WO2006051621A1

WO2006051621A1 - スイッチング電源装置

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Publication number: WO2006051621A1
Application number: PCT/JP2005/000904
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Takemura; Akio Nishida
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-05-18
Also published as: JPWO2006051621A1; US20070091647A1; KR100681688B1; CN1879286A; KR20060086841A

Abstract

　商用電源（Ｅ）に接続されて１次側非平滑直流電圧ｖａを出力する１次側整流回路（Ｄａ）と、１次巻線（Ｎ１）および２次巻線（Ｎ２）を有するトランス（Ｔ１）と、１次側整流回路（Ｄａ）の出力に１次巻線（Ｎ１）とともに直列に接続されて１次側非平滑直流電圧ｖａをスイッチングするスイッチング素子（Ｑ１）と、２次巻線（Ｎ２）に接続されて２次側非平滑直流電圧ｖｂを出力する２次側整流回路（ダイオードＤ１）と、該２次側整流回路の出力に接続されるインバータ回路（Ｉｎｖ）とを備え、その出力が放電灯（Ｌａｍｐ）に供給される。

Description

明細書

スイッチング電源装置

技術分野

[0001] 本発明は、スィッチング電源装置、特に力率改善を目的としたスイッチング電源装置に関する。

背景技術

[0002] 一般的な直流出力のスイッチング電源装置や交流出力のスイッチング電源装置 (ィンバータ）における入力電圧としては、商用交流電源電圧を整流用ダイオードで整流し、平滑用の大容量のコンデンサで平滑して得られたリップルの小さな直流電圧を利用することが普通である。この方式をコンデンサインプット方式と呼ぶ。コンデンサインプット方式においては、平滑用の大容量のコンデンサを備えているために、商用交流電源側で瞬間停電が起きた場合にも、短時間であれば出力電圧が低下するのを防止できるというメリットもある。

[0003] ところが、一般的なコンデンサインプット方式の整流 ·平滑回路においては、交流電圧のピーク時の前後においてのみ整流用ダイオードに電流が流れるために商用交流電源側からみて力率が低ぐまた商用交流電源側に高調波電流が発生するという問題もある。

[0004] この問題の対策として、特許文献 1に開示されているように、整流した後の商用交流電圧を平滑せずにそのままトランスの 1次卷線に印加してスイッチングし、トランスの 2次卷線に得られた交流電圧を整流、平滑する回路が知られている。この回路方式により、入力電流波形をほぼ正弦波状とすることで力率の改善と高調波電流成分の抑制を行っている。この場合、商用交流電圧を整流した後の平滑用の大容量のコンデンサが存在しないために、小型化、低価格化に寄与する。なお、これを、平滑用のコンデンサがないという意味で Cレスコンバータと呼ぶ。

特許文献 1 :特開平 10 - 150769号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0005] 特許文献 1に開示されたような Cレスコンバータでは商用交流電源電圧を整流した後の平滑用の大容量のコンデンサは不要となる。し力ながら、トランスの 2次卷線に得られた交流電圧を整流した後には平滑用のコンデンサは必須である。し力も、商用交流電圧を整流した後の平滑用のコンデンサを備えていないために、トランスの 2次側に現れる交流電圧を整流して得られた電圧は、 1次側に平滑用のコンデンサを備える場合に比べて変動が非常に大きぐそれを平滑するためにより大きな容量の平滑用のコンデンサが必要になる。平滑用の大容量のコンデンサは容量が大きいほど大型化し高価格になる。したがって、力率改善や高調波の低減は図ることができるが、小型化、低価格化が十分には達成できなくなる可能性がある。

[0006] 本発明は上記の問題点を解決することを目的とするもので、力率改善や高調波の低減を図り、し力十分な小型化、低価格化を図ることができ、さらに効率の高レ、スィツチング電源装置を提供する。

課題を解決するための手段

[0007] 上記目的を達成するために、本発明のスイッチング電源装置においては、商用電源に接続されて 1次側非平滑直流電圧を出力する 1次側整流回路と、 1次卷線および 2次卷線を有するトランスと、前記 1次側整流回路の出力に前記トランスの 1次卷線とともに直列に接続されて前記 1次側非平滑直流電圧をスイッチングするスィッチング素子と、前記トランスの 2次卷線に接続されて 2次側非平滑直流電圧を出力する 2 次側整流回路と、該 2次側整流回路の出力に接続されるとともに、その出力が放電灯に供給されるインバータ回路とを備えることを特徴とする。

