JPH09247941A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チョーク入力型平滑回路を備えたスイッチン
グ電源装置において、駆動パルスが負荷変動の影響を受
けず、常に安定したスイッチングを行なう。 【解決手段】 ＤＣ−ＤＣコンバータ５内の駆動パルス
を出力するスイッチング制御回路の電源入力端子に接続
されたソースラインＳＬを、低周波用のインダクタンス
が大きく、従って抵抗分も大きいチョークコイルＣＨよ
りそれぞれ上流のＡＣライン１ａ又は１ｂ、或いはダイ
オードブリッジ３とチョークコイルＣＨとの間に接続
し、負荷１１の変動によるチョークコイルＣＨの電圧降
下の変動を受けないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スイッチング制
御回路が出力する駆動パルスに応じてスイッチングを行
なうスイッチング電源装置に関し、特にスイッチング電
源装置においてその電源オン後の初期に作動を開始しな
ければならないスイッチング制御回路の電源入力端子の
接続に関する。

【０００２】

【従来の技術】交流電源から入力する交流電力（以下
「１次交流電力」という）を整流平滑して１次直流電力
に変換し、その１次直流電力をＤＣ−ＤＣコンバータに
より任意の電圧の２次直流電力に変換して負荷に出力す
るスイッチング電源装置は、小型軽量でコストが安く電
力の変換効率が優れている。さらに、１次交流電力の電
圧や周波数が大幅に変わっても、常に一定電圧の直流電
力が得られるから、各種の電子機器の電源装置として広
く用いられている。

【０００３】１次交流電力を１次直流電力に変換する時
に、整流回路は殆んどダイオードブリッジによる全波整
流型であり、平滑回路としてはコンデンサ入力型とチョ
ーク入力型とが広く知られている。コンデンサ入力型平
滑回路は構成が簡単でコストも安いが、交流電流の導通
角が狭くそのピーク値が大きくなって力率が悪いため、
コンデンサの寿命を短くすると共に瞬間的な電源電圧の
低下を招き、発生する電気ノイズも大きいから交流電源
及びそれに接続された他の機器に悪影響を及ぼす。

【０００４】一方、チョーク入力型平滑回路は導通角が
広くなり、電流のピーク値やノイズが抑制されて力率が
向上するが、商用電源周波数のような低周波でもその結
果が得られるためには、数ｍＨ乃至数十ｍＨものインダ
クタンスが必要になるから、チョークコイルが大きく重
くなって電源装置全体の大型化とコスト上昇が避けられ
ないという問題がある。

【０００５】しかしながら、最近では電子機器の種類と
共に同一電源に接続される機器の数が増大するに従っ
て、ノイズや電源電圧低下等の他の機器に及ぼす悪影響
が無視出来なくなり、力率向上やノイズの抑制が厳しく
なっているので、電源入力部にノイズフィルタを設けた
り、１次直流電力の平滑回路としてコンデンサ入力型平
滑回路の前にアクティブフィルタを設けたり、チョーク
入力型平滑回路に換えて力率を向上させたものが増えて
いる。

【０００６】図７及び図８は、チョーク入力型平滑回路
を用いたスイッチング電源装置の従来例の構成を示す回
路図である。一般に、スイッチング電源装置はＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ５のスイッチングによって直流電力を出力
するものであるから、ＤＣ−ＤＣコンバータ５内の後述
するスイッチング制御回路が先ず作動して駆動パルスを
出力する必要があり、そのための電源電力をどこから入
力するかが問題になる。

【０００７】図７は、チョークコイルＣＨをダイオード
ブリッジ３の下流すなわち１次直流電力のホットライン
４ｐに直列に設けた場合の一例を示し、ＤＣ−ＤＣコン
バータ５内の図示しないスイッチング制御回路の、他端
がコモンライン４ｎに接続された電源入力端子の一端に
接続されたソースラインＳＬが、それぞれチョークコイ
ルＣＨの下流（コンデンサＣ１）側のホットライン４ｐ
に接続されている。

【０００８】すなわち、ソースラインＳＬは、図７の
（Ａ）ではチョークコイルＣＨとコンデンサＣ１の間の
ホットライン４ｐに直列に挿入された共振防止用のダイ
オードＤ１の下流に、図７の（Ｂ）ではチョークコイル
ＣＨとダイオードＤ１との間にそれぞれ接続されて、ス
イッチング制御回路のための電力が供給されている。

