JPH0295168A - Dc−dc変換回路 - Google Patents
Dc−dc変換回路Info
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- JPH0295168A JPH0295168A JP63262622A JP26262288A JPH0295168A JP H0295168 A JPH0295168 A JP H0295168A JP 63262622 A JP63262622 A JP 63262622A JP 26262288 A JP26262288 A JP 26262288A JP H0295168 A JPH0295168 A JP H0295168A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 53
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Devices For Supply Of Signal Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は直流電力をスイッチングしてトランスの1次
巻線へ供給し、そのトランスの2次巻線の出力を整流平
滑して直流出力を得るD−C−DC変換回路に関し、特
に入出力間を高インピーダンスで分離し、しかも同相モ
ードスイッチング雑音の発生が少ない回路に係わる。
巻線へ供給し、そのトランスの2次巻線の出力を整流平
滑して直流出力を得るD−C−DC変換回路に関し、特
に入出力間を高インピーダンスで分離し、しかも同相モ
ードスイッチング雑音の発生が少ない回路に係わる。
〈背 景〉
この種のD(、−DC変換回路は例えばディジタル加入
者線伝送方式における加入者宅内側に設置されるディジ
タル回線終端装置の電源として用いられる。即ち第1図
に示すように、加入者宅内側に設置されるディジタル回
線終端装置11は一般に局からの遠方給電によって動作
するように構成され、ディジタル回線終端装置11に接
続された平衡形ケーブルの加入者線12上にはディジタ
ル信号と給電直流電流とが重畳されている。加入者線1
2の他端は図に示してないが局内に引込まれ、局内側の
ディジタル回線終端装置に接続される。
者線伝送方式における加入者宅内側に設置されるディジ
タル回線終端装置の電源として用いられる。即ち第1図
に示すように、加入者宅内側に設置されるディジタル回
線終端装置11は一般に局からの遠方給電によって動作
するように構成され、ディジタル回線終端装置11に接
続された平衡形ケーブルの加入者線12上にはディジタ
ル信号と給電直流電流とが重畳されている。加入者線1
2の他端は図に示してないが局内に引込まれ、局内側の
ディジタル回線終端装置に接続される。
加入者線12上のディジタル信号は装置11との接続点
13、トランス14を介してパルス伝送回路15に入力
される。パルス伝送回路15は等化増幅回路、パルス送
信回路などから構成される。
13、トランス14を介してパルス伝送回路15に入力
される。パルス伝送回路15は等化増幅回路、パルス送
信回路などから構成される。
加入者線12上の給電直流電流は接続点13、電力分離
フィルタ16a、16bを介してDC−DC変換回路1
7の1次側18a、18bに入力され、これら1次側1
8a、18b間には例えば直流電圧30Vが印加される
。DC−DC変換回路17ではDC−DC変換を行い、
DC−DC変換回路17の2次側19a、19b間には
、例えば直流電圧5Vを発生する。ディジタル回線終端
装置11の主要部あるいは全体は、D(、−DC変換回
路17の2次側19a、19bの出力によって動作する
。接続点13及びフィルタ16a、16bの接続点とト
ランス14との間に挿入された直流阻止コンデンサ21
はトランス14に給電直流電流を流さないために設けて
いる。電力分離フィルタ16a、16bは、直流低イン
ピーダンス、交流高インピーダンスとなるように例えば
コイルで構成されている。これは、DC−DC変換回路
17の1次側18a、18b間の交流インピーダンスが
低いため、ディジタル信号を短絡することを避けるため
である。
フィルタ16a、16bを介してDC−DC変換回路1
7の1次側18a、18bに入力され、これら1次側1
8a、18b間には例えば直流電圧30Vが印加される
。DC−DC変換回路17ではDC−DC変換を行い、
DC−DC変換回路17の2次側19a、19b間には
、例えば直流電圧5Vを発生する。ディジタル回線終端
装置11の主要部あるいは全体は、D(、−DC変換回
路17の2次側19a、19bの出力によって動作する
。接続点13及びフィルタ16a、16bの接続点とト
ランス14との間に挿入された直流阻止コンデンサ21
はトランス14に給電直流電流を流さないために設けて
いる。電力分離フィルタ16a、16bは、直流低イン
ピーダンス、交流高インピーダンスとなるように例えば
コイルで構成されている。これは、DC−DC変換回路
17の1次側18a、18b間の交流インピーダンスが
低いため、ディジタル信号を短絡することを避けるため
である。
さて、以上の構成のディジタル回線終端装置11の電源
であるDC−DC変換回路17に、従来構成のDC,−
DC変換回路を適用する場合、以下の欠点が生じる。
であるDC−DC変換回路17に、従来構成のDC,−
DC変換回路を適用する場合、以下の欠点が生じる。
(a) D C−D C変換回路17の1次側と2次
側との間、すなわち1次側18a及び2次側19a間、
あるいは1次側18b及び2次側19b間、にDC−D
C変換回路17のスイッチングにともなうスイッチング
雑音vI、いわゆる同相モードスイッチング雑音が発生
する。この同相モードスイッチング雑音は、加入者線1
