JPH11332230A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JPH11332230A JPH11332230A JP16275898A JP16275898A JPH11332230A JP H11332230 A JPH11332230 A JP H11332230A JP 16275898 A JP16275898 A JP 16275898A JP 16275898 A JP16275898 A JP 16275898A JP H11332230 A JPH11332230 A JP H11332230A
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Abstract
信周波数に一致して受信妨害を与える場合に、強力な遮
蔽手段を用いずに受信妨害を回避する。 【解決手段】 スイッチング電源のスイッチング周波数
を決定する発振回路に電圧制御水晶発振回路14を使用
する。この電圧制御水晶発振回路14の制御電圧は、受
信装置10の受信周波数を決定するCPU12で制御さ
れる。CPU12は、スイッチング周波数の高調波周波
数が受信装置18の受信周波数に一致しないように電圧
設定回路11を経由して電圧制御水晶発振回路14の発
振周波数を制御する。
Description
子機器に組み込まれ、また単独でも使用されるスイッチ
ング電源の中で、特に、無線機器に使用されるスイッチ
ング電源に関するものである。
つ高効率という特徴を生かして多くの電子機器の直流電
源として機器内部に組み込まれている。また同じ理由に
より、家庭用交流電源を直流電圧に変換する電源装置と
して、また、大型トラック等の24Vバッテリーの電圧
を普通乗用車用の12V電圧に変換する装置としても広
く利用されつつある。
のスイッチング電源の一例について説明する。
ク図を示すものである。図3において2はトランスで一
次巻線の一方は入力端子1のプラス端子に接続され、も
う一方の端子はトランジスタ5のコレクタに接続されて
いる。また、トランジスタ5のエミッタは入力端子1の
マイナス端子に接続されている。トランス2の二次巻線
は整流平滑回路3を経て、出力端子4へ接続されてい
る。
は、それぞれ直流出力端子4のプラス側及び基準電圧8
に接続され、帰還増幅器7の出力はパルス制御回路6の
入力へ接続されている。ここで、直流出力端子4のプラ
ス端子の電圧は、基準電圧8の電圧と常に比較され、直
流出力端子4の電圧が基準電圧8より低いとパルス制御
回路6の出力パルス幅が大きくなり、逆に直流出力端子
4の電圧が基準電圧8より高いと出力パルス幅が小さく
なるように制御されるものとする。
5のベースに接続されており、直流出力電圧が低下する
と、パルス幅を大きくしてトランジスタ5のON期間を
長くし、逆に直流出力電圧が上昇するとパルス幅を小さ
くしてトランジスタ5のON期間を短くする。
路6に接続され、スイッチング周波数を決定する。尚、
コンデンサ17及び抵抗16は発振器18の発振周波数
を決定するための素子で、発振器18に接続されてい
る。9はスイッチング回路で、トランジスタ5、トラン
ス2、整流平滑回路、帰還増幅器7及び基準電圧8を包
含したものとする。
について、以下その動作について説明する。まず、トラ
ンジスタ5は、パルス制御回路6の出力により、高速で
ON−OFFを繰り返し、トランス2の二次巻線にはパ
ルス幅に対応したエネルギーが伝達される。整流平滑回
路3は、トランス2の二次巻線に生じた電圧を整流及び
平滑し、直流出力端子4に直流電圧を供給する。帰還増
幅器7は、直流出力端子4の電圧と、基準電圧8を常に
比較し、出力端子4の電圧が基準電圧より低くなるとパ
ルス制御回路6の出力パルス幅を大きくする。従って、
トランジスタ5のON期間が長くなり、トランス2の二
次巻線には通常より大きな電力が供給され、出力端子の
電圧が上昇する。また逆に、直流出力端子4の電圧が基
準電圧8より高くなるとパルス制御回路6の出力パルス
幅が小さくなる。従って、トランジスタ5のON期間が
短くなり、トランス2の二次巻線には通常より小さな電
力が供給され、直流出力端子の電圧は減少する。このよ
うにして、負荷変動に対して出力電圧が一定に保たれ、
直流安定化電源として機能する。
ルスの周波数は、発振器18で発生する基準周波数fo
によって決定され、さらに発振器18の発振周波数はコ
ンデンサ17と抵抗16の値によって決定される。
うな構成では、発振器18の発振周波数を可変する手段
がないため発振器18は常に周波数foにて発振する。
従って、トランジスタ5は同一周波数foにてON−O
FFを繰り返し、大電流が高速でON−OFFされるた
め、極めて大きな電磁ノイズが生じる。このため、特定
の周波数の電波を受信するための受信装置、例えばラジ
オとか無線機等の電源装置としてスイッチング電源を使
用した場合、あるいは、上記受信装置の近くでスイッチ
ング電源を使用した場合、基準周波数foの高調波成分
の周波数が受信周波数に一致すると、妨害電波となって
受信感度を著しく悪化させることになる。
ンサによって決定されるため、発振周波数が温度や時間
とともに変化する。そのため、同一受信周波数であって
もある時間やある温度では受信妨害が発生しないが、時
間の経過とともに、あるいは特定の温度付近で妨害が発
生する場合がある。
電力を高速でスイッチングするためスイッチングノイズ
