JPH03178555A - インダクタンス回路およびそれを用いたスイッチング電源装置 - Google Patents
インダクタンス回路およびそれを用いたスイッチング電源装置Info
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- JPH03178555A JPH03178555A JP31360089A JP31360089A JPH03178555A JP H03178555 A JPH03178555 A JP H03178555A JP 31360089 A JP31360089 A JP 31360089A JP 31360089 A JP31360089 A JP 31360089A JP H03178555 A JPH03178555 A JP H03178555A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 58
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 22
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 102220052284 rs150334659 Human genes 0.000 abstract description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
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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】
産業上の利用分野
本発明は電流検出機能を備えたインダクタンス回路、及
び各種電子機器に直流安定化電圧を供給するスイッチン
グ電源装置に関するものである。
び各種電子機器に直流安定化電圧を供給するスイッチン
グ電源装置に関するものである。
従来の技術
近年、各種電子機器の多様化、小型化に伴い、インダク
タンス部品を含む各種電子回路やスイッチング電源装置
には多機能で高効率なものが要求されている。
タンス部品を含む各種電子回路やスイッチング電源装置
には多機能で高効率なものが要求されている。
以下に従来の電流検出機能を備えたインダクタンス回路
及びスイッチング電源装置について、説明する。
及びスイッチング電源装置について、説明する。
第４図は従来の電流検出機能を備えたインダクタンス回
路の回路構成図である。第４図において１．２は端子、
３は巻線、５は検出回路、６は検出回路５の出力端子、
７は電流検出抵抗で、巻線３と電流検出抵抗７は直列に
接続され、各々の他端を端子１，２とし、電流検出抵抗
７の両端を検出回路５の入力端子５１．５２に接続する
構成とする。
路の回路構成図である。第４図において１．２は端子、
３は巻線、５は検出回路、６は検出回路５の出力端子、
７は電流検出抵抗で、巻線３と電流検出抵抗７は直列に
接続され、各々の他端を端子１，２とし、電流検出抵抗
７の両端を検出回路５の入力端子５１．５２に接続する
構成とする。
以上のように構成されたインダクタンス回路について、
その動作を説明する。
その動作を説明する。
端子１から端子２に電流が流れると、巻線３のインダク
タンスにより巻線３の両端には電流の時間微分に比例し
た電圧が発生する。一方電流検出抵抗７の両端には電流
に比例した電圧が発生する。電流検出抵抗７の両端に発
生する電圧は検出回路５へ入力され、端子６より出力さ
れる。即ち巻線３に流れる電流を検出できるのである。
タンスにより巻線３の両端には電流の時間微分に比例し
た電圧が発生する。一方電流検出抵抗７の両端には電流
に比例した電圧が発生する。電流検出抵抗７の両端に発
生する電圧は検出回路５へ入力され、端子６より出力さ
れる。即ち巻線３に流れる電流を検出できるのである。
第５図は従来のスイッチング電源装置の回路構成図であ
る。第５図において、１０．１０’は入力端子であり、
１１はトランスであり、入力巻線１１１と出力巻線１１
２を有する。１２はスイッチング素子であり、１３はダ
イオード、１４はコンデンサ、１５はチョークコイル、
１６はコンデンサ、１７は抵抗、１８は出力電圧検出回
路、１９は出力電流検出回路、２０は制御回路、２１．
２１は出力端子、２２は負荷である。入力端子１０と入
力巻線１１１とスイッチング素子１２と入力端子１０゛
は直列に接続され、出力巻線１１２に発生するフライバ
ック電圧を整流するようにダイオード１３とコンデンサ
１４が接続され、コンデンサ１４の両端電圧をさらに平
滑にするようにチョークコイル１５とコンデンサ１６を
接続し、コンデンサ１６の一端と出力端子２１とを抵抗
１７を介して接続し、コンデンサ１６の他端を出力端子
２１°に接続し、出力端子２１，２１°は出力電圧検出
回路１８の入力端子１８１，１８２に接続され、抵抗１
