JP2002281757A

JP2002281757A - 電源回路

Info

Publication number: JP2002281757A
Application number: JP2001078154A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Miyamoto; 務宮本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】フィードバック制御されない電源ラインにつ
いて、無負荷から定格負荷までのロードレギュレーショ
ン特性を改善するとともに、軽負荷領域と定格負荷の間
の領域の消費電力を低減する。【解決手段】フィードバック制御されていない電源出
力ライン（Ｅ_０１）とＧＮＤの間に常時接続された第１
の擬似負荷抵抗（１９ａ）と、上記電源出力ラインに接
続された第２の擬似負荷抵抗（１９ｂ）と、上記第２の
擬似負荷抵抗を上記電源出力ラインとＧＮＤの間に接続
するためのスイッチ（２０）と、上記電源出力ラインの
出力電圧を検出し、この出力電圧に応じて上記スイッチ
を開閉するための制御信号を発生する電圧検出回路（２
２，２３，２４）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスの２次側
に複数の電源出力ラインを備えたフォワードコンバータ
方式の電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のフォワードコンバータ方式
の電源回路の回路図であり、この電源回路は、トランス
の２次側の複数の電源出力ラインの内の少なくとも１つ
の電源出力ラインにおいてフィードバック制御がなさ
れ、少なくとも他の１つの電源出力ラインにおいてフィ
ードバック制御がなされない構成である。

【０００３】図６において、１は直流電源、２はトラン
ス、３はトランス２の１次コイルをスイッチングするＭ
ＯＳ−ＦＥＴ、４は制御回路、５はフォトカプラ、６，
７は整流ダイオード、８はチョークコイル、９は平滑コ
ンデンサ、１０は擬似負荷抵抗、１１は２次側電源出力
ライン（以下、２次側電源ライン、２次側出力ライン、
電源ライン、または出力ラインとも称する）Ｅ_０１の負
荷、１２，１３は整流ダイオード、１４はチョークコイ
ル、１５は平滑コンデンサ、１６はフォトカプラ５の電
流制限抵抗、１７は誤差増幅器、１８は２次側電源出力
ラインＥ_０２の負荷である。

【０００４】直流電源１と、トランス２と、ＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ３と、制御回路４と、フォトカプラ５とは、電源回
路の１次側を構成している。

【０００５】整流ダイオード６，７と、チョークコイル
８と、平滑コンデンサ９とは、フィードバック制御がさ
れていない２次側電源ラインＥ_０１の整流回路を構成し
ており、この２次側電源ラインＥ_０１の整流回路は、電
源ラインＥ_０１の負荷１１に定格負荷電流Ｉ
_０１ｒ［Ａ］までの負荷電流Ｉ_０１を供給する。なお、
フィードバック制御がなされない２次側電源出力ライン
を複数備える場合もある。

【０００６】擬似負荷抵抗１０は、電源ラインＥ_０１と
ＧＮＤラインの間に設けられており、これらのラインに
常時接続されている。この擬似負荷抵抗１０は、フィー
ドバック制御がされていない２次側電源ラインＥ_０１の
軽負荷領域においての出力電圧Ｖ_０１−負荷電流Ｉ_０１
（ロードレギュレーション）特性を改善するために設け
られている。

【０００７】フォトカプラ５と、整流ダイオード１２，
１３と、チョークコイル１４と、平滑コンデンサ１５
と、電流制限抵抗１６と、誤差増幅器１７とは、フィー
ドバック制御がなされる２次側電源ラインＥ_０２の整流
回路を構成しており、この電源ラインＥ_０２の整流回路
は、負荷１８に定格負荷電流Ｉ_０２ｒ［Ａ］までの負荷
電流Ｉ_０２を供給する。誤差増幅器１７は、フィードバ
ック制御がなされる電源ラインＥ_０２の出力電圧Ｖ_０２
の設定電圧からの誤差電圧に応じてフォトカプラ５の発
光電流を制御する。なお、フィードバック制御がなされ
る２次側出力ラインを複数備える場合もある。

【０００８】次に、従来の電源回路の動作を説明する。
誤差増幅器１７は、２次側電源ラインＥ_０２の出力電圧
Ｖ_０２の設定電圧からの誤差電圧に応じてカップラ５の
発光電流を制御し、制御回路４は、フォトカップラ５の
受光電流に応じてＭＯＳ−ＦＥＴ３のＯＮ／ＯＦＦを制
御し、トランス２の１次側コイルをスイッチングさせ
る。この１次側コイルのスイッチングによって、電源ラ
インＥ_０１に接続された２次側コイルおよび電源ライン
Ｅ_０２に接続された２次側コイルのそれぞれに昇圧電圧
が誘起される。電源ラインＥ_０１およびＥ_０２の整流回
路は、２次コイルから供給された電圧を整流し、それぞ
れ出力電圧Ｖ_０１およびＶ_０２として出力し、電源ライ
ンＥ_０１の負荷１１および電源ラインＥ_０２に、それぞ
れ負荷電流Ｉ_０１およびＩ_０２を供給する。このよう
に、２次側電源ラインＥ_０２についてはフィードバック
制御がなされるが、２次側電源ラインＥ_０１については
フィードバック制御がなされない。

【０００９】図７は図６の従来の電源回路においてのフ
ィードバック制御がされていない２次側電源ラインＥ
_０１の出力電圧Ｖ_０１−負荷電流Ｉ_０１（ロードレギュ
レーション）の特性図である。図７において、負荷電流
Ｉ_０１が定格負荷電流Ｉ_０１ｒ[Ａ]のときの出力電圧Ｖ
_０１をＶ_０１ｒ[Ｖ]とし、負荷電流Ｉ_０１が軽負荷領域
となる電流（軽負荷領域の定格負荷電流側の境界の電
流）Ｉ_ｐ[Ａ]のときの出力電圧Ｖ_０１をＶ_ｐ[Ｖ]とす
る。また、擬似負荷抵抗１０に流れる電流をＩ_Ｍ［Ａ]
とし、負荷電流Ｉ_０１がＩ_Ｍ［Ａ]のときの出力電圧Ｖ
_０１をＶ_Ｍ１［Ｖ］とする。

