JP2011176977A - スイッチング電源装置および該装置の起動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチング制御回路3およびアクティブフィルタ制御回路4に電源電圧を供給する補助電源部は、補助巻線T3の誘起電圧を整流・平滑して第1直流化電圧を生成する第1直流化手段(D3、C3)と、補助巻線T3、T4の誘起電圧の和電圧を整流・平滑して第2直流化電圧VC4を生成する第2直流化手段(D4、C4)と、既定電圧を超えないように第2直流化電圧VC4を定電圧化して第3直流化電圧を生成する定電圧回路7と、バイパス抵抗R5とを有し、アクティブフィルタ制御回路4には、第1直流化電圧および第3直流化電圧のうちのいずれか高い方の電圧が電源電圧として供給されるとともに、バイパス抵抗R5を介して第2直流化電圧VC4が供給される。
【選択図】図1
Description
(A)外部から入力された交流電圧を整流および平滑して得た一次側直流電圧が供給されるアクティブフィルタと、(B)アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路と、(C)アクティブフィルタの出力電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、(D)スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路と、(E)一次側直流電圧をスイッチング制御回路に供給する起動抵抗と、(F)スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、一次巻線電圧の上昇に伴って誘起電圧が上昇するように一次巻線と同一極性に巻回された第1および第2補助巻線とを有するトランスと、(G)トランスの二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、(H)第1および第2補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧としてスイッチング制御回路およびアクティブフィルタ制御回路に供給する補助電源部とを備えたスイッチング電源装置であって、
上記補助電源部は、(a)第1補助巻線の誘起電圧を整流および平滑して第1直流化電圧を生成する第1直流化手段と、(b)第1および第2補助巻線の誘起電圧の和電圧を整流および平滑して第2直流化電圧を生成する第2直流化手段と、(c)第2直流化手段の出力側に設けられ、第2直流化電圧を制限して定電圧化することで第3直流化電圧を生成する定電圧化手段と、(d)定電圧化手段をバイパスするように第2直流化手段の出力とアクティブフィルタ制御回路とを繋ぐバイパスライン上に介装されたバイパス抵抗とを有し、
スイッチング制御回路およびアクティブフィルタ制御回路を起動させる際に、スイッチング制御回路には起動抵抗を介して一次側直流電圧が供給され、アクティブフィルタ制御回路にはバイパス抵抗を介して第2直流化電圧が供給されることを特徴としている。
(A)外部から入力された交流電圧を整流および平滑して得た一次側直流電圧が供給されるアクティブフィルタと、(B)アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路と、(C)アクティブフィルタの出力電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、(D)スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路と、(E)一次側直流電圧をスイッチング制御回路に供給する起動抵抗と、(F)スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、一次巻線電圧の上昇に伴って誘起電圧が上昇するように一次巻線と同一極性に巻回された第1および第2補助巻線とを有するトランスと、(G)二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、(H)第1および第2補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧としてスイッチング制御回路およびアクティブフィルタ制御回路に供給する補助電源部とを備えたスイッチング電源装置の起動方法であって、
上記補助電源部を、(a)第1補助巻線の誘起電圧を整流および平滑して第1直流化電圧を生成する第1直流化手段と、(b)第1および第2補助巻線の誘起電圧の和電圧を整流および平滑して第2直流化電圧を生成する第2直流化手段と、(c)第2直流化手段の出力側に設けられ、第2直流化電圧を制限して定電圧化することで第3直流化電圧を生成する定電圧化手段と、(d)定電圧化手段をバイパスするように第2直流化手段の出力とアクティブフィルタ制御回路とを繋ぐバイパスライン上に介装されたバイパス抵抗とから構成し、
交流電圧の入力が開始されると、起動抵抗を介して供給された一次側直流電圧を利用してスイッチング制御回路が起動し、その後、第3直流化電圧に加えてバイパス抵抗を介して供給された第2直流化電圧を利用してアクティブフィルタ制御回路が起動することを特徴としている。
図1に示すように、本発明に係るスイッチング電源装置1において、トランスTは、一次巻線T1、二次巻線T2の他に第1および第2補助巻線T3、T4を有している。第1および第2補助巻線T3、T4は、トランスTのコアに一次巻線T1と同一の極性で巻回されており、直列に接続されている。また、第1補助巻線T3の一端(相互接続端)は電力用FETQ1のソースに接続されている。
次に、図2を参照して、本発明に係るスイッチング電源装置1の起動時の動作について具体的に説明する。なお、図2は、下記条件の下でスイッチング電源装置1を起動させた場合の各部電圧波形の一例であって、条件が異なれば異なった電圧波形となることは言うまでもない。
・商用交流電圧VACIN=AC90[V]
・トランスTの巻数比T1:T2:T3:T4=44:10:2:7
・スイッチング制御回路3の起動電圧/耐圧=16[V]/30[V]
・アクティブフィルタ制御回路4の起動電圧/耐圧=12.7[V]/22[V]
・R1=200[kΩ]
・R5=10[kΩ]
・ツェナーダイオードZDの設定電圧(降伏電圧)=20[V]
・アクティブフィルタ2の設定電圧=373[V](=264[V]×√2)
条件1:入力電圧が既定電圧(例えば、ツェナーダイオードZDの設定電圧)を超えるまでは、入力電圧にほぼ等しい出力電圧を出力する。
条件2:入力電圧が既定電圧を超えると、入力電圧の如何に拘わらず、既定電圧にほぼ等しい出力電圧を出力する。
