JPS6149911B2 - - Google Patents
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- JPS6149911B2 JPS6149911B2 JP3706177A JP3706177A JPS6149911B2 JP S6149911 B2 JPS6149911 B2 JP S6149911B2 JP 3706177 A JP3706177 A JP 3706177A JP 3706177 A JP3706177 A JP 3706177A JP S6149911 B2 JPS6149911 B2 JP S6149911B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスイツチング素子、フライホイルダイ
オードなどの半導体素子より発生するノイズを抵
減したスイツチングレギユレータに関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a switching regulator that reduces noise generated from semiconductor elements such as switching elements and flywheel diodes.
従来の代表的な定電圧スイツチングレギユレー
タの回路を第1図に示す。交流電源1より入力交
流電圧をコイル4、コンデンサ群5からなるライ
ンフイルタを通して整流器2により整流し出力を
平滑用コンデンサ3で平滑して直流電圧を得、ス
イツチング用トランジスタ20を通りインバータ
用トランジスタ21,22,23,24にて方形
波にスイツチングされ、出力トランス43を介し
2次側に交流電圧を得て、整流器12およびコン
デンサ13,14で平滑され所定の直流電圧15
を得る。 A typical conventional constant voltage switching regulator circuit is shown in FIG. An input AC voltage from an AC power source 1 is passed through a line filter consisting of a coil 4 and a capacitor group 5, and then rectified by a rectifier 2, and the output is smoothed by a smoothing capacitor 3 to obtain a DC voltage, which is then passed through a switching transistor 20, and then an inverter transistor 21, 22, 23, and 24 to obtain a square wave, an AC voltage is obtained on the secondary side via an output transformer 43, and is smoothed by a rectifier 12 and capacitors 13 and 14 to obtain a predetermined DC voltage 15.
get.
なお、31,32,33,34,35,36は
インバータ回路のドライブコイル、40,41,
42は出力トランスコイルである。 In addition, 31, 32, 33, 34, 35, 36 are drive coils of the inverter circuit, 40, 41,
42 is an output transformer coil.
このように交流を直流に変換し20kHz位の高速
でスイツチングすることにより、出力トランスが
小形にできるため小型、軽量の電源をつくること
ができる。しかし高速で方形波状に直流電圧をス
イツチングするため、広帯域にノイズが発生し入
力交流電源および電気部品の空間より直接外部に
ノイズが漏れ問題を発生させる。そのためトラン
スなどにおいては、一次巻線と二次巻線との間に
絶縁されてシールド層を設けたものが発明されて
いるが、半導体素子には適用し難く放熱効果が少
なく、またシールド層を巻回または被覆するなど
する必要があり、構造が複雑で高価になるなどの
問題があつた。 By converting alternating current to direct current and switching at high speeds of around 20 kHz, the output transformer can be made smaller, making it possible to create a compact and lightweight power source. However, since the DC voltage is switched in a square waveform at high speed, noise is generated in a wide band, and the noise leaks directly to the outside from the space of the input AC power supply and electrical components, causing problems. For this reason, in transformers and the like, devices have been invented in which the primary winding and the secondary winding are insulated and provided with a shield layer, but this is difficult to apply to semiconductor devices and has little heat dissipation effect, and the shield layer is It requires winding or covering, which causes problems such as a complicated and expensive structure.
本発明は前述の欠点を除去し、スイツチングレ
ギユレータより発生するノイズを最少限に減らそ
うとするものである。 The present invention seeks to eliminate the aforementioned drawbacks and to reduce to a minimum the noise generated by switching regulators.
以下、本発明を第2図および第3図に示す回路
例について説用すると、主としてノイズ源となる
電気部品はスイツチング用トランジスタ20、フ
ライホイルダイオード8、チヨークコイル10、
インバータ用トランジスタ21,22,23,2
4および出力トランス43である。これらの電気
部品から発生するノイズは交流電源1を整流平滑
し、コイル4、コンデンサ群5からなるラインフ
イルタを介し正、負電位16,16′に伝ぱんさ
れ、電源ラインに対してはノーマルモードのノイ
ズとして発生し、アースとなるスイツチングレギ
ユレータの外装ケースに対してはコモンモードノ
イズとして発生する。前述の各ノイズ源の電気部
品は多量の発熱を伴なうため、絶縁物を介し放熱
を必要とするが、単に絶縁物を介し放熱すると、
交流電源ライン1とアース間にノイズ源が存在す
る形となり、コモンモードノイズは交流電源ライ
ンとアース間にループを作り、外部にノイズを伝
ぱんさせる。 Below, the present invention will be explained with reference to the circuit examples shown in FIGS. 2 and 3. The electrical components that mainly become noise sources are the switching transistor 20, the flywheel diode 8, the choke coil 10,
Inverter transistors 21, 22, 23, 2
4 and an output transformer 43. Noise generated from these electrical components is rectified and smoothed from the AC power source 1, and is propagated to positive and negative potentials 16 and 16' through a line filter consisting of a coil 4 and a capacitor group 5, and is transmitted to the power line in normal mode. This occurs as common mode noise to the external case of the switching regulator, which is grounded. The electrical components of each of the noise sources mentioned above generate a large amount of heat, so it is necessary to dissipate the heat through an insulator.
