JPS62114467A - スイツチング電源装置 - Google Patents
スイツチング電源装置Info
- Publication number
- JPS62114467A JPS62114467A JP25344285A JP25344285A JPS62114467A JP S62114467 A JPS62114467 A JP S62114467A JP 25344285 A JP25344285 A JP 25344285A JP 25344285 A JP25344285 A JP 25344285A JP S62114467 A JPS62114467 A JP S62114467A
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- JP
- Japan
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- switching
- inductors
- output
- transistor
- inductor
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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】
〔技術分野〕
本発明は主に平滑用コンデンサの小型化を可能にするス
イッチング電源装置の構成に関するものである。
イッチング電源装置の構成に関するものである。
従来のスイッチングｍｍ装置の１例として、ＤＣ／ＤＣ
Ｃ／式−タの回路図を第４図に示す。
Ｃ／式−タの回路図を第４図に示す。
第４図において、入力端子９に接続される直流電圧源か
らの電圧を断続するスイッチ／グトラ／ジスタＱ５とそ
の駆動回路８かもなるスイッチング手段と、トランジス
タＱ５が「オン」の時に励磁電流が流れることＫよりエ
ネルギーを蓄積するインダクタＬ５かもなり、トランジ
スタＱ５が［オフ」の時にイ／ダ鳶りＱ５から放出され
る″１窪力をダイオードＤ５と平滑用コンデンサＣ２に
より整流、平滑して出力端子１１に入力端子９とは異っ
た直流１？ＥＥＥを得るように構成しである。１０はア
ース端子である。
らの電圧を断続するスイッチ／グトラ／ジスタＱ５とそ
の駆動回路８かもなるスイッチング手段と、トランジス
タＱ５が「オン」の時に励磁電流が流れることＫよりエ
ネルギーを蓄積するインダクタＬ５かもなり、トランジ
スタＱ５が［オフ」の時にイ／ダ鳶りＱ５から放出され
る″１窪力をダイオードＤ５と平滑用コンデンサＣ２に
より整流、平滑して出力端子１１に入力端子９とは異っ
た直流１？ＥＥＥを得るように構成しである。１０はア
ース端子である。
このような構成は１つの直流出力を得る回路ごとに、１
組のスイッチング手段とインダクタを組合せるものであ
るが、同じ平滑用コンデンサＣ２を用いる場合にはトラ
ンジスタＱ５のスイッチング周波数が高くなるにつれて
出力電圧に重畳されるリップル町田も小さくなるので、
容惜値を小さくして小型の平滑用コンデンサＣ２を用い
得る。
組のスイッチング手段とインダクタを組合せるものであ
るが、同じ平滑用コンデンサＣ２を用いる場合にはトラ
ンジスタＱ５のスイッチング周波数が高くなるにつれて
出力電圧に重畳されるリップル町田も小さくなるので、
容惜値を小さくして小型の平滑用コンデンサＣ２を用い
得る。
しかしながら現状においては、インダクタ５がバルク状
のフェライトをコアとしたコイルにより構成されるので
、フェライトの周波数特性による制限からスイッチング
周波数は２００ ＫＨｚから３００ＫＨｚ以上にするこ
とは難しい。従ってスイッチング電源装置全体に占める
平滑用コンデンサの体積の割合が大きくなり、装置全体
の小型化の障害になっていた。又容１値の大きな平滑用
コンデンサとしては電解コンデンサが通常用いられるが
、信頼性の面でよりａれているセラミックコンデンサの
使用が望ましい。
のフェライトをコアとしたコイルにより構成されるので
、フェライトの周波数特性による制限からスイッチング
周波数は２００ ＫＨｚから３００ＫＨｚ以上にするこ
とは難しい。従ってスイッチング電源装置全体に占める
平滑用コンデンサの体積の割合が大きくなり、装置全体
の小型化の障害になっていた。又容１値の大きな平滑用
コンデンサとしては電解コンデンサが通常用いられるが
、信頼性の面でよりａれているセラミックコンデンサの
使用が望ましい。
本発明のスイッチング電源装置の第１の目的は、１つの
