke coil CH5 and the smoothing capacitor C5 form a choke input type smoothing circuit 13.
【0007】スイッチングレギュレータはダイオードブ
リッジ12と、チョーク入力型の平滑回路13と、DC
−DCコンバータ14とによって構成され、DC−DC
コンバータ14の出力端子14c,14dに接続される
図示しない負荷に2次直流電力が供給される。The switching regulator includes a diode bridge 12, a choke input type smoothing circuit 13, a DC
-DC converter 14 and DC-DC
Secondary DC power is supplied to a load (not shown) connected to the output terminals 14c and 14d of the converter 14.
【0008】図5に示したスイッチングレギュレータに
おいて、ダイオードブリッジ12からコンデンサC5へ
の充電電流は、チョークコイルCH5のインダクタンス
の値に応じてピーク値が抑えられると共に、充電電流が
流れる時間すなわち導通角が広くなる。したがって、コ
ンデンサC5に流れる充電電流がチョークコイルCH5
によっても平滑され、力率が改善される。In the switching regulator shown in FIG. 5, the charging current from the diode bridge 12 to the capacitor C5 has its peak value suppressed according to the value of the inductance of the choke coil CH5, and the charging current flowing time, that is, the conduction angle. Get wider Therefore, the charging current flowing through the capacitor C5 is the choke coil CH5.
Is also smoothed and the power factor is improved.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなチョーク入力型平滑回路を用いたスイッチングレギ
ュレータでは、商用電源又はその2倍の周波数で使用さ
れるから、チョークコイルCH5は数mH以上の大きな
インダクタンスを必要とし、形状が大きくなって重量が
重くなり、小型の民生用電子機器にはあまり使用されて
いないのが現状である。However, in a switching regulator using such a choke input type smoothing circuit, the choke coil CH5 has a large inductance of several mH or more because it is used at a commercial power source or at a frequency twice that of the commercial power source. However, the size of the device is large and the weight is heavy, and it is not used in small consumer electronic devices.
【0010】さらに、大きなインダクタンスのためにコ
イルの巻数が多くなり、巻線の抵抗によるライン間の電
圧降下が大きい。また、電流の位相の遅れが、逆に力率
を低下させる原因となっていた。このように、チョーク
入力型平滑回路は、力率を改善する反面、大型化,高価
格化する欠点を有している。Further, since the large inductance increases the number of turns of the coil, the voltage drop between lines due to the resistance of the winding is large. In addition, the delay of the phase of the current has been a cause of decreasing the power factor. As described above, the choke input type smoothing circuit has the drawbacks of increasing the size and cost while improving the power factor.
【0011】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、スイッチングレギュレータを、大型化,高価格
化することなく、入力電流の導通角を広げてピーク電流
を抑え、力率を改善することを目的とする。The present invention has been made in view of the above point, and the conduction angle of the input current is expanded to suppress the peak current and the power factor is improved without increasing the size and cost of the switching regulator. The purpose is to
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、交流電源から入力する交流電力を1次直
流電力に変換する全波整流回路と、1次直流電力をトラ
ンスの1次巻線とスイッチング素子との直列回路に入力
してスイッチングすることにより2次直流電力に変換し
て出力するDC−DCコンバータとからなるスイッチン
グレギュレータにおいて、DC−DCコンバータのトラ
ンスの1次巻線とスイッチング素子との直列回路に並列
に平滑コンデンサを接続し、それぞれ次のようにしたも
のである。In order to achieve the above object, the present invention provides a full-wave rectifier circuit for converting AC power input from an AC power supply into primary DC power and a primary DC power of a transformer. A switching regulator including a DC-DC converter that outputs a converted DC secondary power by inputting to a series circuit of a winding and a switching element for switching, and a primary winding of a transformer of the DC-DC converter. A smoothing capacitor is connected in parallel to the series circuit with the switching element, and each is configured as follows.
【0013】すなわち、全波整流回路の一方の出力端に
チョークコイルの一端を接続し、平滑コンデンサとトラ
ンスの1次巻線との接続点とチョークコイルの他端との
間に、平滑コンデンサを充電する向きに第1のダイオー
ドを接続し、トランスの1次巻線とスイッチング素子と
の接続点とチョークコイルの他端との間に、スイッチン
グ素子がオンの時に該スイッチング素子に電流を流す向
きに第2のダイオードを接続したものである。That is, one end of the choke coil is connected to one output end of the full-wave rectifier circuit, and a smoothing capacitor is provided between the connection point between the smoothing capacitor and the primary winding of the transformer and the other end of the choke coil. A direction in which the first diode is connected in the charging direction, and a current flows through the switching element when the switching element is on, between the connection point between the primary winding of the transformer and the switching element and the other end of the choke coil. Is connected to the second diode.
