JPH11225481A - 自励共振型電源回路 - Google Patents
自励共振型電源回路Info
- Publication number
- JPH11225481A JPH11225481A JP10041308A JP4130898A JPH11225481A JP H11225481 A JPH11225481 A JP H11225481A JP 10041308 A JP10041308 A JP 10041308A JP 4130898 A JP4130898 A JP 4130898A JP H11225481 A JPH11225481 A JP H11225481A
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- JP
- Japan
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- power supply
- circuit
- winding
- self
- supply circuit
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- Pending
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- Power Conversion In General (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自励共振型の電源回路において、交流出力電
圧に含まれる高調波を低減させる。 【解決手段】 インピーダンス値の低い負荷、具体的に
は蛍光表示管のフィラメントに交流電圧を供給するため
の出力端子２ａ、２ｂと、交流電圧が得られるトランス
Ｔの２次巻線Ｎ２の巻線端との間に、それぞれインダク
タンスＬ２、Ｌ３を接続する。インダクタンスＬ２、Ｌ
３の作用により、トランスＴの１次巻線Ｎ１と容量性イ
ンピーダンス回路Ｃｒｅによる並列共振回路のＱ値を高
める。これにより高周波ノイズ、高調波が１次側から２
次側へ漏出するのを抑制する。
圧に含まれる高調波を低減させる。 【解決手段】 インピーダンス値の低い負荷、具体的に
は蛍光表示管のフィラメントに交流電圧を供給するため
の出力端子２ａ、２ｂと、交流電圧が得られるトランス
Ｔの２次巻線Ｎ２の巻線端との間に、それぞれインダク
タンスＬ２、Ｌ３を接続する。インダクタンスＬ２、Ｌ
３の作用により、トランスＴの１次巻線Ｎ１と容量性イ
ンピーダンス回路Ｃｒｅによる並列共振回路のＱ値を高
める。これにより高周波ノイズ、高調波が１次側から２
次側へ漏出するのを抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管などの
負荷に対して交流電圧を供給するための自励共振型電源
回路に関し、電源回路から発せられるノイズを低減する
ための技術に関する。
負荷に対して交流電圧を供給するための自励共振型電源
回路に関し、電源回路から発せられるノイズを低減する
ための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流電圧を得るための電源回路として
は、ロイヤーの発振回路を応用した自励共振型の電源回
路が一般に良く知られている。この回路は構成が簡素で
あり、特にトランスの１次巻線に共振用のコンデンサを
並列接続することによって、トランスの２次巻線に正弦
波に近い波形の交流電圧が容易に得られるという特徴が
ある。このため現在では、自励共振型の電源回路は、多
種多様な負荷に交流電圧を供給するインバータ装置、あ
るいは電磁波障害を起こしにくいＤＣ−ＤＣコンバータ
装置等に利用されている。図２は、この自励共振型電源
回路の一例の回路を示しており、その構成は以下のよう
になっている。入力端子１をチョークコイルＬ１を介し
てトランスＴの１次巻線Ｎ１の中間タップに接続し、１
次巻線Ｎ１の両端は、それぞれトランジスタＱ１、Ｑ２
の主電流路を介してアースに接続する。
は、ロイヤーの発振回路を応用した自励共振型の電源回
路が一般に良く知られている。この回路は構成が簡素で
あり、特にトランスの１次巻線に共振用のコンデンサを
並列接続することによって、トランスの２次巻線に正弦
波に近い波形の交流電圧が容易に得られるという特徴が
ある。このため現在では、自励共振型の電源回路は、多
種多様な負荷に交流電圧を供給するインバータ装置、あ
るいは電磁波障害を起こしにくいＤＣ−ＤＣコンバータ
装置等に利用されている。図２は、この自励共振型電源
回路の一例の回路を示しており、その構成は以下のよう
