(57)【要約】【課題】ＡＣケーブルに所定の規格を超える伝導ノイズの発生を防止し、これによって入力フィルタの小型・軽量化を図り、装置全体の小型・軽量化を実現することを可能にする。【解決手段】電源装置１０を、ＡＣケーブル２を介して商用電源などのＡＣ電圧が供給される入力フィルタ３と、力率改善回路としてのギャップレスコア型パワーインダクタ１４と、スイッチング電源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ５と、ＰＦＣ制御部６と、で構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源側のケーブルを介して供給される交流電圧のノイズを除去する入力フィルタと、この入力フィルタでのノイズ除去後の交流電圧を直流電圧に変換する力率改善用のインダクタと、このインダクタで変換された直流電圧を負荷電圧に変換するスイッチング電源とを有する電源装置において、
前記インダクタは、複数の割コアを当接状態とする際に、当接部分を通過する磁力線の数が所定値よりも多くなるように形成されたコアと、このコアに巻装された巻線と、を備えて成ることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
交流電源側のケーブルを介して供給される交流電圧のノイズを除去する入力フィルタと、この入力フィルタでのノイズ除去後の交流電圧を直流電圧に変換する力率改善用のインダクタと、このインダクタで変換された直流電圧を負荷電圧に変換するスイッチング電源とを有する電源装置において、
前記インダクタは、複数の割コアを当接する際に、当接部分に略ギャップが無くなるように形成されたコアと、このコアに巻装された巻線と、を備えて成ることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善用のパワーインダクタを用いた電源装置に関し、特にパワーインダクタの搭載によりＡＣケーブルに発生する伝導ノイズを抑制可能な、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すように電源装置１は、ＡＣ（交流）ケーブル２を介して商用電源などのＡＣ電圧が供給される入力フィルタ３と、力率改善回路としてのギャップ付コア型パワーインダクタ４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５と、ＰＦＣ（Power Factor Correction）制御部６とを備えて構成されている。
【０００３】
ギャップ付コア型パワーインダクタ４は、例えば図５に示すように、コ字形状の２つの割コア４ａ，４ｂの先端面をギャップＧ１が形成される状態に組み合わせたコア４ｃを用い、コア４ｃに巻線４ｄを巻装した構成となっている。そのギャップＧ１の間隔は、プラスチック等を挟んで調整され、このギャップ間隔に応じてインダクタンス値（例えば７５０μＨ）などが調整（設計）されている。なお、ギャップ付コア型パワーインダクタ４は一般的なインダクタであるが、この種のインダクタとして例えば特許文献１〜３に記載のものがある。
【０００４】
このような電源装置１は、ＡＣケーブル２を介して供給されるＡＣ電圧のノイズを入力フィルタ３で除去し、この除去後のＡＣ電圧をパワーインダクタ４で一旦高圧のＤＣ（直流）電圧に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５で所定の負荷電圧としてのＤＣ電圧に変換して出力する。また、パワーインダクタ４及びＤＣ／ＤＣコンバータ５でＤＣ電圧に変換する際、ＰＦＣ制御部６によって力率改善等のために図示せぬスイッチング素子のオン／オフ制御が行われる。これによって、ＡＣケーブル２を介して入力される例えば１００Ｖ〜２４０ＶのＡＣ電圧が、３８０ＶのＤＣ電圧に変換されて図示せぬ負荷装置へ出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３９８８５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３７２９号公報
【特許文献３】特開２００３−１９７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の電源装置１によれば、国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）のＣＩＳＰＲ２２規格に準拠して、ＡＣケーブル２側のノイズ測定を行った場合、ギャップ付コア型パワーインダクタ４が搭載されているため、図６に示すように、横軸のノイズ周波数１５０ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ付近で、縦軸のノイズ電圧（ｄＢμＶ）に示すように、ＣＩＳＰＲ２２規格をオーバする高振幅の伝導ノイズＮ１，Ｎ２が計測される。このような伝導ノイズＮ１，Ｎ２が発生した場合、ＣＩＳＰＲ２２規格をオーバしているため製品の出荷ができなくなる。
【０００７】
その伝導ノイズＮ１，Ｎ２の発生原因として、ギャップ付コア型パワーインダクタ４としての力率改善回路が例えば５０ＫＨｚの周波数で作動しているが、この作動周波数の３倍、５倍といった高調波ノイズ（伝導ノイズ）が発生してＡＣケーブル２に伝導することによる。更に説明すると、ギャップ付コア４ｃのギャップＧ１が効果として周波数依存性が高く、このため、歪みの高調波を考慮すると、高調波成分を強調する作用があり、この強調作用で高調波ノイズが発生することになる。
【０００８】
そこで、その伝導ノイズＮ１，Ｎ２の発生を抑制してＣＩＳＰＲ２２規格に適合させるためには、入力フィルタ３を例えば図７に符号３−１で示す直径１６ｍｍのサイズから、符号３−２で示す直径２２ｍｍのサイズにものに変更する大型化を図ったり、多段構成としたりしなければならない。この場合、入力フィルタ３が大型となると共に重量が増加するので、電源装置全体の重量が増加して大型となる問題があった。
【０００９】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、ＡＣケーブルに所定の規格を超える伝導ノイズの発生を防止し、これによって入力フィルタの小型・軽量化を図り、装置全体の小型・軽量化を実現することができる、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】
【００１０】