７の両端は出力電流検出回路１９の入力端子１９１，１
９２に接続され、出力電圧検出回路１８の出力と出力電
流検出回路１９の出力はそれぞれ制御回路２０の入力端
子２０１．２０２に接続され、制御回路２０からの出力
パルスによりスイッチング素子１２が駆動される構成と
する。
る。第５図において、１０．１０’は入力端子であり、
１１はトランスであり、入力巻線１１１と出力巻線１１
２を有する。１２はスイッチング素子であり、１３はダ
イオード、１４はコンデンサ、１５はチョークコイル、
１６はコンデンサ、１７は抵抗、１８は出力電圧検出回
路、１９は出力電流検出回路、２０は制御回路、２１．
２１は出力端子、２２は負荷である。入力端子１０と入
力巻線１１１とスイッチング素子１２と入力端子１０゛
は直列に接続され、出力巻線１１２に発生するフライバ
ック電圧を整流するようにダイオード１３とコンデンサ
１４が接続され、コンデンサ１４の両端電圧をさらに平
滑にするようにチョークコイル１５とコンデンサ１６を
接続し、コンデンサ１６の一端と出力端子２１とを抵抗
１７を介して接続し、コンデンサ１６の他端を出力端子
２１°に接続し、出力端子２１，２１°は出力電圧検出
回路１８の入力端子１８１，１８２に接続され、抵抗１
７の両端は出力電流検出回路１９の入力端子１９１，１
９２に接続され、出力電圧検出回路１８の出力と出力電
流検出回路１９の出力はそれぞれ制御回路２０の入力端
子２０１．２０２に接続され、制御回路２０からの出力
パルスによりスイッチング素子１２が駆動される構成と
する。
以上のように構成されたスイッチング電源装置について
、以下にその動作を説明する。入力端子１０．１０’に
は直流入力電圧Ｅ１が印加され、制御回路２０からの出
力パルスにより駆動されるスイッチング素子１２により
直流入力電圧Ｅｉは交流電圧に変換され、トランス１１
の入力巻線１１１へ印加される。トランス１１の出力巻
線１１２に発生する交流電圧のうちフライバック電圧が
ダイオード１３及びコンデンサ１４により整流平滑され
る。整流平滑された電圧はさらにチョークコイル１５及
びコンデンサ１６により交流成分を平滑され、抵抗１７
を介して直流出力電圧Ｅ０として出力端子２１，２１°
から負荷２２へ供給される。
、以下にその動作を説明する。入力端子１０．１０’に
は直流入力電圧Ｅ１が印加され、制御回路２０からの出
力パルスにより駆動されるスイッチング素子１２により
直流入力電圧Ｅｉは交流電圧に変換され、トランス１１
の入力巻線１１１へ印加される。トランス１１の出力巻
線１１２に発生する交流電圧のうちフライバック電圧が
ダイオード１３及びコンデンサ１４により整流平滑され
る。整流平滑された電圧はさらにチョークコイル１５及
びコンデンサ１６により交流成分を平滑され、抵抗１７
を介して直流出力電圧Ｅ０として出力端子２１，２１°
から負荷２２へ供給される。
トランス１１の入力巻線１１１と出力巻線１１２の巻数
比を０１抵抗１７の抵抗値をＲ１トランス１１やチョー
クコイル１５の巻線抵抗を含め、負荷２２と直列接続さ
れる抵抗成分をｒ１出力電流をＩ ｏ、スイッチング素
子１２のオン期間をＴｏ。、オフ期間をＴ０２．とする
とおよそ次式が成り立つ。
比を０１抵抗１７の抵抗値をＲ１トランス１１やチョー
クコイル１５の巻線抵抗を含め、負荷２２と直列接続さ
れる抵抗成分をｒ１出力電流をＩ ｏ、スイッチング素
子１２のオン期間をＴｏ。、オフ期間をＴ０２．とする
とおよそ次式が成り立つ。
Ｅｏ＝（Ｔｏ。／ Ｔｏｕ＋） ・Ｅ Ｉ／ ｎ−（Ｒ
＋ｒ） ＊ Ｉ 。
＋ｒ） ＊ Ｉ 。
即ち、出力検出回路１８からの出力信号を制御回路２０
が受け、スイッチング素子１２のオンオフ比を調整する
ことで直流出力電圧Ｅ０を制御することができるのであ
る。
が受け、スイッチング素子１２のオンオフ比を調整する
ことで直流出力電圧Ｅ０を制御することができるのであ
る。
一方抵抗１７の両端電圧Ｒ−１，を検出している出力電
流検出回路１９からの出力信号も制御回路２０は受けて
おり、これにより負荷への過電流保護を行う。
流検出回路１９からの出力信号も制御回路２０は受けて
おり、これにより負荷への過電流保護を行う。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の従来の構成では、電流検出のための
抵抗が必要であり、特に大電流を扱うような場合抵抗で
の損失が大きくなり、抵抗の発熱による各回路素子への
熱ストレス増大や、スイッチング電源装置の効率低下を
招くと言った問題点を有していた。
抵抗が必要であり、特に大電流を扱うような場合抵抗で
の損失が大きくなり、抵抗の発熱による各回路素子への
熱ストレス増大や、スイッチング電源装置の効率低下を
招くと言った問題点を有していた。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、検出した
