JP2000092825A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 降圧用同期整流回路の機能と昇降圧用回路の
機能を併せもち、構成に無駄のない電源装置を提供す
る。 【解決手段】 チョッピング用のトランジスタとコイル
を直列に接続した電流路の末端に、接続遮断切り換え用
のスイッチとダイオードを並列に備え、接地ラインに接
続されたトランジスタをコイルの両端のどちらかに接続
するスイッチを備える。また、動作時期を切り換えるた
めのスイッチを設けた制御回路により２つのトランジス
タの動作を制御する。各スイッチの設定を外部からの指
示で切り換えて、降圧用同期整流回路または昇降圧用回
路として動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力電圧をチョッ
パ方式により所定の電圧に変換して出力する電源装置に
関し、より詳しくは、降圧用同期整流回路と昇降圧用回
路の機能を兼ね備えた電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】所定電圧よりも高い入力電圧を効率よく
所定電圧まで下降させるチョッパ方式の同期整流回路
と、所定電圧よりも低い入力電圧を所定電圧まで上昇さ
せ、所定電圧よりも高い入力電圧を所定電圧まで下降さ
せる、同じくチョッパ方式の昇降圧用回路がある。従来
の降圧用同期整流回路と昇降圧用回路の構成をそれぞれ
図６および７に示す。

【０００３】図６の降圧用同期整流回路６は、入力端子
５１と出力端子５２間にトランジスタ５３とコイル５５
とを直列に接続するとともに、トランジスタ５３とコイ
ル５５との接続点と接地ライン間にトランジスタ５４と
ツェナーダイオード５７を並列に接続し、出力端子５２
と接地ラインをコンデンサ５６で接続して成る。トラン
ジスタ５３、５４はそれぞれ駆動回路６１、６２によっ
て駆動される。

【０００４】駆動回路６１および６２の制御のために、
発振器６３、電圧シフト回路６４、２つの比較器６５、
６６、およびインバータ６７が備えられている。発振器
６３は鋸歯状の電圧を一定の短周期で発振して、比較器
６５、６６に与える。比較器６５は、出力端子５２に現
れる電圧ＶOUTを抵抗６８、６９によって分割した電圧
を与えられ、この電圧が発振器６３の発振電圧よりも高
いときに出力電圧をＨレベル（高レベル）とし、低いと
きにＬレベル（低レベル）とする。駆動回路６１は比較
器６５から与えられる電圧が、Ｈレベルのときにトラン
ジスタ５３を導通させず、Ｌレベルのときに導通させ
る。

【０００５】電圧シフト回路６４は出力端子５２の分割
電圧を所定値だけ低下させる。比較器６６は、電圧シフ
ト回路６４の出力電圧が発振器６３の発振電圧よりも高
いときに出力電圧をＨレベルとし、低いときにＬレベル
とする。インバータ６７は比較器６６の出力電圧のレベ
ルを反転して駆動回路６２に与える。駆動回路６２はイ
ンバータ６７から与えられる電圧が、Ｈレベルのときに
トランジスタ５４を導通させず、Ｌレベルのときに導通
させる。

【０００６】この制御により、トランジスタ５３および
５４は、発振器６３の発振周波数によって定まる一定周
期で交互に導通することになり、しかも同一時点で両者
がともに導通することはない。トランジスタ５３が導通
しているとき、入力電圧ＶINを与えられている入力端子
５１から出力端子５２に電流が流れ、同時にコイル５５
にエネルギーが蓄積される。トランジスタ５３が導通を
停止すると、コイル５５に蓄積されたエネルギーにより
逆起電力が生じ、ダイオード５７を介して接地ラインか
ら電流が流れ込む。また、トランジスタ５４が導通する
と主としてトランジスタ５４を介して接地ラインから電
流が流れ込む。

【０００７】入力端子５１から流れる電流と接地ライン
から流れ込む電流はコイル５５およびコンデンサ５６に
よって平滑化される。出力端子５２に現れる電圧の高低
に応じて、比較器６５、６６の出力がＨレベルまたはＬ
レベルとなる時間長は変化し、したがって、トランジス
タ５３、５４の導通時間も変化し、これにより、降圧用
同期整流回路６の出力電圧ＶOUTは略一定に保たれる。

