JPH08242578A - スイッチング式直流電源装置 - Google Patents
スイッチング式直流電源装置Info
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- JPH08242578A JPH08242578A JP6861095A JP6861095A JPH08242578A JP H08242578 A JPH08242578 A JP H08242578A JP 6861095 A JP6861095 A JP 6861095A JP 6861095 A JP6861095 A JP 6861095A JP H08242578 A JPH08242578 A JP H08242578A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路動作の安定度が増すと共に、１周期毎に
電流制限がかかるので、負荷急変時にも比較的安定した
出力が得られる上、負荷短絡時にも瞬時に応答して過電
流を防止することができるスイッチング式直流電源装置
を提供する。 【構成】 スイッチングトランジスタＱ１のエミッタに
流れる電流を電流検出回路１０により検出し、その検出
結果に応じてＰＷＭ回路１１からスイッチングトランジ
スタＱ１に制御パルスが出力され、該スイッチングトラ
ンジスタＱ１が制御される。
電流制限がかかるので、負荷急変時にも比較的安定した
出力が得られる上、負荷短絡時にも瞬時に応答して過電
流を防止することができるスイッチング式直流電源装置
を提供する。 【構成】 スイッチングトランジスタＱ１のエミッタに
流れる電流を電流検出回路１０により検出し、その検出
結果に応じてＰＷＭ回路１１からスイッチングトランジ
スタＱ１に制御パルスが出力され、該スイッチングトラ
ンジスタＱ１が制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング式直流電
源装置、特に出力保持用（電力蓄積用）のコンデンサ及
び該コンデンサを充電するための充電手段を有するスイ
ッチング式直流電源装置に関する。
源装置、特に出力保持用（電力蓄積用）のコンデンサ及
び該コンデンサを充電するための充電手段を有するスイ
ッチング式直流電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より各種の電子機器の電源装置とし
てスイッチング方式の電源が用いられている。特に直流
電源としては、スイッチング方式は小型、軽量及び高効
率であることから広く利用されている。
てスイッチング方式の電源が用いられている。特に直流
電源としては、スイッチング方式は小型、軽量及び高効
率であることから広く利用されている。
【０００３】しかしながら、スイッチング方式の電源に
おいて、商用電源電圧をコンデンサインプット型の整流
回路で直流電圧に変換しているが、コンデンサインプッ
ト型の整流回路は、小型で安価である反面、出力の保持
時間を確保するためには、大容量の電解コンデンサが必
要となる。そのため、入力電流の高調波が多く、入力電
流の実効値も大きくなり、また、この高調波が周辺機器
に悪影響を与える場合もある。
おいて、商用電源電圧をコンデンサインプット型の整流
回路で直流電圧に変換しているが、コンデンサインプッ
ト型の整流回路は、小型で安価である反面、出力の保持
時間を確保するためには、大容量の電解コンデンサが必
要となる。そのため、入力電流の高調波が多く、入力電
流の実効値も大きくなり、また、この高調波が周辺機器
に悪影響を与える場合もある。
【０００４】上述した問題を解決するための１つの方法
として、出力の保持時間の確保を別の方法に求め、入力
の平滑回路を削除し、脈流を直接スイッチングする方法
がある。この方法を実施するための回路構成を図３に示
す。同図において、１、２は商用交流電源に接続される
入力電源端子で、整流器スタックＤＭ１の交流端子に接
続されている。整流器スタックＤＭ１の＋端子は、電力
保持用（電力蓄積用）のコンデンサＣ１の陽極とトラン
スＴ１の１次巻線Ｎ１の一方に接続され、該１次巻線Ｎ
１の他方は、スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ
に接続されている。該スイッチングトランジスタＱ１の
エミッタは、電流検出回路７を介して整流器スタックＤ
Ｍ１の−端子に接続されている。電流検出回路７はパル
ス幅変調回路（以下、ＰＷＭ回路と記述する）６に接続
されている。
として、出力の保持時間の確保を別の方法に求め、入力
の平滑回路を削除し、脈流を直接スイッチングする方法
がある。この方法を実施するための回路構成を図３に示
す。同図において、１、２は商用交流電源に接続される
入力電源端子で、整流器スタックＤＭ１の交流端子に接
続されている。整流器スタックＤＭ１の＋端子は、電力
保持用（電力蓄積用）のコンデンサＣ１の陽極とトラン
スＴ１の１次巻線Ｎ１の一方に接続され、該１次巻線Ｎ
１の他方は、スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ
に接続されている。該スイッチングトランジスタＱ１の
エミッタは、電流検出回路７を介して整流器スタックＤ
Ｍ１の−端子に接続されている。電流検出回路７はパル
ス幅変調回路（以下、ＰＷＭ回路と記述する）６に接続
されている。
【０００５】スイッチングトランジスタＱ１のベースは
ＰＷＭ回路６の出力及び積分回路８に接続されている。
この積分回路８はＰＷＭ回路６に接続されている。トラ
ンスＴ１の２次巻線Ｎ２は、整流用のダイオードＤ１を
介して平滑コンデンサＣ２に接続されている。平滑コン
デンサＣ２により平滑された出力は、出力端子３、４か
ら所定の負荷に供給される。
ＰＷＭ回路６の出力及び積分回路８に接続されている。
この積分回路８はＰＷＭ回路６に接続されている。トラ
ンスＴ１の２次巻線Ｎ２は、整流用のダイオードＤ１を
介して平滑コンデンサＣ２に接続されている。平滑コン