【０００９】図８は、チョークコイルＣＨをダイオード
ブリッジ３の上流すなわち交流電源ライン（以下「ＡＣ
ライン」という）のいずれか、例えばＡＣライン１ａに
直列に設けた場合の一例を示し、ソースラインＳＬは、
図８の（Ａ）ではダイオードブリッジ３の正の出力端子
に、図８の（Ｂ）ではチョークコイルＣＨが接続されて
いないＡＣライン１ｂに、それぞれ接続されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既に説
明したように、低周波用のチョークコイルＣＨは大きな
インダクタンスを必要とし、インダクタンスが大きくな
るほどコアのサイズが大きくなると共にコイルの巻数も
多くなるため、必然的にコイルの抵抗が大きくなること
は避けられない。

【００１１】また、平滑回路のコンデンサＣ１の端子間
電圧Ｖｃを交流電源電圧の実効値を１として表わし、理
想的すなわちチョークコイルＣＨの抵抗分もコンデンサ
Ｃ１の損失もゼロとすれば、図９に示すように、出力電
流がゼロの時は電圧Ｖｃが１．４１になる。出力電流が
増えるに従って、コンデンサ入力型では電圧Ｖｃが次第
に低下してゆくが、チョーク入力型では始めに急激に低
下し、１に達すると安定化する。インダクタンスが大き
いほど初期の低下が著しいが、速やかに安定化する。

【００１２】実際の回路では、チョーク入力型は主とし
てチョークコイルＣＨの抵抗分による電圧降下が加わっ
て破線で示したようになり、コンデンサ入力型もコンデ
ンサＣ１の損失等によって図示した曲線よりも低くなる
が、チョーク入力型の方がコンデンサ入力型に比べて、
出力電流が大きければ出力電流による電圧Ｖｃの変動が
少ないが、出力電流が少ない間は逆に変動が大きくなる
傾向は変らない。

【００１３】すなわち、端子間電圧Ｖｃの降下分を出力
電流によって微分した値である平滑回路の出力インピー
ダンス（絶対値）は、チョーク入力型においては出力電
流が大きい時には殆んどチョークコイルＣＨの抵抗値で
決定され、出力電流が小さい時はインダクタンスに応じ
た値が抵抗値に加わってくる。

【００１４】一般に、スイッチング電源装置は交流電源
電圧が大きく変動しても応じられるため、スイッチング
制御回路に供給される電源電圧の変動が大きい上に、駆
動パルスが出力されるまではスイッチングが行なわれ
ず、実効的に平滑回路の負荷がゼロであるから、スイッ
チング制御回路の電源電圧として、許容入力電圧（交
流）の最大値の１．４倍という極めて高い電圧が入力す
る場合がある。その高い電源電圧でもスイッチング制御
回路は破壊されることなく、駆動パルスを出力する必要
がある。

【００１５】一方、スイッチングが開始された後は、ス
イッチング電源装置に接続された負荷に直流電力を供給
するために、１次整流平滑回路の出力電流すなわち１次
直流電流が増大する。したがって、接続された負荷が大
きくなればなるほど、１次直流電流が大きくなるから、
チョークコイルＣＨの抵抗分による電圧降下が無視出来
なくなる。

【００１６】図７及び図８に示した従来例では、いずれ
もＤＣ−ＤＣコンバータ５の図示しないスイッチング制
御回路に供給される直流電流はチョークコイルＣＨを通
ったものであるから、交流電源１０の電圧が許容入力電
圧の最小値であってしかも負荷が最大であるような場合
には、スイッチング制御回路の電源電圧が低くなり過ぎ
て駆動パルスの発振が停止する恐れがある。

【００１７】なお、図８の（Ｂ）に示した従来例の場合
は、チョークコイルＣＨを通らない交流電流が入力する
ように思われ易いが、ＡＣライン１ｂがＡＣライン１ａ
に対して負の時は、コモンライン４ｎとＡＣライン１ｂ
とが同電位になるから、スイッチング制御回路の電源電
圧はゼロで電流が流れず、ＡＣライン１ｂが正の時はコ
モンライン４ｎがチョークコイルＣＨ以降のＡＣライン
１ａと同電位になるから、電源電圧が正になって電流が
流れ、その電流がチョークコイルＣＨを通って交流電源
１０に戻ることになる。

