JPH09182423A - スイッチング電源回路 - Google Patents
スイッチング電源回路Info
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- JPH09182423A JPH09182423A JP33685695A JP33685695A JPH09182423A JP H09182423 A JPH09182423 A JP H09182423A JP 33685695 A JP33685695 A JP 33685695A JP 33685695 A JP33685695 A JP 33685695A JP H09182423 A JPH09182423 A JP H09182423A
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- switching
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチング時に発生するノイズによる周辺
機器などへの悪影響を抑制する。 【解決手段】 トランス１に巻回された１次巻線Ｌ１と
直列にトランジスタＱ１が接続されている。他励制御回
路２は、出力端子Ｐ１からハイレベル信号及びローレベ
ル信号からなる所定周波数でパルス状の出力信号Ｖ１を
出力するもので、この出力信号Ｖ１によってトランジス
タＱ１のオン、オフが制御される。発振回路３は、出力
端子Ｐ３から電圧レベルが所定電圧を最大とする正弦波
状に変化する出力信号Ｖ２を出力するものである。そし
て、他励制御回路２は、入力端子Ｐ２への入力信号レベ
ルに応じて出力信号Ｖ１の周波数を変動させるようにな
されており、トランジスタＱ１のオン、オフ周波数を定
常的に変動させている。
機器などへの悪影響を抑制する。 【解決手段】 トランス１に巻回された１次巻線Ｌ１と
直列にトランジスタＱ１が接続されている。他励制御回
路２は、出力端子Ｐ１からハイレベル信号及びローレベ
ル信号からなる所定周波数でパルス状の出力信号Ｖ１を
出力するもので、この出力信号Ｖ１によってトランジス
タＱ１のオン、オフが制御される。発振回路３は、出力
端子Ｐ３から電圧レベルが所定電圧を最大とする正弦波
状に変化する出力信号Ｖ２を出力するものである。そし
て、他励制御回路２は、入力端子Ｐ２への入力信号レベ
ルに応じて出力信号Ｖ１の周波数を変動させるようにな
されており、トランジスタＱ１のオン、オフ周波数を定
常的に変動させている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
をオン、オフすることにより入力電圧を昇圧あるいは降
圧して出力するスイッチング電源回路に関するものであ
る。
をオン、オフすることにより入力電圧を昇圧あるいは降
圧して出力するスイッチング電源回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来のスイッチング電源回路を
示す回路図である。このスイッチング電源回路は、交流
入力ＡＣをブリッジ整流回路ＤＢ及びコンデンサＣ１に
より整流、平滑し、得られた直流電圧をトランス１１の
１次巻線Ｌ１及びスイッチング素子としてのトランジス
タＱ１からなる１次側直列回路に入力するとともに、他
励制御回路１２によって上記トランジスタＱ１を高周波
でオン、オフさせて上記直流電圧をスイッチングするこ
とによりトランス１１の２次巻線Ｌ２に電圧を誘起さ
せ、この誘起電圧をダイオードＤ１及びコンデンサＣ２
で整流、平滑して得られた直流電圧を出力するものであ
る。
示す回路図である。このスイッチング電源回路は、交流
入力ＡＣをブリッジ整流回路ＤＢ及びコンデンサＣ１に
より整流、平滑し、得られた直流電圧をトランス１１の
１次巻線Ｌ１及びスイッチング素子としてのトランジス
タＱ１からなる１次側直列回路に入力するとともに、他
励制御回路１２によって上記トランジスタＱ１を高周波
でオン、オフさせて上記直流電圧をスイッチングするこ
とによりトランス１１の２次巻線Ｌ２に電圧を誘起さ
せ、この誘起電圧をダイオードＤ１及びコンデンサＣ２
で整流、平滑して得られた直流電圧を出力するものであ
る。
【０００３】図１２は上記他励制御回路１２からの出力
信号Ｖ１１及びトランジスタＱ１のオン、オフを示すタ
イミングチャートである。トランジスタＱ１は、図１２
に示すように、他励制御回路１２から一定周期Ｔ、すな
わち一定周波数１／Ｔで出力される出力信号Ｖ１１に同
期してオン、オフを繰り返している。
信号Ｖ１１及びトランジスタＱ１のオン、オフを示すタ
イミングチャートである。トランジスタＱ１は、図１２
に示すように、他励制御回路１２から一定周期Ｔ、すな
わち一定周波数１／Ｔで出力される出力信号Ｖ１１に同
期してオン、オフを繰り返している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスイッチン
グ電源回路では、上記１次巻線Ｌ１及びトランジスタＱ
１からなる１次側直列回路への入力電圧は、例えば交流
入力ＡＣとしてＡＣ１００Ｖの商用電源が用いられた場
合にはＤＣ１４１Ｖで高電圧になっているため、この１
次側直列回路においてトランジスタＱ１を瞬時にオン、
オフするスイッチング動作を繰り返すことにより、高レ
ベルのノイズが発生し、このノイズによって周辺機器に
悪影響を及ぼす虞れがあった。
グ電源回路では、上記１次巻線Ｌ１及びトランジスタＱ
１からなる１次側直列回路への入力電圧は、例えば交流
入力ＡＣとしてＡＣ１００Ｖの商用電源が用いられた場
合にはＤＣ１４１Ｖで高電圧になっているため、この１
次側直列回路においてトランジスタＱ１を瞬時にオン、
オフするスイッチング動作を繰り返すことにより、高レ
