JP2000324822A

JP2000324822A - 電源回路装置

Info

Publication number: JP2000324822A
Application number: JP11131305A
Authority: JP
Inventors: Sumio Komi; 澄男小見
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の電源回路装置は、交流入力１の異常時
にバッテリ４から供給される電圧を変換するための２段
目のコンバータ５を設けた多段構成の電源回路装置であ
るので、エネルギー効率が悪化してしまうなどの課題が
あった。【解決手段】直流入力電圧の正常時に動作する第１の
コンバータを、トランスの２次側に整流回路を設け、ト
ランスをオン・オフ動作させて、直流入力電圧を直流出
力電圧に電力変換するように構成し、直流入力電圧の異
常時に動作する第２のコンバータを、第１のコンバータ
のトランスの２次巻線のリアクトルに整流回路を設け、
リアクトルをオン・オフ動作させて、バッテリからのバ
ッテリ電圧を直流出力電圧に電力変換するように構成し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリバック
アップ機能を備えた電源回路装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の電源回路装置の構成を示
す回路図である。図において、交流入力１は、交流電圧
を出力するものであり、整流回路２は、交流入力１から
出力された交流電圧を整流して直流入力電圧Ｖ１を出力
するものである。

【０００３】１段目のコンバータ３は、整流回路２から
出力された直流入力電圧Ｖ１を直流出力電圧Ｖ２に変換
する電力変換器である。この１段目のコンバータ３は、
トランス７、スイッチング素子８、コンデンサ９、ダイ
オード１０、制御回路１１および出力検出回路１２から
構成されたフライバックコンバータである。

【０００４】バッテリ４は、停電などの交流入力１の異
常時（交流電圧の低下時）に、直流電圧（バッテリバッ
クアップ電流１００）を２段目のコンバータ５に供給す
るものである。

【０００５】２段目のコンバータ５は、１段目のコンバ
ータ３から出力された直流出力電圧Ｖ２またはバッテリ
４から出力された直流電圧を直流出力電圧Ｖ３に変換す
る電力変換器である。この２段目のコンバータ５は、ス
イッチング素子１３、リアクトル１４、ダイオード１
５、コンデンサ１６、ブリーダ抵抗１７，１８および制
御回路１９から構成された降圧形コンバータである。通
信装置６は、２段目のコンバータ５から出力される直流
出力電圧Ｖ３によって動作するものである。

【０００６】次に、動作について説明する。交流入力１
が正常状態の場合、交流入力１から出力された交流電圧
は、整流回路２によって整流されて直流入力電圧Ｖ１と
なる。この直流入力電圧Ｖ１は、１段目のコンバータ３
に出力される。

【０００７】１段目のコンバータ３では、スイッチング
素子８がオンのとき、トランス７の２次巻線のリアクト
ルに誘導される電圧によってダイオード１０が逆バイア
スされ、２次巻線のリアクトルには電流が流れない。ス
イッチング素子８がオンの間、トランス７の１次巻線の
リアクトルが直流入力電圧Ｖ１で励磁され、エネルギー
がそのリアクトルに蓄積される。スイッチング素子８が
オフのとき、トランス７の２次巻線のリアクトルが直流
出力電圧Ｖ２でリセットされ、蓄積されたエネルギーが
直流出力電圧Ｖ２として出力される。

【０００８】１段目のコンバータ３の出力検出回路１２
は、直流出力電圧Ｖ２の電圧値を検出し、その検出した
電圧値に応じた制御信号を制御回路１１に出力する。制
御回路１１は、出力検出回路１２から出力された制御信
号に応じて、スイッチング素子８のオン・オフ時間を制
御し、直流出力電圧Ｖ２を一定電圧値に維持する。

【０００９】１段目のコンバータ３から出力された直流
出力電圧Ｖ２は、２段目のコンバータ５および通信装置
６に供給されるとともに、バッテリ４に充電電流１０１
として供給される。

