(57)【要約】【課題】  巻線の使用効率を上げながらも低コスト化を図ることができる共振型電源装置を提供する。【解決手段】  共振型電源装置は、交流電源から供給される交流電力を入力するトランス１０と、このトランス１０の二次側巻線１０ａの一端に接続されたコンデンサ１１と、二次側巻線１０ａの他端に接続された第１のダイオード１２を含む直列接続された複数のダイオード１２，１４の間にコイル１３を直列に接続して構成される半波倍電圧整流回路とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交流電力を入力するトランスと、
前記トランスの二次側巻線の一端に接続されたコンデンサと、
前記二次側巻線の他端に接続された第１のダイオードを含む直列接続された複数のダイオードの間にコイルを直列に接続して構成される半波倍電圧整流回路とを備えることを特徴とする共振型電源装置。
【請求項２】
前記半波倍電圧整流回路は、前記二次側巻線の他端にアノード電極が接続された前記第１のダイオードと、前記第１のダイオードのカソード電極に一端が接続された前記コイルと、前記コイルの他端にアノード電極が接続された第２のダイオードとから構成され、
前記コンデンサの一端は、前記コイルと前記第２のダイオードとの間に接続されていることを特徴とする請求項１記載の共振型電源装置。
【請求項３】
前記半波倍電圧整流回路は、前記二次側巻線の他端にカソード電極が接続された前記第１のダイオードと、前記第１のダイオードのアノード電極に一端が接続された前記コイルと、前記コイルの他端にカソード電極が接続された第２のダイオードとから構成され、
前記コンデンサの一端は、前記コイルと前記第２のダイオードとの間に接続されていることを特徴とする請求項１記載の共振型電源装置。
【請求項４】
請求項２及び３において、二次側巻線の他端に接続されるコイルと第１のダイオードの順番を入れ替えた請求項１記載の共振型電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振型電源装置に関し、特に、トランス二次側電流の整流方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電源の電力変換効率を向上させるとともに、発生するノイズを低減するために、共振型電源装置が開発されている。共振型電源装置は、通常のスイッチング型電源装置のように、電流波形及び電圧波形ともに方形波又は三角波に近いスイッチング動作を行うのではなく、いずれか又は両方の波形をコイルやコンデンサを用いて共振させ、正弦波状の動作を行うことにより、過渡損失をほぼ０とするものである。これにより、共振型電源装置は、単位時間あたりの電流変化率が小さくなり、ノイズの発生量を低減することができ、トランジスタの損失の低減も図ることができる。
【０００３】
このような共振型電源装置においては、トランス二次側電流を整流するために、主に以下のような方法が用いられている。
【０００４】
まず、第１の方法としては、図２(ａ)又は図２(ｂ)に示すように、センタータップ付きのトランス１００の二次側に、２つの巻線１０１，１０２を設け、これら巻線１０１，１０２を、２つのダイオード１０３，１０４を用いてそれぞれ逆位相のタイミングで整流するセンタータップ両波整流と称されるものである。このセンタータップ両波整流は、半波整流で利用しなかった交流における残りの半サイクルも整流するものである。このセンタータップ両波整流において、出力リップルは、電源周波数の２倍となり、ダイオード１０３，１０４の逆耐電圧は、トランス１００の二次側交流電圧の３倍以上必要となる。なお、図２(ａ)には、コンデンサ入力型のセンタータップ両波整流回路を示し、図２(ｂ)には、チョーク入力型のセンタータップ両波整流回路を示している。（例えば特許文献１図１０参照）
【０００５】
また、第２の方法としては、図３(ａ)又は図３(ｂ)に示すように、トランス１５０の二次側に、１つの巻線１５１を設け、この巻線１５１を、ダイオードブリッジ１５２を用いて整流するブリッジ整流と称されるものである。このブリッジ整流において、出力リップルは、電源周波数の２倍となり、ダイオードブリッジ１５２を構成するダイオードの逆耐電圧は、トランス１５０の二次側交流電圧の１．５倍以上必要となる。なお、図３(ａ)には、コンデンサ入力型のブリッジ整流回路を示し、図３(ｂ)には、チョーク入力型のブリッジ整流回路を示している。
【特許文献１】特開平０８−１８６９８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した第１の方法においては、２つの巻線１０１，１０２と２つのダイオード１０３，１０４とを用いることから、巻線の使用効率が悪いという問題があった。
【０００７】
また、上述した第２の方法においては、１つの巻線１５１とダイオードブリッジ１５２を構成する４つのダイオードとを用いることから、巻線の使用効率は略１００％となるものの、多数のダイオードを必要とすることによる高コスト化を招来するという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、巻線の使用効率を上げながらも低コスト化を図ることができる共振型電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するために、本発明に係る共振型電源装置は、交流電源から供給される交流電力を入力するトランスと、前記トランスの二次側巻線の一端に接続されたコンデンサと、前記二次側巻線の他端に接続された第１のダイオードを含む直列接続された複数のダイオードの間にコイルを直列に接続して構成される半波倍電圧整流回路とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このような本発明に係る共振型電源装置においては、直列に接続された複数のダイオードの間にコイルを直列に接続して構成される半波倍電圧整流回路によって半波倍電圧整流を行う。したがって、本発明に係る共振型電源装置においては、１つの二次側巻線と、直列に接続されたダイオードとを用いるのみで、トランス二次側電流を整流することができる。
