JP3459207B2 - 部分動作方式によるスイッチング電源 - Google Patents
部分動作方式によるスイッチング電源Info
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- 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
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 この発明は、印加される商
用交流電源からの入力を所望の出力電圧及び出力電流に
制御して出力電圧及び出力電流を得る電源装置に関す
る。
用交流電源からの入力を所望の出力電圧及び出力電流に
制御して出力電圧及び出力電流を得る電源装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 電源装置に要求されるのは、入力する
電源から要求される出力電圧及び出力電流を得ることで
ある。例えば、バッテリーチャージャーのような電源装
置では、充電するバッテリーが要求する充電電流を安定
に供給可能であると共にバッテリーへ印加する電圧が過
電圧状態とならないように適正な出力電圧となるように
制御可能でなければならない。従って、電源装置におけ
る出力電圧及び出力電流の制御に要求される条件は、要
求される出力電圧及び出力電流となるように制御できる
ことである。そして、これら出力電圧及び出力電流の制
御方式としては、一般にリニア型とスイッチング型とが
ある。
電源から要求される出力電圧及び出力電流を得ることで
ある。例えば、バッテリーチャージャーのような電源装
置では、充電するバッテリーが要求する充電電流を安定
に供給可能であると共にバッテリーへ印加する電圧が過
電圧状態とならないように適正な出力電圧となるように
制御可能でなければならない。従って、電源装置におけ
る出力電圧及び出力電流の制御に要求される条件は、要
求される出力電圧及び出力電流となるように制御できる
ことである。そして、これら出力電圧及び出力電流の制
御方式としては、一般にリニア型とスイッチング型とが
ある。
【０００３】リニア型の出力制御による電源装置は、ト
ランス固有の内部インピーダンスや外付けする抵抗器等
によって、特別制御を行うことなく出力特性が所望の出
力電圧及び出力電流となるように回路を構成し、実質的
に所望される出力電圧及び出力電流を得ていた。しかし
ながら、リニア型の出力制御による電源装置では、回路
に抵抗が多く存在するため電力の損失が大きく効率が低
下する問題点を有した。更に、損失される電力の殆どが
熱となり消費されるため効率が悪く、しかも、バッテリ
ーチャージャーが加熱する問題点を有した。
ランス固有の内部インピーダンスや外付けする抵抗器等
によって、特別制御を行うことなく出力特性が所望の出
力電圧及び出力電流となるように回路を構成し、実質的
に所望される出力電圧及び出力電流を得ていた。しかし
ながら、リニア型の出力制御による電源装置では、回路
に抵抗が多く存在するため電力の損失が大きく効率が低
下する問題点を有した。更に、損失される電力の殆どが
熱となり消費されるため効率が悪く、しかも、バッテリ
ーチャージャーが加熱する問題点を有した。
【０００４】一方、スイッチング型の出力制御による電
源装置は、出力電圧及び出力電流を制御するために出力
電圧及び出力電流夫々の変化分を検出する出力電圧検出
回路及び出力電流検出回路等の特別な回路を出力トラン
スの二次側に設け、出力電圧及び出力電流の情報を基に
出力トランスの一次側でスイッチング動作し、所望され
る出力電圧及び出力電流を得ていた。スイッチング型の
出力制御では、リニア型の出力制御に比し、内部インピ
ーダンスや外付けの抵抗などを用いることなく回路を実
現できるので、電力の損失を殆ど無くすことができる。
源装置は、出力電圧及び出力電流を制御するために出力
電圧及び出力電流夫々の変化分を検出する出力電圧検出
回路及び出力電流検出回路等の特別な回路を出力トラン
スの二次側に設け、出力電圧及び出力電流の情報を基に
出力トランスの一次側でスイッチング動作し、所望され
る出力電圧及び出力電流を得ていた。スイッチング型の
出力制御では、リニア型の出力制御に比し、内部インピ
ーダンスや外付けの抵抗などを用いることなく回路を実
現できるので、電力の損失を殆ど無くすことができる。
【０００５】又、リニア型の出力制御とスイッチング型
の出力制御との体積当たりの出力電力を比較すると、リ
ニア型では１立方センチメートルあたり１９ｍＷである
のに対し、スイッチング型では１立方センチメートルあ
たり５６ｍＷと約３倍ほどの差がある。従って、スイッ
チング型を採用することで約３倍ほど体積効率を良くす
ることができる。従って、バッテリーチャージャーの電
圧及び電流の制御には、スイッチング型を採用すること
によって体積効率が良く、軽量・小型化できるというメ
リットがあった。
の出力制御との体積当たりの出力電力を比較すると、リ
ニア型では１立方センチメートルあたり１９ｍＷである
のに対し、スイッチング型では１立方センチメートルあ
たり５６ｍＷと約３倍ほどの差がある。従って、スイッ
チング型を採用することで約３倍ほど体積効率を良くす
ることができる。従って、バッテリーチャージャーの電
圧及び電流の制御には、スイッチング型を採用すること
によって体積効率が良く、軽量・小型化できるというメ
リットがあった。
【０００６】以下、図７に基づき従来から行われている
代表的なスイッチング型の出力制御を説明する。図７
は、スイッチング型の出力制御回路１００の説明図であ
り、１０１は、入力端子である。入力端子１０１には、
通常の商用電源である交流電源が入力される。１０２
は、整流器であり、入力する交流電源を整流する。この
従来例では、全波整流回路を用いている。１０３は、ス
イッチングノイズ除去用コンデンサであり、入力する電
源に並列に接続されてスイッチングノイズを除去する。
１０４は、スイッチングノイズ除去用インダクタンスで
ある。１０５は、整流器１０２によって整流された電源
を平滑する平滑コンデンサであり、整流器１０２の出力
側に並列に接続される。平滑コンデンサ１０５は、整流
器１０２からの整流された電圧を平滑し、平滑な直流電
圧を得ることができる容量を有するコンデンサを用い
る。従って、スイッチング型の出力制御回路１００は、
平滑用コンデンサ１０５によって平滑を行う、所謂、コ
ンデンサインプット型整流平滑回路である。１０６は、
出力トランスであり、１０７はスイッチング回路であ
る。スイッチング回路１０７は、スイッチング素子及び
発振駆動回路を備え、出力制御回路１００の出力電圧及
び出力電流をフィードバックされて、出力電圧及び出力
電流が予め設定された条件を満たすことでスイッチング
動作を行う。出力トランス１０６は、整流器１０２によ
って整流され平滑コンデンサ１０５によって平滑された
電源が、スイッチング回路１０７によってスイッチング
されて一次側に印加され二次側から出力を得る。１０８
は、出力整流器であり、出力トランス１０６の二次側に
直列に接続される。１０９は、出力電圧平滑用の出力平
滑インダクタンスである。出力平滑インダクタンス１０
９は、出力整流器１０８と直列に接続される。出力トラ
ンス１０６の二次側で出力平滑インダクタンス１０９の
前後には、出力電圧を平滑するための出力平滑コンデン
サ１１０及び出力平滑コンデンサ１１１を並列に接続
し、出力トランス１０６の二次側から得られる出力電圧