ベルのノイズが発生し、このノイズによって周辺機器に
悪影響を及ぼす虞れがあった。
【０００５】一般に、ノイズが周辺機器に与える悪影響
は、一の周波数におけるノイズレベルの集中度合（ノイ
ズエネルギーという）に依存するが、上記従来のスイッ
チング電源回路のように、トランジスタＱ１を一定の周
波数１／Ｔ（＝ｆ）でスイッチングすると、図１３に示
すように、そのスイッチング周波数ｆの整数倍の周波数
ｆ，２ｆ，…，ｎｆ，…において高レベルのノイズエネ
ルギーが発生し、この定周期的なノイズによって電源回
路の近傍に配設された回路や他の周辺機器が誤動作する
などの悪影響を及ぼすという欠点があった。
は、一の周波数におけるノイズレベルの集中度合（ノイ
ズエネルギーという）に依存するが、上記従来のスイッ
チング電源回路のように、トランジスタＱ１を一定の周
波数１／Ｔ（＝ｆ）でスイッチングすると、図１３に示
すように、そのスイッチング周波数ｆの整数倍の周波数
ｆ，２ｆ，…，ｎｆ，…において高レベルのノイズエネ
ルギーが発生し、この定周期的なノイズによって電源回
路の近傍に配設された回路や他の周辺機器が誤動作する
などの悪影響を及ぼすという欠点があった。
【０００６】なお、他の機器への影響を考慮して発振周
波数が変更可能にされた受信機（特開昭６３−７３７２
８号公報）及び車載用空気清浄機（特開平３−２７１０
２３号公報）が提案されているが、これらは、単に予め
設定された異なる周波数に切換可能にされたものに過ぎ
ず、周波数を定常的に変動させるようにしたものではな
い。
波数が変更可能にされた受信機（特開昭６３−７３７２
８号公報）及び車載用空気清浄機（特開平３−２７１０
２３号公報）が提案されているが、これらは、単に予め
設定された異なる周波数に切換可能にされたものに過ぎ
ず、周波数を定常的に変動させるようにしたものではな
い。
【０００７】本発明は、上記問題を解決するもので、ス
イッチング周波数を変動させることでスイッチング時に
発生するノイズによる周辺機器などへの悪影響を抑制す
るスイッチング電源回路を提供することを目的とする。
イッチング周波数を変動させることでスイッチング時に
発生するノイズによる周辺機器などへの悪影響を抑制す
るスイッチング電源回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源と、
この直流電源に接続されたトランスの１次巻線及びスイ
ッチング素子からなる直列回路と、このスイッチング素
子をオン、オフさせるオン、オフ信号を繰り返し出力す
るスイッチング手段と、上記トランスの２次巻線とを備
え、上記スイッチング素子のオン、オフにより上記１次
巻線への直流入力をスイッチングさせて得られる上記２
次巻線の誘起電圧を出力するようにしたスイッチング電
源回路において、上記スイッチング手段が出力する上記
オン、オフ信号の周波数を変動させる周波数変動手段を
備えたものである（請求項１）。
この直流電源に接続されたトランスの１次巻線及びスイ
ッチング素子からなる直列回路と、このスイッチング素
子をオン、オフさせるオン、オフ信号を繰り返し出力す
るスイッチング手段と、上記トランスの２次巻線とを備
え、上記スイッチング素子のオン、オフにより上記１次
巻線への直流入力をスイッチングさせて得られる上記２
次巻線の誘起電圧を出力するようにしたスイッチング電
源回路において、上記スイッチング手段が出力する上記
オン、オフ信号の周波数を変動させる周波数変動手段を
備えたものである（請求項１）。
【０００９】この構成によれば、１次巻線及びスイッチ
ング素子からなる直列回路に入力される直流電源からの
電圧がスイッチング素子のオン、オフによってスイッチ
ングされる。ここで、周波数変動手段によってスイッチ
ング素子をオン、オフさせるオン、オフ信号の周波数が
変動することにより、スイッチング素子のオン、オフ時
に発生するノイズの一の周波数におけるノイズエネルギ
ーが低減することとなる。なお、周波数はランダムに変
動するようにしてもよい。
ング素子からなる直列回路に入力される直流電源からの
電圧がスイッチング素子のオン、オフによってスイッチ
ングされる。ここで、周波数変動手段によってスイッチ
ング素子をオン、オフさせるオン、オフ信号の周波数が
変動することにより、スイッチング素子のオン、オフ時
に発生するノイズの一の周波数におけるノイズエネルギ
ーが低減することとなる。なお、周波数はランダムに変
動するようにしてもよい。
【００１０】また、上記周波数変動手段は、上記オン、
オフ信号の周波数よりも低い周波数で発振する発振手段
からなり、この発振出力レベルに応じて上記オン、オフ
信号の周波数を変動させるものである（請求項２）。
オフ信号の周波数よりも低い周波数で発振する発振手段
からなり、この発振出力レベルに応じて上記オン、オフ
信号の周波数を変動させるものである（請求項２）。
【００１１】この構成によれば、オン、オフ信号の周波
数よりも低い周波数の発振出力レベルに応じて上記オ
ン、オフ信号の周波数が変動することにより、上記オ
ン、オフ信号の周波数は所定範囲内を上記発振周期で変
動することとなる。
数よりも低い周波数の発振出力レベルに応じて上記オ
ン、オフ信号の周波数が変動することにより、上記オ
ン、オフ信号の周波数は所定範囲内を上記発振周期で変
動することとなる。
【００１２】また、上記発振手段は、レベルが周期的に
変動する電圧信号を発振出力するものである（請求項
３）。
変動する電圧信号を発振出力するものである（請求項
３）。
【００１３】この構成によれば、オン、オフ信号の周波
数よりも低い周波数でレベルが周期的に変動する電圧信
号に応じて上記オン、オフ信号の周波数が変動すること
により、上記オン、オフ信号の周波数は所定範囲内を上