A noise source exists between the AC power line 1 and the ground, and common mode noise creates a loop between the AC power line and the ground, propagating the noise to the outside.
本発明は前述の各ノイズ源となる半導体素子を
サブシヤーシ50に接続し、該サブシヤーシ50
を絶縁シート51を介して、シヤーシまたは外装
ケース52に接触させ放熱するように構成して等
電位化し、コモンモードノイズに対し閉ループを
形成したもので、サブシヤーシ50を第2図およ
び第3図に示すように入力交流電圧を整流器2に
より整流した後のラインフイルタの後あるいは第
1図に示す入力交流電圧を整流する前のラインフ
イルタの後の正電位16または負電位16′に接
続する。これによりスイツチング用トンンジスタ
20、フライホイルダイオード8、インバータ用
トランジスタ21〜24などの半導体素子より発
生していたコモンモードノイズを低減することが
できる。さらにサブシヤーシ50は前述のように
放熱の役目も必要なため、正または負電位のサブ
シヤーシ50は絶縁シート51を介してアース電
位のシヤーシまたは外装ケース52に固定し熱伝
導して放熱を行なう。 The present invention connects each of the above-mentioned noise sources to the sub-chassis 50, and the sub-chassis 50
The sub-chassis 50 is brought into contact with the chassis or exterior case 52 via an insulating sheet 51 to radiate heat to equalize the potential and form a closed loop against common mode noise. It is connected to the positive potential 16 or negative potential 16' after the line filter after the input AC voltage is rectified by the rectifier 2 as shown, or after the line filter before the input AC voltage is rectified as shown in FIG. Thereby, common mode noise generated from semiconductor elements such as the switching transistor 20, the flywheel diode 8, and the inverter transistors 21 to 24 can be reduced. Further, as mentioned above, the sub-chassis 50 also needs to play the role of heat dissipation, so the sub-chassis 50 with a positive or negative potential is fixed to a chassis or an exterior case 52 with an earth potential via an insulating sheet 51 to conduct heat and dissipate heat.
このようにするとサブシヤーシ50の電位がク
ールとなりスイツチング用トランジスタ20の出
力側はノーマルモードではホツトになつているた
め、電解コンデンサ7とインダクタ6により構成
されるフイルタのインダクタ6をホツト側に挿入
することによりノーマルモードのノイズを少なく
することができる。サブシヤーシを正電位側に接
続するか、負電位側に接続するかはスイツチング
トランジスタの種類により決定すればよい。本例
では極性がNPN形について記述したが、PNPの
場合でも接続は逆になるが、NPN形と内容は同
じであることはいうまでもない。 By doing this, the potential of the sub-chassis 50 becomes cool and the output side of the switching transistor 20 is hot in the normal mode, so it is necessary to insert the inductor 6 of the filter composed of the electrolytic capacitor 7 and the inductor 6 on the hot side. This makes it possible to reduce noise in normal mode. Whether the sub-chassis is connected to the positive potential side or the negative potential side may be determined depending on the type of switching transistor. In this example, we have described the NPN type polarity, but it goes without saying that even in the case of PNP, the connection is reversed, but the content is the same as the NPN type.
また第2図においてはスイツチングトランジス
タ20のコレクタを直接サブシヤーシ50に接続
し、他の電気部品(ダイオード8、インバータ用
トランジスタ21〜24)は点線で示すように絶
縁物53を介してサブシヤーシ50の正電位に接
触させたもので、第3図においてはスイツチング
トランジスタ20と上述の他の電気部品を絶縁物
53を介してサブシヤーシ50の負電位に接触さ
せたものである。前者の方がトランジスタの放熱
効果が大きい。後者は2重絶縁構造を有し安全性
の面で極めて有効である。 Further, in FIG. 2, the collector of the switching transistor 20 is directly connected to the sub-chassis 50, and other electrical components (diode 8, inverter transistors 21-24) are connected to the sub-chassis 50 via an insulator 53 as shown by dotted lines. In FIG. 3, the switching transistor 20 and the other electrical components mentioned above are brought into contact with the negative potential of the sub-chassis 50 via an insulator 53. The former has a greater heat dissipation effect from the transistor. The latter has a double insulation structure and is extremely effective in terms of safety.
