JPH05336746A - スイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング電源装置

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Publication number
JPH05336746A
JPH05336746A JP4135386A JP13538692A JPH05336746A JP H05336746 A JPH05336746 A JP H05336746A JP 4135386 A JP4135386 A JP 4135386A JP 13538692 A JP13538692 A JP 13538692A JP H05336746 A JPH05336746 A JP H05336746A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
switching element
diode
choke coil
primary
Prior art date
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Pending
Application number
JP4135386A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Sugaya
実 菅谷
Yoshiaki Matsumoto
芳昭 松本
Shinichi Akimoto
信一 秋元
Shinichi Endo
慎一 遠藤
Toyoyasu Kusaka
豊康 日下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Co Ltd
Priority to JP4135386A priority Critical patent/JPH05336746A/ja
Publication of JPH05336746A publication Critical patent/JPH05336746A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型・軽量化とコストダウンを図る。 【構成】1次直流電源(10)と2次直流電源(30)
とをトランス(20)で結合したスイッチング電源装置
において、力率改善回路(40)を、1次直流電源(1
0)の正極(Lp)中に直列接続されたチョークコイル
(L)および第1ダイオード(D41)と、このチョー
クコイル(L)と第1ダイオード(D41)との中間点
(T1)とパルストランス(20)の1次側第1巻線
(CL11)とスイッチング素子(12)との中間点
(T2)との間に接続された第2ダイオード(D42)
とから構成し、かつスイッチング素子(12)のON動
作によってチョークコイル(L)にエネルギーを蓄える
ように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1次直流電源側に力率
改善回路を設けたスイッチング電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2において、1次直流電源10と2次
直流電源(第1系統L1,第2系統L2,第3系統L
3)30とは、パルストランス20を介して接続されて
いる。この1次直流電源10は、ノイズフィルタ2を介
して交流電源1に接続された整流回路11と1次側の第
1巻線CL11と平滑用コンデンサC1と制御開始用の
抵抗R1とスイッチング素子12等から構成されてい
る。スイッチング素子12は、トランジスタ,MOSF
ET,IGBT等から選択形成される。
【0003】また、パルストランス20の1次側の第2
巻線CL12はダイオードD2,抵抗R2とともに制御
回路13の制御電源Vcを生成し、2次側にはダイオー
ドD21,平滑用コンデンサC21とともに2次直流電
源30の第1系統L1を形成する第1巻線CL21と、
ダイオードD22,平滑用コンデンサC22とともに第
2系統L2を形成する第2巻線CL22と、タイオード
D23,平滑用コンデンサC23とともに第3系統L3
を形成する第3巻線CL23とが設けられている。な
お、101,102,103は、各系統L1,L2,L
3に接続された負荷である。
【0004】制御回路13は、2次直流電源30の各系
統L1,L2,L3のうちの大負荷で負荷変動の大きい
系統L3から検出された電圧信号Vfをフィードバック
信号として、スイッチング素子12をON−OFF制御
して2次直流電源電圧V23の安定化を図る。各系統L
1,L2の電圧V21,V22は、直接制御された電圧
V23にパルストランス20の巻線比に基づき追従す
る。
【0005】例えば、制御回路13をPWM・ICから
形成した自励式フライバック(R、C、C)方式とした
場合には、スイッチング素子12を一定のデューティー
比でON−OFF制御する。そして、負荷103が変動
すると、スイッチング素子12の図3に示すON−OF
FサイクルタイムTを変化させ、2次直流電源電圧V2
3を一定にコントロールする。
【0006】なお、他励式フライバック方式,フォワー
ド方式,さらにはスイッチング素子(12)の数を多石