記電圧信号の周期で変動することとなる。
数よりも低い周波数でレベルが周期的に変動する電圧信
号に応じて上記オン、オフ信号の周波数が変動すること
により、上記オン、オフ信号の周波数は所定範囲内を上
記電圧信号の周期で変動することとなる。
【００１４】また、上記直流電源は、上記オン、オフ信
号の周波数よりも低い周波数の交流電源及びこの交流電
源の出力電圧を整流する整流手段からなるものであり、
上記周波数変動手段は、上記交流電源の交流周期に同期
したものである（請求項４）。
号の周波数よりも低い周波数の交流電源及びこの交流電
源の出力電圧を整流する整流手段からなるものであり、
上記周波数変動手段は、上記交流電源の交流周期に同期
したものである（請求項４）。
【００１５】この構成によれば、オン、オフ信号の周波
数よりも低い周波数の交流電源の交流周期に同期して上
記オン、オフ信号の周波数が変動することにより、簡易
な構成で、上記オン、オフ信号の周波数が所定範囲内を
上記交流周期で変動することとなる。
数よりも低い周波数の交流電源の交流周期に同期して上
記オン、オフ信号の周波数が変動することにより、簡易
な構成で、上記オン、オフ信号の周波数が所定範囲内を
上記交流周期で変動することとなる。
【００１６】また、上記周波数変動手段は、上記交流電
源の出力電圧が整流された後のリップルを用いている
（請求項５）。
源の出力電圧が整流された後のリップルを用いている
（請求項５）。
【００１７】この構成によれば、交流電源が整流された
後のリップルを用いることにより、簡易な構成で、上記
オン、オフ信号の周波数が所定範囲内を上記リップルの
周期で変動することとなる。
後のリップルを用いることにより、簡易な構成で、上記
オン、オフ信号の周波数が所定範囲内を上記リップルの
周期で変動することとなる。
【００１８】また、上記スイッチング手段は、上記スイ
ッチング素子の制御端子に上記オン、オフ信号を繰り返
し出力する他励制御回路である（請求項６）。
ッチング素子の制御端子に上記オン、オフ信号を繰り返
し出力する他励制御回路である（請求項６）。
【００１９】この構成によれば、周波数変動手段により
スイッチング素子の制御端子に出力されるオン、オフ信
号の周波数が変動することとなる。
スイッチング素子の制御端子に出力されるオン、オフ信
号の周波数が変動することとなる。
【００２０】また、上記スイッチング手段は、上記トラ
ンスに巻回されたベース巻線を有し、このベース巻線の
誘起電圧からなる上記オン信号を出力するオン信号出力
部と、上記スイッチング素子に流れる電流レベルに応じ
て上記オフ信号を出力するオフ信号出力部とからなる自
励回路である（請求項７）。
ンスに巻回されたベース巻線を有し、このベース巻線の
誘起電圧からなる上記オン信号を出力するオン信号出力
部と、上記スイッチング素子に流れる電流レベルに応じ
て上記オフ信号を出力するオフ信号出力部とからなる自
励回路である（請求項７）。
【００２１】この構成によれば、周波数変動手段により
上記オン、オフ信号の出力タイミングが変動し、これに
よってオン、オフ信号の周波数が変動することとなる。
上記オン、オフ信号の出力タイミングが変動し、これに
よってオン、オフ信号の周波数が変動することとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るスイッチング
電源回路の第１実施形態の回路図で、図２は発振回路３
の出力信号Ｖ２、他励制御回路２の出力信号Ｖ１及びト
ランジスタＱ１のオン、オフを示すタイミングチャート
である。
電源回路の第１実施形態の回路図で、図２は発振回路３
の出力信号Ｖ２、他励制御回路２の出力信号Ｖ１及びト
ランジスタＱ１のオン、オフを示すタイミングチャート
である。
【００２３】このスイッチング電源回路は、ブリッジ整
流回路ＤＢ及びコンデンサＣ１からなる整流平滑回路、
トランス１、トランジスタＱ１、他励制御回路２及び発
振回路３を備え、入力端子Ｐ１１，Ｐ１２間に交流電源
ＡＣが、出力端子Ｐ２１，Ｐ２２間に図外の負荷が接続
可能に構成されている。
流回路ＤＢ及びコンデンサＣ１からなる整流平滑回路、
トランス１、トランジスタＱ１、他励制御回路２及び発
振回路３を備え、入力端子Ｐ１１，Ｐ１２間に交流電源
ＡＣが、出力端子Ｐ２１，Ｐ２２間に図外の負荷が接続
可能に構成されている。
【００２４】上記トランス１は、１次巻線Ｌ１及び２次
巻線Ｌ２が巻回されてなり、上記他励制御回路２は、出
力端子Ｐ１、入力端子Ｐ２及びアース端子を有し、上記
発振回路３は、出力端子Ｐ３及びアース端子を有する。
巻線Ｌ２が巻回されてなり、上記他励制御回路２は、出
力端子Ｐ１、入力端子Ｐ２及びアース端子を有し、上記
発振回路３は、出力端子Ｐ３及びアース端子を有する。
【００２５】上記入力端子Ｐ１１，Ｐ１２間には、ノイ
ズ吸収用のコンデンサＣ３が接続されるとともに、上記
ブリッジ整流回路ＤＢの入力側が接続されており、この
ブリッジ整流回路ＤＢの整流出力端子Ｐ３１及びアース
端子Ｐ３２間には、平滑用のコンデンサＣ１が接続され
ている。
ズ吸収用のコンデンサＣ３が接続されるとともに、上記
ブリッジ整流回路ＤＢの入力側が接続されており、この
ブリッジ整流回路ＤＢの整流出力端子Ｐ３１及びアース
端子Ｐ３２間には、平滑用のコンデンサＣ１が接続され
ている。
【００２６】上記整流出力端子Ｐ３１には、１次巻線Ｌ
１の一端が接続され、この１次巻線Ｌ１の他端には上記
トランジスタＱ１のコレクタが接続され、このトランジ
スタＱ１のエミッタは上記アース端子Ｐ３２に、ベース
は上記他励制御回路２の出力端子Ｐ１に接続されてい
る。また、上記他励制御回路２の入力端子Ｐ２には、上
記発振回路３の出力端子Ｐ３が接続されている。
