JPH11356047A - Switching regulator - Google Patents

Switching regulator

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JPH11356047A
JPH11356047A JP15876998A JP15876998A JPH11356047A JP H11356047 A JPH11356047 A JP H11356047A JP 15876998 A JP15876998 A JP 15876998A JP 15876998 A JP15876998 A JP 15876998A JP H11356047 A JPH11356047 A JP H11356047A
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JP
Japan
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radiator
inverter
switching element
power supply
harmonic suppression
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Application number
JP15876998A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Maesaka
昌春 前坂
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Cosel Co Ltd
Original Assignee
Cosel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noise terminal voltage and leakage current of high frequencies, simplify the mechanism of a radiator, and eliminate restrictions in specification on an insulation distance and a space interval between a frame ground terminal and the radiator. SOLUTION: A switching element 5 of an inverter 1 for suppressing higher harmonic waves and a switching element 6 of an insulation type DC-DC inverter 2 are installed in one and the same radiator 8 for ambient air cooling located on a printed wiring board 9. This radiator 8 is connected to the stable potential at the primary side of the insulation type DC-DC converter 2 including the inverter 1 for suppressing higher harmonic waves, such as the plus or the minus side of an input electrolytic capacitor C1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高調波を抑制する
ための高調波抑制用インバータと1次側と2次側を絶縁
するための絶縁型DC/DCコンバータをカスケード接
続したスイッチングレギュレータ電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching regulator power supply in which a harmonic suppression inverter for suppressing harmonics and an insulation type DC / DC converter for insulating a primary side and a secondary side are cascaded. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、変換効率の高い電源装置として知
られたスイッチングレギュレータ電源装置は、コンデン
サ入力型の整流方式となっているため、多くの高調波成
分を含んでおり、交流ラインの波形を歪ませたり、他の
機器に誤動作を起させる高調波障害の原因となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a switching regulator power supply, which is known as a power supply having high conversion efficiency, uses a rectifying method of a capacitor input type, so that it contains many harmonic components and generates a waveform of an AC line. This may cause distortion or harmonic interference that may cause other devices to malfunction.

【0003】このような高調波障害を防止するため、従
来、図4(A)のように、アクティブフィルタとして知
られた高調波抑制用インバータ1を、1次側と2次側を
絶縁する電力変換用の絶縁型DC/DCコンバータ2の
前に接続している。尚、図4(A)は各インバータの主
回路のみを示している。
[0003] In order to prevent such harmonic interference, conventionally, as shown in FIG. 4 (A), a harmonic suppression inverter 1 known as an active filter is used to insulate a primary side from a secondary side. It is connected before the isolated DC / DC converter 2 for conversion. FIG. 4A shows only the main circuit of each inverter.

【0004】高調波抑制用インバータ1は、整流用のダ
イオードブリッジ4に続いてインダクタンスL1、スイ
ッチング素子5及びダイオードD1、入力平滑コンデン
サC1でなる昇圧チョッパを備える。昇圧チョッパのス
イッチング素子5は、図示しない制御部の固定発振に基
づくPWM制御により出力電圧を安定化し、且つスイッ
チングで流れる入力電流のピーク値の変化をサイン波形
にして入力電圧のサイン波形に合わせることで力率を改
善し、高調波を抑制している。
[0004] The harmonic suppression inverter 1 is provided with a step-up chopper comprising an inductance L1, a switching element 5, a diode D1, and an input smoothing capacitor C1, following a rectifying diode bridge 4. The switching element 5 of the step-up chopper stabilizes the output voltage by PWM control based on fixed oscillation of a control unit (not shown), and changes the peak value of the input current flowing by switching into a sine waveform to match the sine waveform of the input voltage. To improve power factor and suppress harmonics.

【0005】絶縁型DC/DCコンバータ2は、フォワ
ードコンバータを例にとっており、トランス7の一次巻
線7aにスイッチング素子6を接続し、二次巻線7bに
整流用のダイオードD2,D3、チョークコイルL2及
びコンデンサC2を接続している。スイッチング素子6
は、図示しない制御部の固定発振に基づくPWM制御に
より出力電圧を安定化するようにオン、オフ動作する。
The isolated DC / DC converter 2 is an example of a forward converter, in which a switching element 6 is connected to a primary winding 7a of a transformer 7, and diodes D2 and D3 for rectification and a choke coil are connected to a secondary winding 7b. L2 and the capacitor C2 are connected. Switching element 6
Turns on and off so as to stabilize the output voltage by PWM control based on fixed oscillation of a control unit (not shown).

