JP2001339950A - 電源回路 - Google Patents
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract
流−直流変換装置において、動作待機モードでの出力電
圧を低減することと、動作待機モード解除時に、システ
ム側の静電容量充電のための一時的な出力電圧の落ち込
みを防ぎ、安定した電圧を供給すること。 【解決手段】 通常動作モードでのみ作動する第1の電
圧出力端子の出力電圧を監視し、前記出力端子の出力が
停止したことを検知した後、常時電圧を出力する第2の
電圧出力端子の電圧を低減し、前記第1の出力端子の電
圧が出力されたことを検知してのち、第2の電圧出力端
子の出力電圧を上昇させる。この際、第1の電圧出力端
子の動作に対して、第2の電圧出力端子の動作が僅かに
遅れるため、前記一時的な電圧の低下を防ぐことができ
る。
Description
の電源回路に関し、例えば、通常動作モードと動作待機
モードの二つの動作モードを備えた直流−直流変換用の
電源回路に関する。
どのように、常時通電状態にあり、しかも、そのほとん
どの時間を動作待機モードで使用される電気製品が急激
に増えており、これらの動作待機モードで消費される電
力の全消費電力に占める割合は年々大きくなっている。
そこで、前記動作待機モードでの消費電力を如何に低減
するかが、大きな技術課題となっている。以下、図3を
用いて従来の動作待機モードを備えた直流−直流変換用
の電源回路について説明する。1次側より供給された入
力電圧Vinは、スイッチ22,PWM制御素子36及
びトランス24によって高周波交流に変換され、トラン
ス24により電圧変換後、2次側平滑回路25により直
流に整流されVout1とVout2に出力される。P
WM制御素子16は、トランス24の1次補助巻き線に
接続された平滑回路23から電圧を供給され、スイッチ
22をオン・オフすることにより、入力をPWM制御す
る。Vout1及びVout2は2次側平滑回路25に
並列に接続されている。スイッチ26は制御回路37か
らの制御信号によりオン・オフされ、Vout2の出力
を通常動作モード時にはオンし、動作待機モード時には
オフする。出力電圧検出回路28は、フォトカプラの発
光部34、シャントレギュレータ31及び抵抗体38と
抵抗体39からなる。
れる基準電圧をVref、抵抗体38と抵抗体39の抵
抗値をそれぞれR1、R2とすると、
ut1の変化を検出して電流変換し、これをフォトカプ
ラの受光部35に伝達する。PWM制御素子36は、受
光部35から受信した信号により、Vout1が所定の
値になるように、スイッチ22をオン・オフしてVin
をPWM制御する。通常動作モードでは、制御回路37
からの信号により、スイッチ26がオンとなり、Vou
t1とVout2の双方が出力される。Vout1とV
out2は並列接続されているので、Vout1=Vo
ut2となるはずであるが、実際はスイッチ26でスイ
ッチ26のオン抵抗値×出力電流分だけ電圧降下がある
ので、Vout2はVout1より若干小さい値にな
る。動作待機モードでは、制御回路37からの信号によ
りスイッチ26がオフとなり、Vout2の出力は停止
され、一方Vout1は、通常動作時と同じ電圧で出力
される。この従来例では、通常動作モード及び待機モー
ドでVout1は同じ電圧となるが、この他の例で、特
開平7−170730号公報記載の動作待機モード時に
待機電圧を低下させる直流−直流変換用の電源回路があ
る。これは、PWM制御素子をコントロールする出力電
圧検回路の分割抵抗比を動作モードに応じて変化させる
ことによって、動作待機モードでの出力電圧を低減させ
るものである。
示す従来の構成では、通常動作モードから動作待機モー
ドに移行してもVout1を変化させることができず、
動作待機モードでの負荷に対しても通常動作時と同じ条
件で電圧を供給していた。このため、消費電力低減の観
点から問題があった。また、Vout2のシステム側の
静電容量30が大きい場合、動作待機モード解除時に静
電容量30を充電するために突入電流が流れVout1
が一旦落ち込むことがある。この場合、すぐにVout
1は復活するものの、システム側にロジックリセット
(約4.7[V]以下)を起こしてしまう恐れがあっ
た。また、前記特開平7−170730号公報記載の回
路でも、やはり同様な一時的に電圧が落ち込む現象が見
られた。さらに、通常動作モード時には、スイッチ26
がオン抵抗値を有するため、Vout2がスイッチ26
での電圧降下のため若干低下する。
モードでのVout1を低減すると共に、動作待機モー
ド解除時に、Vout1の電圧の落ち込みを防ぎ、安定
した電圧を供給することができる電源回路を提供するこ
とである。また、本発明の第2の目的は、Vout2を
オン・オフする際に、オン抵抗値が小さいスイッチ素子
を使用することにより、前記スイッチでの電圧降下を小
さくした電源回路を提供することである。
は、第1の電圧出力手段に所定の一定電圧を出力し、第
2の電圧出力手段に所定の一定電圧を出力する第1のモ
ードと、前記第1の電圧出力手段に電圧を出力せず、前
記第2の電圧出力手段に、前記第1のモードにおける前
