JP2000267744A - スイッチング電源の出力安定化方式 - Google Patents
スイッチング電源の出力安定化方式Info
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- JP2000267744A JP2000267744A JP11074620A JP7462099A JP2000267744A JP 2000267744 A JP2000267744 A JP 2000267744A JP 11074620 A JP11074620 A JP 11074620A JP 7462099 A JP7462099 A JP 7462099A JP 2000267744 A JP2000267744 A JP 2000267744A
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- switching power
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- Pending
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重負荷時に疑似負荷抵抗を切り離して無駄な
電力消費をなくしたスイッチング電源の出力安定化方式
を提供する。 【解決手段】 負荷と並列に接続され、直列に挿入され
た電磁スイッチによってＯＮ／ＯＦＦされる疑似負荷
と、前記負荷電流を検出し、基準電流値との比較結果に
よって前記電磁スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御する電流検
出部とを具備したことを特徴とする。また、前記電流の
検出は、ラインに直列に挿入された抵抗のドロップ電圧
によって検出し、前記電流検出部が、検出された前記電
流の値が前記基準電流値より大きかったとき、前記電磁
スイッチをＯＦＦすることを特徴とし、前記基準電流値
は、出力が安定動作を行う下限値に設定されることを特
徴とする。
電力消費をなくしたスイッチング電源の出力安定化方式
を提供する。 【解決手段】 負荷と並列に接続され、直列に挿入され
た電磁スイッチによってＯＮ／ＯＦＦされる疑似負荷
と、前記負荷電流を検出し、基準電流値との比較結果に
よって前記電磁スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御する電流検
出部とを具備したことを特徴とする。また、前記電流の
検出は、ラインに直列に挿入された抵抗のドロップ電圧
によって検出し、前記電流検出部が、検出された前記電
流の値が前記基準電流値より大きかったとき、前記電磁
スイッチをＯＦＦすることを特徴とし、前記基準電流値
は、出力が安定動作を行う下限値に設定されることを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源に
関し、特に負荷の大小に拘わらず安定に動作し、無駄な
消費電力を抑制することができる出力安定化方式に関す
る。
関し、特に負荷の大小に拘わらず安定に動作し、無駄な
消費電力を抑制することができる出力安定化方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】直流入力をスイッチングした後、絶縁・
変圧・整流を行って安定化した直流出力を取り出すＤＣ
コンバータ、いわゆるスイッチング電源は、極端な軽負
荷時に起きる不安定動作を抑えるために負荷側に疑似負
荷抵抗を接続し、スイッチング電源からみた最小限必要
な負荷を確保することにより安定な動作をさせていた。
変圧・整流を行って安定化した直流出力を取り出すＤＣ
コンバータ、いわゆるスイッチング電源は、極端な軽負
荷時に起きる不安定動作を抑えるために負荷側に疑似負
荷抵抗を接続し、スイッチング電源からみた最小限必要
な負荷を確保することにより安定な動作をさせていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の方法に
よるスイッチング電源の出力負荷回路では、負荷に流れ
る電流が増えても擬似負荷抵抗に流れる電流は一定であ
った。このため大電流出力時には擬似負荷抵抗は不要で
あるにも拘わらず、ここで無駄な電力が消費されてしま
うという課題があった。
よるスイッチング電源の出力負荷回路では、負荷に流れ
る電流が増えても擬似負荷抵抗に流れる電流は一定であ
った。このため大電流出力時には擬似負荷抵抗は不要で
あるにも拘わらず、ここで無駄な電力が消費されてしま
うという課題があった。
【０００４】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、スイッチング電源の負荷電流を検出して擬似負荷
抵抗が不要な条件であったとき、この疑似負荷抵抗を切
り放すことにより、大出力時の無駄な消費電力を抑える
ことができるスイッチング電源の出力安定化方式を提供
することを目的とする。
ので、スイッチング電源の負荷電流を検出して擬似負荷
抵抗が不要な条件であったとき、この疑似負荷抵抗を切
り放すことにより、大出力時の無駄な消費電力を抑える
ことができるスイッチング電源の出力安定化方式を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、負荷と並列に接続され、直列に挿入されたスイッチ
