絶縁型スイッチング電源
【課題】絶縁型スイッチング電源の低コスト化および小型化を実現すること。
【解決手段】絶縁型スイッチング電源１は、スナバ回路１０を備える。このスナバ回路１０は、キャパシタＣｘと、キャパシタＣｘに直列接続された抵抗Ｒｘと、を備える。スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【解決手段】絶縁型スイッチング電源１は、スナバ回路１０を備える。このスナバ回路１０は、キャパシタＣｘと、キャパシタＣｘに直列接続された抵抗Ｒｘと、を備える。スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁型スイッチング電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トランスにより１次側と２次側とが絶縁された絶縁型スイッチング電源がある（例えば、特許文献１参照）。以降では、１次側の回路を１次側回路と呼び、２次側の回路を２次側回路と呼ぶこととする。
【０００３】
［絶縁型スイッチング電源１００の構成］
図７は、従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００の２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１００は、トランスＴと、インダクタＬと、キャパシタＣと、ダイオードＤａ、Ｄｂと、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂと、を備え、負荷Ｌｏａｄに直流電力を供給する。
【０００４】
トランスＴは、１次巻線Ｔ１と、直列接続された第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３と、を備える。第１の２次巻線Ｔ２の一端には、ダイオードＤａのカソードが接続され、第２の２次巻線Ｔ３の他端には、ダイオードＤｂのカソードが接続される。ダイオードＤａのアノードと、ダイオードＤｂのアノードとには、負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。第１の２次巻線Ｔ２の他端と、第２の２次巻線Ｔ３の一端とには、インダクタＬを介して負荷Ｌｏａｄの一端が接続されるとともに、インダクタＬおよびキャパシタＣを介して負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。
【０００５】
スナバ回路１１０ａは、ダイオードＤａに並列接続される。具体的には、スナバ回路１１０ａは、キャパシタＣａと、キャパシタＣａに直列接続された抵抗Ｒａと、を備えており、ダイオードＤａのアノードとカソードとは、キャパシタＣａおよび抵抗Ｒａを介して接続される。
【０００６】
スナバ回路１１０ｂは、ダイオードＤｂに並列接続される。具体的には、スナバ回路１１０ｂは、キャパシタＣｂと、キャパシタＣｂに直列接続された抵抗Ｒｂと、を備えており、ダイオードＤｂのアノードとカソードとは、キャパシタＣｂおよび抵抗Ｒｂを介して接続される。
【０００７】
［絶縁型スイッチング電源１００の動作］
以上の構成を備える絶縁型スイッチング電源１００は、図示しない制御部により１次巻線Ｔ１の両端電圧を制御することで、第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に起電力を発生させる。これら第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力は、ダイオードＤａ、Ｄｂで整流され、インダクタＬおよびキャパシタＣで平滑された後、負荷Ｌｏａｄに供給される。
【０００８】
また、２次側回路に発生する電圧サージは、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂにより低減される。
【０００９】
［絶縁型スイッチング電源２００の構成］
図８は、従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００の２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源２００は、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００とは、ダイオードＤａ、Ｄｂの代わりにダイオードＤ１〜Ｄ４を備える点と、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂの代わりにスナバ回路２１１〜２１４を備える点と、が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源２００において、絶縁型スイッチング電源１００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１０】
ダイオードＤ１のアノードと、ダイオードＤ２のカソードとには、第１の２次巻線Ｔ２の一端が接続される。ダイオードＤ３のアノードと、ダイオードＤ４のカソードとには、第２の２次巻線Ｔ３の他端が接続される。ダイオードＤ２のアノードと、ダイオードＤ４のアノードとには、負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。ダイオードＤ１のカソードと、ダイオードＤ３のカソードとには、インダクタＬを介して負荷Ｌｏａｄの一端が接続されるとともに、インダクタＬおよびキャパシタＣを介して負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。
【００１１】
スナバ回路２１１〜２１４のそれぞれは、ダイオードＤ１〜Ｄ４のそれぞれに並列接続される。具体的には、スナバ回路２１１は、キャパシタＣ１と、キャパシタＣ１に直列接続された抵抗Ｒ１と、を備えており、ダイオードＤ１のアノードとカソードとは、キャパシタＣ１および抵抗Ｒ１を介して接続される。スナバ回路２１２〜２１４のそれぞれについても、スナバ回路２１１と同様の構成である。
【００１２】
［絶縁型スイッチング電源２００の動作］
以上の構成を備える絶縁型スイッチング電源２００は、図示しない制御部により１次巻線Ｔ１の両端電圧を制御することで、第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に起電力を発生させる。これら第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力は、ダイオードＤ１〜Ｄ４で整流され、インダクタＬおよびキャパシタＣで平滑された後、負荷Ｌｏａｄに供給される。
【００１３】
また、２次側回路に発生する電圧サージは、スナバ回路２１１〜２１４により低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−３２８６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
絶縁型スイッチング電源１００、２００のような従来の絶縁型スイッチング電源では、低コスト化および小型化が要請されていた。
【００１６】
上述の課題に鑑み、本発明は、絶縁型スイッチング電源の低コスト化および小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、上述の目的を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、スナバ回路および整流素子を介して、第１の２次巻線の一端と他端とを接続するとともに、第２の２次巻線の一端と他端とを接続すると、２次側回路に発生する電圧サージを低減できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１８】
（１） 本発明は、トランス（例えば、図１のトランスＴに相当）を有する絶縁型スイッチング電源であって、前記トランスの２次巻線に生じた電圧を整流する整流素子（例えば、図１のダイオードＤａ、Ｄｂに相当）と、キャパシタ（例えば、図１のキャパシタＣｘに相当）を含んで構成されるスナバ回路（例えば、図１のスナバ回路１０に相当）と、を備え、前記トランスの２次巻線は、第１の２次巻線（例えば、図１の第１の２次巻線Ｔ２に相当）と、当該第１の２次巻線の他端に一端が接続された第２の２次巻線（例えば、図１の第２の２次巻線Ｔ３に相当）と、を備え、前記スナバ回路および前記整流素子を介して、前記第１の２次巻線の一端と他端とが接続されるとともに、前記第２の２次巻線の一端と他端とが接続されることを特徴とする絶縁型スイッチング電源を提案している。