【００１０】図７のように、フィードバック制御がされ
ていない２次側電源ラインＥ_０１は、負荷電流Ｉ_０１が
定格負荷電流Ｉ_０１ｒ[Ａ]近辺のときの出力電圧Ｖ_０１
がＶ _０１ｒ［Ｖ］近辺であり、負荷電流Ｉ_０１が、軽負
荷領域になるＩ_ｐ[Ａ]以下に減少し、さらに無負荷近辺
のＩ_Ｍ［Ｖ］まで減少するにともなって、出力電圧Ｖ
_０１が、Ｖ_０１ｒ［Ｖ］からＶ_ｐ［Ｖ］に上昇し、さら
にＶ_Ｍ１［Ｖ］まで上昇するレギュレーション特性を有
する。このため、ロードレギュレーションの性能が要求
され、かつフィードバック制御がされていない２次側電
源ラインには、負荷側にレギュレータＩＣなどの定電圧
回路を設けたり、擬似負荷抵抗１０の抵抗値を下げて軽
負荷領域において擬似負荷抵抗に流れる電流を増大さ
せ、軽負荷領域においての出力電圧の上昇を低減する必
要があった。

【００１１】なお、フィードバック制御がなされる２次
側電源ラインについては、出力電圧Ｖ_０２はフィードバ
ック制御によって所定値に設定されるため、ロードレギ
ュレーション特性の改善の必要性はあまりないが、負荷
電流が軽負荷領域に設定されるときにはフィードバック
制御されるスイッチング動作の安定化を確保する必要が
あり、負荷電流が定格負荷電流の近辺に設定されるとき
には消費電力の効率化を確保する必要がある。

【００１２】フィードバック制御がなされる２次側電源
ラインについて、スイッチング動作の安定化および消費
電力の効率化を図った電源回路には、例えば特開平１１
−４１９２３号公報に記載されたものがある。上記文献
に記載の電源回路では、フィードバック制御がなされる
２次側電源ラインの負荷電流を検出し、検出した負荷電
流が軽負荷領域内の電流のときには、擬似負荷抵抗を電
源ラインとＧＮＤラインの間に接続し、検出した負荷電
流が軽負荷領域となる電流と定格負荷電流の間の電流の
ときには、擬似負荷抵抗を電源ラインとＧＮＤラインの
間に接続しないようにすることによって、フィードバッ
ク制御されるスイッチング動作の安定化および消費電力
の効率化を図っている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フォワードコンバータ方式の電源回路では、固定の擬似
負荷抵抗１０を設けてもなお、図７のように負荷電流Ｉ
_０１が軽負荷領域になるＩ_ｐ［Ａ］以下のときのロード
レギュレーションが悪く、軽負荷領域においてのロード
レギュレーションを改善するために固定の擬似負荷抵抗
１０の抵抗値を下げると、擬似負荷抵抗１０の消費電力
が大きくなり、負荷電流Ｉ_０１が軽負荷領域となる電流
Ｉ_ｐ［Ａ］と定格負荷電流Ｉ_０１ｒ［Ａ］の間の電流の
ときに無駄な消費電力が増大するという問題があった。

【００１４】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであり、フィードバック制御され
ない電源ラインについて、無負荷から定格負荷までのロ
ードレギュレーション特性を改善でき、軽負荷領域と定
格負荷の間の領域の消費電力を低減できるフォワードコ
ンバータ方式の電源回路を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の請求項１記載の電源回路は、トランスの２
次側の複数の電源出力ラインの内の少なくとも１つの電
源出力ラインにおいてフィードバック制御がなされ、少
なくとも他の１つの出力ラインにおいてフィードバック
制御がなされないフォワードコンバータ方式の電源回路
において、フィードバック制御されていない電源出力ラ
インとＧＮＤの間に常時接続された第１の擬似負荷抵抗
と、上記電源出力ラインに接続された第２の擬似負荷抵
抗と、上記第２の擬似負荷抵抗を上記電源出力ラインと
ＧＮＤの間に接続するためのスイッチと、上記電源出力
ラインの出力電圧を検出し、この出力電圧に応じて上記
スイッチを開閉するための制御信号を発生する電圧検出
回路とを備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の電源回路は、トランスの２
次側の複数の電源出力ラインの内の少なくとも１つの電
源出力ラインにおいてフィードバック制御がなされ、少
なくとも他の１つの出力ラインにおいてフィードバック
制御がなされないフォワードコンバータ方式の電源回路
において、フィードバック制御されていない電源出力ラ
インに接続された擬似負荷抵抗と、上記擬似負荷抵抗を
上記電源出力ラインとＧＮＤの間に接続するためのスイ
ッチと、上記電源出力ラインの出力電圧を検出し、この
出力電圧に応じて上記スイッチを開閉するための制御信
号を発生する電圧検出回路とを備えたことを特徴とす
る。

【００１７】請求項３記載の電源回路は、請求項３にお
いて、上記電圧検出回路が、上記出力電圧が所定の電圧
以上であれば上記スイッチを閉じ、上記出力電圧が上記
所定の電圧以下であれば上記スイッチを開くことを特徴
とする。