【００１０】２段目のコンバータ５では、スイッチング
素子１３がオンのとき、リアクトル１４に電圧（Ｖ２−
Ｖ３）が加えられる。スイッチング素子１３がオンの
間、リアクトル１４は電圧（Ｖ２−Ｖ３）で励磁され、
エネルギーがリアクトル１４に蓄積される。スイッチン
グ素子１３がオフのとき、リアクトル電流が連続である
ため、ダイオード１５がオンとなる。直流出力電圧Ｖ３
がオン時と逆方向にリアクトル１４に加えられる。この
間、リアクトル１４は直流出力電圧Ｖ３でリセットさ
れ、リアクトル１４に蓄積されたエネルギーは、直流出
力電圧Ｖ３として出力される。

【００１１】２段目のコンバータ５の制御回路１９は、
ブリーダ抵抗１７，１８間の電圧値を検出することによ
り直流出力電圧Ｖ３の電圧値を検出し、その検出した電
圧値に応じて、スイッチング素子１３のオン・オフ時間
を制御し、直流出力電圧Ｖ３を一定電圧値に維持する。

【００１２】通信装置６は、１段目のコンバータ３から
出力される直流出力電圧Ｖ２（例えば２４Ｖ）、２段目
のコンバータ５から出力される直流出力電圧Ｖ３（例え
ば−５Ｖ）、および基準電圧（０Ｖ）が給電され稼働す
る。

【００１３】交流入力１が停電などの異常状態となった
場合、制御回路１１は、直流入力電圧Ｖ１の異常を検出
し、スイッチング素子８のスイッチング動作を停止させ
る。スイッチング素子８のスイッチング動作が停止する
と、直流出力電圧Ｖ２の電圧値が低下する。直流出力電
圧Ｖ２の電圧値がバッテリ４の電圧値に達すると、バッ
テリ４からバッテリバックアップ電流１００が自動的に
２段目のコンバータ５および通信装置６に供給される。

【００１４】２段目のコンバータ５は、上記したような
電力変換動作を行って直流出力電圧Ｖ３を通信装置６に
出力する。通信装置６では、バッテリ４からの直流電
圧、２段目のコンバータ５から出力される直流出力電圧
Ｖ３、および基準電圧が給電され稼働状態を維持する。

【００１５】交流入力１が復電した際には、制御回路１
１が自動的に制御を開始して、正常動作に戻り、直流出
力電圧Ｖ２が、２段目のコンバータ５および通信装置６
に供給されるとともに、バッテリ４に充電電流１０１と
して供給される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
電源回路装置は、交流入力１の異常時にバッテリ４から
供給される電圧を変換するための２段目のコンバータ５
を設けた多段構成の電源回路装置であるので、エネルギ
ー効率が悪化してしまう。即ち、１段目および２段目の
コンバータ３，５の効率がそれぞれ８０％としても（高
くても）、１段目および２段目のコンバータ３，５の総
合効率は、１段目および２段目のコンバータ３，５の出
力電力比に応じて低減してしまう。

【００１７】また、電源回路装置のエネルギー効率が悪
化する分、発熱量が増加するので、この発熱量の増加に
より装置の信頼性が低下するとともに、発熱対策のため
の放熱用のヒートシンクが大きくなり装置の価格が高く
なってしまう。さらに、２段目のコンバータ５を備えた
分だけ部品点数も多くなり、装置の価格が一層高くなっ
てしまう。

【００１８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、交流入力の異常時に通信装
置の稼働を維持するバッテリバックアップを実現すると
ともに、低消費電力で、かつ信頼性が高く低価格な電源
回路装置を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る電源回路装置は、直流入力電圧の正常時に、この直流
入力電圧を直流出力電圧に電力変換する第１のコンバー
タと、直流入力電圧の異常時に、バッテリからのバッテ
リ電圧を直流出力電圧に電力変換する第２のコンバータ
とを備え、第１のコンバータは、トランスの２次側に整
流回路を設け、トランスをスイッチング素子でオン・オ
フ動作させることにより、直流入力電圧を直流出力電圧
に電力変換し、第２のコンバータは、第１のコンバータ
のトランスの２次巻線のリアクトルに整流回路を設け、
リアクトルをスイッチング素子でオン・オフ動作させる
ことにより、バッテリからのバッテリ電圧を直流出力電
圧に電力変換するように構成したものである。

【００２０】請求項２記載の発明に係る電源回路装置
は、第１のコンバータおよび第２のコンバータのスイッ
チング素子のオン・オフ動作を制御する制御回路を、第
１のコンバータおよび第２のコンバータ毎に設け、それ
らの制御回路を同期させたものである。

