JPH11356043A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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- JPH11356043A JPH11356043A JP19792398A JP19792398A JPH11356043A JP H11356043 A JPH11356043 A JP H11356043A JP 19792398 A JP19792398 A JP 19792398A JP 19792398 A JP19792398 A JP 19792398A JP H11356043 A JPH11356043 A JP H11356043A
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Abstract
も、両方の電源で使用することのできるスイッチング電
源を提供するものである。 【解決手段】 ACプラグ1と、ブリッジ整流回路2,
3,4,5と、電圧判定回路7と、スイッチ8と、一次
側巻線に中間タップを有する変圧器9と、スイッチング
素子10と、中継接続器17を設ける。
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、電子機器への直流電源供給を商
用交流電源及び自動車のバッテリーによって行うスイッ
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、多くの電子機器の外部電源、通称「ACアダプ
タ」として多くの電子機器に付属されている。また、自
動車用バッテリーの電圧を所要の電圧に変換する電源装
置としても広く利用されている。
のスイッチング電源の例について説明する。図3は、従
来のスイッチング電源のブロック図を示すものである。
(以下ACプラグと称す)で、日本国の場合AC100
Vのコンセントに挿入接続される。ACプラグ1から入
力された商用電源は、ダイオード2,3,4,5により
構成されたブリッジ整流回路にて整流され、さらにコン
デンサ6にて平滑され、直流電圧となって変圧器9の一
方の端子に入力される。また変圧器9の他方の端子は、
トランジスタ10のコレクタに接続され、上記トランジ
スタ10のエミッタはダイオード4,5のアノード即ち
ブリッジ整流回路のマイナス側に接続されている。
を経由して、直流出力端子13に出力され、一方で直流
出力端子13は、制御回路12に入力される。制御回路
12の出力はトランジスタ10のベースに接続され、制
御回路12は直流出力端子13の電圧を監視して、常に
一定の直流出力電圧になるようにトランジスタのON期
間またはOFF期間を制御する。
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10は、制御回路12の出力パルスにより、高
速でON−OFFを繰り返し、変圧器9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11は、トランス9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13に直流電圧を供給する。
が低くなると制御回路12の出力パルス幅を大きくす
る。従って、トランジスタ10のON期間が長くなり、
変圧器9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13の電圧が高くなると制御回路12の出力パルス幅
が小さくなる。従って、トランジスタ10のON期間が
短くなり、変圧器9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。
うな構成では、入力電圧が商用電源のみに限られている
ため、このスイッチング電源装置を電子機器の外部電源
として使用する場合は、商用電源を有する屋内での使用
に限られる。
を供給したい場合は、二つの方法がある。一つは、自動
車用バッテリーの電圧(通常DC13.8V)を電子機
器の外部電源電圧に変換するDCDCコンバータを使用