記第2の電圧出力手段の所定の出力電圧より低い所定の
一定電圧を出力する第2のモードと、を備え、前記第1
のモードから前記第2のモードへの遷移、及び前記第2
のモードから前記第1のモードへの遷移は、前記第1の
電圧出力手段の出力電圧を検知して行うことにより、前
記第1の目的を達成する。請求項2の発明では、請求項
1記載の発明において、前記第1の電圧出力手段の出力
制御をN型MOSFET、またはリレーにより構成され
たスイッチをオン・オフすることにより行うことによ
り、前記第2の目的を達成する。
を図1及び図2を参照して詳細に説明する。図1は本発
明の実施例に係る直流−直流変換用の電源回路を示して
いる。1次側より供給された入力電圧Vinは、スイッ
チ2,PWM制御素子16及びトランス4によって高周
波交流に変換され、トランス4により電圧変換後、2次
側平滑回路5により直流に整流されVout1とVou
t2に出力される。
補助巻き線に接続された平滑回路3から電圧を供給さ
れ、スイッチ2をオン・オフすることにより、入力をパ
ルス幅変調する。Vout1及びVout2は2次側平
滑回路5に並列に接続されている。スイッチ6は制御回
路19からの制御信号によりオン・オフされ、Vout
2の出力を通常動作モード時にはオンし、動作待機モー
ド時にはオフする。出力電圧検出回路8は、フォトカプ
ラの発光部17、シャントレギュレータ11及び抵抗体
13と抵抗体12からなる。フォトカプラの発光部17
はVout1の変化を検出して電流変換し、これをフォ
トカプラの受光部18に伝達する。PWM制御素子16
は、受光部18で受信した信号により、Vout1が所
定の値になるように、スイッチ2をオン・オフしてVi
nをPWM制御する。Vout1及びVout2には出
力電圧検出回路8が接続されている。出力電圧検出回路
8はベースをVout2に接続したトランジスタからな
るスイッチ15とスイッチ15でオン・オフできる抵抗
体14で構成されている。抵抗体14はスイッチ15を
介して抵抗体13に並列に接続されている。
回路19からの信号により、スイッチ6がオンとなり、
Vout2が出力される。Vout1とVout2は並
列接続されているが、前述の通り、スイッチ6での電圧
降下があるため、Vout2はVout1より若干小さ
い値となる。Vout2が出力されている間、スイッチ
15はオフとなり、抵抗体14は機能しないため、Vo
ut1及びVout2は抵抗体13と抵抗体12の分割
抵抗比で定まる。シャントレギュレータ11によって決
められる基準電圧をVref、抵抗体13と抵抗体12
の抵抗値をそれぞれR1、R2とすると、
9からの信号により、スイッチ6はオフとなりVout
2への出力は停止する。前記Vout2への出力が停止
したことにより、スイッチ15がオンとなり、抵抗体1
3と抵抗体14が並列接続される。Vout1は抵抗体
13と抵抗体14を並列接続した合成抵抗と、これと抵
抗体12の分圧抵抗比で出力が決定される。このとき、
抵抗体14の値をR3とすると、
(R1+R3)+R2)/R2
適当に選ぶと、動作待機モードでのVout1を所定の
値まで低減することができる。一例として、R1=56
0[Ω]、R2=510[Ω]、R3=10[kΩ]V
ref=2.5[V]とすると、 通常動作モード時 Vout2=5.245[V] 動作待機モード Vout2=5.0995[V] となり、動作待機モードでの出力電圧を低減することが
できる。ここで、仮にVout1のシステム側に、常時
1[A]の電流が流れると仮定すると、通常動作モード
での消費電力は、
る。また、前述したように、図3に示した従来の回路で
は、Vout2側のシステムの静電容量30が大きい場
合、動作待機モードから通常モードへの切り替えた時
に、静電容量30を充電するために、大きな突入電流が
流れ、その結果、図5に示したVout1の一時的な電
圧の落ち込み53が生じることがある。通常はこの電圧
の落ち込みを防ぐために、2次側平滑回路25の静電容
量を大きくする必要がある。本実施例では、動作待機モ
ードから通常動作モードへの切り替えは、制御回路19
の信号によりスイッチ6をオンにし、その結果出力され
たVout2を検知してスイッチ15をオフにして出力
電圧検出回路8の分圧抵抗比を変え、それによってVo
ut1を上昇させるため、Vout1の動作待機モード
から通常動作モードへの切り替えが動作待機モード信号
の解除に対して僅かに遅れ、その結果Vout1が落ち
込むことがなく安定して電圧を供給することが可能とな
る。また、本実施例に係る直流−直流変換用の電源回路
ではスイッチ6のオン抵抗値による電圧降下をできるだ
け小さくするため、オン抵抗値の小さい素子を使用する
ことが望ましい。通常はスイッチ6としてP型のMOS
−FETを用いるが、N型のMOS−FETを用いた
り、または、リレーを用いることにより、スイッチ6に
よるロスを小さくすることができる。
換用の電源回路の動作を横軸に時間、縦軸に電圧として
表した図である。制御回路19により動作待機モード信
号41が出力されている間は、Vout1は5[V]、
Vout2は0[V]である。動作待機モード信号41
が解除され、通常動作モードに移行すると、スイッチ6
がオンとなり、Vout2が出力される。このオンとな