2及びディジタル回線終端装置11などによって決る不
平衡減衰量に応じて差動モード雑音に変換され、トラン
ス14の2次側22a、22b間に廻り込み、ディジタ
ル信号の符号誤りの原因となる。
側との間、すなわち1次側18a及び2次側19a間、
あるいは1次側18b及び2次側19b間、にDC−D
C変換回路17のスイッチングにともなうスイッチング
雑音vI、いわゆる同相モードスイッチング雑音が発生
する。この同相モードスイッチング雑音は、加入者線1
2及びディジタル回線終端装置11などによって決る不
平衡減衰量に応じて差動モード雑音に変換され、トラン
ス14の2次側22a、22b間に廻り込み、ディジタ
ル信号の符号誤りの原因となる。
このため同相モードスイッチング雑音の発生を充分に小
さくする必要があるが、従来のDCDC変換回路ではこ
れを満足させることができなかった。
さくする必要があるが、従来のDCDC変換回路ではこ
れを満足させることができなかった。
(b) 加入者線12上には、アナログ電話回線から
のインパルス性雑音等の各種縦雑音が誘導され、ディジ
タル信号の符号誤りの原因となるため、ディジタル回線
終端装置11の不平衡減衰量は充分に高くする必要があ
る。前記(a)項に記載した欠点を除去するため、第2
図に示すようにDC−DC変換回路17のスイッチング
周波数で充分に低インピーダンスの外付コンデンサ23
を、1次側18a及び2次側19a間(あるいは1次側
18b及び2次側19b間)に接続することにより前記
同相モードスイッチング雑音を抑圧しているものがある
。しかし、このような構成とし、かつDC−DC変換回
路17の2次側19aあるいは19bを低インピーダン
スでアースに接続する場合、電力分離フィルタ16a(
あるいは16b)用のコイルと外付コンデンサ23とか
ら縦回路に共振点を形成し、この共振点においてディジ
タル回線終端回路11の不平衡減衰量が極度に劣化し符
号誤りを生じる。
のインパルス性雑音等の各種縦雑音が誘導され、ディジ
タル信号の符号誤りの原因となるため、ディジタル回線
終端装置11の不平衡減衰量は充分に高くする必要があ
る。前記(a)項に記載した欠点を除去するため、第2
図に示すようにDC−DC変換回路17のスイッチング
周波数で充分に低インピーダンスの外付コンデンサ23
を、1次側18a及び2次側19a間(あるいは1次側
18b及び2次側19b間)に接続することにより前記
同相モードスイッチング雑音を抑圧しているものがある
。しかし、このような構成とし、かつDC−DC変換回
路17の2次側19aあるいは19bを低インピーダン
スでアースに接続する場合、電力分離フィルタ16a(
あるいは16b)用のコイルと外付コンデンサ23とか
ら縦回路に共振点を形成し、この共振点においてディジ
タル回線終端回路11の不平衡減衰量が極度に劣化し符
号誤りを生じる。
このため、前記共振点をパルス伝送帯域より充分に高い
周波数とする必要があり、これには外付コンデンサ23
を除去し、DC−DC変換回路17の1次側18a、1
8bと2次側19a19bとをトランス14のストレー
容量程度の高インピーダイスで分離することが必要であ
る。
周波数とする必要があり、これには外付コンデンサ23
を除去し、DC−DC変換回路17の1次側18a、1
8bと2次側19a19bとをトランス14のストレー
容量程度の高インピーダイスで分離することが必要であ
る。
しかし、このようにすると従来の回路構成では前記(a
)項に記載した欠点が生じる。
)項に記載した欠点が生じる。
以下これらの点について更に詳細に説明する。
第3図に従来のDC−DC変換回路の基本構成を示す。
直流電源24から1次側18a、18bを通じて入力さ
れた直流入力電圧E、はスイッチ素子25のオン/オフ
の繰返し動作(以下スイッチングと呼ぶ)により交番電
圧(以下スイッチング電圧と呼ぶ)に変換され、トラン
ス26の1次巻線27の両端29.31間にはスイッチ
ング電圧e1が生じる。このためトランス26の2次巻
線28の両端32.33間にはスイッチング電圧e2が
誘起される。このスイッチング電圧e2はダイオード3
4で半波整流され、出力コンデンサ35で平滑され、直
流出力電圧E2が得られ、この直流出力は2次側19a
、19bを通じて負荷36へ供給される。なお1次巻線
27の両端2931間に誘起されるスイッチング電圧e
l と2次巻線28の両端32.33間に誘起されるス
イッチング電圧e2との比は1次巻線27と2次巻線2
8との巻線比により定まる。直流電源26の両端間に入
力コンデンサ37が接続され、またスイッチ素子25は
例えばトランジスタであって、このトランジスタ25は
1次巻線27と直列に挿入され、トランジスタ25のベ
ース・エミッタ間に駆動回路38が接続されている。
れた直流入力電圧E、はスイッチ素子25のオン/オフ
の繰返し動作(以下スイッチングと呼ぶ)により交番電
圧(以下スイッチング電圧と呼ぶ)に変換され、トラン
ス26の1次巻線27の両端29.31間にはスイッチ
ング電圧e1が生じる。このためトランス26の2次巻
線28の両端32.33間にはスイッチング電圧e2が
誘起される。このスイッチング電圧e2はダイオード3
4で半波整流され、出力コンデンサ35で平滑され、直
流出力電圧E2が得られ、この直流出力は2次側19a
、19bを通じて負荷36へ供給される。なお1次巻線
27の両端2931間に誘起されるスイッチング電圧e
l と2次巻線28の両端32.33間に誘起されるス
イッチング電圧e2との比は1次巻線27と2次巻線2
8との巻線比により定まる。直流電源26の両端間に入
力コンデンサ37が接続され、またスイッチ素子25は
例えばトランジスタであって、このトランジスタ25は
1次巻線27と直列に挿入され、トランジスタ25のベ
ース・エミッタ間に駆動回路38が接続されている。