１の一端が接続され、この１次巻線Ｌ１の他端には上記
トランジスタＱ１のコレクタが接続され、このトランジ
スタＱ１のエミッタは上記アース端子Ｐ３２に、ベース
は上記他励制御回路２の出力端子Ｐ１に接続されてい
る。また、上記他励制御回路２の入力端子Ｐ２には、上
記発振回路３の出力端子Ｐ３が接続されている。
【００２７】上記トランス１の２次巻線Ｌ２の一端に
は、整流用のダイオードＤ１のアノードが接続され、こ
のダイオードＤ１のカソードと上記２次巻線Ｌ２の他端
間には、平滑用のコンデンサＣ２が接続されている。
は、整流用のダイオードＤ１のアノードが接続され、こ
のダイオードＤ１のカソードと上記２次巻線Ｌ２の他端
間には、平滑用のコンデンサＣ２が接続されている。
【００２８】上記他励制御回路２は、出力端子Ｐ１から
ハイレベル信号及びローレベル信号からなる所定周波数
でパルス状の出力信号Ｖ１を出力するもので、この出力
信号Ｖ１によってトランジスタＱ１のオン、オフが制御
される。上記発振回路３は、図２に示すように、出力端
子Ｐ３から電圧レベルが電圧Ｖ0を最大とする正弦波状
に変化する出力信号Ｖ２を出力するものである。この発
振回路３からの出力信号Ｖ２の周波数は、図２に示すよ
うに、トランジスタＱ１のオン、オフ周波数よりも低い
値に設定されている。
ハイレベル信号及びローレベル信号からなる所定周波数
でパルス状の出力信号Ｖ１を出力するもので、この出力
信号Ｖ１によってトランジスタＱ１のオン、オフが制御
される。上記発振回路３は、図２に示すように、出力端
子Ｐ３から電圧レベルが電圧Ｖ0を最大とする正弦波状
に変化する出力信号Ｖ２を出力するものである。この発
振回路３からの出力信号Ｖ２の周波数は、図２に示すよ
うに、トランジスタＱ１のオン、オフ周波数よりも低い
値に設定されている。
【００２９】そして、他励制御回路２は、図２に示すよ
うに、入力端子Ｐ２への入力信号レベルに応じて出力信
号Ｖ１の周波数を変動させるようになされており、本実
施形態では、入力端子Ｐ２の入力電圧が高くなるに従っ
て出力周波数を低下するように変動させ、これによっ
て、トランジスタＱ１のオン、オフ周波数を定常的に変
動させている。
うに、入力端子Ｐ２への入力信号レベルに応じて出力信
号Ｖ１の周波数を変動させるようになされており、本実
施形態では、入力端子Ｐ２の入力電圧が高くなるに従っ
て出力周波数を低下するように変動させ、これによっ
て、トランジスタＱ１のオン、オフ周波数を定常的に変
動させている。
【００３０】このとき、ノイズエネルギーは、トランジ
スタＱ１のオン、オフ周波数が変動しているので、図３
に示すように、図１３に示す従来の場合に比べて周波数
幅が広がることとなるため、一の周波数への集中度合が
緩和され、実質的に低減する。
スタＱ１のオン、オフ周波数が変動しているので、図３
に示すように、図１３に示す従来の場合に比べて周波数
幅が広がることとなるため、一の周波数への集中度合が
緩和され、実質的に低減する。
【００３１】このように、トランジスタＱ１のオン、オ
フ周波数を定常的に変動させるようにしたので、ノイズ
エネルギーの一の周波数への集中を低減することがで
き、これによって、他の周辺機器に継続的に一定周波数
のノイズが影響せず、緩和されるので、その分誤動作を
生じさせるなどの悪影響を及ぼすのを防止することがで
きる。
フ周波数を定常的に変動させるようにしたので、ノイズ
エネルギーの一の周波数への集中を低減することがで
き、これによって、他の周辺機器に継続的に一定周波数
のノイズが影響せず、緩和されるので、その分誤動作を
生じさせるなどの悪影響を及ぼすのを防止することがで
きる。
【００３２】なお、発振回路３は、出力信号Ｖ２とし
て、図４に示すように電圧レベルが電圧Ｖ0を最大とす
る三角波状に変化する信号を出力するようにしてもよ
い。この場合には、他励制御回路２の出力信号Ｖ１は、
図４に示すように、周波数が高レベルから徐々にリニア
に低下するサイクルを繰り返すこととなり、トランジス
タＱ１のオン、オフ周波数が出力信号Ｖ１に同期して変
動するので、この結果ノイズエネルギーは上記図３と同
様になる。なお、三角波状の出力信号Ｖ２は、リニアに
低下するものでもよい。
て、図４に示すように電圧レベルが電圧Ｖ0を最大とす
る三角波状に変化する信号を出力するようにしてもよ
い。この場合には、他励制御回路２の出力信号Ｖ１は、
図４に示すように、周波数が高レベルから徐々にリニア
に低下するサイクルを繰り返すこととなり、トランジス
タＱ１のオン、オフ周波数が出力信号Ｖ１に同期して変
動するので、この結果ノイズエネルギーは上記図３と同
様になる。なお、三角波状の出力信号Ｖ２は、リニアに
低下するものでもよい。
【００３３】また、発振回路３は、出力信号Ｖ２とし
て、図５に示すように電圧レベルが電圧Ｖ0を最大とす
る方形波状に変化する信号を出力するようにしてもよ
い。この場合には、他励制御回路２の出力信号Ｖ１は、
図５に示すように、周波数がｆ1＝１／Ｔ1の高レベルの
期間とｆ2＝１／Ｔ2の低レベルの期間を交互に繰り返す
こととなる。これによって、ノイズエネルギーは、トラ
ンジスタＱ１のオン、オフ周波数に対応して、周波数ｆ
1の整数倍の周波数ｆ1，２ｆ1，…，ｎｆ1，…と、周波
数ｆ2の整数倍の周波数ｆ2，２ｆ2，…，ｎｆ2，…とに
分布するので、図６に示すように、図１３に示す従来の
場合に比べて、一の周波数に対するレベルの集中度合が
低減する。なお、出力信号Ｖ２の電圧レベル数は、２以
上であればよい。
て、図５に示すように電圧レベルが電圧Ｖ0を最大とす
る方形波状に変化する信号を出力するようにしてもよ
い。この場合には、他励制御回路２の出力信号Ｖ１は、
図５に示すように、周波数がｆ1＝１／Ｔ1の高レベルの
期間とｆ2＝１／Ｔ2の低レベルの期間を交互に繰り返す
