JPS60204257A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPS60204257A JPS60204257A JP5987084A JP5987084A JPS60204257A JP S60204257 A JPS60204257 A JP S60204257A JP 5987084 A JP5987084 A JP 5987084A JP 5987084 A JP5987084 A JP 5987084A JP S60204257 A JPS60204257 A JP S60204257A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- switching
- output
- choke coil
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、出力側に平滑用チョークコイルを設置した
電源装置において、そのチョークコイルの小型化並びに
効率の改善に関する。
電源装置において、そのチョークコイルの小型化並びに
効率の改善に関する。
直流出力側に平滑用チョークコイルを設置したスイッチ
ングレギュレータにおいて、チョークコイルのインダク
タンスしは、次式で与えられる。
ングレギュレータにおいて、チョークコイルのインダク
タンスしは、次式で与えられる。
Ｉ、７（（Ｖｓ−Ｖｏ）／２１ｃｏｏ） （Ｖ。
／ Ｖ ｓ ） ・Ｔ ・ ・ ・ ・（１１式＋１１
において、ＩＣＨＯはチョークコイルの臨界電流、Ｔは
スイッチング周波数ｆの逆数（１／ｆ）、チョークコイ
ルの入力電流、Ｖｓはチョークコイルの入力電圧、■０
は出力電圧である。
において、ＩＣＨＯはチョークコイルの臨界電流、Ｔは
スイッチング周波数ｆの逆数（１／ｆ）、チョークコイ
ルの入力電流、Ｖｓはチョークコイルの入力電圧、■０
は出力電圧である。
一般に、チョークコイルに流れる電流をその臨界電流以
下にすることは、回避しなければならない。即ち、スイ
ッチングレギュレータの定格において、その最小電流が
非常に少ない場合、式（１１より臨界電流ＩＣＨＯが小
さくなり、インダクタンスＬが大きくなるからである。
下にすることは、回避しなければならない。即ち、スイ
ッチングレギュレータの定格において、その最小電流が
非常に少ない場合、式（１１より臨界電流ＩＣＨＯが小
さくなり、インダクタンスＬが大きくなるからである。
そこで、インダクタンスＬの値が、チョークコイルの大
きさ等で制限される場合には、電源装置内部にその値を
抑えるためにダミー電流を流す必要がある。即ち、第１
図に示すように、チョークコイル２の出力側にコンデン
サ４とともに、ダミー抵抗６を接続し、この抵抗６にダ
ミー電流１ｄを流す。なお、８Ａ、８Ｂは出力端子を示
す。
きさ等で制限される場合には、電源装置内部にその値を
抑えるためにダミー電流を流す必要がある。即ち、第１
図に示すように、チョークコイル２の出力側にコンデン
サ４とともに、ダミー抵抗６を接続し、この抵抗６にダ
ミー電流１ｄを流す。なお、８Ａ、８Ｂは出力端子を示
す。
このようなダミー電流を流した場合、インダクタンスＬ
の値を低減できるが、ダミー電流による損失で電源装置
の効率を悪化し、チョークコイルはその飽和を防止する
ため大型化する等の欠点がある。
の値を低減できるが、ダミー電流による損失で電源装置
の効率を悪化し、チョークコイルはその飽和を防止する
ため大型化する等の欠点がある。
″ この発明は、チョークコイルの小型化とともに、電
源装置の効率改善を目的とする。
源装置の効率改善を目的とする。
即ち、この発明は、直流出力を平滑するチョークコイル
を持つ電源装置において、直流入力を断続させるスイッ
チング素子と、このスイッチング素子を直流出力に応じ
てスイッチング制御するスイッチング制御回路と、この
スイ・ノチング制御回路に設置され基準発振器の発振周
波数を直流出力電流が減少した場合に基準周波数より増
加させる周波数制御回路を設置し、チョークコイルの臨
界点を小さくして、その小型化、ダミー電流を無くそう
とするものである。
を持つ電源装置において、直流入力を断続させるスイッ
チング素子と、このスイッチング素子を直流出力に応じ
てスイッチング制御するスイッチング制御回路と、この
スイ・ノチング制御回路に設置され基準発振器の発振周
波数を直流出力電流が減少した場合に基準周波数より増
加させる周波数制御回路を設置し、チョークコイルの臨
界点を小さくして、その小型化、ダミー電流を無くそう
とするものである。
以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第２図はこの発明の電源装置の実施例を示し、この実施
例はフォワードコンバータで構成したものである。
例はフォワードコンバータで構成したものである。