【0006】即ち、スイッチング素子6のオン、オフ動
作によって、チョークコイルL2及びコンデンサC2で
構成される2次側のL−C低周波フィルタに、オン時間
を幅とする矩形波の電圧が加えられ、その平均電圧が出
力電圧となる。チョークコイルL2には、大きな直流電
流に小さな三角形の交流電流を重畳した形の電流が流れ
る。
That is, by the on / off operation of the switching element 6, a rectangular wave voltage having an on-time width is applied to the secondary low-frequency filter composed of the choke coil L2 and the capacitor C2. , The average voltage becomes the output voltage. In the choke coil L2, a current in a form in which a small triangular alternating current is superimposed on a large direct current flows.

【0007】更に高調波抑制用インバータ1と絶縁型D
C/DCコンバータ2をカスケード接続したスイッチン
グレギュレータ電源装置は、トランス7で分離された一
次側回路のマイナスラインをコンデンサC3を介してフ
レームグランド端子10のフレームグランド(FG)に
接続し、また2次側回路のマイナスラインをコンデンサ
C4を介してフレームグランド端子10のフレームグラ
ンド(FG)に接続している。
Further, the harmonic suppression inverter 1 and the insulation type D
In the switching regulator power supply device in which the C / DC converters 2 are cascaded, the negative line of the primary circuit separated by the transformer 7 is connected to the frame ground (FG) of the frame ground terminal 10 via the capacitor C3. The negative line of the side circuit is connected to the frame ground (FG) of the frame ground terminal 10 via the capacitor C4.

【0008】図4(B)は、図4(A)の各インバータ
に設けたスイッチング素子5,6の放熱構造であり、印
刷配線板9上に自然空冷用の放熱器8を装着し、スイッ
チング素子5,6を取り付けている。また放熱器8は、
図4(A)のように、フレームグランド端子10のフレ
ームグランド(FG)に接続されている。
FIG. 4B shows a heat radiation structure of the switching elements 5 and 6 provided in each inverter of FIG. 4A. A heat radiator 8 for natural air cooling is mounted on a printed wiring board 9 and switching is performed. Elements 5 and 6 are attached. The radiator 8
As shown in FIG. 4A, it is connected to the frame ground (FG) of the frame ground terminal 10.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の高調波抑制用インバータと絶縁型DC/DC
コンバータをカスケード接続したスイッチングレギュレ
ータ電源装置にあっては、フレームグランド端子10に
接続することで放熱器8にフレームグランデFGを兼ね
させてスイッチング素子5,6の熱を放熱する構造とな
っていたため、スイッチング素子5の放熱器8とスイッ
チング素子6の放熱器8の絶縁距離及び空間距離を、規
格上で決められた1次−FG間の規定距離を確保するよ
うに分離配置しなければならない。
However, such a conventional inverter for suppressing harmonics and an isolated DC / DC
The switching regulator power supply device in which the converters are cascaded has a structure in which the heat of the switching elements 5 and 6 is radiated by connecting the frame radiator 8 to the frame ground terminal FG by connecting the converter to the frame ground terminal 10. The insulation distance and the space distance between the radiator 8 of the switching element 5 and the radiator 8 of the switching element 6 must be separated and arranged so as to secure the specified distance between the primary and the FG determined by the standard.

【0010】このため印刷配線板9上における放熱器8
の設置スペースが広くなり、他の素子の配置を制約する
問題がある。 またスイッチング素子5,6と放熱器8
の間に浮遊容量が存在するために、高圧・高周波のイン
バータ電圧波形によってフレームグランドFGとなって
いる放熱器8にコモン電流が流れ、雑音端子電圧が大き
くなったり、高周波の漏洩電流が大きくなっているとい
う問題点があった。
Therefore, the radiator 8 on the printed wiring board 9
There is a problem that the installation space of the device is widened and the arrangement of other elements is restricted. Switching elements 5 and 6 and radiator 8
, A common current flows through the radiator 8 which is the frame ground FG due to the high-voltage / high-frequency inverter voltage waveform, and the noise terminal voltage increases and the high-frequency leakage current increases. There was a problem that.