する方法である。一般的には、使用する電子機器の製造
メーカーがオプション部品として供給する場合が多い。
もう一つの方法は、DCACインバータを使用する方法
である。これは、自動車用バッテリーの直流電圧を商用
電源と同じ交流電圧(日本国の場合AC100V)に変
換するもので、すでに商品として市販されている。この
DCACインバータに従来のスイッチング電源装置を接
続すれば、自動車内等での電子機器の使用が可能とな
る。
自動車等の中で、電子機器に外部電源を供給する場合
は、商用電源を使用した直流電源装置以外の別の電圧変
換装置が必要であるという問題点を有していた。
ーライターソケットにACプラグを接続するための接続
手段を有し、変圧器の一次側に中間タップを設け、入力
電圧が低い場合には、入力電圧を自動的に変圧器一次側
の中間タップに接続することにより、商用交流電源で
も、自動車用バッテリーでも、両方の電源で使用するこ
とのでき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、ACプラグと、この
ACプラグから入力された商用交流電源を整流するため
のブリッジ整流回路と、このブリッジ整流回路を介して
得られた直流電圧の電圧値を判定する電圧判定回路と、
一次巻線と二次巻線が絶縁され且つ一次巻線には中間タ
ップを有する変圧器と、この電圧判定回路の出力に応じ
て上記整流回路の出力を上記変圧器の一次巻線の中間タ
ップに切り替えるための切り替え手段と、一次側電流を
断続させて希望の二次側出力電圧を得るためのスイッチ
ング素子と、自動車用シガーライターソケットの正負二
つの電極をACプラグに接続し且つ上記ACプラグ対し
て着脱可能な接続中継手段という構成を備えたものであ
る。
が、商用交流電源のAC100Vであっても、自動車用
バッテリーのDC13.8Vであっても、自動的に変圧
器の一次側巻線のタップを切り替えるので、一定の直流
出力電圧を供給出来ることとなる。
て図面を参照しながら詳細に説明する。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。
判定回路7の入力は平滑用のコンデンサ6の両端に、ま
た電圧判定回路7の出力はスイッチ8にそれぞれ接続さ
れており、整流平滑した入力電圧がある電圧以上であれ
ばスイッチ8はc端子をa端子に接続し、ある電圧以下
であればc端子をb端子に接続するものとする。
で出力を切り替えるものとする。即ち、入力電圧がDC
50V以上であればスイッチ8のc端子をa端子に接続
し、DC50V以下であればスイッチ8のc端子をb端
子に接続するものとする。
のa端子とトランジスタ10のコレクタに接続されてい
るが、変圧器の9の一次巻線は中間タップを有し、上記
スイッチ8のb端子は上記変圧器9の一次巻線の中間タ
ップに接続されている。
について、以下図1を用いてその動作を説明する。
源に接続した場合は、ダイオード2,3,4,5による
ブリッジ整流回路の出力は日本国の場合、約DC141
Vとなる。従って、電圧判定回路7の入力電圧は50V
以上なので、スイッチ8はc端子をa端子に接続してい
る。この状態における動作は、前述した従来例の動作と
全く同じである。
動車等のバッテリーに接続して使用する場合について図
1及び図2を用いてその動作を説明する。
源のACプラグ1を、自動車等のシガーライターソケッ
トの電極に接続するための中継接続器の概略図である。
図2において、14はプラス端子、15はマイナス端子
で、この中継接続器17を自動車等のシガーライターソ
ケットに挿入することで、それぞれ自動車等のシガーラ
イターソケットのプラス端子及びマイナス端子に接続さ
れる。16は商用交流電源用ソケット(以下ACソケッ
トと略す)であり、ACプラグ1が挿入接続される。A
Cソケット16とACプラグ1は着脱可能である。ま
た、内部接続は、図中の破線で示す通り、プラス端子1
4とマイナス端子15はACソケット16の二つの端子
へ直結されているが、ACソケット16は極性を有しな
い。
Cソケット16に差し込んで接続し、さらに、中継接続
器17を自動車等のシガーライターソケットに差し込ん
で接続した場合に、ACプラグ1には、通常直流13.