い電流がインダクタンス素子を流れる場合に、電流検出
用の抵抗を用いることなく高効率に電流を検出すること
のできるインダクタンス回路およびそれを用いたスイッ
チング電源装置を提供することを目的とするものである
。
い電流がインダクタンス素子を流れる場合に、電流検出
用の抵抗を用いることなく高効率に電流を検出すること
のできるインダクタンス回路およびそれを用いたスイッ
チング電源装置を提供することを目的とするものである
。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明のインダクタンス回路
は、主巻線と前記主巻線と同一磁路に巻数の等しい補助
巻線を有し、前記主巻線と前記補助巻線を減極に接続し
、その両端に検出回路を接続した構成を有しており、又
、本発明のスイッチング電源装置は、入力直流電圧を所
定のオンオフ比で駆動するスイッチング素子により高周
波交流電圧に変換し、トランス又はコイルを介したのち
再び整流平滑することにより出力直流電圧を得るスイッ
チング電源装置において、前記出力直流電圧を平滑する
チョークコイルとしての主巻線に、出力電流の流れる主
巻線と同巻数の補助巻線を施し、各巻線を減極に接続し
、各々の他端に検出回路を接続した構成を有しており、
又、入力直流電圧を所定のオンオフ比で駆動するスイッ
チング素子により高周波交流電圧に変換し、トランスを
介したのちダイオードと主巻線とコンデンサにより、再
び整流平滑することにより出力直流電圧を得るフォワー
ド型スイッチング電源装置において、前記主巻線に電流
の流れる主巻線と同巻数の補助巻線を施し、各巻線を減
極に接続し、各々の他端に検出回路を接続した構成を有
している。
は、主巻線と前記主巻線と同一磁路に巻数の等しい補助
巻線を有し、前記主巻線と前記補助巻線を減極に接続し
、その両端に検出回路を接続した構成を有しており、又
、本発明のスイッチング電源装置は、入力直流電圧を所
定のオンオフ比で駆動するスイッチング素子により高周
波交流電圧に変換し、トランス又はコイルを介したのち
再び整流平滑することにより出力直流電圧を得るスイッ
チング電源装置において、前記出力直流電圧を平滑する
チョークコイルとしての主巻線に、出力電流の流れる主
巻線と同巻数の補助巻線を施し、各巻線を減極に接続し
、各々の他端に検出回路を接続した構成を有しており、
又、入力直流電圧を所定のオンオフ比で駆動するスイッ
チング素子により高周波交流電圧に変換し、トランスを
介したのちダイオードと主巻線とコンデンサにより、再
び整流平滑することにより出力直流電圧を得るフォワー
ド型スイッチング電源装置において、前記主巻線に電流
の流れる主巻線と同巻数の補助巻線を施し、各巻線を減
極に接続し、各々の他端に検出回路を接続した構成を有
している。
作用
この構成によって、電流の流れる主巻線の巻線間に発生
する電圧から補助巻線に発生する誘起電圧を差し引くこ
とにより、主巻線の巻線抵抗に発生する電圧降下を利用
して電流を検出することができる。
する電圧から補助巻線に発生する誘起電圧を差し引くこ
とにより、主巻線の巻線抵抗に発生する電圧降下を利用
して電流を検出することができる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図ａは本発明の第１の実施例におけるインダクタン
ス回路の回路構成図を示すものである。
ス回路の回路構成図を示すものである。
第１図ａにおいて１，２は端子であり、３は主巻線、４
は補助巻線であり主巻線３と同一磁路で同巻数である。
は補助巻線であり主巻線３と同一磁路で同巻数である。
５は検出回路、６は検出回路５の出力端子である。主巻
線３と補助巻線４は減極に接続され、端子１に接続され
る。主巻線３の他端は端子２に接続されるとともに検出
回路５の入力端子５１に接続される。補助巻線４の他端
は検出回路５の入力端子５２に接続される構成とする。
線３と補助巻線４は減極に接続され、端子１に接続され
る。主巻線３の他端は端子２に接続されるとともに検出
回路５の入力端子５１に接続される。補助巻線４の他端
は検出回路５の入力端子５２に接続される構成とする。
第１図すは第１図ａのインダクタンス回路の等価回路図
であり、３１は主巻線３の巻線抵抗、４１は補助巻線４
の巻線抵抗である。
であり、３１は主巻線３の巻線抵抗、４１は補助巻線４
の巻線抵抗である。
以上のように構成されたインダクタンス回路について、
以下にその動作を説明する。
以下にその動作を説明する。
端子１から端子２に電流ｉが流れると、主巻線３のイン
ダクタンスしにより主巻線３の両端には電流の時間微分
に比例した電圧が発生するとともに、主巻線３の巻線抵
抗Ｒによる電圧降下を加えた電圧が発生する。即ち端子
１−２間の電圧Ｖ１２は次式で表される。
ダクタンスしにより主巻線３の両端には電流の時間微分
に比例した電圧が発生するとともに、主巻線３の巻線抵
抗Ｒによる電圧降下を加えた電圧が発生する。即ち端子