【００１８】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、１次直流電力を平滑するチョーク入力型の平滑
回路を備えたスイッチング電源装置において、スイッチ
ング制御回路が負荷の変動に影響されることなく常に安
定に駆動パルスを出力出来るようにすることを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、交流電源から入力する交流電力を１次直
流電力に変換する全波整流回路と、該全波整流回路の出
力端子にそれぞれ接続したホットラインとコモンライン
と、該ホットラインとコモンラインとの間に接続した大
容量のコンデンサと低周波用のチョークコイルとからな
るチョーク入力型の平滑回路と、該平滑回路のコンデン
サの両端子間に接続した高周波用のトランスの１次巻線
とスイッチング素子との直列回路と、該直列回路のスイ
ッチング素子に駆動パルスを出力するスイッチング制御
回路と、該スイッチング制御回路が出力する駆動パルス
に応じてスイッチング素子が１次直流電力をスイッチン
グすることにより、トランスの２次巻線に誘起される２
次交流電力を２次直流電力に変換して出力する整流平滑
回路とを備えたスイッチング電源装置において、それぞ
れ次のようにしたものである。

【００２０】すなわち、チョークコイルは全波整流回路
とコンデンサとの間のホットラインに直列に接続したも
のであり、スイッチング制御回路の電源入力端子の一端
を、全波整流回路の入力端子にそれぞれ接続される交流
電源ラインのうちのいずれか、又は全波整流回路とチョ
ークコイルとの間のホットラインに接続し、他端をコモ
ンラインに接続したものである。

【００２１】あるいは、チョークコイルは全波整流回路
の入力端子に接続した交流電源ラインのうちのいずれか
に直列に接続したものであり、スイッチング制御回路の
電源入力端子の一端を交流電源ラインのチョークコイル
より前に接続し、他端をコモンラインに接続したもので
ある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明
の第１の実施形態であるチョークコイルが全波整流回路
の下流すなわち１次直流電力側に設けられたチョーク入
力型の平滑回路を備えたスイッチング電源装置の構成の
各例を示す回路図である。

【００２３】図１の（Ａ）乃至（Ｃ）にそれぞれ示した
スイッチング電源装置は、いずれも交流電源１０から交
流電力が入力するノイズフィルタ２と、全波整流回路で
あるダイオードブリッジ３と、チョークコイルＣＨと大
容量のコンデンサＣ１とからなるチョーク入力型の平滑
回路と、チョークコイルＣＨとコンデンサＣ１の間に接
続した共振防止用のダイオードＤ１と、コンデンサＣ１
から平滑された１次直流電力を入力して正負の出力端子
６ｐ，６ｎに接続された負荷１１に２次直流電力を出力
するＤＣ−ＤＣコンバータ５とにより構成されている。

【００２４】交流電源１０から供給される交流電力が入
力する交流電源ラインであるＡＣライン１ａ，１ｂは、
それぞれ双方向のノイズを遮断するノイズフィルタ２を
介して、ダイオードブリッジ３の各交流入力端子に接続
され、ダイオードブリッジ３の正負の出力端子には、そ
れぞれホットライン４ｐとコモンライン４ｎとが接続さ
れている。ホットラインとコモンラインはいずれが正で
あってもよいが、以下の実施形態においては正のライン
をホットライン４ｐ、負のラインをコモンライン４ｎと
している。

【００２５】コモンライン４ｎはそのままＤＣ−ＤＣコ
ンバータ５の負の入力端子に、ホットライン４ｐは順に
直列にチョークコイルＣＨと、ダイオードブリッジ３か
らの電流がＤＣ−ＤＣコンバータ５に流れる向きのダイ
オードＤ１とを介してＤＣ−ＤＣコンバータ５の正の入
力端子にそれぞれ接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の
正負の入力端子間にコンデンサＣ１が接続されている。

【００２６】後述するように、ＤＣ−ＤＣコンバータ５
内の図示しないスイッチング制御回路の、他端がコモン
ライン４ｎに接続された電源入力端子の一端に接続され
たソースラインＳＬの先端が、上記の回路のうちのいず
れかに接続されるが、その接続点だけが図１の（Ａ）乃
至（Ｃ）でそれぞれ異なっている。

【００２７】図２は、図１に示したノイズフィルタ２の
構成の一例を示す回路図であり、図２に示したノイズフ
ィルタ２は、ＡＣライン１ａ，１ｂの間に、コンデンサ
Ｃ４と中点がフレームグランドに落されたコンデンサＣ
５，Ｃ６からなる直列回路とが互いに並列に接続され、
その下流にそれぞれＡＣライン１ａ，１ｂに直列に接続
された互いにコアを共有する高周波用のインダクタＬ
１，Ｌ２が設けられている。