デンサＣ２により平滑された出力は、出力端子３、４か
ら所定の負荷に供給される。
【０００６】トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の一方の端子
は、コンデンサＣ１の陽極に接続され、このコンデンサ
Ｃ１の陽極は、整流器スタックＤＭ１の＋端子に接続さ
れている。トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の他方の端子
は、ダイオードＤ３を介してコンデンサＣ１の陰極に接
続され、このコンデンサＣ１の陰極は、逆流防止用のダ
イオードＤ２及び電流検出回路７を介してスイッチング
トランジスタＱ１のエミッタに接続されている。
は、コンデンサＣ１の陽極に接続され、このコンデンサ
Ｃ１の陽極は、整流器スタックＤＭ１の＋端子に接続さ
れている。トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の他方の端子
は、ダイオードＤ３を介してコンデンサＣ１の陰極に接
続され、このコンデンサＣ１の陰極は、逆流防止用のダ
イオードＤ２及び電流検出回路７を介してスイッチング
トランジスタＱ１のエミッタに接続されている。
【０００７】負荷に対する出力電圧を検出するために、
出力端子３、４に接続される不図示の負荷と並列に電圧
検出回路５が接続されている。この電圧検出回路５は、
オペアンプ、トランジスタ等により構成され、その検出
値は、フォトカプラＱ２を介してＰＷＭ回路６に帰還さ
れる。このＰＷＭ回路６は、電圧検出回路５の検出値に
応じてスイッチングトランジスタＱ１のベースに与える
駆動パルスのスイッチングデューティ比或は周波数等を
制御する。即ち、ＰＷＭ回路６の出力でスイッチングト
ランジスタＱ１が駆動される。
出力端子３、４に接続される不図示の負荷と並列に電圧
検出回路５が接続されている。この電圧検出回路５は、
オペアンプ、トランジスタ等により構成され、その検出
値は、フォトカプラＱ２を介してＰＷＭ回路６に帰還さ
れる。このＰＷＭ回路６は、電圧検出回路５の検出値に
応じてスイッチングトランジスタＱ１のベースに与える
駆動パルスのスイッチングデューティ比或は周波数等を
制御する。即ち、ＰＷＭ回路６の出力でスイッチングト
ランジスタＱ１が駆動される。
【０００８】次に、図３に示すスイッチング式直流電源
装置の動作を説明する。入力電源端子１及び２に商用電
源を接続すると、整流器スタックＤＭ１によって整流さ
れ、脈流波形が得られる。この得られた脈流は、スイッ
チングトランジスタＱ１で断続され、トランスＴ１の１
次巻線Ｎ１に電圧が印加される。スイッチングトランジ
スタＱ１のオン時にエネルギーがトランスＴ１に蓄えら
れ、スイッチングトランジスタＱ１のオフ時にエネルギ
ーがトランスＴ１の２次巻線Ｎ２からダイオードＤ１を
介して放出される。このような動作を繰り返して電力を
転送する。ダイオードＤ１からの出力は、平滑用のコン
デンサＣ２によって平滑され直流に変換され、該変換さ
れた直流は、出力端子３、４から負荷に供給される。
装置の動作を説明する。入力電源端子１及び２に商用電
源を接続すると、整流器スタックＤＭ１によって整流さ
れ、脈流波形が得られる。この得られた脈流は、スイッ
チングトランジスタＱ１で断続され、トランスＴ１の１
次巻線Ｎ１に電圧が印加される。スイッチングトランジ
スタＱ１のオン時にエネルギーがトランスＴ１に蓄えら
れ、スイッチングトランジスタＱ１のオフ時にエネルギ
ーがトランスＴ１の２次巻線Ｎ２からダイオードＤ１を
介して放出される。このような動作を繰り返して電力を
転送する。ダイオードＤ１からの出力は、平滑用のコン
デンサＣ２によって平滑され直流に変換され、該変換さ
れた直流は、出力端子３、４から負荷に供給される。
【０００９】同様にして、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３
の出力は、ダイオードＤ３を介してコンデンサＣ１を充
電して、該コンデンサＣ１の両端の電圧を出力電圧に比
例した一定の電圧に保つ。電圧検出回路５は、出力端子
３、４に接続される負荷の電圧と基準電圧とを比較し
て、誤差電圧をフォトカプラＱ２を介してＰＷＭ回路６
に与える。ＰＷＭ回路６は、誤差電圧によりスイッチン
グトランジスタＱ１の駆動パルスを制御する。
の出力は、ダイオードＤ３を介してコンデンサＣ１を充
電して、該コンデンサＣ１の両端の電圧を出力電圧に比
例した一定の電圧に保つ。電圧検出回路５は、出力端子
３、４に接続される負荷の電圧と基準電圧とを比較し
て、誤差電圧をフォトカプラＱ２を介してＰＷＭ回路６
に与える。ＰＷＭ回路６は、誤差電圧によりスイッチン
グトランジスタＱ１の駆動パルスを制御する。
【００１０】このようにして、スイッチングトランジス
タＱ１の駆動パルスを制御することによって、負荷電圧
を安定化する。
タＱ１の駆動パルスを制御することによって、負荷電圧
を安定化する。
【００１１】動作中に入力電圧が遮断して整流器スタッ
クＤＭ１の出力がなくなると、コンデンサＣ１の電荷が
ダイオードＤ２を介して放出され、一定時間出力電圧を
安定化する。
クＤＭ１の出力がなくなると、コンデンサＣ１の電荷が
ダイオードＤ２を介して放出され、一定時間出力電圧を
安定化する。
【００１２】負荷電力が定格より明らかに大きくなった
場合、電流検出回路７に流れる電流が指定値以上にな
り、該電流検出回路７からＰＷＭ回路６に信号が出力さ
れる。これにより、ＰＷＭ回路６が出力パルスのデュー
ティを絞っていくと出力電圧が低下する。また、出力パ
ルスのデューティが絞られると、図３では積分回路８の
出力も低下していき、所定値以下になるとＰＷＭ回路６
が間欠モードに入り、一定周期で間欠的に出力する。こ
のようにして回路が過電流により破壊されるのを防止す
る。
場合、電流検出回路７に流れる電流が指定値以上にな
り、該電流検出回路７からＰＷＭ回路６に信号が出力さ
れる。これにより、ＰＷＭ回路６が出力パルスのデュー
ティを絞っていくと出力電圧が低下する。また、出力パ
