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JP5300337B2 - Power supply device and lighting fixture - Google Patents
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Description

この発明は、トランスとスイッチング素子とを用いた電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device using a transformer and a switching element.

コンデンサ入力型の回路において、電源投入時の突入電流を抑制するため、入力段のコンデンサと直列に突入電流抑制回路を設けることが知られている。
また、トランスとスイッチング素子とを利用した回路において、トランスにおける寄生容量の影響により発生するノイズを低減するトランスの構成が知られている。
特昭63−206160号公報 実開平2−53232号公報
In a capacitor input type circuit, it is known that an inrush current suppression circuit is provided in series with a capacitor in an input stage in order to suppress an inrush current at power-on.
In addition, in a circuit using a transformer and a switching element, a transformer configuration that reduces noise generated by the influence of parasitic capacitance in the transformer is known.
Japanese Patent Publication No.63-206160 Japanese Utility Model Publication 2-53232

突入電流抑制回路は、入力段のコンデンサに充電された電圧に基づいて、正しく動作させる必要がある。このため、突入電流抑制回路を正しく動作させるためのトリガを、回路中のどこから取得するかが課題となる。
また、回路から発生するノイズが他の装置に悪影響を及ぼさないようにするため、ノイズの発生を抑える必要がある。特に、スイッチング電源は、外部に放射するノイズを抑えるという課題が必然的に存在し、できるだけ安価な方式で、効果的にノイズを低減することが望まれる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な回路構成で、ノイズの発生を抑えるとともに、突入電流抑制回路を正しく動作させることを目的とする。
The inrush current suppression circuit needs to operate correctly based on the voltage charged in the capacitor of the input stage. For this reason, it becomes a subject from where in the circuit the trigger for operating an inrush current control circuit correctly is acquired.
In addition, it is necessary to suppress the generation of noise in order to prevent the noise generated from the circuit from adversely affecting other devices. In particular, a switching power supply inevitably has a problem of suppressing noise radiated to the outside, and it is desired to effectively reduce noise by a method that is as inexpensive as possible.
The present invention has been made, for example, in order to solve the above-described problems. An object of the present invention is to suppress noise generation and to correctly operate an inrush current suppression circuit with a simple circuit configuration.

この発明にかかる電源装置は、入力平滑コンデンサと、上記入力平滑コンデンサに流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路と、上記入力平滑コンデンサに充電された入力平滑電圧を一次巻線に印加されるトランスと、上記トランスの二次巻線に発生した二次電圧により充電される出力平滑コンデンサとを有する電源装置において、上記トランスは、一方の端が上記一次巻線の一方の端に電気接続したシールド巻線を有し、上記突入電流抑制回路は、上記シールド巻線の両端に発生したシールド巻線電圧に基づいて、上記突入電流の抑制を制御することを特徴とする。   A power supply device according to the present invention includes an input smoothing capacitor, an inrush current suppressing circuit that suppresses an inrush current flowing through the input smoothing capacitor, and a transformer that applies an input smoothing voltage charged in the input smoothing capacitor to a primary winding. And an output smoothing capacitor charged by a secondary voltage generated in the secondary winding of the transformer, wherein the transformer has a shield having one end electrically connected to one end of the primary winding. The inrush current suppression circuit has a winding, and controls the suppression of the inrush current based on the shield winding voltage generated at both ends of the shield winding.

この実施の形態にかかる電源装置によれば、シールド巻線の効果によりトランスから発生するノイズを抑えることができるとともに、シールド巻線電圧を利用して突入電流抑制回路を動作させることができ、電源装置の回路構成を簡略化することができる。   According to the power supply device of this embodiment, noise generated from the transformer can be suppressed due to the effect of the shield winding, and the inrush current suppression circuit can be operated using the shield winding voltage. The circuit configuration of the apparatus can be simplified.

実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図4を用いて説明する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1は、この実施の形態における照明器具800の機能ブロックの構成を示すブロック構成図である。
照明器具800は、商用電源などの交流電源ACから電力の供給を受け、光源を点灯する。照明器具800は、電源装置100、LED回路810を有する。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a functional block configuration of a lighting fixture 800 according to this embodiment.
The lighting fixture 800 is supplied with power from an AC power source AC such as a commercial power source, and turns on the light source. The lighting fixture 800 includes a power supply device 100 and an LED circuit 810.

LED回路810は、1以上のLEDを光源として有し、電源装置100が生成した直流電流によりLEDを点灯する。LED回路810が、複数のLEDを有する場合、複数のLEDは、互いに直列に電気接続していてもよいし、並列に電気接続していてもよいし、直並列に電気接続していてもよい。また、複数のLEDが並列もしくは直並列に電気接続している場合、複数のLEDに流れる電流が等しくなるようにするため、LED回路810は、カレントミラー回路などを有していてもよい。   The LED circuit 810 includes one or more LEDs as a light source, and lights the LEDs with a direct current generated by the power supply device 100. When the LED circuit 810 includes a plurality of LEDs, the plurality of LEDs may be electrically connected in series with each other, may be electrically connected in parallel, or may be electrically connected in series and parallel. . Further, when a plurality of LEDs are electrically connected in parallel or in series-parallel, the LED circuit 810 may have a current mirror circuit or the like in order to equalize the currents flowing through the plurality of LEDs.

電源装置100は、直流電流源である。電源装置100は、交流電源ACから電力を入力し、LED回路810に流す直流電流を生成する。電源装置100は、ノイズフィルタ回路110、整流回路120、突入電流抑制回路130、入力平滑コンデンサC41、スイッチング回路150、トランス160、整流素子D81、出力平滑コンデンサC82、出力検出回路190を有する。   The power supply apparatus 100 is a direct current source. The power supply apparatus 100 receives power from the AC power supply AC and generates a DC current that flows through the LED circuit 810. The power supply apparatus 100 includes a noise filter circuit 110, a rectifier circuit 120, an inrush current suppression circuit 130, an input smoothing capacitor C41, a switching circuit 150, a transformer 160, a rectifier element D81, an output smoothing capacitor C82, and an output detection circuit 190.

ノイズフィルタ回路110は、照明器具800の外部で発生したノイズが電源装置100内に侵入するのを防ぐとともに、電源装置100内で発生したノイズが外部に漏れるのを防ぐ。ノイズフィルタ回路110は、例えば、アクロスザラインコンデンサ、コモンモードチョーク、ノーマルモードチョークなどにより構成される。   The noise filter circuit 110 prevents noise generated outside the lighting fixture 800 from entering the power supply apparatus 100 and prevents noise generated inside the power supply apparatus 100 from leaking outside. The noise filter circuit 110 includes, for example, an across the line capacitor, a common mode choke, a normal mode choke, and the like.

整流回路120は、ノイズフィルタ回路110を介して交流電源ACから低周波交流電圧(例えば100V(実効値)50Hzまたは60Hz)を入力し、入力した低周波交流電圧を整流して、脈流電圧を生成する。整流回路120は、例えばダイオードブリッジなどにより構成される。整流回路120は、生成した脈流電圧を出力するため、二つの端子(以下それぞれ「整流基準端子」「整流出力端子」と呼ぶ。)を有する。整流回路120は、生成した脈流電圧を、整流基準端子に対する整流出力端子の電位差として出力する。整流出力端子の電位は、整流基準端子の電位以上である。整流基準端子は、電源装置100の一次側グランド配線に電気接続している。   The rectifier circuit 120 receives a low-frequency AC voltage (for example, 100 V (effective value) 50 Hz or 60 Hz) from the AC power supply AC via the noise filter circuit 110, rectifies the input low-frequency AC voltage, and generates a pulsating voltage. Generate. The rectifier circuit 120 is configured by, for example, a diode bridge. The rectifier circuit 120 has two terminals (hereinafter referred to as “rectification reference terminal” and “rectification output terminal”, respectively) in order to output the generated pulsating voltage. The rectifier circuit 120 outputs the generated pulsating voltage as a potential difference between the rectification output terminal and the rectification reference terminal. The potential of the rectification output terminal is equal to or higher than the potential of the rectification reference terminal. The rectification reference terminal is electrically connected to the primary side ground wiring of the power supply device 100.

入力平滑コンデンサC41は、静電容量素子である。入力平滑コンデンサC41は、整流回路120が生成した脈流電圧により充電され、脈流電圧を平滑して、直流電圧を生成する。入力平滑コンデンサC41は、例えば電解コンデンサである。入力平滑コンデンサC41は、二つの端子(以下それぞれ「入力平滑陽極端子」「入力平滑陰極端子」と呼ぶ。)を有する。二つの端子の呼び名を区別するのは、入力平滑コンデンサC41が電解コンデンサなど極性を有するコンデンサである場合を考慮してのことであり、入力平滑コンデンサC41が極性のないコンデンサである場合、いずれの端子が入力平滑陽極端子で、いずれの端子が入力平滑陰極端子であってもよい。入力平滑陰極端子は、電源装置100の一次側グランド配線に電気接続している。   The input smoothing capacitor C41 is a capacitive element. The input smoothing capacitor C41 is charged by the pulsating voltage generated by the rectifier circuit 120, and smoothes the pulsating voltage to generate a DC voltage. The input smoothing capacitor C41 is, for example, an electrolytic capacitor. The input smoothing capacitor C41 has two terminals (hereinafter referred to as “input smoothing anode terminal” and “input smoothing cathode terminal”, respectively). The two terminals are distinguished from each other in consideration of the case where the input smoothing capacitor C41 is a capacitor having polarity, such as an electrolytic capacitor. When the input smoothing capacitor C41 is a capacitor having no polarity, The terminal may be an input smooth anode terminal, and any terminal may be an input smooth cathode terminal. The input smooth cathode terminal is electrically connected to the primary side ground wiring of the power supply device 100.