【0011】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、雑音端子電圧と高周波の漏洩電流を
低減し、放熱器機構が簡単で、更にフレームグランドと
放熱器との絶縁距離及び空間距離についての規格上の制
約を受けないようにしたスイッチングレギュレータ電源
装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and reduces a noise terminal voltage and a high-frequency leakage current, simplifies a radiator mechanism, and further provides insulation between a frame ground and a radiator. An object of the present invention is to provide a switching regulator power supply device that is not subject to restrictions on standards for distance and space distance.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。まず本発明は、高調波を
抑制するための高調波抑制用インバータと、高調波抑制
用インバータにカスケード接続されて1次側と2次側を
絶縁するための絶縁型DC/DCコンバータとを備えた
スイッチングレギュレータ電源装置を対象とする。
In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. First, the present invention includes a harmonic suppression inverter for suppressing harmonics, and an isolated DC / DC converter cascade-connected to the harmonic suppression inverter for insulating the primary side and the secondary side. Switching regulator power supply device.

【0013】このようなスイッチングレギュレータ電源
装置につき本発明は、高調波抑制用インバータ及び絶縁
型DC/DCインバータのスイッチング素子の各々を印
刷配線板上に配置された1枚の自然空冷用の放熱器に取
り付け、この放熱器を高調波抑制用インバータを含む絶
縁型DC/DCコンバータの1次側の安定電位に接続し
たことを特徴とする。
The present invention is directed to such a switching regulator power supply device, in which a switching element of a harmonic suppression inverter and a switching element of an isolated DC / DC inverter are each disposed on a printed wiring board as a single radiator for natural air cooling. And the radiator is connected to a stable potential on the primary side of an insulated DC / DC converter including a harmonic suppression inverter.

【0014】放熱器を高調波抑制用インバータの1次側
の安定電位に対しる接続としては、放熱器を高調波抑制
用インバータに設けた入力電解コンデンサのプラス側も
しくはマイナス側に直接接続する。また放熱器を高調波
抑制用インバータに設けた入力電解コンデンサのプラス
側もしくはマイナス側に、コンデンサを介して接続する
ようにしてもよい。
In order to connect the radiator to the stable potential on the primary side of the harmonic suppression inverter, the radiator is directly connected to the plus side or the minus side of the input electrolytic capacitor provided in the harmonic suppression inverter. Further, the radiator may be connected to a positive side or a negative side of an input electrolytic capacitor provided in the harmonic suppression inverter via a capacitor.

【0015】このように放熱器はグランドフレームには
接続されていないため、放熱器とスイッチング素子の絶
縁距離及び空間距離について規格上の制約を受けること
なく、任意に距離を選定できる。またスイッチング素子
と放熱器との間に浮遊容量が存在することで、高圧・高
周波のインバータ電圧波形によってスイッチング素子か
ら放熱器へ高周波電流が流れても、1次側の安定電位へ
接続されているためにフレームグランドに高周波電流が
流れず、雑音端子電圧と高周波の漏洩電流が大きくなる
のを防ぐことができる。
As described above, since the radiator is not connected to the ground frame, the distance between the radiator and the switching element can be arbitrarily selected without being restricted by the standard. In addition, due to the presence of stray capacitance between the switching element and the radiator, even if a high-frequency current flows from the switching element to the radiator due to the high-voltage / high-frequency inverter voltage waveform, it is connected to the primary-side stable potential. Therefore, the high-frequency current does not flow to the frame ground, and the noise terminal voltage and the high-frequency leakage current can be prevented from increasing.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1実施形態の回
路図及び放熱器構造である。図1(A)は本発明の第1
実施形態の回路であり、アクティブフィルタとして機能
する高調波抑制用インバータ1と、1次側と2次側を絶
縁するための絶縁型DC/DCインバータ2をカスケー
ド接続している。高調波抑制用インバータ1は、入力端
子3a,3bに交流入力を受け、整流用ダイオードブリ
ッジ4の整流出力を昇圧チョッパに供給している。
FIG. 1 is a circuit diagram and a radiator structure of a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a first embodiment of the present invention.
In the circuit of the embodiment, a harmonic suppression inverter 1 functioning as an active filter and an insulation type DC / DC inverter 2 for insulating a primary side and a secondary side are cascaded. The harmonic suppression inverter 1 receives an AC input to the input terminals 3a and 3b, and supplies a rectified output of the rectifying diode bridge 4 to the boost chopper.