ルスのデューティが絞られると、図３では積分回路８の
出力も低下していき、所定値以下になるとＰＷＭ回路６
が間欠モードに入り、一定周期で間欠的に出力する。こ
のようにして回路が過電流により破壊されるのを防止す
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例にあっては、入力にスイッチングトランジスタ
Ｑ１のスイッチングによる高周波が重畳され、また、ト
ランスＴ１の１次巻線Ｎ１を利用して出力保持用のコン
デンサＣ１を充電する回路の充放電動作の影響のため、
１次側に流れる電流に高周波ノイズが多く含まれるた
め、一次側インダクタ電流の検出回路や制御パルス、ト
ランスＴ１の１次巻線Ｎ１に与えられる電力を検出する
回路からＰＷＭ回路６への信号にノイズが伝般し、回路
動作が不安定になったり、誤動作が起きることがあると
いう問題点があった。
た従来例にあっては、入力にスイッチングトランジスタ
Ｑ１のスイッチングによる高周波が重畳され、また、ト
ランスＴ１の１次巻線Ｎ１を利用して出力保持用のコン
デンサＣ１を充電する回路の充放電動作の影響のため、
１次側に流れる電流に高周波ノイズが多く含まれるた
め、一次側インダクタ電流の検出回路や制御パルス、ト
ランスＴ１の１次巻線Ｎ１に与えられる電力を検出する
回路からＰＷＭ回路６への信号にノイズが伝般し、回路
動作が不安定になったり、誤動作が起きることがあると
いう問題点があった。
【００１４】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、回路動作の安定度が向上すると共に、負
荷急変時にも比較的安定した出力が得られ、しかも負荷
短絡時にも瞬時に応答して過電流を防止し得るようにし
たスイッチング式直流電源装置を提供しようとするもの
である。
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、回路動作の安定度が向上すると共に、負
荷急変時にも比較的安定した出力が得られ、しかも負荷
短絡時にも瞬時に応答して過電流を防止し得るようにし
たスイッチング式直流電源装置を提供しようとするもの
である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１のスイッチング式直流電源装置は、
電源電圧を整流する１次側整流回路と、導通角をパルス
幅変調（ＰＷＭ）制御されるスイッチング素子で整流後
の脈流を断続する高周波スイッチング回路と、該高周波
スイッチング回路の入力に設けられた電力蓄積用コンデ
ンサと、該電力蓄積用コンデンサを充電するための充電
手段とを有するスイッチング式直流電源装置において、
前記スイッチング素子のエミッタに流れる電流を検出す
る電流検出回路と、該電流検出回路の検出結果に応じて
前記スイッチング素子に制御パルスを出力するパルス幅
変調（ＰＷＭ）回路とを設けたことを特徴とするもので
ある。
に本発明の請求項１のスイッチング式直流電源装置は、
電源電圧を整流する１次側整流回路と、導通角をパルス
幅変調（ＰＷＭ）制御されるスイッチング素子で整流後
の脈流を断続する高周波スイッチング回路と、該高周波
スイッチング回路の入力に設けられた電力蓄積用コンデ
ンサと、該電力蓄積用コンデンサを充電するための充電
手段とを有するスイッチング式直流電源装置において、
前記スイッチング素子のエミッタに流れる電流を検出す
る電流検出回路と、該電流検出回路の検出結果に応じて
前記スイッチング素子に制御パルスを出力するパルス幅
変調（ＰＷＭ）回路とを設けたことを特徴とするもので
ある。
【００１６】また、同じ目的を達成する上で本発明の請
求項２のスイッチング式直流電源装置は、請求項１のス
イッチング式直流電源装置において、１次側電圧を検出
し且つその検出結果を前記ＰＷＭ回路に出力する電圧検
出回路を設け、前記ＰＷＭ回路は、前記電圧検出回路の
出力と前記電流検出回路の出力とを比較して制御パルス
を出力すると共に、前記ＰＷＭ回路から出力される制御
パルスを増幅し前記スイッチング素子を駆動するドライ
ブ回路を設けたことを特徴とするものである。
求項２のスイッチング式直流電源装置は、請求項１のス
イッチング式直流電源装置において、１次側電圧を検出
し且つその検出結果を前記ＰＷＭ回路に出力する電圧検
出回路を設け、前記ＰＷＭ回路は、前記電圧検出回路の
出力と前記電流検出回路の出力とを比較して制御パルス
を出力すると共に、前記ＰＷＭ回路から出力される制御
パルスを増幅し前記スイッチング素子を駆動するドライ
ブ回路を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】また、同じ目的を達成するために本発明の
請求項３のスイッチング式直流電源装置は、電源電圧を
整流する１次側整流回路と、導通角をパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）制御される第１のスイッチング素子で整流後の脈
流を断続する高周波スイッチング回路と、該高周波スイ
ッチング回路の入力に設けられた電力蓄積用コンデンサ
と、該電力蓄積用コンデンサを充電するための充電手段
とを有するスイッチング式直流電源装置において、前記
第１のスイッチング素子のエミッタに流れる電流を検出
する電流検出回路と、該電流検出回路の検出結果に応じ
て前記第１のスイッチング素子に制御パルスを出力する
パルス幅変調（ＰＷＭ）回路とを設け、更に前記第１の
スイッチング素子とは極性の異なる第２のスイッチング
素子を設け、該第２のスイッチング素子のコレクタを前
記電力蓄積用コンデンサと前記充電手段との間に接続し
且つ前記第２のスイッチング素子のエミッタを前記１次
側整流回路の−端子と前記第１のスイッチング素子のエ
ミッタとの間に接続し、定常時には前記１次側整流回路
からの充電を防止し、入力遮断時には前記電力蓄積用コ
ンデンサに蓄積された電荷を前記高周波スイッチング回
路に供給することを特徴とするものである。