[0008] また、本発明のスイッチング電源装置にぉレ、ては、前記 2次卷線に接続された第 1 の整流平滑回路をさらに備え、該第 1の整流平滑回路から直流出力を取り出すことを特徴とする。さらに、前記 2次側整流回路の出力と前記第 1の整流平滑回路の出力との間に、該第 1の整流平滑回路の出力の方に電流を供給可能なダイオードを設けたことを特徴とする。さらにカ卩えて、前記第 1の整流平滑回路の出力に接続された DC— DCコンバータ回路を備えることを特徴とする。

[0009] また、本発明のスイッチング電源装置においては、前記トランスに設けられた別卷線と該別卷線に接続された第 2の整流平滑回路をさらに備え、該第 2の整流平滑回路から直流出力を取り出すことを特徴とする。さらに、前記第 2の整流平滑回路は前記 2次側整流回路とグランドを共通にしており、前記 2次側整流回路の出力と前記第 2の整流平滑回路の出力との間に、該第 2の整流平滑回路の出力の方に電流を供給可能なダイオードを設けたことを特徴とする。さらに加えて、前記第 2の整流平滑回路の出力に接続された DC—DCコンバータ回路を備えることを特徴とする。

[0010] また、本発明のスイッチング電源装置においては、前記スイッチング素子の両端に接続された第 3の整流平滑回路をさらに備え、該第 3の整流平滑回路から直流出力を取り出すことを特徴とする。さらに、前記第 3の整流平滑回路の出力に接続された絶縁型 DC—DCコンバータ回路を備えることを特徴とする。

発明の効果

[0011] 本発明のスイッチング電源装置においては、商用交流電源電圧を整流した後の平滑用の大容量のコンデンサを不要とし、トランスの 2次卷線に現れた交流電圧を整流した後の平滑用の大容量のコンデンサも不要とするため、力率改善と高調波電流の抑制に加えて、大幅な小型化と低価格ィ匕を図ることができる。その場合、インバータの交流出力電圧は多少変動するが、変動の周期が短いために、この出力によって駆動される放電灯の明るさが変動して見えるようなことはない。

[0012] また、 2次卷線に別途第 1の整流平滑回路を設けたり、トランスに設けた別卷線に第 2の整流平滑回路を設けたりすることによって、基本的には放電灯点灯用のインバータ回路でありながらも、別途安定した直流電圧を出力することもできる。し力も、 2次側整流回路の出力と第 1や第 2の整流平滑回路の出力との間に、第 1や第 2の整流平滑回路の出力の方に電流を供給可能なダイオードを設けることによって、瞬間停電などによって一時的に 2次卷線ゃ別卷線からの電力供給が止まった場合にインバータ回路の入力側から一時的に電力の供給を受けて、直流出力の電圧低下を遅らせること力 Sできる。さらに、この直流電圧出力を入力として安定化した直流電圧を出力する DC— DCコンバータ回路をさらに備えることによって、直流出力電圧の電圧値の安定化に加えて、瞬間停電の際の電圧低下をさらに遅らせることができる。

[0013] また、 1次側のスイッチング素子の両端に第 3の整流平滑回路を設けることによって、効率よく直流電圧出力の出力電力の増加を図ることができる。この場合も、第 3の整流平滑回路の出力に絶縁型の DC— DCコンバータ回路を備えることによって、上記の 2次側に DC— DCコンバータ回路を設ける場合と同様の効果を得ることができる。

[0014] なお、上述の整流平滑回路の名称に付けた第 1、第 2、第 3という数字は順番を表すものではなぐ相互の区別を目的としたものである。したがって、第 1の整流平滑回路を備えずに第 2や第 3の整流平滑回路を備えるという構成も十分にあり得る。図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明のスイッチング電源装置の一実施例の回路図である。