この第3図に示した従来のDC−DC変換回路では1次
側−2次側間、すなわち1次側18a、2次側19a間
に大きなスイッチング電圧が発生する欠点があった。こ
れを同相モードスイッチング雑音と呼び、以下第4図を
用いて説明する。第4図は第3図に示したDC−DC変
換回路において、同相モードスイッチング雑音の発生機
構を交流成分に着目して示したものである。第4図中の
記号は第3図に順し、el + e2 + Vl及
びv2は任意の時点での各端子間のスイッチング電圧を
、また矢印は各電圧極性の相互関係を示す。スイッチ素
子25と電源24との接続点を1次側18b、ダイオー
ド34と出力コンデンサ35との接続点を2次外側19
bとしている。巻線端29.32間のコンデンサ42、
巻線端31.33間のryデンサ43はそれぞれ1次巻
線27と2次巻線28との間に分布するストレー容量を
集中定数回路で表わしたものである。スイッチ素子25
.1次巻線27、人力コンデンサ37よりなる閉回路を
閉路Iと名付け、1次巻線27.2次巻線28、コンデ
ンサ42.43よりなる閉回路を閉路■と、2次巻線2
日、ダイオード34、出力コンデンサ35よりなる閉回
路を閉路■とそれぞれ呼ぶ。
側−2次側間、すなわち1次側18a、2次側19a間
に大きなスイッチング電圧が発生する欠点があった。こ
れを同相モードスイッチング雑音と呼び、以下第4図を
用いて説明する。第4図は第3図に示したDC−DC変
換回路において、同相モードスイッチング雑音の発生機
構を交流成分に着目して示したものである。第4図中の
記号は第3図に順し、el + e2 + Vl及
びv2は任意の時点での各端子間のスイッチング電圧を
、また矢印は各電圧極性の相互関係を示す。スイッチ素
子25と電源24との接続点を1次側18b、ダイオー
ド34と出力コンデンサ35との接続点を2次外側19
bとしている。巻線端29.32間のコンデンサ42、
巻線端31.33間のryデンサ43はそれぞれ1次巻
線27と2次巻線28との間に分布するストレー容量を
集中定数回路で表わしたものである。スイッチ素子25
.1次巻線27、人力コンデンサ37よりなる閉回路を
閉路Iと名付け、1次巻線27.2次巻線28、コンデ
ンサ42.43よりなる閉回路を閉路■と、2次巻線2
日、ダイオード34、出力コンデンサ35よりなる閉回
路を閉路■とそれぞれ呼ぶ。
第4図において、まず閉路Iに着目する。入力コンデン
サ37はスイッチング周波数成分に対しては短絡(充分
に低インピーダンス)であるからその両端にはスイッチ
ング電圧は発生しない。従ってキルヒホッフの電圧則か
らスイッチ素子25の両端には1次巻線27の両端29
.31間に誘起されるスイッチング電圧e1に等しい振
幅のスイッチング電圧が逆位相で発生する。次に閉路■
に着目する。出力コンデンサ35はスイッチング周波数
成分に対しては短絡であるがら、その両端にはスイッチ
ング電圧は発生しない。したがってキルヒホッフの電圧
則からダイオード34の両端には2次巻線28の両端3
2.33間に誘起されるスイッチング電圧e2に等しい
振幅のスイッチング電圧が逆位相で発生する。
サ37はスイッチング周波数成分に対しては短絡(充分
に低インピーダンス)であるからその両端にはスイッチ
ング電圧は発生しない。従ってキルヒホッフの電圧則か
らスイッチ素子25の両端には1次巻線27の両端29
.31間に誘起されるスイッチング電圧e1に等しい振
幅のスイッチング電圧が逆位相で発生する。次に閉路■
に着目する。出力コンデンサ35はスイッチング周波数
成分に対しては短絡であるがら、その両端にはスイッチ
ング電圧は発生しない。したがってキルヒホッフの電圧
則からダイオード34の両端には2次巻線28の両端3
2.33間に誘起されるスイッチング電圧e2に等しい
振幅のスイッチング電圧が逆位相で発生する。
次に閉路■に着目する。通常コンデンサ42゜43の容
量値はともに小さく、スイッチング周波数を含む高周波
数に亘り充分に高いインピーダンスとなる。さて閉路■
において、コンデンサ42゜43の両端に発生するスイ
ッチング電圧を各々V。
量値はともに小さく、スイッチング周波数を含む高周波
数に亘り充分に高いインピーダンスとなる。さて閉路■
において、コンデンサ42゜43の両端に発生するスイ
ッチング電圧を各々V。
v2とすると、キルヒホッフの電圧則からV、+v2
=e、−e、となる関係を満たす。また電圧V、とv2
の比は各々のコンデンサ42.43の容量値に反比例す
る。コンデンサ42の両端に発生するスイッチング電圧
■1は同相モードスイッチング雑音である。以下閉路■
部分の拡大図である第5図を用いて説明する。第5図中
の記号は第4図に順する。各々コンデンサ42.43の
容ilk値をC+ 、Czとする。第5図から同相モー
ドスイッチング雑音の振幅値v1は Cつ となり、1次巻線27の両端に生じるスイッチング電圧
e1と、2次巻線28の両端に誘起されるスイッチング
電圧e2との双方の影響から発生する。通常のDC−D
C変換回路においてはe、≠e2である。このため1次
側18a、18b、2次側19a、19b間を高インピ
ーダンスで分離し、かつ同相モードスイッチング雑音の
発生を少なくするためにはコンデンサ43の容量値C2
をコンデンサ42の容量値C1に対して充分に小さくす
る必要がある。しかし、コンデンサ43の容量値C2は
トランスの1次巻線27.2次巻線28及びコアの形状
によって定まり、容量値C2はあまり小さくできない。
=e、−e、となる関係を満たす。また電圧V、とv2
の比は各々のコンデンサ42.43の容量値に反比例す
る。コンデンサ42の両端に発生するスイッチング電圧
■1は同相モードスイッチング雑音である。以下閉路■
部分の拡大図である第5図を用いて説明する。第5図中
の記号は第4図に順する。各々コンデンサ42.43の