【００２１】請求項３記載の発明に係る電源回路装置
は、直流入力電圧の電圧値を検出することによって、直
流入力電圧の電圧値が高い場合には正常と判断して第１
のコンバータを動作させ、直流入力電圧が低い場合には
異常と判断して第２のコンバータを動作させる入力検出
回路を設けたものである。

【００２２】請求項４記載の発明に係る電源回路装置
は、第２のコンバータの動作中に、リアクトルのエネル
ギーを第１のコンバータに回生するように構成したもの
である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。図１は、この発明の実施の形態による電源回
路装置の構成を示す回路図である。図において、交流入
力１は、交流電圧を出力するものであり、整流回路２
は、交流入力１から出力された交流電圧を整流して直流
入力電圧Ｖ１を出力する回路である。

【００２４】入力検出回路２０は、整流回路２の出力端
子間に接続され、整流回路２から出力された直流入力電
圧Ｖ１の電圧値を検出し、その検出した電圧値に応じ
て、制御回路３８に出力する停止信号２０１および制御
回路４０に出力する起動信号２００それぞれのオン・オ
フを切り替えることにより、第１のコンバータ２３およ
び第２のコンバータ２４の電力変換動作の切替制御を行
う回路である。

【００２５】起動回路２１およびダイオード２２は、整
流回路２の出力端子間に接続され、整流回路２からの直
流入力電圧Ｖ１を駆動電源として制御回路３８に供給す
ることによって、制御回路３８の初期起動を行う回路で
ある。

【００２６】第１のコンバータ２３は、交流入力１の正
常状態の場合に、整流回路２から出力された直流入力電
圧Ｖ１を直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５に変換する電力変換器
である。この第１のコンバータ２３は、トランス２５、
スイッチング素子２６、コンデンサ２７，３０，３１，
３３、ダイオード２８，２９，３２，３４，３５，３
７、制御回路３８および出力検出回路３９から構成され
たフライバックコンバータである。

【００２７】第２のコンバータ２４は、交流入力１の異
常状態の場合に、バッテリ４から出力されたバッテリ電
圧Ｖｂａｔを直流出力電圧Ｖ５に変換する電力変換器で
ある。この第２のコンバータ２４は、トランス２５の２
次巻線Ｎ２，Ｎ３のリアクトル、コンデンサ３１，３
３、ダイオード３２，３４，３５，３７、スイッチング
素子３６、および制御回路４０から構成された降圧形コ
ンバータである。

【００２８】図１に示すように、第１のコンバータ２３
と第２のコンバータ２４の構成は、一部重複している。
ここで、第１のコンバータ２３および第２のコンバータ
２４の構成について説明すると、トランス２５は、１次
巻線Ｎ１，Ｎ４のリアクトル、リセット巻線Ｎｒのリア
クトル、および２次巻線Ｎ２，Ｎ３のリアクトルを備え
ている。スイッチング素子２６は、トランス２５の１次
巻線Ｎ１，Ｎ４のリアクトル間に接続され、制御回路３
８からの信号に従ってオン・オフ動作を行う。トランス
２５の１次巻線Ｎ１およびリセット巻線Ｎｒのリアクト
ル間および１次巻線Ｎ１，Ｎ４のリアクトル間には、整
流回路２の出力端子が接続されている。

【００２９】ダイオード２８、トランス２５のリセット
巻線Ｎｒのリアクトル、およびコンデンサ２７によって
ループが形成されている。また、ダイオード２９、トラ
ンス２５の１次巻線Ｎ４のリアクトル、およびコンデン
サ３０によってループが形成され、このループが補助電
源回路を構成している。

【００３０】図２に示すように、トランス２５の２次巻
線Ｎ３のリアクトルに、コンデンサ３３およびダイオー
ド３４からなる整流回路を付加し（設け）、２次巻線Ｎ
３のリアクトルをスイッチング素子３６でオン・オフ動
作させて電力変換を行う降圧形コンバータが構成されて
いる。同様に、トランス２５の２次巻線Ｎ２のリアクト
ルに、コンデンサ３１およびダイオード３２からなる整
流回路を付加し（設け）、２次巻線Ｎ２のリアクトルを
スイッチング素子３６でオン・オフ動作させて電力変換
を行う降圧形コンバータが構成されている。ダイオード
３５，３７は、一定方向の電流のみ通し他方向の電流を
制限するために設けられたものである。