[図 2]図 1のスイッチング電源装置における 1次側非平滑直流電圧と 1次卷線に流れる電流の波形を示す波形図である。

[図 3]図 1のスイッチング電源装置における 2次側非平滑直流電圧の波形を示す波形図である。

[図 4]図 1のスイッチング電源装置におけるインバータ回路の一例の回路図である。

[図 5]本発明のスイッチング電源装置の別の実施例の回路図である。

[図 6]本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図である。

[図 7]本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図である。

[図 8]本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図である。

[図 9]本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図である。

[図 10]本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図である。

符号の説明

[0016] 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70…スィッチング電源装置

E…商用交流電源

Da…全波整流回路（1次側整流回路）

T1…トランス

Ν1 · · · 1次卷線

Ν2· · ·2次卷線

Q1…スイッチング素子

D1 · · '整流用のダイオード（2次側整流回路）

Cn'■ ·ノイズ低減用のコンデンサ Inv…インバータ回路

Lamp…放電灯

D2…整流用のダイオード (第 1、第 2もしくは第 3の整流平滑回路用）

C2…平滑用のコンデンサ（第 1、第 2もしくは第 3の整流平滑回路用）

Vdc…直流電圧の出力端子

D3 · · ·瞬間停電時電荷移動用のダイオード

DDc、 DDc2" 'DC—DCコンノータ

発明を実施するための最良の形態

[0017] 図 1に、本発明のスイッチング電源装置の一実施例の回路図を示す。図 1において、本発明のスイッチング電源装置 10は、全波整流回路 Da、 1次卷線 N1と 2次卷線 N 2を有するトランス Tl、スイッチング素子 Ql、ダイオード Dl、インバータ回路 Invを備える。

[0018] 全波整流回路 Daの入力側は商用交流電源 Eに接続されている。全波整流回路 D aの出力側にはトランス T1の 1次卷線 N1とスイッチング素子 Q1が直列に接続されている。全波整流回路 Daの出力側には平滑用の大容量のコンデンサは設けられていない。全波整流回路 Daが本発明における 1次側整流回路である。

[0019] トランス T1の 2次卷線 N2の一端はダイオード D1のアノードに接続され、他端は 2次側のグランドに接続されている。ダイオード D1の力ソードはインバータ回路 Invの入力端子に接続されている。インバータ回路 Invの出力端子は放電灯 Lampの一端に接続されている。放電灯 Lampは例えば液晶テレビのバックライト用の光源として用レ、られる冷陰極管等である。ダイオード D1の整流出力には平滑用の大容量のコンデンサは設けられていない。ダイオード D1が本発明における 2次側整流回路である。

[0020] なお、 2次側整流回路の出力には平滑用の大容量のコンデンサは設けられないが、スイッチングにともなって発生するノイズの低減用のコンデンサ Cnは設けられていても構わない。直流電圧で動作する機器に入力する直流電圧の平滑度は、一般的にリップル (直流電圧に含まれる変動分の山と谷の差を直流電圧の平均値で割り、 1 00をかけたもの）が 10%以下であることが望ましいとされている。特に低電圧の機器の場合は 1 %以下にする必要がある。よって本発明においては、余裕をみてリップノレが 15%以下になるような容量のコンデンサを備える場合を平滑コンデンサを備えるものとみなし、リップノレがそれより大きい場合は平滑用のコンデンサを備えているとはみなさない。

[0021] さて、このように構成されたスイッチング電源装置 10において、商用交流電源は例えば 100V、 50Hzの交流電圧を発生し、それが全波整流回路 Daに入力される。全波整流回路 Daの出力側には平滑用の大容量のコンデンサは設けられていないため、全波整流回路 Daからなる 1次側整流回路の出力電圧は全波整流電圧、すなわち脈流電圧になる。この脈流電圧を本発明では 1次側非平滑直流電圧と呼び、 vaで表す。

[0022] 1次側非平滑直流電圧 vaはトランス T1の 1次卷線 N1とスイッチング素子 Q1との直列回路に印加される。スイッチング素子 Q1は図示を省略した制御回路によって、例えば 100kHzのスイッチング周波数でスイッチングされる。この例の場合はフライバック型となっているため、スイッチング素子 Q1がオンの時には 1次卷線 N1に電流が流れて 1次卷線 N1が励磁され、スイッチング素子 Q1がオフの時にその励磁のェネルギ一によつて 2次卷線 N2から電流が流れ出す。なお、スイッチング電源装置 10ではフライバック型とした力 S、もちろんフォワード型であっても構わない。