容ilk値をC+ 、Czとする。第5図から同相モー
ドスイッチング雑音の振幅値v1は Cつ となり、1次巻線27の両端に生じるスイッチング電圧
e1と、2次巻線28の両端に誘起されるスイッチング
電圧e2との双方の影響から発生する。通常のDC−D
C変換回路においてはe、≠e2である。このため1次
側18a、18b、2次側19a、19b間を高インピ
ーダンスで分離し、かつ同相モードスイッチング雑音の
発生を少なくするためにはコンデンサ43の容量値C2
をコンデンサ42の容量値C1に対して充分に小さくす
る必要がある。しかし、コンデンサ43の容量値C2は
トランスの1次巻線27.2次巻線28及びコアの形状
によって定まり、容量値C2はあまり小さくできない。
一方コンデンサ42の容量値CIを大きくすると(例え
ばコンデンサ外付により)、同相モードスイッチング雑
音は小さくなるが、1次側18a、18b−2次側19
a19b間が低インピーダンスとなる。以上から1次側
18a、18b−2次側19a、19b間を高インピ
ーダンスで分離し、かつ同相モードスイッチング雑音を
低減化させることは従来技術は困難であった。−例とし
て第3図に示した構成で直流入力電圧EI=30V、直
流出力電圧E2=5V、出力電圧IW程度のDC−DC
変換回路においては、同相モードスイッチング雑音はリ
ップル成分で約10Vpp程度生じる。但し、1次。
ばコンデンサ外付により)、同相モードスイッチング雑
音は小さくなるが、1次側18a、18b−2次側19
a19b間が低インピーダンスとなる。以上から1次側
18a、18b−2次側19a、19b間を高インピ
ーダンスで分離し、かつ同相モードスイッチング雑音を
低減化させることは従来技術は困難であった。−例とし
て第3図に示した構成で直流入力電圧EI=30V、直
流出力電圧E2=5V、出力電圧IW程度のDC−DC
変換回路においては、同相モードスイッチング雑音はリ
ップル成分で約10Vpp程度生じる。但し、1次。
2次巻線の構成によりこの雑音値は微妙に異なってくる
。
。
〈発明の概要〉
この発明の目的は直流及びスイッチング周波数を含む高
周波域に亘り1次側−2次側間を高インピーダンスで分
離し、しかも同相モードスイッチング雑音の発生が少な
いDC−DC変換回路を提供することにある。
周波域に亘り1次側−2次側間を高インピーダンスで分
離し、しかも同相モードスイッチング雑音の発生が少な
いDC−DC変換回路を提供することにある。
この発明によれば1次巻線と2次巻線との間に静電遮へ
い層が配され、この静電遮へい層は1次巻線の静止端に
接続され、かつ2次巻線の中点からみて、2次巻線の一
方の側に静電遮へい層に対して誘起される電圧と、1次
巻線の他方の側に静電遮へい層に対して誘起される電圧
が互いに逆極性となる打消手段が設けられる。
い層が配され、この静電遮へい層は1次巻線の静止端に
接続され、かつ2次巻線の中点からみて、2次巻線の一
方の側に静電遮へい層に対して誘起される電圧と、1次
巻線の他方の側に静電遮へい層に対して誘起される電圧
が互いに逆極性となる打消手段が設けられる。
〈第1実施例〉
第6図はこの発明の第1実施例を示し、半波整流用のダ
イオード34a、34bが2次巻線28の両端にそれぞ
れ直列に接続される。ダイオード34a、34bの他端
は出力コンデンサ35の両端に接続される。1次巻線2
7と2次巻線2日との間に静電遮へい層46が介在され
る。この静電遮へい層46は1次巻線27の交流的な0
電位点(以下静止端と呼ぶ)である巻線端29に接続し
ている。1次側18bも静止端であり、静電遮へい層4
6を1次側18bに接続しても効果は同一である。その
他の記号は第3図に順する。このような構造をしている
から以下に述べるように1次側18a、2次側19a間
に発生するスイッチング電圧、即ち同相モードスイッチ
ング雑音を低減化する作用がある。第6回に示した構成
によれば(i)1次巻線27−2次巻線28間に静電遮
へい層46が設けられ、かつこれは1次巻線27の静止
端である巻線端29に接続されていることにより1次巻
線27の両端に生じるスイ・ンチング電圧e、が1次側
18a、2次側19a間の電圧(同相モードスイッチン
グ雑音)として発生しない。(ii)半波整流用のダイ
オード34a、34bが2次巻線28の両端にそれぞれ
接続され、静電遮へい層46−巻線端32(あるいは3
3)間に発生するスイッチング電圧とダイオード34b
(あるいはダイオード34a)の両端である巻線端32
(あるいは33)−2次側19a(あるいは19b)間
に発生するスイッチング電圧とが逆極性となり、互いに
打ち消し合うことにより、2次巻線28の両端に生じる
スイッチング電圧e2が1次側18a−2次側19a間
の電圧(同相モードスイッチング雑音)として発生しな
い。
イオード34a、34bが2次巻線28の両端にそれぞ
れ直列に接続される。ダイオード34a、34bの他端
は出力コンデンサ35の両端に接続される。1次巻線2
7と2次巻線2日との間に静電遮へい層46が介在され
る。この静電遮へい層46は1次巻線27の交流的な0
電位点(以下静止端と呼ぶ)である巻線端29に接続し
ている。1次側18bも静止端であり、静電遮へい層4
6を1次側18bに接続しても効果は同一である。その
他の記号は第3図に順する。このような構造をしている
から以下に述べるように1次側18a、2次側19a間
に発生するスイッチング電圧、即ち同相モードスイッチ
ング雑音を低減化する作用がある。第6回に示した構成
によれば(i)1次巻線27−2次巻線28間に静電遮
へい層46が設けられ、かつこれは1次巻線27の静止
端である巻線端29に接続されていることにより1次巻
線27の両端に生じるスイ・ンチング電圧e、が1次側
18a、2次側19a間の電圧(同相モードスイッチン