【００３１】制御回路３８は、スイッチング素子２６の
オン・オフ動作を制御する回路であり、出力検出回路３
９は、直流出力電圧Ｖ４の電圧値を検出し、その検出し
た電圧値に応じた制御信号を制御回路３８に出力する回
路である。制御回路４０は、直流出力電圧Ｖ５の電圧値
を検出し、その検出した電圧値に応じて、スイッチング
素子３６のオン・オフ動作を制御する回路である。尚、
制御回路３８は、スイッチング素子２６のオン・オフ動
作のタイミングと同期した同期信号２０２を制御回路４
０に対して出力している。制御回路４０は、制御回路３
８から出力される同期信号２０２と同期して、スイッチ
ング素子２６のオン・オフ動作と逆のタイミングでスイ
ッチング素子３６のオン・オフ制御を行っている。

【００３２】バッテリ４は、停電などの交流入力１の異
常時に、バッテリ電圧Ｖｂａｔ（バッテリバックアップ
電流１０４）を第２のコンバータ２４に給電するもので
ある。通信装置６は、直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５が給電さ
れて動作する比較的小規模なものである。

【００３３】次に、動作について説明する。交流入力１
が正常状態の場合、交流入力１から出力された交流電圧
は、整流回路２によって整流されて直流入力電圧Ｖ１と
なる。この直流入力電圧Ｖ１は、第１のコンバータ２３
に出力される。交流入力１の電源投入時には、起動回路
２１は、整流回路２からの直流入力電圧Ｖ１を駆動電源
として制御回路３８に供給して制御回路３８の初期起動
を行う。

【００３４】第１のコンバータ２３では、制御回路３８
がスイッチング素子２６のオン・オフ動作を制御して、
直流入力電圧Ｖ１を直流出力電圧Ｖ４および直流出力電
圧Ｖ５に変換する。即ち、スイッチング素子２６がオン
のとき、トランス２５の２次巻線Ｎ２，Ｎ３のリアクト
ルに誘導される電圧によってダイオード３２，３３それ
ぞれが逆バイアスされ、２次巻線Ｎ２，Ｎ３のリアクト
ルには電流が流れない。スイッチング素子２６がオンの
間、トランス２５の１次巻線Ｎ１のリアクトルが直流入
力電圧Ｖ１で励磁され、エネルギーがその１次巻線Ｎ１
のリアクトルに蓄積される。

【００３５】スイッチング素子２６がオフのとき、トラ
ンス２５の２次巻線Ｎ２，Ｎ３のリアクトルがそれぞれ
直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５でリセットされ、蓄積されたエ
ネルギーが直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５として出力される。

【００３６】直流出力電圧Ｖ４は、Ｖ４＝Ｖ１×（Ｄ／
ｎＤ’）という式で表され、また、直流出力電圧Ｖ５
は、Ｖ５＝Ｖ１×（Ｄ／ｎＤ’）という式で表される。
ここで、Ｄはスイッチング素子２６のオンの時比率（ｄ
ｕｔｙｒａｔｉｏ）を示し、Ｄ＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋
Ｔｏｆｆ）である。Ｄ’はスイッチング素子２６のオフ
の時比率を示し、Ｄ’＝Ｔｏｆｆ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆ
ｆ）である。また、ｎは１次巻線Ｎ１と２次巻線Ｎ２，
Ｎ３の巻線数比を示し、ｎ＝Ｎ１／Ｎ２，Ｎ１／Ｎ３で
ある。この巻線数比を所定値に設定しておくことによっ
て、例えば、直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５の電圧値をぞれぞ
れ２４Ｖ，−５Ｖとすることができる。

【００３７】第１のコンバータ２３が上記のように動作
を開始すると、スイッチング素子２６のオン・オフ動作
と同期して、１次巻線Ｎ４のリアクトル、ダイオード２
９およびコンデンサ３０から構成された補助電源回路も
エネルギーを蓄積し、このエネルギーを制御回路３８に
給電する。制御回路３８は、補助電源回路からの電圧に
よって稼働状態を維持する。