を平滑する。
代表的なスイッチング型の出力制御を説明する。図７
は、スイッチング型の出力制御回路１００の説明図であ
り、１０１は、入力端子である。入力端子１０１には、
通常の商用電源である交流電源が入力される。１０２
は、整流器であり、入力する交流電源を整流する。この
従来例では、全波整流回路を用いている。１０３は、ス
イッチングノイズ除去用コンデンサであり、入力する電
源に並列に接続されてスイッチングノイズを除去する。
１０４は、スイッチングノイズ除去用インダクタンスで
ある。１０５は、整流器１０２によって整流された電源
を平滑する平滑コンデンサであり、整流器１０２の出力
側に並列に接続される。平滑コンデンサ１０５は、整流
器１０２からの整流された電圧を平滑し、平滑な直流電
圧を得ることができる容量を有するコンデンサを用い
る。従って、スイッチング型の出力制御回路１００は、
平滑用コンデンサ１０５によって平滑を行う、所謂、コ
ンデンサインプット型整流平滑回路である。１０６は、
出力トランスであり、１０７はスイッチング回路であ
る。スイッチング回路１０７は、スイッチング素子及び
発振駆動回路を備え、出力制御回路１００の出力電圧及
び出力電流をフィードバックされて、出力電圧及び出力
電流が予め設定された条件を満たすことでスイッチング
動作を行う。出力トランス１０６は、整流器１０２によ
って整流され平滑コンデンサ１０５によって平滑された
電源が、スイッチング回路１０７によってスイッチング
されて一次側に印加され二次側から出力を得る。１０８
は、出力整流器であり、出力トランス１０６の二次側に
直列に接続される。１０９は、出力電圧平滑用の出力平
滑インダクタンスである。出力平滑インダクタンス１０
９は、出力整流器１０８と直列に接続される。出力トラ
ンス１０６の二次側で出力平滑インダクタンス１０９の
前後には、出力電圧を平滑するための出力平滑コンデン
サ１１０及び出力平滑コンデンサ１１１を並列に接続
し、出力トランス１０６の二次側から得られる出力電圧
を平滑する。
【０００７】このように、出力平滑コンデンサ１１１等
により平滑して得られた出力トランス１０６の二次側か
らの出力を、出力平滑コンデンサ１１１の後に設ける出
力端子１１２から出力する。そして、スイッチング回路
１０７のスイッチング動作は、出力電圧検出回路１１
３、出力電流検出回路１１４、及び、信号伝達装置１１
５によって出力電圧及び出力電流を監視し出力トランス
の一次側に設けられるスイッチング回路１０７へフィー
ドバックして行われる。出力電圧検出回路１１３は、出
力電圧を検出可能に出力端子１１２に並列に接続される
と共に、信号伝達装置１１５と信号出力可能に接続さ
れ、出力電圧の変化分を検出し、検出信号を信号伝達装
置１１５へ出力する。出力電流検出回路１１４は、出力
電流を検出可能に出力端子１１２と直列に接続されると
共に、信号伝達装置１１５と信号出力可能に接続され、
出力電流の変化分を検出し、検出信号を信号伝達装置１
１５へ出力する。
により平滑して得られた出力トランス１０６の二次側か
らの出力を、出力平滑コンデンサ１１１の後に設ける出
力端子１１２から出力する。そして、スイッチング回路
１０７のスイッチング動作は、出力電圧検出回路１１
３、出力電流検出回路１１４、及び、信号伝達装置１１
５によって出力電圧及び出力電流を監視し出力トランス
の一次側に設けられるスイッチング回路１０７へフィー
ドバックして行われる。出力電圧検出回路１１３は、出
力電圧を検出可能に出力端子１１２に並列に接続される
と共に、信号伝達装置１１５と信号出力可能に接続さ
れ、出力電圧の変化分を検出し、検出信号を信号伝達装
置１１５へ出力する。出力電流検出回路１１４は、出力
電流を検出可能に出力端子１１２と直列に接続されると
共に、信号伝達装置１１５と信号出力可能に接続され、
出力電流の変化分を検出し、検出信号を信号伝達装置１
１５へ出力する。
【０００８】信号伝達装置１１５は、フォトカプラ等か
らなり、出力電圧検出回路１１３及び出力電流検出回路
１１４から信号入力可能であると共にスイッチング回路
１０７へ信号出力可能に接続され、出力電圧検出回路１
１３及び出力電流検出回路１１４から入力する信号をス
イッチング回路１０７で信号処理可能な信号へ変換して
スイッチング回路１０７へ出力する。このように構成さ
れる出力制御回路１００は、検出されフィードバックさ
れる出力トランスの二次側の出力電圧及び出力電流の変
化分がスイッチング回路１０７に予め設定される条件を
満たしたときにスイッチング動作することで出力電圧及
び出力電流を適正値となるように制御していた。
らなり、出力電圧検出回路１１３及び出力電流検出回路
１１４から信号入力可能であると共にスイッチング回路
１０７へ信号出力可能に接続され、出力電圧検出回路１
１３及び出力電流検出回路１１４から入力する信号をス
イッチング回路１０７で信号処理可能な信号へ変換して
スイッチング回路１０７へ出力する。このように構成さ
れる出力制御回路１００は、検出されフィードバックさ
れる出力トランスの二次側の出力電圧及び出力電流の変
化分がスイッチング回路１０７に予め設定される条件を
満たしたときにスイッチング動作することで出力電圧及
び出力電流を適正値となるように制御していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、スイ
ッチング型の出力制御による電源装置では、出力電圧及
び出力電流を監視してスイッチング回路へフィードバッ
クするので、出力電圧検出回路及び出力電流検出回路が
必要であると共に検出信号を伝達する信号伝達装置が必
要であり、回路が複雑化すると共に部品数が多くなりコ
スト高となる問題点を有した。又、コンデンサインプッ
ト型整流平滑回路では、コンデンサ充電の導通角が小さ
く、力率の低下や高調波電流が増大する等の問題点を有
した。この発明は、上記の問題点に鑑み、スイッチング
型の出力制御を採用すると共に出力電圧及び出力電流を
監視してスイッチング回路へフィードバックすることな
く、従って、出力制御するための出力電圧検出回路及び
出力電流検出回路を必要としないスイッチング電源の提
供を課題とする。
ッチング型の出力制御による電源装置では、出力電圧及
び出力電流を監視してスイッチング回路へフィードバッ
クするので、出力電圧検出回路及び出力電流検出回路が
必要であると共に検出信号を伝達する信号伝達装置が必
要であり、回路が複雑化すると共に部品数が多くなりコ
スト高となる問題点を有した。又、コンデンサインプッ
ト型整流平滑回路では、コンデンサ充電の導通角が小さ
く、力率の低下や高調波電流が増大する等の問題点を有
した。この発明は、上記の問題点に鑑み、スイッチング
型の出力制御を採用すると共に出力電圧及び出力電流を
監視してスイッチング回路へフィードバックすることな
く、従って、出力制御するための出力電圧検出回路及び
出力電流検出回路を必要としないスイッチング電源の提
供を課題とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】 この発明は、商用交流
電源を整流して脈流の直流電圧を生成する整流手段と、
整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、印加された脈流電圧の値と予め設定されたしき
い値とを比較し、印加された脈流電圧の値がしきい値を
下回る区間で動作信号を、上回る区間で停止信号を出力