１−２間の電圧Ｖ１２は次式で表される。
一方補助巻線４には主巻線３のインダクタンスＬによっ
て発生する電圧と等しい電圧が誘起される。補助巻線４
にも巻線抵抗ｒがあるが、検出回路５の入力インピーダ
ンスが充分に大きければ、補助巻線４にはほとんど電流
は流れず、したがって補助巻線４の両端に発生する電圧
Ｖ１５は次式で表される。
て発生する電圧と等しい電圧が誘起される。補助巻線４
にも巻線抵抗ｒがあるが、検出回路５の入力インピーダ
ンスが充分に大きければ、補助巻線４にはほとんど電流
は流れず、したがって補助巻線４の両端に発生する電圧
Ｖ１５は次式で表される。
Ｖ１５＝Ｌ−（ｄｔ／ｄ、）
従って検出回路５に入力される電圧Ｖは、Ｖ ” Ｖ
＋２Ｖ ＋ｓ＝ Ｒ−ｉ となり、検出回路５には電流１に比例した電圧が入力さ
れることになる。このことは第１図すに示した等価回路
図で容易に理解できる。
＋２Ｖ ＋ｓ＝ Ｒ−ｉ となり、検出回路５には電流１に比例した電圧が入力さ
れることになる。このことは第１図すに示した等価回路
図で容易に理解できる。
以上のように本実施例によれば、主巻線３に対し、主巻
線３と同一磁路に同巻数の補助巻線４を設けることによ
り、主巻線３に流れる電流を検出することができる。主
巻線３と補助巻線４が密結合であることが望ましいのは
言うまでもない。
線３と同一磁路に同巻数の補助巻線４を設けることによ
り、主巻線３に流れる電流を検出することができる。主
巻線３と補助巻線４が密結合であることが望ましいのは
言うまでもない。
以下、本発明の第２の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第２図は本発明の第２の実施例を示すスイッチング電源
装置の回路構成図である。第２図において、１０ １０
’は入力端子であり、１１はトランスであり、入力巻線
１１１と出力巻線１１２を有する。１２はスイッチング
素子であり、１３はダイオード、１４はコンデンサ、３
はチョークコイルとしての主巻線、４は前記主巻線３と
同一磁路に同巻数巻線された補助巻線、１６はコンデン
サ、１８は出力電圧検出回路、１９は出力電流検出回路
、２０は制御回路、２１．２１°は出力端子、２２は負
荷である。入力端子１０と入力巻線１１１とスイッチン
グ素子１２と入力端子１０は直列に接続され、出力巻線
１１２に発生するフライバック電圧を整流するようにダ
イオード１３とコンデンサ１４が接続され、コンデンサ
１４の両端電圧をさらに平滑するように主巻線３とコン
デンサ１６を接続し、コンデンサ１６の両端を出力端子
２１．２１’に接続し、出力端子２１．２１は出力電圧
検出回路１８の入力端子１８１，１８２に接続され、補
助巻線４は主巻線３と減極に接続され、各々の他端は出
力電流検出回路１９の入力端子１９１，１９２に接続さ
れ、出力電圧検出回路１８の出力と出力電流検出回路１
９の出力はそれぞれ制御回路２０の入力端子２０１，２
０２に接続され、制御回路２０からの出力パルスにより
スイッチング素子１２が駆動される構成とする。
装置の回路構成図である。第２図において、１０ １０
’は入力端子であり、１１はトランスであり、入力巻線
１１１と出力巻線１１２を有する。１２はスイッチング
素子であり、１３はダイオード、１４はコンデンサ、３
はチョークコイルとしての主巻線、４は前記主巻線３と
同一磁路に同巻数巻線された補助巻線、１６はコンデン
サ、１８は出力電圧検出回路、１９は出力電流検出回路
、２０は制御回路、２１．２１°は出力端子、２２は負
荷である。入力端子１０と入力巻線１１１とスイッチン
グ素子１２と入力端子１０は直列に接続され、出力巻線
１１２に発生するフライバック電圧を整流するようにダ
イオード１３とコンデンサ１４が接続され、コンデンサ
１４の両端電圧をさらに平滑するように主巻線３とコン
デンサ１６を接続し、コンデンサ１６の両端を出力端子
２１．２１’に接続し、出力端子２１．２１は出力電圧
検出回路１８の入力端子１８１，１８２に接続され、補
助巻線４は主巻線３と減極に接続され、各々の他端は出
力電流検出回路１９の入力端子１９１，１９２に接続さ
れ、出力電圧検出回路１８の出力と出力電流検出回路１
９の出力はそれぞれ制御回路２０の入力端子２０１，２
０２に接続され、制御回路２０からの出力パルスにより
スイッチング素子１２が駆動される構成とする。
以上のように構成されたスイッチング電源装置について
、以下にその動作を説明する。入力端子１０．１０’に
は直流入力電圧Ｅ１が印加され、制御回路２０からの出
力パルスにより駆動されるスイッチング素子１２により
直流入力電圧Ｅ１は交流電圧に変換され、トランス１１
の入力巻線１１１へ印加される。トランス１１の出力巻
線１１２に発生する交流電圧のうちフライバック電圧が
ダイオード１３及びコンデンサ１４により整流平滑され
る。整流平滑された電圧はさらに主巻線３及びコンデン
サ１６により交流成分を平滑され、直流出力電圧Ｅ０と