によってＯＮ／ＯＦＦされる疑似負荷と、前記負荷電流
を検出し、基準電流値との比較結果によって前記スイッ
チをＯＮ／ＯＦＦ制御する電流検出部とを具備したこと
を特徴とするスイッチング電源の出力安定化方式を提供
する。
は、負荷と並列に接続され、直列に挿入されたスイッチ
によってＯＮ／ＯＦＦされる疑似負荷と、前記負荷電流
を検出し、基準電流値との比較結果によって前記スイッ
チをＯＮ／ＯＦＦ制御する電流検出部とを具備したこと
を特徴とするスイッチング電源の出力安定化方式を提供
する。
【０００６】請求項２に記載の発明は、前記スイッチ
が、外部から励磁されて動作する電磁スイッチであるこ
とを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源の出力
安定化方式を提供する。
が、外部から励磁されて動作する電磁スイッチであるこ
とを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源の出力
安定化方式を提供する。
【０００７】請求項３に記載の発明は、前記電流の検出
が、ラインに直列に挿入された抵抗のドロップ電圧によ
って検出されることを特徴とする請求項１または２記載
のスイッチング電源の出力安定化方式を提供する。
が、ラインに直列に挿入された抵抗のドロップ電圧によ
って検出されることを特徴とする請求項１または２記載
のスイッチング電源の出力安定化方式を提供する。
【０００８】請求項４に記載の発明は、前記電流検出部
が、検出された前記電流の値が前記基準電流値より大き
かったとき、前記スイッチをＯＦＦすることを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれか記載のスイッチング電源
の出力安定化方式を提供する。
が、検出された前記電流の値が前記基準電流値より大き
かったとき、前記スイッチをＯＦＦすることを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれか記載のスイッチング電源
の出力安定化方式を提供する。
【０００９】また請求項５に記載の発明は、前記基準電
流値が、出力が安定動作を行う下限値に設定されること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載のスイッ
チング電源の出力安定化方式を提供する。
流値が、出力が安定動作を行う下限値に設定されること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載のスイッ
チング電源の出力安定化方式を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一実
施形態によるスイッチング電源の出力安定化方式の基本
構成を示すブロック図である。この図において、符号１
はスイッチング電源であり、スイッチングレギュレータ
２によって供給電源７から供給された直流電源をスイッ
チングして絶縁された所定電圧の直流出力を取り出し、
負荷８に供給する。さらに、前記供給電源７と前記スイ
ッチングレギュレータ２とを接続するラインに直列に電
流検出のための抵抗３が挿入され、電流検出部４におい
て電流検出を行い、負荷に並列に接続された疑似負荷抵
抗５をスイッチ６によって軽負荷のときＯＮさせ、軽負
荷でないときＯＦＦさせる。
いて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一実
施形態によるスイッチング電源の出力安定化方式の基本
構成を示すブロック図である。この図において、符号１
はスイッチング電源であり、スイッチングレギュレータ
２によって供給電源７から供給された直流電源をスイッ
チングして絶縁された所定電圧の直流出力を取り出し、
負荷８に供給する。さらに、前記供給電源７と前記スイ
ッチングレギュレータ２とを接続するラインに直列に電
流検出のための抵抗３が挿入され、電流検出部４におい
て電流検出を行い、負荷に並列に接続された疑似負荷抵
抗５をスイッチ６によって軽負荷のときＯＮさせ、軽負
荷でないときＯＦＦさせる。
【００１１】図２は、図１の電流検出部４とスイッチ６
の具体回路を示した図である。電流検出部４は、抵抗１
１とゼナーダイオード１２によって供給電源７の電圧を
降圧、定電圧化してこの回路の動作電源とする。ゼナー
ダイオード１２の電圧を抵抗１３と抵抗１４によって分
圧し、基準電流に相当する電圧信号としてコンパレータ
１５の＋側に入力する。コンパレータ１５の−側には、
負荷電流および疑似負荷電流に相当する電圧信号として
抵抗３に発生した電圧ドロップが信号として入力され
る。
の具体回路を示した図である。電流検出部４は、抵抗１
１とゼナーダイオード１２によって供給電源７の電圧を
降圧、定電圧化してこの回路の動作電源とする。ゼナー
ダイオード１２の電圧を抵抗１３と抵抗１４によって分
圧し、基準電流に相当する電圧信号としてコンパレータ
１５の＋側に入力する。コンパレータ１５の−側には、
負荷電流および疑似負荷電流に相当する電圧信号として
抵抗３に発生した電圧ドロップが信号として入力され
る。
【００１２】この電圧ドロップが、基準電流に相当する
電圧信号よりも小さかったとき、コンパレータ１５の出
力に接続されたスイッチ駆動コイル６ａが駆動され、ス
イッチ接点６ｃをメイクして疑似負荷抵抗５が出力に並