【００１８】請求項４記載の電源回路は、請求項３にお
いて、上記電圧検出回路が、上記出力電圧によってツェ
ナー降伏電圧を発生するツェナーダイオードと、上記出
力電圧と上記ツェナー降伏電圧とを比較することによっ
て上記制御信号を発生する比較器とを有することを特徴
とする。

【００１９】請求項５記載の電源回路は、請求項３にお
いて、上記電圧検出回路が、上記出力電圧の分圧電圧を
発生する分圧抵抗と、上記分圧電圧を入力として上記制
御信号を発生するツェナーダイオードとを有することを
特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１のフォワードコンバータ方式の電源回路の回
路図であり、この電源回路は、トランスの２次側の複数
の電源出力ラインの内の少なくとも１つの電源出力ライ
ンにおいてフィードバック制御がなされ、少なくとも他
の１つの電源出力ラインにおいてフィードバック制御が
なされない構成である。

【００２１】図１において、１は直流電源、２はトラン
ス、３はトランス２の１次コイルをスイッチングするＭ
ＯＳ−ＦＥＴ、４は制御回路、５はフォトカプラ、６，
７は整流ダイオード、８はチョークコイル、９は平滑コ
ンデンサ、１１は２次側電源出力ライン（以下、２次側
電源ライン、２次側出力ライン、電源ライン、または出
力ラインとも称する）Ｅ_０１の負荷、１２，１３は整流
ダイオード、１４はチョークコイル、１５は平滑コンデ
ンサ、１６はフォトカプラ５の電流制限抵抗、１７は誤
差増幅器、１８は２次側電源出力ラインＥ_０２の負荷、
１９ａは第１の擬似負荷抵抗、１９ｂは第２の擬似負荷
抵抗、２０はトランジスタ、２１はトランジスタ２０の
ベース抵抗、２２は比較器、２４はツェナーダイオー
ド、２３はツェナーダイオード２４の電流制限抵抗であ
る。

【００２２】このように実施の形態１の電源回路は、直
流電源１と、トランス２と、ＭＯＳ−ＦＥＴ３と、制御
回路４と、フォトカプラ５と、整流ダイオード６，７，
１２，１３と、チョークコイル８，１４と、平滑コンデ
ンサ９，１５と、第１の擬似負荷抵抗１９ａと、第２の
擬似負荷抵抗１９ｂと、電流制限抵抗１６，２３と、誤
差増幅器１７と、トランジスタ２０と、ベース抵抗２１
と、比較器２２と、ツェナーダイオード２４とを備えて
いる。この実施の形態１の電源回路は、従来の電源回路
（図６参照）において、擬似負荷抵抗１０を第１の擬似
負荷抵抗１９ａとし、第２の擬似負荷抵抗１９ｂ、トラ
ンジスタ２０、ベース抵抗２１、比較器２２、電流制限
抵抗２３、およびツェナーダイオード２４を設けた構成
になっている。

【００２３】直流電源１と、トランス２と、ＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ３と、制御回路４と、フォトカプラ５とは、電源回
路の１次側を構成している。

【００２４】整流ダイオード６，７と、チョークコイル
８と、平滑コンデンサ９とは、フィードバック制御がさ
れていない２次側電源ラインＥ_０１の整流回路を構成し
ており、この２次側電源ラインＥ_０１の整流回路は、電
源ラインＥ_０１の負荷１１に定格負荷電流Ｉ
_０１ｒ［Ａ］までの負荷電流Ｉ_０１を供給する。なお、
フィードバック制御がなされない２次側電源出力ライン
を複数備える場合もある。

【００２５】フォトカプラ５と、整流ダイオード１２，
１３と、チョークコイル１４と、平滑コンデンサ１５
と、電流制限抵抗１６と、誤差増幅器１７とは、フィー
ドバック制御がなされる２次側電源ラインＥ_０２の整流
回路を構成しており、この電源ラインＥ_０２の整流回路
は、負荷１８に定格負荷電流Ｉ_０２ｒ［Ａ］までの負荷
電流Ｉ_０２を供給する。誤差増幅器１７は、フィードバ
ック制御がなされる電源ラインＥ_０２の出力電圧Ｖ_０２
の設定電圧からの誤差電圧に応じてフォトカプラ５の発
光電流を制御する。なお、フィードバック制御がなされ
る２次出力ラインを複数備える場合もある。

【００２６】第１の擬似負荷抵抗１９ａは、電源ライン
Ｅ_０１とＧＮＤラインの間に設けられており、これらの
ラインに常時接続されている。また、第２の擬似負荷抵
抗１９ｂは、電源ラインＥ_０１とトランジスタ２０（の
コレクタ）の間に設けられており、トランジスタ２０が
導通（ＯＮ）したときに、電源ラインＥ_０１とＧＮＤラ
インの間に接続される。これらの擬似負荷抵抗１９ａお
よび１９ｂは、フィードバック制御がされていない２次
側電源ラインＥ_０１の軽負荷領域においての出力電圧Ｖ
_０１−負荷電流Ｉ_０１（ロードレギュレーション）特性
を改善するために設けられている。

【００２７】トランジスタ２０と、ベース抵抗２１と
は、第２の擬似負荷抵抗１９ｂを電源ラインＥ_０１とＧ
ＮＤラインの間に接続するためのスイッチを構成してい
る。トランジスタ２０は、図１ではバイポーラトランジ
スタであるが、ＦＥＴなどの半導体スイッチとすること
も可能である。トランジスタ２０のエミッタはＧＮＤラ
インに接続され、トランジスタ２０のベースはベース抵
抗２１を介して比較器２２の出力に接続されている。こ
のトランジスタ２０は比較器２２から入力される制御信
号に従って導通（ＯＮ）または遮断（ＯＦＦ）する。