【０００８】図７の昇降圧用回路７は、入力端子７１と
出力端子７２間にトランジスタ７３とコイル７５とダイ
オード７８を直列に接続するとともに、コイル７５とダ
イオード７８との接続点と接地ライン間にトランジスタ
７４を接続し、トランジスタ７３とコイル７５との接続
点と接地ライン間にダイオード７７を接続し、さらに出
力端子７２と接地ラインをコンデンサ７６で接続して成
る。トランジスタ７３、７４はそれぞれ駆動回路８１、
８２によって駆動される。

【０００９】駆動回路８１および８２の制御のために、
発振器８３および比較器８５が備えられている。発振器
８３は鋸歯状の電圧を一定周期で発振して比較器８５に
与える。比較器８５は、出力端子７２に現れる電圧ＶOU
Tを抵抗８８、８９によって分割した電圧を与えられ、
この電圧が発振器８３の発振電圧よりも高いときに出力
電圧をＨレベルとし、低いときにＬレベルとする。比較
器８５の出力電圧は２つの駆動回路８１、８２に与えら
れる。駆動回路８１は比較器８５から与えられる電圧
が、Ｈレベルのときにトランジスタ７３を導通させず、
Ｌレベルのときに導通させる。駆動回路８２も同様に、
比較器８５から与えられる電圧が、Ｈレベルのときにト
ランジスタ７４を導通させず、Ｌレベルのときに導通さ
せる。

【００１０】この制御により、トランジスタ７３および
７４は、発振器８３の発振周波数によって定まる一定周
期で全く同時に導通することになる。トランジスタ７
３、７４が導通しているとき、入力端子７１からコイル
７５を介して接地ラインに電流が流れ、コイル７５にエ
ネルギーが蓄積される。このとき、ダイオード７８には
電流は流れず、コンデンサー７６の充電はされない。ト
ランジスタ７３、７４が導通を停止すると、コイル７５
に蓄積されたエネルギーにより逆起電力が生じてダイオ
ード７７を介して接地ラインから電流が流れ込み、流れ
込んだ電流はダイオード７８を通る。これによりコンデ
ンサー７６が充電される。

【００１１】出力端子７２に現れる電圧の高低に応じ
て、比較器８５の出力がＨレベルまたはＬレベルとなる
時間長は変化し、したがって、トランジスタ７３、７４
の導通時間も変化し、これにより、昇降圧用回路７の出
力電圧ＶOUTは略一定に保たれる。

【００１２】降圧用同期整流回路は、入力端子から出力
端子に電流を流す上、ダイオードのみならずトランジス
タを介して接地ラインから電流を流れ込ませるため、き
わめて電圧変換の効率がよい。その反面、入力電圧が出
力電圧として定められた所定電圧以上のときに限り、そ
の所定電圧を出力することができる。一方、昇降圧用回
路は、入力端子から出力端子に電流を流さず、その電流
を逆起電力を発生させるためにのみ使用するから、あま
り変換効率はよくない。その反面、入力電圧が出力電圧
として定められた所定電圧以上であっても所定電圧未満
であっても、その所定電圧を出力することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】供給される電圧が必要
な所定電圧よりも高ければ、降圧用同期整流回路を用い
るのが有利である。しかしながら、供給される電圧が必
ずしも必要な所定電圧より高いとは限らず、そのような
場合、効率の劣る昇降圧用回路を用いるか、あるいは両
回路を備えて、供給される電圧に応じてどちらかの回路
で所定電圧を得ることにより効率の向上を図ることにな
る。このため、降圧用同期整流回路と昇降圧用回路を備
えた電源装置も用いられている。

【００１４】図６と図７を比較して明らかなように、降
圧用同期整流回路と昇降圧用回路の構成は類似してい
る。ところが、従来は、降圧用同期整流回路と昇降圧用
回路とを単に並存させているため、同一の機能を司る構
成要素が２つ存在することになり、無駄の多い構成とな
っていた。

