JPH0218703Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は直流および交流電源を入力とし得る
スイツチング電源装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

第１図は周知のスイツチング電源装置を示すも
のである。直流入力部において、直流電源１１の
正極はスイツチ１２を介してコンバータトランス
１３の一次巻線１３₁の一端部に接続される。こ
の一次巻線１３₁の他端部にはトランジスタ１４
のコレクタが接続され、このトランジスタ１４の
エミツタは前記直流電源１１の負極に接続され
る。前記トランス１３の一次巻線１３₁の一端部
およびトランジスタ１４のエミツタ間にはリセツ
トコイル１３₂およびダイオード１５からなる直
列回路およびコンデンサ１６が並列接続される。
また、前記コンバータトランス１３の二次巻線１
３₃の一端部はダイオード１７、チヨークコイル
１８を介して一方出力端１９に接続され、二次巻
線１３₃の他端部はダイオード２０を介して前記
ダイオード１９とチヨークコイル１８との接続点
に接続されるとともに、他方出力端２１に接続さ
れる。これら出力端２０，２２の相互間にはコン
デンサ２２が接続される。このコンデンサ２２の
出力電圧は電圧制御回路２３に供給される。この
電圧制御回路２３は前記出力電圧に応てデユーテ
イの異なるパルス信号を発生するものであり、こ
の出力パルス信号は前記トランジスタ１４のベー
ス、エミツタ間に供給される。

一方、交流入力部において、交流電源２４の一
端部はスイツチ２５、電源トランス２６の一次巻
線２６₁を介して交流電源２４の他端部に接続さ
れる。前記トランス２６の二次巻線２６₂はブリ
ツジ整流回路２７の入力端に接続され、この整流
回路２７の出力端は前記コンデンサ１６の両端部
に接続される。この整流出力電圧は直流電源１１
の出力電圧と同様とされている。

上記構成において、直流電源１１を入力とする
場合はスイツチ１２のみがオンとされ、交流電源
２４を入力とする場合はスイツチ２５のみがオン
とされ、何れか一方の電源を入力として所定の直
流出力が生成される。

しかしながら、上記構成では交流入力部におい
て、電源トランス２６が使用されている。この電
源トランス２６は例えば入力電圧が100〔Ｖ〕、50
〔Hz〕で、出力電圧が10〔Ｖ〕で200〔Ｗ〕の電力を
得ようとすると、その形状は大型化し、重量は約
７〔Kg〕と非常に重くなる欠点を有している。

また、ブリツジ整流回路２７も低電圧大電流の
整流回路となるため、順方向電圧（V_F）が同じ
整流ダイオードを使用すると、交流電流を直接整
流する場合に比べて整流ダイオードの損失が大き
くなり、効率が低下する問題を有している。

〔考案の目的〕

この考案は上記事情に基づいてなされたもので
あり、その目的とするところは交流入力部に電源
トランスおよび低電圧大電流の整流ダイオードを
使用しないことにより、小型、軽量で高効率のス
イツチング電源装置を提供しようとするものであ
る。

〔考案の概要〕

この考案に係るスイツチング電源装置は、一つ
の二次巻線に対してそれぞれ同極性の第１、第２
の一次巻線を結合してなるコンバータトランスを
用い、交流電源の出力を第１の整流手段で直接整
流し、この整流出力を第１のスイツチング手段で
断続して第１の一次巻線に供給するようにし、一
方、直流電源の出力を第２のスイツチング手段で
断続して第２の一次巻線に供給するようにする。
この際、選択手段で交流電源あるいは直流電源を
選択的に接続して、コンバータトランスの二次巻
線から出力される交流電流を第２の整流手段で整
流し、第２の整流手段の出力をコイル及びコンデ
ンサで平滑出力し、この平滑出力に基づいて制御
手段により第１、第２のスイツチング手段を制御
して、前記平滑出力を安定化させる。ここで、選
択手段で交流電源が選択接続されているとき交流
電源の出力を取出して第３の整流手段で整流出力
し、この整流出力を第２のスイツチング手段を介
して前記第２の一次巻線に供給して、第１の巻線
の励磁に伴う第２の巻線の励磁により第２のスイ
ツチング手段に逆電圧がかかるのを防止する。一
方において、選択手段で交流電源が選択接続され
ているとき第３の整流手段の整流出力を利用し
て、制御手段の駆動電源とする。直流電源が選択
接続されているときは該電源出力を制御手段の駆
動源とする。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例について図面を参照
して説明する。

