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JPH08266054A - コモンモードノイズ低減回路 - Google Patents

コモンモードノイズ低減回路

Info

Publication number
JPH08266054A
JPH08266054A JP6361795A JP6361795A JPH08266054A JP H08266054 A JPH08266054 A JP H08266054A JP 6361795 A JP6361795 A JP 6361795A JP 6361795 A JP6361795 A JP 6361795A JP H08266054 A JPH08266054 A JP H08266054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
common mode
mode noise
voltage
output
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6361795A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Noda
寛 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP6361795A priority Critical patent/JPH08266054A/ja
Publication of JPH08266054A publication Critical patent/JPH08266054A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 DC−DCコンバータのコモンモードノイズ
を低減する。 【構成】 入力端子1と出力端子12との間に、コンデ
ンサ13とコイル14との直列共振回路を接続し、該直
列共振回路の共振周波数を制御回路6から供給されるM
OSトランジスタ5のスイッチング周波数に合わせるこ
とにより、コモンモードノイズが発生した場合の該直列
共振回路のインピーダンスが極めて小さくなるので、こ
のDC−DCコンバータの入力端子1と出力端子12と
の間に発生するコモンモードノイズの最も大きい基本波
成分が大幅に低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばDC−DCコン
バータ(直流−直流変換器)やスイッチングレギュレー
タ等において発生するコモンモードノイズの低減回路に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献;株式会社ベルニクス、カタログ番号BDD9105-18A
、“超小型・低ノイズ・長寿命・通信工業用DC−D
Cコンバータ”、P.10-11 図2は、前記文献に記載された従来のDC−DCコンバ
ータの一構成例を示す回路図である。このDC−DCコ
ンバータは、ホット側の入力端子1及びコールド側の入
力端子2を備えている。入力端子1と入力端子2との間
にはコンデンサ3が接続されている。入力端子1は、ト
ランス4の1次巻線4aのホット側に接続されている。
トランス4の1次巻線4aのコールド側はMOSトラン
ジスタ5のドレインDに接続され、該MOSトランジス
タ5のソースSが入力端子2に接続されている。MOS
トランジスタ5のゲートGは、所定のスイッチング周波
数のゲートドライブ電圧を発生する制御回路6に接続さ
れている。
【0003】トランス4の2次巻線4bのホット側はダ
イオード7のアノードAに接続され、該ダイオード7の
カソードKがコンデンサ8の一方の電極8aに接続され
ている。トランス4の2次巻線4bのコールド側はダイ
オード9のアノードAに接続され、該ダイオード9のカ
ソードKがコンデンサ8の電極8aに接続されている。
又、トランス4の2次巻線4bのコールド側は、チョー
クコイル10を介してコンデンサ8の他方の電極8bに
接続されている。コンデンサ8の電極8aはホット側の
出力端子11に接続され、コンデンサ8の電極8bがコ
ールド側の出力端子12に接続されている。出力端子1
2は、コンデンサ13を介して入力端子1に接続されて
いる。この図2に示す絶縁形のDC−DCコンバータで
は、入力側と出力側との間は、直流的には絶縁され、交
流的には電圧変換用のトランス4の内部の浮遊容量のた
めに数10pF〜数100pFの静電容量が存在する。
一方、トランス4の1次巻線4aのコールド側は、MO
Sトランジスタ5のスイッチング作用により数10〜数
100Vの範囲で変動する。そのため、このスイッチン
グ作用により前記静電容量の充放電が繰り返され、トラ
ンス4の1次巻線4aと2次巻線4bとの間には、スイ
ッチング周波数を基本波とする方形波に近いノイズ電圧
が発生し、このノイズ電圧がこのDC−DCコンバータ
の入力側と出力側との間のコモンモードノイズ源とな
る。このコモンモードノイズは、外部回路に悪影響を与
えるので、通常、図2のようにDC−DCコンバータの
入力側と出力側との間に数10nF〜数100nFのコ
ンデンサ13を接続して該コモンモードノイズを抑制し
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2の
