JP2002272110A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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Abstract
差増幅素子側での消費電力の損失を低減せしめたスイッ
チング電源装置を実現する。 【解決手段】 直流入力電圧を、第1スイッチング素子
を介してトランス手段の1次巻線に受け、前記トランス
手段の2次巻線に発生する交流電圧を、整流平滑回路を
介して直流出力電圧に変換すると共に、前記直流出力電
圧を検出して基準電圧と比較し、誤差増幅した信号に基
づいて前記第1スイッチング素子を開閉制御するスイッ
チング制御回路を具備したスイッチング電源装置におい
て、前記トランス手段に設けた3次巻線と、この3次巻
線に発生する交流電圧により開閉制御される第2スイッ
チング素子と、この第2スイッチング素子を介して前記
直流出力電圧を入力する平滑回路とよりなる降圧コンバ
ータを具備し、前記降圧コンバータ出力を、前記スイッ
チング制御回路の動作電力源として供給する。
Description
装置の無負荷時消費電力の節減に関する。
チング電源装置を示す回路構成図である。1は直流入力
電圧源、2はトランス手段であり、n1はその1次巻
線、n2は2次巻線である。3はMOS型FETにより
構成された第1スイッチング素子であり、直流入力電圧
源1と1次巻線n1と第1スイッチング素子3のソース
・ドレインは直列接続され、直流入力電圧が第1スイッ
チング素子を介してトランス手段の1次巻線n1に印加
される構成となっている。
交流電圧は、ダイオード4、コンデンサ5よりなる整流
平滑回路を介して直流出力電圧V0に変換される。6は
スイッチング制御回路、7はこのスイッチング制御回路
の出力に基づいて第1スイッチング素子3の開閉デュー
ティを制御するPWM制御回路である。
差増幅素子であり、直流出力電圧V0を抵抗9,10で
分圧した参照電圧Vrを入力し、自身の持つ基準電圧と
比較し、誤差増幅した信号に基づいて負荷電流i1を変
化させる。
フォトカプラの発光ダイオード12aの直列回路を介し
て直流出力電圧V0より電源供給されている。分流抵抗
13は前記直列回路に並列接続され、誤差増幅素子8に
アイドリング電流を供給する。
流i1に比例した電流i1´が流れ、この電流によりP
WM制御回路7が駆動され、第1スイッチング素子3の
開閉デューティが制御される。このフィードバックルー
プにより、前記参照電圧Vrと前記基準電圧との誤差が
ゼロとなるようにi1が調節され、直流出力電圧V0
は、V0=Vr・(R1+R2)/R2に定値制御され
る。抵抗値も抵抗を示す符号を供用する。
るスイッチング制御回路6の消費電力は、直流出力電圧
V0×負荷電流i1と、参照電圧Vrを得るための分圧
抵抗9,10で消費される電力V02/(R1+R2)
との和となる。
力は、これらの抵抗値を大きく選定すれば問題ないが、
誤差増幅素子側での消費電力、V0×負荷電流i1につ
いてはV0が高い設定の場合に損失が大きい。例えば、
V0が10V、i1が数mAでは、数10mWとなる。
この値は、特に最近注目されている待機状態など、無負
荷に近い状態では無視できない大きさとなる。
V0×出力電流i1の項の損失を低減するために有効な
回路構成を提供することを目的とする。
るために、本発明のうち請求項1記載発明の特徴は、直
流入力電圧を、第1スイッチング素子を介してトランス
手段の1次巻線に受け、前記トランス手段の2次巻線に
発生する交流電圧を、整流平滑回路を介して直流出力電
圧に変換すると共に、前記直流出力電圧を検出して基準
電圧と比較し、誤差増幅した信号に基づいて前記第1ス
イッチング素子を開閉制御するスイッチング制御回路を
具備したスイッチング電源装置において、前記トランス
手段に設けた3次巻線と、この3次巻線に発生する交流
電圧により開閉制御される第2スイッチング素子と、こ
の第2スイッチング素子を介して前記直流出力電圧を入
力する平滑回路とよりなる降圧コンバータを具備し、前
記降圧コンバータ出力を、前記スイッチング制御回路の
動作電力源として供給する点にある。
電圧に接続される負荷に関連して前記第2スイッチング
素子の開閉デューティが変化し、前記降圧コンバータ出
力が変化する点にある。
いほど前記降圧コンバータ出力が低く抑えられる点にあ
る。
電圧は、交流電源からの入力を整流する整流回路と、整
流出力を平滑する平滑コンデンサを介して供給される点
にある。
は、コイルとコンデンサとよりなる点にある。
2スイッチング素子がMOS型FETにより構成された
点にある。
いて説明する。図1は本発明を適用したフライバック型
スイッチング電源装置を示す回路構成図である。図3で
説明した従来回路と同一要素には同一符号を付して説明
を省略し、本発明の特徴部分のみを説明する。
巻線である。14はこの巻線に誘起される交流電圧で開
閉制御されるMOS型FETによりなる第2スイッチン
グ素子である。コイル15及びコンデンサ16よりなる
直列回路は平滑回路を形成する。
れたダイオードであり、第2スイッチング素子14が開
の時、コイル15に蓄えられた励磁エネルギーをコンデ
ンサ16に流し、充電する。
流出力電圧V0に接続され、ソースは平滑回路のコイル
15の入力側に接続される。この接続により、平滑回路
はV0をスイッチングした信号の平均値V1(V0より
降圧される)を出力し、この電圧がスイッチング制御回
路6の電源電圧として供給される。
15、コンデンサ16、ダイオード17により、降圧コ
ンバータ回路を形成している。降圧された出力V1の値
は、直流出力電圧にV0と第2スイッチング素子14の
開閉デューティにより設定される。
作を説明する波形図である。図2(A)は、第1スイッ
チング素子3(Q1で示す)のドレイン・ソース間電圧
Vdsの波形であり、PWM制御回路7によりオンに制
御されている期間t1ではゼロとなり、オフに制御され