第２図において、交流入力部を構成する交流電
源３１の一端部はスイツチ３２を介してブリツジ
整流回路３３の一方入力端に接続され、この整流
回路３３の他方入力端は前記交流電源３１の他端
部に接続される。前記整流回路３３の出力端間に
は平滑コンデンサ３４が接続され、さらに、整流
回路３３の一方出力端はダイオード３５を介して
コンバータトランス３６の交流用一次巻線３６₁
の一端部に接続される。この一次巻線３６₁の他
端部には電界効果トランジスタFET３７のドレ
インが接続され、このFET３７のソースは前記
整流回路３３の他方出力端に接続される。前記一
次巻線３６₁の一端部およびFET３７のソース間
には交流用一次巻線３６₁のリセツトコイル３６₂
とダイオード３８からなる直列回路、およびコン
デンサ３９がそれぞれ並列接続される。また、前
記コンバータトランス３６における二次巻線３６
_３の一端はダイオード４０、チヨークコイル４１
を介して一方出力端４２に接続され、二次巻線３
６₃の他端部はダイオード４３を介して前記ダイ
オード４０とチヨークコイル４１との接続点に接
続されるとともに、他方出力端４４に接続され
る。これら出力端４２，４４の相互間には平滑コ
ンデンサ４５が接続される。このコンデンサ４５
の出力電圧は電圧制御回路４６に供給される。こ
の電圧制御回路４６は前記出力電圧に応じてデユ
ーテイの異なるパルス信号を発生するものであ
り、この出力パルス信号の一方は前記FET３７
のゲートに供給される。

一方、直流入力部において、直流電源４７の正
極はスイツチ４８を介してコンバータトランス３
６における直流用一次巻線３６₄の一端部に接続
される。この一次巻線３６₄の他端部にはトラン
ジスタ４９のコレクタが接続され、このトランジ
スタ４９のエミツタは前記直流電源４７の負極に
接続される。前記一次巻線３６₄の一端部および
トランジスタ４９のエミツタ間には直流用一次巻
線３６₄のリセツトコイル３６₅とダイオード５０
からなる直列回路、およびコンデンサ５１がそれ
ぞれ並列接続される。また、前記スイツチ４８に
は連動するスイツチ５２が設けられる。このスイ
ツチ５２の可動接片は交流入力部のスイツチ３２
と連動するスイツチ５３の固定接点に接続され
る。このスイツチ５３の可動接片は直流入力部に
おけるスイツチ４８の可動接片に接続される。ま
た、前記スイツチ５２の固定接点と直流電源４７
の負極間にはスイツチ４８，５２をオフ状態とす
るトリツプコイルTC５４が設けられる。さらに、
この直流入力部には交流入力部が動作された場
合、前記電圧制御回路４６に電源電圧を供給する
回路が設けられる。即ち、交流入力部におけるブ
リツジ整流回路３３の両入端には補助トランス５
５の一次巻線５５₁が接続され、このトランス５
５の二次巻線５５₂はブリツジ整流回路５６の両
入力端に接続される。この整流回路５６の一方出
力端は前記直流電源４７の負極に接続され、他方
出力端は前記電圧制御回路４６の電源接続端に接
続されるとともに、ダイオード５７、抵抗５８を
介して前記スイツチ４８の可動接片に接続され
る。

尚、前記補助トランス５５の二次出力電圧は交
流入力部を動作して、ブリツジ整流回路３３より
出力される電圧E₁によつて、直流用一次巻線３
６₄に誘起される電圧でトランジスタ４９のコレ
クタ、エミツタ間電圧が逆バイアスとならないよ
うに設定する。

また、電圧制御回路４６は直流入力部が動作さ
れている場合は直流電源４７より供給される電力
によつて動作される。

さらに、ダイオード３５およびコンデンサ３９
は、直流入力部が動作された場合、交流用一次巻
線３６₁およびリセツトコイル３６₂に誘起される
電圧で大容量のコンデンサ３４が充電されること
を防止するものである。