請求項３のスイッチング式直流電源装置は、電源電圧を
整流する１次側整流回路と、導通角をパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）制御される第１のスイッチング素子で整流後の脈
流を断続する高周波スイッチング回路と、該高周波スイ
ッチング回路の入力に設けられた電力蓄積用コンデンサ
と、該電力蓄積用コンデンサを充電するための充電手段
とを有するスイッチング式直流電源装置において、前記
第１のスイッチング素子のエミッタに流れる電流を検出
する電流検出回路と、該電流検出回路の検出結果に応じ
て前記第１のスイッチング素子に制御パルスを出力する
パルス幅変調（ＰＷＭ）回路とを設け、更に前記第１の
スイッチング素子とは極性の異なる第２のスイッチング
素子を設け、該第２のスイッチング素子のコレクタを前
記電力蓄積用コンデンサと前記充電手段との間に接続し
且つ前記第２のスイッチング素子のエミッタを前記１次
側整流回路の−端子と前記第１のスイッチング素子のエ
ミッタとの間に接続し、定常時には前記１次側整流回路
からの充電を防止し、入力遮断時には前記電力蓄積用コ
ンデンサに蓄積された電荷を前記高周波スイッチング回
路に供給することを特徴とするものである。
【００１８】また、同じ目的を達成する上で本発明の請
求項４のスイッチング式直流電源装置は、請求項３のス
イッチング式直流電源装置において、１次側電圧を検出
し且つその検出結果を前記ＰＷＭ回路に出力する電圧検
出回路を設け、前記ＰＷＭ回路は、前記電圧検出回路の
出力と前記電流検出回路の出力とを比較して制御パルス
を出力すると共に、前記ＰＷＭ回路から出力される制御
パルスを増幅し前記スイッチング素子を駆動するドライ
ブ回路を設けたことを特徴とするものである。
求項４のスイッチング式直流電源装置は、請求項３のス
イッチング式直流電源装置において、１次側電圧を検出
し且つその検出結果を前記ＰＷＭ回路に出力する電圧検
出回路を設け、前記ＰＷＭ回路は、前記電圧検出回路の
出力と前記電流検出回路の出力とを比較して制御パルス
を出力すると共に、前記ＰＷＭ回路から出力される制御
パルスを増幅し前記スイッチング素子を駆動するドライ
ブ回路を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】更に、同じ目的を達成する上で、本発明の
請求項５のスイッチング式直流電源装置は、請求項３ま
たは４のスイッチング式直流電源装置において、前記第
２のスイッチング素子は、前記第１のスイッチング素子
と同期パルスにより制御されることを特徴とするもので
ある。
請求項５のスイッチング式直流電源装置は、請求項３ま
たは４のスイッチング式直流電源装置において、前記第
２のスイッチング素子は、前記第１のスイッチング素子
と同期パルスにより制御されることを特徴とするもので
ある。
【００２０】
【作用】請求項１のスイッチング式直流電源装置は、高
周波スイッチング回路のスイッチング素子のエミッタに
流れる電流を電流検出回路により検出し、その検出結果
に応じてＰＷＭ回路から前記スイッチング素子に制御パ
ルスが出力され、該スイッチング素子が制御される。
周波スイッチング回路のスイッチング素子のエミッタに
流れる電流を電流検出回路により検出し、その検出結果
に応じてＰＷＭ回路から前記スイッチング素子に制御パ
ルスが出力され、該スイッチング素子が制御される。
【００２１】請求項２のスイッチング式直流電源装置
は、請求項１のスイッチング式直流電源装置の作用に加
えて、１次側電圧を電圧検出回路により検出し、ＰＷＭ
回路により前記電圧検出回路の出力と電流検出回路の出
力とが比較され、その比較結果に応じて制御パルスが出
力され、該制御パルスがドライブ回路により増幅されて
前記スイッチング素子が駆動される。
は、請求項１のスイッチング式直流電源装置の作用に加
えて、１次側電圧を電圧検出回路により検出し、ＰＷＭ
回路により前記電圧検出回路の出力と電流検出回路の出
力とが比較され、その比較結果に応じて制御パルスが出
力され、該制御パルスがドライブ回路により増幅されて
前記スイッチング素子が駆動される。
【００２２】請求項３のスイッチング式直流電源装置
は、定常時には１次側整流回路からのコンデンサへの充
電が防止され、入力遮断時には前記コンデンサに蓄えら
れた電荷が高周波スイッチング回路に供給され、前記高
周波スイッチング回路の第１のスイッチング素子のエミ
ッタに流れる電流を電流検出回路により検出し、その検
出結果に応じてＰＷＭ回路から前記第１のスイッチング
素子に制御パルスが出力され、該第１のスイッチング素
子が制御される。
は、定常時には１次側整流回路からのコンデンサへの充
電が防止され、入力遮断時には前記コンデンサに蓄えら
れた電荷が高周波スイッチング回路に供給され、前記高
周波スイッチング回路の第１のスイッチング素子のエミ
ッタに流れる電流を電流検出回路により検出し、その検
出結果に応じてＰＷＭ回路から前記第１のスイッチング
素子に制御パルスが出力され、該第１のスイッチング素
子が制御される。
【００２３】請求項４のスイッチング式直流電源装置
は、請求項３のスイッチング式直流電源装置の作用に加
えて、１次側電圧を電圧検出回路により検出し、ＰＷＭ
回路により前記電圧検出回路の出力と電流検出回路の出
力とが比較され、その比較結果に応じて制御パルスが出
力され、該制御パルスがドライブ回路により増幅されて
前記第１のスイッチング素子が駆動される。
は、請求項３のスイッチング式直流電源装置の作用に加
えて、１次側電圧を電圧検出回路により検出し、ＰＷＭ
回路により前記電圧検出回路の出力と電流検出回路の出
力とが比較され、その比較結果に応じて制御パルスが出
力され、該制御パルスがドライブ回路により増幅されて
前記第１のスイッチング素子が駆動される。
【００２４】請求項５のスイッチング式直流電源装置
は、請求項３または４のスイッチング式直流電源装置の
作用に加えて、前記前記第２のスイッチング素子が、前
記第１のスイッチング素子と同期パルスにより制御され