第２図において、入力端子１０Ａ、１０８間に加えられ
た直流入力は、コンデンサ１２でそのリップル成分が除
かれた後、スイッチングするスイッチングトランジスタ
１４を介してトランス１６の一次コイル１６Ｐに加えら
れる。トランジスタ１４は、そのベースにスイッチング
制御回路１８からスイッチング信号が加えられ、この電
源装置の出力電圧の変動を抑制する方向に導通、非導通
区間の比率が制御される。
た直流入力は、コンデンサ１２でそのリップル成分が除
かれた後、スイッチングするスイッチングトランジスタ
１４を介してトランス１６の一次コイル１６Ｐに加えら
れる。トランジスタ１４は、そのベースにスイッチング
制御回路１８からスイッチング信号が加えられ、この電
源装置の出力電圧の変動を抑制する方向に導通、非導通
区間の比率が制御される。
トランス１６の二次コイル１６Ｓに発生した誘導起電力
は、ダイオード２０．２２を介して全波整流され、チョ
ークコイル２４及びコンデンサ２６を介して平滑された
後、出力端子２８Ａ、２８Ｂから負荷３０に供給される
。
は、ダイオード２０．２２を介して全波整流され、チョ
ークコイル２４及びコンデンサ２６を介して平滑された
後、出力端子２８Ａ、２８Ｂから負荷３０に供給される
。
この実施例のスイッチング制御回路１８は、第３図に示
すように、基準発振器３２で発生させた鋸歯状波と、誤
差増幅器３４の誤差出力とパルス幅制御回路３６に加え
、その出力パルスでスイッチングトランジスタ３８をス
イッチングさせるように構成されている。従って、基準
発振器３２の端子４ＯＡ、４２Ｂには、発振周波数を決
定する時定数素子が接続され、誤差増幅器３４の入力端
子４２Ａ、４２Ｂには、電源装置の出力電圧と基準電圧
がそれぞれ加えられる。そして、トランジスタ３８の端
子４４Ａは、スイッチングトランジスタ１４のベースに
接続され、端子４４Ｂは接地されている。
すように、基準発振器３２で発生させた鋸歯状波と、誤
差増幅器３４の誤差出力とパルス幅制御回路３６に加え
、その出力パルスでスイッチングトランジスタ３８をス
イッチングさせるように構成されている。従って、基準
発振器３２の端子４ＯＡ、４２Ｂには、発振周波数を決
定する時定数素子が接続され、誤差増幅器３４の入力端
子４２Ａ、４２Ｂには、電源装置の出力電圧と基準電圧
がそれぞれ加えられる。そして、トランジスタ３８の端
子４４Ａは、スイッチングトランジスタ１４のベースに
接続され、端子４４Ｂは接地されている。
このスイッチング制御回路１８において、端子４０Ａに
は、抵抗４６．４８が接続され、端子４０Ｂにはコンデ
ンサ５０が接続されている。
は、抵抗４６．４８が接続され、端子４０Ｂにはコンデ
ンサ５０が接続されている。
周波数制御回路５２は、この端子４０Ａに接続された抵
抗４６．４８の合成抵抗値を出力電流に応じて切換え、
スイッチング制御回路１８の基準発振器３２の発振周波
数を切換えるものである。
抗４６．４８の合成抵抗値を出力電流に応じて切換え、
スイッチング制御回路１８の基準発振器３２の発振周波
数を切換えるものである。
即ち、直流出力側の接地側ラインには、電流検出用の抵
抗５４が挿入され、この抵抗５４には、出力電流に応じ
た電圧降下が生じる。この電圧は電圧検出用の差動増幅
器５６の非反転入力端子（＋）と抵抗５８を介して反転
入力端子（−）との間に加えられ、その反転入力端子（
−）には端子６０に加えられた基準電圧ＶＲＥ Ｆが抵
抗６２を介して加えられている。また、この差動増幅器
５６及びスイッチング制御回路１８の電源端子５７には
、駆動電源が与えられ、Ｖｃｃはその電圧である。
抗５４が挿入され、この抵抗５４には、出力電流に応じ
た電圧降下が生じる。この電圧は電圧検出用の差動増幅
器５６の非反転入力端子（＋）と抵抗５８を介して反転
入力端子（−）との間に加えられ、その反転入力端子（
−）には端子６０に加えられた基準電圧ＶＲＥ Ｆが抵
抗６２を介して加えられている。また、この差動増幅器
５６及びスイッチング制御回路１８の電源端子５７には
、駆動電源が与えられ、Ｖｃｃはその電圧である。
そして、この差動増幅器５６の出力は、抵抗６３を介し
てその非反転入力端子（＋）に帰還されているとともに
、抵抗６４．６６で分割されてトランジスタ６８のベー
スに加えられている。このトランジスタ６８は、抵抗４
８の端子間に接続され、その導通時に抵抗４８を短絡す
る。
てその非反転入力端子（＋）に帰還されているとともに
、抵抗６４．６６で分割されてトランジスタ６８のベー
スに加えられている。このトランジスタ６８は、抵抗４
８の端子間に接続され、その導通時に抵抗４８を短絡す
る。
以上の構成において、その動作を説明する。
抵抗５４に流れる電流を■０とすると、この電流ＩＯが
基準電流値ＩＲＥＦより減少した場合に差動増幅器５６
は、その出力を反転するように設定し、基準電流値ＩＲ
ＥＦは、チョークコイル２４の臨界電流値より大きい値