【００１５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、降圧用同期整流回路の機能と昇降圧用回路の機能
を併せもち、構成に無駄のない電源装置を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、入力端子に与えられる電圧をチョッパ
方式により所定の電圧に変換して出力端子より出力する
電源装置に、グランド電位に接続された接地ライン、コ
イル、一端が出力端子に接続され他端が接地ラインに接
続されたコンデンサ、一端が入力端子に接続され他端が
コイルの第１の端子に接続された導通状態と非導通状態
をとる第１のスイッチ素子、アノードが接地ラインに接
続されカソードがコイルの第１の端子に接続された第１
のダイオード、一端が接地ラインに接続された導通状態
と非導通状態をとる第２のスイッチ素子、アノードがコ
イルの第２の端子に接続されカソードが出力端子に接続
された第２のダイオード、コイルの第２の端子と出力端
子とを短絡接続するか第２のダイオードを介して接続す
るかを切り換える第１の切り換え手段、コイルの第１の
端子と第２の端子を排他的に第２のスイッチ素子の他端
に接続する第２の切り換え手段、ならびに第１のスイッ
チ素子および第２のスイッチ素子を所定の短周期でそれ
ぞれ断続的に導通させる制御部を備える。

【００１７】そして、第１の切り換え手段によりコイル
の第２の端子と出力端子を接続し、第２の切り換え手段
によりコイルの第１の端子を第２のスイッチ素子に接続
するときには、制御部により第１のスイッチ素子と第２
のスイッチ素子を略交互に導通させることにより、与え
られる電圧を所定の電圧まで下降させて出力する。これ
により、降圧用同期整流回路の機能が実現され、入力端
子に与えられる電圧が所定の電圧よりも高いときに、効
率よく電圧を所定の電圧に変換することができる。

【００１８】また、第１の切り換え手段によりコイルの
第２の端子と出力端子との間に第２のダイオードを接続
し、第２の切り換え手段によりコイルの第２の端子を第
２のスイッチ素子に接続するときには、制御部により第
１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子を略同時に導通
させることにより、与えられる電圧を所定の電圧まで上
昇または下降させて出力する。これにより、昇降圧用回
路の機能が実現され、入力端子に与えられる電圧が所定
の電圧よりも高くても低くても、所定の電圧に変換する
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電源装置の実施形
態について図面を参照して説明する。図１に第１の実施
形態の電源装置１の構成を示す。電源装置１は、入力端
子１１、出力端子１２、スイッチ素子である２つのＮＭ
ＯＳトランジスタ（以下、単にトランジスタと称す）１
３、１４、コイル１５、電解コンデンサ１６、２つのツ
ェナーダイオード（以下、単にダイオードと称す）１
７、１８、２つのスイッチ１９、２０、および２つの抵
抗２１、２２を備えている。

【００２０】入力端子１１には変換の対象である電圧Ｖ
INが与えられ、出力端子１２には変換後の電圧ＶOUTを
出力する。トランジスタ１３は入力端子１１とコイル１
５の一方の端子１５ａに接続されており、トランジスタ
１４の一端子は接地ライン２３に接続されている。コイ
ル１５の他方の端子１５ｂにはダイオード１８のアノー
ドが接続されており、ダイオード１８のカソードは出力
端子１２に接続されている。ダイオード１７のアノード
は接地ライン２３に接続されており、カソードはコイル
１５の端子１５ａに接続されている。コンデンサ１６は
出力端子１２と接地ライン２３に接続されている。抵抗
２１、２２は直列に接続されており、出力端子１２と接
地ライン２３とを接続している。

【００２１】スイッチ１９は、コイル１５の端子１５ｂ
と出力端子１２間に設けられており、閉結または開放の
２状態をとる。スイッチ１９の状態は端子Ｓ１を介して
外部から与えられる制御信号によって切り換えられる。
スイッチ１９が閉結しているとき、コイル１５と出力端
子１２は直接接続され、スイッチ１９が開放していると
き、コイル１５と出力端子１２はダイオード１８のみを
介して接続される。

【００２２】スイッチ２０は、トランジスタ１４をコイ
ル１５の２つの端子１５ａ、１５ｂのどちらかに接続し
た２状態をとる。スイッチ２０の状態は端子Ｓ２を介し
て外部から与えられる制御信号によって切り換えられ
る。スイッチ２０がトランジスタ１４を端子１５ａに接
続させているとき、トランジスタ１３とトランジスタ１
４は直接接続され、スイッチ２０がトランジスタ１４を
端子１５ｂに接続させているとき、トランジスタ１３と
トランジスタ１４はコイル１５を介して接続される。