【００２８】比較器２２と、電流制限抵抗２３と、ツェ
ナーダイオード２４とは、電源ラインの出力電圧を検出
し、この出力電圧に応じて上記のスイッチを開閉するた
めの（トランジスタ２０をＯＮ／ＯＦＦするための）制
御信号を発生する電圧検出回路を構成している。ツェナ
ーダイオード２４のアノードはＧＮＤラインに接続さ
れ、カソードは電流制限抵抗２３を介して電源ラインＥ
_０１に接続されている。比較器２２の非反転入力は電源
ラインＥ_０１に接続され、反転入力はツェナーダイオー
ド２４のカソードに接続されている。出力電圧Ｖ_０１が
ツェナー降伏電圧以下のときには、ツェナーダイオード
２４はＯＦＦし、比較器２２の反転入力の電圧は出力電
圧Ｖ_０１と同じになる。また、出力電圧Ｖ_０１がツェナ
ー降伏電圧以上になると、ツェナーダイオード２４が降
伏し、比較器２２の反転入力の電圧はツェナー降伏電圧
になる。比較器２２は、出力電圧Ｖ_０１がツェナー降伏
電圧以下のときには、ＧＮＤレベル（”Ｌ”）の制御信
号を出力し、出力電圧Ｖ_０１がツェナー降伏電圧以上に
なると、ハイレベル（”Ｈ”）の制御信号を出力する。

【００２９】次に、実施の形態１の電源回路の動作を説
明する。誤差増幅器１７は、２次側電源ラインＥ_０２の
出力電圧Ｖ_０２の設定電圧からの誤差電圧に応じてフォ
トカップラ５の発光電流を制御し、制御回路４は、カッ
プラ５の受光電流に応じてＭＯＳ−ＦＥＴ３のＯＮ／Ｏ
ＦＦを制御し、トランス２の１次側コイルをスイッチン
グさせる。この１次側コイルのスイッチングによって、
電源ラインＥ_０１に接続された２次側コイルおよび電源
ラインＥ_０２に接続された２次側コイルのそれぞれに昇
圧電圧が誘起される。電源ラインＥ_０１およびＥ_０２の
整流回路は、２次コイルから供給された電圧を整流し、
それぞれ出力電圧Ｖ_０１およびＶ_０２として出力し、電
源ラインＥ_０１の負荷１１および電源ラインＥ_０２の負
荷１８に、それぞれ負荷電流Ｉ_０１およびＩ_０２を供給
する。このように、２次側電源ラインＥ_０２については
フィードバック制御がなされるが、２次側電源ラインＥ
_０ _１についてはフィードバック制御がなされない。

【００３０】図２は本発明の実施の形態１の電源回路に
おいてのフィードバック制御されていない２次側電源ラ
インＥ_０１の出力電圧Ｖ_０１−負荷電流Ｉ_０１（ロード
レギュレーション）の特性図である。図２において、負
荷電流Ｉ_０１が定格負荷電流Ｉ_０１ｒ[Ａ]のときの出力
電圧Ｖ_０１をＶ_０１ｒ[Ｖ]とし、負荷電流Ｉ_０１が軽負
荷領域となる電流（軽負荷領域の定格負荷電流側の境界
の電流）Ｉ_ｐ[Ａ]のときの出力電圧Ｖ_０１をＶ_ｐ[Ｖ]と
する。また、図６の従来の電源回路の擬似負荷抵抗１０
に流れる電流をＩ_Ｍ［Ａ]とし（図７参照）、負荷電流
Ｉ_０１がＩ_Ｍ［Ａ]のときの出力電圧Ｖ_０１をＶ
_Ｍ１［Ｖ］とし、実施の形態１の電源回路において負荷
電流Ｉ_０１がＩ_Ｍ［Ａ]のときの出力電圧Ｖ_０１をＶ
_Ｍ２［Ｖ］とする（図２参照）。また、図２のＡは図６
の従来の電源回路のロードレギュレーション特性（図７
参照）であり、図２のＢは実施の形態１の電源回路の改
善されたロードレギュレーション特性である。

【００３１】図２のロードレギュレーション特性におい
ては、ツェナーダイオード２４には、ツェナー降下電圧
がほぼＶ_ｐ［Ｖ］（軽負荷領域の定格負荷電流側の境界
においての出力電圧Ｖ_０１）であるものを選定する。ま
た、第１の擬似負荷抵抗１９ａの抵抗値をｒ_ａ［Ω］、
第２の擬似負荷抵抗１９ｂの抵抗値をｒ_ｂ［Ω］、第１
の擬似負荷抵抗１９ａと第２の擬似負荷抵抗１９ｂの並
列合成抵抗値をｒ_ａｂ［Ω］とし、図６の従来の電源回
路の擬似負荷抵抗１０の抵抗値をｒ_０とすると、ｒ_ａｂ
＜ｒ_０＜ｒ_ａになるように、擬似負荷抵抗１９ａ，１９
ｂの抵抗値ｒ_ａ，ｒ_ｂ［Ω］を設定する。例えば、第１
の擬似負荷抵抗１９ａの抵抗値ｒ_ａを従来の擬似負荷抵
抗１０の抵抗値ｒ_０よりも大きな値に設定し、第２の擬
似負荷抵抗１９の抵抗値ｒ_ｂを、ｒ_ｂ＝ｒ_ａ＊Ｖ_Ｍ２／
（ｒ_ａ＊Ｉ_Ｍ−Ｖ_Ｍ２）[Ω]によって算出する。このと
き、負荷電流Ｉ_０１が無負荷の近辺のＩ_Ｍ[Ａ]のときの
出力電圧Ｖ_０１は、従来のＶ_Ｍ１［Ｖ］からＶ
_Ｍ２［Ｖ］まで下降し、電源ラインＥ_０１の軽負荷領域
においてのロードレギュレーション特性は、図２におい
てＡ（従来）からＢ（実施の形態１）のように改善され
る。