こととなる。これによって、ノイズエネルギーは、トラ
ンジスタＱ１のオン、オフ周波数に対応して、周波数ｆ
1の整数倍の周波数ｆ1，２ｆ1，…，ｎｆ1，…と、周波
数ｆ2の整数倍の周波数ｆ2，２ｆ2，…，ｎｆ2，…とに
分布するので、図６に示すように、図１３に示す従来の
場合に比べて、一の周波数に対するレベルの集中度合が
低減する。なお、出力信号Ｖ２の電圧レベル数は、２以
上であればよい。
【００３４】更に、発振回路３は、出力信号Ｖ２とし
て、白色雑音のピークを包絡して得られるような電圧レ
ベルがランダムに変化する信号を用いても、発生するノ
イズエネルギーは図３に示すようになる。
て、白色雑音のピークを包絡して得られるような電圧レ
ベルがランダムに変化する信号を用いても、発生するノ
イズエネルギーは図３に示すようになる。
【００３５】図７は本発明に係るスイッチング電源回路
の第２実施形態の回路図である。なお、第１実施形態と
同一構成要素には同一符号を付し、相違点についてのみ
説明する。
の第２実施形態の回路図である。なお、第１実施形態と
同一構成要素には同一符号を付し、相違点についてのみ
説明する。
【００３６】第２実施形態では、第１実施形態におい
て、発振回路３が省略され、他励制御回路２の入力端子
Ｐ２は、ブリッジ整流回路ＤＢの整流出力端子Ｐ３１に
接続されている。
て、発振回路３が省略され、他励制御回路２の入力端子
Ｐ２は、ブリッジ整流回路ＤＢの整流出力端子Ｐ３１に
接続されている。
【００３７】すなわち、他励制御回路２の入力端子Ｐ２
には、コンデンサＣ１の平滑性能の点からリップルを含
む直流電圧が入力されている。そして、他励制御回路２
の出力信号Ｖ１は、このリップル電圧のレベルに応じ
て、かつその周期に同期してその周波数が変動する。リ
ップルの周波数は、交流電源ＡＣが商用電源であれば５
０又は６０Ｈｚであり、一方、出力信号Ｖ１は少なくと
もそれ以上の高周波であるから、定常的な周波数の変動
が行える。これによって、トランジスタＱ１のオン、オ
フ周波数は上記図２と同様に変動し、発生するノイズエ
ネルギーも上記図３と同様になる。
には、コンデンサＣ１の平滑性能の点からリップルを含
む直流電圧が入力されている。そして、他励制御回路２
の出力信号Ｖ１は、このリップル電圧のレベルに応じ
て、かつその周期に同期してその周波数が変動する。リ
ップルの周波数は、交流電源ＡＣが商用電源であれば５
０又は６０Ｈｚであり、一方、出力信号Ｖ１は少なくと
もそれ以上の高周波であるから、定常的な周波数の変動
が行える。これによって、トランジスタＱ１のオン、オ
フ周波数は上記図２と同様に変動し、発生するノイズエ
ネルギーも上記図３と同様になる。
【００３８】図８は本発明に係るスイッチング電源回路
の第３実施形態の回路図である。なお、第１実施形態と
同一構成要素には同一符号を付し、相違点についてのみ
説明する。
の第３実施形態の回路図である。なお、第１実施形態と
同一構成要素には同一符号を付し、相違点についてのみ
説明する。
【００３９】第３実施形態は、第１実施形態の発振回路
３に代えて、トランス１に巻回された３次巻線Ｌ３、整
流用のダイオードＤ２及び平滑用のコンデンサＣ４を備
えており、３次巻線Ｌ３の一端がブリッジ整流回路ＤＢ
のアース端子Ｐ３２に、他端がダイオードＤ２のアノー
ドに接続され、ダイオードＤ２のカソードが他励制御回
路２の入力端子Ｐ２に接続され、ダイオードＤ２のカソ
ードとアース端子Ｐ３２間にコンデンサＣ４が接続され
ている。
３に代えて、トランス１に巻回された３次巻線Ｌ３、整
流用のダイオードＤ２及び平滑用のコンデンサＣ４を備
えており、３次巻線Ｌ３の一端がブリッジ整流回路ＤＢ
のアース端子Ｐ３２に、他端がダイオードＤ２のアノー
ドに接続され、ダイオードＤ２のカソードが他励制御回
路２の入力端子Ｐ２に接続され、ダイオードＤ２のカソ
ードとアース端子Ｐ３２間にコンデンサＣ４が接続され
ている。
【００４０】３次巻線Ｌ３には、１次巻線Ｌ１への入力
電圧によって電圧が誘起され、この誘起電圧は、ダイオ
ードＤ２で整流され、１次巻線Ｌ１のスイッチングによ
る高周波成分がコンデンサＣ４で除去されて、交流電源
ＡＣのリップルを含む電圧Ｖ２が他励制御回路２の入力
端子Ｐ２に入力される。
電圧によって電圧が誘起され、この誘起電圧は、ダイオ
ードＤ２で整流され、１次巻線Ｌ１のスイッチングによ
る高周波成分がコンデンサＣ４で除去されて、交流電源
ＡＣのリップルを含む電圧Ｖ２が他励制御回路２の入力
端子Ｐ２に入力される。
【００４１】このように、上記図７に示す第２実施形態
と同様に、交流電源ＡＣのリップルを用いてトランジス
タＱ１のオン、オフ周波数が変動するようにしたので、
ノイズエネルギーを低減することができる。
と同様に、交流電源ＡＣのリップルを用いてトランジス
タＱ１のオン、オフ周波数が変動するようにしたので、
ノイズエネルギーを低減することができる。
【００４２】なお、１次巻線Ｌ１に対する３次巻線Ｌ３
の巻数比を１未満にすることにより、第２実施形態の場
合に比べて他励制御回路２への入力電圧を低レベルにす
ることができ、これによって、他励制御回路２の小型化
や低消費電力化を図ることができる。
の巻数比を１未満にすることにより、第２実施形態の場
合に比べて他励制御回路２への入力電圧を低レベルにす
ることができ、これによって、他励制御回路２の小型化
や低消費電力化を図ることができる。
【００４３】図９は本発明に係るスイッチング電源回路
の第４実施形態の回路図である。なお、第３実施形態と
同一構成要素には同一符号を付し、相違点についてのみ
説明する。
の第４実施形態の回路図である。なお、第３実施形態と
同一構成要素には同一符号を付し、相違点についてのみ
説明する。