する入力電圧検出手段と、一次側が入力電圧検出手段と
並列に接続される出力トランスと、出力トランスの一次
側に直列に接続されると共に入力電圧検出手段と信号入
力可能に接続され、入力するスイッチング信号の指示に
よりスイッチング動作の停止又は動作を行うスイッチン
グ手段と、スイッチング手段と整流手段との間に設けら
れる直流側インダクタンスとからなり、入力電圧検出手
段のしきい値は、商用電源の正常な波高値より低くさ
れ、且つ該電源の出力に見合った所望の低電圧に相当す
る値に設定することを特徴とする部分動作方式によるス
イッチング電源、
電源を整流して脈流の直流電圧を生成する整流手段と、
整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、印加された脈流電圧の値と予め設定されたしき
い値とを比較し、印加された脈流電圧の値がしきい値を
下回る区間で動作信号を、上回る区間で停止信号を出力
する入力電圧検出手段と、一次側が入力電圧検出手段と
並列に接続される出力トランスと、出力トランスの一次
側に直列に接続されると共に入力電圧検出手段と信号入
力可能に接続され、入力するスイッチング信号の指示に
よりスイッチング動作の停止又は動作を行うスイッチン
グ手段と、スイッチング手段と整流手段との間に設けら
れる直流側インダクタンスとからなり、入力電圧検出手
段のしきい値は、商用電源の正常な波高値より低くさ
れ、且つ該電源の出力に見合った所望の低電圧に相当す
る値に設定することを特徴とする部分動作方式によるス
イッチング電源、
【００１３】及び、
【００１４】商用交流電源を整流して脈流の直流電圧を
生成する整流手段と、整流手段により整流された脈流電
圧を印加されるよう接続され、印加された脈流電圧の値
と予め設定されたしきい値とを比較し、印加された脈流
電圧の値がしきい値を下回る区間で動作信号を、上回る
区間で停止信号を出力する入力電圧検出手段と、スイッ
チング手段と整流手段との間に設けられる直流側インダ
クタンスと、整流手段により整流された脈流電圧を印加
されるよう接続され、脈流電圧にしきい値より低い電圧
期間を存在させ、且つ、スイッチング時のノイズを除去
する容量であるスイッチングノイズ除去コンデンサとか
らなり、入力電圧検出手段のしきい値は、商用電源の正
常な波高値より低くされ、且つ該電源の出力に見合った
所望の低電圧に相当する値に設定することを特徴とする
部分動作方式によるスイッチング電源、を提供する。
生成する整流手段と、整流手段により整流された脈流電
圧を印加されるよう接続され、印加された脈流電圧の値
と予め設定されたしきい値とを比較し、印加された脈流
電圧の値がしきい値を下回る区間で動作信号を、上回る
区間で停止信号を出力する入力電圧検出手段と、スイッ
チング手段と整流手段との間に設けられる直流側インダ
クタンスと、整流手段により整流された脈流電圧を印加
されるよう接続され、脈流電圧にしきい値より低い電圧
期間を存在させ、且つ、スイッチング時のノイズを除去
する容量であるスイッチングノイズ除去コンデンサとか
らなり、入力電圧検出手段のしきい値は、商用電源の正
常な波高値より低くされ、且つ該電源の出力に見合った
所望の低電圧に相当する値に設定することを特徴とする
部分動作方式によるスイッチング電源、を提供する。
【００１５】そして、部分動作方式によるスイッチング
電源では、整流手段によって商用交流電源が整流された
電圧が出力トランスの一次側へ印加される。一方、コン
トロール手段では、出力トランスの二次側に起因しない
所定の規則に基づいてスイッチング動作信号を発生し出
力する。コントロール手段から出力されたスイッチング
信号は、コントロール手段と接続されるスイッチング手
段が入力する。スイッチング手段では、スイッチング信
号を入力し、スイッチング信号の指示が停止の場合には
スイッチング動作を行わず、指示が動作の場合にはスイ
ッチング動作する。このとき、コントロール手段からの
スイッチング信号が停止と動作を繰り返し行うよう指示
されるので、スイッチング動作の停止と動作とが繰り返
し行われることとなり、出力トランスの二次側では所望
の出力が発生する。又、スイッチング信号を入力電圧検
出手段によって発生する構成では、商用交流電源が整流
された脈流電圧が整流手段と接続される入力電圧検出手
段に印加される。入力電圧検出手段では、入力された脈
流電圧と予め設定されたしきい値とを比較する。そし
て、入力電圧検出手段は、印加される脈流電圧値と予め
設定されたしきい値とを比較し、しきい値に対する脈流
電圧値の大小によってスイッチング動作の停止又は動作
の信号を出力する。入力電圧検出手段から出力されるス
イッチング信号は、入力電圧検出手段と接続されるスイ
ッチング手段が入力する。スイッチング手段では、スイ
ッチング信号の指示が停止の場合にはスイッチング動作
を行わず、指示が動作の場合にはスイッチング動作す
る。このとき、入力電圧検出手段に設定されたしきい値
に対する商用交流電源が整流された脈流電圧の大小は周
期的に訪れることになるので、スイッチング動作は動作
及び停止が繰り返し訪れ、従って、スイッチング動作も
周期的に行われることとなり、一次側が入力電圧検出手
段と並列に接続される出力トランスの二次側では所望の
出力が発生する。更に又、スイッチングノイズ除去コン
デンサを整流手段と脈流電圧が印加されるように接続さ
れる構成では、スイッチングノイズ除去コンデンサが脈
流電圧にしきい値より低い電圧期間を存在され、且つ、
スイッチング時のノイズを除去する。
電源では、整流手段によって商用交流電源が整流された
電圧が出力トランスの一次側へ印加される。一方、コン
トロール手段では、出力トランスの二次側に起因しない
所定の規則に基づいてスイッチング動作信号を発生し出
力する。コントロール手段から出力されたスイッチング
信号は、コントロール手段と接続されるスイッチング手
段が入力する。スイッチング手段では、スイッチング信
号を入力し、スイッチング信号の指示が停止の場合には
スイッチング動作を行わず、指示が動作の場合にはスイ
ッチング動作する。このとき、コントロール手段からの
スイッチング信号が停止と動作を繰り返し行うよう指示
されるので、スイッチング動作の停止と動作とが繰り返
し行われることとなり、出力トランスの二次側では所望
の出力が発生する。又、スイッチング信号を入力電圧検
出手段によって発生する構成では、商用交流電源が整流
された脈流電圧が整流手段と接続される入力電圧検出手
段に印加される。入力電圧検出手段では、入力された脈
流電圧と予め設定されたしきい値とを比較する。そし
て、入力電圧検出手段は、印加される脈流電圧値と予め
設定されたしきい値とを比較し、しきい値に対する脈流
電圧値の大小によってスイッチング動作の停止又は動作
の信号を出力する。入力電圧検出手段から出力されるス
イッチング信号は、入力電圧検出手段と接続されるスイ
ッチング手段が入力する。スイッチング手段では、スイ
ッチング信号の指示が停止の場合にはスイッチング動作
を行わず、指示が動作の場合にはスイッチング動作す
る。このとき、入力電圧検出手段に設定されたしきい値
に対する商用交流電源が整流された脈流電圧の大小は周
期的に訪れることになるので、スイッチング動作は動作
及び停止が繰り返し訪れ、従って、スイッチング動作も
周期的に行われることとなり、一次側が入力電圧検出手
段と並列に接続される出力トランスの二次側では所望の