【００３２】上記のスイッチおよび電圧検出回路の動作
を以下に説明する。まず、負荷電流Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］
以下の軽負荷領域であるときは、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ
［Ｖ］以上であるので、比較器２２の非反転入力の電圧
はＶ_ｐ［Ｖ］以上、反転入力の電圧はほぼＶ_ｐ［Ｖ］と
なり、比較器２２は”Ｈ”の制御信号を上記のスイッチ
に出力し、トランジスタ２０がＯＮする。これによっ
て、第２の擬似負荷抵抗１９ｂが電源ラインＥ_０１とＧ
ＮＤラインの間に接続され、第１の擬似負荷抵抗１９ａ
および第２の擬似負荷抵抗１９ｂが電源ラインＥ_０１と
ＧＮＤラインの間に並列に接続される。これらの擬似負
荷抵抗１９ａ，１９ｂの並列合成抵抗値ｒ _ａｂは、ｒ
_ａｂ＜ｒ_０（従来の擬似負荷抵抗１０の抵抗値）に設定
されているので、フィードバック制御されない電源ライ
ンＥ_０１の軽負荷領域においてのロードレギュレーショ
ン特性が図２にように従来のＡからＢのように改善さ
れ、この軽負荷領域ロードレギュレーション特性の改善
によって無負荷から定格負荷までのロードレギュレーシ
ョン特性が改善される。

【００３３】次に、負荷電流Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］以上か
ら定格負荷電流Ｉ_０１ｒ［Ａ］までの領域であるとき
は、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ［Ｖ］以下であるので、比較
器２２の非反転入力および反転入力の電圧はともに出力
電圧Ｖ_０１となり、比較器２２は”Ｌ”の制御信号を上
記のスイッチに出力し、トランジスタ２０はＯＦＦす
る。これによって、第２の擬似負荷抵抗１９ｂがＧＮＤ
ラインから開放され、第１の擬似負荷抵抗１９ａのみが
電源ラインＥ_０１とＧＮＤラインの間に接続される。第
１の擬似負荷抵抗１９ａの抵抗値ｒ_ａは、ｒ_ａ＜ｒ
_０（従来の擬似負荷抵抗１０の抵抗値）に設定されてい
るので、フィードバック制御されない電源ラインＥ_０１
の軽負荷領域から定格負荷までの領域の消費電力は従来
よりも低減される。

【００３４】以上のように実施の形態１によれば、フィ
ードバック制御されていない２次側電源出力ラインＥ
_０１において、電源ラインＥ_０１とＧＮＤラインの間に
常時接続された第１の擬似負荷抵抗１９ａと、電源ライ
ンＥ_０１に接続された第２の擬似負荷抵抗１９ｂと、第
２の擬似負荷抵抗１９ｂを電源ラインＥ_０１とＧＮＤラ
インの間に接続するためのスイッチと、電源ラインＥ
_０１の出力電圧Ｖ_０１を検出し、この出力電圧Ｖ_０１に
応じて上記スイッチを開閉するための制御信号を発生す
る電圧検出回路とを設け、上記電圧検出回路を、比較器
２２、電流制限抵抗２３、およびツェナーダイオード２
４によって構成したことにより、無負荷から定格負荷ま
でのロードレギュレーション特性を改善することができ
るとともに、軽負荷領域から定格負荷までの領域の消費
電力を従来よりも低減することができる。

【００３５】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２のフォワードコンバータ方式の電源回路の回路図であ
り、この電源回路は、トランスの２次側の複数の電源出
力ラインの内の少なくとも１つの電源出力ラインにおい
てフィードバック制御がなされ、少なくとも他の１つの
電源出力ラインにおいてフィードバック制御がなされな
い構成である。なお、図３において、図１と同じものに
は同じ符号を付してある。

【００３６】この実施の形態２の電源回路は、上記実施
の形態１の電源回路において、比較器２２と電流制限抵
抗２３とツェナーダイオード２４とによって構成されて
いた電圧検出回路を、ツェナーダイオード２５および分
圧抵抗２６，２７によって構成したものであり、その他
の構成は上記実施の形態１の電源回路と同じである。こ
の実施の形態２の電源回路においてのフィードバック制
御されない電源ラインＥ_０１のロードレギュレーション
特性は図２と同じになる。

【００３７】分圧抵抗２６，２７は、電源ラインＥ_０１
とＧＮＤラインの間に設けられており、分圧抵抗２６は
電源ラインＥ_０１に、分圧抵抗２７はＧＮＤラインに、
それぞれ接続されている。電源ラインＥ_０１の出力電圧
Ｖ_０１の分圧抵抗２６および２７による分圧電圧は、ツ
ェナーダイオード２５のカソードに供給され、ツェナー
ダイオード２５のアノードからトランジスタ２０のベー
スに制御信号が出力される。

【００３８】この実施の形態２の電源回路では、出力電
圧Ｖ_０１がＶ_ｐ［Ｖ］（図２参照）以上のときに、上記
の分圧電圧がツェナーダイオード２５のツェナー降下電
圧以上になってトランジスタ２０がＯＮし、出力電圧Ｖ
_０１がＶ_ｐ［Ｖ］以下のときに、上記の分圧電圧がツェ
ナーダイオード２５のツェナー降下電圧以下になってト
ランジスタ２０がＯＦＦするように、ツェナーダイオー
ド２５のツェナー降下電圧、および分圧抵抗２６，２７
の抵抗値を設定する。このようにツェナーダイオード２
５および分圧抵抗２６，２７によって電圧検出回路を構
成しても、上記実施の形態１と同じ効果が得られる。な
お、擬似負荷抵抗１９ａ，１９ｂの抵抗値ｒ_ａ，ｒ
_ｂは、上記実施の形態１と同じに設定される。