【0017】昇圧チョッパは、MOSFETを用いたス
イッチング素子5、インダクタンスL1、整流用のダイ
オードD1及び入力平滑コンデンサC1で構成される。
スイッチング素子5は、図示しない制御部の固定発振で
得られたPWM制御によりオン、オフされ、出力電圧を
安定化すると同時に、スイッチング電流の振幅を交流電
圧の正弦波形に合わせ、力率改善による高調波抑制を図
る。
The boost chopper comprises a switching element 5 using a MOSFET, an inductance L1, a rectifying diode D1, and an input smoothing capacitor C1.
The switching element 5 is turned on and off by PWM control obtained by fixed oscillation of a control unit (not shown) to stabilize the output voltage, and at the same time, adjusts the amplitude of the switching current to the sine waveform of the AC voltage, and enhances the harmonics by improving the power factor. We aim at wave suppression.

【0018】絶縁型DC/DCインバータ2はフォワー
ドコンバータを例にとっており、トランス7の1次巻線
7aに直列接続したMOSFETを用いたスイッチング
素子6を、図示しない制御部により出力電圧が安定化す
るようにPWM制御でオン、オフし、2次巻線7bの整
流用ダイオードD2,D3、チョークコイルL2及び平
滑コンデンサC2により出力端子11a,11bに規定
のDC出力電圧を発生する。
The isolated DC / DC inverter 2 is an example of a forward converter. The output voltage of a switching element 6 using a MOSFET connected in series to a primary winding 7a of a transformer 7 is stabilized by a control unit (not shown). As described above, the power supply is turned on and off by the PWM control, and a specified DC output voltage is generated at the output terminals 11a and 11b by the rectifying diodes D2 and D3 of the secondary winding 7b, the choke coil L2 and the smoothing capacitor C2.

【0019】高調波抑制用インバータ1に設けられたス
イッチング素子5及び絶縁型DC/DCインバータ2に
設けられたスイッチング素子6は、図1(B)の放熱器
構造のように、印刷配線板9上に固定された1枚の自然
空冷用放熱器8に並べて取り付けられる。この放熱器8
は図1(A)の回路図から明らかなように、高調波抑制
用インバータ1を含む絶縁型DC/DCインバータ2の
1次側、即ちトランス7の1次側の安定化電位として、
例えば入力電解コンデンサC1のマイナス側に直接接続
している。
The switching element 5 provided in the harmonic suppression inverter 1 and the switching element 6 provided in the insulated DC / DC inverter 2 are connected to a printed wiring board 9 like the radiator structure shown in FIG. It is mounted side by side on a single natural air cooling radiator 8 fixed above. This radiator 8
As is clear from the circuit diagram of FIG. 1 (A), the stabilization potential on the primary side of the isolated DC / DC inverter 2 including the harmonic suppression inverter 1, that is, the primary side of the transformer 7 is
For example, it is directly connected to the negative side of the input electrolytic capacitor C1.

【0020】フレームグランド端子(FG端子)10か
らのラインは、コンデンサC3を介して放熱器8を接続
したトランス7の1次側のマイナスのラインに接続され
ており、したがって放熱器8は図4の従来例のようにフ
レームグランドとはならない。またフレームグランド端
子10からのラインにはトランス7の2次側のマイナス
側のラインがコンデンサC4を介して接続される。
The line from the frame ground terminal (FG terminal) 10 is connected to the negative line on the primary side of the transformer 7 to which the radiator 8 is connected via the capacitor C3. It does not become the frame ground as in the conventional example. The line from the frame ground terminal 10 is connected to a negative line on the secondary side of the transformer 7 via a capacitor C4.

【0021】このように放熱器8がフレームグランド端
子10のフレームグランド(FG)から切り離されたこ
とで、図1(B)における各インバータ1,2のスイッ
チング素子5,6と放熱器8との絶縁距離及び空間距離
ついい、規格上で定められている1次側−FG間距離を
確保しなければならないという制約から開放され、この
結果、規格上の制約を受けることなく、図1(B)のよ
うに1枚の自然空冷用放熱器8上に、任意の絶縁距離と
空間距離をもって各インバータのスイッチング素子5,
6を配置することができる。
Since the radiator 8 is separated from the frame ground (FG) of the frame ground terminal 10 as described above, the switching between the switching elements 5 and 6 of each of the inverters 1 and 2 and the radiator 8 in FIG. The insulation distance and the space distance, that is, the restriction that the primary side-FG distance defined in the standard must be ensured, are released. As a result, without being restricted by the standard, FIG. ), On one natural air cooling radiator 8, the switching elements 5 of each inverter with an arbitrary insulation distance and space distance.
6 can be arranged.