グ雑音)として発生しない。(ii)半波整流用のダイ
オード34a、34bが2次巻線28の両端にそれぞれ
接続され、静電遮へい層46−巻線端32(あるいは3
3)間に発生するスイッチング電圧とダイオード34b
(あるいはダイオード34a)の両端である巻線端32
(あるいは33)−2次側19a(あるいは19b)間
に発生するスイッチング電圧とが逆極性となり、互いに
打ち消し合うことにより、2次巻線28の両端に生じる
スイッチング電圧e2が1次側18a−2次側19a間
の電圧(同相モードスイッチング雑音)として発生しな
い。
これらについて第7図を用いて詳細に説明する。
第7図は第6図に示したDC−DC変換回路において同
相モードスイッチング雑音の低減化作用を交流成分に着
目して示したものである。第7図中の記号は第6図に順
し、e+ + e2+ v、及びv2は任意の時点
での各端子間のスイッチング電圧を、また矢印は各電圧
極性の相互関係を示す。
相モードスイッチング雑音の低減化作用を交流成分に着
目して示したものである。第7図中の記号は第6図に順
し、e+ + e2+ v、及びv2は任意の時点
での各端子間のスイッチング電圧を、また矢印は各電圧
極性の相互関係を示す。
コンデンサ47は2次巻線28と静電遮へい層46との
間に分布するストレー容量を集中定数回路で表わし、コ
ンデンサ47は2次巻線28の端子32と静遮へい層4
6との間に接続しである。
間に分布するストレー容量を集中定数回路で表わし、コ
ンデンサ47は2次巻線28の端子32と静遮へい層4
6との間に接続しである。
コンデンサ51は2次巻線28と静電遮へい層46との
間に分布するストレー容量を集中定数回路で表わし、コ
ンデンサ51は2次巻線28の端子33と静電遮へい層
46との間に接続される。コンデンサ52.53は1次
巻線27と静電遮へい層46との間に分布するストレー
容量を集中定数回路で表わし、コンデンサ52.53は
1次巻線27の両端29.31と静電遮へい層46との
間に接続される。コンデンサ37.1次巻線27゜スイ
ッチ素子25の閉回路を閉路Iとし、1次巻線27、コ
ンデンサ52,53、静電遮へい層46の閉回路を閉路
■とし、閉路■は2次巻線28、コンデンサ47,51
、静電遮へい層46で構成され、閉路■は2次巻線28
、ダイオード34a、34bコンデンサ35で構成され
る。最初に前記(i)項を説明する。第7図において、
まず閉路Iに着目する。人力コンデンサ37はスイッチ
ング周波数成分に対しては短絡(充分に低インピーダン
ス)であるから、その両端にはスイッチング電圧は発生
しない。従ってキルヒホッフの電圧則からスイッチ素子
25の両端には1次巻線27の両端29.31間に誘起
されるスイッチング電圧e、に等しい振幅のスイッチン
グ電圧が逆位相で発生する。次に閉路■に着目する。コ
ンデンサ52.53は1次巻線27と静電遮へい層46
との間に分布するストレー容量を集中定数回路で表わし
たものである。コンデンサ52は巻線端29と静電遮へ
い層46との間に接続され、コンデンサ53は巻線端3
1と静電遮へい1i46との間に接続される。ここでコ
ンデンサ52の両端は静電遮へい層46により短絡され
ているからスイッチング電圧は発生しない。したがって
閉路■におけるキルヒホッフの電圧則からコンデンサ5
3の両端には、1次巻線27の両端29.31間に生じ
るスイッチング電圧e、に等しい振幅のスイッチング電
圧が逆位相で発生する。以上から1次側に発生するスイ
ッチング電圧e1は静電遮へい層46により1次側のみ
に閉じ、1次側18a−2次側19a間の電圧には影響
を及ぼさない。
間に分布するストレー容量を集中定数回路で表わし、コ
ンデンサ51は2次巻線28の端子33と静電遮へい層
46との間に接続される。コンデンサ52.53は1次
巻線27と静電遮へい層46との間に分布するストレー
容量を集中定数回路で表わし、コンデンサ52.53は
1次巻線27の両端29.31と静電遮へい層46との
間に接続される。コンデンサ37.1次巻線27゜スイ
ッチ素子25の閉回路を閉路Iとし、1次巻線27、コ
ンデンサ52,53、静電遮へい層46の閉回路を閉路
■とし、閉路■は2次巻線28、コンデンサ47,51
、静電遮へい層46で構成され、閉路■は2次巻線28
、ダイオード34a、34bコンデンサ35で構成され
る。最初に前記(i)項を説明する。第7図において、
まず閉路Iに着目する。人力コンデンサ37はスイッチ
ング周波数成分に対しては短絡(充分に低インピーダン
ス)であるから、その両端にはスイッチング電圧は発生
しない。従ってキルヒホッフの電圧則からスイッチ素子
25の両端には1次巻線27の両端29.31間に誘起
されるスイッチング電圧e、に等しい振幅のスイッチン
グ電圧が逆位相で発生する。次に閉路■に着目する。コ
ンデンサ52.53は1次巻線27と静電遮へい層46
との間に分布するストレー容量を集中定数回路で表わし
たものである。コンデンサ52は巻線端29と静電遮へ
い層46との間に接続され、コンデンサ53は巻線端3
1と静電遮へい1i46との間に接続される。ここでコ
ンデンサ52の両端は静電遮へい層46により短絡され
ているからスイッチング電圧は発生しない。したがって
閉路■におけるキルヒホッフの電圧則からコンデンサ5
3の両端には、1次巻線27の両端29.31間に生じ
るスイッチング電圧e、に等しい振幅のスイッチング電
圧が逆位相で発生する。以上から1次側に発生するスイ
ッチング電圧e1は静電遮へい層46により1次側のみ
に閉じ、1次側18a−2次側19a間の電圧には影響
を及ぼさない。
次に前記(ii)項について説明する。第7図において
閉路■に着目する。出力コンデンサ35はスイッチング
周波数成分に対しては短絡であるから両端にはスイッチ
ング電圧は発生しない。また2次巻線28の両端32.