【００３９】実施の形態２の電源回路のスイッチおよび
電圧検出回路の動作を以下に説明する。まず、負荷電流
Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］（図２参照）以下の軽負荷領域であ
るときは、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ［Ｖ］以上であるの
で、上記の分圧電圧はツェナーダイオード２５のツェナ
ー降下電圧以上になり、ツェナーダイオード２５は降伏
し、ツェナーダイオード２５から供給される制御信号
（べース電流）によってトランジスタ２０がＯＮする。
これによって、第２の擬似負荷抵抗１９ｂが電源ライン
Ｅ_０１とＧＮＤラインの間に接続され、第１の擬似負荷
抵抗１９ａおよび第２の擬似負荷抵抗１９ｂが電源ライ
ンＥ_０１とＧＮＤラインの間に並列に接続される。これ
らの擬似負荷抵抗１９ａ，１９ｂの並列合成抵抗値ｒ
_ａｂは、ｒ_ａｂ＜ｒ_０（ｒ_０は従来の擬似負荷抵抗１０
の抵抗値）に設定されているので、フィードバック制御
されない電源ラインＥ_０１の軽負荷領域においてのロー
ドレギュレーション特性が図２のＢのように改善され、
この軽負荷領域ロードレギュレーション特性の改善によ
って無負荷から定格負荷までのロードレギュレーション
特性が改善される。

【００４０】次に、負荷電流Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］以上か
ら定格負荷電流Ｉ_０１ｒ［Ａ］（図２参照）までの領域
であるときは、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ［Ｖ］以下である
ので、上記の分圧電圧はツェナーダイオード２５のツェ
ナー降下電圧以下になり、ツェナーダイオード２５はＯ
ＦＦし、ツェナーダイオード２５から制御信号（べース
電流）が供給されなくなってトランジスタ２０がＯＦＦ
する。これによって、第２の擬似負荷抵抗１９ｂがＧＮ
Ｄラインから開放され、第１の擬似負荷抵抗１９ａのみ
が電源ラインＥ_０１とＧＮＤラインの間に接続される。
第１の擬似負荷抵抗１９ａの抵抗値ｒ_ａは、ｒ_ａ＜ｒ_０
（従来の擬似負荷抵抗１０の抵抗値）に設定されている
ので、フィードバック制御されない電源ラインＥ_０１の
軽負荷領域から定格負荷までの領域の消費電力は従来よ
りも低減される。

【００４１】以上のように実施の形態２によれば、上記
実施の形態１において比較器２２と電流制限抵抗２３と
ツェナーダイオード２４とによって構成されていた電圧
検出回路を、ツェナーダイオード２５および分圧抵抗２
６，２７によって構成したことにより、上記実施の形態
１と同じように、無負荷から定格負荷までのロードレギ
ュレーション特性を改善することができるとともに、軽
負荷領域から定格負荷までの領域の消費電力を従来より
も低減することができる。

【００４２】実施の形態３．図４は本発明の実施の形態
３のフォワードコンバータ方式の電源回路の回路図であ
り、この電源回路は、トランスの２次側の複数の電源出
力ラインの内の少なくとも１つの電源出力ラインにおい
てフィードバック制御がなされ、少なくとも他の１つの
電源出力ラインにおいてフィードバック制御がなされな
い構成である。なお、図４において、図１と同じものに
は同じ符号を付してある。

【００４３】この実施の形態３の電源回路は、上記実施
の形態１の電源回路において、第１の擬似負荷抵抗１９
ａを設けず、第２の擬似負荷抵抗１９ｂを擬似負荷抵抗
１９としたものであり、その他の構成は上記実施の形態
１の電源回路と同じである。この実施の形態３の電源回
路においてのフィードバック制御されない電源ラインＥ
_０１のロードレギュレーション特性は、上記実施の形態
１の図２と同じように改善された特性になる。

【００４４】擬似負荷抵抗１９の抵抗値をｒ_１[Ω]とす
ると、ｒ_１＜ｒ_０（ｒ_０は従来の擬似負荷抵抗１０の抵
抗値）になるように、擬似負荷抵抗１９の抵抗値ｒ
_１［Ω］を設定する。この抵抗値ｒ_１は、例えばｒ_１＝
Ｖ_Ｍ２／Ｉ_Ｍ[Ω]（Ｖ_Ｍ２およびＩ_Ｍは図２参照）によ
って算出され、このときｒ_１＝ｒ_ａｂ（ｒ_ａｂは第１の
負荷抵抗１９ａと第２の負荷抵抗１９ｂの並列合成抵抗
値）である。なお、ツェナーダイオード２４のツェナー
降下電圧は上記実施の形態１と同じに設定される。

【００４５】実施の形態３の電源回路のスイッチおよび
電圧検出回路の動作を以下に説明する。まず、負荷電流
Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］（図２参照）以下の軽負荷領域であ
るときは、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ［Ｖ］（図２参照）以
上であるので、比較器２２は”Ｈ”の制御信号を出力
し、トランジスタ２０がＯＮする。これによって、擬似
負荷抵抗１９が電源ラインＥ_０１とＧＮＤラインの間に
接続される。この擬似負荷抵抗１９の抵抗値ｒ_１は、ｒ
_１＜ｒ_０（ｒ_０は従来の擬似負荷抵抗１０の抵抗値）に
設定されているので、フィードバック制御されない電源
ラインＥ_０１の軽負荷領域においてのロードレギュレー
ション特性が図２のＢと同じように改善され（ｒ_１＝ｒ
_ａｂであれば図２のＢのように改善される）、この軽負
荷領域ロードレギュレーション特性の改善によって無負
荷から定格負荷までのロードレギュレーション特性が改
善される。