突入電流抑制回路130は、照明器具800に交流電源ACから電力が供給され始めたとき、入力平滑コンデンサC41が十分充電されていないことにより流れる突入電流を抑制するための回路である。突入電流抑制回路130は、三つの端子(以下それぞれ「抑制基準端子」「抑制制御端子」「抑制出力端子」と呼ぶ。)を有する。抑制基準端子は、入力平滑コンデンサC41の入力平滑陽極端子に電気接続している。抑制出力端子は、整流回路120の整流出力端子に電気接続している。
突入電流抑制回路130は、抑制基準端子に対する抑制制御端子の電位に基づいて、抑制出力端子と抑制基準端子との間の電気抵抗値が変化する。電源投入直後、突入電流抑制回路130は、抑制出力端子と抑制基準端子との間の電気抵抗値を大きくすることにより、突入電流を抑制する。その後、入力平滑コンデンサC41が十分に充電されたのち、突入電流抑制回路130は、抑制出力端子と抑制基準端子との間の電気抵抗値を小さくすることにより、突入電流抑制回路130における無駄な電力消費を抑える。なお、突入電流抑制回路130の詳細については、後述する。
The inrush current suppression circuit 130 is a circuit for suppressing an inrush current that flows when the input smoothing capacitor C41 is not sufficiently charged when power is supplied to the lighting fixture 800 from the AC power supply AC. The inrush current suppression circuit 130 has three terminals (hereinafter referred to as “suppression reference terminal”, “suppression control terminal”, and “suppression output terminal”, respectively). The suppression reference terminal is electrically connected to the input smoothing anode terminal of the input smoothing capacitor C41. The suppression output terminal is electrically connected to the rectification output terminal of the rectifier circuit 120.
The inrush current suppression circuit 130 changes the electrical resistance value between the suppression output terminal and the suppression reference terminal based on the potential of the suppression control terminal with respect to the suppression reference terminal. Immediately after the power is turned on, the inrush current suppression circuit 130 suppresses the inrush current by increasing the electric resistance value between the suppression output terminal and the suppression reference terminal. After that, after the input smoothing capacitor C41 is sufficiently charged, the inrush current suppression circuit 130 reduces the electric resistance value between the suppression output terminal and the suppression reference terminal, and thereby wasteful power in the inrush current suppression circuit 130 is obtained. Reduce consumption. The details of the inrush current suppression circuit 130 will be described later.

トランス160は、三つの巻線(以下それぞれ「一次巻線161」「二次巻線162」「シールド巻線163」と呼ぶ。)を有する。一次巻線161の一方の端と、シールド巻線163の一方の端とは、互いに電気接続し、入力平滑コンデンサC41の入力平滑陽極端子に電気接続している。また、二次巻線162の一方の端は、電源装置100の二次側グランド配線に電気接続している。なお、トランス160の詳細については、後述する。   The transformer 160 has three windings (hereinafter referred to as “primary winding 161”, “secondary winding 162”, and “shield winding 163”, respectively). One end of the primary winding 161 and one end of the shield winding 163 are electrically connected to each other and electrically connected to the input smoothing anode terminal of the input smoothing capacitor C41. One end of the secondary winding 162 is electrically connected to the secondary ground wiring of the power supply device 100. Details of the transformer 160 will be described later.

スイッチング回路150(パワースイッチング回路)は、トランス160の一次巻線161の他方の端と、電源装置100の一次側グランド配線との間を接続するスイッチ(例えばパワーFET)を有する。スイッチング回路150は、高周波(例えば140kHz)でスイッチのオンオフを繰り返すことにより、入力平滑コンデンサC41に貯められたエネルギーをトランス160の二次側に伝達する。すなわち、スイッチがオンの間は、入力平滑コンデンサC41に充電された電圧がトランス160の一次巻線161に印加され、入力平滑コンデンサC41に電荷として貯められたエネルギーを、磁気エネルギーに変換して、トランス160に貯める。スイッチがオフになると、トランス160に貯められた磁気エネルギーが二次側に伝達され、出力平滑コンデンサC82を充電する。
また、スイッチング回路150は、出力検出回路190が検出したLED回路810を流れる負荷電流に基づいて、スイッチをオンオフする周波数やデューティ比を変化させることにより、トランス160の二次側に伝達されるエネルギーを調整し、負荷電流が一定になるよう制御する。
なお、この例では負荷がLED回路810なので、負荷電流を制御しているが、スイッチング回路150は、負荷電圧が一定になるよう制御する構成としてもよい。
The switching circuit 150 (power switching circuit) includes a switch (for example, a power FET) that connects between the other end of the primary winding 161 of the transformer 160 and the primary side ground wiring of the power supply device 100. The switching circuit 150 transmits the energy stored in the input smoothing capacitor C41 to the secondary side of the transformer 160 by repeatedly turning on and off the switch at a high frequency (for example, 140 kHz). That is, while the switch is on, the voltage charged in the input smoothing capacitor C41 is applied to the primary winding 161 of the transformer 160, and the energy stored as the electric charge in the input smoothing capacitor C41 is converted into magnetic energy. Store in the transformer 160. When the switch is turned off, the magnetic energy stored in the transformer 160 is transmitted to the secondary side and charges the output smoothing capacitor C82.
Further, the switching circuit 150 changes the frequency and duty ratio for turning on and off the switch based on the load current flowing through the LED circuit 810 detected by the output detection circuit 190, thereby transferring the energy transmitted to the secondary side of the transformer 160. To control the load current to be constant.
In this example, since the load is the LED circuit 810, the load current is controlled. However, the switching circuit 150 may be configured to control the load voltage to be constant.

なお、スイッチング回路150のスイッチングに伴うノイズを低減するため、一次巻線161と並列にスナバ回路を設けてもよい。   Note that a snubber circuit may be provided in parallel with the primary winding 161 in order to reduce noise accompanying switching of the switching circuit 150.

整流素子D81は、二つの端子(以下それぞれ「整流陽極端子」「整流陰極端子」と呼ぶ。)を有する。整流陽極端子の電位が整流陰極端子の電位より高い場合、整流素子D81は、整流陽極端子と整流陰極端子との間の電気抵抗値が小さくなり、整流陽極端子から整流陰極端子へ向けて電流が流れる。逆に、整流陽極端子の電位が電流陰極端子の電位より低い場合、整流素子D81は、整流陽極端子と整流陰極端子との間の電気抵抗値が大きくなり、電流を遮断する。整流素子D81は、例えば半導体ダイオードである。これにより、整流素子D81は、トランス160の二次巻線162から、出力平滑コンデンサC82を充電する電流を取り出す。整流陽極端子は、トランス160の二次巻線162の一方の端に電気接続している。   The rectifying element D81 has two terminals (hereinafter referred to as “rectifying anode terminal” and “rectifying cathode terminal”, respectively). When the potential of the rectifying anode terminal is higher than the potential of the rectifying cathode terminal, the rectifying element D81 has a small electrical resistance value between the rectifying anode terminal and the rectifying cathode terminal, and current flows from the rectifying anode terminal to the rectifying cathode terminal. Flowing. Conversely, when the potential of the rectifying anode terminal is lower than the potential of the current cathode terminal, the rectifying element D81 has an electric resistance value between the rectifying anode terminal and the rectifying cathode terminal that blocks the current. The rectifying element D81 is, for example, a semiconductor diode. As a result, the rectifying element D81 extracts a current for charging the output smoothing capacitor C82 from the secondary winding 162 of the transformer 160. The rectification anode terminal is electrically connected to one end of the secondary winding 162 of the transformer 160.

出力平滑コンデンサC82は、二つの端子(以下それぞれ「出力平滑陽極端子」「入力平滑陰極端子」と呼ぶ。)を有する静電容量素子である。出力平滑コンデンサC82は、トランス160の二次巻線162から整流素子D81が取り出した電流により充電され、出力平滑コンデンサC82に充電された電圧は、電源装置100の出力となり、LED回路810に印加される。出力平滑陽極端子は、整流素子D81の整流陰極端子に電気接続している。出力平滑陰極端子は、電源装置100の二次側グランド配線に電気接続している。   The output smoothing capacitor C82 is a capacitance element having two terminals (hereinafter referred to as “output smoothing anode terminal” and “input smoothing cathode terminal”, respectively). The output smoothing capacitor C82 is charged by the current extracted by the rectifying element D81 from the secondary winding 162 of the transformer 160. The voltage charged in the output smoothing capacitor C82 becomes the output of the power supply device 100 and is applied to the LED circuit 810. The The output smooth anode terminal is electrically connected to the rectifier cathode terminal of the rectifier element D81. The output smooth cathode terminal is electrically connected to the secondary ground wiring of the power supply device 100.

出力検出回路190(検出回路)は、電源装置100の負荷であるLED回路810に流れる負荷電流を検出する。出力検出回路190は、検出した負荷電流を表わす信号(例えば、負荷電流の電流値そのものを表わす信号、もしくは、負荷電流の電流値が所定の電流値より大きいか小さいかを表わす信号など)を出力する。出力検出回路190が出力した信号は、スイッチング回路150に入力し、負荷電流が一定になるよう制御する。なお、スイッチング回路150が負荷電流ではなく、負荷電圧が一定になるよう制御する場合、出力検出回路190は、負荷電流ではなく、負荷電圧を検出し、検出した負荷電圧を表わす信号を出力する。   The output detection circuit 190 (detection circuit) detects a load current flowing in the LED circuit 810 that is a load of the power supply apparatus 100. The output detection circuit 190 outputs a signal indicating the detected load current (for example, a signal indicating the current value of the load current itself, or a signal indicating whether the current value of the load current is larger or smaller than a predetermined current value). To do. The signal output from the output detection circuit 190 is input to the switching circuit 150 and controlled so that the load current is constant. When the switching circuit 150 controls not the load current but the load voltage to be constant, the output detection circuit 190 detects the load voltage, not the load current, and outputs a signal representing the detected load voltage.