の発生は不可抗力となっており、発生したノイズをいか
に外部へ漏れないようにするかがノイズ対策の基本的な
手法となっている。
能の受信装置にスイッチング電源を使用する場合、受信
装置の受信機能に影響を及ぼさない程に、スイッチング
ノイズの輻射を低減させる必要がある。そのためには、
輻射ノイズを外部へ漏れないようにするための強力な遮
蔽手段や、ノイズ除去部品を随所に実装したノイズ低減
手段が必要となり、それらのノイズ除去手段のためにス
イッチング電源製品のコストが著しく上昇するという問
題を有していた。
制御水晶発振回路または電圧制御セラミック発振回路を
有し、基準周波数の高調波が受信装置の受信周波数に一
致した場合、基準周波数を手動または自動でわずかにシ
フトさせることにより、強力な遮蔽手段なしで、受信装
置の受信周波数へのスイッチングノイズ妨害を回避させ
るとともに、温度変化及び時間経過に対しても安定して
妨害を回避することの出来るスイッチング電源を提供す
るものである。
めに本発明のスイッチング電源は、入力電流を高速で断
続させて希望の出力電圧を得るスイッチング回路と、上
記スイッチング回路を駆動及び制御するためのスイッチ
ング信号を発生するパルス制御回路と、上記パルス制御
回路のスイッチング周波数を安定化させるための水晶発
振回路またはセラミック発振回路と、上記発振回路の発
振周波数を手動又は自動でシフトする手段という構成を
備えたものである。
害電波となるスイチングノイズの周波数を手動によりま
たは自動的に、且つ安定的にシフトさせることが出来る
ので、特に微弱な電波を受信する受信装置の電源装置と
して、強力な遮蔽手段その他のノイズ除去手段なしで、
受信装置の受信周波数へのスイッチングノイズ妨害を回
避させるとともに、温度変化及び時間経過に対しても安
定して妨害を回避することが出来ることとなる。
て詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施例における
スイッチング電源のブロック図を示すものである。図1
に図示した本実施例のスイッチング電源は、図3に図示
した従来例のスイッチング電源との比較から明らかなよ
うに、発振器として電圧制御水晶発振回路(Volta
ge Controlled Crystal Osc
illator 以下VCXOと略す)を使用し、発振
周波数が安定で、且つ制御電圧を可変することで発振周
波数を可変できることを特徴とする。
参照しながら説明する。図1において、図3と同一番号
を付したものは動作においてまったく同一のため説明を
省略する。図1において、CPU12は、受信回路13
の受信周波数を設定するとともに、電圧設定回路11の
出力電圧を設定する。10は特定の周波数の電波を受信
するための受信装置で、受信回路13とCPU14と電
圧制御回路11を包含したものである。電圧設定回路1
1の出力はVCXO14に接続され、VCXO14はパ
ルス制御回路6に接続されている。
について、以下図1を用いてその動作を説明する。
圧はVoで、VCXO14の入力電圧がVoのとき、V
CXO14はfoの周波数にて発振しているものとす
る。この場合、スイッチングノイズとなる高調波の周波
数は、主に n・fo(n=1, 2, 3・・・) となる。
0kHz、200kh、300kHz、400kHz・
・・と整数倍の高調波が妨害波となって輻射され、この
場合、受信装置10がn・foに相当する周波数の電
波、例えば20MHzの電波を受信しようとすると、受
信周波数がちょうどスイッチング周波数の高調波20M
Hz(n=200)と一致するため、妨害を受け、受信
感度が著しく悪化する。
いう受信周波数を設定するのはCPU12なので、受信
周波数として200MHzを設定するときは、電圧設定
回路の電圧をVo以外の電圧に設定する。電圧設定回路
11の電圧を、例えばVCXO14の発振周波数が1%
だけ上昇する電圧に設定すれば、基準周波数は101k
Hzとなり、その200倍の高調波は、101kHz×
200=20.2MHzとなり、受信周波数20MHz
に対して200kHzも高い周波数となる。
周波数foの高調波周波数に等しい受信周波数を受信回
路13に設定する場合にのみ、電圧設定回路11の電圧
を変化させることで、自動的にスイッチング周波数をシ
フトさせることが出来る。
波数は受信周波数に対して大きく離脱することになり、
自動的に受信妨害を回避出来こととなる。
12によって制御される電圧設定回路11と、この電圧
設定回路11の出力電圧によって制御されるVCXO1
4を設けることにより、スイッチング周波数の高調波が
受信回路13の受信周波数に一致した場合、自動的に妨
害周波数となるスイッチング周波数を離脱させ、自動的
に受信妨害を回避出来る。
施例におけるスイッチング電源のブロック図を示すもの
である。図2に図示した本実施例のスイッチング電源
が、図1の構成と異なるのは、VCXOの制御電圧がC
PUによって自動的に制御されるのではなく、手動で制
御するための可変抵抗15を設けた点である。図2にお
いて、図1と同一番号を付したものは動作においてまっ
たく同一のため説明を省略する。
電圧源Vccに、他方の端子はアースにそれぞれ接続さ
れている。また可変抵抗15の摺動端子はVCXO14
の入力端子に接続され、VCXOの出力はパルス制御回
路6に接続されている。可変抵抗15の摺動端子をVc