【００２８】ＡＣライン１ａ又は１ｂ上の高周波のノイ
ズは、その対称波形（逆相）成分がコンデンサＣ４によ
って打ち消され、残りの同相及び非対称波形成分はそれ
ぞれコンデンサＣ５又はＣ６を介してフレームグランド
にバイパスされる。一方、インダクタＬ１，Ｌ２はそれ
ぞれ双方向から入力するＡＣライン１ａ，１ｂ上のノイ
ズを遮断して、他方に伝わらないように作用する。

【００２９】したがって、ノイズフィルタ２は、交流電
源１０から入力するノイズの進入を防止すると共に、ス
イッチング電源装置内で発生するノイズを交流電源１０
及びそれに接続された他の機器にリークさせることもな
い。インダクタＬ１，Ｌ２はいずれも高周波用であるか
らインダクタンスが小さく、したがってその抵抗分も極
めて小さいから、インダクタＬ１，Ｌ２に流れる電流に
よる電圧降下は問題にならない。

【００３０】図３は、図１に示したＤＣ−ＤＣコンバー
タ５の構成の一例を示す回路図であり、図３に示したＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ５は、１次乃至３次巻線Ｎ１，Ｎ
２，Ｎ３を有する高周波用のトランス７と、スイッチン
グ素子であるトランジスタ（ＦＥＴでもよい）Ｑと、ト
ランジスタＱに駆動パルスを出力してスイッチングさせ
るスイッチング制御回路（ＳＷＣ）８と、トランジスタ
Ｑのスイッチングによって２次巻線Ｎ２に誘起される２
次交流電力を整流平滑して２次直流電力に変換し、出力
端子６ｐ，６ｎを介して負荷１１に出力する整流平滑回
路９とにより構成されている。

【００３１】トランス７の１次巻線Ｎ１とトランジスタ
Ｑとの直列回路は、コンデンサＣ１（図１）からホット
ライン４ｐ，コモンライン４ｎを介して供給される平滑
された１次直流電力の電流を、スイッチング制御回路８
から入力する駆動パルスに応じてトランジスタＱがスイ
ッチングするから、１次巻線Ｎ１に流れる電流のオン・
オフによってトランス７の２次巻線Ｎ２及び３次巻線Ｎ
３にそれぞれ２次及び３次交流電力が誘起される。

【００３２】スイッチング制御回路８は、ソースライン
ＳＬを介して供給される電力及び３次巻線Ｎ３に誘起さ
れる３次交流電力を電源として、出力端子６ｐ，６ｎ間
の電圧すなわちスイッチング電源装置の出力電圧を検出
して予め設定された基準電圧と比較し、検出された出力
電圧が高ければ駆動パルスのオンデューティ比を下げ、
低ければオンデューティ比を上げることにより、負荷１
１の変動に関係なく出力電圧が定電圧を維持するよう
に、フィードバック制御する。

【００３３】図４は、図３に示したスイッチング制御回
路８の構成の第１の例を示す回路図であり、図４に示し
たスイッチング制御回路８は、出力端子６ｐ，６ｎから
入力する出力電圧に応じたオンデューティ比の駆動パル
スを出力するＰＷＭ（パルス幅変調）回路１４と、ＰＷ
Ｍ回路１４の電源部をそれぞれ構成する抵抗Ｒ１，Ｒ２
とダイオードＤ２，Ｄ３及び定電圧用のツェナダイオー
ドＺＤ，平滑用のコンデンサＣ３とからなっている。

【００３４】スイッチング制御回路８の一方の電源入力
端子である端子８ａ，８ｂの間には、降圧用の抵抗Ｒ１
と逆流防止用のダイオードＤ２と、ツェナダイオードＺ
ＤとコンデンサＣ３の並列回路とが、互いに直列に接続
されている。電源入力端子の一端である端子８ａにはソ
ースラインＳＬが、他端である端子８ｂにはコモンライ
ン４ｎが、それぞれ接続されている。

【００３５】スイッチング制御回路８の他方の電源入力
端子は、トランス７の３次巻線Ｎ３の両端に接続され、
トランジスタＱのスイッチングによって３次巻線Ｎ３に
誘起される３次交流電力は、整流用のダイオードＤ３に
より整流され、電流制限用の抵抗Ｒ２を介してコンデン
サＣ３を充電する。