出力が発生する。更に又、スイッチングノイズ除去コン
デンサを整流手段と脈流電圧が印加されるように接続さ
れる構成では、スイッチングノイズ除去コンデンサが脈
流電圧にしきい値より低い電圧期間を存在され、且つ、
スイッチング時のノイズを除去する。
【００１６】
【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づき説明する。図１はこの発明の第１の実施の
形態を表す説明図であり、図２は整流された入力電圧の
波形を表すグラフであり、図３は第２の実施の形態を表
す説明図であり、図４は出力電圧波形を表すグラフであ
り、図５は第３の実施の形態を表す説明図であり、図６
は第４の実施の形態を表す説明図である。
図面に基づき説明する。図１はこの発明の第１の実施の
形態を表す説明図であり、図２は整流された入力電圧の
波形を表すグラフであり、図３は第２の実施の形態を表
す説明図であり、図４は出力電圧波形を表すグラフであ
り、図５は第３の実施の形態を表す説明図であり、図６
は第４の実施の形態を表す説明図である。
【００１７】１は、この発明の第１の実施の形態である
部分動作方式によるスイッチング電源である。以下、部
分動作方式によるスイッチング電源１をスイッチング電
源１という。スイッチング電源１は、入力端子ＩＮに印
加される商用交流電源ＡＣから所望する直流電源を出力
端子ＯＵＴに得るものであり、この実施の形態では、負
荷となるバッテリーから要求される出力電圧及び出力電
流を出力可能に制御するバッテリーチャージャーの出力
回路からなる。
部分動作方式によるスイッチング電源である。以下、部
分動作方式によるスイッチング電源１をスイッチング電
源１という。スイッチング電源１は、入力端子ＩＮに印
加される商用交流電源ＡＣから所望する直流電源を出力
端子ＯＵＴに得るものであり、この実施の形態では、負
荷となるバッテリーから要求される出力電圧及び出力電
流を出力可能に制御するバッテリーチャージャーの出力
回路からなる。
【００１８】２は、整流手段であるブリッジ整流回路で
あり、３は、出力トランスである。ブリッジ整流回路２
は、商用交流電源ＡＣを全波整流する。そして、ブリッ
ジ整流回路２と出力トランス３とは、ブリッジ整流回路
２で整流された脈流電圧が出力トランス３の一次側に印
加されるように接続される。従って、整流された商用交
流電源ＡＣは、図２に表すように全波整流された結果、
直流の脈流電圧を発生することとなる。以下、商用交流
電源ＡＣは、実験的に電圧２３０（Ｖ）、周波数５０
（Ｈｚ）の単相交流電源として説明する。
あり、３は、出力トランスである。ブリッジ整流回路２
は、商用交流電源ＡＣを全波整流する。そして、ブリッ
ジ整流回路２と出力トランス３とは、ブリッジ整流回路
２で整流された脈流電圧が出力トランス３の一次側に印
加されるように接続される。従って、整流された商用交
流電源ＡＣは、図２に表すように全波整流された結果、
直流の脈流電圧を発生することとなる。以下、商用交流
電源ＡＣは、実験的に電圧２３０（Ｖ）、周波数５０
（Ｈｚ）の単相交流電源として説明する。
【００１９】４は、入力電圧検出回路であり、５は、ス
イッチング回路である。入力電圧検出回路４は、出力ト
ランス３の一次側に、出力トランス３の一次側に印加さ
れる整流回路２で整流された脈流電圧を検出可能に並列
に接続され、更に、脈流電圧と比較するしきい値が予め
設定され、しきい値と検出電圧との比較結果をスイッチ
ングの指示信号としてスイッチング回路５へ出力可能に
接続される。そして、入力電圧検出回路４では、印加さ
れた脈流電圧の値としきい値とを比較し、しきい値より
脈流電圧の値の方が大きい場合には、スイッチングを停
止させるスイッチング信号をスイッチング回路５へ出力
する。又、しきい値より脈流電圧の方が小さいか或は同
じ場合にはスイッチングを動作させるスイッチング信号
をスイッチング回路５へ出力する。
イッチング回路である。入力電圧検出回路４は、出力ト
ランス３の一次側に、出力トランス３の一次側に印加さ
れる整流回路２で整流された脈流電圧を検出可能に並列
に接続され、更に、脈流電圧と比較するしきい値が予め
設定され、しきい値と検出電圧との比較結果をスイッチ
ングの指示信号としてスイッチング回路５へ出力可能に
接続される。そして、入力電圧検出回路４では、印加さ
れた脈流電圧の値としきい値とを比較し、しきい値より
脈流電圧の値の方が大きい場合には、スイッチングを停
止させるスイッチング信号をスイッチング回路５へ出力
する。又、しきい値より脈流電圧の方が小さいか或は同
じ場合にはスイッチングを動作させるスイッチング信号
をスイッチング回路５へ出力する。
【００２０】スイッチング回路５は、出力トランス３の
一次側に直列に接続され、且つ、入力電圧検出回路４か
らスイッチングの指示信号を入力可能に接続される。そ
して、スイッチング回路５は、スイッチング素子、発振
回路、電流モードのパルス幅変調回路、及び、発振をＯ
Ｎ／ＯＦＦするための回路から構成され、入力電圧検出
回路４からスイッチング停止信号を入力した場合には、
スイッチング動作せずに、出力トランス３の一次側を実
質的に開状態にし、スイッチング動作信号を入力した場
合には、スイッチング動作して実質的に出力トランス３
の一次側を閉状態とする。
一次側に直列に接続され、且つ、入力電圧検出回路４か
らスイッチングの指示信号を入力可能に接続される。そ
して、スイッチング回路５は、スイッチング素子、発振
回路、電流モードのパルス幅変調回路、及び、発振をＯ
Ｎ／ＯＦＦするための回路から構成され、入力電圧検出
回路４からスイッチング停止信号を入力した場合には、
スイッチング動作せずに、出力トランス３の一次側を実
質的に開状態にし、スイッチング動作信号を入力した場
合には、スイッチング動作して実質的に出力トランス３
の一次側を閉状態とする。
【００２１】６は、スイッチング時のノイズを除去する
ための交流側コンデンサである。交流側コンデンサ６
は、入力端子ＩＮとブリッジ整流回路２との間に並列に
設けられ、スイッチング動作時のスイッチング電流（リ
ップル電流）を吸収することでノイズを低減させ、大容
量であればノイズをより低減できる。
ための交流側コンデンサである。交流側コンデンサ６
は、入力端子ＩＮとブリッジ整流回路２との間に並列に
設けられ、スイッチング動作時のスイッチング電流（リ
ップル電流）を吸収することでノイズを低減させ、大容
量であればノイズをより低減できる。
【００２２】７は、スイッチング時のノイズを除去する
ための直流側フィルタである。直流側フィルタ７は、直
流側コンデンサ８及び直流側インダクタンス９からな
り、ブリッジ整流回路２と電圧検出回路４との間に設け
られる。直流側コンデンサ８は、ブリッジ整流回路２と
電圧検出回路４との間に並列に設けられる。そして、直
流側コンデンサ８は、ノイズ除去を目的として使用さ
れ、整流された直流の脈流電圧を平滑することを目的と
して用いないので、スイッチング時のノイズを除去でき
るだけの小容量からなる。直流側インダクタンス９は、
直流側コンデンサ８とブリッジ整流回路２との間に設け
られる。直流側インダクタンス９は、インダクタンスの
増加と共に直流電流及び直流電圧が平滑になるが、直流
側コンデンサ８同様、スイッチング時のノイズを除去で
きれば足り、直流の脈流電圧を平滑できなくてよい。従
って、直流側コンデンサ８は、整流された脈流電圧が直
流側フィルタ７によって僅かに平滑されるものの、出力