【００３８】第１のコンバータ２３の出力検出回路３９
は、直流出力電圧Ｖ４の電圧値を検出し、その検出した
電圧値に応じた制御信号を制御回路３８に出力する。制
御回路３８は、出力検出回路３９から出力された制御信
号に応じて、スイッチング素子２６のオン・オフ時間を
制御し、直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５を一定電圧値に維持す
る。

【００３９】第１のコンバータ２３から出力された直流
出力電圧Ｖ４，Ｖ５は、通信装置６に供給されるととも
に、バッテリ４に充電電流として供給される。

【００４０】交流入力１が停電などの異常状態となった
場合は、直流入力電圧Ｖ１の電圧値が低下する。このと
き、以下のように第１のコンバータ２３と第２のコンバ
ータ２４の切替制御を行う。図３は、第１および第２の
コンバータの切替動作を説明するためのタイムチャート
である。図３に示すように、入力検出回路２０は、直流
入力電圧Ｖ１が低下し、入力電圧低下検出電圧ＶＬにな
ったことを検出すると、制御回路４０に対して出力する
起動信号２００をオンにする。

【００４１】制御回路４０は、入力検出回路２０から出
力される起動信号２００がオンになると、スイッチング
素子３６のオン・オフ動作を開始して、第２のコンバー
タ２４の起動を開始させる。このとき、制御回路４０
は、制御回路３８から出力されている同期信号２０２と
同期して、制御回路３８のスイッチング素子２６のオン
・オフ動作と逆のタイミングでスイッチング素子３６を
オン・オフ動作させる（即ち、スイッチング素子２６が
オンのときスイッチング素子３６がオフとなり、スイッ
チング素子２６がオフのときスイッチング素子３６がオ
ンとなる）。従って、第１および第２のコンバータ２
３，２４が同時にトランス２５のリアクトルを用いて電
力変換動作を行うことができる。

【００４２】第２のコンバータ２４の電力変換動作は、
制御回路４０がスイッチング素子３６のオン・オフ動作
を制御して、バッテリ４の直流電圧を直流出力電圧Ｖ４
および直流出力電圧Ｖ５に変換する。即ち、スイッチン
グ素子３６がオンのとき、トランス２５の２次巻線Ｎ
２，Ｎ３のリアクトルにそれぞれ電圧Ｖ４，Ｖ５が加え
られる。スイッチング素子３６がオンの間、２次巻線Ｎ
２，Ｎ３のリアクトルは電圧Ｖ４，Ｖ５でそれぞれ励磁
され、エネルギーが２次巻線Ｎ２，Ｎ３のリアクトルに
蓄積される。

【００４３】スイッチング素子３６がオフのとき、リア
クトル電流が連続であるため、ダイオード３２，３４が
オンとなる。直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５がオン時と逆方向
にリアクトルに加えられる。この間、リアクトルは直流
出力電圧Ｖ４，Ｖ５でリセットされ、リアクトルに蓄積
されたエネルギーは、直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５として通
信装置６に出力される。

【００４４】交流入力１の交流電圧がさらに低下するこ
とによって、直流入力電圧Ｖ１がさらに低下すると、入
力検出回路２０は、第１のコンバータ停止電圧Ｖｓにな
ったことを検出する。入力検出回路２０は、この第１の
コンバータ停止電圧Ｖｓを検出すると、制御回路３８に
対して出力する停止信号２０１をオフにする。制御回路
３８は、入力検出回路２０から出力される停止信号２０
１がオフになると、スイッチング素子２６のオン・オフ
動作を停止させて第１のコンバータ２３の動作を停止さ
せる。

【００４５】制御回路４０は、第１のコンバータ２３の
電力変換動作が停止すると、直流出力電圧Ｖ４および直
流出力電圧Ｖ５を一定電圧値に維持するために、スイッ
チング素子３６のオン・オフ時間を変化させる。即ち、
第２のコンバータ２４は、バッテリ電圧ＶｂａｔをＶ４
＝Ｖｂａｔ×Ｄに変換するとともに、バッテリ電圧Ｖｂ
ａｔをＶ５＝（Ｖｂａｔ×Ｎ２／Ｎ３）×Ｄに変換して
いるので、このオンの時比率Ｄを変化（オン・オフ時
間）させることにより、直流出力電圧Ｖ４および直流出
力電圧Ｖ５を一定電圧値に維持することができる。この
場合、直流出力電圧Ｖ４および直流出力電圧Ｖ５の電圧
値を上昇させるために、スイッチング素子３６のオン時
間を長くする。