【００３６】スイッチング電源装置の電源オンの直後
は、コンデンサＣ１（図１）の充電が始まってもコンデ
ンサＣ３の電圧はゼロであり、ＰＷＭ回路１４が作動し
ないからスイッチングが行なわれず、３次巻線Ｎ３の起
電力はゼロのままである。したがって、ＰＷＭ回路１４
が駆動パルスを出力し始めるための電源は、専らコモン
ライン４ｎに対して正のソースラインＳＬから供給され
る（ＰＷＭ回路１４が必要とする電圧より遥かに高い電
圧の）直流電力によっている。

【００３７】ソースラインＳＬを介して端子８ａに入力
する高い電圧の直流電力は、抵抗Ｒ１によって電圧降下
され、ツェナダイオードＺＤによって定電圧化されてコ
ンデンサＣ３を充電する。コンデンサＣ３の端子間電圧
が或る電圧以上になると、ＰＷＭ回路１４が駆動パルス
を出力し始め、トランジスタＱがスイッチングを開始す
るから、コンデンサＣ３の充電は３次巻線Ｎ３からダイ
オードＤ３を介して入力する電流がメインになる。

【００３８】しかしながら、スイッチング開始直後は出
力端子６ｐ，６ｎの電圧がゼロであるから、駆動パルス
のオンデューティ比は最大になっている。したがって、
３次巻線Ｎ３に誘起される３次交流電力をダイオードＤ
３で整流したままでコンデンサＣ３とツェナダイオード
ＺＤとの並列回路に供給すると、ツェナダイオードＺＤ
に過大な電流が流れて焼損する恐れがある。そのため、
電流制限用の抵抗Ｒ２を設け、過大な電流が流れないよ
うにしてツェナダイオードＺＤの焼損を防止している。

【００３９】スイッチング制御回路の構成の第２の例
は、特には図示しないが、３次巻線Ｎ３を備えてないト
ランスが用いられた場合の例であって、図４に示したス
イッチング制御回路８において、３次巻線Ｎ３と共に、
スイッチング制御回路８内のダイオードＤ３と抵抗Ｒ２
との直列回路を省いたものであるから、詳しい説明は省
略する。このスイッチング制御回路の場合は、トランジ
スタＱのスイッチング開始後も、ＰＷＭ回路１４の電源
は常にソースラインＳＬを介して供給される電力のみで
ある。

【００４０】したがって、このようなスイッチング制御
回路は、スイッチング開始後のＰＷＭ回路１４の電源が
一部はソースラインＳＬを介して供給され続けるが、主
として３次巻線Ｎ３から供給されるスイッチング制御回
路８に比べて、構成が簡単でトランスを含めたコストが
安いから、特に廉価なスイッチング電源装置に採用され
ることが多いが、ソースラインＳＬの電圧変動の影響を
受け易いという問題がある。

【００４１】図６は、交流電源１０の電圧とソースライ
ンＳＬの電圧の一例を示す波形図であり、交流電源電圧
はＡＣライン１ｂを基準としたＡＣライン１ａの電圧で
表わし、ソースラインＳＬの電圧はコモンライン４ｎを
基準として、Ａ，Ｂ，Ｃ３種類の電圧波形を示してい
る。図６に示したソースライン電圧Ａ，Ｂ，Ｃの各波形
は、説明を容易にするため、交流電源電圧に対して、チ
ョークコイルＣＨによる位相ズレがないものとして示し
ている。

【００４２】図１の（Ａ），（Ｂ）又は（Ｃ）は、第１
の実施形態におけるそれぞれソースラインＳＬをＡＣラ
イン１ａ，１ｂ又はダイオードブリッジ３の正の出力端
子に接続した場合の例を示し、ソースライン電圧はそれ
ぞれ図６のＢ，Ｃ又はＡに示した波形になる。

【００４３】すなわち、ソースラインＳＬを、図１の
（Ａ）に示したようにＡＣライン１ａ（ノイズフィルタ
２以前でも同じ）に接続すると、ソースライン電圧は図
６のＢに示したように、交流電源電圧が正の間はコモン
ライン４ｎとＡＣライン１ｂとが同電位になるから、ソ
ースライン電圧はＡＣライン１ａと共に正になって電流
が流れる。逆に、交流電源電圧が負の間はコモンライン
４ｎとＡＣライン１ａとが同電位になるから、ソースラ
イン電圧はゼロになって電流が流れない。