直流出力を得る回路を複数組のインダクタとスイッチン
グ手段の組合せから構成し１位相をずらせてスイッチン
グすることによシ平滑用コンデンサに流入する１！流の
リップルを小さくしてその小型化を図ること１７する。
直流出力を得る回路を複数組のインダクタとスイッチン
グ手段の組合せから構成し１位相をずらせてスイッチン
グすることによシ平滑用コンデンサに流入する１！流の
リップルを小さくしてその小型化を図ること１７する。
第２の目的はスイッチング周波数を見かけ上高くすると
とくより、そのノイズをビデオレコーダ等の池の電子機
器で用いられる信号の周波数の帯域外にして実質的にノ
イズを低減することにある。第６の目的は回路素子の電
流容量を小さくして集積回路化に適した構成にすること
にある。
とくより、そのノイズをビデオレコーダ等の池の電子機
器で用いられる信号の周波数の帯域外にして実質的にノ
イズを低減することにある。第６の目的は回路素子の電
流容量を小さくして集積回路化に適した構成にすること
にある。
本発明はエネルギーを蓄積するインダクタと、該インダ
クタのエネルギーの蓄積と放出を行うだめのスイッチン
グ手段を具え、放出した該エネルギーを用いて直流出力
を得るスイッチング電源装置において、１つの直流出力
を得る回路は複数組のインダクタとスイッチング手段、
スイッチングの位相をずらして行われる夫々の組のイン
ダクタからの出力が加算される共通の平滑用コンデンサ
からなることを特徴とする。
クタのエネルギーの蓄積と放出を行うだめのスイッチン
グ手段を具え、放出した該エネルギーを用いて直流出力
を得るスイッチング電源装置において、１つの直流出力
を得る回路は複数組のインダクタとスイッチング手段、
スイッチングの位相をずらして行われる夫々の組のイン
ダクタからの出力が加算される共通の平滑用コンデンサ
からなることを特徴とする。
〔実１１ｆＡしＩｊ〕
以下本発明のスイッチングｔｌＩ源装置の実施例を示す
オン／オフ式のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの回路図であ
る第１図を参照しながら説明する。
オン／オフ式のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの回路図であ
る第１図を参照しながら説明する。
入力端子５にはスイッチングトランジスタＱ１、Ｑ２％
Ｑ３、Ｑ４のエミッタが接続して、１）、夫々のトラン
ジスタのコレクタとアース端子６間にはインダクタＬｌ
、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が接続している。すなわち入力端子
５とアース端子６間には４組のスイッチングトランジス
タの主電流路とインダクタからなる直列回路が並列接続
しである。
Ｑ３、Ｑ４のエミッタが接続して、１）、夫々のトラン
ジスタのコレクタとアース端子６間にはインダクタＬｌ
、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が接続している。すなわち入力端子
５とアース端子６間には４組のスイッチングトランジス
タの主電流路とインダクタからなる直列回路が並列接続
しである。
トランジスタとインタ゛クタの接続点と、出力端子７間
には夫々整流用ダイオードＤＩ、Ｄ２．Ｄ３、Ｄ４が接
続し、出力端子７とアース端子６間には共通の平滑用コ
ンデンサＣ１が接続する。又トランジスタＱ１、Ｑ２、
Ｑ３、Ｑ４には夫々駆動回路１．２．６．４が接続する
。
には夫々整流用ダイオードＤＩ、Ｄ２．Ｄ３、Ｄ４が接
続し、出力端子７とアース端子６間には共通の平滑用コ
ンデンサＣ１が接続する。又トランジスタＱ１、Ｑ２、
Ｑ３、Ｑ４には夫々駆動回路１．２．６．４が接続する
。
このように構成されたＤＣ／ＤＣコ／バータはトランジ
スタＱ１、Ｑ２、Ｑ５、Ｑ４を位相をずらせて「オン」
、「オフ」駆動されるが、その動作は第２図に示すコレ
クタ電圧の波形図から明らかである。
スタＱ１、Ｑ２、Ｑ５、Ｑ４を位相をずらせて「オン」
、「オフ」駆動されるが、その動作は第２図に示すコレ
クタ電圧の波形図から明らかである。
第２図において、縦軸は夫々トランジスタＱ１のコレク
タ電圧Ｖ 、）ランジスタＱ２のコレクｔ 夕電王Ｖｃ、、トランジスタＱ６のコレクタＷＥＶｃ３
． ）ランジスタＱ４のコレクタ電ＥＥｖ０４を取り
、横軸は共通に時間ｔを取っである。
タ電圧Ｖ 、）ランジスタＱ２のコレクｔ 夕電王Ｖｃ、、トランジスタＱ６のコレクタＷＥＶｃ３