DC−DCコンバータでは、次のような課題があった。
即ち、上記の構成では、コモンモードノイズを減らすた
めに入力側と出力側との間に接続するコンデンサ13の
容量を大きくすると、このDC−DCコンバータを合計
数10台も並行して使用するようなシステムの場合に
は、入出力間の容量が約1μFにも達することがあり、
入出力間絶縁という前提がくずれることに加え、コンデ
ンサ13には200V以上の耐圧が要求される。その結
果、DC−DCコンバータが大型で高価格になるという
問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、入力側の直流電圧を一定の周波数でスイ
ッチングしたパルス列をインダクタンスに加え、該イン
ダクタンスに発生した電圧に対して整流及び平滑化を行
なった出力電圧を出力側へ出力する電圧変換装置の該入
力側と出力側との間に発生する該スイッチング周波数の
整数倍の周波数のコモンモードノイズを低減するコモン
モードノイズ低減回路において、次のような回路を設け
ている。即ち、前記入力側の一端と前記出力側の一端と
の間に、前記スイッチング周波数の整数倍の共振周波数
を有する1個以上の直列共振回路を接続している。
【0006】
【作用】本発明によれば、以上のようにコモンモードノ
イズ低減回路を構成したので、電圧変換装置の入力側と
出力側との間にスイッチング周波数の整数倍のコモンモ
ードノイズが発生しても、該スイッチング周波数の整数
倍に共振周波数を合わせた直列共振回路が1個以上接続
されているので、コモンモードノイズが発生した場合に
該直列共振回路のインピーダンスが低下し、該コモンモ
ードノイズが大幅に低減される。従って、前記課題を解
決できるのである。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の実施例を示すDC−DCコ
ンバータの回路図であり、従来の図2中の要素と共通の
要素には共通の符号が付されている。このDC−DCコ
ンバータは、図2と同様に、ホット側の入力端子1及び
コールド側の入力端子2を備えている。入力端子1と入
力端子2との間にはコンデンサ3が接続されている。入
力端子1は、トランス4の1次巻線4aのホット側に接
続されている。トランス4の1次巻線4aのコールド側
はMOSトランジスタ5のドレインDに接続され、該M
OSトランジスタ5のソースSが入力端子2に接続され
ている。MOSトランジスタ5のゲートGは、所定のス
イッチング周波数のゲートドライブ電圧を発生する制御
回路6に接続されている。トランス4の2次巻線4bの
ホット側はダイオード7のアノードAに接続され、該ダ
イオード7のカソードKがコンデンサ8の一方の電極8
aに接続されている。トランス4の2次巻線4bのコー
ルド側はダイオード9のアノードAに接続され、該ダイ
オード9のカソードKがコンデンサ8の電極8aに接続
されている。又、トランス4の2次巻線4bのコールド
側は、チョークコイル10を介してコンデンサ8の他方
の電極8bに接続されている。コンデンサ8の電極8a
はホット側の出力端子11に接続され、コンデンサ8の
電極8bはコールド側の出力端子12に接続されてい
る。出力端子12は、コンデンサ13とコイル14とを
直列接続した直列共振回路を介して入力端子1に接続さ
れている。図3(a)〜(c)は、図1のDC−DCコ
ンバータの動作を説明するためのタイムチャートであ
り、縦軸に電圧、及び横軸に時間がとられている。この
図を参照しつつ、図1のDC−DCコンバータの動作を
説明する。
【0008】図1はフォワード形DC−DCコンバータ
の一例であり、制御回路6から供給される図3(a)に
示すゲートGの電圧波形に基づいてMOSトランジスタ
5がオン・オフ動作を繰り返すことにより、トランス4
の2次巻線4bに方形波電圧が発生し、これがダイオー
ド7,9、コンデンサ8、及びチョークコイル10から
なる整流平滑回路で直流電圧に変換される。パルス幅変
調方式の場合、スイッチング周波数は一定で、このDC
−DCコンバータの出力電圧は、MOSトランジスタ5
のオン時間を変えることによって調整される。即ち、ゲ
ートGの電圧波形のパルス幅によって出力電圧が調整さ
れる。MOSトランジスタ5のドレインDには、トラン
ス4の1次巻線に発生した逆起電力が重畳される。その
ため、MOSトランジスタ5のドレインDとソースS間
には図3(b)に示す電圧波形が発生する。一方、コン
デンサ13及びチョークコイル14がない場合、DC−
DCコンバータの入力側と出力側との間に発生するコモ
ンモードノイズ電圧は図3(c)に示すような波形であ
り、図3(b)に示すMOSトランジスタ5のドレイン
DとソースS間の電圧波形とほぼ相似である。つまり、
コモンモードノイズ電圧は、スイッチング周波数を基本
波とし、高調波を含んだものである。尚、図3(c)に
示す波形は、入力端子1を基準にした出力端子12の電
圧波形を示している。ここで、入力端子1と出力端子1
2との間に、コンデンサ13とコイル14との直列共振
回路を接続し、該直列共振回路の共振周波数をMOSト
ランジスタ5のスイッチング周波数に合わせることによ
って該直列共振回路のインピーダンスが極めて小さくな
るので、このDC−DCコンバータの入力端子1と出力
端子12との間に発生するコモンモードノイズの最も大