【００４４】第４実施形態は、第３実施形態の他励制御
回路２に代えて、起動抵抗Ｒ１、エミッタ抵抗Ｒ２、ベ
ース巻線Ｌ４及び制御用のトランジスタＱ２などから構
成される自励回路が用いられている。
回路２に代えて、起動抵抗Ｒ１、エミッタ抵抗Ｒ２、ベ
ース巻線Ｌ４及び制御用のトランジスタＱ２などから構
成される自励回路が用いられている。
【００４５】上記起動抵抗Ｒ１は、整流出力端子Ｐ３１
とトランジスタＱ１のベース間に接続されている。トラ
ンジスタＱ１のエミッタとアース端子Ｐ３２間にエミッ
タ抵抗Ｒ２が接続されている。トランジスタＱ２は、コ
レクタがトランジスタＱ１のベースに、エミッタがアー
ス端子Ｐ３２に、ベースが抵抗Ｒ３を介してトランジス
タＱ１のエミッタに、それぞれ接続されている。また、
トランジスタＱ２のベースとアース端子Ｐ３２間に、抵
抗Ｒ４が接続されている。
とトランジスタＱ１のベース間に接続されている。トラ
ンジスタＱ１のエミッタとアース端子Ｐ３２間にエミッ
タ抵抗Ｒ２が接続されている。トランジスタＱ２は、コ
レクタがトランジスタＱ１のベースに、エミッタがアー
ス端子Ｐ３２に、ベースが抵抗Ｒ３を介してトランジス
タＱ１のエミッタに、それぞれ接続されている。また、
トランジスタＱ２のベースとアース端子Ｐ３２間に、抵
抗Ｒ４が接続されている。
【００４６】ベース巻線Ｌ４は、一端がアース端子Ｐ３
２に、他端が抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ５からなる直列
回路を介してトランジスタＱ１のベースに接続され、こ
のコンデンサＣ５には、抵抗Ｒ６が並列に接続されてい
る。
２に、他端が抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ５からなる直列
回路を介してトランジスタＱ１のベースに接続され、こ
のコンデンサＣ５には、抵抗Ｒ６が並列に接続されてい
る。
【００４７】ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ７を
介してトランジスタＱ２のベースに接続されている。
介してトランジスタＱ２のベースに接続されている。
【００４８】このような回路において、起動抵抗Ｒ１に
よりトランジスタＱ１にベース電流が供給されてトラン
ジスタＱ１がオンし始めると、ベース巻線Ｌ３に電圧が
誘起され、この誘起電圧によりコンデンサＣ５の両端電
圧が持ち上げられてトランジスタＱ１に更にベース電流
が供給されて、この結果トランジスタＱ１が急激にオン
する。
よりトランジスタＱ１にベース電流が供給されてトラン
ジスタＱ１がオンし始めると、ベース巻線Ｌ３に電圧が
誘起され、この誘起電圧によりコンデンサＣ５の両端電
圧が持ち上げられてトランジスタＱ１に更にベース電流
が供給されて、この結果トランジスタＱ１が急激にオン
する。
【００４９】次いで、トランジスタＱ１のコレクタ電流
によりエミッタ抵抗Ｒ２の両端に発生する電圧によって
電圧Ｖ１が増大してトランジスタＱ２がオンすると、ト
ランジスタＱ１へのベース電流の供給が停止し、トラン
ジスタＱ１がオフになる。これによって、トランジスタ
Ｑ１がオン、オフを繰り返すようになっている。
によりエミッタ抵抗Ｒ２の両端に発生する電圧によって
電圧Ｖ１が増大してトランジスタＱ２がオンすると、ト
ランジスタＱ１へのベース電流の供給が停止し、トラン
ジスタＱ１がオフになる。これによって、トランジスタ
Ｑ１がオン、オフを繰り返すようになっている。
【００５０】そして、上記図８に示す第３実施形態と同
様に、交流電源ＡＣのリップルを含む電圧Ｖ２が、抵抗
Ｒ７を介してトランジスタＱ２のベースに印加される。
様に、交流電源ＡＣのリップルを含む電圧Ｖ２が、抵抗
Ｒ７を介してトランジスタＱ２のベースに印加される。
【００５１】ここで、電圧Ｖ２≒０のときは、電圧Ｖ１
はエミッタ抵抗Ｒ２の両端電圧のみによって決まるの
で、図１０（ａ）に示すように、エミッタ抵抗Ｒ２の抵
抗値で決まるオン時間Ｔ１、周期Ｔ１０でトランジスタ
Ｑ１がオン、オフを繰り返すこととなる。
はエミッタ抵抗Ｒ２の両端電圧のみによって決まるの
で、図１０（ａ）に示すように、エミッタ抵抗Ｒ２の抵
抗値で決まるオン時間Ｔ１、周期Ｔ１０でトランジスタ
Ｑ１がオン、オフを繰り返すこととなる。
【００５２】一方、電圧Ｖ２が所要のレベルのときは、
電圧Ｖ１はエミッタ抵抗Ｒ２の両端電圧及び電圧Ｖ２の
両方によって決まるので、図１０（ｂ）に示すように、
オン時間がＴ２（＜Ｔ１）に短縮される。オン時間が短
縮されると、電源回路の出力端子Ｐ２１，Ｐ２２間に同
一レベルの電圧を出力するためにオフ時間も短縮される
ことになるので、周期もＴ２０（＜Ｔ１０）に短縮され
て、周期Ｔ２０でトランジスタＱ１がオン、オフを繰り
返すこととなる。
電圧Ｖ１はエミッタ抵抗Ｒ２の両端電圧及び電圧Ｖ２の
両方によって決まるので、図１０（ｂ）に示すように、
オン時間がＴ２（＜Ｔ１）に短縮される。オン時間が短
縮されると、電源回路の出力端子Ｐ２１，Ｐ２２間に同
一レベルの電圧を出力するためにオフ時間も短縮される
ことになるので、周期もＴ２０（＜Ｔ１０）に短縮され
て、周期Ｔ２０でトランジスタＱ１がオン、オフを繰り
返すこととなる。
【００５３】このように、上記図８に示す第３実施形態
と同様に、交流電源ＡＣのリップルを用いてトランジス
タＱ１のオン、オフ周波数が変動するようにしたので、
ノイズエネルギーを低減することができる。
と同様に、交流電源ＡＣのリップルを用いてトランジス
タＱ１のオン、オフ周波数が変動するようにしたので、
ノイズエネルギーを低減することができる。
【００５４】なお、３次巻線Ｌ３とベース巻線Ｌ４を共
用するようにしてもよい。この場合には、回路構成をよ