【0022】次に図1の第1実施形態の動作を説明す
る。入力端子3a,3bに対するAC入力の供給状態に
おいて、高調波抑制用インバータ1は、図示しない制御
部によるスイッチング素子5のPWM制御により出力を
安定化すると同時に、電流波形を正弦波形として力率改
善による高調波抑制を図っている。
Next, the operation of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. In the supply state of the AC input to the input terminals 3a and 3b, the harmonic suppression inverter 1 stabilizes the output by the PWM control of the switching element 5 by a control unit (not shown), and at the same time, improves the power factor by making the current waveform a sine waveform. Harmonic suppression is attempted.

【0023】絶縁型DC/DCインバータ2は、入力電
解コンデンサC1からの直流入力を受けて、スイッチン
グ素子6を図示しない制御部からのPWM制御でオン、
オフし、出力電圧を安定化させる。スイッチング素子6
のオン、オフで2次側に得られた矩形波電圧は、整流ダ
イオードD2,D3で整流された後、チョークコイルL
2及び平滑用コンデンサC2で平滑され、出力端子11
a,11bより負荷に供給される。
The isolated DC / DC inverter 2 receives a DC input from the input electrolytic capacitor C1, turns on the switching element 6 by PWM control from a control unit (not shown),
Turn off to stabilize the output voltage. Switching element 6
Is turned on and off, the rectangular wave voltage obtained on the secondary side is rectified by rectifier diodes D2 and D3, and then the choke coil L
2 and the output terminal 11
a and 11b to the load.

【0024】このような高調波抑制用インバータ1及び
絶縁型DC/DCインバータ2のスイッチング動作によ
り高圧且つ高周波のインバータ電圧波形が生ずると、図
1(B)のように放熱器8とスイッチング素子5,6と
の間には浮遊容量があり、この浮遊容量を通して高周波
電流が放熱器8に流れようとする。
When a high-voltage and high-frequency inverter voltage waveform is generated by the switching operation of the harmonic suppression inverter 1 and the isolated DC / DC inverter 2 as shown in FIG. , And 6, there is a stray capacitance, and a high-frequency current tends to flow to the radiator 8 through the stray capacitance.

【0025】しかしながら、放熱器8は図1(A)のよ
うにトランス7の1次側の安定化電位となる入力電解コ
ンデンサC1のマイナス側に入力されており、放熱器8
に流れた高周波電流はコンデンサC3を介してフレーム
グランド端子10からのラインには流れない。
However, as shown in FIG. 1A, the radiator 8 is input to the negative side of the input electrolytic capacitor C1 which is a stabilized potential on the primary side of the transformer 7, and
Does not flow through the line from the frame ground terminal 10 via the capacitor C3.

【0026】このため、フレームグランド端子10にお
けるコモン電流が減少し、雑音端子電圧も減少し、更に
また高周波の漏洩電流も減少する。しかも2つのインバ
ータに使用しているスイッチング素子5,6は1枚の放
熱器8に固定されているため、放熱器8の印刷配線板9
に対する取付けが簡単であり、また印刷配線板9におけ
る放熱器8の設置スペースも低減できる。
For this reason, the common current in the frame ground terminal 10 is reduced, the noise terminal voltage is reduced, and the high frequency leakage current is also reduced. Moreover, since the switching elements 5 and 6 used in the two inverters are fixed to one radiator 8, the printed wiring board 9 of the radiator 8
And the space for installing the radiator 8 on the printed wiring board 9 can be reduced.

【0027】図2は本発明の第2実施形態であり、この
実施形態にあっては放熱器をコンデンサを介してインバ
ータにおける1次側の安定電位に接続したことを特徴と
する。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, which is characterized in that a radiator is connected to a stable potential on the primary side of the inverter via a capacitor.

【0028】図2(A)は第2実施形態の回路図であ
り、高調波抑制用インバータ1及び絶縁型DC/DCイ
ンバータ2の回路構成は図1(A)の実施形態と同じで
あり、また図2(B)の放熱器8に対する2つのスイッ
チング素子5,6を取り付けた放熱器構造も図1(B)
と同じである。
FIG. 2A is a circuit diagram of the second embodiment. The circuit configuration of the harmonic suppression inverter 1 and the isolated DC / DC inverter 2 is the same as that of the embodiment of FIG. The radiator structure in which two switching elements 5 and 6 are attached to the radiator 8 in FIG. 2B is also shown in FIG.
Is the same as

【0029】これに対し図2の第2実施形態にあって
は、図2(A)の回路図のように、スイッチング素子
5,6を取り付けている放熱器8を、コンデンサC5を
介して高調波抑制用インバータ1を含む絶縁型DC/D
Cインバータ2の1次側、即ちトランス7の1次側の安
定電位となるコンデンサC1のマイナス側に接続してい
る。
On the other hand, in the second embodiment shown in FIG. 2, as shown in the circuit diagram of FIG. Insulated DC / D including wave suppression inverter 1
It is connected to the primary side of the C inverter 2, that is, to the negative side of the capacitor C1, which is a stable potential on the primary side of the transformer 7.