【0014】あるいは、全波整流回路の一方の出力端に
第1のチョークコイルの一端を接続し、平滑コンデンサ
とトランスの1次巻線との接続点と第1のチョークコイ
ルの他端との間に、平滑コンデンサを充電する向きに第
1のダイオードを第2のチョークコイルと直列に接続
し、トランスの1次巻線とスイッチング素子との接続点
と第1のチョークコイルの他端との間に、スイッチング
素子がオンの時に該スイッチング素子に電流を流す向き
に第2のダイオードを接続したものである。Alternatively, one end of the first choke coil is connected to one output end of the full-wave rectifier circuit, and the connection point between the smoothing capacitor and the primary winding of the transformer and the other end of the first choke coil are connected. In between, the first diode is connected in series with the second choke coil so as to charge the smoothing capacitor, and the connection point between the primary winding of the transformer and the switching element and the other end of the first choke coil are connected. In between, a second diode is connected so that a current flows through the switching element when the switching element is on.
【0015】上記のスイッチングレギュレータにおい
て、第1及び第2のチョークコイルを互いに磁気結合さ
せるとよい。In the above switching regulator, the first and second choke coils may be magnetically coupled to each other.
【0016】さらに、全波整流回路の両出力端間、平滑
コンデンサの両端子間のうち少くとも1個所にスイッチ
ングによる高周波ノイズをバイパスさせるための小容量
のコンデンサを設けてもよい。Furthermore, a small-capacity capacitor for bypassing high-frequency noise due to switching may be provided at least at one position between both output terminals of the full-wave rectifier circuit and between both terminals of the smoothing capacitor.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら具体的に説明する。図1は、この発明
の第1の実施の形態であるスイッチングレギュレータの
構成の一例を示す回路図である。図1に示したスイッチ
ングレギュレータは、全波整流回路であるダイオードブ
リッジ2と、DC−DCコンバータ4と、その両者の間
に設けた力率を改善する作用を有する平滑部3とにより
構成されている。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching regulator that is a first embodiment of the present invention. The switching regulator shown in FIG. 1 includes a diode bridge 2 which is a full-wave rectifier circuit, a DC-DC converter 4, and a smoothing section 3 which is provided between the two and has a function of improving a power factor. There is.
【0018】平滑部3は、DC−DCコンバータ4のト
ランス5の1次巻線Npとスイッチング素子であるトラ
ンジスタ(又はFET)Qとが接続点Zで接続された直
列回路に、接続点Y,Y′で並列に接続した平滑コンデ
ンサC1と、ダイオードブリッジ2の正の出力端子2c
に一端が接続された高周波用のチョークコイルCHと、
チョークコイルCHの他端Xと接続点Yとの間に接続さ
れ、電流がXからYに流れて平滑コンデンサC1を充電
する第1のダイオードD1と、他端Xと接続点Zとの間
に電流がXからZに流れる向きに接続された第2のダイ
オードD2とからなっている。The smoothing section 3 is connected to a series circuit in which the primary winding Np of the transformer 5 of the DC-DC converter 4 and a transistor (or FET) Q, which is a switching element, are connected at a connection point Z, a connection point Y, A smoothing capacitor C1 connected in parallel with Y'and a positive output terminal 2c of the diode bridge 2.
A choke coil CH for high frequency whose one end is connected to
A first diode D1 connected between the other end X of the choke coil CH and a connection point Y, and a current flows from X to Y to charge the smoothing capacitor C1, and between the other end X and the connection point Z. The second diode D2 is connected so that the current flows from X to Z.
【0019】DC−DCコンバータ4は、図示しないス
イッチング制御回路が出力する高周波の駆動パルスに応
じてオン・オフするトランジスタQと、正負の入力端子
4a,4bの間にトランジスタQとの直列回路を形成し
て接続された1次巻線Npを備えた高周波用のトランス
5と、スイッチングによってトランス5の2次巻線Ns
に誘起された2次交流電力を整流平滑して、正負の出力
端子4c,4dから図示しない負荷に出力する2次整流
平滑回路6とからなっている。The DC-DC converter 4 includes a transistor Q that is turned on / off in response to a high frequency drive pulse output from a switching control circuit (not shown), and a series circuit of a transistor Q between the positive and negative input terminals 4a and 4b. A high frequency transformer 5 having a primary winding Np formed and connected thereto, and a secondary winding Ns of the transformer 5 by switching.