トランス３の一次側に印加される脈流電圧の最小値が電
圧検出回路４に設定されるしきい値より小さくなるよう
な容量のコンデンサである。
ための直流側フィルタである。直流側フィルタ７は、直
流側コンデンサ８及び直流側インダクタンス９からな
り、ブリッジ整流回路２と電圧検出回路４との間に設け
られる。直流側コンデンサ８は、ブリッジ整流回路２と
電圧検出回路４との間に並列に設けられる。そして、直
流側コンデンサ８は、ノイズ除去を目的として使用さ
れ、整流された直流の脈流電圧を平滑することを目的と
して用いないので、スイッチング時のノイズを除去でき
るだけの小容量からなる。直流側インダクタンス９は、
直流側コンデンサ８とブリッジ整流回路２との間に設け
られる。直流側インダクタンス９は、インダクタンスの
増加と共に直流電流及び直流電圧が平滑になるが、直流
側コンデンサ８同様、スイッチング時のノイズを除去で
きれば足り、直流の脈流電圧を平滑できなくてよい。従
って、直流側コンデンサ８は、整流された脈流電圧が直
流側フィルタ７によって僅かに平滑されるものの、出力
トランス３の一次側に印加される脈流電圧の最小値が電
圧検出回路４に設定されるしきい値より小さくなるよう
な容量のコンデンサである。
【００２３】１０は、出力整流・平滑回路である。出力
整流・平滑回路１０は、コンデンサ及びダイオードから
なり、出力トランス３の二次側に設けられ、出力トラン
ス３の二次側出力を整流し、且つ、平滑して直流電源を
出力端子ＯＵＴから出力させる。出力整流・平滑回路１
０は、この実施の形態では、コンデンサ及びダイオード
からなるが、図３に表す第２の実施の形態のようにイン
ダクタンスを含めた回路からなっても良く、種々の構成
が可能である。スイッチング電源１は、上述のように構
成されることで、入力端子ＩＮから入力した交流電源を
変圧整流して出力端子ＯＵＴから直流電源を得ることが
可能であり、出力端子ＯＵＴに接続される負荷であるバ
ッテリーの要求する適正な出力電流を供給でき、且つ、
過電圧印加状態とならないようにできる。
整流・平滑回路１０は、コンデンサ及びダイオードから
なり、出力トランス３の二次側に設けられ、出力トラン
ス３の二次側出力を整流し、且つ、平滑して直流電源を
出力端子ＯＵＴから出力させる。出力整流・平滑回路１
０は、この実施の形態では、コンデンサ及びダイオード
からなるが、図３に表す第２の実施の形態のようにイン
ダクタンスを含めた回路からなっても良く、種々の構成
が可能である。スイッチング電源１は、上述のように構
成されることで、入力端子ＩＮから入力した交流電源を
変圧整流して出力端子ＯＵＴから直流電源を得ることが
可能であり、出力端子ＯＵＴに接続される負荷であるバ
ッテリーの要求する適正な出力電流を供給でき、且つ、
過電圧印加状態とならないようにできる。
【００２４】以下、その作用を詳述する。商用交流電源
ＡＣが入力端子ＩＮから入力され、ブリッジ整流回路２
へ入力される。ブリッジ整流回路２では、入力された商
用交流電源ＡＣを全波整流して出力する。そして、全波
整流された脈流電圧は、直流側フィルタ７に印加される
こととなる。このとき出力トランス３に印加される脈流
電圧の波形は、直流側フィルタ７の直流側コンデンサ８
及び直流側インダクタンス９が、平滑するほどの容量を
持っていないので、商用交流電源ＡＣが電圧２３０
（Ｖ）の単相交流は、図２に表すよう最大電圧約３２５
（Ｖ）の脈流電圧となる。出力トランス３に印加される
脈流電圧は、電圧検出回路４にも印加されるので、電圧
検出回路４では印加された脈流電圧を設定されるしきい
値と比較する。そして、図２の表すしきい値より脈流電
圧が高い期間Ａではスイッチング回路５がスイッチング
動作しないように、スイッチング停止信号を出力する。
又、しきい値より脈流電圧が低い期間ｂではスイッチン
グ回路５がスイッチング動作するように、スイッチング
動作信号を出力する。
ＡＣが入力端子ＩＮから入力され、ブリッジ整流回路２
へ入力される。ブリッジ整流回路２では、入力された商
用交流電源ＡＣを全波整流して出力する。そして、全波
整流された脈流電圧は、直流側フィルタ７に印加される
こととなる。このとき出力トランス３に印加される脈流
電圧の波形は、直流側フィルタ７の直流側コンデンサ８
及び直流側インダクタンス９が、平滑するほどの容量を
持っていないので、商用交流電源ＡＣが電圧２３０
（Ｖ）の単相交流は、図２に表すよう最大電圧約３２５
（Ｖ）の脈流電圧となる。出力トランス３に印加される
脈流電圧は、電圧検出回路４にも印加されるので、電圧
検出回路４では印加された脈流電圧を設定されるしきい
値と比較する。そして、図２の表すしきい値より脈流電
圧が高い期間Ａではスイッチング回路５がスイッチング
動作しないように、スイッチング停止信号を出力する。
又、しきい値より脈流電圧が低い期間ｂではスイッチン
グ回路５がスイッチング動作するように、スイッチング
動作信号を出力する。
【００２５】入力電圧検出回路４から出力されたスイッ
チング停止信号或はスイッチング動作信号は、スイッチ
ング回路５が入力する。スイッチング回路５は、出力ト
ランス３の一次側に直列に接続されるので、スイッチン
グ動作信号を入力すると発信回路及びスイッチング素子
が動作してスイッチング動作する。従って、図２に表す
しきい値以下の低電圧期間ｂでは出力トランス３の一次
側にブリッジ整流回路２からの電圧が印加される。又、
スイッチング回路５がスイッチング停止信号を入力する
とスイッチング動作を行わない。従って、図２に表すし
きい値以上の高電圧期間ａでは出力トランス３の一次側
には電圧が印加されない。
チング停止信号或はスイッチング動作信号は、スイッチ
ング回路５が入力する。スイッチング回路５は、出力ト
ランス３の一次側に直列に接続されるので、スイッチン
グ動作信号を入力すると発信回路及びスイッチング素子
が動作してスイッチング動作する。従って、図２に表す
しきい値以下の低電圧期間ｂでは出力トランス３の一次
側にブリッジ整流回路２からの電圧が印加される。又、
スイッチング回路５がスイッチング停止信号を入力する
とスイッチング動作を行わない。従って、図２に表すし
きい値以上の高電圧期間ａでは出力トランス３の一次側
には電圧が印加されない。
【００２６】このように、出力トランス３にブリッジ整
流回路２からの電圧が印加される期間と印加されない期
間とが周期的に訪れるので、出力トランス３の二次側に
生ずる出力は、入力電圧検出回路４のしきい値によって
決定され、しきい値を予め適宜定めることにより所望の
出力を得ることができる。出力トランス３の二次側に発
生した出力は、出力整流・平滑回路１０によって整流平
滑されて出力端子ＯＵＴに出力され、図４（ａ）に例示
するような出力を生ずる。図４（ａ）に表す出力例は、
スイッチング電源１へ通常の負荷が接続された場合の出
力を表す。ここで、図４は、縦軸に出力端子ＯＵＴから
の出力電圧をとり、横軸に時間をとって出力電圧の波形
を表したグラフであり、図４（ａ）は出力端子ＯＵＴに
通常の負荷が接続されている場合であり、図４（ｂ）は
出力端子ＯＵＴに比較的軽い負荷が接続されている場合
であり、図４（ｃ）は出力端子ＯＵＴに比較的重い負荷
が接続されている場合である。
流回路２からの電圧が印加される期間と印加されない期
間とが周期的に訪れるので、出力トランス３の二次側に
生ずる出力は、入力電圧検出回路４のしきい値によって
決定され、しきい値を予め適宜定めることにより所望の
出力を得ることができる。出力トランス３の二次側に発