ったVout2を検知してスイッチ15がオフとなるこ
とにより、シャントレギュレータ11に対する分圧抵抗
比が変わり、Vout2は5.2[V]へ上昇する。V
out1はVout2がオンになったことを検知してか
ら、スイッチ15をオフとして上昇するため、Vout
2の上昇は動作待機モード41の解除に対してディレイ
44が生じ、その後5.2[V]となる。
電源回路の動作を横軸に時間、縦軸に電圧として表した
図である。Vout1は動作待機モード信号46の有無
に関わらず常に5.2[V]である。動作待機信号46
が解除され、通常動作モードに移行すると、Vout2
は0[V]から5.2[V]へ上昇する。図5は、Vo
ut2側のシステムの静電容量30が大きい場合の、従
来の直流−直流変換用の電源回路の動作を横軸に時間、
縦軸に電圧として表した図である。動作待機モード信号
50が解除され、通常動作モードに移行すると、Vou
t2が出力される。このとき、システム側の静電容量3
0に充電するため、突入電流が流れ、Vout1に一時
的な電圧の落ち込み53が起きる。このVout1の落
ち込みはすぐに回復するものの、場合によっては、シス
テム側のロジックリセットを引き起こす可能性がある。
ドではVout2の出力を停止し、それを検知してVo
ut1の出力電圧を低減し、通常モードではVout2
を出力し、それを検知してVout1の出力電圧を増加
させることにより、待機モードでの消費電力を低減し、
かつ、動作待機モードから通常モードへの切り替え時の
Vout1の電圧の落ち込みを防止することができる。
請求項2記載の発明では、オン抵抗値の小さいスイッチ
でVout2をオン・オフすることにより、前記スイッ
チでの電圧降下を小さくすることができる。
回路の回路図である。
電源回路の波形図である。
ある。
ある。
用の電源回路の波形図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1の電圧出力手段に所定の一定電圧を
出力し、第2の電圧出力手段に所定の一定電圧を出力す
る第1のモードと、前記第1の電圧出力手段に電圧を出
力せず、前記第2の電圧出力手段に、前記第1のモード
における前記第2の電圧出力手段の所定の出力電圧より
低い所定の一定電圧を出力する第2のモードと、を備
え、 前記第1のモードから前記第2のモードへの遷移、及び
前記第2のモードから前記第1のモードへの遷移は、前
記第1の電圧出力手段の出力電圧を検知して行うことを
特徴とする直流−直流変換用の電源回路。 - 【請求項2】 前記第1の電圧出力手段の出力制御は前
記第1の電圧出力ラインに直列に接続されたN型MOS
FET、またはリレーからなるスイッチをオン・オフす
ることにより行うことを特徴とする請求項1記載の電源
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000158782A JP2001339950A (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000158782A JP2001339950A (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | 電源回路 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008052246A Division JP4728360B2 (ja) | 2008-03-03 | 2008-03-03 | 電源回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001339950A true JP2001339950A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18663206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000158782A Pending JP2001339950A (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | 電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001339950A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016123169A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 株式会社ノーリツ | 電源装置および給湯装置 |
-
2000
- 2000-05-29 JP JP2000158782A patent/JP2001339950A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016123169A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 株式会社ノーリツ | 電源装置および給湯装置 |
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