． ）ランジスタＱ４のコレクタ電ＥＥｖ０４を取り
、横軸は共通に時間ｔを取っである。
トランジスタＱ１、ＱＩ Ｑｉ Ｑ４は同ｌ″、周波数
、つまシ同じ周期で「オン」、「オフ」駆動させるが、
隣接するトランジスタは互に９０’位相をずらせて駆動
する。従って１／４周期では２個のトランジスタが「オ
ン」状態にメジ、例えば最初の１／４周期に相描する時
刻ｔ１から時刻ｔ２まではトランジスタＱ１．Ｑ４が「
オンコシ、次の１／４周期に相当する時刻ｔ２から時刻
ｔ３まではトランジスタＱ１、Ｑ２が「オン」する。
、つまシ同じ周期で「オン」、「オフ」駆動させるが、
隣接するトランジスタは互に９０’位相をずらせて駆動
する。従って１／４周期では２個のトランジスタが「オ
ン」状態にメジ、例えば最初の１／４周期に相描する時
刻ｔ１から時刻ｔ２まではトランジスタＱ１．Ｑ４が「
オンコシ、次の１／４周期に相当する時刻ｔ２から時刻
ｔ３まではトランジスタＱ１、Ｑ２が「オン」する。
「オン」状態で直列接続するインダクタに励磁電流が流
れてエネルギーが蓄積され、「オフ」状態で電力として
放出されて共通の平滑用コンデンサＣ１に流入する。従
って最初の１／４周期ではインダクタＬ２、Ｌ６から放
出され、次の１／４周期ではインダクタし３、Ｌ４かも
放出される。そして平滑用コンデンサＣ１に流入する電
流はトランジスタのスイッチングの周期の１／４周期の
時間を１周期として変化する。すなわち平滑用コンデン
サＣ１はトランジスタのスイッチング周波数の４倍の周
波数で電流の流入が変化し、その状態は４倍の周波数で
「オン」、「オフ」するスイノチングトランジスタを有
するＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの平滑用コンデンサに流
入する電流に近似する。
れてエネルギーが蓄積され、「オフ」状態で電力として
放出されて共通の平滑用コンデンサＣ１に流入する。従
って最初の１／４周期ではインダクタＬ２、Ｌ６から放
出され、次の１／４周期ではインダクタし３、Ｌ４かも
放出される。そして平滑用コンデンサＣ１に流入する電
流はトランジスタのスイッチングの周期の１／４周期の
時間を１周期として変化する。すなわち平滑用コンデン
サＣ１はトランジスタのスイッチング周波数の４倍の周
波数で電流の流入が変化し、その状態は４倍の周波数で
「オン」、「オフ」するスイノチングトランジスタを有
するＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの平滑用コンデンサに流
入する電流に近似する。
従ってリップル電圧が軽減するので容量値の小さｂ小型
のものを用い得る。なおインダクタは、線材にその長さ
方向忙磁気異方性の容易軸を有する磁性薄膜を被着して
巻回したものや、基体上に細長い金属膜を単数又は複数
並置して形成し、その金属膜の長さ方向に磁気異方性の
容易軸を有する磁性薄膜を被着したものを用いると高い
周波数での駆動に望ましい。
のものを用い得る。なおインダクタは、線材にその長さ
方向忙磁気異方性の容易軸を有する磁性薄膜を被着して
巻回したものや、基体上に細長い金属膜を単数又は複数
並置して形成し、その金属膜の長さ方向に磁気異方性の
容易軸を有する磁性薄膜を被着したものを用いると高い
周波数での駆動に望ましい。
第３図は本発明のスイッチングを源装置の池の実施列を
示すオン／オニ式のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図であ
る。
示すオン／オニ式のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図であ
る。
入力端子２０にはトランスＴ１の１次巻線Ｌ９の一端、
トランスＴ２の１次巻線ＬｊＯの一端が接続し、１次善
ｉＬ９、Ｌｌｏの曲端は夫々スイッチングトランジスタ
Ｑ６．Ｑ７のコレクタに接続する。トランジスタＱ６、
Ｑ７のエミッタはアース端子２１に接続する。トランス
Ｔ１の２次巻線Ｌ８の一端は整流ダイオードＤ６、チョ
ークコイルの役割をするインダクタＬ６を経て出力端子
２４に接続する。２次巻線Ｌ８の曲端はアース端子２５
に接続すると共に、整流ダイオードＤ６とインダクタＬ
６の接続点に７２イホイールダイオードＤ７を介して接
続する。トランスＴ２の２次巻線Ｌ１１にも同様に整流
ダイオードＤ８、インダクタＬ７、フライホイールダイ
オードＤ９からなる整流回路が接続する。出力端子２４