り簡素にすることができる。
用するようにしてもよい。この場合には、回路構成をよ
り簡素にすることができる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スイッチング素子をオン、オフさせるオン、オフ信号の
周波数を変動させるようにしたので、スイッチング素子
のオン、オフ時に発生するノイズの一の周波数における
ノイズエネルギーを低減することができ、これによって
他の周辺機器に与える影響を低減することができる。
スイッチング素子をオン、オフさせるオン、オフ信号の
周波数を変動させるようにしたので、スイッチング素子
のオン、オフ時に発生するノイズの一の周波数における
ノイズエネルギーを低減することができ、これによって
他の周辺機器に与える影響を低減することができる。
【００５６】また、オン、オフ信号の周波数よりも低い
周波数の発振出力レベルに応じてオン、オフ信号の周波
数を変動させるようにすれば、オン、オフ信号の周波数
を発振周期で所定範囲内において変動させることができ
る。
周波数の発振出力レベルに応じてオン、オフ信号の周波
数を変動させるようにすれば、オン、オフ信号の周波数
を発振周期で所定範囲内において変動させることができ
る。
【００５７】また、オン、オフ信号の周波数よりも低い
周波数の交流電源の交流周期に同期して、あるいは交流
電源が整流された後のリップルを用いてオン、オフ信号
の周波数を変動させるようにすれば、別途発振手段等を
要することなく、簡易な構成でノイズエネルギーを低減
することができる。
周波数の交流電源の交流周期に同期して、あるいは交流
電源が整流された後のリップルを用いてオン、オフ信号
の周波数を変動させるようにすれば、別途発振手段等を
要することなく、簡易な構成でノイズエネルギーを低減
することができる。
【図１】本発明に係るスイッチング電源回路の第１実施
形態の回路図である。
形態の回路図である。
【図２】発振回路の出力信号Ｖ２、他励制御回路の出力
信号Ｖ１及びトランジスタＱ１のオン、オフを示すタイ
ミングチャートである。
信号Ｖ１及びトランジスタＱ１のオン、オフを示すタイ
ミングチャートである。
【図３】第１実施形態における周波数に対するノイズエ
ネルギーを示す図である。
ネルギーを示す図である。
【図４】第１実施形態の変形形態における発振回路の出
力信号Ｖ２及び他励制御回路の出力信号Ｖ１を示すタイ
ミングチャートである。
力信号Ｖ２及び他励制御回路の出力信号Ｖ１を示すタイ
ミングチャートである。
【図５】第１実施形態の別の変形形態における発振回路
の出力信号Ｖ２及び他励制御回路の出力信号Ｖ１を示す
タイミングチャートである。
の出力信号Ｖ２及び他励制御回路の出力信号Ｖ１を示す
タイミングチャートである。
【図６】図５の変形形態における周波数に対するノイズ
エネルギーを示す図である。
エネルギーを示す図である。
【図７】本発明に係るスイッチング電源回路の第２実施
形態の回路図である。
形態の回路図である。
【図８】本発明に係るスイッチング電源回路の第３実施
形態の回路図である。
形態の回路図である。
【図９】本発明に係るスイッチング電源回路の第４実施
形態の回路図である。
形態の回路図である。
【図１０】図９の電圧Ｖ１の波形図で、（ａ）は電圧Ｖ
２≒０の場合、（ｂ）は電圧Ｖ２が所要のレベルの場合
を示している。
２≒０の場合、（ｂ）は電圧Ｖ２が所要のレベルの場合
を示している。
【図１１】従来のスイッチング電源回路の回路図であ
る。
る。
【図１２】図１１における他励制御回路の出力信号Ｖ１
１及びトランジスタＱ１のオン、オフを示すタイミング
チャートである。
１及びトランジスタＱ１のオン、オフを示すタイミング
チャートである。
【図１３】図１１のスイッチング電源回路における周波
数に対するノイズエネルギーを示す図である。
数に対するノイズエネルギーを示す図である。
【符号の説明】 １ トランス ２ 他励制御回路（スイッチング手段） ３ 発振回路（周波数変動手段、発振手段） ＡＣ 交流電源 ＤＢ ブリッジ整流回路（整流手段） Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ Ｄ１，Ｄ２ ダイオード Ｌ１ １次巻線 Ｌ２ ２次巻線 Ｌ３ ３次巻線 Ｌ４ ベース巻線 Ｑ１ トランジスタ（スイッチング素子） Ｑ２ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗
Claims (7)
- 【請求項１】 直流電源と、この直流電源に接続された
トランスの１次巻線及びスイッチング素子からなる直列
回路と、このスイッチング素子をオン、オフさせるオ
ン、オフ信号を繰り返し出力するスイッチング手段と、
上記トランスの２次巻線とを備え、上記スイッチング素
子のオン、オフにより上記１次巻線への直流入力をスイ
ッチングさせて得られる上記２次巻線の誘起電圧を出力
するようにしたスイッチング電源回路において、上記ス
イッチング手段が出力する上記オン、オフ信号の周波数
を変動させる周波数変動手段を備えたことを特徴とする
スイッチング電源回路。 - 【請求項２】 上記周波数変動手段は、上記オン、オフ
信号の周波数よりも低い周波数で発振する発振手段から
なり、この発振出力レベルに応じて上記オン、オフ信号
の周波数を変動させるものであることを特徴とする請求
項１記載のスイッチング電源回路。 - 【請求項３】 上記発振手段は、レベルが周期的に変動
する電圧信号を発振出力するものであることを特徴とす
る請求項２記載のスイッチング電源回路。 - 【請求項４】 上記直流電源は、上記オン、オフ信号の
周波数よりも低い周波数の交流電源及びこの交流電源の
出力電圧を整流する整流手段からなるものであり、上記