33間には、スイッチング電圧e2が誘起されている。
閉路■に着目する。出力コンデンサ35はスイッチング
周波数成分に対しては短絡であるから両端にはスイッチ
ング電圧は発生しない。また2次巻線28の両端32.
33間には、スイッチング電圧e2が誘起されている。
ここで閉路■におけるキルヒホッフの電圧則から、ダイ
オード34a、34bの両端には2次巻線2Bの両端3
2゜33間に誘起されるスイッチング電圧e2とは逆位
相のスイッチング電圧が、振幅が2分割されて発生する
。ここでダイオード特性のばらつきを考えて、ダイオー
ド34a、34bの両端に発生するスイッチング電圧の
振幅を各々□+△。
オード34a、34bの両端には2次巻線2Bの両端3
2゜33間に誘起されるスイッチング電圧e2とは逆位
相のスイッチング電圧が、振幅が2分割されて発生する
。ここでダイオード特性のばらつきを考えて、ダイオー
ド34a、34bの両端に発生するスイッチング電圧の
振幅を各々□+△。
□−△ とする。
次に閉路■に着目する。コンデンサ47.51は静電遮
へい層46と2次巻線28との間に分布するストレー容
量を集中定数回路で表わしたものであり、コンデンサ4
7は静電遮へい層47と巻線端32との間に接続され、
コンデンサ51は静電遮へい層46と巻線端33との間
に接続される通常、このコンデンサ47.51の容量値
はとも。
へい層46と2次巻線28との間に分布するストレー容
量を集中定数回路で表わしたものであり、コンデンサ4
7は静電遮へい層47と巻線端32との間に接続され、
コンデンサ51は静電遮へい層46と巻線端33との間
に接続される通常、このコンデンサ47.51の容量値
はとも。
に小さく、スイッチング周波数を含む高周波域に亘り充
分に高インピーダンスとなる。さて、コンデンサ47,
51の両端に発生するスイッチング電圧を各々vl、v
2とすると、閉路■におけるキルヒホッフの電圧則から
、V+ +Vz =ez となる関係を満たす。以下閉
路■部分の拡大−である第8図を用いて説明する。第8
図中の記号は第7図に順する。各々コンデンサ47.5
1の容量値をそれぞれC3,C,とする。第8図の閉路
■について閉路方程式を解くと、 C。
分に高インピーダンスとなる。さて、コンデンサ47,
51の両端に発生するスイッチング電圧を各々vl、v
2とすると、閉路■におけるキルヒホッフの電圧則から
、V+ +Vz =ez となる関係を満たす。以下閉
路■部分の拡大−である第8図を用いて説明する。第8
図中の記号は第7図に順する。各々コンデンサ47.5
1の容量値をそれぞれC3,C,とする。第8図の閉路
■について閉路方程式を解くと、 C。
となる。さて、再び第7図に戻って説明する。
同相モードスイッチング電圧は1次側18a2次側19
a間に生じるスイッチング電圧であり、これをv3と記
すと第7図から、 v3 =’v、−(−八)(3) 式(3)に式(2)を代入し、 となる。式(4)において△の値は充分に小さく同相モ
ードスイッチング雑音は、コンデンサ47の容量値C3
とコンデンサ51の容量値C4との差が小さい程低減化
される。さて、第6図において、静電遮へい層46−巻
線端32間のストレー容量と静電遮へい層46−巻線端
33間のストレー容量を等しくする技術は比較的容易で
あり、静電遮へい層46に対する巻線端32の物理的位
置と、静電遮へい層46に対する巻線端33の物理的位
置を対称とすればよい。例えば2次巻線28を静電遮へ
い層46に対して1層巻きとなるように構成すれば良い
。すなわち、第8図においてコンデンサ47の容量値C
3とコンデンサ51の容量値C4、!:を概ね等しくす
る技術は既知である。以上から半波整流用のダイオード
34a、34bを2次巻線2の両端にそれぞれ接続する
ことにより、2次巻線28の両端に誘起されるスイッチ
ング電圧e2が1次側18a−2次側19a間の電圧に
及ぼす影響を低減化させ得ることを説明できた。
a間に生じるスイッチング電圧であり、これをv3と記
すと第7図から、 v3 =’v、−(−八)(3) 式(3)に式(2)を代入し、 となる。式(4)において△の値は充分に小さく同相モ
ードスイッチング雑音は、コンデンサ47の容量値C3
とコンデンサ51の容量値C4との差が小さい程低減化
される。さて、第6図において、静電遮へい層46−巻
線端32間のストレー容量と静電遮へい層46−巻線端
33間のストレー容量を等しくする技術は比較的容易で
あり、静電遮へい層46に対する巻線端32の物理的位
置と、静電遮へい層46に対する巻線端33の物理的位
置を対称とすればよい。例えば2次巻線28を静電遮へ
い層46に対して1層巻きとなるように構成すれば良い
。すなわち、第8図においてコンデンサ47の容量値C
3とコンデンサ51の容量値C4、!:を概ね等しくす
る技術は既知である。以上から半波整流用のダイオード
34a、34bを2次巻線2の両端にそれぞれ接続する
ことにより、2次巻線28の両端に誘起されるスイッチ
ング電圧e2が1次側18a−2次側19a間の電圧に
及ぼす影響を低減化させ得ることを説明できた。
以上、第6図の構成により直流及びスイッチング周波数
を含む高周波域に亘り1次側18a、18b−2次側1
9a、19b間を高インピーダンスで分離し、かつ同相
モードスイッチング雑音の発生が少ないDC−DC変換
回路を提供できる。
を含む高周波域に亘り1次側18a、18b−2次側1
9a、19b間を高インピーダンスで分離し、かつ同相
モードスイッチング雑音の発生が少ないDC−DC変換
回路を提供できる。
第6図において2次側が多出力で2次巻線を複数個有す
るDC−DC変換回路とする場合には1次巻線、複数の
2次巻線を順次同軸心上に形成し、2次巻線相互間にも
静電遮へい層を設け、かっこの静電遮へい層を、1次巻
線−2次巻線間の静電遮へい層46に接続した構成とす