And a secondary rectifying / smoothing circuit 6 for rectifying and smoothing the secondary AC power induced in the output and outputting it to the load (not shown) from the positive and negative output terminals 4c and 4d.
【0020】図示しないスイッチング制御回路は、出力
端子4c,4d間の出力電圧を検出して、出力電圧が予
め設定した電圧になるように駆動パルスのデューティ比
を制御する。スイッチング制御回路及び2次整流平滑回
路6は従来のものと変らないから、その回路図及び詳し
い説明は省略する。A switching control circuit (not shown) detects the output voltage between the output terminals 4c and 4d and controls the duty ratio of the drive pulse so that the output voltage becomes a preset voltage. Since the switching control circuit and the secondary rectifying / smoothing circuit 6 are the same as those of the conventional one, their circuit diagram and detailed description are omitted.
【0021】図1において、交流電源1からの交流電力
はダイオードブリッジ2の入力端子2a,2b間に入力
され、その正負の出力端子2c,2d間からは全波整流
された脈流(正弦波の絶対値の)波形の1次直流電力が
出力される。交流電源オンの直後はスイッチング制御回
路が作動しないから、トランジスタQはオフのままであ
り、1次直流電力はチョークコイルCH,第1のダイオ
ードD1を介して平滑コンデンサC1を充電し、平滑コ
ンデンサC1の端子間電圧が或る程度上ってから、スイ
ッチングが開始される。In FIG. 1, the AC power from the AC power supply 1 is input between the input terminals 2a and 2b of the diode bridge 2, and the full-wave rectified pulsating current (sine wave) is output from between the positive and negative output terminals 2c and 2d. The primary DC power of the waveform (of absolute value of) is output. Since the switching control circuit does not operate immediately after the AC power supply is turned on, the transistor Q remains off, and the primary DC power charges the smoothing capacitor C1 via the choke coil CH and the first diode D1 and the smoothing capacitor C1. The switching is started after the voltage between the terminals has risen to some extent.
【0022】スイッチング開始後は、−ラインを基準の
0V、ダイオードブリッジ2の出力電圧の瞬時値をV
i、平滑コンデンサC1の端子間電圧をVcとして、D
C−DCコンバータ4のトランジスタQがオンの時は接
続点Z、従ってダイオードD2を介して接続点Xがそれ
ぞれ0Vになるから、瞬時値Viが僅かでも正であれ
ば、ダイオードブリッジ2の出力電流はチョークコイル
CH,ダイオードD2を流れて、チョークコイルCHを
励磁(磁気エネルギとして蓄積)する。After the switching is started, the − line is used as a reference of 0 V, and the instantaneous value of the output voltage of the diode bridge 2 is V.
i, the voltage across the smoothing capacitor C1 is Vc, and D
When the transistor Q of the C-DC converter 4 is on, the connection point Z, and therefore the connection point X via the diode D2, respectively becomes 0 V. Therefore, if the instantaneous value Vi is slightly positive, the output current of the diode bridge 2 Flows through the choke coil CH and the diode D2 to excite the choke coil CH (store it as magnetic energy).
【0023】同時に、平滑コンデンサC1の放電電流が
トランス5の1次巻線Npに流れて2次巻線Nsに交流
電力を誘起し、2次直流電力に変換されて出力端子4
c,4dから負荷に供給される。この時に、接続点Yの
電圧はVcであるから、接続点X(チョークコイルCH
の他端)の0Vより高くなるが、ダイオードD1が作用
して、平滑コンデンサC1の放電電流がYからXに逆流
することはない。At the same time, the discharge current of the smoothing capacitor C1 flows into the primary winding Np of the transformer 5 to induce AC power in the secondary winding Ns, is converted into secondary DC power, and is output to the output terminal 4
It is supplied to the load from c and 4d. At this time, since the voltage at the connection point Y is Vc, the connection point X (the choke coil CH
However, the discharge current of the smoothing capacitor C1 does not flow backward from Y to X due to the action of the diode D1.