【００２３】電源装置１は、また、トランジスタ１３、
１４の動作を制御するために、２つの駆動回路３１、３
２、発振器３３、電圧シフト回路３４、２つの比較器３
５、３６、インバータ３７、およびスイッチ３８から成
る制御部を備えている。駆動回路３１、３２は、それぞ
れトランジスタ１３、１４を駆動してそれらの導通と非
導通の動作状態を切り換える。

【００２４】発振器３３は、所定の最低値と所定の最高
値間で変動する鋸歯状の電圧を、所定の短周期で発振し
て出力する。電圧シフト回路３４は出力端子１２に現れ
る電圧ＶOUTを抵抗２１、２２で分割した電圧を与えら
れる。電圧シフト回路３４は２状態をとるスイッチ３４
ａを備えており、スイッチ３４ａが一方の状態にあると
きは、与えられた電圧を小さな所定値だけ低下させて出
力し、スイッチ３４ａが他方の状態にあるときは与えら
れた電圧をそのまま出力する。スイッチ３４ａの状態は
端子Ｓ３を介して外部から与えられる制御信号によって
切り換えられる。

【００２５】比較器３５は、出力端子１２に現れる電圧
ＶOUTを抵抗２１、２２で分割した電圧と発振器３３の
出力電圧を与えられて両者を比較し、前者が後者以上の
ときに出力する電圧をＨレベルとし、前者が後者未満の
ときに出力する電圧をＬレベルとする。比較器３５の出
力電圧は駆動回路３１に与えられる。比較器３６は、電
圧シフト回路３４の出力電圧と発振器３３の出力電圧を
与えられて両者を比較し、前者が後者以上のときに出力
する電圧をＨレベルとし、前者が後者未満のときに出力
する電圧をＬレベルとする。

【００２６】比較器３６の出力電圧はインバータ３７に
与えられ、インバータ３７は与えられた電圧のレベルを
反転して出力する。スイッチ３８は、比較器３６の出力
電圧を駆動回路３２に与える状態と、インバータ３７の
出力電圧を駆動回路３２に与える状態のいずれかをと
る。スイッチ３８の状態は端子Ｓ４を介して外部から与
えられる制御信号によって切り換えられる。

【００２７】駆動回路３１は、比較器３５の出力電圧が
Ｈレベルのときにトランジスタ１３を導通させず、Ｌレ
ベルのときに導通させる。駆動回路３２は、与えられる
比較器３６またはインバータ３７の出力電圧が、Ｈレベ
ルのときにトランジスタ１４を導通させず、Ｌレベルの
ときに導通させる。比較器３５、３６は、トランジスタ
１３、１４に与える駆動電圧をパルス幅変調（ＰＷＭ）
することになる。

【００２８】上記構成の電源装置１は、制御信号によっ
て外部から与えられる指示に応じて２つの動作状態をと
る。第１の状態においては、スイッチ１９は閉結し、ス
イッチ２０はコイル１５の端子１５ａをトランジスタ１
４に接続し、電圧シフト回路３４は分圧された出力電圧
ＶOUTを低下させて出力し、スイッチ３８はインバータ
３７の出力電圧を駆動回路３２に与える。図１はこの状
態に設定されている電源装置１を示している。

【００２９】この設定にあるとき、駆動回路３１にＬレ
ベルが与えられている期間は、駆動回路３２にはＨレベ
ルが与えられ、駆動回路３１にＨレベルが与えられてい
る期間は、その最初と最後の一部を除き、駆動回路３２
にはＬレベルが与えられることになる。駆動回路３１に
Ｈレベルが与えられている期間の最初と最後には、駆動
回路３２にもＨレベルが与えられる。したがって、トラ
ンジスタ１３、１４は発振器３３の発振周波数によって
定まる一定周期で略交互に導通し、しかも、同一時に導
通することはない。

【００３０】トランジスタ１３が導通しているとき、入
力端子１１から出力端子１２に電流が流れ、同時にコイ
ル１５にエネルギーが蓄積される。トランジスタ１３が
導通を停止すると、コイル１５に蓄積されたエネルギー
により逆起電力が生じ、ダイオード１７を介して接地ラ
イン２３から電流が流れ込み、さらに、トランジスタ１
４が導通するとトランジスタ１４を介して接地ライン２
３から電流が流れ込む。