なお、電源装置100の一次側と二次側とは、トランス160を挟んで電気的に分離している。スイッチング回路150と出力検出回路190とは、フォトカプラなどの分離回路(フィードバック回路)を介して接続される。分離回路は、出力検出回路190内にあってもよいし、スイッチング回路150内にあってもよいし、スイッチング回路150および出力検出回路190とは別に存在してもよい。   Note that the primary side and the secondary side of the power supply apparatus 100 are electrically separated with the transformer 160 interposed therebetween. The switching circuit 150 and the output detection circuit 190 are connected via a separation circuit (feedback circuit) such as a photocoupler. The separation circuit may be in the output detection circuit 190, may be in the switching circuit 150, or may exist separately from the switching circuit 150 and the output detection circuit 190.

また、電位の浮遊によるノイズの発生を抑えるため、一次側の回路と二次側の回路とを、コンデンサなどを介して接続してもよい。その場合、一次側・二次側ともに、電位が比較的安定している場所を選んで、接続点とする。例えば、一次側は、一次側グランド配線や入力平滑コンデンサC41の入力平滑陽極端子を接続点とし、二次側は、二次側グランド配線や出力平滑コンデンサC82の出力平滑陽極端子を接続点とする。   Further, in order to suppress generation of noise due to potential floating, the primary side circuit and the secondary side circuit may be connected via a capacitor or the like. In that case, select a location where the potential is relatively stable on both the primary and secondary sides and use it as the connection point. For example, the primary side uses the primary side ground wiring or the input smoothing anode terminal of the input smoothing capacitor C41 as a connection point, and the secondary side uses the secondary side ground wiring or the output smoothing anode terminal of the output smoothing capacitor C82 as a connection point. .

図2は、この実施の形態におけるトランス160の構造を示す平面図及びA−A断面図である。
トランス160は、一次巻線161、二次巻線162、シールド巻線163に加えて、鉄芯170、トランス第一端子171、トランス第二端子172、トランス第三端子173、トランス第四端子174、トランス第五端子175を有する。
FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view taken along line AA showing the structure of the transformer 160 in this embodiment.
In addition to the primary winding 161, the secondary winding 162, and the shield winding 163, the transformer 160 includes an iron core 170, a transformer first terminal 171, a transformer second terminal 172, a transformer third terminal 173, and a transformer fourth terminal 174. And a transformer fifth terminal 175.

一次巻線161(一次側巻線)は、一方の端がトランス第三端子173に電気接続し、他方の端がトランス第二端子172に電気接続した導線である。一次巻線161は、トランス第三端子173に接続した側を巻き始めとして、鉄芯170に巻付けられている。一次巻線161の巻き数は、例えば、100ターン程度である。
二次巻線162(二次側巻線)は、一方の端がトランス第四端子174に電気接続し、他方の端がトランス第五端子175に電気接続した導線である。二次巻線162は、トランス第四端子174に接続した側を巻き始めとして、鉄芯170に巻付けられている。
シールド巻線163は、一方の端がトランス第二端子172に電気接続し、他方の端がトランス第一端子171に電気接続した導線である。シールド巻線163は、トランス第二端子172に接続した側を巻き始めとして、鉄芯170に巻付けられている。シールド巻線163の巻き数は、例えば、40ターン程度である。
The primary winding 161 (primary winding) is a conducting wire having one end electrically connected to the transformer third terminal 173 and the other end electrically connected to the transformer second terminal 172. The primary winding 161 is wound around the iron core 170 starting from the side connected to the transformer third terminal 173. The number of turns of the primary winding 161 is, for example, about 100 turns.
The secondary winding 162 (secondary winding) is a conducting wire having one end electrically connected to the transformer fourth terminal 174 and the other end electrically connected to the transformer fifth terminal 175. The secondary winding 162 is wound around the iron core 170 starting from the side connected to the transformer fourth terminal 174.
The shield winding 163 is a conducting wire having one end electrically connected to the transformer second terminal 172 and the other end electrically connected to the transformer first terminal 171. The shield winding 163 is wound around the iron core 170 starting from the side connected to the transformer second terminal 172. The number of turns of the shield winding 163 is, for example, about 40 turns.

図1との関係で言えば、トランス第一端子171には、突入電流抑制回路130の抑制制御端子が電気接続している。トランス第二端子172には、突入電流抑制回路130の抑制基準端子および入力平滑コンデンサC41の入力平滑陽極端子が電気接続している。トランス第三端子173には、スイッチング回路150のスイッチの一端が電気接続している。トランス第四端子174には、整流素子D81の整流陽極端子が電気接続している。トランス第五端子175には、出力平滑コンデンサC82の出力平滑陰極端子が電気接続している。   In relation to FIG. 1, the suppression control terminal of the inrush current suppression circuit 130 is electrically connected to the transformer first terminal 171. The transformer second terminal 172 is electrically connected to the suppression reference terminal of the inrush current suppression circuit 130 and the input smoothing anode terminal of the input smoothing capacitor C41. One end of a switch of the switching circuit 150 is electrically connected to the transformer third terminal 173. The transformer fourth terminal 174 is electrically connected to the rectifying anode terminal of the rectifying element D81. An output smoothing cathode terminal of the output smoothing capacitor C82 is electrically connected to the transformer fifth terminal 175.

一次巻線161、二次巻線162、シールド巻線163は、結合度を高くするため、鉄芯170(コア)の同じ位置に重ねて巻付けられている。
シールド巻線163は、三つの巻線のうち一番内側に巻付けられている。シールド巻線163は、鉄芯170の巻付け位置いっぱい(ボビンの端から端まで)に、一層をなすように巻付けられている。例えば、鉄芯170がEE19であり、シールド巻線163がφ0.2mmのウレタン線(UEW線)である場合、ほぼ40ターンほどで、巻付け位置いっぱいに巻付けることができる。巻き数をもっと多くしたい場合は、もっと細い線を使用してもよい。逆に、巻き数をもっと少なくしたい場合は、もっと太い線を使用してもよい。
一次巻線161は、鉄芯170にシールド巻線163を巻付けたその上に、巻付けられている。二次巻線162は、鉄芯170に更に一次巻線161を巻付けたその上に、巻付けられている。
The primary winding 161, the secondary winding 162, and the shield winding 163 are wound around the same position of the iron core 170 (core) in order to increase the degree of coupling.
The shield winding 163 is wound on the innermost side among the three windings. The shield winding 163 is wound so as to form a single layer over the entire winding position of the iron core 170 (from the end of the bobbin to the end). For example, when the iron core 170 is EE19 and the shield winding 163 is a urethane wire (UEW wire) of φ0.2 mm, it can be wound to the full winding position in about 40 turns. If you want more turns, you can use thinner lines. Conversely, a thicker line may be used to reduce the number of turns.
The primary winding 161 is wound on the iron core 170 on which the shield winding 163 is wound. The secondary winding 162 is wound on the iron core 170 on which the primary winding 161 is further wound.

図3は、この実施の形態における突入電流抑制回路130の回路構成を示す電気回路図である。
突入電流抑制回路130は、限流素子R31、スイッチング素子T32、整流素子D33、分圧回路135を有する。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the inrush current suppression circuit 130 in this embodiment.
The inrush current suppression circuit 130 includes a current limiting element R31, a switching element T32, a rectifying element D33, and a voltage dividing circuit 135.