【0024】トランジスタQがオフになると、接続点X
の電圧はチョークコイルCHに発生した逆起電力の電圧
とダイオードブリッジ2の瞬時値Viとが加わった値に
なるから、その値が平滑コンデンサC1の端子間電圧V
cより高ければ、励磁エネルギが再変換された電流はダ
イオードD1,平滑コンデンサC1,ダイオードブリッ
ジ2を通って流れ、平滑コンデンサC1を充電する。When the transistor Q is turned off, the connection point X
Is a value obtained by adding the voltage of the counter electromotive force generated in the choke coil CH and the instantaneous value Vi of the diode bridge 2, and the value is the voltage V between the terminals of the smoothing capacitor C1.
If it is higher than c, the current whose excitation energy is reconverted flows through the diode D1, the smoothing capacitor C1, and the diode bridge 2 to charge the smoothing capacitor C1.
【0025】すなわち、平滑コンデンサC1と、トラン
ス5の1次巻線NpとトランジスタQとの直列回路と
は、従来のスイッチングレギュレータの1次側回路と同
様な構成であるが、トランジスタQは同時に、チョーク
コイルCH,ダイオードD2とと共に構成する昇圧型チ
ョッパ回路のスイッチング素子をも兼ねているから、ダ
イオードブリッジ2の出力電圧の瞬時値Viが昇圧さ
れ、ダイオードD1を介して平滑コンデンサC1を充電
することになる。That is, the smoothing capacitor C1, the series circuit of the primary winding Np of the transformer 5 and the transistor Q has the same structure as the primary side circuit of the conventional switching regulator, but the transistor Q is Since it also serves as a switching element of the boost chopper circuit configured with the choke coil CH and the diode D2, the instantaneous value Vi of the output voltage of the diode bridge 2 is boosted and the smoothing capacitor C1 is charged through the diode D1. become.
【0026】したがって、交流電源1から入力する交流
電力の電圧の絶圧値が、平滑コンデンサC1の端子間電
圧Vcより低い期間中であっても、昇圧された電圧がV
cを超えていれば、交流電源1から交流電流が入力する
から、その導通角は昇圧比に応じて広くなり、ピーク電
流が抑えられて交流電源1への悪影響がなくなると共
に、力率が大幅に改善される。Therefore, even when the absolute value of the voltage of the AC power input from the AC power source 1 is lower than the inter-terminal voltage Vc of the smoothing capacitor C1, the boosted voltage is V.
If it exceeds c, the AC current is input from the AC power supply 1, so that the conduction angle becomes wider according to the step-up ratio, the peak current is suppressed, the AC power supply 1 is not adversely affected, and the power factor is significantly increased. To be improved.
【0027】しかも、図5に示した従来のチョーク入力
型平滑回路を用いたスイッチングレギュレータのチョー
クコイルCH5が、商用周波数(50〜60Hz)に対
応する低周波用の数mH以上のインダクタンスを有する
大型で重いものであるのに比べて、図1に示したスイッ
チングレギュレータのチョークコイルCHは、スイッチ
ング周波数(例えば500KHz級)に対応する高周波
用の数μH以下のインダクタンスがあればよい。Moreover, the choke coil CH5 of the switching regulator using the conventional choke input type smoothing circuit shown in FIG. 5 has a large inductance of several mH or more for low frequencies corresponding to the commercial frequency (50 to 60 Hz). However, the choke coil CH of the switching regulator shown in FIG. 1 needs to have an inductance of several μH or less for high frequencies corresponding to the switching frequency (for example, 500 KHz class).
【0028】そのため、安価で小型軽量のチョークコイ
ルCHを用いながら、従来のチョーク入力型平滑回路を
使用したスイッチングレギュレータと同様か、又はそれ
以上に力率が改善される。さらに、小型で巻数も少くて
済むから、巻線の抵抗によるライン間の電圧降下は問題
にならないし、入力交流電流の位相遅れによる力率低下
も生じない。Therefore, while using the inexpensive, small and lightweight choke coil CH, the power factor is improved to the same level as or higher than that of the conventional switching regulator using the choke input type smoothing circuit. Furthermore, since it is small and the number of turns is small, the voltage drop between the lines due to the resistance of the winding does not become a problem, and the power factor does not decrease due to the phase delay of the input AC current.
【0029】図2は、この発明の第2の実施の形態であ
るスイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図
であり、図1に示したスイッチングレギュレータと同一
部分には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching regulator according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those of the switching regulator shown in FIG. Detailed explanation is omitted.