【００４４】ソースラインＳＬを、図１の（Ｂ）に示し
たようにＡＣライン１ｂ（ノイズフィルタ２以前でも同
じ）に接続すると、ソースライン電圧は図６のＣに示し
たように、交流電源電圧が正の間はコモンライン４ｎと
ＡＣライン１ｂとが同電位になるから、ソースライン電
圧はゼロになって電流が流れない。逆に、交流電源電圧
が負の間はコモンライン４ｎとＡＣライン１ａとが同電
位になるから、ソースライン電圧はＡＣライン１ｂと共
に正になって電流が流れる。

【００４５】ソースラインＳＬを、図１の（Ｃ）に示し
たようにダイオードブリッジ３の正の出力端子、すなわ
ちダイオードブリッジ３とチョークコイルＣＨとの間の
ホットライン４ｐに接続すると、該ホットライン４ｐの
電圧はコモンライン４ｎに対して正弦波形の絶対値すな
わち全波整流波形を示すから、ソースライン電圧は図６
のＡに示した波形になる。

【００４６】図１に示した各実施形態のうち特に図１の
（Ｃ）に示した実施形態が、図７の（Ａ），（Ｂ）に示
した従来例と異なるところは、ソースラインＳＬのホッ
トライン４ｐに対する接続点がチョークコイルＣＨの前
にあるか後にあるかという点である。ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ５のスイッチング開始以前は負荷１１の影響がゼロ
であるから、両者の差は殆んどない。

【００４７】しかしながら、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の
スイッチングが開始されると、負荷１１の変動によって
チョークコイルＣＨに流れる電流が大きく変化するか
ら、図７に示した従来例においてはソースラインＳＬの
電圧が交流電源電圧の変動に加えて負荷１１の変動に大
きく影響されるが、図１に示した実施形態では全く影響
されることがなく、交流電源電圧の変動のみになる。

【００４８】したがって、ソースラインＳＬからの電源
のみに依存するスイッチング制御回路の第２の例では、
そのちがいが極めて大きく、従来例では駆動パルスの発
振停止の恐れが生じるような場合でも、この実施形態に
おいては負荷の変動による発振停止は発生しない。

【００４９】また、第１の例の３次巻線Ｎ３からも電力
供給を受けるスイッチング制御回路８であっても、第２
の例と同様にソースライン電圧の変動が少なければ、電
圧降下用の抵抗Ｒ１の抵抗値の決定が容易で、電力容量
の少ないツェナダイオードＺＤを選択することが出来る
から、抵抗Ｒ１の電圧降下による電力ロスを小さくする
ことが出来る。

【００５０】図５は、この発明の第２の実施形態である
チョークコイルが全波整流回路の上流すなわち交流電源
１０側に設けられたチョーク入力型の平滑回路を備えた
スイッチング電源装置の構成の各例を示す回路図であ
り、図１に示した第１の実施形態と同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。

【００５１】図５に示したスイッチング電源装置が、図
１に示したスイッチング電源装置と異なるところは、ダ
イオードブリッジ３の出力側にあったチョークコイルＣ
Ｈをその入力側に移すと共に、不要になった共振防止用
のダイオードＤ１を廃止したことである。チョークコイ
ルＣＨは、ＡＣライン１ａ，１ｂのいずれに設けてもよ
いが、図５に示したスイッチング電源装置では、ノイズ
フィルタ２とダイオードブリッジ３との間のＡＣライン
１ａに直列に設けている。

【００５２】図５に示したスイッチング電源装置は、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ５の（スイッチング制御回路８の）
ソースラインＳＬが、チョークコイルＣＨを設けたＡＣ
ライン１ａのチョークコイルＣＨより前に接続され、図
５の（Ａ）はノイズフィルタ２とダイオードブリッジ３
との間に、図５の（Ｂ）はノイズフィルタ２以前にそれ
ぞれ接続した例を示している。

【００５３】図２に示したノイズフィルタ２の説明で述
べたように、ノイズフィルタ２のインダクタＬ１又はＬ
２による電圧降下は、インダクタＬ１，Ｌ２の抵抗値が
チョークコイルＣＨの抵抗値に比べて遙かに小さく、問
題にならないから、図５の（Ａ）と（Ｂ）に示した例
は、実際的に同じものと考えてもよい。