本発明のスイツチングレギユレータと従来のス
イツチングレギユレータについてアース電位に対
する正電位16または負電位16′に発生する誘
起電圧を測定した結果、従来のものは830mVP-P
に対し本発明では33mVP-Pと約28dB誘起電圧を
下げることができた。 As a result of measuring the induced voltage generated at the positive potential 16 or negative potential 16' with respect to the ground potential for the switching regulator of the present invention and the conventional switching regulator, the conventional switching regulator was 830 mV PP.
In contrast, the present invention was able to reduce the induced voltage by approximately 28 dB to 33 mV PP .
以上のように本発明はスイツチングレギユレー
タのノイズを大幅に減らすことのできる画期的な
発明で、工業的ならびに実用的価値が極めて高
い。 As described above, the present invention is an epoch-making invention that can significantly reduce the noise of switching regulators, and has extremely high industrial and practical value.
第1図は従来の代表的なスイツチングレギユレ
ータの回路の概要図、第2図および第3図は本発
明のスイツチングレギユレータの回路例の概要図
を示し、第2図はスイツチングトランジスタ20
のコレクタを直接サブシヤーシ50の正電位に接
続し、他の半導体素子は絶縁物53を介してサブ
シヤーシ50に接触させたもの、第3図は絶縁物
53を介して半導体素子をサブシヤーシの負電位
に接触させたものである。
1:交流電源、2:整流器、3:平滑用コンデ
ンサ、4:コイル、5:コンデンサ群、6:イン
ダクタ、7:電解コンデンサ、8:フライホイル
ダイオード、9:コンデンサ、10:チヨークコ
イル、11:帰還抵抗、12:整流器、13,1
4:コンデンサ、20:スイツチング用トランジ
スタ、21〜24:インバータ用トランジスタ、
50:サブシヤーシ、51:絶縁シート、52:
シヤーシまたは外装ケース、53:絶縁物。
FIG. 1 is a schematic diagram of a typical conventional switching regulator circuit, FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams of an example of the switching regulator circuit of the present invention, and FIG. transistor 20
The collector of is directly connected to the positive potential of the sub-chassis 50, and the other semiconductor elements are connected to the sub-chassis 50 through an insulator 53. In FIG. It was brought into contact. 1: AC power supply, 2: Rectifier, 3: Smoothing capacitor, 4: Coil, 5: Capacitor group, 6: Inductor, 7: Electrolytic capacitor, 8: Flywheel diode, 9: Capacitor, 10: Chiyoke coil, 11: Feedback Resistor, 12: Rectifier, 13,1
4: Capacitor, 20: Switching transistor, 21 to 24: Inverter transistor,
50: Sub chassis, 51: Insulating sheet, 52:
Chassis or outer case, 53: Insulator.
Claims (1)
スイツチング素子によりトランスの入力コイルに
断続的に供給し、該トランスの出力コイルに交流
電圧を得て整流し所定の直流電圧を得るスイツチ
ングレギユレータにおいて、入力交流電圧を整流
平滑する回路の前若しくは後にラインフイルタを
接続し、該ラインフイルタの後にノイズを発生す
るスイツチング素子、フライホールダイオードな
どの半導体素子を、直接サブシヤーシに接続また
は絶縁物を介してサブシヤーシに接触させ、該サ
ブシヤーシをラインフイルタの正電位または負電
位に接続し、各ノイズ源に対して閉ループ回路を
設けると共に上記サブシヤーシを絶縁シートを介
してシヤーシまたはケースに接触させて放熱する
よう構成してなるスイツチングレギユレータ。1 Rectify and smooth the input AC voltage to obtain DC voltage,
In a switching regulator that intermittently supplies AC voltage to the input coil of a transformer using a switching element, and obtains an AC voltage to the output coil of the transformer and rectifies it to obtain a predetermined DC voltage, the input AC voltage is in front of the circuit that rectifies and smoothes the input AC voltage. Alternatively, a line filter is connected later, and a semiconductor element such as a switching element or a flyhole diode that generates noise is directly connected to the sub-chassis or brought into contact with the sub-chassis through an insulator, and the sub-chassis is connected to the line filter. A switching regulator connected to a positive potential or a negative potential, provided with a closed loop circuit for each noise source, and configured to radiate heat by bringing the sub-chassis into contact with a chassis or a case via an insulating sheet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3706177A JPS53122717A (en) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3706177A JPS53122717A (en) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | Switching regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53122717A JPS53122717A (en) | 1978-10-26 |
| JPS6149911B2 true JPS6149911B2 (en) | 1986-10-31 |
Family
ID=12487033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3706177A Granted JPS53122717A (en) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | Switching regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53122717A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6270694U (en) * | 1985-10-21 | 1987-05-06 |
-
1977
- 1977-03-31 JP JP3706177A patent/JPS53122717A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53122717A (en) | 1978-10-26 |
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