限流素子R31は、二つの端子を有する。限流素子R31は、流れる電流が増加すると、両端子間の電圧が大きくなる性質を持つ。限流素子R31は、例えば抵抗である。限流素子R31は、一方の端子が抑制出力端子に電気接続し、他方の端子が抑制基準端子に電気接続している。これにより、限流素子R31は、電源投入直後の突入電流を抑制する。
スイッチング素子T32は、三つの端子(以下それぞれ「スイッチ陽極端子」「スイッチ陰極端子」「スイッチ制御端子」と呼ぶ。)を有する。スイッチング素子T32は、スイッチ制御端子に対するスイッチ陰極端子の電位(以下「スイッチ制御電圧」と呼ぶ。)が所定の閾値電圧(例えば0.6V)以上になると、スイッチ陽極端子とスイッチ陰極端子との間が導通し、スイッチ陽極端子からスイッチ陰極端子へ向かう電流(以下「スイッチ電流」と呼ぶ。)が流れる。スイッチング素子T32には、保持作用があり、その後、スイッチ制御電圧が所定の閾値電位より低くなっても、何らかのトリガが発生するまで、導通状態を維持する。スイッチング素子T32は、例えば、スイッチ電流が所定の保持電流を下回ったことをトリガとして、スイッチ陽極端子とスイッチ陰極端子との間を絶縁する。スイッチング素子T32は、例えばサイリスタである。スイッチング素子T32は、スイッチ陽極端子が抑制出力端子に電気接続し、スイッチ陰極端子が抑制基準端子に電気接続している。すなわち、スイッチング素子T32をオンにすることにより、限流素子R31を短絡し、整流回路120が生成した脈流電圧を入力平滑コンデンサC41に直接印加することができる。電源投入直後は、スイッチング素子T32をオフにして、限流素子R31の効果により、突入電流を抑制し、その後、スイッチング素子T32をオンにすることにより、限流素子R31を短絡し、無駄な電力消費を抑える。
整流素子D33(逆流防止ダイオード)は、整流陽極端子と整流陰極端子とを有し、整流作用を有する。整流素子D33は、例えば、半導体ダイオードである。整流陽極端子は、抑制制御端子に電気接続している。整流素子D33は、抑制制御端子の電位が抑制基準端子の電位より低くなった場合に、スイッチング素子T32に逆電圧が印加されるのを防ぐ。
分圧回路135は、三つの端子(以下それぞれ「分圧基準端子」「分圧入力端子」「分圧出力端子」と呼ぶ。)を有する。分圧回路135は、分圧基準端子に対する分圧入力端子の電位を入力し、入力した電圧を抵抗分圧して、入力した電圧に比例する電圧を生成し、生成した電圧を分圧基準端子に対する分圧出力端子の電位として出力する。分圧回路135は、例えば直列接続した抵抗R36および抵抗R37である。分圧回路135は、分圧基準端子が抑制基準端子に電気接続し、分圧入力端子が整流素子D33の整流陰極端子に電気接続し、分圧出力端子がスイッチング素子T32のスイッチ制御端子に電気接続している。分圧回路135は、抑制制御端子が入力した電圧(例えば50V)を分圧して電圧レベルを下げ、スイッチング素子T32の抑制制御端子に過電圧が加わるのを防ぐ。
The current limiting element R31 has two terminals. The current limiting element R31 has a property that the voltage between both terminals increases as the flowing current increases. The current limiting element R31 is, for example, a resistor. In the current limiting element R31, one terminal is electrically connected to the suppression output terminal, and the other terminal is electrically connected to the suppression reference terminal. Thereby, current limiting element R31 suppresses the inrush current immediately after power-on.
The switching element T32 has three terminals (hereinafter referred to as “switch anode terminal”, “switch cathode terminal”, and “switch control terminal”, respectively). When the potential of the switch cathode terminal with respect to the switch control terminal (hereinafter referred to as “switch control voltage”) becomes equal to or higher than a predetermined threshold voltage (for example, 0.6 V), the switching element T32 is connected between the switch anode terminal and the switch cathode terminal. Is conducted, and a current (hereinafter referred to as “switch current”) flows from the switch anode terminal to the switch cathode terminal. The switching element T32 has a holding action, and after that, even if the switch control voltage becomes lower than a predetermined threshold potential, the switching element T32 maintains the conduction state until some trigger is generated. The switching element T32 insulates between the switch anode terminal and the switch cathode terminal, for example, triggered by the switch current falling below a predetermined holding current. The switching element T32 is, for example, a thyristor. The switching element T32 has a switch anode terminal electrically connected to the suppression output terminal and a switch cathode terminal electrically connected to the suppression reference terminal. That is, by turning on the switching element T32, the current limiting element R31 can be short-circuited, and the pulsating voltage generated by the rectifier circuit 120 can be directly applied to the input smoothing capacitor C41. Immediately after the power is turned on, the switching element T32 is turned off to suppress the inrush current due to the effect of the current limiting element R31, and then the switching element T32 is turned on to short-circuit the current limiting element R31 and useless power. Reduce consumption.
The rectifying element D33 (backflow prevention diode) has a rectifying anode terminal and a rectifying cathode terminal, and has a rectifying action. The rectifying element D33 is, for example, a semiconductor diode. The rectification anode terminal is electrically connected to the suppression control terminal. The rectifying element D33 prevents a reverse voltage from being applied to the switching element T32 when the potential of the suppression control terminal becomes lower than the potential of the suppression reference terminal.
The voltage dividing circuit 135 has three terminals (hereinafter referred to as “divided voltage reference terminal”, “divided voltage input terminal”, and “divided voltage output terminal”, respectively). The voltage dividing circuit 135 inputs the potential of the voltage dividing input terminal with respect to the voltage dividing reference terminal, divides the input voltage by resistance, generates a voltage proportional to the input voltage, and generates the generated voltage with respect to the voltage dividing reference terminal. Output as the potential of the voltage division output terminal. The voltage dividing circuit 135 is, for example, a resistor R36 and a resistor R37 connected in series. In the voltage dividing circuit 135, the voltage dividing reference terminal is electrically connected to the suppression reference terminal, the voltage dividing input terminal is electrically connected to the rectifying cathode terminal of the rectifying element D33, and the voltage dividing output terminal is electrically connected to the switch control terminal of the switching element T32. Connected. The voltage dividing circuit 135 divides the voltage (for example, 50 V) input to the suppression control terminal to lower the voltage level, and prevents an overvoltage from being applied to the suppression control terminal of the switching element T32.

図4は、この実施の形態における電源装置100の各部の電圧および電流を示す波形図である。   FIG. 4 is a waveform diagram showing the voltage and current of each part of the power supply device 100 according to this embodiment.

時刻tにおいて、スイッチング回路150は、スイッチをオンにする。これにより、トランス160の一次電圧(一次巻線161の両端電圧をいう。一次電圧の符号は、トランス第二端子172の電位がトランス第三端子173の電位より高い場合を正とする。)は、入力平滑コンデンサC41に充電された電圧vC41とほぼ等しくなる。一次巻線161、二次巻線162、シールド巻線163の結合が密であるとすると、トランス160の二次電圧(二次巻線162の両端電圧をいう。二次電圧の符号は、トランス第四端子174の電位がトランス第五端子175の電位より高い場合を正とする。)およびシールド巻線電圧(シールド巻線163の両端電圧をいう。シールド巻線電圧の符号は、一次巻線161の電位が二次巻線162の電位より高い場合を正とする。)は、巻き数比にしたがって一次電圧に比例した電圧となる。なお、二次電圧は、逆極性なので、負の電圧となる。
二次電圧が負なので、整流素子D81の整流作用により、トランス160の二次電流(二次巻線162に流れる電流をいう。二次電流の符号は、二次電流がトランス第五端子175から二次巻線162に入りトランス第四端子174から出てくる場合を正とする。)は0になる。また、トランス160の一次電流(一次巻線161を流れる電流をいう。一次電流の符号は、一次電流がトランス第二端子172から一次巻線161に入りトランス第三端子173から出てくる場合を正とする。)は、トランス160のリアクタンスによる限流作用により、ほぼ一定の傾きで徐々に増加する。
シールド巻線電圧が正なので、突入電流抑制回路130の整流素子D33はオンになり、突入電流抑制回路130のスイッチ制御電圧は、シールド巻線電圧に比例した電圧となる。すなわち、スイッチ制御電圧は、入力平滑コンデンサC41に充電された電圧vC41に比例する。スイッチ制御電圧が所定の閾値電圧以上であれば、スイッチング素子T32がオンになる。したがって、電源投入直後、入力平滑コンデンサC41がまだ十分に充電されていない場合は、スイッチング素子T32がオフになり、入力平滑コンデンサC41が十分に充電されると、スイッチング素子T32がオンになる。
At time t 1, the switching circuit 150 turns on the switch. As a result, the primary voltage of the transformer 160 (refers to the voltage across the primary winding 161. The sign of the primary voltage is positive when the potential of the transformer second terminal 172 is higher than the potential of the transformer third terminal 173). The voltage v C41 charged in the input smoothing capacitor C41 is substantially equal. If the coupling of the primary winding 161, the secondary winding 162, and the shield winding 163 is dense, the secondary voltage of the transformer 160 (the voltage across the secondary winding 162 is indicated. The sign of the secondary voltage is the transformer voltage). The case where the potential of the fourth terminal 174 is higher than the potential of the transformer fifth terminal 175 is assumed to be positive) and the shield winding voltage (the voltage across the shield winding 163. The sign of the shield winding voltage is the primary winding. When the potential of 161 is higher than the potential of the secondary winding 162, the voltage is proportional to the primary voltage according to the turn ratio. Since the secondary voltage has a reverse polarity, it is a negative voltage.
Since the secondary voltage is negative, the rectifying action of the rectifying element D81 causes the secondary current of the transformer 160 (refers to the current flowing in the secondary winding 162. The secondary current sign is the secondary current from the transformer fifth terminal 175. The case of entering the secondary winding 162 and coming out of the transformer fourth terminal 174 is positive). Also, the primary current of the transformer 160 (refers to the current flowing through the primary winding 161. The sign of the primary current indicates that the primary current enters the primary winding 161 from the transformer second terminal 172 and exits from the transformer third terminal 173. Is positively increased with a substantially constant slope due to the current limiting action due to the reactance of the transformer 160.
Since the shield winding voltage is positive, the rectifier element D33 of the inrush current suppression circuit 130 is turned on, and the switch control voltage of the inrush current suppression circuit 130 is a voltage proportional to the shield winding voltage. That is, the switch control voltage is proportional to the voltage v C41 charged in the input smoothing capacitor C41. If the switch control voltage is equal to or higher than a predetermined threshold voltage, the switching element T32 is turned on. Therefore, immediately after the power is turned on, when the input smoothing capacitor C41 is not yet fully charged, the switching element T32 is turned off, and when the input smoothing capacitor C41 is fully charged, the switching element T32 is turned on.

時刻tにおいて、スイッチング回路150は、スイッチをオフにする。スイッチング回路150は、例えば一次電流が所定の値に達したと判定したことにより、スイッチをオフにする。これにより、トランス160のトランス第三端子173が開放状態となるので、一次電流は理論上0になるはずだが、寄生容量の影響により、完全に0にはならない。トランス160のリアクタンスによる限流作用により、トランス160は電流を維持しようとするので、一次電流が急激に下がった代わりに、二次電流が流れる。整流素子D81が半ば強制的にオンになるので、二次電圧は、出力平滑コンデンサC82に充電された電圧vC82とほぼ等しくなる。なお、一次電流が完全に0にならないことの影響により、過渡的なスイッチングノイズが発生する。一次電圧およびシールド電圧は、二次電圧に比例した電圧(ただし符号が逆)になる。
シールド巻線電圧が負なので、突入電流抑制回路130の整流素子D33はオフになり、突入電流抑制回路130のスイッチ制御電圧は、ほぼ0になり、所定の閾値電圧を下回る。しかし、スイッチング素子T32の保持作用により、スイッチング素子T32は、オン状態を維持する。
トランス160のリアクタンスによる限流作用により、二次電流は、ほぼ一定の傾きで徐々に減少する。
In time t 2, the switching circuit 150 turns off the switch. For example, the switching circuit 150 turns off the switch when it is determined that the primary current has reached a predetermined value. As a result, the transformer third terminal 173 of the transformer 160 is opened, so that the primary current should theoretically be zero, but it is not completely zero due to the influence of parasitic capacitance. The transformer 160 tries to maintain the current by the current limiting action due to the reactance of the transformer 160. Therefore, the secondary current flows instead of the primary current suddenly decreasing. Since the rectifying element D81 is forcibly turned on halfway, the secondary voltage becomes substantially equal to the voltage v C82 charged in the output smoothing capacitor C82. Note that transient switching noise occurs due to the effect of the primary current not being completely zero. The primary voltage and the shield voltage are voltages proportional to the secondary voltage (however, the signs are reversed).
Since the shield winding voltage is negative, the rectifier element D33 of the inrush current suppression circuit 130 is turned off, and the switch control voltage of the inrush current suppression circuit 130 becomes substantially 0, which is lower than a predetermined threshold voltage. However, the switching element T32 maintains the ON state due to the holding action of the switching element T32.
Due to the current limiting action due to the reactance of the transformer 160, the secondary current gradually decreases with a substantially constant slope.