ることが、同相モードスイッチング雑音の発生を少なく
する上で有利である。
るDC−DC変換回路とする場合には1次巻線、複数の
2次巻線を順次同軸心上に形成し、2次巻線相互間にも
静電遮へい層を設け、かっこの静電遮へい層を、1次巻
線−2次巻線間の静電遮へい層46に接続した構成とす
ることが、同相モードスイッチング雑音の発生を少なく
する上で有利である。
〈第2実施例〉
以上はいわゆる電流伝送形、つまり第6図において、1
次側のスイッチ素子25がオフの時に、2次側の半波整
流用のダイオード34a 34bが導通する形式のD
C−DC変換回路にこの発明を適用したが、いわゆる電
圧伝送形、つまり1次側のスイッチ素子がオンの時に2
次側の半波整流用のダイオードが導通する形式のDC−
DC変換回路にも、この発明を適用できる。第6図と対
応するこの発明の電圧伝送形のD(、−DC変換回路を
第9図に示す。これらの場合において整流用ダイオード
34a、34bが第6図の場合と逆極性とされ、その他
は同一構成である。
次側のスイッチ素子25がオフの時に、2次側の半波整
流用のダイオード34a 34bが導通する形式のD
C−DC変換回路にこの発明を適用したが、いわゆる電
圧伝送形、つまり1次側のスイッチ素子がオンの時に2
次側の半波整流用のダイオードが導通する形式のDC−
DC変換回路にも、この発明を適用できる。第6図と対
応するこの発明の電圧伝送形のD(、−DC変換回路を
第9図に示す。これらの場合において整流用ダイオード
34a、34bが第6図の場合と逆極性とされ、その他
は同一構成である。
く効 果〉
以上説明したようにこの発明により、直流及びスイッチ
ング周波数を含む高周波域に亘り1次側及び2次側間を
高インピーダンスで分離し、かつ同相モードスイッチン
グ雑音の発生が少ないDC−DC変換回路が提供できる
ため、平衡形ケープルを用いたディジタル加入者線伝送
系において、局からの遠方給電によって動作する加入者
宅内側に設置されるディジタル回線終端装置用の受電用
電源としての適用に利点がある。具体的にはDC−DC
変換回路の発生するスイッチング雑音のパルス伝送系回
路への廻り込みが少なく、ディジクル回線終端装置と加
入者線との高インピーダンス分離が可能である。これに
よる効果はパルス伝送帯域においてディジタル回線終端
装置の高い不平衡減衰量が得られ、加入者線上に誘導さ
れる大きな縦雑音に対してディジタル信号の符号誤りを
極力抑圧し得ることである。
ング周波数を含む高周波域に亘り1次側及び2次側間を
高インピーダンスで分離し、かつ同相モードスイッチン
グ雑音の発生が少ないDC−DC変換回路が提供できる
ため、平衡形ケープルを用いたディジタル加入者線伝送
系において、局からの遠方給電によって動作する加入者
宅内側に設置されるディジタル回線終端装置用の受電用
電源としての適用に利点がある。具体的にはDC−DC
変換回路の発生するスイッチング雑音のパルス伝送系回
路への廻り込みが少なく、ディジクル回線終端装置と加
入者線との高インピーダンス分離が可能である。これに
よる効果はパルス伝送帯域においてディジタル回線終端
装置の高い不平衡減衰量が得られ、加入者線上に誘導さ
れる大きな縦雑音に対してディジタル信号の符号誤りを
極力抑圧し得ることである。
次に数値例を示す。第6図及び第9図に示した構成にお
いて、入力電圧E1を約26V、入力電流を約24mA
、出力電圧E2を5■±3.5%、出力電力を約500
mW、1次巻線27の巻線数を80回程度、2次巻線2
8の巻線数を16回程度、静電遮へい層46は銅箔、ス
イッチ素子25はMOS−FET、整流用ダイオード3
4a、34bはショットキーバリアダイオード、トラン
ス2次巻線28は静電遮へい層46に対して1層巻き、
スイッチング周波数約70KHzとしたDC−DC変換
回路において、同相モードスイッチング雑音はリップル
成分で約0.5Vpp、電力変換効率は約80%であっ
た。なお、スイッチ素子の駆動回路38は他動形あるい
は自励形としても、上記同相モードスイッチング雑音は
同一であった。
いて、入力電圧E1を約26V、入力電流を約24mA
、出力電圧E2を5■±3.5%、出力電力を約500
mW、1次巻線27の巻線数を80回程度、2次巻線2
8の巻線数を16回程度、静電遮へい層46は銅箔、ス
イッチ素子25はMOS−FET、整流用ダイオード3
4a、34bはショットキーバリアダイオード、トラン
ス2次巻線28は静電遮へい層46に対して1層巻き、
スイッチング周波数約70KHzとしたDC−DC変換
回路において、同相モードスイッチング雑音はリップル
成分で約0.5Vpp、電力変換効率は約80%であっ
た。なお、スイッチ素子の駆動回路38は他動形あるい
は自励形としても、上記同相モードスイッチング雑音は
同一であった。
第1図及び第2図はそれぞれ加入者宅内側に設置される
ディジタル回線終端装置の構成を示す図、第3図は従来
の電流伝送形DC−DC変換回路の基本構成を示す接続
図、第4図は第3図のDC−DC変換回路における同相
モードスイッチング雑音発生機構の説明図、第5図は第
4図の閉路■部分の拡大図、第6図はこの発明を電流伝
送形DC−DC変換回路に適用した実施例を示す接続図
、第7図は第6図のDC−DC変換回路における同相モ
ードスイッチング雑音低減化作用の説明図、第8図は第
7図の閉路■部分の拡大図、第9図はこの発明を電圧伝
送形DC−DC変換回路に適用した他の実施例を示す接
続図である。 24・・・直流電源、25・・・スイッチ素子、26・
・・トランス、27・・・1次巻線、28・・・2次巻
線、34a、34b・・・半波整流用のダイオード、3
5・・・出力コンデンサ、36・・・負荷、37・・・
入力コンデンサ、38・・・スイッチ素子の駆動回路、
46・・・静電遮へい層。
ディジタル回線終端装置の構成を示す図、第3図は従来