2 アクティブフィルタ
3 スイッチング制御回路
4 アクティブフィルタ制御回路
5 電圧検知手段
6 フィードバック回路
7 定電圧回路(定電圧化手段)
Q1 電力用FET(スイッチング手段)
R1 起動抵抗
R5 バイパス抵抗
T トランス
T1 一次巻線
T2 二次巻線
T3 補助巻線(第1補助巻線)
T4 補助巻線(第2補助巻線)
Claims (3)
- 外部から入力された交流電圧を整流および平滑して得た一次側直流電圧が供給されるアクティブフィルタと、
前記アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路と、
前記アクティブフィルタの出力電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路と、
前記一次側直流電圧を前記スイッチング制御回路に供給する起動抵抗と、
前記スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、前記一次巻線電圧の上昇に伴って誘起電圧が上昇するように前記一次巻線と同一極性に巻回された第1および第2補助巻線とを有するトランスと、
前記トランスの二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、
前記第1および第2補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧として前記スイッチング制御回路および前記アクティブフィルタ制御回路に供給する補助電源部と、
を備えたスイッチング電源装置であって、
前記補助電源部は、
前記第1補助巻線の誘起電圧を整流および平滑して第1直流化電圧を生成する第1直流化手段と、
前記第1および第2補助巻線の誘起電圧の和電圧を整流および平滑して第2直流化電圧を生成する第2直流化手段と、
前記第2直流化手段の出力側に設けられ、前記第2直流化電圧を制限して定電圧化することで第3直流化電圧を生成する定電圧化手段と、
前記定電圧化手段をバイパスするように前記第2直流化手段の出力と前記アクティブフィルタ制御回路とを繋ぐバイパスライン上に介装されたバイパス抵抗と、
を有し、
前記スイッチング制御回路および前記アクティブフィルタ制御回路を起動させる際に、前記スイッチング制御回路には、前記起動抵抗を介して前記一次側直流電圧が供給され、前記アクティブフィルタ制御回路には、前記バイパス抵抗を介して前記第2直流化電圧が供給されることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記定電圧化手段は、ツェナーダイオードを有し、該ツェナーダイオードの降伏電圧によって前記第2直流化電圧を定電圧化して前記第3直流化電圧を生成する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。
- 外部から入力された交流電圧を整流および平滑して得た一次側直流電圧が供給されるアクティブフィルタと、
前記アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路と、
前記アクティブフィルタの出力電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路と、
前記一次側直流電圧を前記スイッチング制御回路に供給する起動抵抗と、
前記スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、前記一次巻線電圧の上昇に伴って誘起電圧が上昇するように前記一次巻線と同一極性に巻回された第1および第2補助巻線とを有するトランスと、
前記二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、
前記第1および第2補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧として前記スイッチング制御回路および前記アクティブフィルタ制御回路に供給する補助電源部と、
を備えたスイッチング電源装置の起動方法であって、
前記補助電源部を、
前記第1補助巻線の誘起電圧を整流および平滑して第1直流化電圧を生成する第1直流化手段と、
前記第1および第2補助巻線の誘起電圧の和電圧を整流および平滑して第2直流化電圧を生成する第2直流化手段と、
前記第2直流化手段の出力側に設けられ、前記第2直流化電圧を制限して定電圧化することで第3直流化電圧を生成する定電圧化手段と、
前記定電圧化手段をバイパスするように前記第2直流化手段の出力と前記アクティブフィルタ制御回路とを繋ぐバイパスライン上に介装されたバイパス抵抗と、
から構成し、
前記交流電圧の入力が開始されると、
前記起動抵抗を介して供給された前記一次側直流電圧を利用して前記スイッチング制御回路が起動し、
その後、前記第3直流化電圧に加えて前記バイパス抵抗を介して供給された前記第2直流化電圧を利用して前記アクティブフィルタ制御回路が起動する、
ことを特徴とするスイッチング電源装置の起動方法。
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JP2010040360A JP5403686B2 (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | スイッチング電源装置および該装置の起動方法 |
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JPH05111246A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-04-30 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | 力率改善回路および力率改善回路を用いたスイツチング電源回路 |
JPH06121535A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Toko Inc | Ac−dcコンバータ |
JP2000152626A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-05-30 | Omron Corp | 安定化電源 |
JP2001016851A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-19 | Nichicon Corp | スイッチング電源装置 |
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