【００４６】上記のように、第２のコンバータ２４のス
イッチング素子３６がオン・オフ動作している間、トラ
ンス２５のリセット巻線Ｎｒおよび１次巻線Ｎ４のリア
クトルもエネルギーの蓄積・開放が行われている。トラ
ンス２５のリセット巻線Ｎｒのリアクトルに蓄積された
エネルギーは、電流１０３としてコンデンサ２７に流れ
て蓄積される。このエネルギーは直流入力電圧Ｖ１とし
て第１のコンバータ２３（トランス２５の１次巻線Ｎ１
のリアクトル）に供給されることになる。また、トラン
ス２５の１次巻線Ｎ４のリアクトル（補助電源回路）に
蓄積されたエネルギーは、制御回路３８に対して駆動電
源として給電される。従って、起動回路２１が制御回路
３８を起動させて、第１のコンバータ２３の動作が開始
される。

【００４７】このように、トランス２５のリセット巻線
Ｎｒおよび１次巻線Ｎ４のリアクトルを介して第２のコ
ンバータ２４のエネルギーを回生することにより、バッ
テリ４から供給されるエネルギーの効率を向上させるこ
とができる。

【００４８】交流入力１が復電すると、図３に示すよう
に、直流入力電圧Ｖ１の電圧値が上昇する。入力検出回
路２０は、直流入力電圧Ｖ１が上昇し、所定の閾値電圧
になったことを検出すると、制御回路３８に対して出力
する停止信号２０１をオンにし、第１のコンバータ２３
の動作を開始させる。直流入力電圧Ｖ１がさらに上昇
し、入力検出回路２０が、所定の閾値電圧になったこと
を検出すると、制御回路４０に対して出力する信号起動
信号２００をオフにし、第２のコンバータ２４の動作を
停止させる。

【００４９】この後、上記したのと同様、第１のコンバ
ータ２３から出力された直流出力電圧Ｖ４，Ｖ５が、通
信装置６に供給されるとともに、バッテリ４に充電電流
として供給される。

【００５０】以上のように、この実施の形態によれば、
交流入力１の正常時に動作する第１のコンバータ２３を
トランス２５の１次巻線Ｎ１，Ｎ４、２次巻線Ｎ２，Ｎ
３およびリセット巻線Ｎｒのリアクトルにて構成し、交
流入力１の異常時に動作する第２のコンバータ２４をト
ランス２５の２次巻線Ｎ２，Ｎ３にて構成することによ
り、交流入力１の異常時に通信装置６の稼働を維持する
バッテリバックアップ機能を実現するとともに、エネル
ギー効率の悪化を回避（低消費電力を実現）することが
できる。

【００５１】また、このように、ワンコンバータ構成と
したことにより、発熱量の増加も低減され装置の信頼性
が高くなるとともに、発熱対策のための放熱用のヒート
シンクも小さくなり装置の価格が抑えることができ、さ
らに、部品点数も少なくなり、装置を一層低価格にする
ことができる。

【００５２】制御回路３８から同期信号２０２を制御回
路４０に出力して２つの制御回路３８，４０を同期させ
るようにしたことにより、第１のコンバータ２３から第
２のコンバータ２４への動作の切り替えをスムースに行
うことができる。

【００５３】また、第２のコンバータ２４の動作中に、
エネルギーを第１のコンバータ２３に回生するように構
成したので、一層エネルギー効率のよい電源回路装置を
得ることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、直流入力電圧の正常時に、この直流入力電圧を直
流出力電圧に電力変換する第１のコンバータと、直流入
力電圧の異常時に、バッテリからのバッテリ電圧を直流
出力電圧に電力変換する第２のコンバータとを備え、第
１のコンバータは、トランスの２次側に整流回路を設
け、トランスをスイッチング素子でオン・オフ動作させ
ることにより、直流入力電圧を直流出力電圧に電力変換
し、第２のコンバータは、第１のコンバータのトランス
の２次巻線のリアクトルに整流回路を設け、リアクトル
をスイッチング素子でオン・オフ動作させることによ
り、バッテリからのバッテリ電圧を直流出力電圧に電力
変換するように構成したので、異常時に通信装置の稼働
を維持するバッテリバックアップ機能を実現するととも
に、低消費電力で、かつ信頼性が高く低価格な装置を得
ることができるという効果を奏する。