【００３１】入力端子１１から流れる電流と接地ライン
２３から流れ込む電流はコイル１５およびコンデンサ１
６によって平滑化される。出力端子１２に現れる電圧Ｖ
OUTの高低に応じて、比較器３５、３６に与えられる分
割電圧も変化する。この分割電圧が発振器３３の出力電
圧よりも高ければ比較器３５の出力電圧がＨレベルにな
る期間は増大し、低ければ減少する。同様に、分割電圧
が電圧シフト回路３４の出力電圧よりも高ければ比較器
３６の出力電圧がＨレベルになる期間、すなわちインバ
ータ３７の出力電圧がＬレベルになる期間は増大し、低
ければ減少する。

【００３２】したがって、出力端子１２の電圧ＶOUTが
発振器３３の発振電圧によって定まる所定値よりも高い
期間が続くときには、トランジスタ１３の導通時間を減
少させて電圧ＶOUTを低下させるように動作し、出力端
子１２の電圧ＶOUTが所定値よりも低い期間が続くとき
には、トランジスタ１３の導通時間を増大させて電圧Ｖ
OUTを上昇させるように動作する。これにより、出力端
子１２に現れる電圧ＶOUTは略一定に保たれる。こうし
て、電源装置１は第１の状態にあるときは降圧用同期整
流回路として機能する。

【００３３】第２の状態においては、スイッチ１９は開
放し、スイッチ２０はコイル１５の端子１５ｂをトラン
ジスタ１４に接続し、電圧シフト回路３４は与えられた
電圧をそのまま出力し、スイッチ３８は比較器３６の出
力電圧を駆動回路３２に直接与える。この状態に設定さ
れている電源装置１を図２に示す。

【００３４】この設定にあるとき、駆動回路３１、３２
の入力には常に略同じタイミングで信号が与えられる。
したがって、トランジスタ１３、１４は発振器３３の発
振周波数によって定まる一定周期で略同時に導通または
遮断する。トランジスタ１３、１４が導通していると
き、入力端子１１からコイル１５を介して接地ライン２
３に電流が流れ、この間にコイル１５にはエネルギーが
蓄積される。このとき、ダイオード１８には電流は流れ
ず、コンデンサー１６は充電されない。トランジスタ１
３、１４が導通を停止すると、コイル１５に蓄積された
エネルギーにより逆起電力が生じて、ダイオード１７を
介して接地ライン２３から電流が流れ込む。流れ込んだ
電流はダイオード１８を通り、コンデンサー１６が充電
される。

【００３５】出力端子１２に現れる電圧ＶOUTの高低に
応じて、比較器３５、３６に与えられる分割電圧も変化
する。この分割電圧が発振器３３の出力電圧よりも高い
期間が長ければ比較器３５、３６の出力電圧がＨレベル
になる期間は増大し、低い期間が長ければ減少する。し
たがって、出力端子１２の電圧ＶOUTが発振器３３の発
振電圧によって定まる所定値よりも高い期間が長いとき
は、トランジスタ１３、１４の導通時間が減少して逆起
電力も低下し、電圧ＶOUTは低下する。また、出力端子
１２の電圧ＶOUTが所定値よりも低い期間が長いときは
トランジスタ１３、１４の導通時間が増大して逆起電力
も増大し、電圧ＶOUTは上昇する。これにより、出力端
子１２に現れる電圧ＶOUTは略一定に保たれる。こうし
て、電源装置１は第２の状態にあるときは昇降圧用回路
として機能する。

【００３６】なお、制御部の全てとトランジスタ１３、
１４は１つのチップＣに集積回路として形成されてお
り、コイル１５やコンデンサ１６をはじめとする他の構
成要素は、チップＣに対して外付けされている。

【００３７】上記の電源装置１の制御部をより具体化し
た第２の実施形態の電源装置２について説明する。電源
装置２の構成を図３に示す。入力端子から出力端子に至
る構成は電源装置１と同じである。以下、電源装置１と
同じ構成要素には同じ符号を付して、説明を省略する。
電源装置２は制御部として、発振器３３、比較器３５、
３６のほか、駆動回路４１、４２、電圧シフト回路４
４、ＥＸＮＯＲ回路４５、エラーアンプ４６およびコン
デンサ４７を備えている。