とアース端子２５間には平滑コンデンサＣ３が接続する
。
トランスＴ２の１次巻線ＬｊＯの一端が接続し、１次善
ｉＬ９、Ｌｌｏの曲端は夫々スイッチングトランジスタ
Ｑ６．Ｑ７のコレクタに接続する。トランジスタＱ６、
Ｑ７のエミッタはアース端子２１に接続する。トランス
Ｔ１の２次巻線Ｌ８の一端は整流ダイオードＤ６、チョ
ークコイルの役割をするインダクタＬ６を経て出力端子
２４に接続する。２次巻線Ｌ８の曲端はアース端子２５
に接続すると共に、整流ダイオードＤ６とインダクタＬ
６の接続点に７２イホイールダイオードＤ７を介して接
続する。トランスＴ２の２次巻線Ｌ１１にも同様に整流
ダイオードＤ８、インダクタＬ７、フライホイールダイ
オードＤ９からなる整流回路が接続する。出力端子２４
とアース端子２５間には平滑コンデンサＣ３が接続する
。
トランジスタＱ６、Ｑ７には夫々駆動回路２２．２３が
接続する。又トランスＴ１とトランスＴ２は、入力側と
出力側を絶縁する役割をする。
接続する。又トランスＴ１とトランスＴ２は、入力側と
出力側を絶縁する役割をする。
このＤ Ｃ／Ｄ ＣコンバータにおけるトランジスタＱ
６とトランジスタＱ７は、互いに１８００位相をずらせ
て「オン」、「オフ」駆動される。向えばトランジスタ
Ｑ６が「オン」、トランジスタＱ７が「オフ」の状態で
は、整流ダイオードＤ ６゜インダクタＬ６を通って平
滑用コンデ／すＣ３に電流が流れると共に、インダクタ
Ｌ６にエネルギーが蓄積される。曲刃インダクタＬ７に
蓄積されているエネルギーは放出し、平滑用コンデンサ
Ｃ５フライホイールダイオードＤ９に電流が流れる。
６とトランジスタＱ７は、互いに１８００位相をずらせ
て「オン」、「オフ」駆動される。向えばトランジスタ
Ｑ６が「オン」、トランジスタＱ７が「オフ」の状態で
は、整流ダイオードＤ ６゜インダクタＬ６を通って平
滑用コンデ／すＣ３に電流が流れると共に、インダクタ
Ｌ６にエネルギーが蓄積される。曲刃インダクタＬ７に
蓄積されているエネルギーは放出し、平滑用コンデンサ
Ｃ５フライホイールダイオードＤ９に電流が流れる。
すなわち出力端子２４とアース端子２５間に１つの直流
出力を得る回路は、共通の平滑用コンデンサＣ３と、ト
ランジスタＱ６．駆動回路２２、トランスＴ１かうなる
スイッチング手段およびエネルギーを蓄積するインダク
タＬ６、トランジスりＱ７と駆動回路２３、トランスＴ
２からなるスイッチング手段およびエネルギーを蓄積す
るインダクタＬ７の２組のスイッチング手段とインダク
タからなる。このＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの平滑用コ
ンデンサＣ３の容量値も、トランジスタＱ６、Ｑ７のス
イッチング周波数が実質的に２倍になった場合を想定し
て決めればよい。
出力を得る回路は、共通の平滑用コンデンサＣ３と、ト
ランジスタＱ６．駆動回路２２、トランスＴ１かうなる
スイッチング手段およびエネルギーを蓄積するインダク
タＬ６、トランジスりＱ７と駆動回路２３、トランスＴ
２からなるスイッチング手段およびエネルギーを蓄積す
るインダクタＬ７の２組のスイッチング手段とインダク
タからなる。このＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの平滑用コ
ンデンサＣ３の容量値も、トランジスタＱ６、Ｑ７のス
イッチング周波数が実質的に２倍になった場合を想定し
て決めればよい。
なお実施列では１チヤンネルの直流出力を得る場合を説
明したが、同じ技術思想に基すき多チャンネルのスイッ
チング１！源装置を構成できることは言うまでもない。
明したが、同じ技術思想に基すき多チャンネルのスイッ
チング１！源装置を構成できることは言うまでもない。
以上述べたように本発明のスイッチング１！源装置は、
１つの直流出力を得る回路ごとに複数組のインダクタと
スイッチング手段、複数組のインダクタとスイッチング
手段に共通の平滑用コンデンサを設けである。そしてス
イッチング手段を位相をずらせて同じ周波数で駆動する
ことによυ、平滑用コンデ／ｆはその複数倍の周波数で
４実動される場合とほぼ同じように小型にできる。又ス
イッチングノイズも、複数倍の周波数で発生するので、
低い周波数におけるビデオ信号等の電子機器の信号に悪
影響を及ぼすこともなくなシ、実質的にノイズを減少す
ることになる。さらに本発明によればスイッチング電源
装置を構成する回路素子の数は増加するが、夫々の回路