列に接続され、前記電圧ドロップが前記規準電流に相当
する電圧信号よりも大きかったとき、スイッチ駆動コイ
ル６ａは駆動されず、疑似負荷抵抗５は切り離されるよ
うになっている。また、スイッチ駆動コイル６ａに並列
に、コンパレータ１５を保護するためのダイオード１６
が接続されている。
電圧信号よりも小さかったとき、コンパレータ１５の出
力に接続されたスイッチ駆動コイル６ａが駆動され、ス
イッチ接点６ｃをメイクして疑似負荷抵抗５が出力に並
列に接続され、前記電圧ドロップが前記規準電流に相当
する電圧信号よりも大きかったとき、スイッチ駆動コイ
ル６ａは駆動されず、疑似負荷抵抗５は切り離されるよ
うになっている。また、スイッチ駆動コイル６ａに並列
に、コンパレータ１５を保護するためのダイオード１６
が接続されている。
【００１３】次に、上述した構成による、この発明の一
実施形態の動作について、図２および負荷電流と消費電
力との関係を示した図３を参照して説明する。図３にお
いて、負荷電流と負荷の消費電力との関係は、ａおよび
ｂに示す２次曲線である。負荷電流Ｉ0 のとき負荷の消
費電力はＷ0 となり、負荷電流がこの値以下のとき、疑
似負荷抵抗５がなければスイッチングレギュレータ２は
動作不安定となる。
実施形態の動作について、図２および負荷電流と消費電
力との関係を示した図３を参照して説明する。図３にお
いて、負荷電流と負荷の消費電力との関係は、ａおよび
ｂに示す２次曲線である。負荷電流Ｉ0 のとき負荷の消
費電力はＷ0 となり、負荷電流がこの値以下のとき、疑
似負荷抵抗５がなければスイッチングレギュレータ２は
動作不安定となる。
【００１４】この動作範囲では、抵抗３で生ずるドロッ
プ電圧は、基準電流に相当する電圧を与える抵抗１４の
電圧よりも小さく、コンパレータ１５に接続されたスイ
ッチ駆動コイル６ａが駆動されてスイッチ接点６ｃが閉
成され、疑似負荷抵抗５が接続されて、スイッチングレ
ギュレータ２は安定な動作を行うことができる。疑似負
荷抵抗５の接続によってｃに示す一定の電力を消費さ
せ、スイッチングレギュレータ２からみた消費電力はｄ
に示すカーブとなり、スイッチング電源１は安定な動作
をさせることができる。
プ電圧は、基準電流に相当する電圧を与える抵抗１４の
電圧よりも小さく、コンパレータ１５に接続されたスイ
ッチ駆動コイル６ａが駆動されてスイッチ接点６ｃが閉
成され、疑似負荷抵抗５が接続されて、スイッチングレ
ギュレータ２は安定な動作を行うことができる。疑似負
荷抵抗５の接続によってｃに示す一定の電力を消費さ
せ、スイッチングレギュレータ２からみた消費電力はｄ
に示すカーブとなり、スイッチング電源１は安定な動作
をさせることができる。
【００１５】負荷電流がＩ0 を超え、消費電力がＷ1 を
超えると、抵抗３のドロップ電圧が基準電流に相当する
抵抗１４の電圧を超えてコンパレータ１５の動作が反転
してスイッチ駆動コイル６ａが励磁されなくなり、スイ
ッチ接点６ｃが開放され、疑似負荷抵抗５が切り離され
る。したがって、負荷電流がＩ0 を超える範囲では、消
費電力はｂに示すカーブとなる。結局、スイッチングレ
ギュレータ２からみた消費電力は、負荷電流Ｉ0 を境界
としてｄ、ｂの軌跡を辿るため、極端な軽負荷でないと
き疑似負荷抵抗５による無駄な電力消費を行わずに不安
定動作を回避することができる。
超えると、抵抗３のドロップ電圧が基準電流に相当する
抵抗１４の電圧を超えてコンパレータ１５の動作が反転
してスイッチ駆動コイル６ａが励磁されなくなり、スイ
ッチ接点６ｃが開放され、疑似負荷抵抗５が切り離され
る。したがって、負荷電流がＩ0 を超える範囲では、消
費電力はｂに示すカーブとなる。結局、スイッチングレ
ギュレータ２からみた消費電力は、負荷電流Ｉ0 を境界
としてｄ、ｂの軌跡を辿るため、極端な軽負荷でないと
き疑似負荷抵抗５による無駄な電力消費を行わずに不安
定動作を回避することができる。
【００１６】仮に、疑似負荷抵抗を接続したままとする
と、負荷電流がＩ0 を超えた範囲では消費電力はｅに示
すカーブとなり、従来技術によるスイッチング電源で
は、このｅに示す電力を消費していた。なお、コンパレ
ータ１５は、消費電力Ｗ1 を超える電力に相当する入力
によって動作が反転し、消費電力Ｗ0 以下に相当する入
力によって、もとのローレベルの動作状態に復帰するヒ
ステリシス特性を持ったコンパレータであるものとす
る。ここでＷ1 はおおよそ、Ｗ0 の２倍である。
と、負荷電流がＩ0 を超えた範囲では消費電力はｅに示
すカーブとなり、従来技術によるスイッチング電源で
は、このｅに示す電力を消費していた。なお、コンパレ
ータ１５は、消費電力Ｗ1 を超える電力に相当する入力
によって動作が反転し、消費電力Ｗ0 以下に相当する入
力によって、もとのローレベルの動作状態に復帰するヒ
ステリシス特性を持ったコンパレータであるものとす
る。ここでＷ1 はおおよそ、Ｗ0 の２倍である。
【００１７】以上、本発明の一実施形態の動作を図面を
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。
【００１８】
【発明の効果】これまでに説明したように、この発明に
よれば、スイッチング電源に流れる負荷電流が大きいと
きは、擬似負荷抵抗をＯＦＦさせるようにしたので、ス
イッチング電源の無駄な消費電力を抑え、高効率の装置
とすることができる。