して出力端子２１．２１’から負荷２２へ供給される。
、以下にその動作を説明する。入力端子１０．１０’に
は直流入力電圧Ｅ１が印加され、制御回路２０からの出
力パルスにより駆動されるスイッチング素子１２により
直流入力電圧Ｅ１は交流電圧に変換され、トランス１１
の入力巻線１１１へ印加される。トランス１１の出力巻
線１１２に発生する交流電圧のうちフライバック電圧が
ダイオード１３及びコンデンサ１４により整流平滑され
る。整流平滑された電圧はさらに主巻線３及びコンデン
サ１６により交流成分を平滑され、直流出力電圧Ｅ０と
して出力端子２１．２１’から負荷２２へ供給される。
トランス１１の入力巻線１１１と出力巻線１１２の巻数
比を０１ トランス１１や主巻線３の巻線抵抗を含め、
負荷２２に直列接続される抵抗成分の抵抗値をｒ１出力
電流を１０、スイッチング素子１２のオン期間をＴｏ。
比を０１ トランス１１や主巻線３の巻線抵抗を含め、
負荷２２に直列接続される抵抗成分の抵抗値をｒ１出力
電流を１０、スイッチング素子１２のオン期間をＴｏ。
、オフ期間をＴｏｌ、とするとおよそ次式が成り立つ。
Ｅｏ” （Ｔｏｎ／ Ｔｏ、ｆ） ・Ｅ ７／ ｎ
ｒ−１。
ｒ−１。
即ち出力検出回路１８からの出力信号を制御回路２０が
受け、スイッチング素子１２のオンオフ比を調整するこ
とで直流出力電圧Ｅ０を制御することができるのである
。
受け、スイッチング素子１２のオンオフ比を調整するこ
とで直流出力電圧Ｅ０を制御することができるのである
。
一方主巻線３のインダクタンスを１１巻線抵抗をＲとし
、主巻線３を流れる出力電流の交流成分を１とすると、
主巻線３の両端電圧ｖｌは、Ｖ＋＝ Ｌ ・（ｄ：／
ｄｔ） ＋ Ｒ−１゜となる。又、補助巻線４に発生す
る誘起電圧は、Ｌ・ （ｄｌ／ｄ、）であり、補助巻線
４の巻線抵抗による電圧降下は補助巻線４に流れる電流
が微小であって無視できるものとすると、その両端電圧
Ｖ２は、 Ｖ２＝Ｌ−（ｄ、／ｄ、） となり、従って出力電流検出回路１９の入力端子１９１
−１９２に印加される電圧■は、Ｖ＝ＶＩ−Ｖ２＝Ｒ−
１゜ となる。Ｒ・■。を検出している出力電流検出回路１９
からの出力信号も制御回路２０は受けており、これによ
り負荷への過電流保護を行う。
、主巻線３を流れる出力電流の交流成分を１とすると、
主巻線３の両端電圧ｖｌは、Ｖ＋＝ Ｌ ・（ｄ：／
ｄｔ） ＋ Ｒ−１゜となる。又、補助巻線４に発生す
る誘起電圧は、Ｌ・ （ｄｌ／ｄ、）であり、補助巻線
４の巻線抵抗による電圧降下は補助巻線４に流れる電流
が微小であって無視できるものとすると、その両端電圧
Ｖ２は、 Ｖ２＝Ｌ−（ｄ、／ｄ、） となり、従って出力電流検出回路１９の入力端子１９１
−１９２に印加される電圧■は、Ｖ＝ＶＩ−Ｖ２＝Ｒ−
１゜ となる。Ｒ・■。を検出している出力電流検出回路１９
からの出力信号も制御回路２０は受けており、これによ
り負荷への過電流保護を行う。
以上のようにスイッチング電源装置の出力に設けられる
平滑回路の主巻線３に、主巻線３と同一磁路に同巻数の
補助巻線４を設けることにより、主巻線３に流れる電流
即ち出力電流を検出することができる。主巻線３と補助
巻線４は密結合であることが望ましいのは言うまでもな
い。
平滑回路の主巻線３に、主巻線３と同一磁路に同巻数の
補助巻線４を設けることにより、主巻線３に流れる電流
即ち出力電流を検出することができる。主巻線３と補助
巻線４は密結合であることが望ましいのは言うまでもな
い。
以下に本発明の第３の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第３図は本発明の第３の実施例を示すスイッチング電源
装置の回路構成図である。第３図において、１０．１０
’は入力端子であり、１１はトランスであり、入力巻線
１１１と出力巻線１１２を有する。１２はスイッチング
素子であり、２３２４はダイオード、３はチョークコイ
ルとしての主巻線、４は前記主巻線３と同一磁路に同巻
数巻線された補助巻線、２５はコンデンサ、１８は出力
電圧検出回路、１９は出力電流検出回路、２０は制御回
路、２１．２１’は出力端子、２２は負荷である。入力
端子１０と入力巻線１１１とスイッチング素チエ２と入
力端子１０°は直列に接続され、トランス１１の出力巻
線１１２のフォワード電圧を整流する方向にダイオード
２３を接続し、出力巻線１１２とダイオード２３と主巻
線３とコンデンサ２５を直列に接続する。ダイオード２
４はダイオード２３と出力巻線１１２の他端に接続する
。コンデンサ２５の両端をそれぞれ出力端子２１．２１
’に接続するとともに出力電圧検出回路１８の入力端子
１８１．１８２に接続する。主巻線３と補助巻線４の他
端は出力電流検出回路１９の入力端子１９１，１９２に
接続する。
装置の回路構成図である。第３図において、１０．１０
’は入力端子であり、１１はトランスであり、入力巻線
１１１と出力巻線１１２を有する。１２はスイッチング