素子の電流容量は小さくてよいので集積回路技術を用い
て構成する場合忙は好都合である。
１つの直流出力を得る回路ごとに複数組のインダクタと
スイッチング手段、複数組のインダクタとスイッチング
手段に共通の平滑用コンデンサを設けである。そしてス
イッチング手段を位相をずらせて同じ周波数で駆動する
ことによυ、平滑用コンデ／ｆはその複数倍の周波数で
４実動される場合とほぼ同じように小型にできる。又ス
イッチングノイズも、複数倍の周波数で発生するので、
低い周波数におけるビデオ信号等の電子機器の信号に悪
影響を及ぼすこともなくなシ、実質的にノイズを減少す
ることになる。さらに本発明によればスイッチング電源
装置を構成する回路素子の数は増加するが、夫々の回路
素子の電流容量は小さくてよいので集積回路技術を用い
て構成する場合忙は好都合である。
第１図は本発明のスイッチング電源装置の実施例を示す
回路図、第２図は第１図の動作波形図、第３図は本発明
のスイッチング電源装置の池の実施ＦＵを示す回路図、
第４図は従来のスイッチング電源装置の回路図である。
回路図、第２図は第１図の動作波形図、第３図は本発明
のスイッチング電源装置の池の実施ＦＵを示す回路図、
第４図は従来のスイッチング電源装置の回路図である。
Claims (1)
- エネルギーを蓄積するインダクタと、該インダクタのエ
ネルギーの蓄積と放出を行うためのスイッチング手段を
具え、放出した該エネルギーを用いて直流出力を得るス
イッチング電源装置において、１つの直流出力を得る回
路は複数組のインダクタとスイッチング手段、スイッチ
ングの位相をずらして行われる夫々の組のインダクタか
らの出力が加算される共通の平滑用コンデンサからなる
ことを特徴とするスイッチング電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25344285A JPS62114467A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | スイツチング電源装置 |
| US06/927,449 US4725768A (en) | 1985-11-12 | 1986-11-06 | Switching regulated power supply employing an elongated metallic conductive inductor having a magnetic thin film coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25344285A JPS62114467A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | スイツチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114467A true JPS62114467A (ja) | 1987-05-26 |
Family
ID=17251454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25344285A Pending JPS62114467A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | スイツチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62114467A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS518517A (ja) * | 1974-07-11 | 1976-01-23 | Nippon Telegraph & Telephone | Chokuryuanteikasochi |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP25344285A patent/JPS62114467A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS518517A (ja) * | 1974-07-11 | 1976-01-23 | Nippon Telegraph & Telephone | Chokuryuanteikasochi |
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