きい基本波成分が大幅に低減される。
【0009】次に、コンデンサ13とコイル14との直
列共振回路を接続した図1のDC−DCコンバータのコ
モンモードノイズの低減結果の一例を示す。例えば、ス
イッチング周波数320kHz、出力電圧5V、出力電
流2AのDC−DCコンバータでは、50Ωの抵抗に1
mWの電力を供給する電圧(即ち、0.2335V)を
0dBとすると、従来の図2のDC−DCコンバータで
は、コンデンサ13の容量が10nFの場合、コモンモ
ードノイズの基本波のレベルは−12.1dBである。
一方、本実施例の図1のDC−DCコンバータでは、コ
ンデンサ13の容量を10nF、及びコイル14の誘導
係数を約30μHとした場合(この場合の共振周波数
は、約290kHzとなる。)、コモンモードノイズの
基本波のレベルが−26.9dBとなり、従来よりも1
4.8dB改善される。以上のように、本実施例では、
DC−DCコンバータの入力側と出力側との間に発生す
るコモンモードノイズ電圧を減らす手段として、従来で
は数nFのコンデンサを入力側と出力側との間に接続し
ていたのに対し、MOSトランジスタ5のスイッチング
周波数に共振周波数を合わせたコンデンサ13とコイル
14との直列共振回路を入力側と出力側との間に接続し
たので、コモンモードノイズ電圧が大幅に低減される。
尚、本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可
能である。その変形例としては、例えば次のようなもの
がある。
【0010】(a) 実施例では、DC−DCコンバー
タの入出力間のコモンモードノイズを、基本波に共振周
波数を合わせた単一の直列共振回路で減衰させたが、よ
り高次の高調波に共振周波数を設定した複数の直列共振
回路を並列接続してもよい。 (b) コンデンサ13とコイル14とを直列接続した
直列共振回路の接続箇所は、図1の入力端子1と出力端
子12との間の他に、入力端子1と出力端子11との
間、入力端子2と出力端子11との間、及び入力端子2
と出力端子12との間でもよい。 (c) 本発明は、図1のDC−DCコンバータに限ら
ず、他のDC−DCコンバータやスイッチングレギュレ
ータ等、コモンモードノイズを発生する回路全般に適用
される。
【0011】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、入力側の直流電圧を一定の周波数でスイッチング
したパルス列をインダクタンスに加え、該インダクタン
スに発生した電圧に対して整流及び平滑化を行なった出
力電圧を出力側へ出力する電圧変換装置の該入力側と出
力側との間に発生する該スイッチング周波数の整数倍の
周波数のコモンモードノイズを低減する手段として、従
来ではコンデンサを入力側と出力側との間に接続してい
たのに対し、該スイッチング周波数の整数倍に共振周波
数を合わせた直列共振回路を1個以上接続し、該コモン
モードノイズが発生した場合に該直列共振回路のインピ
ーダンスを低下させるようにしたので、該コモンモード
ノイズを大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のDC−DCコンバータの回路
図である。
【図2】従来のDC−DCコンバータの回路図である。
【図3】図1のタイムチャートである。
【符号の説明】
4 トランス 5 MOSトランジス
タ 6 制御回路 7,9 ダイオード 8,13 コンデンサ 10 チョークコイル 14 コイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力側の直流電圧を一定の周波数でスイ
    ッチングしたパルス列をインダクタンスに加え、該イン
    ダクタンスに発生した電圧に対して整流及び平滑化を行
    なった出力電圧を出力側へ出力する電圧変換装置の該入
    力側と出力側との間に発生する該スイッチング周波数の
    整数倍の周波数のコモンモードノイズを低減するコモン
    モードノイズ低減回路において、 前記入力側の一端と前記出力側の一端との間に前記スイ
    ッチング周波数の整数倍の共振周波数を有する1個以上
    の直列共振回路を接続したことを特徴とするコモンモー
    ドノイズ低減回路。
JP6361795A 1995-03-23 1995-03-23 コモンモードノイズ低減回路 Withdrawn JPH08266054A (ja)

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JP6361795A JPH08266054A (ja) 1995-03-23 1995-03-23 コモンモードノイズ低減回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012061997A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-18 Motorola Mobility, Inc. Device with dynamic impedance circuit, system and operating method thereof
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020604