に設定する。
基準電流値ＩＲＥＦより減少した場合に差動増幅器５６
は、その出力を反転するように設定し、基準電流値ＩＲ
ＥＦは、チョークコイル２４の臨界電流値より大きい値
に設定する。
出力電流がこの基準電流値ＩＲＥＦより大きい場合には
、差動増幅器５６の出力は低レベルとなるので、トラン
ジスタ６８は非導通となり、コンデンサ５０に対して抵
抗４６．４８の直列回路が並列に接続される。
、差動増幅器５６の出力は低レベルとなるので、トラン
ジスタ６８は非導通となり、コンデンサ５０に対して抵
抗４６．４８の直列回路が並列に接続される。
ここで、基準発振器３２の発振周波数ｆは、端子４０Ａ
、４０Ｂに接続される抵抗Ｒ及びコンデンサＣより、 ｆ ＝に／Ｃ−Ｒ・・・・（２） で与えられる。この場合、抵抗４６．４８の抵抗値をＲ
Ｔ Ｉ 、 ＲＴ ２及びコンデンサ５ｏの容量を０丁
とすると、基準発振器３２の発振周波数１は、式（２）
より、 ｆ＋’＝に／Ｃｒ ・ （Ｒｔ’＋ ＋ＲＴ ２ ）・
・ ・ ・ （３） となり、これが通常の基準周波数である。
、４０Ｂに接続される抵抗Ｒ及びコンデンサＣより、 ｆ ＝に／Ｃ−Ｒ・・・・（２） で与えられる。この場合、抵抗４６．４８の抵抗値をＲ
Ｔ Ｉ 、 ＲＴ ２及びコンデンサ５ｏの容量を０丁
とすると、基準発振器３２の発振周波数１は、式（２）
より、 ｆ＋’＝に／Ｃｒ ・ （Ｒｔ’＋ ＋ＲＴ ２ ）・
・ ・ ・ （３） となり、これが通常の基準周波数である。
また、出力電流が基準電流ＩＲＥＦより低下した場合に
は、差動増幅器５６の出力は高レベルとなり、トランジ
スタ６８は導通し、抵抗４８は短絡される。従って、こ
の場合の発振周波数をｆ２とすると、 ｆ ２ ＝に／ＣＴ −ＲＴ Ｉ ・・・・（４）とな
る。
は、差動増幅器５６の出力は高レベルとなり、トランジ
スタ６８は導通し、抵抗４８は短絡される。従って、こ
の場合の発振周波数をｆ２とすると、 ｆ ２ ＝に／ＣＴ −ＲＴ Ｉ ・・・・（４）とな
る。
式（２）、（３）から明らかなように、周波数ｆ２は周
波数ｆ、より大きく、出力電流が基準電流値ＩＲＥＦよ
り低下すると、周波数がｆ、よりｆ２に上昇し、ＩＲＥ
Ｆより低下した場合には、周波数ｆ２から基準周波数ｆ
１に切換えられる。
波数ｆ、より大きく、出力電流が基準電流値ＩＲＥＦよ
り低下すると、周波数がｆ、よりｆ２に上昇し、ＩＲＥ
Ｆより低下した場合には、周波数ｆ２から基準周波数ｆ
１に切換えられる。
このように出力電流によって発振周波数を変更すれば、
チョークコイル２４のインダクタンスＬを所定値以上に
することができ、磁気飽和を避けることができ、その小
型化とともに、従来のようにダミー電流を流す必要がな
いので、効率を改善することができる。特に、このよう
な制御をする場合、電源装置の出力電流が大幅に増減す
る場合に有効である。
チョークコイル２４のインダクタンスＬを所定値以上に
することができ、磁気飽和を避けることができ、その小
型化とともに、従来のようにダミー電流を流す必要がな
いので、効率を改善することができる。特に、このよう
な制御をする場合、電源装置の出力電流が大幅に増減す
る場合に有効である。
第４図及び第５図はこの発明の他の実施例を示し、前記
実施例と同一部分には同一符号を付しである。
実施例と同一部分には同一符号を付しである。
第４図に示す実施例は、プッシュプルコンバータに実施
した場合である。即ち、直列に接続されたスイッチング
トランジスタ７０．７２の共通のエミッタと、トランス
７４の一次コイル７４Ｐの中点との間には、直流電源７
６が接続され、各トランジスタ７０．７２のベースには
、スイッチング制御回路１８′の端子４４Ａ＋ 、４４
Ａｚからスイッチング信号が加えられている。各端子４
４Ａ１４４Ａ２に発生するスイッチング信号は、互いに
位相が反転関係にある。・ トランス７４の二次コイル７４３に発生した誘導起電力
は、ダイオード７８、’８０で全波整流された後、チョ
ークコイル２４及びコンデンサ２６で平滑される。この
場合、二次コイル７４Ｓの中点に基準電位ラインが設定
され、抵抗５４はこのラインに挿入されている。
した場合である。即ち、直列に接続されたスイッチング
トランジスタ７０．７２の共通のエミッタと、トランス
７４の一次コイル７４Ｐの中点との間には、直流電源７
６が接続され、各トランジスタ７０．７２のベースには
、スイッチング制御回路１８′の端子４４Ａ＋ 、４４
Ａｚからスイッチング信号が加えられている。各端子４
４Ａ１４４Ａ２に発生するスイッチング信号は、互いに
位相が反転関係にある。・ トランス７４の二次コイル７４３に発生した誘導起電力
は、ダイオード７８、’８０で全波整流された後、チョ
ークコイル２４及びコンデンサ２６で平滑される。この
場合、二次コイル７４Ｓの中点に基準電位ラインが設定
され、抵抗５４はこのラインに挿入されている。
このようなプッシュプルコンバータに実施した場合にも