時刻tにおいて、二次電流が0になり、整流素子D81がオフになる。これにより、トランス160のトランス第四端子174が開放状態となる。トランス160の一次巻線161も二次巻線162も開放状態なので、一次電流も二次電流も理論上0になるはずだが、やはり寄生容量の影響により、完全に0にはならず、過渡的なスイッチングノイズが発生する。このとき発生するスイッチングノイズは、一次巻線161も二次巻線162も開放されていて、トランス160のリアクタンスと寄生容量との共振エネルギーの逃げ場がないので、減衰が小さく、長時間継続する。 At time t 3, the secondary current becomes zero, the rectifying element D81 is turned off. As a result, the transformer fourth terminal 174 of the transformer 160 is opened. Since both the primary winding 161 and the secondary winding 162 of the transformer 160 are in an open state, both the primary current and the secondary current should theoretically become zero, but they are not completely zero due to the influence of the parasitic capacitance, and are transient. Switching noise occurs. The switching noise generated at this time is not attenuated and continues for a long time because both the primary winding 161 and the secondary winding 162 are open and there is no escape of resonance energy between the reactance of the transformer 160 and the parasitic capacitance.

時刻tにおいて、スイッチング回路150がスイッチをオンにすると、時刻tと同じ状態になる。電源装置100は、これを一周期として、同じ動作を繰り返す。 At time t 4, when the switching circuit 150 turns on the switch, in the same state as the time t 1. The power supply apparatus 100 repeats the same operation with this as one cycle.

交流電源ACの電圧が100V(実効値)である場合、入力平滑コンデンサC41に充電される電圧vC41は、整流回路120における電圧降下などの影響により、130V程度である。
スイッチング素子T32がオンになる閾値電圧が約0.6Vであり、分圧回路135の分圧比が例えば20:1であるとすると、入力平滑コンデンサC41が十分充電されたとき、シールド巻線電圧が30V以上になる必要がある。例えば、一次巻線161とシールド巻線163との巻き数比が5:2であれば、一次電圧が130Vのとき、シールド巻線電圧は130×2/5=52Vとなり、突入電流抑制回路130が動作する。
When the voltage of the AC power supply AC is 100 V (effective value), the voltage v C41 charged in the input smoothing capacitor C41 is about 130 V due to the influence of a voltage drop in the rectifier circuit 120 and the like.
Assuming that the threshold voltage at which the switching element T32 is turned on is about 0.6V and the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit 135 is 20: 1, for example, when the input smoothing capacitor C41 is sufficiently charged, the shield winding voltage is It needs to be 30V or more. For example, if the turns ratio of the primary winding 161 and the shield winding 163 is 5: 2, when the primary voltage is 130V, the shield winding voltage is 130 × 2/5 = 52V, and the inrush current suppression circuit 130 Works.

この例において、電源装置100は、負荷電流を一定にする電流源として動作するので、LED回路810に含まれるLEDの電気的特性により、負荷電圧は変化する。このため、出力平滑コンデンサC82に充電される電圧vC82は一定ではない。フライバック電圧vFB(時刻t〜tの間における一次電圧をいう。)は、出力平滑コンデンサC82に充電された電圧vC82に、一次巻線161と二次巻線162との巻き数比を乗じた電圧であり、例えば一次巻線161と二次巻線162との巻き数比が2:1であれば、vFB=vC82×2となる。出力平滑コンデンサC82に充電される電圧vC82が一定ではないので、フライバック電圧vFBも一定ではない。
シールド巻線電圧が負の場合は、整流素子D33がカットするので、突入電流抑制回路130は、フライバック電圧vFBと無関係に動作する。したがって、設計段階において、フライバック電圧vFBを考慮する必要がなく、突入電流抑制回路130を簡単な構成で実現することができる。
In this example, since the power supply apparatus 100 operates as a current source that makes the load current constant, the load voltage changes depending on the electrical characteristics of the LEDs included in the LED circuit 810. For this reason, the voltage v C82 charged in the output smoothing capacitor C82 is not constant. The flyback voltage v FB (referred to as the primary voltage between times t 2 and t 3 ) is the number of turns of the primary winding 161 and the secondary winding 162 to the voltage v C82 charged in the output smoothing capacitor C82. For example, if the turns ratio of the primary winding 161 and the secondary winding 162 is 2: 1, v FB = v C82 × 2. Since the voltage v C82 charged in the output smoothing capacitor C82 is not constant, the flyback voltage v FB is also not constant.
When the shield winding voltage is negative, the rectifier element D33 is cut, and the inrush current suppression circuit 130 operates regardless of the flyback voltage vFB . Therefore, it is not necessary to consider the flyback voltage v FB at the design stage, and the inrush current suppression circuit 130 can be realized with a simple configuration.

上述したように、時刻tや時刻tで発生するスイッチングノイズは、スイッチング回路150のスイッチや整流素子D81がオフになり、トランス第三端子173やトランス第四端子174が開放状態となることに起因する。このうち、時刻tに発生するノイズは、ピークが大きいがすぐに減衰するので外部に対する影響が小さいのに対し、時刻tに発生するノイズは、長く持続するので、外部に対する影響が大きくなる可能性がある。
この実施の形態における電源装置100は、一次巻線161や二次巻線162から寄生容量を介して鉄芯170に流れる電流を打ち消す電流が、シールド巻線163から寄生容量を介して鉄芯170に流れ、鉄芯170にノイズが蓄積しないので、外部に漏れるノイズを抑えることができる。
As described above, the switching noise is generated at time t 2 and time t 3, the switches or rectifying element D81 of the switching circuit 150 is turned off, the transformer tertiary terminal 173 and transformers fourth terminal 174 enters an open state caused by. Among them, the noise generated at time t 2 has a large peak but is attenuated immediately, so the influence on the outside is small. On the other hand, the noise generated at time t 3 lasts for a long time, so the influence on the outside becomes large. there is a possibility.
In the power supply device 100 in this embodiment, the current that cancels the current flowing from the primary winding 161 or the secondary winding 162 to the iron core 170 via the parasitic capacitance is changed from the shield winding 163 via the parasitic capacitance. Since no noise is accumulated in the iron core 170, noise leaking to the outside can be suppressed.

スイッチング素子T32をオンにするために消費される電力は、抑制制御端子が入力する電圧に比例する。シールド巻線163の巻き数が少ないほうがシールド巻線電圧が低くなるので、突入電流抑制回路130における消費電力を抑えることができる。
この実施の形態におけるシールド巻線163は、一番内側に巻付けられているので、一次巻線161や二次巻線162よりも、鉄芯170との距離が近く、シールド巻線163と鉄芯170との間の寄生容量が大きい。このため、一次巻線161や二次巻線162から寄生容量を介して流れる電流を打ち消す電流を発生させるために必要なシールド巻線163の巻き数が少なくてよい。したがって、突入電流抑制回路130における消費電力を抑えることができる。
また、シールド巻線163が一層をなすように巻付けられているので、一次巻線161と鉄芯170との間の距離を確保でき、一次巻線161と鉄芯170との間の寄生容量を小さくすることができる。このため、シールド巻線163の巻き数は、更に少なくてよい。
The power consumed to turn on the switching element T32 is proportional to the voltage input to the suppression control terminal. Since the shield winding voltage decreases as the number of turns of the shield winding 163 decreases, the power consumption in the inrush current suppression circuit 130 can be suppressed.
Since the shield winding 163 in this embodiment is wound on the innermost side, it is closer to the iron core 170 than the primary winding 161 and the secondary winding 162, and the shield winding 163 and the iron The parasitic capacitance between the core 170 is large. For this reason, the number of turns of the shield winding 163 required for generating a current that cancels the current flowing from the primary winding 161 and the secondary winding 162 through the parasitic capacitance may be reduced. Therefore, power consumption in the inrush current suppression circuit 130 can be suppressed.
Further, since the shield winding 163 is wound so as to form one layer, the distance between the primary winding 161 and the iron core 170 can be secured, and the parasitic capacitance between the primary winding 161 and the iron core 170 can be secured. Can be reduced. For this reason, the number of turns of the shield winding 163 may be further reduced.

図5は、この実施の形態における電源装置100において、交流電源AC側に漏れ出すノイズの実験結果を示す周波数特性図である。
図6は、参考例として、シールド巻線163を半分までしか巻かなかった場合において、交流電源AC側に漏れ出すノイズの実験結果を示す周波数特性図である。
図5及び図6において、横軸はノイズの周波数(Hz)を示し、縦軸はノイズのレベル(dB)を示す。
このグラフによれば、シールド巻線163を半分までしか巻かなかった場合と比較して、シールド巻線163を一層をなすように巻いた場合のほうが、周波数帯域aにおけるノイズレベルが低減していることがわかる。
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram showing an experimental result of noise leaking to the AC power supply AC side in the power supply device 100 according to this embodiment.
FIG. 6 is a frequency characteristic diagram showing an experimental result of noise leaking to the AC power supply AC side when the shield winding 163 is wound only to half as a reference example.
5 and 6, the horizontal axis indicates the noise frequency (Hz), and the vertical axis indicates the noise level (dB).
According to this graph, the noise level in the frequency band “a” is reduced when the shield winding 163 is wound in one layer as compared with the case where the shield winding 163 is wound only up to half. I understand that.