る。
は、請求項３または４のスイッチング式直流電源装置の
作用に加えて、前記前記第２のスイッチング素子が、前
記第１のスイッチング素子と同期パルスにより制御され
る。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図２に基づ
き説明する。
き説明する。
【００２６】（第１実施例）まず、本発明の第１実施例
を図１に基づき説明する。図１は、本発明の第１実施例
に係るスイッチング式直流電源装置の構成を示す回路図
であり、同図において、上述した従来の図３と同一部分
には、同一符号を付してある。
を図１に基づき説明する。図１は、本発明の第１実施例
に係るスイッチング式直流電源装置の構成を示す回路図
であり、同図において、上述した従来の図３と同一部分
には、同一符号を付してある。
【００２７】図１において、１、２は商用交流電源に接
続される入力電源端子で、整流用の整流器スタックＤＭ
１の交流端子に接続されている。整流器スタックＤＭ１
の（＋）端子は、電力保持用（電力蓄積用）コンデンサ
Ｃ１の陽極及びトランスＴ１の１次巻線Ｎ１の一端に接
続されている。該１次巻線Ｎ１の他端は、スイッチング
トランジスタＱ１のコレクタに接続されている。該スイ
ッチングトランジスタＱ１のエミッタは、検出抵抗また
は検出トランスより構成された電流検出回路１０を介し
て整流器スタックＤＭ１の（−）端子に接続されてい
る。
続される入力電源端子で、整流用の整流器スタックＤＭ
１の交流端子に接続されている。整流器スタックＤＭ１
の（＋）端子は、電力保持用（電力蓄積用）コンデンサ
Ｃ１の陽極及びトランスＴ１の１次巻線Ｎ１の一端に接
続されている。該１次巻線Ｎ１の他端は、スイッチング
トランジスタＱ１のコレクタに接続されている。該スイ
ッチングトランジスタＱ１のエミッタは、検出抵抗また
は検出トランスより構成された電流検出回路１０を介し
て整流器スタックＤＭ１の（−）端子に接続されてい
る。
【００２８】トランスＴ１の２次巻線Ｎ２は、整流用の
ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２に接続され
ている。平滑コンデンサＣ２により平滑された出力は、
出力端子３、４から所定の負荷に供給される。
ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２に接続され
ている。平滑コンデンサＣ２により平滑された出力は、
出力端子３、４から所定の負荷に供給される。
【００２９】トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の一端は、整
流器スタックＤＭ１の（＋）端子に接続されている。ト
ランスＴ１の３次巻線Ｎ３の他端は、整流用のダイオー
ドＤ３を介して電力保持用コンデンサＣ１の陰極に接続
されている。この電力保持用コンデンサＣ１の陰極は、
逆流防止用のダイオードＤ２のカソード及び整流用のダ
イオードＤ３のアノードに接続されている。逆流防止用
のダイオードＤ２のエミッタは、電流検出回路１０及び
整流器スタックＤＭ１の（−）端子に接続されている。
電力保持用コンデンサＣ１の陽極は、整流器スタックＤ
Ｍ１の（＋）端子及び電圧検出回路９に接続されてい
る。
流器スタックＤＭ１の（＋）端子に接続されている。ト
ランスＴ１の３次巻線Ｎ３の他端は、整流用のダイオー
ドＤ３を介して電力保持用コンデンサＣ１の陰極に接続
されている。この電力保持用コンデンサＣ１の陰極は、
逆流防止用のダイオードＤ２のカソード及び整流用のダ
イオードＤ３のアノードに接続されている。逆流防止用
のダイオードＤ２のエミッタは、電流検出回路１０及び
整流器スタックＤＭ１の（−）端子に接続されている。
電力保持用コンデンサＣ１の陽極は、整流器スタックＤ
Ｍ１の（＋）端子及び電圧検出回路９に接続されてい
る。
【００３０】電圧検出回路９及び電流検出回路１０は、
ＰＷＭ回路１１に接続されている。ＰＷＭ回路１１は、
ドライブ回路１２を介してスイッチングトランジスタＱ
１のベースに接続され、インダクタ電流及び入力電圧に
応じてスイッチングトランジスタＱ１のベースに与える
駆動パルスのスイッチングデューティ比或は周波数等を
制御する。
ＰＷＭ回路１１に接続されている。ＰＷＭ回路１１は、
ドライブ回路１２を介してスイッチングトランジスタＱ
１のベースに接続され、インダクタ電流及び入力電圧に
応じてスイッチングトランジスタＱ１のベースに与える
駆動パルスのスイッチングデューティ比或は周波数等を
制御する。
【００３１】次に、上記構成の本実施例に係るスイッチ
ング式直流電源装置の動作を説明する。入力電源端子１
及び２に商用電源を接続すると、整流器スタックＤＭ１
によって整流され、脈流波形が得られる。この得られた
脈流は、スイッチングトランジスタＱ１により断続さ
れ、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に印加される。
ング式直流電源装置の動作を説明する。入力電源端子１
及び２に商用電源を接続すると、整流器スタックＤＭ１
によって整流され、脈流波形が得られる。この得られた
脈流は、スイッチングトランジスタＱ１により断続さ
れ、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に印加される。
【００３２】スイッチングトランジスタＱ１のオン時に
エネルギーがトランスＴ１に蓄えられ、スイッチングト
ランジスタＱ１のオフ時にエネルギーがトランスＴ１の
２次巻線Ｎ２から整流用のダイオードＤ１を介して放出
される。このような動作を繰り返して電力を転送する。
整流用のダイオードＤ１の出力は、平滑用のコンデンサ
Ｃ２によって平滑され直流に変換される。該変換された
直流は、出力端子３、４から負荷に供給される。
エネルギーがトランスＴ１に蓄えられ、スイッチングト
ランジスタＱ１のオフ時にエネルギーがトランスＴ１の
２次巻線Ｎ２から整流用のダイオードＤ１を介して放出