ている期間では、2次巻線n2に電流in2が流れてい
る期間t2ではステップ状に上昇し、in2がゼロの期
間t3では所定値を維持する。
in1の波形図であり、Q1のオン期間t1で時間と共
に増加する三角波となる。図2(C)は、2次巻線n2
に流れる電流in2の波形図であり、フライバック型の
ため、Q1のオフ期間t2でステップ的に立ち上がった
後時間と共にゼロまで減少する三角波となる。
(Q2で示す)のゲート・ソース間電圧Vgsの波形で
あり、3次巻線n3の極性を2次巻線n2と同極性に選
定することにより、2次巻線n2に電流in2が供給さ
れている期間t2でQ2がオンに制御され、電流in2
がゼロとなる期間t3でQ2がオフに制御される。
起されQ2がオンになるのは、2次巻線n2に電流を放
出している期間t2であることから、直流出力電圧V0
に接続される負荷が軽いほどQ2のオンデューティは小
さくなり、降圧コンバータの出力電圧V1は低下する。
又逆に、負荷が重くなるとQ2のオンデューティは大き
くなり、電圧V1は上昇する。
6の消費電力は、降圧コンバータの出力電圧V1×出力
電流i1と、参照電圧Vrを得るための分圧抵抗9,1
0で消費される電力V02/(R1+R2)との和とな
る。
コンバータの出力電圧V1は低く抑えられるため、V1
×出力電流i1による消費電力は従来回路より低減され
る効果が得られる。分圧抵抗9,10で消費される電力
V02/(R1+R2)は従来回路と同様に、極めて小
さく設計できるので、全体として、無負荷時の消費電力
を従来回路に比較して低減することが可能である。
圧源1は、交流電源からの入力を整流する整流回路と、
整流出力を平滑する平滑コンデンサを介して供給される
構成が一般的である。
本発明によれば簡単な降圧コンバータ手段の導入によ
り、無負荷時におけるスイッチング制御回路の誤差増幅
素子側での消費電力の損失を有効に低減せしめたスイッ
チング電源装置を安価に実現することができる。
電源装置を示す回路構成図である。
各部の波形図である。
示す回路構成図である。
Claims (6)
- 【請求項1】直流入力電圧を、第1スイッチング素子を
介してトランス手段の1次巻線に受け、前記トランス手
段の2次巻線に発生する交流電圧を、整流平滑回路を介
して直流出力電圧に変換すると共に、前記直流出力電圧
を検出して基準電圧と比較し、誤差増幅した信号に基づ
いて前記第1スイッチング素子を開閉制御するスイッチ
ング制御回路を具備したスイッチング電源装置におい
て、 前記トランス手段に設けた3次巻線と、この3次巻線に
発生する交流電圧により開閉制御される第2スイッチン
グ素子と、この第2スイッチング素子を介して前記直流
出力電圧を入力する平滑回路とよりなる降圧コンバータ
を具備し、 前記降圧コンバータ出力を、前記スイッチング制御回路
の動作電力源として供給することを特徴とするスイッチ
ング電源装置。 - 【請求項2】前記直流出力電圧に接続される負荷に関連
して前記第2スイッチング素子の開閉デューティが変化
し、前記降圧コンバータ出力が変化することを特徴とす
る請求項1記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項3】前記負荷が軽いほど前記降圧コンバータ出
力が低く抑えられることを特徴とする請求項2記載のス
イッチング電源装置。 - 【請求項4】前記直流入力電圧は、交流電源からの入力
を整流する整流回路と、整流出力を平滑する平滑コンデ
ンサを介して供給されることを特徴とする請求項1又は
2記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項5】前記平滑回路は、コイルとコンデンサとよ
りなる請求項1乃至4の何れかに記載のスイッチング電
源装置。 - 【請求項6】前記第1、第2スイッチング素子がMOS
型FETにより構成された請求項1乃至5の何れかに記
載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001070110A JP4513944B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002272110A true JP2002272110A (ja) | 2002-09-20 |
JP4513944B2 JP4513944B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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JP (1) | JP4513944B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01126162A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Nec Corp | 電源回路 |
JPH01144359A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-06 | Nippon Chemicon Corp | スイッチング電源回路 |
JPH0595679A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-16 | Aiwa Co Ltd | 多出力型スイツチング電源装置 |
JP2000023458A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001070110A patent/JP4513944B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2000023458A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
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