、前記実施例と同様の効果が期待できる。
、前記実施例と同様の効果が期待できる。
また、第５図に示す実施例は、チョッパレギュレータに
実施した場合である。即ち、入力端子１０Ａ、１０Ｂに
加えられた直流入力は、スイッチングトランジスタ８２
で断続された後、ダイオード８４で整流され、チョーク
コイル２４及びコンデンサ２６に加えられる。このよう
なチョッパレギュレータに実施した場合にも、前記実施
例と同様の効果が期待できる。
実施した場合である。即ち、入力端子１０Ａ、１０Ｂに
加えられた直流入力は、スイッチングトランジスタ８２
で断続された後、ダイオード８４で整流され、チョーク
コイル２４及びコンデンサ２６に加えられる。このよう
なチョッパレギュレータに実施した場合にも、前記実施
例と同様の効果が期待できる。
以上説明したようにこの発明によれば、出力電流が基準
電流より低下した場合に発振周波数を高くするので、チ
ョークコイルのインダクタンスを出力電流に応じて変更
でき、その小型化とともに、従来回路で必要としていた
ダミー電流の削減で効率を改善することができる。
電流より低下した場合に発振周波数を高くするので、チ
ョークコイルのインダクタンスを出力電流に応じて変更
でき、その小型化とともに、従来回路で必要としていた
ダミー電流の削減で効率を改善することができる。
第１図は電源装置の出力部を示す回路図、第２図はこの
発明の電源装置の実施例を示す回路図、第３図はそのス
イッチング制御回路を示すブロック図、第４図及び第５
図はこの発明の電源装置の他の実施例を示す回路図であ
る。 １８・・・スイッチング制御回路、２４・・・チーヨー
クコイル、５２・・・周波数制御回路。
発明の電源装置の実施例を示す回路図、第３図はそのス
イッチング制御回路を示すブロック図、第４図及び第５
図はこの発明の電源装置の他の実施例を示す回路図であ
る。 １８・・・スイッチング制御回路、２４・・・チーヨー
クコイル、５２・・・周波数制御回路。
Claims (1)
- 直流出力側に平滑用チョークコイルを設置した電源装置
において、直流入力を断続させるスイッチング素子と、
このスイッチング素子を直流出力に応じてスイッチング
制御するスイッチング制御回路と、このスイッチング制
御回路に設置され基準発振器の発振周波数を出力電流に
応じて変更する周波数制御回路を設置したことを特徴と
する電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5987084A JPS60204257A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5987084A JPS60204257A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204257A true JPS60204257A (ja) | 1985-10-15 |
Family
ID=13125627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5987084A Pending JPS60204257A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204257A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293964A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-21 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | シングルエンデツド通電形電力変換器 |
| JP2014110680A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Asti Corp | 充電器 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP5987084A patent/JPS60204257A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293964A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-21 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | シングルエンデツド通電形電力変換器 |
| JP2014110680A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Asti Corp | 充電器 |
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