[0023] 図 2に、 1次側非平滑直流電圧 vaと 1次卷線 N1に流れる電流 iaの波形を示す。なお、ここでは分かりやすいようにスイッチング素子 Q1のスイッチング周波数を商用交流電源の周波数の 10倍にしているが、実際には上述のようにかなり高い周波数でスイッチングされる。

[0024] 図 2より分かるように、電流 iaは 1次側非平滑直流電圧 vaの値が大きい時には大きな電流値に、 1次側非平滑直流電圧 vaの値が小さい時には小さな電流値になるように制御することにより、平均的には商用交流電源電圧の周期の全体にわたって電流が流れる。これによつて力率改善と高調波電流の抑制を図ることができる。

[0025] トランス T1の 2次卷線 N2から流れ出す電流は 2次側整流回路であるダイオード D1 によって整流される。ダイオード D1の整流出力には平滑用の大容量のコンデンサは設けられていないため、ダイオード D1からなる 2次側整流回路の出力電圧は脈流電圧になる。この脈流電圧を本発明では 2次側非平滑直流電圧と呼び、 vbで表す。 2 次側非平滑直流電圧 vbの最大振幅はトランス Tlの昇圧比で決まる値である。この 2 次側非平滑直流電圧 vbはインバータ回路 Invの入力端子に印加される。

[0026] 図 3に、この 2次側非平滑直流電圧 vbの波形を実線で示す。図 3より分かるように、 2次側整流回路の出力にも大容量の平滑用のコンデンサは設けられていないため、 2次側非平滑直流電圧 vbは脈流電圧になっている。なお、 2次側整流回路の出力にノイズ低減用のコンデンサを設けた場合には、それによつて多少は波形が鈍り、例えば図 3に破線で示す 2次側非平滑直流電圧 vb'のようになる。この場合も、平滑用のコンデンサを備える場合に比べれば相変わらずリップルは大きいものの、 2次側非平滑直流電圧がゼロになる期間をなくすことができる。

[0027] ここで、図 4にインバータ回路 Invの一例の回路図を示す。図 4において、インバータ Invは、 1次卷線 Naと 2次卷線 Nbを有するトランス T2、 2つのスィッチ素子 SWaと S Wb、 2つのコンデンサ Caと Cb、 1つの共振用のコンデンサ Ccを備える。

[0028] インバータ Invにおいて、直列に接続されたスィッチ素子 SWaと SWbの一端が入力端子 Vinに接続され、他端がグランドに接続されている。また、直列に接続されたコンデンサ Caと Cbの一端が入力端子 Vinに接続され、他端がグランドに接続されている。すなわち、スィッチ素子 SWaと SWbからなる直列回路とコンデンサ Caと Cbからなる直列回路が並列に接続され、それが入力端子 Vinとグランドとの間に接続されている。

[0029] トランス T2の 1次卷線 Naの一端は 2つのスィッチ素子 SWaと SWbの接続点に接続され、他端は 2つのコンデンサ Caと Cbの接続点に接続されている。トランス T2の 2次卷線 Nbの一端および他端はそれぞれ放電灯に接続される端子となる。コンデンサ C cは 2次卷線 Nbに並列に接続されている。

[0030] このように構成されたインバータ回路 Invにおいては、図 3に示した 2次側非平滑直流電圧 vbが直列に接続されたスィッチ素子 SWaと SWbの両端に印加される。スイツチ素子 SWaと SWbは、図示を省略した制御回路によって、例えば 50kHz程度のスイッチング周波数で交互にオン、オフを繰り返す。これによつてトランス T2の 1次卷線 Naには交流電圧が印加される。そして、トランス T2の 2次卷線 Nbからは昇圧された 1-1. 5kV程度の交流電圧が発生し、放電灯 Lampに印加される。なお、スィッチ素子 SWaと SWbスイッチングの周波数はスイッチング素子 Qlと同じであったり同期してレ、たりしても構わなレ、し、異なる周波数であっても構わなレ、。

[0031] 放電灯 Lampに印加される交流電圧の振幅はインバータ回路 Invの入力端子に印加される電圧に応じて変化する。本発明の場合は、 2次側非平滑直流電圧は脈流電圧であるため、それに応じて放電灯 Lampに印加される交流電圧の振幅も変化し、放電灯の明るさも変化する。ただ、放電灯 Lampに印加される交流電圧の振幅が変化する速さはインバータ Invのスイッチング周波数および商用交流電源の周波数の 2倍 (全波整流しているため）に対応しているため、人間の目には変化が見えず、一定の明るさで点灯しているように見える。したがって、放電灯の点灯用としては、インバータ Invの出力する交流電圧の振幅が時間的に変化することは欠点にはならない。