素子であり、２３２４はダイオード、３はチョークコイ
ルとしての主巻線、４は前記主巻線３と同一磁路に同巻
数巻線された補助巻線、２５はコンデンサ、１８は出力
電圧検出回路、１９は出力電流検出回路、２０は制御回
路、２１．２１’は出力端子、２２は負荷である。入力
端子１０と入力巻線１１１とスイッチング素チエ２と入
力端子１０°は直列に接続され、トランス１１の出力巻
線１１２のフォワード電圧を整流する方向にダイオード
２３を接続し、出力巻線１１２とダイオード２３と主巻
線３とコンデンサ２５を直列に接続する。ダイオード２
４はダイオード２３と出力巻線１１２の他端に接続する
。コンデンサ２５の両端をそれぞれ出力端子２１．２１
’に接続するとともに出力電圧検出回路１８の入力端子
１８１．１８２に接続する。主巻線３と補助巻線４の他
端は出力電流検出回路１９の入力端子１９１，１９２に
接続する。
出力電圧検出回路１８の出力と、出力電流検出回路１９
の出力はそれぞれ制御回路２０の入力端子２０１．２０
２に接続され、制御回路２０からの出力パルスによりス
イッチング素子１２が駆動される構成とする。
の出力はそれぞれ制御回路２０の入力端子２０１．２０
２に接続され、制御回路２０からの出力パルスによりス
イッチング素子１２が駆動される構成とする。
以上のように構成されたスイッチング電源装置について
、以下にその動作を説明する。入力端子１０．１０°に
は直流入力電圧Ｅ１が印加され、制御回路２０からの出
力パルスにより駆動されるスイッチング素子１２により
直流入力電圧Ｅ１は交流電圧に変換され、トランス１１
の入力巻線１１１に印加される。スイッチング素子１２
がオンのとき、トランス１１の出力巻線１１２に発生す
るフォワード電圧がダイオード２３及び主巻線３及びコ
ンデンサ２５により整流平滑される。トランス１１の入
力巻線１１１と出力巻線１１２の巻数比をｎとし、主巻
線３のインダクタンスをＬとし、直流出力電圧即ちコン
デンサ２５の両端電圧をＥｏとすると、主巻線３にかか
る電圧Ｖ及び流れる電流ｉは、 Ｖ ＝ Ｅ ＋ ／ ｎ Ｅ ａ ｉ＝ （Ｅ：／ｎ−Ｅｏ）−ｔ／Ｌ＋Ｉとなる。１１は
スイッチング素子１２がターンオンする際の初期値であ
る。スイッチング素子１２がオフすると、トランス１１
の各巻線の電圧は反転しダイオード２３は逆バイアスさ
れオフするとともに、主巻線３の電圧も反転しダイオー
ド２４が導通する。この時、主巻線３にかかる電圧Ｖと
、ダイオード２４を介して主巻線３を流れる電流ｉは、 Ｖ＝−Ｅ。
、以下にその動作を説明する。入力端子１０．１０°に
は直流入力電圧Ｅ１が印加され、制御回路２０からの出
力パルスにより駆動されるスイッチング素子１２により
直流入力電圧Ｅ１は交流電圧に変換され、トランス１１
の入力巻線１１１に印加される。スイッチング素子１２
がオンのとき、トランス１１の出力巻線１１２に発生す
るフォワード電圧がダイオード２３及び主巻線３及びコ
ンデンサ２５により整流平滑される。トランス１１の入
力巻線１１１と出力巻線１１２の巻数比をｎとし、主巻
線３のインダクタンスをＬとし、直流出力電圧即ちコン
デンサ２５の両端電圧をＥｏとすると、主巻線３にかか
る電圧Ｖ及び流れる電流ｉは、 Ｖ ＝ Ｅ ＋ ／ ｎ Ｅ ａ ｉ＝ （Ｅ：／ｎ−Ｅｏ）−ｔ／Ｌ＋Ｉとなる。１１は
スイッチング素子１２がターンオンする際の初期値であ
る。スイッチング素子１２がオフすると、トランス１１
の各巻線の電圧は反転しダイオード２３は逆バイアスさ
れオフするとともに、主巻線３の電圧も反転しダイオー
ド２４が導通する。この時、主巻線３にかかる電圧Ｖと
、ダイオード２４を介して主巻線３を流れる電流ｉは、 Ｖ＝−Ｅ。
ｉ＝■２−Ｅｏ・ｔ／Ｌ
となる。工２はスイッチング素子１２がターンオフする
際の初期値である。スイッチング素子１２のオン期間を
Ｔｏ。、オフ期間をＴ。ＬＬとすると、１２−（Ｅｔ／
ｎ−Ｅ、）’ Ｔｏｎ／Ｌ＋ １１ ＋＝ Ｉ ＝
Ｅｏ・Ｔｏｔｔ／ Ｌ従って、 ＥＯ＝ （Ｔｏｎ／Ｔ）・Ｅ：／ｎ （Ｔ ＝ Ｔｏ。＋Ｔ、＋＋） となり、出力電圧検出回路１８からの出力信号を制御回
路２０が受け、スイッチング素子１２のオンオフ比を調
整することで直流出力電圧Ｅ０を制御することができる
のである。
際の初期値である。スイッチング素子１２のオン期間を
Ｔｏ。、オフ期間をＴ。ＬＬとすると、１２−（Ｅｔ／
ｎ−Ｅ、）’ Ｔｏｎ／Ｌ＋ １１ ＋＝ Ｉ ＝
Ｅｏ・Ｔｏｔｔ／ Ｌ従って、 ＥＯ＝ （Ｔｏｎ／Ｔ）・Ｅ：／ｎ （Ｔ ＝ Ｔｏ。＋Ｔ、＋＋） となり、出力電圧検出回路１８からの出力信号を制御回
路２０が受け、スイッチング素子１２のオンオフ比を調
整することで直流出力電圧Ｅ０を制御することができる
のである。
一方、主巻線３に流れる電流ｉは前述の式から、直線的
に増減することがわかるがその極値である１１とＩ２は
直流出力電流をＩｏとすると、■。＝（Ｉ＋＋Ｉ２）／