【0030】図2に示したスイッチングレギュレータの
平滑部3aが図1に示したスイッチングレギュレータの
平滑部3と異なる所は、チョークコイルCHを第1のチ
ョークコイルCH1(同じものでよい)とし、接続点X
及び接続点Yの間に、第1のダイオードD1に代えて、
そのダイオードD1と第2のチョークコイルであるチョ
ークコイルCH2との直列回路を設けたことである。The smoothing part 3a of the switching regulator shown in FIG. 2 differs from the smoothing part 3 of the switching regulator shown in FIG. 1 in that the choke coil CH is the first choke coil CH1 (the same one may be used) and the connection is made. Point X
And between the connection point Y, instead of the first diode D1,
The series circuit of the diode D1 and the choke coil CH2 which is the second choke coil is provided.
【0031】このように、平滑コンデンサC1の充電回
路に高周波用のチョークコイルCH2を加えたことによ
り、充電回路に流れる平滑コンデンサC1の充電電流が
スイッチングによるオン・オフ波形に比べて平滑化され
るから、高周波ノイズが減少すると共に、導通角がより
広がってピーク電流が減り、力率がさらに良くなるとい
う効果が得られる。As described above, by adding the high frequency choke coil CH2 to the charging circuit of the smoothing capacitor C1, the charging current of the smoothing capacitor C1 flowing in the charging circuit is smoothed as compared with the on / off waveform by switching. As a result, it is possible to obtain an effect that the high frequency noise is reduced, the conduction angle is further widened, the peak current is reduced, and the power factor is further improved.
【0032】図3は、この発明の第3の実施の形態であ
るスイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図
であり、図1及び図2に示したスイッチングレギュレー
タと同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略す
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching regulator according to a third embodiment of the present invention. The same parts as those of the switching regulator shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals. Therefore, detailed description is omitted.
【0033】図3に示したスイッチングレギュレータの
平滑部3bが図2に示したスイッチングレギュレータの
平滑部3aと異なる所は、第1及び第2のチョークコイ
ルCH1,CH2をそれぞれ第1及び第2のコイルL
1,L2に置き換え、該コイルL1,L2を互いに磁気
結合させたこと、すなわち第1及び第2のコイルL1,
L2を同一のコアに巻いた1個の高周波用のチョークト
ランスCTRを設けたことである。The smoothing section 3b of the switching regulator shown in FIG. 3 differs from the smoothing section 3a of the switching regulator shown in FIG. 2 in that the first and second choke coils CH1 and CH2 are respectively connected to the first and second choke coils CH1 and CH2. Coil L
1, L2, and the coils L1, L2 are magnetically coupled to each other, that is, the first and second coils L1,
This is to provide one high frequency choke transformer CTR in which L2 is wound around the same core.
【0034】このチョークトランスCTRは、DC−D
Cコンバータ4のトランジスタQがオンの時に、第1の
コイルL1に流れる電流によって励磁され、トランジス
タQがオフになると、励磁エネルギが再変換された電流
が第2のコイルL2から第1のダイオードD1を介して
平滑コンデンサC1に流れて、該平滑コンデンサC1を
充電する。したがって、その作用及び効果は、図2に示
したスイッチングレギュレータの平滑部3aと同様であ
る。This choke transformer CTR is a DC-D.
When the transistor Q of the C converter 4 is turned on, the current is excited by the current flowing through the first coil L1, and when the transistor Q is turned off, the excited energy is reconverted to generate a current from the second coil L2 through the first diode D1. To the smoothing capacitor C1 to charge the smoothing capacitor C1. Therefore, the operation and effect are similar to those of the smoothing unit 3a of the switching regulator shown in FIG.
【0035】図4は、この発明の他の実施の形態である
スイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路図で
あり、図1に示したスイッチングレギュレータに高周波
ノイズをバイパスさせるための小容量のコンデンサを設
けたものであるから、同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching regulator according to another embodiment of the present invention. The switching regulator shown in FIG. 1 has a small capacity capacitor for bypassing high frequency noise. Since they are provided, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0036】高周波バイパス用のコンデンサCpを、図
4に破線で示したように、ダイオードブリッジ2の正負
の出力端子2c,2d間、又は平滑コンデンサC1の両
端子間(すなわちDC−DCコンバータ4の正負の入力
端子4a,4b間)のうち、少くともその1個所に設け
ることにより、スイッチングによる高周波ノイズを大幅
に抑制することが出来る。As shown by a broken line in FIG. 4, the high frequency bypass capacitor Cp is connected between the positive and negative output terminals 2c and 2d of the diode bridge 2 or between both terminals of the smoothing capacitor C1 (that is, the DC-DC converter 4). By providing at least one of the positive and negative input terminals 4a and 4b), high frequency noise due to switching can be significantly suppressed.