[0032] なお、 2次側非平滑直流電圧が図 3に vbで示すような波形の場合は、インバータ In Vの入力電圧がゼロになる可能性があり、インバータ Invの動作にとってあまり好ましくない場合もあり、この点において、 2次側整流回路の出力に例えばノイズ低減用のコンデンサ Cnが設けられていれば、 2次側非平滑直流電圧は図 3に vb'で示すような、リップルは 10%以上であるために平滑されているとはいえないものの完全にはゼロにならない波形になり、より好ましいものにできる。

[0033] なお、スイッチング電源装置 10においては、トランス Tの 1次側にも 2次側にも大容量のコンデンサを備えていないため、商用交流電源の瞬間停電があった場合には、そのままインバータ Invの出力電圧、ひいては放電灯 Lampの輝度にも影響を与える。し力ながら、実際の瞬間停電の時間は非常に短時間であるため、人間の目にはほとんど変化が見えず、一定の明るさで点灯しているように見える。したがって、放電灯の点灯用としては、インバータ Invの出力する交流電圧が商用交流電源の瞬間停電によって瞬間的に低下することは大きな欠点にはならない。

[0034] このように、スイッチング電源装置 10においては、 1次側整流回路 Daの出力側にも

2次側整流回路 (ダイオード D1)の出力にも平滑用の大容量のコンデンサを必要としない。そのため、力率改善と放電灯点灯機能を十分に備えながら、同時に小型化と低価格化を図ることができる。

[0035] なお、スイッチング電源装置 10においては、 2次側整流回路の出力に例えばノイズ低減用のコンデンサが設けられても構わないとした力ノイズ低減用のコンデンサについては 1次側整流回路の出力のみに設けられていても構わないし、両方に設けられていても構わない。また、ノイズ低減用に限らず、平滑動作にならない範囲の容量のコンデンサが 1次側整流回路や 2次側整流回路の出力に設けられていても構わないものである。

[0036] 図 5に、本発明のスイッチング電源装置の別の実施例の回路図を示す。図 5において、図 1と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、説明を省略する。

[0037] 図 5に示したスイッチング電源装置 20においては、トランス T1の 2次卷線 N2に中間タップを設け、その中間タップと 2次卷線 N2の他端との間に整流用のダイオード D 2と平滑用のコンデンサ C2からなる整流平滑回路（第 1の整流平滑回路）を接続し、出力端子 Vdcから直流電圧出力を取り出すようにしている。

[0038] このように構成されたスイッチング電源装置 20においては、放電灯 Lampの点灯に加えて、放電灯点灯のために用意したインバータ Invの入力電圧を作るために用意した交流出力を利用して直流電圧出力を取り出すことができる。通常、例えば液晶テレビのような、バックライトとして放電灯を利用するような用途においては、その他の各種回路を駆動するための直流電源を必要とする。そして、このような場合の直流電源としてはそれほど大きな電力供給能力は必要としないことも多い。本発明のスィッチング電源装置 20においては、このような放電灯点灯用の交流電圧の他に直流電源を必要とする用途に対して、別途直流電源を用意する必要がなくなるという優れた効果を発揮する。

[0039] なお、図 5に示したスイッチング電源装置 20においては、 2次卷線 N2に設けた中間タップに第 1の整流平滑回路を接続していた力 s、中間タップの存在は必須ではなレ、。中間タップを設けずに 2次卷線 N2の一端、すなわちダイオード D1のアノードが接続されている端部に直接整流用のダイオード D2と平滑用のコンデンサ C2からなる第 1の整流平滑回路を接続するようにしても構わないもので、同様の作用効果を奏するものである。

[0040] 図 6に、本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図を示す。図 6 において、図 5と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、説明を省略する。 [0041] 図 6に示したスイッチング電源装置 30においては、ダイオード D1の力ソードとダイオード D2の力ソードの間、すなわち 2次側整流回路の出力と第 1の整流平滑回路の出力との間に、前者から後者の方に電流を供給可能なように配置された電荷移動用のダイオード D3が設けられてレ、る。