この実施の形態における電源装置100は、入力平滑コンデンサC41と、上記入力平滑コンデンサC41に流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路130と、上記入力平滑コンデンサC41に充電された入力平滑電圧vC41を一次巻線161に印加されるトランス160と、上記トランス160の二次巻線162に発生した二次電圧により充電される出力平滑コンデンサvC82とを有し、上記トランス160は、一方の端が上記一次巻線161の一方の端に電気接続したシールド巻線163を有し、上記突入電流抑制回路130は、上記シールド巻線163の両端に発生したシールド巻線電圧に基づいて、上記突入電流の抑制を制御するので、シールド巻線163の効果によりトランス160から発生するノイズを抑えることができるとともに、シールド巻線電圧を利用して突入電流抑制回路130を動作させることができ、電源装置100の回路構成を簡略化することができる。 The power supply apparatus 100 in this embodiment includes an input smoothing capacitor C41, an inrush current suppressing circuit 130 for suppressing an inrush current flowing through the input smoothing capacitor C41, and an input smoothing voltage v C41 charged in the input smoothing capacitor C41. A transformer 160 applied to the primary winding 161 and an output smoothing capacitor v C82 charged by a secondary voltage generated in the secondary winding 162 of the transformer 160. The transformer 160 has one end at one end. The primary winding 161 has a shield winding 163 electrically connected to one end of the primary winding 161, and the inrush current suppression circuit 130 is based on the shield winding voltage generated at both ends of the shield winding 163. Since the suppression of the noise is controlled, the noise generated from the transformer 160 can be suppressed by the effect of the shield winding 163. With wear, by using the shield winding voltage can be operated inrush current suppression circuit 130, it is possible to simplify the circuit configuration of the power supply apparatus 100.

この実施の形態における電源装置100において、上記トランス160のシールド巻線163は、上記シールド巻線163と上記一次巻線161と上記二次巻線162とのうちで最も内側に巻かれているので、トランス160から発生するノイズを抑えるために必要なシールド巻線163の巻き数が少なく、シールド巻線電圧を小さくすることができ、突入電流抑制回路130における消費電力を抑えることができる。   In the power supply device 100 according to this embodiment, the shield winding 163 of the transformer 160 is wound on the innermost side among the shield winding 163, the primary winding 161, and the secondary winding 162. The number of turns of the shield winding 163 necessary for suppressing noise generated from the transformer 160 is small, the shield winding voltage can be reduced, and the power consumption in the inrush current suppression circuit 130 can be suppressed.

この実施の形態における電源装置100において、上記トランス160は、鉄芯170を有し、上記トランス160のシールド巻線163は、上記鉄芯170に一層に巻かれているので、トランス160から発生するノイズを抑えるために必要なシールド巻線163の巻き数が更に少なく、シールド巻線電圧を更に小さくすることができ、突入電流抑制回路130における消費電力を更に抑えることができる。   In the power supply apparatus 100 according to this embodiment, the transformer 160 has an iron core 170, and the shield winding 163 of the transformer 160 is wound around the iron core 170 in one layer, and thus is generated from the transformer 160. The number of turns of the shield winding 163 necessary for suppressing noise is further reduced, the shield winding voltage can be further reduced, and the power consumption in the inrush current suppression circuit 130 can be further suppressed.

この実施の形態における電源装置100において、上記突入電流抑制回路130は、上記入力平滑コンデンサC41と直列に電気接続された限流素子R31と、上記限流素子R31と並列に電気接続され、上記シールド巻線電圧が所定の電圧より高くなった場合に導通するスイッチング素子T32とを有するので、入力平滑コンデンサC41が十分充電されていない場合は、スイッチング素子T32がオフになり、突入電流を抑制し、入力平滑コンデンサC41が十分充電されている場合は、スイッチング素子T32がオンになり、突入電流抑制回路130における消費電力を抑えることができる。   In the power supply device 100 in this embodiment, the inrush current suppression circuit 130 is electrically connected in parallel with the current limiting element R31 connected in series with the input smoothing capacitor C41, and in parallel with the current limiting element R31, and the shield Switching element T32 that conducts when the winding voltage becomes higher than a predetermined voltage. Therefore, when the input smoothing capacitor C41 is not sufficiently charged, the switching element T32 is turned off to suppress the inrush current, When the input smoothing capacitor C41 is sufficiently charged, the switching element T32 is turned on, and the power consumption in the inrush current suppression circuit 130 can be suppressed.

この実施の形態における電源装置100において、上記突入電流抑制回路130は、上記シールド巻線電圧を半波整流する整流素子D33と、上記整流素子D33が整流した電圧を抵抗分圧する分圧回路135とを有し、上記スイッチング素子T32は、上記分圧回路135が抵抗分圧した電圧が所定の電圧より高くなった場合に導通するので、シールド巻線電圧が低ければ、分圧回路135の分圧比を小さくすることができ、スイッチング素子T32をオンにするための消費電力を抑えることができる。   In the power supply apparatus 100 according to this embodiment, the inrush current suppression circuit 130 includes a rectifier element D33 that rectifies the shield winding voltage by half-wave, and a voltage divider circuit 135 that resistively divides the voltage rectified by the rectifier element D33. And the switching element T32 is turned on when the voltage divided by the voltage dividing circuit 135 is higher than a predetermined voltage. Therefore, if the shield winding voltage is low, the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit 135 is The power consumption for turning on the switching element T32 can be suppressed.

この実施の形態における照明器具800は、上記電源装置100を有し、上記出力平滑コンデンサC82に充電された電圧により、光源(LED回路810のLED)を点灯するので、外部に放出されるノイズが小さく、かつ、無駄な消費電力を抑えることができる。   The lighting fixture 800 in this embodiment has the power supply device 100, and the light source (LED of the LED circuit 810) is turned on by the voltage charged in the output smoothing capacitor C82. Small and wasteful power consumption can be suppressed.

なお、ノイズを低減するために設けられるシールド巻線163から取り出した電圧信号は、突入電流抑制回路130に限らず、他の回路を構成するサイリスタ等のスイッチング素子を動作させるトリガ用信号として、利用してもよい。
このように、シールド巻線163(共用巻線)が、ノイズを低減する機能と、トリガ信号を取り出す機能との二つの機能を合わせ持つことにより、個別に対策回路を設ける場合と比較して、電源装置100の回路構成を簡略化することができ、電源装置100の部品数を削減し、電源装置100の製造コストを抑えることができる。
これにより、低コストかつ信頼性の高い照明器具800を製造することができる。
The voltage signal extracted from the shield winding 163 provided to reduce noise is used not only as an inrush current suppression circuit 130 but also as a trigger signal for operating a switching element such as a thyristor constituting another circuit. May be.
As described above, the shield winding 163 (shared winding) has two functions of a function of reducing noise and a function of extracting a trigger signal, so that a countermeasure circuit is individually provided, The circuit configuration of the power supply apparatus 100 can be simplified, the number of parts of the power supply apparatus 100 can be reduced, and the manufacturing cost of the power supply apparatus 100 can be suppressed.
Thereby, the low-cost and highly reliable lighting fixture 800 can be manufactured.

シールド巻線163は、一層をなすように巻付けられ、巻き数は40ターン以下であることが好ましく、更に言えば、10ターン以上40ターン以下であることが望ましい。また、一次巻線161の巻き数に対して、0.45倍以下であることが望ましい。シールド巻線163の巻き数が少ないほうが、突入電流抑制回路130に印加される電圧が低くなるので、突入電流抑制回路130においてスイッチング素子T32をオンするために消費される電力が少なくて済む。また、フライバック電圧vFBやスイッチングノイズ(リーケージインダクタンスによるノイズ)に起因して整流素子D33に加わる逆電圧が小さくなるので、耐電圧が低いダイオードを整流素子D33として使用することができ、電源装置100の製造コストを抑えることができる。 The shield winding 163 is wound in a single layer, and the number of turns is preferably 40 turns or less, and more preferably 10 turns or more and 40 turns or less. Further, it is desirable that the number of turns of the primary winding 161 is 0.45 times or less. The smaller the number of turns of the shield winding 163, the lower the voltage applied to the inrush current suppression circuit 130. Therefore, less power is consumed to turn on the switching element T32 in the inrush current suppression circuit 130. Further, since the reverse voltage applied to the rectifying element D33 due to the flyback voltage v FB and switching noise (noise due to leakage inductance) is reduced, a diode having a low withstand voltage can be used as the rectifying element D33, and the power supply device 100 manufacturing costs can be reduced.

