JP2011239585A - 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7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VC3を生成する第1直流化手段と、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直流化手段と、第2直流化手段の出力側に設けられ、第2直流化電圧VC4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回路8と、第1直流化手段の出力側に設けられ、第1直流化電圧VC3が第3直流化電圧よりも高い所定の閾値電圧を超えると定電圧回路8を停止させる停止回路9とを有する。
【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)スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、該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、(f)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、(g)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、(i)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、(ii)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、(iii)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、(iv)第1直流化手段の出力側に設けられ、第1直流化電圧が第3直流化電圧よりも高い所定の閾値電圧を超えると定電圧化手段に流れる電流を停止させる停止手段とを有し、第1直流化電圧および第3直流化電圧の大きい方が補助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されることを特徴とする。
(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)スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、該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、(f)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、(g)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、
上記補助電源部が、(i)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、(ii)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、(iii)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、(iv)第1直流化手段の出力側に設けられ、第1直流化電圧が第3直流化電圧よりも高い所定の閾値電圧を超えると定電圧化手段に流れる電流を停止させる停止手段とから構成され、
起動時に、第1直流化電圧が上昇して第3直流化電圧を超えると、補助電源部が第3直流化電圧に代えて第1直流化電圧を補助電圧とし、その後、第1直流化電圧がさらに上昇して所定の閾値電圧を超えると、停止手段が定電圧化手段に流れる電流を停止させることを特徴とする。
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1および図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:T3:T4=44:2:7
・スイッチング制御回路3の起動電圧=16[V]
・アクティブフィルタ制御回路4の起動電圧=13[V]
・第1ツェナーダイオードZD1の降伏電圧=15[V]
・第2ツェナーダイオードZD2の降伏電圧=17[V]
・アクティブフィルタ2の設定電圧=370[V](≒264[V]×√2)
条件1:入力電圧が既定電圧(例えば、第1ツェナーダイオードZD1の降伏電圧)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 補助電源部
8 定電圧回路(定電圧化手段)
9 停止回路(停止手段)
D1 ダイオードブリッジ回路
Q1 電力用FET(スイッチング手段)
R1 起動抵抗
T トランス
T1 一次巻線
T2 二次巻線
T3 第1補助巻線
T4 第2補助巻線
ZD1 第1ツェナーダイオード
ZD2 第2ツェナーダイオード
Claims (4)
- 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、
前記第1直流化手段の出力側に設けられ、前記第1直流化電圧が前記第3直流化電圧よりも高い所定の閾値電圧を超えると前記定電圧化手段に流れる電流を停止させる停止手段と、
を有し、
前記第1直流化電圧および前記第3直流化電圧の大きい方が前記補助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。 - 前記定電圧化手段が第1ツェナーダイオードを有し、該第1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請求項1に記載のスイッチング電源装置であって、
前記定電圧手段は、前記停止手段によりオン/オフ制御されるスイッチ素子をさらに有し、
前記スイッチ素子がオンされることで前記第2直流化手段の出力と前記第1ツェナーダイオードとを導通させる一方、前記スイッチ素子がオフされることで前記第2直流化手段の出力と前記第1ツェナーダイオードとの導通を遮断することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記停止手段は第2ツェナーダイオードを有し、該第2ツェナーダイオードの降伏電圧によって前記所定の閾値電圧が定められ、
前記第2ツェナーダイオードが降伏することで前記スイッチ素子をオフさせる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。 - 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の起動方法であって、
前記補助電源部が、
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、
前記第1直流化手段の出力側に設けられ、前記第1直流化電圧が前記第3直流化電圧よりも高い所定の閾値電圧を超えると前記定電圧化手段に流れる電流を停止させる停止手段と、
から構成され、
起動時に、前記第1直流化電圧が上昇して前記第3直流化電圧を超えると、前記補助電源部が、前記第3直流化電圧に代えて前記第1直流化電圧を前記補助電圧とし、その後、前記第1直流化電圧がさらに上昇して前記所定の閾値電圧を超えると、前記停止手段が、前記定電圧化手段に流れる電流を停止させ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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CN111884512A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-11-03 | 深圳市航嘉驰源电气股份有限公司 | 一种开关电源、电源适配器及充电器 |
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2010
- 2010-05-11 JP JP2010109386A patent/JP5545839B2/ja active Active
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