される。このような動作を繰り返して電力を転送する。
整流用のダイオードＤ１の出力は、平滑用のコンデンサ
Ｃ２によって平滑され直流に変換される。該変換された
直流は、出力端子３、４から負荷に供給される。
【００３３】同様にして、スイッチングトランジスタＱ
１のオフ時に、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の出力は、
整流用のダイオードＤ３を介して電力保持用コンデンサ
Ｃ１を充電して、該電力保持用コンデンサＣ１の両端電
圧を出力電圧に比例した一定の電圧に保持する。同時に
ダイオードＤ２は、商用交流入力の整流器スタックＤＭ
１からの充電を防止する。
１のオフ時に、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の出力は、
整流用のダイオードＤ３を介して電力保持用コンデンサ
Ｃ１を充電して、該電力保持用コンデンサＣ１の両端電
圧を出力電圧に比例した一定の電圧に保持する。同時に
ダイオードＤ２は、商用交流入力の整流器スタックＤＭ
１からの充電を防止する。
【００３４】電圧検出回路９は、１次側整流後の電圧を
検出し、ＰＷＭ回路１１に出力する。また、電流検出回
路１０は、インダクタ電流を検出し、ＰＷＭ回路１１に
出力する。ＰＷＭ回路１１は、電圧検出回路９の出力結
果により補正された基準電圧と電流検出回路１０の出力
とをコンパレータにより比較して、その結果を制御パル
スとして出力する。ＰＷＭ回路１１から出力された制御
パルスをドライブ回路１２で増幅してスイッチングトラ
ンジスタＱ１を駆動する。
検出し、ＰＷＭ回路１１に出力する。また、電流検出回
路１０は、インダクタ電流を検出し、ＰＷＭ回路１１に
出力する。ＰＷＭ回路１１は、電圧検出回路９の出力結
果により補正された基準電圧と電流検出回路１０の出力
とをコンパレータにより比較して、その結果を制御パル
スとして出力する。ＰＷＭ回路１１から出力された制御
パルスをドライブ回路１２で増幅してスイッチングトラ
ンジスタＱ１を駆動する。
【００３５】このようにして、スイッチングトランジス
タＱ１の駆動パルスを制御することによって、負荷電圧
を安定化する。
タＱ１の駆動パルスを制御することによって、負荷電圧
を安定化する。
【００３６】動作中に入力電圧が遮断して整流器スタッ
クＤＭ１の出力がなくなると、電力保持用コンデンサＣ
１の電荷が放出され、一定時間出力電圧を安定化する。
クＤＭ１の出力がなくなると、電力保持用コンデンサＣ
１の電荷が放出され、一定時間出力電圧を安定化する。
【００３７】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
を図２に基づき説明する。図２は、本発明の第２実施例
に係るスイッチング式直流電源装置の回路図であり、同
図において、上述した第１実施例の図１と同一部分に
は、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
を図２に基づき説明する。図２は、本発明の第２実施例
に係るスイッチング式直流電源装置の回路図であり、同
図において、上述した第１実施例の図１と同一部分に
は、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３８】図２において、図１と異なる点は、図１の
構成の逆流防止用のダイオードＤ２に代えて第２のスイ
ッチングトランジスタＱ２を設けたことである。この第
２のスイッチングトランジスタＱ２のコレクタは、電力
保持用コンデンサＣ１の陰極に接続されている。第２の
スイッチングトランジスタＱ２のエミッタは、電流検出
回路１０を介して第１のスイッチングトランジスタＱ１
のエミッタ及び整流器スタックＤＭ１の（−）端子に接
続されている。
構成の逆流防止用のダイオードＤ２に代えて第２のスイ
ッチングトランジスタＱ２を設けたことである。この第
２のスイッチングトランジスタＱ２のコレクタは、電力
保持用コンデンサＣ１の陰極に接続されている。第２の
スイッチングトランジスタＱ２のエミッタは、電流検出
回路１０を介して第１のスイッチングトランジスタＱ１
のエミッタ及び整流器スタックＤＭ１の（−）端子に接
続されている。
【００３９】ＰＷＭ回路１１は、ドライブ回路１２を介
して第１及び第２のスイッチングトランジスタＱ１、Ｑ
２のベースに接続され、インダクタ電流及び入力電圧に
応じて第１及び第２のスイッチングトランジスタＱ１、
Ｑ２のベースに与える駆動パルスのスイッチングデュー
ティ比或は周波数等を制御する。ＰＷＭ回路１１の出力
で、第１及び第２のスイッチングトランジスタＱ１、Ｑ
２が同期駆動される。
して第１及び第２のスイッチングトランジスタＱ１、Ｑ
２のベースに接続され、インダクタ電流及び入力電圧に
応じて第１及び第２のスイッチングトランジスタＱ１、
Ｑ２のベースに与える駆動パルスのスイッチングデュー
ティ比或は周波数等を制御する。ＰＷＭ回路１１の出力
で、第１及び第２のスイッチングトランジスタＱ１、Ｑ
２が同期駆動される。
【００４０】次に、上記構成の本実施例に係るスイッチ
ング式直流電源装置の動作を説明する。入力電源端子１
及び２に商用電源を接続すると、整流器スタックＤＭ１
によって整流され、脈流波形が得られる。この得られた
脈流は、第１のスイッチングトランジスタＱ１により断
続され、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に印加される。第
１のスイッチングトランジスタＱ１のオン時に、第２の
スイッチングトランジスタＱ２もオンし、エネルギーが
トランスＴ１に蓄えられ、第１及び第２のスイッチング
トランジスタＱ１、Ｑ２のオフ時にエネルギーがトラン
スＴ１の２次巻線Ｎ２から整流用のダイオードＤ１を介
して放出される。このような動作を繰り返して電力を転
送する。整流用のダイオードＤ１の出力は、平滑用のコ
ンデンサＣ２によって平滑され直流に変換される。該変
換された直流は、出力端子３、４から負荷に供給され