【００１９】
この発明によれば、スナバ回路および整流素子を介して、第１の２次巻線の一端と他端とを接続するとともに、第２の２次巻線の一端と他端とを接続したので、２次側回路に発生する電圧サージを低減することができる。このため、従来の絶縁型スイッチング電源と比べて、スナバ回路の数を減らすことができるので、部品点数を削減することができ、低コスト化および小型化を実現することができる。
【００２０】
ここで、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００では、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂのそれぞれは、第１の２次巻線Ｔ２と第２の２次巻線Ｔ３とを直列接続したものの両端に接続されている。このため、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂには、それぞれ、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００２１】
また、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００においても、絶縁型スイッチング電源１００と同様に、スナバ回路２１１〜２１４のそれぞれには、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００２２】
これに対して、（１）の絶縁型スイッチング電源では、スナバ回路は、第１の２次巻線と整流素子とを直列接続したものの両端に接続されるとともに、第２の２次巻線と整流素子とを直列接続したものの両端に接続される。このため、（１）の絶縁型スイッチング電源では、絶縁型スイッチング電源１００や絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路に印加される電圧を半分に低減することができる。したがって、（１）の絶縁型スイッチング電源では、絶縁型スイッチング電源１００や絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路が備えるキャパシタおよび抵抗を、耐圧の低い素子で構成することができるので、さらなる低コスト化および小型化を実現することができるとともに、スナバ回路における損失を低減することができる。
【００２３】
（２） 本発明は、（１）の絶縁型スイッチング電源について、前記スナバ回路は、前記キャパシタに直列接続された抵抗（例えば、図１の抵抗Ｒｘに相当）を含んで構成されることを特徴とする絶縁型スイッチング電源を提案している。
【００２４】
この発明によれば、スナバ回路に、キャパシタに直列接続された抵抗を設けた。このため、スナバ回路に抵抗を設けていない場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【００２５】
（３） 本発明は、（１）または（２）の絶縁型スイッチング電源について、前記スナバ回路と前記整流素子と前記第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、前記スナバ回路と前記整流素子と前記第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とには、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子は含まれないことを特徴とする絶縁型スイッチング電源を提案している。
【００２６】
ここで、本発明者らは、スナバ回路と整流素子と第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、スナバ回路と整流素子と第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とに、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子が存在していない方が、存在している場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減できることを見出した。
【００２７】
そこで、この発明によれば、スナバ回路と整流素子と第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、スナバ回路と整流素子と第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とに、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子を含めないこととした。このため、上述の２つの閉回路が上述のインダクタンス成分を有する素子を含んでいる場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、絶縁型スイッチング電源の低コスト化および小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図７】従来例に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図８】従来例に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００３１】
＜第１実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１の構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１の２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１は、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００とは、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂの代わりにスナバ回路１０を備える点が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１において、絶縁型スイッチング電源１００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
スナバ回路１０は、キャパシタＣｘと、キャパシタＣｘに直列接続された抵抗Ｒｘと、を備えており、スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。具体的には、抵抗Ｒｘの一端には、第１の２次巻線Ｔ２の他端と、第２の２次巻線Ｔ３の一端と、が接続される。抵抗Ｒｘの他端には、キャパシタＣｘの一方の電極が接続され、キャパシタＣｘの他方の電極には、ダイオードＤａのアノードと、ダイオードＤｂのアノードと、が接続される。
【００３３】
［絶縁型スイッチング電源１の動作］
以上の構成を備える絶縁型スイッチング電源１は、図示しない制御部により１次巻線Ｔ１の両端電圧を制御することで、第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に起電力を発生させる。これら第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力は、ダイオードＤａ、Ｄｂで整流され、インダクタＬおよびキャパシタＣで平滑された後、負荷Ｌｏａｄに供給される。
【００３４】
また、２次側回路に発生する電圧サージは、スナバ回路１０により低減される。
【００３５】
以上の絶縁型スイッチング電源１によれば、以下の効果を奏することができる。
【００３６】
絶縁型スイッチング電源１では、スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１は、２次側回路に発生する電圧サージを低減することができる。したがって、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００と比べて、スナバ回路の数を１つ減少させることができるので、部品点数を削減することができ、低コスト化および小型化を実現することができる。
【００３７】