【００５５】請求項２記載の発明によれば、第１のコン
バータおよび第２のコンバータのスイッチング素子のオ
ン・オフ動作を制御する制御回路を、第１のコンバータ
および第２のコンバータ毎に設け、それらの制御回路を
同期させたので、第１のコンバータから第２のコンバー
タへの動作切り替えをスムースに行うことができるとい
う効果を奏する。

【００５６】請求項３記載の発明によれば、直流入力電
圧の電圧値を検出することによって、直流入力電圧の電
圧値が高い場合には正常と判断して第１のコンバータを
動作させ、直流入力電圧が低い場合には異常と判断して
第２のコンバータを動作させる入力検出回路を設けたの
で、異常状態を検出し、確実にコンバータの切り替えを
行うことができるという効果を奏する。

【００５７】請求項４記載の発明によれば、第２のコン
バータの動作中に、リアクトルのエネルギーを第１のコ
ンバータに回生するように構成したので、一層エネルギ
ー効率のよい装置を得ることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態による電源回路装置の
構成を示す回路図である。

【図２】降圧形コンバータの構成を示す回路図であ
る。

【図３】第１および第２のコンバータの切替動作を説
明するためのタイムチャートである。

【図４】従来の電源回路装置の構成を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

４バッテリ２０入力検出回路２５トランス２６，３６スイッチング素子３１，３３コンデンサ（整流回路）３２，３４ダイオード（整流回路）３８，４０制御回路Ｖ１直流入力電圧Ｖ４直流出力電圧Ｖ５直流出力電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA12 CC02 DA07 DA15 DA18 GB03 5G015 FA08 FA10 GB01 HA15 JA01 JA11 JA34 JA52 5G065 AA00 AA01 DA02 DA06 DA07 EA02 EA06 GA07 HA04 JA01 JA04 KA02 KA05 LA01 MA01 MA09 MA10 NA03 NA09 5H730 AA11 AA14 AS01 AS05 AS17 AS21 BB13 BB43 BB57 CC01 CC13 CC17 DD04 DD26 EE07 EE23 EE61 FD01 FD11 FG05 FG22 FV04 VV03 VV06 XX02 XX13 XX23 XX33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流入力電圧を直流出力電圧に電力変換
するコンバータを備えた電源回路装置において、上記直流入力電圧の正常時に、該直流入力電圧を上記直
流出力電圧に電力変換する第１のコンバータと、上記直
流入力電圧の異常時に、バッテリからのバッテリ電圧を
上記直流出力電圧に電力変換する第２のコンバータとを
備え、上記第１のコンバータは、トランスの２次側に整流回路
を設け、上記トランスをスイッチング素子でオン・オフ
動作させることにより、上記直流入力電圧を上記直流出
力電圧に電力変換し、上記第２のコンバータは、上記第１のコンバータの上記
トランスの２次巻線のリアクトルに整流回路を設け、上
記リアクトルをスイッチング素子でオン・オフ動作させ
ることにより、上記バッテリからの上記バッテリ電圧を
上記直流出力電圧に電力変換するように構成したことを
特徴とする電源回路装置。
【請求項２】第１のコンバータおよび第２のコンバー
タのスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御
回路を、上記第１のコンバータおよび上記第２のコンバ
ータ毎に設け、それらの制御回路を同期させたことを特
徴とする請求項１記載の電源回路装置。
【請求項３】直流入力電圧の電圧値を検出することに
よって、上記直流入力電圧の電圧値が高い場合には正常
と判断して第１のコンバータを動作させ、上記直流入力
電圧が低い場合には異常と判断して第２のコンバータを
動作させる入力検出回路を設けたことを特徴とする請求
項1または請求項２記載の電源回路装置。
【請求項４】第２のコンバータの動作中に、リアクト
ルのエネルギーを第１のコンバータに回生するように構
成したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちい
ずれか１項記載の電源回路装置。