[0042] 通常、放電灯用の交流出力と制御回路などのための直流出力を備えた電源においては、放電灯の制御が不安定にならないように、放電灯が点灯している時には制御回路の動作を維持する必要がある。放電灯用の交流出力と制御回路用の直流出力を 1つのトランスから得ている場合には、停電時には両方が同時に停止することになり、都合が悪い。上記のようにダイオード D3を設けることによって、停電時に交流出力側の電荷を直流出力側に供給して、交流出力より後に直流出力が停止するようにできる。

[0043] 図 7に、本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図を示す。図 7 において、図 6と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、説明を省略する。

[0044] 図 7に示したスイッチング電源装置 40においては、整流用のダイオード D2と平滑用のコンデンサ C2からなる第 1の整流平滑回路の先に DC— DCコンバータ回路 DD cが設けられ、その出力が出力端子 Vdcに接続されている。ここでの DC-DCコンパータ回路 DDcは一般的な非絶縁型あるいは絶縁型の DC— DCコンバータ回路である。

[0045] 一般に、 DC— DCコンバータ回路は、入力電圧が所定値以下になるまで出力電圧は低下しなレ、。所定値以下に低下した時にはそれに応じて出力電圧が低下する力コンバータの電圧安定化機能により、出力電圧は入力電圧より遅れて低下をはじめる。すなわち、若干のタイムラグがある。そのため、スイッチング電源装置 40において商用交流電圧の瞬間停電があった場合に、直流出力電圧の低下を防止あるいはさらに抑制し、たとえ放電灯用の交流出力が瞬間的に停止しても制御回路用の直流出力が停止しないようにすることができる。

[0046] また、 DC—DCコンバータ回路 DDcによって直流出力電圧の電圧値の安定化を図ること力 Sできる。

[0047] なお、図 7のスイッチング電源装置 40においては、図 6のスイッチング電源装置 30 の整流平滑回路の先に DC— DCコンバータ回路 DDcが設けて構成した力ダイォード D3は必須ではなぐ図 5のスイッチング電源装置 20の整流平滑回路の先に DC— DCコンバータ回路 DDcを設けて構成しても構わないもので、同様の作用効果を奏するものである。

[0048] 図 5—図 7に示したスイッチング電源装置 20、 30、 40においては、 2次側整流回路を接続する 2次卷線 N2に別途整流平滑回路を接続していた力図 8に示すスィッチング電源装置のように、トランス T1に別卷線を設け、この別卷線に清流平滑回路を接続して直流出力を取り出すようにしても構わなレ、。図 8に示すスイッチング電源装置 50においては、トランス T1に別卷線 N3を設け、この別卷線 N3に整流用のダイォード D2と平滑用のコンデンサ C2からなる整流平滑回路（第 2の整流平滑回路）を接続した点のみが図 7に示したスイッチング電源装置 40との相違点である。

[0049] このようにトランスに設けた別卷線に整流平滑回路を接続して直流出力を取り出すように構成しても、 2次卷線に整流平滑回路を接続して直流出力を取り出す構成と同様の作用効果を奏することができる。

[0050] また、説明は省略したが、別卷線から直流出力を取り出す構成においても、 DC— D Cコンバータ回路を備えていない構成や、電荷移動用のダイオード D3を備えていない構成ももちろん可能である。さらには、 2次卷線から直流出力を取り出す整流平滑回路 (第 1の整流平滑回路）と別巻線から直流出力を取り出す整流平滑回路 (第 2の整流平滑回路）の両方を備える構成も可能である。

[0051] 図 9に、本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図を示す。図 9 において、図 1と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、説明を省略する。

[0052] 図 9に示したスイッチング電源装置 60においては、スイッチング素子 Q1の両端の間に整流用のダイオード D2と平滑用のコンデンサ C2からなる整流平滑回路（第 3の整流平滑回路）を接続し、出力端子 Vdc'から直流電圧出力を取り出すようにしている。なお、この場合はトランス T1の 1次側に整流平滑回路を接続しているため、商用電源と同じく一次扱いの直流電圧出力になる。

[0053] このように構成されたスイッチング電源装置 60においても、図 5に示したスィッチング電源装置 20と同様に、放電灯点灯用の交流電圧の他に直流電源を必要とする用途に対して、ここから別途直流電源を用意することが可能となる。しかも、スイッチング電源装置 60の場合はトランス T1の 1次側から非絶縁型コンバータ出力として直流電圧出力を得ているため、スイッチング電源装置 20に比べて効率よく大きな電力を取り出すことができ、放電灯点灯用の交流電圧の他に比較的大きな電力の直流電源を必要とする用途に対しても適用可能となる。