ここで、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００では、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂのそれぞれは、第１の２次巻線Ｔ２と第２の２次巻線Ｔ３とを直列接続したものの両端に接続されている。このため、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂには、それぞれ、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００３８】
これに対して、絶縁型スイッチング電源１では、スナバ回路１０は、第１の２次巻線Ｔ２とダイオードＤａとを直列接続したものの両端に接続されるとともに、第２の２次巻線Ｔ３とダイオードＤｂとを直列接続したものの両端に接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１では、絶縁型スイッチング電源１００と比べて、スナバ回路に印加される電圧を半分に低減することができる。したがって、絶縁型スイッチング電源１では、絶縁型スイッチング電源１００と比べて、スナバ回路が備えるキャパシタおよび抵抗を、耐圧の低い素子で構成することができるので、さらなる低コスト化および小型化を実現することができるとともに、スナバ回路における損失を低減することができる。
【００３９】
また、絶縁型スイッチング電源１は、スナバ回路１０に、キャパシタＣｘだけでなく抵抗Ｒｘも設けている。このため、スナバ回路１０に抵抗Ｒｘが設けられていない場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ａの構成］
図２は、本発明の第２実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ａの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ａは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１とは、スナバ回路１０の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ａにおいて、絶縁型スイッチング電源１と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤａとを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤｂとを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００４２】
すなわち、絶縁型スイッチング電源１Ａでは、絶縁型スイッチング電源１と比べて、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端との間と、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端との間とに、キャパシタＣが追加されている。
【００４３】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ａによれば、絶縁型スイッチング電源１が奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
＜第３実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｂの構成］
図３は、本発明の第３実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｂの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｂは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１とは、インダクタＬと、キャパシタＣと、ダイオードＤａ、Ｄｂと、スナバ回路１０と、の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｂにおいて、絶縁型スイッチング電源１と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
第１の２次巻線Ｔ２の一端には、ダイオードＤａのアノードが接続され、第２の２次巻線Ｔ３の他端には、ダイオードＤｂのアノードが接続される。ダイオードＤａのカソードと、ダイオードＤｂのカソードとには、インダクタＬを介して負荷Ｌｏａｄの一端が接続されるとともに、インダクタＬおよびキャパシタＣを介して負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。第１の２次巻線Ｔ２の他端と、第２の２次巻線Ｔ３の一端とには、負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。
【００４６】
スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００４７】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｂによれば、絶縁型スイッチング電源１が奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
＜第４実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｃの構成］
図４は、本発明の第４実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｃの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｃは、図３に示した本発明の第３実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｂとは、スナバ回路１０の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｃにおいて、絶縁型スイッチング電源１Ｂと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
スナバ回路１０とダイオードＤａとキャパシタＣとを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０とダイオードＤｂとキャパシタＣとを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００５０】
すなわち、絶縁型スイッチング電源１Ｃでは、絶縁型スイッチング電源１Ｂと比べて、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端との間と、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端との間とに、キャパシタＣが追加されている。
【００５１】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｃによれば、絶縁型スイッチング電源１Ｂが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
＜第５実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｄの構成］
図５は、本発明の第５実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｄの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｄは、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００とは、スナバ回路２１１〜２１４の代わりにスナバ回路１０を備える点が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｄにおいて、絶縁型スイッチング電源２００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
スナバ回路１０およびダイオードＤ２を介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤ４を介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００５４】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｄによれば、以下の効果を奏することができる。
【００５５】
絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、スナバ回路１０およびダイオードＤ２を介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤ４を介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１Ｄは、２次側回路に発生する電圧サージを低減することができる。したがって、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路の数を３つ減少させることができるので、部品点数を削減することができ、低コスト化および小型化を実現することができる。
【００５６】
ここで、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００では、スナバ回路２１１〜２１４のそれぞれは、第１の２次巻線Ｔ２と第２の２次巻線Ｔ３とを直列接続したものの両端に接続されている。このため、スナバ回路２１１〜２１４には、それぞれ、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００５７】
これに対して、絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、スナバ回路１０は、第１の２次巻線Ｔ２とダイオードＤ２とを直列接続したものの両端に接続されるとともに、第２の２次巻線Ｔ３とダイオードＤ４とを直列接続したものの両端に接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路に印加される電圧を半分に低減することができる。したがって、絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路が備えるキャパシタおよび抵抗を、耐圧の低い素子で構成することができるので、さらなる低コスト化および小型化を実現することができるとともに、スナバ回路における損失を低減することができる。
【００５８】
また、絶縁型スイッチング電源１Ｄは、スナバ回路１０に、キャパシタＣｘだけでなく抵抗Ｒｘも設けている。このため、スナバ回路１０に抵抗Ｒｘが設けられていない場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【００５９】
＜第６実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｅの構成］
図６は、本発明の第６実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｅの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｅは、図５に示した本発明の第５実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｄとは、スナバ回路１０の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｅにおいて、絶縁型スイッチング電源１Ｄと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤ２とを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤ４とを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００６１】
すなわち、絶縁型スイッチング電源１Ｅでは、絶縁型スイッチング電源１Ｄと比べて、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端の間と、第２の２次巻線の一端と他端との間とに、キャパシタＣが追加されている。
【００６２】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｅによれば、絶縁型スイッチング電源１Ｄが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００６３】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００６４】
例えば、上述の各実施形態では、整流素子としてダイオードを用いたが、これに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴやＢＪＴといったスイッチ素子を用いてもよい。
【００６５】
また、上述の第１実施形態および上述の第３実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤａと、第１の２次巻線Ｔ２と、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤｂと、第２の２次巻線Ｔ３と、で閉回路を構成した。また、上述の第５実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ２と、第１の２次巻線Ｔ２と、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ４と、第２の２次巻線Ｔ３と、で閉回路を構成した。また、上述の第２実施形態および上述の第４実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤａと、第１の２次巻線Ｔ２と、キャパシタＣと、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤｂと、第２の２次巻線Ｔ３と、キャパシタＣと、で閉回路を構成した。また、上述の第６実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ２と、第１の２次巻線Ｔ２と、キャパシタＣと、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ４と、第２の２次巻線Ｔ３と、キャパシタＣと、で閉回路を構成した。しかしこれに限らず、例えば、上述の各閉回路に、容量成分を有する素子や、抵抗成分を有する素子を含めてもよい。ただし、２次側回路に発生する電圧サージを効率的に低減するために、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子は、含めないことが好ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１００、２００；絶縁型スイッチング電源
１０、１１０ａ、１１０ｂ、２１１、２１２、２１３、２１４；スナバ回路
Ｃ、Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｘ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４；キャパシタ
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４；ダイオード
Ｌ；インダクタ
Ｌｏａｄ；負荷
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｘ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４；抵抗
Ｔ；トランス
Ｔ１；１次巻線
Ｔ２；第１の２次巻線
Ｔ３；第２の２次巻線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁型スイッチング電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トランスにより１次側と２次側とが絶縁された絶縁型スイッチング電源がある（例えば、特許文献１参照）。以降では、１次側の回路を１次側回路と呼び、２次側の回路を２次側回路と呼ぶこととする。
【０００３】
［絶縁型スイッチング電源１００の構成］
図７は、従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００の２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１００は、トランスＴと、インダクタＬと、キャパシタＣと、ダイオードＤａ、Ｄｂと、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂと、を備え、負荷Ｌｏａｄに直流電力を供給する。
【０００４】