【００３８】駆動回路４１、４２はそれぞれインバータ
を４段接続して成り、与えられる電圧を段階的に増幅し
てトランジスタ１３、１４を駆動する。エラーアンプ４
６とコンデンサ４７は、出力端子１２の電圧ＶOUTを分
割した電圧の微小な変動を除去し、変動除去後の電圧を
増幅して出力する。

【００３９】電圧シフト回路４４は、スイッチ４４ａ、
定電圧源４４ｂ、オペアンプ４４ｃ、４４ｄ、ＰＮＰ型
のトランジスタ４４ｅ、および抵抗４４ｆ、４４ｇより
成る。オペアンプ４４ｃはエラーアンプ４６の出力電圧
をそのまま出力し、抵抗４４ｆを介して比較器３６に与
える。スイッチ４４ａは端子Ｓ３を介して外部から与え
られる制御信号に応じてオペアンプ４４ｄを定電圧源４
４ｂまたは接地ラインに接続する。

【００４０】定電圧源４４ｂに接続されているときオペ
アンプ４４ｄは動作してトランジスタ４４ｅを導通させ
る。これにより抵抗４４ｇにも電流が流れて、オペアン
プ４４ｃから抵抗４４ｆを介して比較器３６に与えられ
る電圧は低下する。接地ラインに接続されているときオ
ペアンプ４４ｄは動作せず、トランジスタ４４ｅは導通
しない。このとき比較器３６にはオペアンプ４４ｃの出
力電圧がそのまま与えられる。こうして電圧シフト回路
は４４、エラーアンプ４６の出力電圧を低下させる状態
とさせない状態とをとる。

【００４１】ＥＸＮＯＲ回路４５は、比較器３６の出力
電圧と端子Ｓ４を介して外部から与えられる制御信号の
レベルの排他的論理和を求め、その否定結果を出力す
る。制御信号がＬレベルのときＥＸＮＯＲ回路４５の出
力電圧は、比較器３６の出力電圧がＨレベルであればＬ
レベルとなり、比較器３６の出力電圧がＬレベルであれ
ばＨレベルとなる。このとき、ＥＸＮＯＲ回路４５はイ
ンバータとして機能する。

【００４２】また、制御信号がＨレベルのときＥＸＮＯ
Ｒ回路４５の出力電圧は、比較器３６の出力電圧がＨレ
ベルであればＨレベルとなり、比較器３６の出力電圧が
ＬレベルであればＬレベルとなる。このとき、ＥＸＮＯ
Ｒ回路４５は入力電圧をそのまま出力することになる。
したがって、ＥＸＮＯＲ回路４５は、電源装置１のイン
バータ３７とスイッチ３８の両方の機能を兼ねる。

【００４３】電源装置２も、外部から与えられる指示に
応じて２つの動作状態をとる。第１の状態においては、
スイッチ１９は閉結し、スイッチ２０はコイル１５の端
子１５ａをトランジスタ１４に接続し、スイッチ４４ａ
はオペアンプ４４ｄを定電圧源４４ｂに接続する。ま
た、ＥＸＮＯＲ回路４５に与えられる制御信号はＬレベ
ルである。図３はこの状態に設定されている電源装置２
を示しており、このとき、電源装置２は降圧用同期整流
回路として機能する。

【００４４】第２の状態においては、スイッチ１９は開
放し、スイッチ２０はコイル１５の端子１５ｂをトラン
ジスタ１４に接続し、スイッチ４４ａはオペアンプ４４
ｄを接地ラインに接続する。また、ＥＸＮＯＲ回路４５
に与えられる制御信号はＨレベルである。この状態に設
定されている電源装置２を図４に示す。このとき、電源
装置２は昇降圧用回路として機能する。

【００４５】第３の実施形態の電源装置３の構成を図５
に示す。この電源装置３は、第１の実施形態の電源装置
１のスイッチ３８に代えてスイッチ３９を備え、電圧シ
フト回路３４からスイッチ３４ａを省略したものであ
る。インバータ３７は比較器３６に直接接続されてい
る。スイッチ３９は、降圧用同期整流回路として動作す
る第１の状態においては、インバータ３７を駆動回路３
２に接続し、昇降圧用回路として動作する第２の状態に
おいては、比較器３５を駆動回路３２に接続する。