【0030】このように放熱器8をコンデンサC5を介
してトランス7の1次側の安定電位となるコンデンサC
1のマイナス側に接続することで、放熱器8をフレーム
グランド端子10のラインから切り離すことができ、こ
れによって図1の第1実施形態と同様、図2(B)のよ
うに放熱器8にスイッチング素子5,6を取り付ける時
の規格上定められた放熱器8とグランドフレーム10と
の間の絶縁距離と空間距離の制約を受けることがない。
As described above, the radiator 8 is connected to the capacitor C via the capacitor C5 to be a stable potential on the primary side of the transformer 7.
1, the radiator 8 can be separated from the line of the frame ground terminal 10 by connecting the radiator 8 to the radiator 8 as shown in FIG. 2B as in the first embodiment of FIG. There is no restriction on the insulation distance and the space distance between the radiator 8 and the ground frame 10 stipulated in the standard when the switching elements 5 and 6 are attached.

【0031】同時に放熱器8とスイッチング素子5,6
との間に浮遊容量が存在することで、高圧・高周波のイ
ンバータ電圧波形により高周波電流が放熱器8に流れて
も、この場合にはコンデンサC5により高周波電流がカ
ットされ、コンデンサC1のマイナス側に対する漏洩電
流を低減し、結果としてフレームグランド端子10側の
雑音端子電圧、コモン電流、更に漏洩電流を低減でき
る。
At the same time, the radiator 8 and the switching elements 5, 6
In this case, even if a high-frequency current flows through the radiator 8 due to the high-voltage / high-frequency inverter voltage waveform, the high-frequency current is cut by the capacitor C5, and the high-frequency current is cut off by the capacitor C1. The leakage current can be reduced, and as a result, the noise terminal voltage on the frame ground terminal 10 side, the common current, and the leakage current can be reduced.

【0032】またコンデンサC5により直流的に放熱器
8を1次の安定電位から切離しているため、コンデンサ
C1のもう一つの安定電位であるプラス側にコンデンサ
C5を接続しても、放熱器8は直流的にプラス電位とな
らないので、安全性が向上する。
Further, since the radiator 8 is separated from the primary stable potential in a DC manner by the capacitor C5, even if the capacitor C5 is connected to the plus side which is another stable potential of the capacitor C1, the radiator 8 is Since the DC does not become a positive potential, safety is improved.

【0033】図3は本発明の第3実施形態であり、大パ
ワーのスイッチングレギュレータ電源装置を例にとって
いる。図3(A)の回路図において、前段に位置する高
調波抑制用インバータ1の入力端子3a,3bに続いて
は入力スタック12,13が設けられている。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, in which a large-power switching regulator power supply device is taken as an example. In the circuit diagram of FIG. 3A, input stacks 12 and 13 are provided following the input terminals 3a and 3b of the harmonic suppression inverter 1 located at the preceding stage.

【0034】入力スタック12,13は4つのダイオー
ドをブリッジ接続し、ダイオードブリッジの交流入力端
を入力端子3a,3bの各々に共通接続し、且つ入力ス
タック12,13の整流出力となるプラス側及びマイナ
ス側のそれぞれを共通接続して、昇圧チョッパに対する
整流入力を行っている。この入力スタック12,13に
続いて設けられた昇圧チョッパは、図1の実施形態と同
じである。また絶縁型DC/DCインバータ2も図1の
実施形態と同じになる。
The input stacks 12 and 13 have four diodes bridge-connected, the AC input terminals of the diode bridges are commonly connected to each of the input terminals 3a and 3b, and the rectified outputs of the input stacks 12 and 13 have positive and negative sides. The rectification input to the boost chopper is performed by commonly connecting the negative sides. The boost chopper provided following the input stacks 12 and 13 is the same as the embodiment of FIG. Also, the insulation type DC / DC inverter 2 is the same as the embodiment of FIG.