トランスＴは、１次巻線Ｔ１と、直列接続された第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３と、を備える。第１の２次巻線Ｔ２の一端には、ダイオードＤａのカソードが接続され、第２の２次巻線Ｔ３の他端には、ダイオードＤｂのカソードが接続される。ダイオードＤａのアノードと、ダイオードＤｂのアノードとには、負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。第１の２次巻線Ｔ２の他端と、第２の２次巻線Ｔ３の一端とには、インダクタＬを介して負荷Ｌｏａｄの一端が接続されるとともに、インダクタＬおよびキャパシタＣを介して負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。
【０００５】
スナバ回路１１０ａは、ダイオードＤａに並列接続される。具体的には、スナバ回路１１０ａは、キャパシタＣａと、キャパシタＣａに直列接続された抵抗Ｒａと、を備えており、ダイオードＤａのアノードとカソードとは、キャパシタＣａおよび抵抗Ｒａを介して接続される。
【０００６】
スナバ回路１１０ｂは、ダイオードＤｂに並列接続される。具体的には、スナバ回路１１０ｂは、キャパシタＣｂと、キャパシタＣｂに直列接続された抵抗Ｒｂと、を備えており、ダイオードＤｂのアノードとカソードとは、キャパシタＣｂおよび抵抗Ｒｂを介して接続される。
【０００７】
［絶縁型スイッチング電源１００の動作］
以上の構成を備える絶縁型スイッチング電源１００は、図示しない制御部により１次巻線Ｔ１の両端電圧を制御することで、第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に起電力を発生させる。これら第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力は、ダイオードＤａ、Ｄｂで整流され、インダクタＬおよびキャパシタＣで平滑された後、負荷Ｌｏａｄに供給される。
【０００８】
また、２次側回路に発生する電圧サージは、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂにより低減される。
【０００９】
［絶縁型スイッチング電源２００の構成］
図８は、従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００の２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源２００は、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００とは、ダイオードＤａ、Ｄｂの代わりにダイオードＤ１〜Ｄ４を備える点と、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂの代わりにスナバ回路２１１〜２１４を備える点と、が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源２００において、絶縁型スイッチング電源１００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１０】
ダイオードＤ１のアノードと、ダイオードＤ２のカソードとには、第１の２次巻線Ｔ２の一端が接続される。ダイオードＤ３のアノードと、ダイオードＤ４のカソードとには、第２の２次巻線Ｔ３の他端が接続される。ダイオードＤ２のアノードと、ダイオードＤ４のアノードとには、負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。ダイオードＤ１のカソードと、ダイオードＤ３のカソードとには、インダクタＬを介して負荷Ｌｏａｄの一端が接続されるとともに、インダクタＬおよびキャパシタＣを介して負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。
【００１１】
スナバ回路２１１〜２１４のそれぞれは、ダイオードＤ１〜Ｄ４のそれぞれに並列接続される。具体的には、スナバ回路２１１は、キャパシタＣ１と、キャパシタＣ１に直列接続された抵抗Ｒ１と、を備えており、ダイオードＤ１のアノードとカソードとは、キャパシタＣ１および抵抗Ｒ１を介して接続される。スナバ回路２１２〜２１４のそれぞれについても、スナバ回路２１１と同様の構成である。
【００１２】
［絶縁型スイッチング電源２００の動作］
以上の構成を備える絶縁型スイッチング電源２００は、図示しない制御部により１次巻線Ｔ１の両端電圧を制御することで、第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に起電力を発生させる。これら第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力は、ダイオードＤ１〜Ｄ４で整流され、インダクタＬおよびキャパシタＣで平滑された後、負荷Ｌｏａｄに供給される。
【００１３】
また、２次側回路に発生する電圧サージは、スナバ回路２１１〜２１４により低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−３２８６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
絶縁型スイッチング電源１００、２００のような従来の絶縁型スイッチング電源では、低コスト化および小型化が要請されていた。
【００１６】
上述の課題に鑑み、本発明は、絶縁型スイッチング電源の低コスト化および小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、上述の目的を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、スナバ回路および整流素子を介して、第１の２次巻線の一端と他端とを接続するとともに、第２の２次巻線の一端と他端とを接続すると、２次側回路に発生する電圧サージを低減できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１８】
（１） 本発明は、トランス（例えば、図１のトランスＴに相当）を有する絶縁型スイッチング電源であって、前記トランスの２次巻線に生じた電圧を整流する整流素子（例えば、図１のダイオードＤａ、Ｄｂに相当）と、キャパシタ（例えば、図１のキャパシタＣｘに相当）を含んで構成されるスナバ回路（例えば、図１のスナバ回路１０に相当）と、を備え、前記トランスの２次巻線は、第１の２次巻線（例えば、図１の第１の２次巻線Ｔ２に相当）と、当該第１の２次巻線の他端に一端が接続された第２の２次巻線（例えば、図１の第２の２次巻線Ｔ３に相当）と、を備え、前記スナバ回路および前記整流素子を介して、前記第１の２次巻線の一端と他端とが接続されるとともに、前記第２の２次巻線の一端と他端とが接続されることを特徴とする絶縁型スイッチング電源を提案している。
【００１９】
この発明によれば、スナバ回路および整流素子を介して、第１の２次巻線の一端と他端とを接続するとともに、第２の２次巻線の一端と他端とを接続したので、２次側回路に発生する電圧サージを低減することができる。このため、従来の絶縁型スイッチング電源と比べて、スナバ回路の数を減らすことができるので、部品点数を削減することができ、低コスト化および小型化を実現することができる。
【００２０】
ここで、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００では、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂのそれぞれは、第１の２次巻線Ｔ２と第２の２次巻線Ｔ３とを直列接続したものの両端に接続されている。このため、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂには、それぞれ、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００２１】
また、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００においても、絶縁型スイッチング電源１００と同様に、スナバ回路２１１〜２１４のそれぞれには、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００２２】
