[教育] スイッチング電源の基礎(1) ~電源の歴史~

初期のAC/DC電源からスイッチング電源への変遷を回路動作を交えて説明します。

 

【書き起こし】[教育] スイッチング電源の基礎(1) ~電源の歴史~

(00:01) スイッチング電源の基礎として電源の歴史を説明します 19世紀末電源の送電はエジソンによる伝統用の直流送電から始まりました しかし直流送電は電力損失が大きく 効率の悪いものでしたそこでニコラテスラが考案した 交流送電が広まりました 交流送電はトランスにより簡単に昇圧や高圧ができ広範囲な地域に送電が可能です あ時頃に発明された真空管やラジオ受信機では職隆が必要なため 交流を直流に変換する電源回路が必要となりました 現在では商用電源は各国で異なりますが 周波数50hz ないし60hz 電圧100 v から240ボルトが使用されています 初期の電源回路例を説明します初期の ac dc 電源回路は図のようなものでした 商用周波数を扱うことから電圧変換用のトランスと
(01:12) 平滑コンデンサーは非常に重たくかさばるものでした 回路の動作に関して説明します 商用電力交流は頭の左側から入力されます この電圧は中央のトランスにより各機器で使用する電圧に変換されます 同時に平滑コンデンサーで滑らかな直流へと変換されます ただしトランスのみで電圧変換を行っていますので使用する機器の負荷状態により 職隆電圧が変動することがありました 現在の電源回路例を説明します安定した電圧を得られる 精度の高い電源が必要となりスイッチング電源回路が主流となっています この代表例として図に示す事例し rcc リンギングチョークコンバーターがあります これはいったん整流した直流を吸う10khz の高周波の矩形波に変換してトランス で所定の電圧に高圧してから再度整流するものです
(02:23) この回路に関して説明します 先ほどと同様に交流は左側から入力されます emi filter でコモンモードノイズなどが譲許され清流ブリッジと平滑 コンデンサーにより直流変換されます その後91を吸う10khz の高速でスイッチングすることにより高周波の矩形波 パルスに変換します この波形を高周波トランスに通し二次側のダイオードとコンデンサーで平滑市深江 直流を供給します 初期と現在の電源回路の比較です 現在のスイッチング電源回路ではトランス コンデンサーが小型出力の安定化が可能 効率が良いなどの利点があります 以上で電源の歴史の説明を終わります

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