上記した課題を解決するために本発明は、交流電源側のケーブルを介して供給される交流電圧のノイズを除去する入力フィルタと、この入力フィルタでのノイズ除去後の交流電圧を直流電圧に変換する力率改善用のインダクタと、このインダクタで変換された直流電圧を負荷電圧に変換するスイッチング電源とを有する電源装置において、前記インダクタは、複数の割コアを当接状態とする際に、当接部分を通過する磁力線の数が所定値よりも多くなるように形成されたコアと、このコアに巻装された巻線と、を備えて成ることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、交流電源側のケーブルを介して供給される交流電圧のノイズを除去する入力フィルタと、この入力フィルタでのノイズ除去後の交流電圧を直流電圧に変換する力率改善用のインダクタと、このインダクタで変換された直流電圧を負荷電圧に変換するスイッチング電源とを有する電源装置において、前記インダクタは、複数の割コアを当接する際に、当接部分に略ギャップが無くなるように形成されたコアと、このコアに巻装された巻線と、を備えて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＡＣケーブルに所定の規格を超える伝導ノイズの発生を防止し、これによって入力フィルタの小型・軽量化を図り、装置全体の小型・軽量化を実現することができる電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る電源装置のギャップレスコア型パワーインダクタの構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る電源装置のＡＣケーブルの伝導ノイズ発生状況を示す図である。
【図４】従来の電源装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の電源装置のギャップレスコア型パワーインダクタの構成を示す図である。
【図６】従来の電源装置のＡＣケーブルの伝導ノイズ発生状況を示す図である。
【図７】入力フィルタの小型、大型のサイズを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための実施の形態（以下、単に本実施形態という）について詳細に説明する。但し、本明細書の全図において同一部分には同一符号を付す。
（実施形態の構成）
図１は、本実施形態に係る電源装置１０の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電源装置１０は、ＡＣケーブル２を介して商用電源などのＡＣ電圧が供給される入力フィルタ３と、力率改善回路としてのギャップレスコア型パワーインダクタ１４と、スイッチング電源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ５と、ＰＦＣ制御部６とを備えて構成されている。
【００１５】
ギャップレスコア型パワーインダクタ１４は、図２に示すように、コ字形状の２つの割コア１４ａ，１４ｂの先端面を矢印Ｙ１で指示するように当接して組み合わせたコア１４ｃを用い、コア１４ｃに巻線１４ｄを巻装した構成となっている。矢印Ｙ１で指示する当接部分は、完全に当接しているか、又は、見た目には当接状態となっているが僅かなギャップがある状態となっていればよい。この場合のインダクタタンス値は巻線１４ｄの巻数で行われている。
（実施形態の動作）
以下、図１に示す本実施形態に係る電源装置１０の動作について説明する。このような電源装置１０は、ＡＣケーブル２を介して供給されるＡＣ電圧のノイズを入力フィルタ３で除去し、この除去後のＡＣ電圧をパワーインダクタ１４で一旦高圧のＤＣ電圧に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５で所定の負荷電圧としてのＤＣ電圧に変換して出力する。パワーインダクタ１４及びＤＣ／ＤＣコンバータ５でＤＣ電圧に変換する際、ＰＦＣ制御部６によって力率改善等のために図示せぬスイッチング素子のオン／オフ制御が行われる。これによって、ＡＣケーブル２を介して入力される例えば１００Ｖ〜２４０ＶのＡＣ電圧が、３８０ＶのＤＣ電圧に変換されて図示せぬ負荷装置へ出力される。
【００１６】
この電源装置１０において、ＣＩＳＰＲ２２規格に準拠して、ＡＣケーブル２側のノイズ測定を行ったが、図３に符号Ｎ３で示すように、横軸のノイズ周波数１５０ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ付近で縦軸のノイズ電圧（ｄＢμＶ）において、図６に示した従来のような、ＩＳＰＲ２２規格をオーバする伝導ノイズは発生していない。
【００１７】
この理由について説明する。従来のギャップ付コア型パワーインダクタ４では、ギャップ箇所に磁性体がないので磁力線が絞られて磁力が高くなり（磁力線が通り難くなり）高周波ノイズ（伝導ノイズ）発生の原因を作っていた。更に説明すると、ギャップ箇所で磁力線が漏れて通過する本数が減少し、外部へ漏れる磁力線が増加するため、高調波ノイズが発生していた。
【００１８】
これに対してギャップレスコア型パワーインダクタ１４では、矢印Ｙ１で指示する割コア１４ａ，１４ｂの当接位置にギャップが無い、または、ほとんど無いので、その当接部分を通過する磁力線が多くなり、これによってギャップ付コアに比べて高調波成分が強調されなくなり、高調波ノイズが発生しなくなる。このため図３に示すようにＣＩＳＰＲ２２規格をオーバする伝導ノイズは発生しない。なお、その当接部分を通過する磁力線の数は、高調波ノイズが発生しなくなるような値（所定値）よりも多くなるように設定される。
（実施形態の効果）
以上説明のように本実施形態に係る電源装置１０によれば、力率改善回路としてギャップレスコア型パワーインダクタ１４を用いた。このギャップレスコア型パワーインダクタ１４は、割コア１４ａ，１４ｂの当接位置にギャップがなく当接部分を通過する磁力線が多くなり、これによって従来のギャップ付コアに比べて高調波成分が強調されなくなり、高調波ノイズ（伝導ノイズ）が発生しなくなる。従って、従来のように入力フィルタ３を大型化したり、多段構成としたりしなくてもよくなるので、入力フィルタ３が小型・軽量となり、電源装置１０全体を小型・軽量化することができる。
【００１９】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明の技術的範囲予測は上記実施形態に記載の範囲予測には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲予測に含まれ得ることが、特許請求の範囲予測の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００２０】
２‥ＡＣケーブル、３‥入力フィルタ、５‥ＤＣ／ＤＣコンバータ、６‥ＰＦＣ制御部、１０・・電源装置、１４‥ギャップレスコア型パワーインダクタ、１４ａ，１４ｂ‥割コア、１４ｃ‥コア、１４ｄ‥巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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