生した出力は、出力整流・平滑回路１０によって整流平
滑されて出力端子ＯＵＴに出力され、図４（ａ）に例示
するような出力を生ずる。図４（ａ）に表す出力例は、
スイッチング電源１へ通常の負荷が接続された場合の出
力を表す。ここで、図４は、縦軸に出力端子ＯＵＴから
の出力電圧をとり、横軸に時間をとって出力電圧の波形
を表したグラフであり、図４（ａ）は出力端子ＯＵＴに
通常の負荷が接続されている場合であり、図４（ｂ）は
出力端子ＯＵＴに比較的軽い負荷が接続されている場合
であり、図４（ｃ）は出力端子ＯＵＴに比較的重い負荷
が接続されている場合である。
【００２７】出力端子ＯＵＴに接続される負荷が比較的
に重い場合には、図４（ｃ）に表す出力図となる。この
場合には、スイッチング回路５に備える電流モードパル
ス幅変調回路の作用によって出力トランス３の一次側電
流が一定に制限されるので、スイッチング停止期間には
出力整流・平滑回路１０に蓄えられたエネルギーが負荷
に放電されて徐々に電圧が下がり、次のスイッチング動
作期間に至ると再びスイッチング動作されることで出力
電圧が再び上昇すると共に出力整流・平滑回路１０に蓄
えられる。負荷が比較的に重い場合にはこの動作を繰り
返す。
に重い場合には、図４（ｃ）に表す出力図となる。この
場合には、スイッチング回路５に備える電流モードパル
ス幅変調回路の作用によって出力トランス３の一次側電
流が一定に制限されるので、スイッチング停止期間には
出力整流・平滑回路１０に蓄えられたエネルギーが負荷
に放電されて徐々に電圧が下がり、次のスイッチング動
作期間に至ると再びスイッチング動作されることで出力
電圧が再び上昇すると共に出力整流・平滑回路１０に蓄
えられる。負荷が比較的に重い場合にはこの動作を繰り
返す。
【００２８】一方、出力端子ＯＵＴに接続される負荷が
比較的に軽い場合には、図４（ｂ）に表すように、出力
整流・平滑回路１０に蓄積されたエネルギーの放電量が
少ないため所定の電圧を略維持する。このように、出力
端子ＯＵＴに接続される負荷の状態によって出力波形が
変化するので、出力電圧の平均値は、負荷電流によって
変化することになり、経時的に負荷が要求する条件が変
化しても、負荷に要求される出力を得ることができる。
比較的に軽い場合には、図４（ｂ）に表すように、出力
整流・平滑回路１０に蓄積されたエネルギーの放電量が
少ないため所定の電圧を略維持する。このように、出力
端子ＯＵＴに接続される負荷の状態によって出力波形が
変化するので、出力電圧の平均値は、負荷電流によって
変化することになり、経時的に負荷が要求する条件が変
化しても、負荷に要求される出力を得ることができる。
【００２９】出力端子ＯＵＴに接続される負荷が極端に
重い場合、即ち、出力端子ＯＵＴが短絡状態となった場
合には、スイッチング回路５その他が損傷する可能性が
ある。又、出力端子ＯＵＴに接続される負荷が極端に軽
い場合、例えば、無負荷状態では出力電圧が上昇してし
まい過電圧状態となる可能性がある。このような不具合
を補正するためには、図３に表すように保護回路１１を
用いる。図３は、スイッチング電源１の第２の実施の形
態を表す。図３に表すスイッチング電源１では、出力ト
ランス３の一次側に発生する電圧に比例した電圧を取出
す巻き線１２に接続される保護回路１１を設けてなる。
そして、保護回路１１には、巻き線１２によって取出さ
れた出力電圧に比例した電圧を入力して監視し、出力端
子ＯＵＴに負荷が接続されない無負荷状態或はそれに近
い状態となった場合に、出力電圧を一定に制限する回路
が設けられる。更に、保護回路１１には、スイッチング
電源１の出力短絡時にスイッチング回路５のスイッチン
グ素子を保護する回路が設けられる。
重い場合、即ち、出力端子ＯＵＴが短絡状態となった場
合には、スイッチング回路５その他が損傷する可能性が
ある。又、出力端子ＯＵＴに接続される負荷が極端に軽
い場合、例えば、無負荷状態では出力電圧が上昇してし
まい過電圧状態となる可能性がある。このような不具合
を補正するためには、図３に表すように保護回路１１を
用いる。図３は、スイッチング電源１の第２の実施の形
態を表す。図３に表すスイッチング電源１では、出力ト
ランス３の一次側に発生する電圧に比例した電圧を取出
す巻き線１２に接続される保護回路１１を設けてなる。
そして、保護回路１１には、巻き線１２によって取出さ
れた出力電圧に比例した電圧を入力して監視し、出力端
子ＯＵＴに負荷が接続されない無負荷状態或はそれに近
い状態となった場合に、出力電圧を一定に制限する回路
が設けられる。更に、保護回路１１には、スイッチング
電源１の出力短絡時にスイッチング回路５のスイッチン
グ素子を保護する回路が設けられる。
【００３０】このように、保護回路１１を設けること
で、バッテリーチャージ終了間際等の無負荷に近い状
態、或は、無負荷状態となっても、出力電圧を制限する
回路によって出力トランス３の二次側出力電圧が一定以
上にならないよう制御されることとなる。従って、負荷
である充電されるバッテリーに過電圧が印加されないよ
う制御される。又、出力トランス３の二次側出力が短絡
した場合には、スイッチング素子保護回路によってスイ
ッチング素子は損傷しないので、スイッチング素子保護
回路の働きによって、短絡回復時には再び使用可能とな
る。
で、バッテリーチャージ終了間際等の無負荷に近い状
態、或は、無負荷状態となっても、出力電圧を制限する
回路によって出力トランス３の二次側出力電圧が一定以
上にならないよう制御されることとなる。従って、負荷
である充電されるバッテリーに過電圧が印加されないよ
う制御される。又、出力トランス３の二次側出力が短絡
した場合には、スイッチング素子保護回路によってスイ
ッチング素子は損傷しないので、スイッチング素子保護
回路の働きによって、短絡回復時には再び使用可能とな
る。
【００３１】上述のように、入力電圧検出回路４のしき
い値を適宜設定し、しきい値以下の電圧でスイッチング
動作するように構成することで、入力する商用交流電源
ＡＣの電圧によらずに所定の出力を得ることができるの
で、電圧１００（Ｖ）の単相交流等種々の商用交流電源
に適応できる。又、第１乃至第２の実施の形態では、ブ
リッジ整流回路２の脈流の直流電圧が出力トランス３の
一次側及び入力電圧検出回路４に印加されるように構成
されるが、例えば図５に表す第３の実施の形態のよう
に、ダイオード１５、及び、コンデンサ１６を設けて、
出力トランス３の一次側へ印加される電圧を入力電圧検
出回路４に印加される電圧と異ならせてもよい。この場
合には、出力トランス３の一次側に印加される電圧は、
入力電圧検出回路４と出力トランス３との間に直列に設
けるダイオード１５、及び、並列に設けるコンデンサ１
６によって、整流・平滑され、入力電圧検出回路４に印
加される脈流電圧とは異なるが、第１及び第２の実施の
形態同様の作用・効果が得られる。従って、例えば図５
に表すようにダイオード１５及びコンデンサ１６を設け
る等して、出力トランス３の一次側に印加される電圧を
入力電圧検出回路４に印加される電圧と異なるように構
成しても良い。更に又、第１及び第２の実施の形態で
は、スイッチング回路５が、入力電圧検出回路４で定め
るしきい値以下でスイッチング動作するよう構成した
が、入力電圧検出回路４がしきい値以上の電圧ではスイ
ッチング動作信号を出力し、それ以外の入力電圧ではス
イッチング停止信号を出力するよう構成し、しきい値以
上の電圧でスイッチング動作するようにしても良い。