上記構成において動作を説明する。スイツチ３
２をオンとすると、整流回路５６の出力電圧によ
つて電圧制御回路４６が動作され、この電圧制御
回路４６より出力されるパルス信号によつて
FET３７が駆動される。したがつて、出力端４
２，４４相互間には交流電源３１を用いた直流安
定化出力が得られる。

また、スイツチ４８のみをオンとすると、電圧
制御回路４６は直流電源４７によつて動作され、
この電圧制御回路４６より出力されるパルス信号
によつてトランジスタ４９が駆動される。したが
つて、出力端４２，４４の相互間には直流電源４
７を用いた直流安定化出力が得られる。

さらに、スイツチ３２がオンされた状態で、ス
イツチ４８がオンされると、トリツプコイル５４
が励磁され、スイツチ４８，５２はオフ状態に復
帰される。したがつて、交流入力部が優先して動
作され、交流電源４７を用いた直流安定化出力が
得られる。

上記実施例によれば、交流入力部において、交
流電源３１の出力電流を直接整流回路３３で整流
し、この整流出力をコンバータトランス３６の一
次巻線３６₁に供給するとともにFET３７でスイ
ツチングしている。したがつて、従来のような電
源トランスを必要としないため回路を小型且つ軽
量化することができる。尚、補助トランス５５は
電圧制御回路４６の電源供給用であるため、電力
容量が小さく、電源トランスに比べてはるかに小
型、軽量なものである。

また、整流回路３３は交流電流を直接整流する
ため、整流回路３３を構成するダイオードの損失
が小さく、高効率化することが可能である。

尚、上記実施例ではスイツチング素子を１個用
いたシングル構成のスイツチング電源装置にこの
考案を適用した場合について説明したが、この考
案をプツシユプル構成のスイツチング電源装置等
に適用することも可能である。

その他、この考案の要旨を変えない範囲で種種
変形実施可能なことは勿論である。

〔考案の効果〕

以上、詳述したようにこの考案によれば、交流
入力部に電源トランスおよび低電圧大電流の整流
ダイオードを使用しないため、小型、軽量で高効
率のスイツチング電源装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスイツチング電源装置の一例を
示す回路構成図、第２図はこの考案に係わるスイ
ツチング電源装置の一実施例を示す回路構成図で
ある。 ３１……交流電源、３２……スイツチ、３３…
…ブリツジ整流回路、３６……コンバータトラン
ス、３７……FET、４０，４３……ダイオード、
４１……チヨークコイル、４５……コンデンサ、
４６……電圧制御回路、４７……直流電源、４９
……トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一つの二次巻線に対してそれぞれ同極性の第
   １、第２の一次巻線を結合してなるコンバータト
   ランスと、交流電源より供給される交流電流を直
   接整流する第１の整流手段と、前記第１の整流手
   段の整流出力を断続し第１の一次巻線に供給する
   第１のスイツチング手段と、直流電源より供給さ
   れる直流電流を断続し前記第２の一次巻線に供給
   する第２のスイツチング手段と、前記交流電源あ
   るいは直流電源を選択的に接続する選択手段と、
   前記コンバータトランスの二次巻線に設けられた
   第２の整流手段と、この第２の整流手段の出力端
   に直列に接続されるコイルと、このコイルの出力
   を平滑するコンデンサと、このコンデンサの平滑
   出力に基づいて前記第１、第２のスイツチング手
   段を制御する制御手段と、前記選択手段で交流電
   源が選択接続されているとき前記交流電源の出力
   を取出して整流出力する第３の整流手段と、この
   第３の整流手段の整流出力を前記第２のスイツチ
   ング手段を介して前記第２の一次巻線に供給する
   第１の補助電源供給手段と、前記選択手段で交流
   電源が選択接続されているとき前記第３の整流手
   段の整流出力を、前記直流電源が選択接続されて
   いるとき該電源出力をそれぞれ前記制御手段の駆
   動電源とする第２の補助電源供給手段とを具備し
   たことを特徴とするスイツチング電源装置。