になっている。入力端子１をチョークコイルＬ１を介し
てトランスＴの１次巻線Ｎ１の中間タップに接続し、１
次巻線Ｎ１の両端は、それぞれトランジスタＱ１、Ｑ２
の主電流路を介してアースに接続する。
【０００３】１次巻線Ｎ１に対して並列にコンデンサＣ
１、Ｃ２、Ｃ３からなる容量性インピーダンス回路Ｃｒ
ｅを接続し、コンデンサＣ１とＣ２の接続点をトランジ
スタＱ２のゲートに、コンデンサＣ２とＣ３の接続点を
トランジスタＱ１のゲートに接続する。トランジスタＱ
１、Ｑ２の各ゲートは、それぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２を介し
てアースに接続する。トランスＴの２次巻線Ｎ２の一
端、中間タップ、他端はそれぞれ出力端子２ａ、２ｂ、
２ｃに接続する。なお図２の回路では、入力端子１は高
電位側の直流電圧が供給される入力端子を想定してお
り、低電位側の入力端子はアースで代用し、その図示を
省略した。そして図２では、負荷に蛍光表示管を想定
し、上記構成を有する電源回路の出力端子２ａ、２ｂ間
にフィラメントＦＩＬを接続している。なお電源回路の
残りの出力端子２ｃについては、図示は省略するが蛍光
表示管の表示制御回路あるいは表示制御回路に駆動電源
を供給する別の電源回路の出力側と接続される。
１、Ｃ２、Ｃ３からなる容量性インピーダンス回路Ｃｒ
ｅを接続し、コンデンサＣ１とＣ２の接続点をトランジ
スタＱ２のゲートに、コンデンサＣ２とＣ３の接続点を
トランジスタＱ１のゲートに接続する。トランジスタＱ
１、Ｑ２の各ゲートは、それぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２を介し
てアースに接続する。トランスＴの２次巻線Ｎ２の一
端、中間タップ、他端はそれぞれ出力端子２ａ、２ｂ、
２ｃに接続する。なお図２の回路では、入力端子１は高
電位側の直流電圧が供給される入力端子を想定してお
り、低電位側の入力端子はアースで代用し、その図示を
省略した。そして図２では、負荷に蛍光表示管を想定
し、上記構成を有する電源回路の出力端子２ａ、２ｂ間
にフィラメントＦＩＬを接続している。なお電源回路の
残りの出力端子２ｃについては、図示は省略するが蛍光
表示管の表示制御回路あるいは表示制御回路に駆動電源
を供給する別の電源回路の出力側と接続される。
【０００４】以上のような回路構成とした電源回路の概
略の動作は以下のようになる。先ず、入力端子１に外部
より入力電圧が供給されると、トランジスタＱ１あるい
はトランジスタＱ２の一方が、抵抗Ｒ１あるいは抵抗Ｒ
２を介して順方向バイアスが提供されることにより導通
状態となる。トランジスタＱ１あるいはＱ２が導通する
ことによりトランスＴ１の１次巻線Ｎ１に電流が流れ、
１次巻線Ｎ１には電圧が現れる。ここで１次巻線Ｎ１の
端子間には容量性インピーダンス回路Ｃｒｅが接続され
ている。このため、１次巻線Ｎ１が有するインダクタン
スと容量性インピーダンス回路Ｃｒｅの総合合成容量と
で共振現象を生じ、１次巻線Ｎ１に現れる電圧はほぼ正
弦波状に変化する。この正弦波状に変化する電圧は、巻
線間の磁気結合により２次巻線Ｎ２にも誘導され、２次
巻線Ｎ２に誘導された電圧は外部負荷への電圧供給に利
用される。
略の動作は以下のようになる。先ず、入力端子１に外部
より入力電圧が供給されると、トランジスタＱ１あるい
はトランジスタＱ２の一方が、抵抗Ｒ１あるいは抵抗Ｒ
２を介して順方向バイアスが提供されることにより導通
状態となる。トランジスタＱ１あるいはＱ２が導通する
ことによりトランスＴ１の１次巻線Ｎ１に電流が流れ、
１次巻線Ｎ１には電圧が現れる。ここで１次巻線Ｎ１の
端子間には容量性インピーダンス回路Ｃｒｅが接続され
ている。このため、１次巻線Ｎ１が有するインダクタン
スと容量性インピーダンス回路Ｃｒｅの総合合成容量と
で共振現象を生じ、１次巻線Ｎ１に現れる電圧はほぼ正
弦波状に変化する。この正弦波状に変化する電圧は、巻
線間の磁気結合により２次巻線Ｎ２にも誘導され、２次
巻線Ｎ２に誘導された電圧は外部負荷への電圧供給に利
用される。
【０００５】また１次巻線Ｎ１の端子間に発生した電圧
は、容量性インピーダンス回路Ｃｒｅの内部においてコ
ンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３により分圧される。この分圧
電圧は帰還信号としてトランジスタＱ１、Ｑ２の各ゲー
トに入力され、トランジスタＱ１、Ｑ２は帰還信号に応
じて動作を行う。この１次巻線Ｎ１、容量性インピーダ
ンス回路Ｃｒｅ、トランジスタＱ１（あるいはＱ２）の