【００１１】
具体的には、前記半波倍電圧整流回路は、前記二次側巻線の他端にアノード電極が接続された前記第１のダイオードと、前記第１のダイオードのカソード電極に一端が接続された前記コイルと、前記コイルの他端にアノード電極が接続された第２のダイオードとから構成された半波２倍電圧整流回路とするのが望ましい。この場合、前記コンデンサの正極は、前記コイルと前記第２のダイオードとの間に接続される。これにより、本発明に係る共振型電源装置においては、１つの二次側巻線と、直列に接続された２つのダイオードとを用いるのみで、トランス二次側電流を整流することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トランスの二次側に、１つの巻線を設けるのみでよいことから、巻線の使用効率を向上させることができ、さらに、直列に接続されたダイオードを設けるのみでよいことから、低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
この共振型電源装置は、図１に示すように、図示しない交流電源から供給される交流電力を入力するトランス１０の二次側巻線１０ａの一端に、コンデンサ１１が接続されて構成される。また、トランス１０の二次側巻線１０ａの他端には、第１のダイオード１２のアノード電極が接続される。さらに、この第１のダイオード１２のカソード電極には、コイル１３の一端が直列に接続され、このコイルの他端には、第２のダイオード１４のアノード電極が直列に接続される。さらにまた、コンデンサ１１の正極は、コイル１３と第２のダイオード１４との間に接続される。また、第２のダイオード１４のカソード電極には、コンデンサ１５の正極が接続され、このコンデンサ１５の負極は、第１のダイオード１２のアノード電極に接続されている。
【００１５】
すなわち、この共振型電源装置は、直列に接続されたダイオード１２，１４の間にコイル１３を直列に接続して構成される半波倍電圧整流回路により、半波倍電圧整流を行うものとして構成される。
【００１６】
ここで、高圧の微弱電流を必要とする回路には、複数のダイオードを直列に接続した多段倍電圧回路が用いられることがある。しかしながら、共振型電源装置においては、比較的大きな電流を必要とすることから、この概念とは異なる。このような半波倍電圧整流を行う共振型電源装置においては、出力リップルを電源周波数と同じにすることができる。
【００１７】
このように、共振型電源装置においては、トランス１０の二次側に、１つの巻線１０ａ
を設けるのみでよいことから、巻線の使用効率を向上させることができる。したがって、共振型電源装置においては、二次側巻線１０ａとして太い線材を用いることができ、その抵抗値を下げて発熱や損失を低減することができる。また、共振型電源装置においては、２つのダイオード１２，１４を設けるのみでよいことから、低コスト化を図ることができる。
【００１８】
さらに、共振型電源装置においては、追加したコンデンサ１１として、小型且つ小容量のものを用いることにより、安価でありながら、エネルギを電圧として蓄積することができる。
【００１９】
さらにまた、共振型電源装置においては、倍電圧整流方式を用いることから、出力電圧Ｖが一定である場合には、相対的にトランス１０の二次側交流電圧の１／２倍となり、電流は変化させずに巻線数を少なくすることができる。
【００２０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態では、２つのダイオード１２，１４を用いた半波２倍電圧整流を行うものとして説明したが、本発明は、直列に接続された複数のダイオードを用いることにより、半波３倍電圧や半波４倍電圧等、任意の半波倍電圧整流を行うものに適用することができる。
【００２１】
また、本発明は、上述した実施の形態において、第１のダイオードとコイルの接続の順番を入れ替えた構成にしても、あるいは第１及び第２のダイオードをトランジスタ等の他のスイッチ手段に置き換えても同様の効果が得られる。
【００２２】
また、本発明の第１及び第２のダイオードのアノード電極、カソード電極を入れ替えることによって、負電圧生成の回路構成となる。
【００２３】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態として示す共振型電源装置の回路構成を示す図である。
【図２】(ａ)従来のコンデンサ入力型のセンタータップ両波整流回路を示す図である。  (ｂ)従来のチョーク入力型のセンタータップ両波整流回路を示す図である。
【図３】(ａ)従来のコンデンサ入力型のブリッジ整流回路を示す図である。  (ｂ)従来のチョーク入力型のブリッジ整流回路を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  トランス、１０ａ  二次側巻線、１１，１５  コンデンサ、１２，１４  ダイオード、１３  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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