【0037】図2及び図3に示した第2及び第3の実施
の形態であるスイッチングレギュレータにおいても、図
4に示したものと同様に高周波バイパス用のコンデンサ
Cpを設けることにより、同様な効果が得られる。この
ように高周波ノイズを抑制することにより、EMI(E
lectoro−Magnetic Interfer
ence)すなわち電磁波障害を防止することが出来
る。Also in the switching regulators of the second and third embodiments shown in FIGS. 2 and 3, similar effects to those of the switching regulator shown in FIG. 4 are provided by providing the high frequency bypass capacitor Cp. Is obtained. By suppressing high frequency noise in this way, EMI (E
retro-Magnetic Interferer
It is possible to prevent electromagnetic interference.
【0038】以上、図1乃至図4に示して説明した実施
の形態は、すべて+のライン側にチョークコイルCH,
第1のチョークコイルCH1,チョークトランスCTR
の第1のコイルL1を接続した例であったが、これらの
チョークコイル類を−のライン側に設けても、有極性の
各素子の極性を反転すれば、この発明を適用出来ること
はいうまでもない。In the above-described embodiments shown in FIGS. 1 to 4, the choke coil CH,
First choke coil CH1, choke transformer CTR
However, even if these choke coils are provided on the negative line side, the present invention can be applied by reversing the polarity of each polar element. There is no end.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるス
イッチングレギュレータは、大型化,高価格化すること
なく、入力電流の導通角を広げてピーク電流を抑え、力
率を改善することが出来る。As described above, the switching regulator according to the present invention can widen the conduction angle of the input current, suppress the peak current, and improve the power factor without increasing the size and cost.
【図1】この発明の第1の実施の形態であるスイッチン
グレギュレータの構成の一例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching regulator that is a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の第2の実施の形態であるスイッチン
グレギュレータの構成の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching regulator that is a second embodiment of the present invention.
【図3】この発明の第3の実施の形態であるスイッチン
グレギュレータの構成の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching regulator that is a third embodiment of the present invention.
【図4】この発明の他の実施の形態であるスイッチング
レギュレータの構成の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a switching regulator according to another embodiment of the present invention.
【図5】従来のチョーク入力型平滑回路を用いたスイッ
チングレギュレータの一例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a switching regulator using a conventional choke input type smoothing circuit.
1:交流電源 2:ダイオードブリッジ(全波整流回路) 3,3a,3b,3c:平滑部 4:DC−DCコンバータ C1:平滑コンデンサ Cp:小容量のコンデンサ CH:チョークコイル CH1:第1のチョークコイル CH2:第2のチョークコイル CTR:チョークトランス D1:第1のダイオード D2:第2のダイオード 1: AC power supply 2: Diode bridge (full-wave rectification circuit) 3, 3a, 3b, 3c: Smoothing part 4: DC-DC converter C1: Smoothing capacitor Cp: Small-capacity capacitor CH: Choke coil CH1: First choke Coil CH2: second choke coil CTR: choke transformer D1: first diode D2: second diode
Claims (4)
流電力に変換する全波整流回路と、前記1次直流電力を
トランスの1次巻線とスイッチング素子との直列回路に
入力してスイッチングすることにより2次直流電力に変
換して出力するDC−DCコンバータとからなるスイッ
チングレギュレータにおいて、 前記DC−DCコンバータのトランスの1次巻線とスイ
ッチング素子との直列回路に並列に平滑コンデンサを接
続し、 前記全波整流回路の一方の出力端にチョークコイルの一
端を接続し、 前記平滑コンデンサと前記トランスの1次巻線との接続
点と前記チョークコイルの他端との間に、前記平滑コン
デンサを充電する向きに第1のダイオードを接続し、 前記トランスの1次巻線とスイッチング素子との接続点
と前記チョークコイルの他端との間に、前記スイッチン
グ素子がオンの時に該スイッチング素子に電流を流す向
きに第2のダイオードを接続したことを特徴とするスイ
ッチングレギュレータ。1. A full-wave rectifier circuit for converting AC power input from an AC power supply into primary DC power, and switching by inputting the primary DC power into a series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element. In a switching regulator including a DC-DC converter that converts the secondary DC power to output the DC power, a smoothing capacitor is connected in parallel to the series circuit of the primary winding of the transformer of the DC-DC converter and the switching element. Then, one end of a choke coil is connected to one output end of the full-wave rectification circuit, and the smoothing is provided between a connection point between the smoothing capacitor and the primary winding of the transformer and the other end of the choke coil. A first diode is connected in a direction to charge a capacitor, a connection point between the primary winding of the transformer and a switching element, and the choke coil. Between the other end, the switching regulator, wherein the switching element connects the second diode in a direction of supplying a current to the switching element when turned on.