【0035】図3の第3実施形態における放熱器構造
は、図3(B)のように、印刷配線板9に取り付けた1
枚の放熱器8上に、各インバータに設けているスイッチ
ング素子5,6に加え、放熱を必要とする入力スタック
12,13、昇圧チョッパ用の出力整流用ダイオードD
1を取り付けている。これ以外にも放熱を必要とする例
えば図示しない制御部の起動用パワー素子等を放熱器8
に取付ける。
The radiator structure in the third embodiment shown in FIG. 3 is similar to the radiator structure mounted on the printed wiring board 9 as shown in FIG.
In addition to the switching elements 5 and 6 provided in each inverter, the input stacks 12 and 13 requiring heat radiation, and the output rectifying diode D for the boost chopper
1 is attached. In addition to this, for example, a radiator 8 may be used to start a power element or the like of a control unit (not shown) that requires heat radiation.
Attach to

【0036】この放熱器8は高調波抑制用インバータを
含む絶縁型DC/DCインバータ2の1次側、即ちトラ
ンス7の1次側の安定電位となる入力電解コンデンサC
1のマイナス側に直接接続されている。もちろん図3の
実施形態についても、図2と同様、放熱器8をコンデン
サC5を介して入力電解コンデンサC1のマイナス側に
接続するようにしてもよい。
The radiator 8 is an input electrolytic capacitor C which has a stable potential on the primary side of the isolated DC / DC inverter 2 including the inverter for suppressing harmonics, that is, on the primary side of the transformer 7.
1 is directly connected to the negative side. Of course, in the embodiment of FIG. 3, as in FIG. 2, the radiator 8 may be connected to the negative side of the input electrolytic capacitor C1 via the capacitor C5.

【0037】尚、上記の実施形態は、放熱器8を直接ま
たはコンデンサC5を介して高調波抑制用インバータ1
を含む絶縁型DC/DCインバータ2の1次側、即ちト
ランス7の1次側の安定化電位となる入力電解コンデン
サC1のマイナス側に接続しているが、他の実施形態と
して入力電解コンデンサC1のプラス側に接続してもよ
い。
In the above embodiment, the radiator 8 is connected directly to the radiator 8 or via the capacitor C5.
Is connected to the primary side of the insulated DC / DC inverter 2, that is, the negative side of the input electrolytic capacitor C 1 which is a stabilized potential on the primary side of the transformer 7. May be connected to the plus side.

【0038】また上記の実施形態は、インバータのスイ
ッチング素子5,6としてMOSFETを使用した場合
を例にとっているが、これ以外にバイポーラトランジス
タやIGBT等を用いた場合も全く同様である。
In the above-described embodiment, the case where MOSFETs are used as the switching elements 5 and 6 of the inverter is taken as an example. However, the same applies to the case where a bipolar transistor or IGBT is used.

【0039】また上記実施形態は、放熱を必要とする1
次側半導体素子の全てを放熱器8に取付ける放熱構造を
含む。
In the above-described embodiment, the heat radiation is required.
A heat radiating structure for mounting all of the secondary semiconductor elements to the heat radiator 8 is included.

【0040】更に本発明は、高調波抑制用インバータ1
に昇圧チョッパを使用し、また絶縁型DC/DCインバ
ータ2にフォワードインバータを使用した場合を例にと
っているが、これらのインバータ形式に限定されず、適
宜のインバータの組み合わせにつき、そのまま適用する
ことができる。
The present invention further relates to an inverter 1 for suppressing harmonics.
In this example, a step-up chopper is used and a forward inverter is used as the insulated DC / DC inverter 2. However, the present invention is not limited to these inverter types, and can be applied to any appropriate combination of inverters. .

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、高調波抑制用インバータと絶縁型DC/DCインバ
ータのそれぞれに使用しているスイッチング素子を取り
付けた1枚の放熱板との間に生ずる浮遊容量によって流
れる高周波電流は、全て高調波抑制用インバータを含む
絶縁型DC/DCインバータの1次側の安定電位側に流
れ、フレームグランド(FG)には流れないため、コモ
ン電流、雑音端子電圧、更に高調波の漏洩電流が減少
し、高調波障害対策が十分にできた電源装置を提供でき
る。
As described above, according to the present invention, between the harmonic suppression inverter and one radiator plate on which the switching element used for each of the isolated DC / DC inverters is mounted. All of the high-frequency current flowing due to the generated stray capacitance flows to the stable potential side on the primary side of the insulated DC / DC inverter including the harmonic suppression inverter, and does not flow to the frame ground (FG). It is possible to provide a power supply device in which the voltage and the leakage current of harmonics are reduced, and harmonic wave countermeasures are sufficiently taken.