の電流伝送形DC−DC変換回路の基本構成を示す接続
図、第4図は第3図のDC−DC変換回路における同相
モードスイッチング雑音発生機構の説明図、第5図は第
4図の閉路■部分の拡大図、第6図はこの発明を電流伝
送形DC−DC変換回路に適用した実施例を示す接続図
、第7図は第6図のDC−DC変換回路における同相モ
ードスイッチング雑音低減化作用の説明図、第8図は第
7図の閉路■部分の拡大図、第9図はこの発明を電圧伝
送形DC−DC変換回路に適用した他の実施例を示す接
続図である。 24・・・直流電源、25・・・スイッチ素子、26・
・・トランス、27・・・1次巻線、28・・・2次巻
線、34a、34b・・・半波整流用のダイオード、3
5・・・出力コンデンサ、36・・・負荷、37・・・
入力コンデンサ、38・・・スイッチ素子の駆動回路、
46・・・静電遮へい層。
Claims (1)
- 直流電力をスイッチングしてトランスの1次巻線へ供
給し、そのトランスの2次巻線の出力を整流平滑して直
流出力を得るDC−DC変換回路において、前記1次巻
線と2次巻線との間に、その1次巻線の静止端に接続さ
れた静電遮へい層を有し、前記2次巻線の両端にそれぞ
れ前記整流のための第1、第2半波整流用のダイオード
が直列に接続されているものであることを特徴とするD
C−DC変換回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63262622A JPH0295168A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Dc−dc変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63262622A JPH0295168A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Dc−dc変換回路 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13236482A Division JPS5925578A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Dc−dc変換回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0295168A true JPH0295168A (ja) | 1990-04-05 |
JPH0530145B2 JPH0530145B2 (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17378349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63262622A Granted JPH0295168A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Dc−dc変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0295168A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012120362A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Sanken Electric Co Ltd | Dc−dcコンバータ |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5058522A (ja) * | 1973-07-30 | 1975-05-21 | ||
JPS5086216U (ja) * | 1973-12-12 | 1975-07-23 | ||
JPS5130409A (en) * | 1974-09-09 | 1976-03-15 | Nippon Telegraph & Telephone | Deetajushinsochi no kidokakuritsuhoshiki |
JPS52134610U (ja) * | 1976-04-05 | 1977-10-13 |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP63262622A patent/JPH0295168A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5058522A (ja) * | 1973-07-30 | 1975-05-21 | ||
JPS5086216U (ja) * | 1973-12-12 | 1975-07-23 | ||
JPS5130409A (en) * | 1974-09-09 | 1976-03-15 | Nippon Telegraph & Telephone | Deetajushinsochi no kidokakuritsuhoshiki |
JPS52134610U (ja) * | 1976-04-05 | 1977-10-13 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012120362A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Sanken Electric Co Ltd | Dc−dcコンバータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0530145B2 (ja) | 1993-05-07 |
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