い値を適宜設定し、しきい値以下の電圧でスイッチング
動作するように構成することで、入力する商用交流電源
ＡＣの電圧によらずに所定の出力を得ることができるの
で、電圧１００（Ｖ）の単相交流等種々の商用交流電源
に適応できる。又、第１乃至第２の実施の形態では、ブ
リッジ整流回路２の脈流の直流電圧が出力トランス３の
一次側及び入力電圧検出回路４に印加されるように構成
されるが、例えば図５に表す第３の実施の形態のよう
に、ダイオード１５、及び、コンデンサ１６を設けて、
出力トランス３の一次側へ印加される電圧を入力電圧検
出回路４に印加される電圧と異ならせてもよい。この場
合には、出力トランス３の一次側に印加される電圧は、
入力電圧検出回路４と出力トランス３との間に直列に設
けるダイオード１５、及び、並列に設けるコンデンサ１
６によって、整流・平滑され、入力電圧検出回路４に印
加される脈流電圧とは異なるが、第１及び第２の実施の
形態同様の作用・効果が得られる。従って、例えば図５
に表すようにダイオード１５及びコンデンサ１６を設け
る等して、出力トランス３の一次側に印加される電圧を
入力電圧検出回路４に印加される電圧と異なるように構
成しても良い。更に又、第１及び第２の実施の形態で
は、スイッチング回路５が、入力電圧検出回路４で定め
るしきい値以下でスイッチング動作するよう構成した
が、入力電圧検出回路４がしきい値以上の電圧ではスイ
ッチング動作信号を出力し、それ以外の入力電圧ではス
イッチング停止信号を出力するよう構成し、しきい値以
上の電圧でスイッチング動作するようにしても良い。
【００３２】次いで、第４の実施の形態を図６に基づき
説明する。第４の実施の形態では、ブリッジ整流回路
２、出力トランス３、スイッチング回路５、交流側コン
デンサ６は、第１の実施の形態と同様に設けられる。そ
して、第１の実施の形態で、スイッチング回路５へスイ
ッチング信号を出力する手段として設けた入力電圧検出
回路４に代えて、コントロール回路１４を設ける。コン
トロール回路１４は、スイッチング回路５へ信号出力可
能に接続され、内部に周期的に発信する水晶発振回路を
有する。そして、コントロール回路１４は、水晶の発振
に基づいて所望の周期でスイッチング動作を停止させる
スイッチング信号と動作させるスイッチング信号とを交
互に発生してスイッチング回路５へ出力するよう回路構
成されてなる。そしてコントロール回路１４の回路は、
スイッチング動作の周期を、所定の周期となるよう予め
定めて構成するので、スイッチング動作は、予め定めら
れた規則に基づいて行われることとなる。この実施の形
態では、所定の規則を実現する手段として、水晶による
発振を用いたが、コンデンサとインダクタ等を用いた独
自の発振回路から構成しても良い。第４の実施の形態で
は、入力電圧検出回路４に代えてコントロール回路１４
を設けた以外は、第１の実施の形態乃至第３の実施の形
態同様の構成からなる。そして、第４の実施の形態で
は、交流電源ＡＣが整流されて出力トランス３の一次側
へ印加される。一方、スイッチング回路５では、コント
ロール回路１４からスイッチング動作を停止或は動作さ
せるスイッチング信号を周期的に入力する。従って、ス
イッチング動作は、予めコントロール回路１４によって
定まる所定の規則に従って停止或は動作を繰り返すこと
となる。その他第４の実施の形態の作用は、第１及び第
２の実施の形態と同様である。又、第４の実施の形態に
於ても、出力トランス３の一次側に、図５に表す第３の
実施の形態のようにダイオード１５及びコンデンサ１６
を設けて構成しても、同様の作用・効果を得られるの
で、ダイオード１５及びコンデンサ１６を設けて構成し
ても良い。
説明する。第４の実施の形態では、ブリッジ整流回路
２、出力トランス３、スイッチング回路５、交流側コン
デンサ６は、第１の実施の形態と同様に設けられる。そ
して、第１の実施の形態で、スイッチング回路５へスイ
ッチング信号を出力する手段として設けた入力電圧検出
回路４に代えて、コントロール回路１４を設ける。コン
トロール回路１４は、スイッチング回路５へ信号出力可
能に接続され、内部に周期的に発信する水晶発振回路を
有する。そして、コントロール回路１４は、水晶の発振
に基づいて所望の周期でスイッチング動作を停止させる
スイッチング信号と動作させるスイッチング信号とを交
互に発生してスイッチング回路５へ出力するよう回路構
成されてなる。そしてコントロール回路１４の回路は、
スイッチング動作の周期を、所定の周期となるよう予め
定めて構成するので、スイッチング動作は、予め定めら
れた規則に基づいて行われることとなる。この実施の形
態では、所定の規則を実現する手段として、水晶による
発振を用いたが、コンデンサとインダクタ等を用いた独
自の発振回路から構成しても良い。第４の実施の形態で
は、入力電圧検出回路４に代えてコントロール回路１４
を設けた以外は、第１の実施の形態乃至第３の実施の形
態同様の構成からなる。そして、第４の実施の形態で
は、交流電源ＡＣが整流されて出力トランス３の一次側
へ印加される。一方、スイッチング回路５では、コント
ロール回路１４からスイッチング動作を停止或は動作さ
せるスイッチング信号を周期的に入力する。従って、ス
イッチング動作は、予めコントロール回路１４によって
定まる所定の規則に従って停止或は動作を繰り返すこと
となる。その他第４の実施の形態の作用は、第１及び第
２の実施の形態と同様である。又、第４の実施の形態に
於ても、出力トランス３の一次側に、図５に表す第３の
実施の形態のようにダイオード１５及びコンデンサ１６
を設けて構成しても、同様の作用・効果を得られるの
で、ダイオード１５及びコンデンサ１６を設けて構成し
ても良い。
【００３３】上述の第１乃至第３の実施の形態では、ス
イッチング電源１をバッテリーチャージャーの電源装置
として説明したが、通常のスイッチング電源としても使
用できる。
イッチング電源１をバッテリーチャージャーの電源装置
として説明したが、通常のスイッチング電源としても使
用できる。
【００３４】
【発明の効果】 従って、この発明によれば、リニア型
の出力制御に対するスイッチング型の出力制御の特徴を
有しながらも、スイッチング動作の制御を出力トランス
の二次側出力からフィードバックして行わないので、出
力制御用の出力電圧検出回路、出力電流検出回路、並び
に、信号伝達装置を必要とせず、出力トランスの一次側
と二次側とを切り離せるので回路の簡素化が可能であ
る。又、スイッチング動作期間は、コンデンサインプッ
ト平滑回路の導通角を補間することとなり、他のスイッ
チング電源を併用した電力設備トータルでは力率が向上
できる。
の出力制御に対するスイッチング型の出力制御の特徴を
有しながらも、スイッチング動作の制御を出力トランス
の二次側出力からフィードバックして行わないので、出
力制御用の出力電圧検出回路、出力電流検出回路、並び
に、信号伝達装置を必要とせず、出力トランスの一次側
と二次側とを切り離せるので回路の簡素化が可能であ
る。又、スイッチング動作期間は、コンデンサインプッ
ト平滑回路の導通角を補間することとなり、他のスイッ
チング電源を併用した電力設備トータルでは力率が向上
できる。
【図１】 第１の実施の形態を表す説明図
【図２】 整流された入力電圧の波形を表すグラフ
【図３】 第２の実施の形態を表す説明図
【図４】 出力電圧の波形を表すグラフ
【図５】 第３の実施の形態を表す説明図
【図６】 第４の実施の形態を表す説明図