【0042】また2つのインバータのスイッチング素子
を1枚の放熱器に固定できるため、取付構造が簡単で、
また印刷配線板の放熱器設置スペースも低減できる。
Further, since the switching elements of the two inverters can be fixed to one radiator, the mounting structure is simple.
In addition, the radiator installation space of the printed wiring board can be reduced.

【0043】更にインバータのスイッチング素子を取り
付けた放熱器がフレームグランドとなっていないため、
規格上定められているインバータの1次側とフレームグ
ランド間の絶縁距離と空間距離を、放熱器に取り付けた
スイッチング素子の絶縁距離と空間距離について適用す
る必要がなく、規格上の制約を受けないことで、必要に
応じて任意に放熱器に取り付けるスイッチング素子の絶
縁距離や空間距離を決めることができる。
Further, since the radiator to which the switching element of the inverter is attached is not a frame ground,
It is not necessary to apply the insulation distance and space distance between the primary side of the inverter and the frame ground specified in the standard for the insulation distance and space distance of the switching element attached to the radiator, and there is no restriction in the standard. Thus, the insulation distance and the space distance of the switching element attached to the radiator can be determined as needed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態の回路図と放熱器構造の
説明図
FIG. 1 is a circuit diagram and an explanatory diagram of a radiator structure according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態の回路図と放熱器構造の
説明図
FIG. 2 is a circuit diagram and a radiator structure explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施形態の回路図と放熱器構造の
説明図
FIG. 3 is a circuit diagram and an explanatory diagram of a radiator structure according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来装置の回路図と放熱器構造の説明図FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional device and an explanatory diagram of a radiator structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:高調波抑制用インバータ 2:絶縁型DC/DCコンバータ 3a,3b:入力端子 4:整流用ダイオードブリッジ 5,6:スイッチング素子 7:トランス 8:放熱器 9:印刷配線板 10:フレームグランド端子(FG端子) 11a,11b:出力端子 12,13:入力スタック 1: Inverter for suppressing harmonics 2: Insulated DC / DC converter 3a, 3b: Input terminal 4: Diode bridge for rectification 5, 6: Switching element 7: Transformer 8: Radiator 9: Printed wiring board 10: Frame ground terminal (FG terminal) 11a, 11b: output terminal 12, 13: input stack

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高調波を抑制するための高調波抑制用イン
バータと、前記高調波抑制用インバータにカスケード接
続されて1次側と2次側を絶縁するための絶縁型DC/
DCコンバータとを備えたスイッチングレギュレータ電
源装置に於いて、 前記高調波抑制用インバータ及び絶縁型DC/DCイン
バータのスイッチング素子の各々を印刷配線板上に配置
された1枚の自然空冷用の放熱器に取り付け、前記放熱
器を前記高調波抑制用インバータを含む前記絶縁型DC
/DCコンバータの1次側の安定電位に接続したことを
特徴とするスイッチングレギュレータ電源装置。
1. An inverter for suppressing harmonics, comprising: an inverter for suppressing harmonics; and an insulated DC / DC converter cascaded to the inverter for suppressing harmonics for insulating a primary side from a secondary side.
In a switching regulator power supply device having a DC converter, a radiator for natural air cooling, wherein each of the harmonic suppression inverter and the switching element of the insulated DC / DC inverter is arranged on a printed wiring board And the insulated DC including the radiator and the harmonic suppression inverter.
A switching regulator power supply device connected to a stable potential on the primary side of a DC converter.
【請求項2】請求項1記載のスイッチングレギュレータ
電源装置に於いて、前記放熱器を前記高調波抑制用イン
バータに設けた入力電解コンデンサのプラス側もしくは
マイナス側に直接接続したことを特徴とするスイッチン
グレギュレータ電源装置。
2. The switching regulator power supply according to claim 1, wherein said radiator is directly connected to a positive side or a negative side of an input electrolytic capacitor provided in said harmonic suppression inverter. Regulator power supply.
【請求項3】請求項1記載のスイッチングレギュレータ
電源装置に於いて、前記放熱器を前記高調波抑制用イン
バータに設けた入力電解コンデンサのプラス側もしくは
マイナス側に、コンデンサを介して接続したことを特徴
とするスイッチングレギュレータ電源装置。
3. The switching regulator power supply according to claim 1, wherein the radiator is connected to a positive side or a negative side of an input electrolytic capacitor provided in the harmonic suppression inverter via a capacitor. Characteristic switching regulator power supply.
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