8Vが印加される。
ラス及びマイナスのどちらの電圧が印加されるか分から
ない。もし、ACプラグ1のa端子にプラス電極が接続
された場合は、ダイオード2とダイオード5が導通する
ため、直流の13.8Vが供給される。また、もしAC
プラグ1のb端子にプラス電極が接続された場合は、ダ
イオード3とダイオード4が導通するため、同様に直流
の13.8Vが供給される。即ち、ACプラグ1を中継
接続器17のACソケット16に差し込んで接続する場
合、極性は無関係となる。
が印加されているので、電圧判定回路7は、入力電圧が
DC50V以下と判断し、スイッチ8のc端子をb端子
に接続する。この場合、商用交流電源に接続した場合に
比べて約10分の1の直流電圧が印加されたことにな
る。従って、変圧器9の一次巻線の中間タップを一次巻
線の約10分の1の位置、即ち、トランジスタ10のコ
レクタに接続される位置から約10分の1の位置からと
れば、二次側巻線の出力電圧は同じになるので、商用交
流電源を使用したときと全く同じ直流電圧を直流出力端
子13に出力することが出来る。
ACプラグ1を直接商用交流電源に接続し、自動車等の
バッテリーを使用する場合は、ACプラグ1を中継接続
器17を介して自動車等のシガーライターソケットに接
続することにより、同一のスイッチング電源装置が商用
交流電源でも、自動車のバッテリーでも使用できること
になる。
ACプラグ(1)から入力された商用交流電源を整流す
るためのブリッジ整流回路(2,3,4,5)と、この
ブリッジ整流回路(2,3、4,5)を介して得られた
直流電圧の電圧値を判定する電圧判定回路(7)と、一
次巻線と二次巻線が絶縁され且つ一次巻線には中間タッ
プを有する変圧器(9)と、この電圧判定回路(7)の
出力に応じて上記ブリッジ整流回路(2,3,4,5)
の出力を上記変圧器(9)の一次巻線の中間タップに切
り替えるためのスイッチ(8)と、一次側電流を断続さ
せて希望の二次側出力電圧を得るためのトランジスタ
(10)と、自動車用シガーライターソケットの正負二
つの電極を上記ACプラグ(1)に接続し且つ上記AC
プラグ(1)対して着脱可能な中継接続器(17)とを
設けることにより、一つのスイッチング電源装置で商用
交流電源も、自動車のバッテリーも両方使用できる。
部電源として、スイッチング電源装置を使用する例を説
明したが、本発明のスイッチング電源装置が電子機器内
部に組み込まれた場合でも、同様の効果を生じることは
言うまでもない。
グと、このACプラグから入力された商用交流電源を整
流するためのブリッジ整流回路と、このブリッジ整流回
路を介して得られた直流電圧の電圧値を判定する電圧判
定回路と、一次巻線と二次巻線が絶縁され且つ一次巻線
には中間タップを有する変圧器と、上記電圧判定回路の
出力に応じて上記ブリッジ整流回路の出力を上記変圧器
の一次巻線の中間タップに切り替えるための切り替え手
段と、一次側電流を断続させて希望の二次側出力電圧を
得るためのスイッチング素子と、自動車用シガーライタ
ーソケットの正負二つの電極を上記ACプラグに接続し
且つ上記ACプラグに対して着脱可能な中継接続手段と
を設けることにより、商用電源を使用する場合は、AC
プラグを直接商用交流電源に接続し、自動車等のバッテ
リーを使用する場合は、ACプラグを中継接続器を介し
て自動車等のシガーライターソケットに接続して、同一
スイッチング電源装置で商用交流電源も、自動車のバッ
テリーも両方使用できることになる。
ック図である。
接続器の概略図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 商用交流電源用プラグ(1)と、上記商
用交流電源用プラグ(1)から入力された商用交流電源
を整流するブリッジ整流回路(2,3,4,5)と、上
記ブリッジ整流回路(2,3,4,5)を経由して得ら
れた直流電圧の電圧値を判定する電圧判定回路(7)
と、一次巻線と二次巻線が絶縁され且つ一次巻線には中
間タップを有する変圧器(9)と、上記電圧判定回路
(7)の出力に応じて上記ブリッジ整流回路(2,3,
4,5)を経由して得られた直流電圧を上記変圧器
(9)の一次巻線の中間タップに切り替えるための切り
替え手段(8)と、一次側電流を断続させて希望の二次
側出力電圧を得るためのスイッチング素子(10)と、
自動車用シガーライターソケットの正負二つの電極を上
記商用交流電源用プラグ(1)に接続し且つ上記商用交
流電源用プラグ(1)対して着脱可能な中継接続手段
(17)とを備えたことを特徴とするスイッチング電源
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19792398A JPH11356043A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19792398A JPH11356043A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11356043A true JPH11356043A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=16382532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19792398A Pending JPH11356043A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11356043A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1172922A2 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-16 | Alcatel | Universal switched power converter |
-
1998
- 1998-06-09 JP JP19792398A patent/JPH11356043A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1172922A2 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-16 | Alcatel | Universal switched power converter |
EP1172922A3 (en) * | 2000-07-14 | 2002-09-25 | Alcatel | Universal switched power converter |
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