よれば、スイッチング電源に流れる負荷電流が大きいと
きは、擬似負荷抵抗をＯＦＦさせるようにしたので、ス
イッチング電源の無駄な消費電力を抑え、高効率の装置
とすることができる。
【図１】 この発明の一実施形態によるスイッチング電
源の出力安定化方式の基本構成を示すブロック図。
源の出力安定化方式の基本構成を示すブロック図。
【図２】 本発明の一実施形態によるスイッチング電源
の出力安定化方式の具体回路を示す図。
の出力安定化方式の具体回路を示す図。
【図３】 負荷電流と消費電力の関係を示す図。
１：スイッチング電源 ２：スイッチングレギュレータ ３：抵抗 ４：電流検出部 ５：疑似負荷抵抗 ６：スイッチ ６ａ：スイッチ駆動コイル ６ｃ：スイッチ接点 ７：供給電源 ８：負荷 １１：抵抗 １２：ゼナーダイオード １３：抵抗 １４：抵抗 １５：コンパレータ １６：ダイオード
Claims (5)
- 【請求項１】 負荷と並列に接続され、直列に挿入され
たスイッチによってＯＮ／ＯＦＦされる疑似負荷と、 前記負荷電流を検出し、基準電流値との比較結果によっ
て前記スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御する電流検出部とを
具備したことを特徴とするスイッチング電源の出力安定
化方式。 - 【請求項２】 前記スイッチは、外部から励磁されて動
作する電磁スイッチであることを特徴とする請求項１記
載のスイッチング電源の出力安定化方式。 - 【請求項３】 前記電流の検出は、ラインに直列に挿入
された抵抗のドロップ電圧によって検出することを特徴
とする請求項１または２記載のスイッチング電源の出力
安定化方式。 - 【請求項４】 前記電流検出部は、検出された前記電流
の値が前記基準電流値より大きかったとき、前記スイッ
チをＯＦＦすることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか記載のスイッチング電源の出力安定化方式。 - 【請求項５】 前記基準電流値は、出力が安定動作を行
う下限値に設定されることを特徴とする請求項１ないし
４のいずれか記載のスイッチング電源の出力安定化方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074620A JP2000267744A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | スイッチング電源の出力安定化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074620A JP2000267744A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | スイッチング電源の出力安定化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000267744A true JP2000267744A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13552418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074620A Pending JP2000267744A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | スイッチング電源の出力安定化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000267744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102570379A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-11 | 常州工学院 | 直流分励脱扣器与直流中间继电器串联工作的方法 |
| CN114567956A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-31 | 北京中瑞方兴科技有限公司 | 直流照明供电中应对轻载直流载波信号畸变的方法及系统 |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP11074620A patent/JP2000267744A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102570379A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-11 | 常州工学院 | 直流分励脱扣器与直流中间继电器串联工作的方法 |
| CN114567956A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-31 | 北京中瑞方兴科技有限公司 | 直流照明供电中应对轻载直流载波信号畸变的方法及系统 |
| CN114567956B (zh) * | 2022-03-09 | 2024-02-20 | 北京中瑞方兴科技有限公司 | 直流照明供电中应对轻载直流载波信号畸变的方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20041001 |