る。
ング式直流電源装置の動作を説明する。入力電源端子１
及び２に商用電源を接続すると、整流器スタックＤＭ１
によって整流され、脈流波形が得られる。この得られた
脈流は、第１のスイッチングトランジスタＱ１により断
続され、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に印加される。第
１のスイッチングトランジスタＱ１のオン時に、第２の
スイッチングトランジスタＱ２もオンし、エネルギーが
トランスＴ１に蓄えられ、第１及び第２のスイッチング
トランジスタＱ１、Ｑ２のオフ時にエネルギーがトラン
スＴ１の２次巻線Ｎ２から整流用のダイオードＤ１を介
して放出される。このような動作を繰り返して電力を転
送する。整流用のダイオードＤ１の出力は、平滑用のコ
ンデンサＣ２によって平滑され直流に変換される。該変
換された直流は、出力端子３、４から負荷に供給され
る。
【００４１】同様にして、第１のスイッチングトランジ
スタＱ１のオフ時に、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の出
力は、整流用のダイオードＤ３を介して電力保持用コン
デンサＣ１を充電して、該電力保持用コンデンサＣ１の
両端電圧を出力電圧に比例した一定の電圧に保持する。
同時に第１のスイッチングトランジスタＱ１と同期した
駆動パルスにより第２のスイッチングトランジスタＱ２
がオフし、商用交流入力の整流器スタックＤＭ１からの
充電を防止する。
スタＱ１のオフ時に、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３の出
力は、整流用のダイオードＤ３を介して電力保持用コン
デンサＣ１を充電して、該電力保持用コンデンサＣ１の
両端電圧を出力電圧に比例した一定の電圧に保持する。
同時に第１のスイッチングトランジスタＱ１と同期した
駆動パルスにより第２のスイッチングトランジスタＱ２
がオフし、商用交流入力の整流器スタックＤＭ１からの
充電を防止する。
【００４２】電圧検出回路９は、１次側整流後の電圧を
検出し、ＰＷＭ回路１１に出力する。また、電流検出回
路１０は、インダクタ電流を検出し、ＰＷＭ回路１１に
出力する。ＰＷＭ回路１１は、電圧検出回路９の出力結
果により補正された基準電圧と電流検出回路１０の出力
とをコンパレータにより比較して、その結果を制御パル
スとして出力する。ＰＷＭ回路１１から出力された制御
パルスをドライブ回路１２で増幅して第１のスイッチン
グトランジスタＱ１を駆動する。ＰＷＭ回路１１は、誤
差電圧により第１のスイッチングトランジスタＱ１の駆
動パルスを制御する。
検出し、ＰＷＭ回路１１に出力する。また、電流検出回
路１０は、インダクタ電流を検出し、ＰＷＭ回路１１に
出力する。ＰＷＭ回路１１は、電圧検出回路９の出力結
果により補正された基準電圧と電流検出回路１０の出力
とをコンパレータにより比較して、その結果を制御パル
スとして出力する。ＰＷＭ回路１１から出力された制御
パルスをドライブ回路１２で増幅して第１のスイッチン
グトランジスタＱ１を駆動する。ＰＷＭ回路１１は、誤
差電圧により第１のスイッチングトランジスタＱ１の駆
動パルスを制御する。
【００４３】このようにして、第１のスイッチングトラ
ンジスタＱ１の駆動パルスを制御することによって、負
荷電圧を安定化する。
ンジスタＱ１の駆動パルスを制御することによって、負
荷電圧を安定化する。
【００４４】動作中に入力電圧が遮断して整流器スタッ
クＤＭ１の出力がなくなると、第２のスイッチングトラ
ンジスタＱ２のオフ時に、電力保持用コンデンサＣ１の
電荷が放出され、一定時間出力電圧を安定化する。
クＤＭ１の出力がなくなると、第２のスイッチングトラ
ンジスタＱ２のオフ時に、電力保持用コンデンサＣ１の
電荷が放出され、一定時間出力電圧を安定化する。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のスイッチン
グ式直流電源装置によれば、１次側のインダクタ電流を
検出し、その検出結果をＰＷＭ回路に出力する電流検出
回路及び１次側の電圧を検出し、その検出結果をＰＷＭ
回路に出力する電圧検出回路を設け、電圧変動を考慮に
入れた上、インダクタ電流を一定に保つように、電流検
出回路の出力と電圧検出回路の出力とを比較し、ＰＷＭ
制御を行うようにしたので、回路動作の安定度が増すと
共に、１周期毎に電流制限がかかるので、負荷急変時に
も比較的安定した出力が得られる上、負荷短絡時にも瞬
時に応答して過電流を防止することができるという効果
を奏する。
グ式直流電源装置によれば、１次側のインダクタ電流を
検出し、その検出結果をＰＷＭ回路に出力する電流検出
回路及び１次側の電圧を検出し、その検出結果をＰＷＭ
回路に出力する電圧検出回路を設け、電圧変動を考慮に
入れた上、インダクタ電流を一定に保つように、電流検
出回路の出力と電圧検出回路の出力とを比較し、ＰＷＭ
制御を行うようにしたので、回路動作の安定度が増すと
共に、１周期毎に電流制限がかかるので、負荷急変時に
も比較的安定した出力が得られる上、負荷短絡時にも瞬
時に応答して過電流を防止することができるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るスイッチング式直流
電源装置の構成を示す回路図である。
電源装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施例に係るスイッチング式直流
電源装置の構成を示す回路図である。
電源装置の構成を示す回路図である。
【図３】従来のスイッチング式直流電源装置の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
ＤＭ１ 整流器スタック（１次側整流回路） Ｑ１ 第１のスイッチングトランジスタ（第１のス
イッチング素子、高周波スイッチング回路） Ｑ２ 第２のスイッチングトランジスタ（第２のス