式とした場合にも、制御回路13の方式と接続が変わる
だけで、その本質は変らない。
【0007】図2中の15は、各系統L1,L2,L3
に接続されたツェナーダイオードZD1,ZD2,ZD
3と協働して2次直流電源30(L1,L2,L3)の
過負荷を防止する過負荷保護回路である。
【0008】ところで、かかるスイッチング電源装置
(10,20,30)では、力率改善回路40を設け
て、その力率を98%程度に改善している。この力率改
善回路40は、1次直流電源10の正極電路Lpに直列
接続されたチョークコイルLと、ダイオードD41と、
これらの中間点T1と負極電路Lnとの間に接続された
力率改善用の開閉素子41と、この開閉素子41の制御
信号生成用の1次第3巻線CL13,ダイオードD4
3,抵抗R4と、から形成されている。いわゆる1石式
正弦波コンバータである。
【0009】したがって、交流電源1をONすると、抵
抗R1を介して電流が流れスイッチング電源が動作開始
する。すなわち、スイッチング素子12がONとなると
1次直流電源電流Iが流れて2次直流電源30に所定電
力量が供給され、かつ制御電源Vcが立上るので制御回
路13が働き2次直流電源V23の安定化制御が行われ
る。と同時に、第3巻線CL13から制御信号が生成さ
れ開閉素子41がONとなり、チョークコイルLにエネ
ルギーが蓄えられる。一方、フィードバック信号(V
f)に応答して、制御回路13がスイッチング素子12
をOFFすると、チョークコイルLに蓄えられていたエ
ネルギーがコンデンサC1に供給される。よって、この
繰返しによって力率を改善することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
スイッチング電源装置(10,20,30)を採用する
例えばプリンタの一層の小型・軽量化,低コスト化が求
められる今日では、スイッチング電源装置も例外でなく
その小型・軽量化,低コスト化が強く要求されている。
特に、パルストランス20についての改良が要請され
る。
【0011】本発明の目的は、力率改善回路の改良から
全体的な小型・軽量化およびコスト低減を達成できるス
イッチング電源装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスイッチン
グ電源装置は、1次直流電源側の1次巻線と2次直流電
源側の2次巻線とをトランス結合するとともに、2次直
流電源側から検出した電圧信号をフィードバックしつつ
1次直流電源側に設けたスイッチング素子をON−OF
F制御して2次直流電源側の電圧安定化を図るように形
成され、かつ1次直流電源側に力率改善回路を設けたス
イッチング電源装置において、前記力率改善回路を、前
記1次直流電源の正極電路中に直列接続されたチョーク
コイルおよび第1ダイオードと、このチョークコイルと
第1ダイオードとの中間点と前記パルストランスの1次
側第1巻線と前記スイッチング素子との中間点との間に
接続された第2ダイオードとから構成し、かつ前記スイ
ッチング素子のON動作によってチョークコイルにエネ
ルギーを蓄えるように形成したことを特徴とする。
【0013】
【作用】上記構成による本発明では、交流電源をONす
るとチョークコイル,第1ダイオードを通り抵抗に電流
が流れ動作開始となる。すなわち、スイッチング素子が
ONされる。すると、チョークコイル,第2ダイオー
ド,スイッチング素子に電流が流れるので、チョークコ
イルに電圧がかかりエネルギーが蓄えられる。その後に
スイッチング素子がOFFすると、チェークコイルと第
1ダイオードとの間の電圧が上りコンデンサに電流を流
す。これを繰り返すことによって力率が改善される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本スイッチング電源装置は、図1に示す如く、基
本的構成が従来例(図2)と同じとされているが、力率
改善回路40が新規な構成とされかつパルストランス2
0の小型化を図っている。したがって、従来例(図2)
と共通する構成要素については同一の符号を付し、その
説明は簡略または省略する。
【0015】図1において、力率改善回路40は、1次
直流電源10の正極電路Lp中に直列接続されたチョー
クコイルLと第1ダイオードD41と第2ダイオードD
42とからなり、第2ダイオードD42は両者L,D4
1の中間点T1とパルストランス20の1次側巻線CL
11とスイッチング素子12との中間点T2との間に接
続されている。すなわち、力率改善用チョークコイルL
にエネルギーを蓄えるための開閉素子を、2次直流電源
電圧の一定化制御用のスイッチング素子12およびその
機能を兼用して構築している。
【0016】したがって、パルストランス20は、従来
パルストランス(図2)の1次第3巻線CL13に対応
する巻線(CL13)が必要なくなるので、小型・軽量
化できコストも低減できる。抵抗R4等の除去も部品点
数を削減できるから、同様の効果を上げる。かかる実施
例によれば、交流電源1をONすると、チョークコイル
Lと第1ダイオードD41を通り抵抗R1に電流が流れ
動作開始となる。すなわち、スイッチング素子12がO
Nされる。
【0017】すると、チョークコイルL,第2ダイオー