２ であり、この主巻線３を流れる電流ｌを検出することで
直流出力電圧工。を検出することができる。
に増減することがわかるがその極値である１１とＩ２は
直流出力電流をＩｏとすると、■。＝（Ｉ＋＋Ｉ２）／
２ であり、この主巻線３を流れる電流ｌを検出することで
直流出力電圧工。を検出することができる。
主巻線３の両端電圧は前述の式からもわかるように正負
に振れる矩形波電圧であるが、厳密には主巻線３の巻線
抵抗Ｒによる電圧降下Ｒ−１も加わる。これに対し補助
巻線４には前述の式で示される正負に振れる矩形波電圧
が誘起され、結局電流検出回路１９の入力端子１９１，
１９２にはＲ・ｉのみが印加されることになる。補助巻
線４にも巻線抵抗はあるが、はとんど電流が流れずその
電圧降下は無視できることは第２の実施例と同様である
。Ｒ−１を検出している出力電流検出回路１９からの出
力信号も制御回路２０は受けており、これにより負荷へ
の過電流保護を行うことができる。
に振れる矩形波電圧であるが、厳密には主巻線３の巻線
抵抗Ｒによる電圧降下Ｒ−１も加わる。これに対し補助
巻線４には前述の式で示される正負に振れる矩形波電圧
が誘起され、結局電流検出回路１９の入力端子１９１，
１９２にはＲ・ｉのみが印加されることになる。補助巻
線４にも巻線抵抗はあるが、はとんど電流が流れずその
電圧降下は無視できることは第２の実施例と同様である
。Ｒ−１を検出している出力電流検出回路１９からの出
力信号も制御回路２０は受けており、これにより負荷へ
の過電流保護を行うことができる。
以上のようにフォワード型スイッチング電源装置の主巻
線３に、主巻線３と同一磁路に同巻数の補助巻線４を設
けることにより、主巻線３に流れる電流即ち出力電流を
検出することができる。主巻線３と補助巻線４は密結合
であることが望ましいのは言うまでもない。
線３に、主巻線３と同一磁路に同巻数の補助巻線４を設
けることにより、主巻線３に流れる電流即ち出力電流を
検出することができる。主巻線３と補助巻線４は密結合
であることが望ましいのは言うまでもない。
発明の効果
以上のように本発明は、主巻線と前記主巻線と同一磁路
に巻き数の等しい補助巻線を有し、前記主巻線と前記補
助巻線を減極に接続し、その両端に検出回路を接続した
構成とすることにより、電流検出用の抵抗を用いること
なく、前記主巻線に流れる電流を効率良く検出すること
ができるすぐれたインダクタンス回路を実現できるもの
である。
に巻き数の等しい補助巻線を有し、前記主巻線と前記補
助巻線を減極に接続し、その両端に検出回路を接続した
構成とすることにより、電流検出用の抵抗を用いること
なく、前記主巻線に流れる電流を効率良く検出すること
ができるすぐれたインダクタンス回路を実現できるもの
である。
また、本発明は、スイッチング電源装置の直流出力電圧
を平滑するチョークコイルとしての主巻線や、フォワー
ド型スイッチング電源装置のチョークコイルとしての主
巻線に、電流の流れる主巻線と同一磁路に同巻数の補助
巻線を施し、各巻線を減極に接続し、各々の他端に電流
検出回路を接続した構成とすることにより、出力電流検
出用抵抗を用いることなく、出力電流を効率良く検出で
き、負荷への過電流保護を行うことのできるすぐれたス
イッチング電源装置を実現できるものである。
を平滑するチョークコイルとしての主巻線や、フォワー
ド型スイッチング電源装置のチョークコイルとしての主
巻線に、電流の流れる主巻線と同一磁路に同巻数の補助
巻線を施し、各巻線を減極に接続し、各々の他端に電流
検出回路を接続した構成とすることにより、出力電流検
出用抵抗を用いることなく、出力電流を効率良く検出で
き、負荷への過電流保護を行うことのできるすぐれたス
イッチング電源装置を実現できるものである。
第１図は本発明の第１の実施例におけるインダクタンス
回路の回路構成図、第２図は本発明の第２の実施例にお
けるスイッチング電源装置の回路構成図、第３図は本発
明の第３の実施例におけるスイッチング電源装置の回路
構成図、第４図は従来の電流検出機能を持ったインダク
タンス回路の回路構成図、第５図は従来のスイッチング
電源装置の回路構成図である。 １．２・・・・・・端子、３・・・・・・主巻線、４・
・・・・・補助巻線、５・・・・・・検出回路、６・・
・・・・端子。
回路の回路構成図、第２図は本発明の第２の実施例にお
けるスイッチング電源装置の回路構成図、第３図は本発
明の第３の実施例におけるスイッチング電源装置の回路
構成図、第４図は従来の電流検出機能を持ったインダク
タンス回路の回路構成図、第５図は従来のスイッチング
電源装置の回路構成図である。 １．２・・・・・・端子、３・・・・・・主巻線、４・
・・・・・補助巻線、５・・・・・・検出回路、６・・
・・・・端子。
Claims (3)
- （１）主巻線と前記主巻線と同一磁路に巻数の等しい補
助巻線を有し、前記主巻線と前記補助巻線を減極に接続
し、その両端に検出回路を接続したインダクタンス回路