イッチング素子、高周波スイッチング回路） Ｃ１ 電力蓄積用コンデンサ Ｔ１ トランス（充電手段） ９ 電圧検出回路 １０ 電流検出回路 １１ ＰＷＭ回路 １２ ドライブ回路
イッチング素子、高周波スイッチング回路） Ｑ２ 第２のスイッチングトランジスタ（第２のス
イッチング素子、高周波スイッチング回路） Ｃ１ 電力蓄積用コンデンサ Ｔ１ トランス（充電手段） ９ 電圧検出回路 １０ 電流検出回路 １１ ＰＷＭ回路 １２ ドライブ回路
Claims (5)
- 【請求項１】 電源電圧を整流する１次側整流回路と、
導通角をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御されるスイッチン
グ素子で整流後の脈流を断続する高周波スイッチング回
路と、該高周波スイッチング回路の入力に設けられた電
力蓄積用コンデンサと、該電力蓄積用コンデンサを充電
するための充電手段とを有するスイッチング式直流電源
装置において、前記スイッチング素子のエミッタに流れ
る電流を検出する電流検出回路と、該電流検出回路の検
出結果に応じて前記スイッチング素子に制御パルスを出
力するパルス幅変調（ＰＷＭ）回路とを設けたことを特
徴とするスイッチング式直流電源装置。 - 【請求項２】 １次側電圧を検出し且つその検出結果を
前記ＰＷＭ回路に出力する電圧検出回路を設け、前記Ｐ
ＷＭ回路は、前記電圧検出回路の出力と前記電流検出回
路の出力とを比較して制御パルスを出力すると共に、前
記ＰＷＭ回路から出力される制御パルスを増幅し前記ス
イッチング素子を駆動するドライブ回路を設けたことを
特徴とする請求項１記載のスイッチング式直流電源装
置。 - 【請求項３】 電源電圧を整流する１次側整流回路と、
導通角をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御される第１のスイ
ッチング素子で整流後の脈流を断続する高周波スイッチ
ング回路と、該高周波スイッチング回路の入力に設けら
れた電力蓄積用コンデンサと、該電力蓄積用コンデンサ
を充電するための充電手段とを有するスイッチング式直
流電源装置において、前記第１のスイッチング素子のエ
ミッタに流れる電流を検出する電流検出回路と、該電流
検出回路の検出結果に応じて前記第１のスイッチング素
子に制御パルスを出力するパルス幅変調（ＰＷＭ）回路
とを設け、更に前記第１のスイッチング素子とは極性の
異なる第２のスイッチング素子を設け、該第２のスイッ
チング素子のコレクタを前記電力蓄積用コンデンサと前
記充電手段との間に接続し且つ前記第２のスイッチング
素子のエミッタを前記１次側整流回路の−端子と前記第
１のスイッチング素子のエミッタとの間に接続し、定常
時には前記１次側整流回路からの充電を防止し、入力遮
断時には前記電力蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を
前記高周波スイッチング回路に供給することを特徴とす
るスイッチング式直流電源装置。 - 【請求項４】 １次側電圧を検出し且つその検出結果を
前記ＰＷＭ回路に出力する電圧検出回路を設け、前記Ｐ
ＷＭ回路は、前記電圧検出回路の出力と前記電流検出回
路の出力とを比較して制御パルスを出力すると共に、前
記ＰＷＭ回路から出力される制御パルスを増幅し前記ス
イッチング素子を駆動するドライブ回路を設けたことを
特徴とする請求項３記載のスイッチング式直流電源装
置。 - 【請求項５】 前記第２のスイッチング素子は、前記第
１のスイッチング素子と同期パルスにより制御されるこ
とを特徴とする請求項３または４記載のスイッチング式
直流電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6861095A JPH08242578A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | スイッチング式直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6861095A JPH08242578A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | スイッチング式直流電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08242578A true JPH08242578A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=13378717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6861095A Pending JPH08242578A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | スイッチング式直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08242578A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083649A1 (ja) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | 電源装置 |
-
1995
- 1995-03-02 JP JP6861095A patent/JPH08242578A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083649A1 (ja) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | 電源装置 |
| JP2007195276A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電源装置 |
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