これに対して、（１）の絶縁型スイッチング電源では、スナバ回路は、第１の２次巻線と整流素子とを直列接続したものの両端に接続されるとともに、第２の２次巻線と整流素子とを直列接続したものの両端に接続される。このため、（１）の絶縁型スイッチング電源では、絶縁型スイッチング電源１００や絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路に印加される電圧を半分に低減することができる。したがって、（１）の絶縁型スイッチング電源では、絶縁型スイッチング電源１００や絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路が備えるキャパシタおよび抵抗を、耐圧の低い素子で構成することができるので、さらなる低コスト化および小型化を実現することができるとともに、スナバ回路における損失を低減することができる。
【００２３】
（２） 本発明は、（１）の絶縁型スイッチング電源について、前記スナバ回路は、前記キャパシタに直列接続された抵抗（例えば、図１の抵抗Ｒｘに相当）を含んで構成されることを特徴とする絶縁型スイッチング電源を提案している。
【００２４】
この発明によれば、スナバ回路に、キャパシタに直列接続された抵抗を設けた。このため、スナバ回路に抵抗を設けていない場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【００２５】
（３） 本発明は、（１）または（２）の絶縁型スイッチング電源について、前記スナバ回路と前記整流素子と前記第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、前記スナバ回路と前記整流素子と前記第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とには、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子は含まれないことを特徴とする絶縁型スイッチング電源を提案している。
【００２６】
ここで、本発明者らは、スナバ回路と整流素子と第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、スナバ回路と整流素子と第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とに、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子が存在していない方が、存在している場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減できることを見出した。
【００２７】
そこで、この発明によれば、スナバ回路と整流素子と第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、スナバ回路と整流素子と第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とに、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子を含めないこととした。このため、上述の２つの閉回路が上述のインダクタンス成分を有する素子を含んでいる場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、絶縁型スイッチング電源の低コスト化および小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図７】従来例に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【図８】従来例に係る絶縁型スイッチング電源の２次側回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００３１】
＜第１実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１の構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１の２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１は、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００とは、スナバ回路１１０ａ、１１０ｂの代わりにスナバ回路１０を備える点が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１において、絶縁型スイッチング電源１００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
スナバ回路１０は、キャパシタＣｘと、キャパシタＣｘに直列接続された抵抗Ｒｘと、を備えており、スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。具体的には、抵抗Ｒｘの一端には、第１の２次巻線Ｔ２の他端と、第２の２次巻線Ｔ３の一端と、が接続される。抵抗Ｒｘの他端には、キャパシタＣｘの一方の電極が接続され、キャパシタＣｘの他方の電極には、ダイオードＤａのアノードと、ダイオードＤｂのアノードと、が接続される。
【００３３】
［絶縁型スイッチング電源１の動作］
以上の構成を備える絶縁型スイッチング電源１は、図示しない制御部により１次巻線Ｔ１の両端電圧を制御することで、第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に起電力を発生させる。これら第１の２次巻線Ｔ２および第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力は、ダイオードＤａ、Ｄｂで整流され、インダクタＬおよびキャパシタＣで平滑された後、負荷Ｌｏａｄに供給される。
【００３４】
また、２次側回路に発生する電圧サージは、スナバ回路１０により低減される。
【００３５】
以上の絶縁型スイッチング電源１によれば、以下の効果を奏することができる。
【００３６】
絶縁型スイッチング電源１では、スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１は、２次側回路に発生する電圧サージを低減することができる。したがって、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００と比べて、スナバ回路の数を１つ減少させることができるので、部品点数を削減することができ、低コスト化および小型化を実現することができる。
【００３７】
ここで、図７に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源１００では、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂのそれぞれは、第１の２次巻線Ｔ２と第２の２次巻線Ｔ３とを直列接続したものの両端に接続されている。このため、スナバ回路１１０ａおよびスナバ回路１１０ｂには、それぞれ、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００３８】
これに対して、絶縁型スイッチング電源１では、スナバ回路１０は、第１の２次巻線Ｔ２とダイオードＤａとを直列接続したものの両端に接続されるとともに、第２の２次巻線Ｔ３とダイオードＤｂとを直列接続したものの両端に接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１では、絶縁型スイッチング電源１００と比べて、スナバ回路に印加される電圧を半分に低減することができる。したがって、絶縁型スイッチング電源１では、絶縁型スイッチング電源１００と比べて、スナバ回路が備えるキャパシタおよび抵抗を、耐圧の低い素子で構成することができるので、さらなる低コスト化および小型化を実現することができるとともに、スナバ回路における損失を低減することができる。
【００３９】
また、絶縁型スイッチング電源１は、スナバ回路１０に、キャパシタＣｘだけでなく抵抗Ｒｘも設けている。このため、スナバ回路１０に抵抗Ｒｘが設けられていない場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ａの構成］