周波数変動手段は、上記交流電源の交流周期に同期した
ものであることを特徴とする請求項１記載のスイッチン
グ電源回路。 - 【請求項５】 上記周波数変動手段は、上記交流電源の
出力電圧が整流された後のリップルを用いていることを
特徴とする請求項４記載のスイッチング電源回路。 - 【請求項６】 上記スイッチング手段は、上記スイッチ
ング素子の制御端子に上記オン、オフ信号を繰り返し出
力する他励制御回路であることを特徴とする請求項１記
載のスイッチング電源回路。 - 【請求項７】 上記スイッチング手段は、上記トランス
に巻回されたベース巻線を有し、このベース巻線の誘起
電圧からなる上記オン信号を出力するオン信号出力部
と、上記スイッチング素子に流れる電流レベルに応じて
上記オフ信号を出力するオフ信号出力部とからなる自励
回路であることを特徴とする請求項１記載のスイッチン
グ電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33685695A JPH09182423A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | スイッチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33685695A JPH09182423A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | スイッチング電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182423A true JPH09182423A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18303294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33685695A Pending JPH09182423A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | スイッチング電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09182423A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003520560A (ja) * | 2000-01-19 | 2003-07-02 | バイアス・パワー・テクノロジー・インコーポレーテッド | 蓄積キャパシタンスおよび電力調整機構を有するスイッチング電源 |
| CN100405833C (zh) * | 2006-06-01 | 2008-07-23 | 南京Lg同创彩色显示***有限责任公司 | 消除开关频率变化而产生电磁干涉现象的补偿回路 |
| JP2012191795A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Canon Electronics Inc | 自励式スイッチング電源回路 |
| JP2014524226A (ja) * | 2011-06-16 | 2014-09-18 | フジツウ テクノロジー ソリューションズ インタレクチュアル プロパティ ゲーエムベーハー | スイッチドモード電源ユニット、スイッチドモード電源ユニットの動作方法、及びコンピュータにおけるスイッチドモード電源ユニットの使用 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP33685695A patent/JPH09182423A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003520560A (ja) * | 2000-01-19 | 2003-07-02 | バイアス・パワー・テクノロジー・インコーポレーテッド | 蓄積キャパシタンスおよび電力調整機構を有するスイッチング電源 |
| JP4752166B2 (ja) * | 2000-01-19 | 2011-08-17 | バイアス・パワー・インコーポレーテッド | 蓄積キャパシタンスおよび電力調整機構を有するスイッチング電源 |
| CN100405833C (zh) * | 2006-06-01 | 2008-07-23 | 南京Lg同创彩色显示***有限责任公司 | 消除开关频率变化而产生电磁干涉现象的补偿回路 |
| JP2012191795A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Canon Electronics Inc | 自励式スイッチング電源回路 |
| JP2014524226A (ja) * | 2011-06-16 | 2014-09-18 | フジツウ テクノロジー ソリューションズ インタレクチュアル プロパティ ゲーエムベーハー | スイッチドモード電源ユニット、スイッチドモード電源ユニットの動作方法、及びコンピュータにおけるスイッチドモード電源ユニットの使用 |
| US9098283B2 (en) | 2011-06-16 | 2015-08-04 | Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh | Switched-mode power supply unit, method of operation and use of a switched-mode power supply unit in a computer |
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