【００４６】次に、負荷電流Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］以上か
ら定格負荷電流Ｉ_０１ｒ［Ａ］（図２参照）までの領域
であるときは、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ［Ｖ］以下である
ので、比較器２２は”Ｌ”の制御信号を出力し、トラン
ジスタ２０はＯＦＦする。これによって、擬似負荷抵抗
１９がＧＮＤラインから開放される。この実施の形態３
では、電源ラインＥ_０１とＧＮＤラインの間に固定の擬
似負荷抵抗（図１の第１の擬似負荷抵抗１９ａまたは図
６の擬似負荷抵抗１０に相当するもの）を設けておら
ず、擬似負荷抵抗１９が開放されることによって電源ラ
インＥ_０１とＧＮＤラインの間に接続される擬似負荷抵
抗がなくなるので、擬似負荷抵抗での電力消費がされ
ず、フィードバック制御されない電源ラインＥ_０１の軽
負荷領域から定格負荷までの領域の消費電力は従来より
も低減される。

【００４７】以上のように実施の形態３によれば、フィ
ードバック制御されていない２次側電源出力ラインＥ
_０１において、電源ラインＥ_０１に接続された擬似負荷
抵抗１９と、擬似負荷抵抗１９を電源ラインＥ_０１とＧ
ＮＤラインの間に接続するためのスイッチと、電源ライ
ンＥ_０１の出力電圧Ｖ_０１を検出し、この出力電圧Ｖ_０
_１に応じて上記スイッチを開閉するための制御信号を発
生する電圧検出回路とを設け、電源ラインＥ_０１とＧＮ
Ｄラインの間に常時接続される固定の擬似負荷抵抗を設
けない構成としたことにより、無負荷から定格負荷まで
のロードレギュレーション特性を改善することができる
とともに、軽負荷領域から定格負荷までの領域において
の擬似負荷抵抗での電力消費をなくし、この領域の消費
電力を従来よりも低減することができる。

【００４８】実施の形態４．図５は本発明の実施の形態
４のフォワードコンバータ方式の電源回路の回路図であ
り、この電源回路は、トランスの２次側の複数の電源出
力ラインの内の少なくとも１つの電源出力ラインにおい
てフィードバック制御がなされ、少なくとも他の１つの
電源出力ラインにおいてフィードバック制御がなされな
い構成である。なお、図５において、図２または図４と
同じものには同じ符号を付してある。

【００４９】この実施の形態４の電源回路は、上記実施
の形態２の電源回路において、第１の擬似負荷抵抗１９
ａを設けず、第２の擬似負荷抵抗１９ｂを擬似負荷抵抗
１９としたものであり、その他の構成は上記実施の形態
２の電源回路と同じである。また、実施の形態４の電源
回路は、上記実施の形態３の電源回路において、比較器
２２と電流制限抵抗２３とツェナーダイオード２４とに
よって構成されていた電圧検出回路を、ツェナーダイオ
ード２５および分圧抵抗２６，２７によって構成したも
のであり、その他の構成は上記実施の形態３の電源回路
と同じである。

【００５０】この実施の形態４の電源回路では、擬似負
荷抵抗１９の抵抗値ｒ_１は上記実施のの形態３と同じに
設定され、ツェナーダイオード２５のツェナー降伏電圧
および分圧抵抗２６，２７の抵抗値は上記実施の形態２
と同じに設定される。このようにツェナーダイオード２
５および分圧抵抗２６，２７によって電圧検出回路を構
成しても、上記実施の形態３と同じ効果が得られる。

【００５１】実施の形態４の電源回路のスイッチおよび
電圧検出回路の動作を以下に説明する。まず、負荷電流
Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］（図２参照）以下の軽負荷領域であ
るときは、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ［Ｖ］（図２参照）以
上であるので、ツェナーダイオード２５は降伏し、トラ
ンジスタ２０がＯＮする。これによって、擬似負荷抵抗
１９が電源ラインＥ_０１とＧＮＤラインの間に接続され
る。この擬似負荷抵抗１９の抵抗値ｒ_１は、ｒ_１＜ｒ_０
（ｒ_０は従来の擬似負荷抵抗１０の抵抗値）に設定され
ているので、フィードバック制御されない電源ラインＥ
_０１の軽負荷領域においてのロードレギュレーション特
性が上記実施の形態３のように改善され、この軽負荷領
域ロードレギュレーション特性の改善によって無負荷か
ら定格負荷までのロードレギュレーション特性が改善さ
れる。

【００５２】次に、負荷電流Ｉ_０１がＩ_ｐ［Ａ］以上か
ら定格負荷電流Ｉ_０１ｒ［Ａ］（図２参照）までの領域
であるときは、出力電圧Ｖ_０１はＶ_ｐ［Ｖ］以下である
ので、ツェナーダイオード２５はＯＦＦし、トランジス
タ２０がＯＦＦする。これによって、擬似負荷抵抗１９
がＧＮＤラインから開放される。この実施の形態４で
は、電源ラインＥ_０１とＧＮＤラインの間に固定の擬似
負荷抵抗（図１の第１の擬似負荷抵抗１９ａまたは図６
の擬似負荷抵抗１０に相当するもの）を設けておらず、
擬似負荷抵抗１９が開放されることによって電源ライン
Ｅ_０１とＧＮＤラインの間に接続される擬似負荷抵抗が
なくなるので、擬似負荷抵抗での電力消費がされず、フ
ィードバック制御されない電源ラインＥ_０１の軽負荷領
域から定格負荷までの領域の消費電力は従来よりも低減
される。