経路での信号還流により、図２の回路は自励発振動作を
行い、２次巻線Ｎ２からほぼ正弦波状に変化する交流電
圧が継続的に得られることになる。
は、容量性インピーダンス回路Ｃｒｅの内部においてコ
ンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３により分圧される。この分圧
電圧は帰還信号としてトランジスタＱ１、Ｑ２の各ゲー
トに入力され、トランジスタＱ１、Ｑ２は帰還信号に応
じて動作を行う。この１次巻線Ｎ１、容量性インピーダ
ンス回路Ｃｒｅ、トランジスタＱ１（あるいはＱ２）の
経路での信号還流により、図２の回路は自励発振動作を
行い、２次巻線Ｎ２からほぼ正弦波状に変化する交流電
圧が継続的に得られることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図２中では
電源回路の出力端子２ａ、２ｂ間に蛍光表示管のフィラ
メントＦＩＬを接続している。このフィラメントＦＩＬ
は一般にインピーダンス値が低いという特徴がある。図
２に示す構成の電源回路では、インピーダンス値の低い
負荷を２次巻線Ｎ２に接続した場合、インピーダンス値
が低いほど、１次巻線Ｎ１と容量性インピーダンス回路
Ｃｒｅによる並列共振回路部分のＱ値（負荷Ｑ）を低下
させるという現象を引き起こす。図２の電源回路は共振
現象を利用して発振する回路ではあるが、トランジスタ
のオンオフ動作に伴って発振周波数よりも高周波のノイ
ズを生じることは避けられない。Ｑ値の低い並列共振回
路は高周波ノイズに対する選択能力が低く、そのために
高周波ノイズが２次巻線Ｎ２に漏れ出てしまい、交流出
力電圧に大量の高調波が重畳されるという問題があっ
た。
電源回路の出力端子２ａ、２ｂ間に蛍光表示管のフィラ
メントＦＩＬを接続している。このフィラメントＦＩＬ
は一般にインピーダンス値が低いという特徴がある。図
２に示す構成の電源回路では、インピーダンス値の低い
負荷を２次巻線Ｎ２に接続した場合、インピーダンス値
が低いほど、１次巻線Ｎ１と容量性インピーダンス回路
Ｃｒｅによる並列共振回路部分のＱ値（負荷Ｑ）を低下
させるという現象を引き起こす。図２の電源回路は共振
現象を利用して発振する回路ではあるが、トランジスタ
のオンオフ動作に伴って発振周波数よりも高周波のノイ
ズを生じることは避けられない。Ｑ値の低い並列共振回
路は高周波ノイズに対する選択能力が低く、そのために
高周波ノイズが２次巻線Ｎ２に漏れ出てしまい、交流出
力電圧に大量の高調波が重畳されるという問題があっ
た。
【０００７】このような高調波を含む交流出力電圧をフ
ィラメントＦＩＬに供給すると、フィラメントＦＩＬが
あたかもアンテナのような働きをし、高調波は空中に放
射される。すると、近隣の他の装置に飛び込み、装置内
を行き交う信号にノイズを誘発するなどの悪影響を及ぼ
す恐れが有った。このため本発明は、交流出力電圧に重
畳される高調波を低減することが可能な自励共振型の電
源回路を提供することを目的とした。
ィラメントＦＩＬに供給すると、フィラメントＦＩＬが
あたかもアンテナのような働きをし、高調波は空中に放
射される。すると、近隣の他の装置に飛び込み、装置内
を行き交う信号にノイズを誘発するなどの悪影響を及ぼ
す恐れが有った。このため本発明は、交流出力電圧に重
畳される高調波を低減することが可能な自励共振型の電
源回路を提供することを目的とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、トランスの１次巻線に共振コンデンサを
並列に接続し、１次巻線の巻線端にそれぞれ第１と第２
のトランジスタを接続し、２つのトランジスタの主電流
路の共通接続点と１次巻線の所定の巻線位置との間にチ
ョークコイルを介して直流電圧が供給され、自励発振動
作により得られた交流出力電圧を負荷に供給する自励共
振型電源回路において、トランスの２次巻線の巻線端と
低インピーダンスの負荷が接続される出力端子との間に
インダクタンス素子を接続したことを特徴とする。
成するために、トランスの１次巻線に共振コンデンサを
並列に接続し、１次巻線の巻線端にそれぞれ第１と第２
のトランジスタを接続し、２つのトランジスタの主電流
路の共通接続点と１次巻線の所定の巻線位置との間にチ
ョークコイルを介して直流電圧が供給され、自励発振動
作により得られた交流出力電圧を負荷に供給する自励共
振型電源回路において、トランスの２次巻線の巻線端と
低インピーダンスの負荷が接続される出力端子との間に
インダクタンス素子を接続したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】トランスの１次巻線には共振用の