。 - （２）入力直流電圧を所定のオンオフ比で駆動するスイ
ッチング素子により高周波交流電圧に変換し、トランス
又はコイルを介したのち再び整流平滑することにより出
力直流電圧を得るスイッチング電源装置において、前記
出力直流電圧を平滑するチョークコイルとしての主巻線
に、出力電流の流れる主巻線と同一磁路に同巻数の補助
巻線を施し、各巻線を減極に接続し、各々の他端に電流
検出回路を接続したスイッチング電源装置。 - （３）入力直流電圧を所定のオンオフ比で駆動するスイ
ッチング素子により高周波交流電圧に変換し、トランス
を介したのちダイオードとチョークコイルとしての主巻
線とコンデンサにより、再び整流平滑することにより出
力直流電圧を得るフォワード型スイッチング電源装置に
おいて、前記主巻線に電流の流れる主巻線と同一磁路に
同巻数の補助巻線を施し、各巻線を減極に接続し、各々
の他端に電流検出回路を接続したスイッチング電源装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31360089A JPH03178555A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | インダクタンス回路およびそれを用いたスイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31360089A JPH03178555A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | インダクタンス回路およびそれを用いたスイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178555A true JPH03178555A (ja) | 1991-08-02 |
Family
ID=18043267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31360089A Pending JPH03178555A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | インダクタンス回路およびそれを用いたスイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03178555A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590999A2 (en) * | 1992-10-01 | 1994-04-06 | Nemic-Lambda Kabushiki Kaisha | Switching power supply |
| JP2003021661A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Kikusui Electr0Nics Corp | 耐電圧試験装置 |
| WO2015136592A1 (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-17 | 富士電機株式会社 | 電流検出器及び電力変換装置 |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP31360089A patent/JPH03178555A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590999A2 (en) * | 1992-10-01 | 1994-04-06 | Nemic-Lambda Kabushiki Kaisha | Switching power supply |
| EP0590999A3 (en) * | 1992-10-01 | 1994-08-24 | Nemic Lambda Kk | Switching power supply |
| JP2003021661A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Kikusui Electr0Nics Corp | 耐電圧試験装置 |
| WO2015136592A1 (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-17 | 富士電機株式会社 | 電流検出器及び電力変換装置 |
| CN105531594A (zh) * | 2014-03-10 | 2016-04-27 | 富士电机株式会社 | 电流检测器和电力变换装置 |
| JPWO2015136592A1 (ja) * | 2014-03-10 | 2017-04-06 | 富士電機株式会社 | 電流検出器及び電力変換装置 |
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