【００５３】以上のように実施の形態４によれば、上記
実施の形態３において比較器２２と電流制限抵抗２３と
ツェナーダイオード２４とによって構成されていた電圧
検出回路を、ツェナーダイオード２５および分圧抵抗２
６，２７によって構成したことにより、上記実施の形態
３と同じように、無負荷から定格負荷までのロードレギ
ュレーション特性を改善することができるとともに、軽
負荷領域から定格負荷までの領域においての擬似負荷抵
抗での電力消費をなくし、この領域の消費電力を従来よ
りも低減することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１お
よび請求項３，４，５に記載の電源回路によれば、フィ
ードバック制御されていない電源出力ラインとＧＮＤの
間に常時接続された第１の擬似負荷抵抗と、上記電源出
力ラインに接続された第２の擬似負荷抵抗と、第２の擬
似負荷抵抗を上記電源出力ラインとＧＮＤの間に接続す
るためのスイッチと、上記電源出力ラインの出力電圧を
検出し、この出力電圧に応じて上記スイッチを開閉する
ための制御信号を発生する電圧検出回路とを設けたこと
により、無負荷から定格負荷までのロードレギュレーシ
ョン特性を改善することができるとともに、軽負荷領域
から定格負荷までの領域の消費電力を従来よりも低減す
ることができるという効果がある。

【００５５】また、請求項２および請求項３，４，５に
記載の電源回路によれば、フィードバック制御されてい
ない電源出力ラインに接続された擬似負荷抵抗と、上記
擬似負荷抵抗を上記電源出力ラインとＧＮＤの間に接続
するためのスイッチと、上記電源出力ラインの出力電圧
を検出し、この出力電圧に応じて上記スイッチを開閉す
るための制御信号を発生する電圧検出回路とを設け、上
記電源出力ラインとＧＮＤラインの間に常時接続される
固定の擬似負荷抵抗を設けない構成としたことにより、
無負荷から定格負荷までのロードレギュレーション特性
を改善することができるとともに、軽負荷領域から定格
負荷までの領域においての擬似負荷抵抗での電力消費を
なくし、この領域の消費電力を従来よりも低減すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のフォワードコンバー
タ方式の電源回路の回路図である。

【図２】図１の電源回路においてフィードバック制御
されていない電源ラインのロードレギュレーションの特
性図である。

【図３】本発明の実施の形態２のフォワードコンバー
タ方式の電源回路の回路図である。

【図４】本発明の実施の形態３のフォワードコンバー
タ方式の電源回路の回路図である。

【図５】本発明の実施の形態４のフォワードコンバー
タ方式の電源回路の回路図である。

【図６】従来のフォワードコンバータ方式の電源回路
の回路図である。

【図７】図６の電源回路においてフィードバック制御
されていない電源ラインのロードレギュレーションの特
性図である。

【符号の説明】

１直流電源、２トランス、３ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ、４制御回路、５フォトカプラ、６，７，１
２，１３整流器、８，１４チョークコイル、
９，１５平滑コンデンサ、１６，２１，２３，２
６，２７抵抗器、１７誤差増幅器、１０，１９
擬似負荷抵抗、１９ａ第１の擬似負荷抵抗、１９
ｂ第２の擬似負荷抵抗、２０トランジスタ、２
２比較器、２４，２５ツェナーダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トランスの２次側の複数の電源出力ライ
ンの内の少なくとも１つの電源出力ラインにおいてフィ
ードバック制御がなされ、少なくとも他の１つの出力ラ
インにおいてフィードバック制御がなされないフォワー
ドコンバータ方式の電源回路において、フィードバック制御されていない電源出力ラインとＧＮ
Ｄの間に常時接続された第１の擬似負荷抵抗と、上記電源出力ラインに接続された第２の擬似負荷抵抗
と、上記第２の擬似負荷抵抗を上記電源出力ラインとＧＮＤ
の間に接続するためのスイッチと、上記電源出力ラインの出力電圧を検出し、この出力電圧
に応じて上記スイッチを開閉するための制御信号を発生
する電圧検出回路とを備えたことを特徴とする電源回
路。
【請求項２】トランスの２次側の複数の電源出力ライ
ンの内の少なくとも１つの電源出力ラインにおいてフィ
ードバック制御がなされ、少なくとも他の１つの出力ラ
インにおいてフィードバック制御がなされないフォワー
ドコンバータ方式の電源回路において、フィードバック制御されていない電源出力ラインに接続
された擬似負荷抵抗と、上記擬似負荷抵抗を上記電源出力ラインとＧＮＤの間に
接続するためのスイッチと、上記電源出力ラインの出力電圧を検出し、この出力電圧
に応じて上記スイッチを開閉するための制御信号を発生
する電圧検出回路とを備えたことを特徴とする電源回
路。
【請求項３】上記電圧検出回路は、上記出力電圧が所
定の電圧以上であれば上記スイッチを閉じ、上記出力電
圧が上記所定の電圧以下であれば上記スイッチを開くこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の電源回路。
【請求項４】上記電圧検出回路は、上記出力電圧によってツェナー降伏電圧を発生するツェ
ナーダイオードと、上記出力電圧と上記ツェナー降伏電圧とを比較すること
によって上記制御信号を発生する比較器とを有すること
を特徴とする請求項３記載の電源回路。
【請求項５】上記電圧検出回路は、上記出力電圧の分圧電圧を発生する分圧抵抗と、上記分圧電圧を入力として上記制御信号を発生するツェ
ナーダイオードとを有することを特徴とする請求項３記
載の電源回路。