図２は、本発明の第２実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ａの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ａは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１とは、スナバ回路１０の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ａにおいて、絶縁型スイッチング電源１と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤａとを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤｂとを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００４２】
すなわち、絶縁型スイッチング電源１Ａでは、絶縁型スイッチング電源１と比べて、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端との間と、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端との間とに、キャパシタＣが追加されている。
【００４３】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ａによれば、絶縁型スイッチング電源１が奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
＜第３実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｂの構成］
図３は、本発明の第３実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｂの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｂは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１とは、インダクタＬと、キャパシタＣと、ダイオードＤａ、Ｄｂと、スナバ回路１０と、の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｂにおいて、絶縁型スイッチング電源１と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
第１の２次巻線Ｔ２の一端には、ダイオードＤａのアノードが接続され、第２の２次巻線Ｔ３の他端には、ダイオードＤｂのアノードが接続される。ダイオードＤａのカソードと、ダイオードＤｂのカソードとには、インダクタＬを介して負荷Ｌｏａｄの一端が接続されるとともに、インダクタＬおよびキャパシタＣを介して負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。第１の２次巻線Ｔ２の他端と、第２の２次巻線Ｔ３の一端とには、負荷Ｌｏａｄの他端が接続される。
【００４６】
スナバ回路１０およびダイオードＤａを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤｂを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００４７】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｂによれば、絶縁型スイッチング電源１が奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
＜第４実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｃの構成］
図４は、本発明の第４実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｃの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｃは、図３に示した本発明の第３実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｂとは、スナバ回路１０の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｃにおいて、絶縁型スイッチング電源１Ｂと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
スナバ回路１０とダイオードＤａとキャパシタＣとを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０とダイオードＤｂとキャパシタＣとを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００５０】
すなわち、絶縁型スイッチング電源１Ｃでは、絶縁型スイッチング電源１Ｂと比べて、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端との間と、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端との間とに、キャパシタＣが追加されている。
【００５１】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｃによれば、絶縁型スイッチング電源１Ｂが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
＜第５実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｄの構成］
図５は、本発明の第５実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｄの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｄは、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００とは、スナバ回路２１１〜２１４の代わりにスナバ回路１０を備える点が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｄにおいて、絶縁型スイッチング電源２００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
スナバ回路１０およびダイオードＤ２を介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤ４を介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００５４】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｄによれば、以下の効果を奏することができる。
【００５５】
絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、スナバ回路１０およびダイオードＤ２を介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０およびダイオードＤ４を介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１Ｄは、２次側回路に発生する電圧サージを低減することができる。したがって、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路の数を３つ減少させることができるので、部品点数を削減することができ、低コスト化および小型化を実現することができる。
【００５６】
ここで、図８に示した従来例に係る絶縁型スイッチング電源２００では、スナバ回路２１１〜２１４のそれぞれは、第１の２次巻線Ｔ２と第２の２次巻線Ｔ３とを直列接続したものの両端に接続されている。このため、スナバ回路２１１〜２１４には、それぞれ、第１の２次巻線Ｔ２に発生した起電力と、第２の２次巻線Ｔ３に発生した起電力と、の和が印加されることとなる。
【００５７】
これに対して、絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、スナバ回路１０は、第１の２次巻線Ｔ２とダイオードＤ２とを直列接続したものの両端に接続されるとともに、第２の２次巻線Ｔ３とダイオードＤ４とを直列接続したものの両端に接続される。このため、絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路に印加される電圧を半分に低減することができる。したがって、絶縁型スイッチング電源１Ｄでは、絶縁型スイッチング電源２００と比べて、スナバ回路が備えるキャパシタおよび抵抗を、耐圧の低い素子で構成することができるので、さらなる低コスト化および小型化を実現することができるとともに、スナバ回路における損失を低減することができる。