容量性インピーダンス回路が並列接続され、１次巻線の
両巻線端にはそれぞれ第１と第２のトランジスタが接続
され、さらに１次巻線に設けられたタップと第１と第２
のトランジスタの共通接続点にはチョークコイルを介し
て外部より電圧が供給される、プッシュプル構成の自励
共振型の電源回路を構成する。そして、インピーダンス
値の小さい負荷が接続される出力端子とトランスの２次
巻線の巻線端との間にインダクタンス素子を接続する。
容量性インピーダンス回路が並列接続され、１次巻線の
両巻線端にはそれぞれ第１と第２のトランジスタが接続
され、さらに１次巻線に設けられたタップと第１と第２
のトランジスタの共通接続点にはチョークコイルを介し
て外部より電圧が供給される、プッシュプル構成の自励
共振型の電源回路を構成する。そして、インピーダンス
値の小さい負荷が接続される出力端子とトランスの２次
巻線の巻線端との間にインダクタンス素子を接続する。
【００１０】
【実施例】図１には、交流出力電圧に重畳される高調波
を低減することを可能とした、本発明による自励共振型
電源回路の実施例の回路図を示した。図１に示す回路
は、トランスＴの２次巻線Ｎ２の各巻線端と出力端子２
ａ、２ｂとの間に、それぞれインダクタンスＬ２、Ｌ３
を接続しており、その他の回路部分は図４と同じ構成と
なっている。なお図１では、フィラメントＦＩＬなどの
電源回路部分より負荷側の部分は図示を省略してある。
このような構成とした図１の回路では、インダクタンス
Ｌ２、Ｌ３は２次巻線Ｎ２の端子間に接続される負荷の
インピーダンス値を、見掛け上、大きくする。
を低減することを可能とした、本発明による自励共振型
電源回路の実施例の回路図を示した。図１に示す回路
は、トランスＴの２次巻線Ｎ２の各巻線端と出力端子２
ａ、２ｂとの間に、それぞれインダクタンスＬ２、Ｌ３
を接続しており、その他の回路部分は図４と同じ構成と
なっている。なお図１では、フィラメントＦＩＬなどの
電源回路部分より負荷側の部分は図示を省略してある。
このような構成とした図１の回路では、インダクタンス
Ｌ２、Ｌ３は２次巻線Ｎ２の端子間に接続される負荷の
インピーダンス値を、見掛け上、大きくする。
【００１１】また、インダクタンスＬ２、Ｌ３を単独で
見ても、インダクタンス素子は高周波に対して高いイン
ピーダンスを示すため、２次巻線Ｎ２から漏れ出てきた
高調波の通過を抑制する作用を有する。このようなイン
ダクタンスＬ２、Ｌ３の作用により、１次巻線Ｎ１と容
量性インピーダンス回路Ｃｒｅによる並列共振回路部分
のＱ値は高くなり、高周波ノイズに対する選択能力が向
上する。これらの作用の結果、高周波ノイズが２次巻線
Ｎ２に漏れ出てしまい、交流出力電圧に大量の高調波が
重畳されるという現象を抑制することが可能となる。な
お、図１に示す回路では、２次巻線Ｎ２の各巻線端に２
つのインダクタンス素子（Ｌ２、Ｌ３）を接続している
が、片方の巻線端に１つだけインダクタンス素子を接続
する構成としても構わない。
見ても、インダクタンス素子は高周波に対して高いイン
ピーダンスを示すため、２次巻線Ｎ２から漏れ出てきた
高調波の通過を抑制する作用を有する。このようなイン
ダクタンスＬ２、Ｌ３の作用により、１次巻線Ｎ１と容
量性インピーダンス回路Ｃｒｅによる並列共振回路部分
のＱ値は高くなり、高周波ノイズに対する選択能力が向
上する。これらの作用の結果、高周波ノイズが２次巻線
Ｎ２に漏れ出てしまい、交流出力電圧に大量の高調波が
重畳されるという現象を抑制することが可能となる。な
お、図１に示す回路では、２次巻線Ｎ２の各巻線端に２
つのインダクタンス素子（Ｌ２、Ｌ３）を接続している
が、片方の巻線端に１つだけインダクタンス素子を接続
する構成としても構わない。
【００１２】ちなみに、ある同一仕様の試験回路にて、
図２のように２次巻線Ｎ２の巻線端を各出力端子に直に
接続した場合と、図１のように２次巻線Ｎ２の一方の巻
線端についてはインダクタンスＬ２を介して各出力端子
に接続した場合（この試行では、インダクタンスＬ３は
接続しなかった）の、各交流出力電圧に含まれる高調波
レベルの測定を試みた。その結果が図３である。各測定
結果を見比べて分かるように、インダクタンス素子を接
続すると、周波数の高い部分において高調波の検出ピー
クが著しく低下し、特に重要な効果として、ボトムノイ
ズ（バックグラウンドノイズとも言う）のレベルも低下
するということが観測されている。
図２のように２次巻線Ｎ２の巻線端を各出力端子に直に
接続した場合と、図１のように２次巻線Ｎ２の一方の巻
線端についてはインダクタンスＬ２を介して各出力端子