【００５４】図５に示した第２の実施形態であるスイッ
チング電源装置を、図８に示した従来例と比較すると、
図８の（Ｂ）に示した従来例とのちがいは、ソースライ
ンＳＬの接続先がＡＣライン１ａであるか、ＡＣライン
１ｂであるかのちがいであり、その結果としてソースラ
イン電圧は、図５の（Ａ），（Ｂ）に示した実施形態で
は図６のＢに示した波形を示し、図８の（Ｂ）に示した
従来例では図６のＣに示した波形を示す。

【００５５】図８の（Ａ）に示した従来例は、図５の
（Ａ），（Ｂ）に示した実施形態及び図８の（Ｂ）に示
した従来例と異なり、ソースラインＳＬの接続先がＡＣ
ライン１ａ，１ｂではなく、ダイオードブリッジ３の正
の出力端子又はホットライン４ｐであって、ソースライ
ン電圧は図６のＡに示した波形になっている。

【００５６】図５の（Ａ），（Ｂ）に示した実施形態
は、図６のＢに示したように、交流電源電圧が正の間だ
けチョークコイルＣＨを通らずにＡＣライン１ａから直
接にソースラインＳＬを介して電流が流れるのに対し
て、図８の（Ｂ）に示した従来例は、図６のＣに示した
ように、交流電源電圧が負の間だけＡＣライン１ｂから
ソースラインＳＬを介して電流が流れる。

【００５７】したがって、スイッチング制御回路に流れ
た電流は、コモンライン４ｎからＡＣライン１ａとチョ
ークコイルＣＨを通って交流電源１０に戻る。図８の
（Ａ）に示した従来例も、交流電源電圧が正であっても
負であっても、ソースラインＳＬに流れる電流は必ずチ
ョークコイルＣＨを通って交流電源１０に戻る。

【００５８】すなわち、従来例のソースライン電圧がチ
ョークコイルＣＨによる電圧降下の影響を受けるのに対
して、第２の実施形態ではソースライン電圧がチョーク
コイルＣＨによる電圧降下すなわち負荷の変動の影響を
受けないことは、第１の実施形態と同様であり、したが
ってその効果も第１の実施形態と同じである。

【００５９】このように、スイッチング制御回路８の電
源電圧の変動が、交流電源１０の電圧変動の影響のみで
負荷変動の影響を受けなければ、それだけ変動幅が少な
くなるため、その変動を吸収するツェナダイオードＺＤ
の負担が少なくなるのみならず、ツェナダイオードＺＤ
と電圧降下用の抵抗Ｒ１の発熱すなわち電力損失を予め
小さく設定することが出来るから、省エネルギの効果も
得られる。

【００６０】なお、参考ながら、図１の（Ｃ）に示した
実施形態は、ソースラインＳＬをダイオードブリッジ３
とチョークコイルＣＨとの間に接続した点で、例えば特
開平６−９８５４２号公報の図１に示された回路に、ま
た図５の（Ｂ）に示した実施形態は、ソースラインＳＬ
をノイズフィルタ２の前段ＡＣライン１ａに接続した点
で、例えば特開平６−７８５４２号公報の図１に示され
た回路に、それぞれ類似しているように見える。

【００６１】しかしながら、前者の特開平６−９８５４
２号公報の図１に示された回路は、昇圧型コンバータ回
路であるから、チョークコイルＬ１はスイッチング周波
数に対応する高周波用のものであり、インダクタンスも
抵抗値も小さいから電圧降下が問題になるものではな
い。さらに、ＰＷＭ制御回路５からのラインは、整流器
ＲＣ１の出力端電圧を検出するためのものであって、電
源ラインとして電力を入力するものではない。したがっ
て、図１の（Ｃ）に示した実施形態とは全く異なるもの
である。

【００６２】また、後者の特開平６−７８５４２号公報
の図１に示された回路は、力率を改善するための回路で
あり、コンデンサ入力型の平滑回路であるからチョーク
コイルは存在しない。したがって、制御回路１０の電源
ラインを交流入力電源１からのＡＣラインのいずれに接
続しても変らないから、図５の（Ｂ）に示した実施形態
とは全く異なるものである。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による１
次直流電力を平滑するチョーク入力型の平滑回路を備え
たスイッチング電源装置は、スイッチング制御回路が負
荷の変動に影響されることなく駆動パルスを出力するか
ら、常に安定したスイッチングを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態であるチョークコイ
ルを全波整流回路の下流に設けたスイッチング電源装置
の構成の例を示す回路図である。