【００４６】電源装置３は、電源装置１と比較して、動
作状態の切り換えのために必要なスイッチが少なくなっ
ており、構成が簡単になっている。当然、電源装置３に
与える制御信号の数も少なくなり、動作状態の切り換え
制御も容易になる。なお、端子Ｓ４を介してスイッチ３
９に与えられる制御信号を電圧シフト回路３４にも与
え、スイッチ３９が比較器３５と駆動回路３２を接続し
ている間に電圧シフト回路３４の動作を停止させるよう
にしてもよい。そのようにすると、昇降圧用回路として
動作する期間に電力消費を低減することができて好まし
い。

【００４７】

【発明の効果】本発明の電源装置は、降圧用同期整流回
路の機能と昇降圧用回路の機能を併せもちながらも、ほ
とんど全ての構成要素を両機能に兼用するから、構成に
無駄がない。したがって、コストが低下し、装置も小型
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の電源装置の構成および降圧
用同期整流回路として動作するときの設定を示す図。

【図２】 第１の実施形態の電源装置の構成および昇降
圧用回路として動作するときの設定を示す図。

【図３】 第２の実施形態の電源装置の構成および降圧
用同期整流回路として動作するときの設定を示す図。

【図４】 第２の実施形態の電源装置の構成および昇降
圧用回路として動作するときの設定を示す図。

【図５】 第３の実施形態の電源装置の構成および降圧
用同期整流回路として動作するときの設定を示す図。

【図６】 従来の降圧用同期整流回路の構成を示す図。

【図７】 従来の昇降圧用回路の構成を示す図。

【符号の説明】

１、２、３ 電源装置 １１ 入力端子 １２ 出力端子 １３、１４ トランジスタ １５ コイル １６ コンデンサ １７、１８ ダイオード １９ スイッチ ２０ スイッチ ２１、２２ 抵抗 ３１、３２ 駆動回路 ３３ 発振器 ３４ 電圧シフト回路 ３４ａ スイッチ ３５、３６ 比較器 ３７ インバータ ３８ スイッチ ３９ スイッチ ４１、４２ 駆動回路 ４４ 電圧シフト回路 ４４ａ スイッチ ４４ｃ、４４ｄ オペアンプ ４４ｅ トランジスタ ４５ ＥＸＮＯＲ回路 ４６ エラーアンプ ４７ コンデンサ Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 制御端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端子に与えられる電圧をチョッパ方
   式により所定の電圧に変換して出力端子より出力する電
   源装置において、 グランド電位に接続された接地ライン、 コイル、 一端が前記出力端子に接続され他端が前記接地ラインに
   接続されたコンデンサ、 一端が前記入力端子に接続され他端が前記コイルの第１
   の端子に接続された導通状態と非導通状態をとる第１の
   スイッチ素子、 アノードが前記接地ラインに接続されカソードが前記コ
   イルの第１の端子に接続された第１のダイオード、 一端が前記接地ラインに接続された導通状態と非導通状
   態をとる第２のスイッチ素子、 アノードが前記コイルの第２の端子に接続されカソード
   が前記出力端子に接続された第２のダイオード、 前記コイルの第２の端子と前記出力端子とを短絡接続す
   るか前記第２のダイオードを介して接続するかを切り換
   える第１の切り換え手段、 前記コイルの第１の端子と第２の端子を排他的に前記第
   ２のスイッチ素子の他端に接続する第２の切り換え手
   段、ならびに 前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子
   を所定の短周期でそれぞれ断続的に導通させる制御部を
   備え、 前記第１の切り換え手段により前記コイルの第２の端子
   と前記出力端子を接続し、前記第２の切り換え手段によ
   り前記コイルの第１の端子を前記第２のスイッチ素子に
   接続するときには、前記制御部により前記第１のスイッ
   チ素子と前記第２のスイッチ素子を略交互に導通させる
   ことにより、与えられる電圧を所定の電圧まで下降させ
   て出力し、 前記第１の切り換え手段により前記コイルの第２の端子
   と前記出力端子との間に前記第２のダイオードを接続
   し、前記第２の切り換え手段により前記コイルの第２の
   端子を前記第２のスイッチ素子に接続するときには、前
   記制御部により前記第１のスイッチ素子と前記第２のス
   イッチ素子を略同時に導通させることにより、与えられ
   る電圧を所定の電圧まで上昇または下降させて出力する
   ことを特徴とする電源装置。