に接続した場合（この試行では、インダクタンスＬ３は
接続しなかった）の、各交流出力電圧に含まれる高調波
レベルの測定を試みた。その結果が図３である。各測定
結果を見比べて分かるように、インダクタンス素子を接
続すると、周波数の高い部分において高調波の検出ピー
クが著しく低下し、特に重要な効果として、ボトムノイ
ズ（バックグラウンドノイズとも言う）のレベルも低下
するということが観測されている。
【００１３】
【発明の効果】以上に述べたように本発明は、自励共振
型の電源回路において、低インピーダンスの負荷が接続
される出力端子と交流出力電圧が得られる巻線との間に
インダクタンス素子を接続することを特徴としている。
このような構成とする本発明によれば、インダクタンス
素子の作用により、高周波ノイズが２次巻線Ｎ２に漏れ
出てしまい、交流出力電圧に大量の高調波が重畳される
という現象を抑制することが可能となる。よって、ノイ
ズ放出により他の装置に悪影響を及ぼすことの少ない自
励共振型の電源回路を提供することができる。
型の電源回路において、低インピーダンスの負荷が接続
される出力端子と交流出力電圧が得られる巻線との間に
インダクタンス素子を接続することを特徴としている。
このような構成とする本発明によれば、インダクタンス
素子の作用により、高周波ノイズが２次巻線Ｎ２に漏れ
出てしまい、交流出力電圧に大量の高調波が重畳される
という現象を抑制することが可能となる。よって、ノイ
ズ放出により他の装置に悪影響を及ぼすことの少ない自
励共振型の電源回路を提供することができる。
【図１】 本発明による自励共振型電源回路の実施例の
回路図。
回路図。
【図２】 従来の自励共振型電源回路の一例の回路図。
【図３】 交流出力電圧に含まれる高周波ノイズの測定
結果を示す図。
結果を示す図。
１ 入力端子 ２ａ〜２ｃ 出力端子 Ｌ１ チョークコイル Ｌ２、Ｌ３ インダクタンス素子 Ｃｒｅ 共振用の容量性インピーダンス回路 Ｔ トランス Ｎ１ １次巻線 Ｎ２ ２次巻線 Ｑ１、Ｑ２ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 5/10 Ｈ０２Ｍ 5/10 Ｚ 7/48 7/48 Ｐ 7/5383 7/5383 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｆ
Claims (1)
- 【請求項１】 トランスの１次巻線に共振コンデンサを
並列に接続し、該１次巻線の巻線端にそれぞれ第１と第
２のトランジスタを接続し、該２つのトランジスタの主
電流路の共通接続点と該１次巻線の所定の巻線位置との
間にチョークコイルを介して直流電圧が供給され、自励
発振動作により得られた交流出力電圧を負荷に供給する
自励共振型電源回路において、 該トランスの２次巻線の巻線端と低インピーダンスの負
荷が接続される出力端子との間にインダクタンス素子を
接続したことを特徴とする自励共振型電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10041308A JPH11225481A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 自励共振型電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10041308A JPH11225481A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 自励共振型電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11225481A true JPH11225481A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12604878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10041308A Pending JPH11225481A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 自励共振型電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11225481A (ja) |
-
1998
- 1998-02-06 JP JP10041308A patent/JPH11225481A/ja active Pending
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