【図２】図１に示したノイズフィルタの構成の一例を示
す回路図である。

【図３】図１に示したＤＣ−ＤＣコンバータの構成の一
例を示す回路図である。

【図４】図３に示したスイッチング制御回路の構成の一
例を示す回路図である。

【図５】この発明の第２の実施形態であるチョークコイ
ルを全波整流回路の上流に設けたスイッチング電源装置
の構成の例を示す回路図である。

【図６】交流電源電圧と各実施形態ならびに従来例にお
けるソースライン電圧の例とを示す波形図である。

【図７】チョークコイルを全波整流回路の下流に設けた
スイッチング電源装置の従来例の構成を示す回路図であ
る。

【図８】チョークコイルを全波整流回路の上流に設けた
スイッチング電源装置の従来例の構成を示す回路図であ
る。

【図９】チョーク入力型及びコンデンサ入力型の平滑回
路の出力電流に対するコンデンサの端子間電圧の変化の
一例を示す線図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ：ＡＣライン（交流電源ライン） ２：ノイズフィルタ ３：ダイオードブリッジ（全波整流回路） ４ｐ：ホットライン ４ｎ：コモンライン ５：ＤＣ−ＤＣコンバータ ７：トランス ８：スイッチング制御回路 ８ａ，８ｂ：（スイッチング制御回路の）電源入力端子 ９：整流平滑回路 １０：交流電源 １１：負荷 １４：ＰＷＭ回路 Ｃ１，Ｃ３：コンデンサ ＣＨ：チョークコイル Ｎ１〜Ｎ３：（トランスの）１次巻線〜３次巻線 Ｑ：トランジスタ（スイッチング素子） ＳＬ：ソースライン ＺＤ：ツェナダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源から入力する交流電力を１次直
   流電力に変換する全波整流回路と、該全波整流回路の出
   力端子にそれぞれ接続したホットラインとコモンライン
   と、前記ホットラインに直列に接続した低周波用のチョ
   ークコイルと前記ホットラインとコモンラインとの間に
   接続した大容量のコンデンサとからなるチョーク入力型
   の平滑回路と、該平滑回路のコンデンサの両端子間に接
   続した高周波用のトランスの１次巻線とスイッチング素
   子との直列回路と、該直列回路のスイッチング素子に駆
   動パルスを出力するスイッチング制御回路と、該スイッ
   チング制御回路が出力する駆動パルスに応じて前記スイ
   ッチング素子が前記１次直流電力をスイッチングするこ
   とにより、前記トランスの２次巻線に誘起される２次交
   流電力を２次直流電力に変換して出力する整流平滑回路
   とを備えたスイッチング電源装置において、 前記スイッチング制御回路の電源入力端子の一端を、前
   記全波整流回路の入力端子にそれぞれ接続される交流電
   源ラインのうちのいずれか、又は前記全波整流回路と前
   記チョークコイルとの間のホットラインに接続し、他端
   を前記コモンラインに接続したことを特徴とするスイッ
   チング電源装置。
2. 【請求項２】 交流電源から入力する交流電力を１次直
   流電力に変換する全波整流回路と、該全波整流回路の出
   力端子にそれぞれ接続したホットラインとコモンライン
   と、前記全波整流回路の入力端子に接続した交流電源ラ
   インのうちのいずれかに直列に接続した低周波用のチョ
   ークコイルと前記ホットラインとコモンラインとの間に
   接続した大容量のコンデンサとからなるチョーク入力型
   の平滑回路と、該平滑回路のコンデンサの両端子間に接
   続した高周波用のトランスの１次巻線とスイッチング素
   子との直列回路と、該直列回路のスイッチング素子に駆
   動パルスを出力するスイッチング制御回路と、該スイッ
   チング制御回路が出力する駆動パルスに応じて前記スイ
   ッチング素子が前記１次直流電力をスイッチングするこ
   とにより、前記トランスの２次巻線に誘起される２次交
   流電力を２次直流電力に変換して出力する整流平滑回路
   とを備えたスイッチング電源装置において、 前記スイッチング制御回路の電源入力端子の一端を、前
   記交流電源ラインの前記チョークコイルより前に接続
   し、他端を前記コモンラインに接続したことを特徴とす
   るスイッチング電源装置。