ドD42,スイッチング素子12を通して電流が流れる
ので、チョークコイルLに電圧がかかりエネルギーが蓄
えられる。一方、その後にスイッチング素子12が制御
回路13によってOFFされると、チョークコイルLと
第1ダイオードD41との間の電圧が上がりコンデンサ
C1に電流を流す。したがって、これらの繰返し動作に
より、65%程度であった力率を98%以上に改善でき
る。
【0018】しかして、この実施例によれば、力率改善
回路40を、1次直流電源10の正極Lp中に直列接続
されたチョークコイルLおよび第1ダイオードD41
と、このチョークコイルLと第1ダイオードD41との
中間点T1とパルストランス20の1次側第1巻線CL
11とスイッチング素子12との中間点T2との間に接
続された第2ダイオードD42とから構成し、かつスイ
ッチング素子12のON動作によってチョークコイルL
にエネルギーを蓄えるように形成されているので、パル
ストランス20を小型・軽量化できコストを低減でき
る。
【0019】また、従来の力率改善回路(40)に対し
て、開閉素子(41),抵抗R4,配線を含む部品点数
を削減できるので、一段と回路を簡素化でき、コストダ
ウンを図れる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、力率改善回路を、1次
直流電源の正極中に直列接続されたチョークコイルおよ
び第1ダイオードと、このチョークコイルと第1ダイオ
ードとの中間点とパルストランスの1次側第1巻線とス
イッチング素子との中間点との間に接続された第2ダイ
オードとから構成し、かつスイッチング素子のON動作
によってチョークコイルにエネルギーを蓄えるように形
成されているので、パルストランスを小型・軽量化でき
部品点数も削減できるからコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【図3】従来例の電圧制御動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
【符号の説明】
1 交流電源 10 1次直流電源 11 整流回路 12 スイッチング素子 13 制御回路 20 パルストランス 30 2次直流電源 40 力率改善回路 41 開閉素子 CL11 1次第1巻線 CL12 1次第2巻線 CL13 1次第3巻線 CL21 2次第1巻線 CL22 2次第2巻線 CL23 2次第3巻線 Vf 電圧信号 Lp 正極電路 Ln 負極電路 L チョークコイル D41 第1ダイオード D42 第2ダイオード T1 中間点 T2 中間点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 7/06 A 9180−5H (72)発明者 遠藤 慎一 静岡県田方郡大仁町大仁570番地 東京電 気株式会社大仁工場内 (72)発明者 日下 豊康 静岡県田方郡大仁町大仁570番地 東京電 気株式会社大仁工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次直流電源側の1次巻線と2次直流電
    源側の2次巻線とをトランス結合するとともに、2次直
    流電源側から検出した電圧信号をフィードバックしつつ
    1次直流電源側に設けたスイッチング素子をON−OF
    F制御して2次直流電源側の電圧安定化を図るように形
    成され、かつ1次直流電源側に力率改善回路を設けたス
    イッチング電源装置において、 前記力率改善回路を、前記1次直流電源の正極電路中に
    直列接続されたチョークコイルおよび第1ダイオード
    と、このチョークコイルと第1ダイオードとの中間点と
    前記パルストランスの1次側第1巻線と前記スイッチン
    グ素子との中間点との間に接続された第2ダイオードと
    から構成し、かつ前記スイッチング素子のON動作によ
    ってチョークコイルにエネルギーを蓄えるように形成し
    たことを特徴とするスイッチング電源装置。
JP4135386A 1992-05-27 1992-05-27 スイッチング電源装置 Pending JPH05336746A (ja)

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JP4135386A JPH05336746A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 スイッチング電源装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07194112A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Nec Corp 電源回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07194112A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Nec Corp 電源回路

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