流電力に変換する全波整流回路と、前記1次直流電力を
トランスの1次巻線とスイッチング素子との直列回路に
入力してスイッチングすることにより2次直流電力に変
換して出力するDC−DCコンバータとからなるスイッ
チングレギュレータにおいて、 前記DC−DCコンバータのトランスの1次巻線とスイ
ッチング素子との直列回路に並列に平滑コンデンサを接
続し、 前記全波整流回路の一方の出力端に第1のチョークコイ
ルの一端を接続し、 前記平滑コンデンサと前記トランスの1次巻線との接続
点と前記第1のチョークコイルの他端との間に、前記平
滑コンデンサを充電する向きに第1のダイオードを第2
のチョークコイルと直列に接続し、 前記トランスの1次巻線とスイッチング素子との接続点
と前記第1のチョークコイルの他端との間に、前記スイ
ッチング素子がオンの時に該スイッチング素子に電流を
流す向きに第2のダイオードを接続したことを特徴とす
るスイッチングレギュレータ。2. A full-wave rectifier circuit for converting AC power input from an AC power supply into primary DC power, and switching by inputting the primary DC power to a series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element. In a switching regulator including a DC-DC converter that converts the secondary DC power to output the DC power, a smoothing capacitor is connected in parallel to the series circuit of the primary winding of the transformer of the DC-DC converter and the switching element. Then, one end of the first choke coil is connected to one output end of the full-wave rectification circuit, and the connection point between the smoothing capacitor and the primary winding of the transformer and the other end of the first choke coil are connected. Between the first diode and the second diode in the direction of charging the smoothing capacitor.
Connected in series with the choke coil of, and between the connection point between the primary winding of the transformer and the switching element and the other end of the first choke coil, a current flows through the switching element when the switching element is on. A switching regulator in which a second diode is connected in a direction in which the current flows.
タにおいて、 前記第1及び第2のチョークコイルが互いに磁気結合さ
れたものであることを特徴とするスイッチングレギュレ
ータ。3. The switching regulator according to claim 2, wherein the first and second choke coils are magnetically coupled to each other.
スイッチングレギュレータにおいて、 前記全波整流回路の両出力端間、前記平滑コンデンサの
両端子間のうち少くとも1個所にスイッチングによる高
周波ノイズをバイパスさせるための小容量のコンデンサ
を設けたことを特徴とするスイッチングレギュレータ。4. The switching regulator according to claim 1, wherein a high frequency caused by switching is provided in at least one of the output terminals of the full-wave rectifier circuit and the terminals of the smoothing capacitor. A switching regulator characterized by having a small-capacity capacitor for bypassing noise.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28523195A JP3453465B2 (en) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28523195A JP3453465B2 (en) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | Switching regulator |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09131055A true JPH09131055A (en) | 1997-05-16 |
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ID=17688816
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3453465B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6717827B2 (en) | 2001-12-21 | 2004-04-06 | Fuji Electric Co., Ltd | Switching power supply |
JP2006115600A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Switching power supply |
US7206209B2 (en) | 2003-02-06 | 2007-04-17 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | Switching power supply apparatus with error amplification control |
JP2012200082A (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Nichicon Corp | Snubber circuit and step-up chopper circuit having the snubber circuit |
-
1995
- 1995-11-01 JP JP28523195A patent/JP3453465B2/en not_active Expired - Fee Related
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US7206209B2 (en) | 2003-02-06 | 2007-04-17 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | Switching power supply apparatus with error amplification control |
JP2006115600A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Switching power supply |
JP2012200082A (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Nichicon Corp | Snubber circuit and step-up chopper circuit having the snubber circuit |
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