【００５８】
また、絶縁型スイッチング電源１Ｄは、スナバ回路１０に、キャパシタＣｘだけでなく抵抗Ｒｘも設けている。このため、スナバ回路１０に抵抗Ｒｘが設けられていない場合と比べて、２次側回路に発生する電圧サージをさらに低減することができる。
【００５９】
＜第６実施形態＞
［絶縁型スイッチング電源１Ｅの構成］
図６は、本発明の第６実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｅの２次側回路の回路図である。絶縁型スイッチング電源１Ｅは、図５に示した本発明の第５実施形態に係る絶縁型スイッチング電源１Ｄとは、スナバ回路１０の接続される位置が異なる。なお、絶縁型スイッチング電源１Ｅにおいて、絶縁型スイッチング電源１Ｄと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤ２とを介して、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端とが接続されるとともに、スナバ回路１０とキャパシタＣとダイオードＤ４とを介して、第２の２次巻線Ｔ３の一端と他端とが接続される。
【００６１】
すなわち、絶縁型スイッチング電源１Ｅでは、絶縁型スイッチング電源１Ｄと比べて、第１の２次巻線Ｔ２の一端と他端の間と、第２の２次巻線の一端と他端との間とに、キャパシタＣが追加されている。
【００６２】
以上の絶縁型スイッチング電源１Ｅによれば、絶縁型スイッチング電源１Ｄが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。
【００６３】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００６４】
例えば、上述の各実施形態では、整流素子としてダイオードを用いたが、これに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴやＢＪＴといったスイッチ素子を用いてもよい。
【００６５】
また、上述の第１実施形態および上述の第３実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤａと、第１の２次巻線Ｔ２と、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤｂと、第２の２次巻線Ｔ３と、で閉回路を構成した。また、上述の第５実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ２と、第１の２次巻線Ｔ２と、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ４と、第２の２次巻線Ｔ３と、で閉回路を構成した。また、上述の第２実施形態および上述の第４実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤａと、第１の２次巻線Ｔ２と、キャパシタＣと、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤｂと、第２の２次巻線Ｔ３と、キャパシタＣと、で閉回路を構成した。また、上述の第６実施形態では、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ２と、第１の２次巻線Ｔ２と、キャパシタＣと、で閉回路を構成するとともに、スナバ回路１０と、整流素子としてのダイオードＤ４と、第２の２次巻線Ｔ３と、キャパシタＣと、で閉回路を構成した。しかしこれに限らず、例えば、上述の各閉回路に、容量成分を有する素子や、抵抗成分を有する素子を含めてもよい。ただし、２次側回路に発生する電圧サージを効率的に低減するために、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子は、含めないことが好ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１００、２００；絶縁型スイッチング電源
１０、１１０ａ、１１０ｂ、２１１、２１２、２１３、２１４；スナバ回路
Ｃ、Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｘ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４；キャパシタ
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４；ダイオード
Ｌ；インダクタ
Ｌｏａｄ；負荷
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｘ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４；抵抗
Ｔ；トランス
Ｔ１；１次巻線
Ｔ２；第１の２次巻線
Ｔ３；第２の２次巻線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスを有する絶縁型スイッチング電源であって、
前記トランスの２次巻線に生じた電圧を整流する整流素子と、
キャパシタを含んで構成されるスナバ回路と、を備え、
前記トランスの２次巻線は、第１の２次巻線と、当該第１の２次巻線の他端に一端が接続された第２の２次巻線と、を備え、
前記スナバ回路および前記整流素子を介して、前記第１の２次巻線の一端と他端とが接続されるとともに、前記第２の２次巻線の一端と他端とが接続されることを特徴とする絶縁型スイッチング電源。
【請求項２】
前記スナバ回路は、前記キャパシタに直列接続された抵抗を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の絶縁型スイッチング電源。
【請求項３】
前記スナバ回路と前記整流素子と前記第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、前記スナバ回路と前記整流素子と前記第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とには、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子は含まれないことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁型スイッチング電源。
【請求項１】
トランスを有する絶縁型スイッチング電源であって、
前記トランスの２次巻線に生じた電圧を整流する整流素子と、
キャパシタを含んで構成されるスナバ回路と、を備え、
前記トランスの２次巻線は、第１の２次巻線と、当該第１の２次巻線の他端に一端が接続された第２の２次巻線と、を備え、
前記スナバ回路および前記整流素子を介して、前記第１の２次巻線の一端と他端とが接続されるとともに、前記第２の２次巻線の一端と他端とが接続されることを特徴とする絶縁型スイッチング電源。
【請求項２】
前記スナバ回路は、前記キャパシタに直列接続された抵抗を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の絶縁型スイッチング電源。
【請求項３】
前記スナバ回路と前記整流素子と前記第１の２次巻線とを含んで構成される閉回路と、前記スナバ回路と前記整流素子と前記第２の２次巻線とを含んで構成される閉回路とには、予め定められた閾値以上のインダクタンス成分を有する素子は含まれないことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁型スイッチング電源。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５６４０（Ｐ２０１３−５６４０Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６０３１（Ｐ２０１１−１３６０３１）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【Ｆターム（参考）】
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