突入電流抑制回路130が入力するトリガ電圧の極性は、トランス160の一次電圧と同じ極性である。したがって、トリガ電圧の最大値は、入力平滑コンデンサC41に充電された電圧vC41にほぼ等しい。したがって、入力平滑コンデンサC41に充電された電圧vC41に基づいて、突入電流抑制回路130の動作を制御する回路構成を、比較的容易に実現することができる。これに対して、トリガ電圧の極性をトランス160の二次電圧と同じ極性(一次電圧と逆極性)とすると、トリガ電圧の瞬間的なピークの最大値は、トランス160の寄生容量により変化し、入力平滑コンデンサC41の充電電圧vC41との関係は、必ずしも明らかでない。分圧回路135において抵抗R37に並列にコンデンサを設けることにより、スイッチングノイズに起因する瞬間的なピークを取り除くことは可能であるが、その場合の最大値は、出力平滑コンデンサC82に充電された電圧vC82により定まる。電源装置100を電流源として動作させる構成とした場合、負荷電圧は一定でないから、電圧vC82により定まるトリガ電圧に基づいて突入電流抑制回路130の動作を制御する回路構成は、この実施の形態で説明した突入電流抑制回路130の構成よりも複雑にならざるを得ない。 The polarity of the trigger voltage input by the inrush current suppression circuit 130 is the same as the primary voltage of the transformer 160. Therefore, the maximum value of the trigger voltage is substantially equal to the voltage v C41 charged in the input smoothing capacitor C41. Therefore, a circuit configuration for controlling the operation of the inrush current suppression circuit 130 based on the voltage v C41 charged in the input smoothing capacitor C41 can be realized relatively easily. On the other hand, if the polarity of the trigger voltage is the same as the secondary voltage of the transformer 160 (the polarity opposite to the primary voltage), the maximum value of the instantaneous peak of the trigger voltage changes due to the parasitic capacitance of the transformer 160, The relationship with the charging voltage vC41 of the input smoothing capacitor C41 is not necessarily clear. By providing a capacitor in parallel with the resistor R37 in the voltage dividing circuit 135, it is possible to remove an instantaneous peak due to switching noise. In this case, the maximum value is the voltage charged in the output smoothing capacitor C82. v Determined by C82 . When the power supply device 100 is configured to operate as a current source, since the load voltage is not constant, the circuit configuration for controlling the operation of the inrush current suppression circuit 130 based on the trigger voltage determined by the voltage v C82 is described in this embodiment. It must be more complicated than the configuration of the inrush current suppression circuit 130 described.

電源装置100の内部で発生するノイズのレベルが低くなるので、ノイズフィルタ回路110のノイズ除去能力は低くてよい。すなわち、ノイズフィルタ回路110を構成するアクロスザラインコンデンサやコモンモードチョークなどの部品を小さくすることができる。また、電源装置100の容量が10W以下である場合などは、電源装置100の内部で発生するノイズが非常に低いので、ノイズフィルタ回路110がなくてもよい。これにより、電源装置100の製造コストを抑えることができる。   Since the level of noise generated inside the power supply apparatus 100 is reduced, the noise removal capability of the noise filter circuit 110 may be low. That is, parts such as the across-the-line capacitor and the common mode choke constituting the noise filter circuit 110 can be reduced. Further, when the capacity of the power supply apparatus 100 is 10 W or less, noise generated inside the power supply apparatus 100 is very low, and thus the noise filter circuit 110 may not be provided. Thereby, the manufacturing cost of the power supply device 100 can be suppressed.

実施の形態2.
実施の形態2について、図7〜図8を用いて説明する。
この実施の形態における照明器具800の構成は、実施の形態1で説明したものと同様なので、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIGS.
Since the configuration of the lighting fixture 800 in this embodiment is the same as that described in Embodiment 1, the description thereof is omitted.

図7は、この実施の形態におけるトランス160の構造を示す断面図である。
この例において、トランス160の鉄芯170には、内側から順に、一次巻線161、二次巻線162、シールド巻線163が巻付けられている。
このように、シールド巻線163を、三つの巻線(一次巻線161、二次巻線162、シールド巻線163)のうち一番外側に巻くことにより、鉄芯170から放射される放射ノイズを低減することができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the transformer 160 in this embodiment.
In this example, a primary winding 161, a secondary winding 162, and a shield winding 163 are wound around the iron core 170 of the transformer 160 in order from the inside.
As described above, the shield winding 163 is wound on the outermost side among the three windings (the primary winding 161, the secondary winding 162, and the shield winding 163), thereby radiating noise radiated from the iron core 170. Can be reduced.

この実施の形態における電源装置100において、上記トランス160のシールド巻線163は、上記シールド巻線163と上記一次巻線161と上記二次巻線162とのうちで最も外側に巻かれているので、トランス160から電波として放射される放射ノイズを低減することができる。   In the power supply apparatus 100 according to this embodiment, the shield winding 163 of the transformer 160 is wound on the outermost side among the shield winding 163, the primary winding 161, and the secondary winding 162. Radiation noise radiated from the transformer 160 as radio waves can be reduced.

図8は、この実施の形態におけるトランス160の構造の別の例を示す断面図である。
この例において、トランス160の鉄芯170には、内側から順に、一次巻線161、シールド巻線163、二次巻線162が巻付けられている。
このように、シールド巻線163を、一次巻線161と二次巻線162との間に巻くことにより、電源装置100の一次側で発生したノイズと、電源装置100の二次側で発生したノイズとを分離することができる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the transformer 160 in this embodiment.
In this example, a primary winding 161, a shield winding 163, and a secondary winding 162 are wound around an iron core 170 of a transformer 160 in order from the inside.
Thus, by winding the shield winding 163 between the primary winding 161 and the secondary winding 162, noise generated on the primary side of the power supply device 100 and generated on the secondary side of the power supply device 100. Noise can be separated.

この実施の形態における電源装置100において、上記トランス160のシールド巻線163は、上記一次巻線161と上記二次巻線162との間に巻かれているので、
一次側ノイズと二次側ノイズとを分離することができ、ノイズの乗畳によるノイズレベルの上昇を抑えることができる。
In the power supply device 100 in this embodiment, the shield winding 163 of the transformer 160 is wound between the primary winding 161 and the secondary winding 162.
Primary noise and secondary noise can be separated, and an increase in noise level due to noise multiplication can be suppressed.

実施の形態3.
実施の形態3について、図9〜図10を用いて説明する。
なお、実施の形態1で説明した照明器具800と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
In addition, about the part which is common in the lighting fixture 800 demonstrated in Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図9は、この実施の形態における照明器具800の機能ブロックの構成を示すブロック構成図である。
実施の形態1で説明した機能ブロックに加えて、照明器具800は、保護検出回路195を有する。また、トランス160は、更に、バイアス巻線164を有する。
FIG. 9 is a block configuration diagram showing a functional block configuration of the lighting fixture 800 in this embodiment.
In addition to the functional blocks described in Embodiment 1, the lighting fixture 800 includes a protection detection circuit 195. The transformer 160 further has a bias winding 164.

保護検出回路195は、バイアス巻線164の両端に発生した電圧(以下「バイアス巻線電圧」と呼ぶ。)を検出し、検出したバイアス巻線電圧に基づいて、保護信号を生成する。保護信号とは、保護検出回路195が異常を検出した場合に、スイッチング回路150の動作を停止させる信号である。例えば、保護検出回路195は、バイアス巻線電圧が異常に高くなった場合に、保護信号を生成する。   The protection detection circuit 195 detects a voltage generated at both ends of the bias winding 164 (hereinafter referred to as “bias winding voltage”), and generates a protection signal based on the detected bias winding voltage. The protection signal is a signal that stops the operation of the switching circuit 150 when the protection detection circuit 195 detects an abnormality. For example, the protection detection circuit 195 generates a protection signal when the bias winding voltage becomes abnormally high.

スイッチング回路150は、保護検出回路195が生成した保護信号を入力し、入力した保護信号に基づいて、スイッチの導通絶縁を制御する。スイッチング回路150は、保護検出回路195が異常を検出したか否かを、入力した保護信号に基づいて判定し、保護検出回路195が異常を検出したと判定した場合に、スイッチを継続してオフ状態とし、動作を停止する。   The switching circuit 150 receives the protection signal generated by the protection detection circuit 195, and controls the conductive insulation of the switch based on the input protection signal. The switching circuit 150 determines whether or not the protection detection circuit 195 has detected an abnormality based on the input protection signal. If the protection detection circuit 195 determines that an abnormality has been detected, the switching circuit 150 continues to turn off the switch. State and stop operation.

出力平滑コンデンサC82は、出力平滑陽極端子がトランス160のトランス第四端子174(二次巻線162の一方の端)に電気接続し、出力平滑陰極端子が整流素子D81の整流陽極端子に電気接続している。整流素子D81は、整流陰極端子がトランス160のトランス第五端子175(二次巻線162のもう一方の端)に電気接続している。すなわち、実施の形態1と比較して、直列接続した整流素子D81と出力平滑コンデンサC82との接続順序が逆になっている。
これにより、一次巻線161から寄生容量を介して流れる電流と、二次巻線162から寄生容量を介して流れる電流とが逆相となり、互いに打ち消し合うので、シールド巻線163から寄生容量を介して流す電流が小さくてよく、シールド巻線163の巻き数を少なくすることができる。
なお、実施の形態1と同様の順序で、整流素子D81と出力平滑コンデンサC82とを接続してもよい。
In the output smoothing capacitor C82, the output smoothing anode terminal is electrically connected to the transformer fourth terminal 174 (one end of the secondary winding 162) of the transformer 160, and the output smoothing cathode terminal is electrically connected to the rectification anode terminal of the rectifying element D81. doing. The rectifying cathode terminal of the rectifying element D81 is electrically connected to the transformer fifth terminal 175 of the transformer 160 (the other end of the secondary winding 162). That is, as compared with the first embodiment, the connection order of the rectifying element D81 and the output smoothing capacitor C82 connected in series is reversed.
As a result, the current flowing from the primary winding 161 via the parasitic capacitance and the current flowing from the secondary winding 162 via the parasitic capacitance are in opposite phases and cancel each other, so that the shield winding 163 passes through the parasitic capacitance. The current that flows through the shield winding 163 may be small, and the number of turns of the shield winding 163 can be reduced.
Note that the rectifying element D81 and the output smoothing capacitor C82 may be connected in the same order as in the first embodiment.