【図７】 従来例の説明図
ＩＮ 入力端子
ＯＵＴ 出力端子
ＡＣ 商用交流電源
１ 部分動作方式によるスイッチング電源
２ ブリッジ整流回路
３ 出力トランス
４ 力電圧検出回路
５ スイッチング回路
６ 交流側コンデンサ
７ 直流側フィルタ
８ 直流側コンデンサ
９ 直流側インダクタンス
１０ 出力整流・平滑回路
１１ 保護回路
１３ 巻き線
１４ コントロール回路
１５ ダイオード
１６ コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 商用交流電源を整流して脈流の直流電圧
を生成する整流手段と、 整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、印加された脈流電圧の値と予め設定されたしき
い値とを比較し、印加された脈流電圧の値がしきい値を
下回る区間で動作信号を、上回る区間で停止信号を出力
する入力電圧検出手段と、 一次側が入力電圧検出手段と並列に接続される出力トラ
ンスと、 出力トランスの一次側に直列に接続されると共に入力電
圧検出手段と信号入力可能に接続され、入力するスイッ
チング信号の指示によりスイッチング動作の停止又は動
作を行うスイッチング手段と、 スイッチング手段と整流手段との間に設けられる直流側
インダクタンスとからなり、入力電圧検出手段のしきい値は、商用電源の正常な波高
値より低くされ、且つ該電源の出力に見合った所望の低
電圧に相当する値に設定する ことを特徴とする部分動作
方式によるスイッチング電源。 - 【請求項２】 商用交流電源を整流して脈流の直流電圧
を生成する整流手段と、 整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、印加された脈流電圧の値と予め設定されたしき
い値とを比較し、印加された脈流電圧の値がしきい値を
下回る区間で動作信号を、上回る区間で停止信号を出力
する入力電圧検出手段と、 スイッチング手段と整流手段との間に設けられる直流側
インダクタンスと、 整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、脈流電圧にしきい値より低い電圧期間を存在さ
せ、且つ、スイッチング時のノイズを除去する容量であ
るスイッチングノイズ除去コンデンサとからなり、入力電圧検出手段のしきい値は、商用電源の正常な波高
値より低くされ、且つ該電源の出力に見合った所望の低
電圧に相当する値に設定する ことを特徴とする部分動作
方式によるスイッチング電源。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26764299A JP3459207B2 (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 部分動作方式によるスイッチング電源 |
| GB0301580A GB2381673B (en) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Switching power supply using partial switching |
| DE10197220T DE10197220T5 (de) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Umschalt-Leistungsversorgung unter Verwendung eines Teiloperationsschemas |
| PCT/JP2001/002681 WO2002080345A1 (fr) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Source d'alimentation a commutation partielle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26764299A JP3459207B2 (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 部分動作方式によるスイッチング電源 |
| PCT/JP2001/002681 WO2002080345A1 (fr) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Source d'alimentation a commutation partielle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001095246A JP2001095246A (ja) | 2001-04-06 |
| JP3459207B2 true JP3459207B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=26345055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26764299A Expired - Fee Related JP3459207B2 (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 部分動作方式によるスイッチング電源 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3459207B2 (ja) |
| DE (1) | DE10197220T5 (ja) |
| GB (1) | GB2381673B (ja) |
| WO (1) | WO2002080345A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3459207B2 (ja) * | 1999-09-21 | 2003-10-20 | Ｓｍｋ株式会社 | 部分動作方式によるスイッチング電源 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-09-21 JP JP26764299A patent/JP3459207B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-29 DE DE10197220T patent/DE10197220T5/de not_active Withdrawn
- 2001-03-29 WO PCT/JP2001/002681 patent/WO2002080345A1/ja active Application Filing
- 2001-03-29 GB GB0301580A patent/GB2381673B/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10197220T5 (de) | 2004-04-22 |
| JP2001095246A (ja) | 2001-04-06 |
| GB0301580D0 (en) | 2003-02-26 |
| WO2002080345A1 (fr) | 2002-10-10 |
| GB2381673A (en) | 2003-05-07 |
| GB2381673B (en) | 2005-01-05 |
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