c側へ移動させるとVCXO14への制御電圧が高くな
り、VCXO14の発振周波数は高くなるものとする。
また可変抵抗15の摺動端子をアース側へ移動させると
VCXO14の制御電圧が低くなり、VCXO14の発
振周波数は低くなるものとする。また、VCXO14は
水晶発振回路であり、発振周波数は時間変化に対して
も、温度変化に対しても周波数が変動せず、制御電圧に
よってのみ変化するものとする。
について、以下図2を用いてその動作を説明する。
抗値の中心にあるとすると、その時のVCXO14への
制御電圧はVcc/2である。この時のVCXO14の
発振周波数をfoとする。この場合、スイッチングノイ
ズとなる高調波の周波数は、主に n・fo(n=1,2,3・・・) となることは、実施の形態1における動作とまったく同
じである。
0kHz、200kHz、300kHz、400kHz
・・・と整数倍の高調波が妨害波となって輻射される。
この場合、特定の周波数の電波を受信するための受信装
置、例えばラジオとか無線機等の電源装置としてスイッ
チング電源を使用した場合、あるいは、上記受信装置の
近くでスイッチング電源を使用した場合、受信装置がn
・foに相当する周波数の電波、例えば20MHzの電
波を受信しようとすると、受信周波数がちょうどスイッ
チング周波数の高調波20MHz(n=200)と一致
するため、妨害を受け、受信感度が著しく悪化すること
も、実施の形態1において述べた通りである。
摺動子をVcc側へ移動すると、VCXO9の発振周波
数は上昇する。例えばわずか1%だけ周波数を上げれ
ば、基準周波数は101kHzとなり、その200倍の
高調波は、101kHz×200=20.2MHzとな
り、受信周波数20MHzに対して200kHzも高い
周波数となる。
数は受信周波数に対して大きく離脱しているため、上記
した受信装置は妨害周波数を受信することがなく受信妨
害を回避出来る。
をVcc側に移動させた例を説明したが、アース側に移
動させても同様の効果があることは言うまでもない。
いてVCXO14は水晶発振子を使用したものとした
が、VCXO14はセラミック発振子を使用した電圧制
御セラミック発振回路としてもよい。また、実施の形態
1では受信装置10は、受信回路13とCPU12と電
圧設定回路11を包含したものとしたが、受信装置10
は受信回路13とCPU12のみを包含し、電圧設定回
路11はスイッチング電源側に含まれるように構成して
も同様の効果を生じることは言うまでもない。
を高速で断続させて希望の出力電圧を得るスイッチング
回路と、上記スイッチング回路を駆動及び制御するため
のスイッチング信号を発生するパルス制御回路と、上記
パルス制御回路のスイッチング周波数を安定化させるた
めの水晶発振回路またはセラミック発振回路と、上記発
振回路の発振周波数を手動又は自動で可変する手段とを
設けることにより、強力な妨害電波となるスイチングノ
イズを手動によりまたは自動的に回避出来るので、本発
明のスイッチング電源を、特に微弱な電波を受信する受
信装置の電源装置として使用した場合、または上記受信
装置の近くで使用した場合、強力な遮蔽手段や複雑なノ
イズ除去手段なしで、受信装置の受信周波数へのスイッ
チングノイズ妨害を回避できるとともに、温度変化及び
時間経過に対しても安定して妨害を回避することの出来
るスイッチング電源を提供することが出来る。
ロック図である。
ロック図である。
Claims (1)
- 【請求項1】入力電流を高速で断続させて希望の出力電
圧を得るスイッチング回路と、上記スイッチング回路を
駆動及び制御するためのスイッチング信号を発生するパ
ルス制御回路と、上記パルス制御回路のスイッチング周
波数を安定化させるための水晶発振回路またはセラミッ
ク発振回路と、上記発振回路の発振周波数を手動又は自
動でシフトする手段とを備えたことを特徴とするスイッ
チング電源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16275898A JPH11332230A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16275898A JPH11332230A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | スイッチング電源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11332230A true JPH11332230A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15760686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16275898A Pending JPH11332230A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11332230A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-05-07 JP JP16275898A patent/JPH11332230A/ja active Pending
Cited By (12)
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