図10は、この実施の形態におけるトランス160の構造を示す断面図である。
この例において、トランス160の鉄芯170には、内側から順に、シールド巻線163、一次巻線161、バイアス巻線164、二次巻線162が巻付けられている。
このように、鉄芯170に巻付けられている巻線が、一次巻線161、二次巻線162、シールド巻線163以外にある場合において、第四の巻線(バイアス巻線164)を一次巻線161と二次巻線162との間に巻くことにより、実施の形態1で説明したシールド巻線163の効果と、実施の形態2で説明したシールド巻線163の効果を両方を享受することができる。すなわち、電源線から外部に漏れるノイズを低減するとともに、電源装置100の一次側で発生したノイズと、二次側で発生したノイズとを分離することができる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of the transformer 160 in this embodiment.
In this example, a shield winding 163, a primary winding 161, a bias winding 164, and a secondary winding 162 are wound around the iron core 170 of the transformer 160 in order from the inside.
Thus, when the winding wound around the iron core 170 is other than the primary winding 161, the secondary winding 162, and the shield winding 163, the fourth winding (bias winding 164) is used. By winding between the primary winding 161 and the secondary winding 162, both the effect of the shield winding 163 described in the first embodiment and the effect of the shield winding 163 described in the second embodiment are enjoyed. can do. That is, noise leaking to the outside from the power supply line can be reduced, and noise generated on the primary side of the power supply apparatus 100 and noise generated on the secondary side can be separated.

図11は、この実施の形態におけるトランス160の構造の別の例を示す断面図である。
この例において、トランス160の鉄芯170には、内側から順に、バイアス巻線164、一次巻線161、二次巻線162、シールド巻線163が巻付けられている。このように、実施の形態1で説明したシールド巻線163の代わりにバイアス巻線164を一番内側に巻き、実施の形態2で説明したのと同様にシールド巻線163を一番外側に巻くことにより、電源線から外部に漏れるノイズを低減するとともに、外部の回路にカップリングされるノイズを低減することができる。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the transformer 160 in this embodiment.
In this example, a bias winding 164, a primary winding 161, a secondary winding 162, and a shield winding 163 are wound around the iron core 170 of the transformer 160 in order from the inside. In this way, the bias winding 164 is wound on the innermost side instead of the shield winding 163 described in the first embodiment, and the shield winding 163 is wound on the outermost side in the same manner as described in the second embodiment. Thus, noise leaking from the power supply line to the outside can be reduced, and noise coupled to an external circuit can be reduced.

図12は、この実施の形態におけるトランス160の構造の更に他の例を示す断面図である。
この例において、トランス160の鉄芯170には、内側から順に、一次巻線161、バイアス巻線164、二次巻線162、シールド巻線163が巻付けられている。
このように、実施の形態2で説明した2種類のシールド巻線163のうち、一方をバイアス巻線164で代用し、他方をシールド巻線163とすることにより、外部に放射されるノイズを低減するとともに、電源装置100の一次側で発生したノイズと、二次側で発生したノイズとを分離することができる。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing still another example of the structure of the transformer 160 in this embodiment.
In this example, a primary winding 161, a bias winding 164, a secondary winding 162, and a shield winding 163 are wound around the iron core 170 of the transformer 160 in order from the inside.
As described above, of the two types of shield windings 163 described in the second embodiment, one is replaced with the bias winding 164 and the other is the shield winding 163, thereby reducing noise radiated to the outside. In addition, the noise generated on the primary side of the power supply apparatus 100 and the noise generated on the secondary side can be separated.

また、バイアス巻線164に代えて、もしくは更に加えて、スイッチング回路150などを構成するICの電源を得るための電源巻線をトランス160に設けてもよい。   Further, instead of or in addition to the bias winding 164, a power supply winding for obtaining a power supply of an IC constituting the switching circuit 150 or the like may be provided in the transformer 160.

実施の形態1における照明器具800の機能ブロックの構成を示すブロック構成図。FIG. 3 is a block configuration diagram showing a functional block configuration of the lighting fixture 800 in the first embodiment. 実施の形態1におけるトランス160の構造を示す平面図及びA−A断面図。FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view taken along line AA showing the structure of the transformer 160 in the first embodiment. 実施の形態1における突入電流抑制回路130の回路構成を示す電気回路図。FIG. 3 is an electric circuit diagram illustrating a circuit configuration of an inrush current suppression circuit according to the first embodiment. 実施の形態1における電源装置100の各部の電圧および電流を示す波形図。FIG. 3 is a waveform diagram showing voltages and currents of each part of power supply device 100 according to the first embodiment. 実施の形態1における電源装置100において、交流電源AC側に漏れ出すノイズの実験結果を示す周波数特性図。FIG. 5 is a frequency characteristic diagram showing the experimental results of noise leaking to the AC power supply AC side in power supply device 100 according to the first embodiment. 参考例として、シールド巻線163を半分までしか巻かなかった場合において、交流電源AC側に漏れ出すノイズの実験結果を示す周波数特性図。The frequency characteristic figure which shows the experimental result of the noise which leaks to the alternating current power supply AC side when the shield winding 163 is wound only to half as a reference example. 実施の形態2におけるトランス160の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the transformer 160 in Embodiment 2. FIG. 実施の形態2におけるトランス160の構造の別の例を示す断面図。Sectional drawing which shows another example of the structure of the transformer 160 in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3における照明器具800の機能ブロックの構成を示すブロック構成図。FIG. 10 is a block configuration diagram showing a functional block configuration of a lighting fixture 800 in Embodiment 3. 実施の形態3におけるトランス160の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the transformer 160 in Embodiment 3. FIG. 実施の形態3におけるトランス160の構造の別の例を示す断面図。Sectional drawing which shows another example of the structure of the transformer 160 in Embodiment 3. FIG. 実施の形態3におけるトランス160の構造の更に他の例を示す断面図。Sectional drawing which shows the further another example of the structure of the transformer 160 in Embodiment 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 電源装置、110 ノイズフィルタ回路、120 整流回路、130 突入電流抑制回路、135 分圧回路、150 スイッチング回路、160 トランス、161 一次巻線、162 二次巻線、163 シールド巻線、164 バイアス巻線、170 鉄芯、171 トランス第一端子、172 トランス第二端子、173 トランス第三端子、174 トランス第四端子、175 トランス第五端子、190 出力検出回路、195 保護検出回路、800 照明器具、810 LED回路、AC 交流電源、C41 入力平滑コンデンサ、C82 出力平滑コンデンサ、D33,D81 整流素子、R31 限流素子、R36,R37 抵抗、T32 スイッチング素子。   100 power supply device, 110 noise filter circuit, 120 rectifier circuit, 130 inrush current suppression circuit, 135 voltage dividing circuit, 150 switching circuit, 160 transformer, 161 primary winding, 162 secondary winding, 163 shield winding, 164 bias winding Wire, 170 iron core, 171 transformer first terminal, 172 transformer second terminal, 173 transformer third terminal, 174 transformer fourth terminal, 175 transformer fifth terminal, 190 output detection circuit, 195 protection detection circuit, 800 lighting fixture, 810 LED circuit, AC AC power supply, C41 input smoothing capacitor, C82 output smoothing capacitor, D33, D81 rectifier, R31 current limiting element, R36, R37 resistance, T32 switching element.

Claims (5)

入力平滑コンデンサと、上記入力平滑コンデンサに流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路と、上記入力平滑コンデンサに充電された入力平滑電圧を一次巻線に印加されるトランスと、上記トランスの二次巻線に発生した二次電圧により充電される出力平滑コンデンサとを有する電源装置において、
上記トランスは、一方の端が上記一次巻線の一方の端に電気接続したシールド巻線を有し、
上記シールド巻線は、上記シールド巻線と上記一次巻線と上記二次巻線とのうちで最も内側に巻かれ、
上記突入電流抑制回路は、上記シールド巻線の両端に発生したシールド巻線電圧に基づいて、上記突入電流の抑制を制御することを特徴とする電源装置。
An input smoothing capacitor; an inrush current suppressing circuit for suppressing an inrush current flowing through the input smoothing capacitor; a transformer that applies an input smoothing voltage charged to the input smoothing capacitor to a primary winding; and a secondary winding of the transformer. In a power supply device having an output smoothing capacitor charged by a secondary voltage generated in a line,
The transformer has a shield winding having one end electrically connected to one end of the primary winding,
The shield winding is wound on the innermost side among the shield winding, the primary winding and the secondary winding,
The inrush current suppression circuit controls suppression of the inrush current based on a shield winding voltage generated at both ends of the shield winding.
上記シールド巻線は、上記入力平滑電圧が上記一次巻線に印加されているとき上記シールド巻線電圧が正になる向きに巻かれ、
上記突入電流抑制回路は、上記入力平滑コンデンサと直列に電気接続された限流素子と、上記限流素子と並列に電気接続され、上記シールド巻線電圧が所定の電圧より高くなった場合に導通するスイッチング素子とを有する
ことを特徴とする請求項に記載の電源装置。
The shield winding is wound in a direction in which the shield winding voltage becomes positive when the input smoothing voltage is applied to the primary winding,
The inrush current suppression circuit is electrically connected in series with the input smoothing capacitor and in parallel with the current limiting element, and is electrically connected in parallel when the shield winding voltage becomes higher than a predetermined voltage. The power supply device according to claim 1 , further comprising: a switching element that performs switching.
上記突入電流抑制回路は、上記シールド巻線電圧を半波整流する整流素子と、上記整流素子が整流した電圧を抵抗分圧する分圧回路とを有し、
上記スイッチング素子は、上記分圧回路が抵抗分圧した電圧が所定の電圧より高くなった場合に導通することを特徴とする請求項に記載の電源装置。
The inrush current suppression circuit has a rectifying element for half-wave rectifying the shield winding voltage, and a voltage dividing circuit for resistance-dividing the voltage rectified by the rectifying element,
The power supply device according to claim 2 , wherein the switching element is turned on when a voltage obtained by resistance-dividing the voltage dividing circuit is higher than a predetermined voltage.
上記トランスは、鉄芯を有し、上記トランスのシールド巻線は、上記鉄芯に一層に巻かれていることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれかに記載の電源装置。 The transformer has an iron core, the transformer shield winding, a power supply device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that they are more wound in the iron core. 請求項1乃至請求項のいずれかに記載の電源装置を有し、上記出力平滑コンデンサに充電された電圧により、光源を点灯することを特徴とする照明器具。 A power supply device according to any one of claims 1 to 4, the voltage charged in the smoothing output capacitor, lighting equipment, characterized in that the light source lights.
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