[0054] 図 10に、本発明のスイッチング電源装置のさらに別の実施例の回路図を示す。図

10において、図 9と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、説明を省略する。

[0055] 図 10に示したスイッチング電源装置 70においては、整流用のダイオード D2と平滑用のコンデンサ C2からなる第 2の整流平滑回路の先に DC—DCコンバータ回路 DD c2が設けられ、その出力が出力端子 Vdc'に接続されている。ここでの DC—DCコンバータ回路 DDc2は一般的なトランスを用いる絶縁型の DC—DCコンバータ回路である。絶縁型とする理由は、通常の直流電圧出力は商用交流電源とは絶縁を取る必要があるにもかかわらず、スイッチング電源装置 70においては第 2の整流平滑回路はトランス T1の 1次側から電圧を取り出す構成であるために 1次側との絶縁が取れていないためである。また、それ以外に多出力構成で展開しやすいというメリットもある。

[0056] このように構成されたスイッチング電源装置 70においても、図 7に示したスィッチング電源装置 40と同様に、商用交流電圧の瞬間停電があった場合に、直流出力電圧の低下を防止あるいはさらに抑制することができる。

[0057] なお、スイッチング電源装置 60と 70においてはトランス T1の 1次側にのみ整流平滑回路（第 3の整流平滑回路）を接続して直流電圧出力を得ているが、図 5—図 8に示したスイッチング電源装置 20、 30、 40、 50のようなトランス T1の 2次側や別卷線から第 1や第 2の整流平滑回路を介して別の直流電圧出力を得る構成を兼ねていても構わないものである。

Claims

請求の範囲

[1] 商用電源に接続されて 1次側非平滑直流電圧を出力する 1次側整流回路と、

1次卷線および 2次卷線を有するトランスと、

前記 1次側整流回路の出力に前記トランスの 1次卷線とともに直列に接続されて前記 1次側非平滑直流電圧をスィッチングするスイッチング素子と、

前記トランスの 2次卷線に接続されて 2次側非平滑直流電圧を出力する 2次側整流回路と、

該 2次側整流回路の出力に接続されるとともに、その出力が放電灯に供給されるィンバータ回路と、

を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。

[2] 前記 2次卷線に接続された第 1の整流平滑回路をさらに備え、該第 1の整流平滑回路から直流出力を取り出すことを特徴とする、請求項 1に記載のスイッチング電源装置。

[3] 前記 2次側整流回路の出力と前記第 1の整流平滑回路の出力との間に、該第 1の整流平滑回路の出力の方に電流を供給可能なダイオードを設けたことを特徴とする

、請求項 2に記載のスイッチング電源装置。

[4] 前記第 1の整流平滑回路の出力に接続された DC— DCコンバータ回路を備えることを特徴とする、請求項 2または 3に記載のスイッチング電源装置。

[5] 前記トランスに設けられた別卷線と該別卷線に接続された第 2の整流平滑回路をさらに備え、該第 2の整流平滑回路から直流出力を取り出すことを特徴とする、請求項

1なレ、し 4のレ、ずれかに記載のスイッチング電源装置。

[6] 前記第 2の整流平滑回路は前記 2次側整流回路とグランドを共通にしており、前記

2次側整流回路の出力と前記第 2の整流平滑回路の出力との間に、該第 2の整流平滑回路の出力の方に電流を供給可能なダイオードを設けたことを特徴とする、請求項 5に記載のスイッチング電源装置。

[7] 前記第 2の整流平滑回路の出力に接続された DC— DCコンバータ回路を備えることを特徴とする、請求項 5または 6に記載のスイッチング電源装置。

[8] 前記スイッチング素子の両端に接続された第 3の整流平滑回路をさらに備え、該第 3の整流平滑回路から直流出力を取り出すことを特徴とする、請求項 1ないし 7のいずれかに記載のスイッチング電源装置。

前記第 3の整流平滑回路の出力に接続された絶縁型 DC— DCコンバータ回路を備えることを特徴とする、請求項 8に記載のスイッチング電源装置。