JP2003189620A - Dc/dcコンバータ - Google Patents

Dc/dcコンバータ

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JP2003189620A
JP2003189620A JP2001385882A JP2001385882A JP2003189620A JP 2003189620 A JP2003189620 A JP 2003189620A JP 2001385882 A JP2001385882 A JP 2001385882A JP 2001385882 A JP2001385882 A JP 2001385882A JP 2003189620 A JP2003189620 A JP 2003189620A
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control signal
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voltage
voltages
transformer
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JP2001385882A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Yasuike
嘉広 安池
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】1つのトランスから複数の電圧を安定して負荷
に供給することができるDC/DCコンバータを提供す
る。 【解決手段】複数の出力電圧V1、V2を取り出すため
の1つのトランス30と、トランス30の1次コイル3
0AをON/OFFするスイッチ素子Q1と、整流用の
ダイオードD1、D2、平滑用のコンデンサC1、C2
と、スイッチ素子Q1をON/OFF制御するための制
御信号のデューティ比を変化させることで、出力電圧を
調節する1つのスイッチング・レギュレータ40と、を
備え、スイッチング・レギュレータ40は、各出力電圧
V1、V2を示すフィードバック信号のうちの何れか1
つを選択する切り換え制御部42を含み、この切り換え
制御部42によって選択されたフィードバック信号が、
そのフィードバック信号に対応して設定された基準値に
なるように制御信号のデューティ比を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はDC/DCコンバー
タに係り、特に複数の出力電圧を得ることができるフラ
イバック式DC/DCコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的なフライバック式DC/DCコン
バータのDC/DC用トランスは、仕様により1つのト
ランスから2〜3の電圧を出力することが可能である
が、スイッチング・レギュレータにより出力電圧をフィ
ードバック制御可能なのは、1つの出力電圧だけであ
る。
【0003】この電圧が供給される負荷の電流容量が大
幅に変動する場合(無負荷や過電流状態の場合)、他の
出力電圧は規定内の電圧範囲を外れ、安定した電圧を負
荷に供給することができなくなる場合がある。
【0004】そこで、従来のDC/DCコンバータは、
図2に示すように各出力電圧V1、V2をそれぞれフィ
ードバック制御可能にするために、複数のトランス1
0、12を使用し、スイッチング・レギュレータ14の
制御チャンネルもトランスの個数に応じて設けるように
している。
【0005】図2において、トランス10、12の入力
電圧が加えられる1次コイル10A、12A側には、そ
れぞれ1次コイル10A、12AをON/OFFするス
イッチ素子Q1,Q2が接続され、各スイッチ素子Q
1,Q2は、それぞれスイッチング・レギュレータ14
によってON/OFF制御される。
【0006】トランス10、12の2次コイル10B、
12B側には、それぞれ整流用のダイオードD1、D2
及び平滑用のコンデンサC1、C2が設けられており、
トランス10、12を介してそれぞれ変圧された電圧
は、ダイオードD1、D2及びコンデンサC1、C2に
より整流・平滑されて所要の出力電圧V1、V2として
出力される。
【0007】この出力電圧V1は、フィードバック・ラ
イン(FBライン)L1を介してスイッチング・レギュ
レータ14のCH1制御部16に加えられ、出力電圧V
2は、FBラインL2を介してスイッチング・レギュレ
ータ14のCH2制御部18に加えられる。
【0008】CH1制御部16の他の入力には、出力電
圧V1をON/OFFするためのコントロール信号CTL1
が加えられており、CH1制御部16は、コントロール
信号CTL1がON状態時に動作可能となり、FBラインL
1から入力する出力電圧V1が所要の電圧になるように
デューティ比を変化させた制御信号を、CH1ドライブ
部20を介してスイッチ素子Q1に出力し、スイッチ素
子Q1を制御信号のデューティ比に応じてON/OFF
制御する。これにより、出力電圧V1を安定して負荷に
供給できるようにしている。
【0009】同様に、CH2制御部18の他の入力に
は、出力電圧V2をON/OFFするためのコントロー
ル信号CTL2が加えられており、CH2制御部18は、コ
ントロール信号CTL2がON状態時に動作可能となり、F
BラインL2から入力する出力電圧V2が所要の電圧に
なるようにデューティ比を変化させた制御信号を、CH
1ドライブ部20を介してスイッチ素子Q2に出力し、
スイッチ素子Q2を制御信号のデューティ比に応じてO
N/OFF制御する。これにより、出力電圧V2を安定
して負荷に供給できるようにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のDC/DCコンバータは、トランスを複数使用し、
スイッチング・レギュレータの各出力電圧を調節するた
めのチャンネル数もトランスの個数に応じて設ける必要
があり、DC/DCコンバータの大型化や部品点数の増
加を招くという問題がある。
【0011】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、1つのトランスから複数の電圧を安定して負荷
に供給することができるDC/DCコンバータを提供す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1に係るDC/DCコンバータは、複数の電圧
を取り出すための1つのトランスと、前記トランスの入
力電圧が加えられる1次コイル側に接続され、該1次コ
イルをON/OFFするスイッチ手段と、前記トランス
の2次コイル側に接続され、複数の直流電圧を生成する
ための複数の整流平滑手段と、前記スイッチ手段をON
/OFF制御するための制御信号のデューティ比を変化
させることで、出力電圧を調節する1つのスイッチング
・レギュレータと、を備え、前記スイッチング・レギュ
レータは、前記複数の整流平滑回路における各出力電圧
を示すフィードバック信号のうちの何れか1つを選択し
て取り込む選択手段を有し、該選択手段によって選択さ
れたフィードバック信号に基づいて前記制御信号のデュ
ーティ比を変化させることを特徴としている。
【0013】即ち、スイッチング・レギュレータの選択
手段は、複数の出力電圧を示すフィードバック信号のう
ちのいずれか1つを取り込み、スイッチング・レギュレ
ータは、取り込んだフィードバック信号がそのフィード
バック信号に対応する基準値になるようにスイッチ手段
をON/OFF制御するための制御信号のデューティ比
を変えるようにしている。これにより、いずれか1つの
フィードバック信号により常時電気量の制御を行うよう
にしている。
【0014】請求項2に示すように、各電圧出力をON
/OFFするための各コントロール信号に基づいて前記
複数の整流平滑回路からの電圧出力をそれぞれON/O
FFするスイッチ手段を有することを特徴としている。
【0015】請求項3に示すように前記選択手段は、各
電圧出力をON/OFFするための各コントロール信号
を入力し、各コントロール信号のうちのいずれか1つの
コントロール信号のみがON状態の場合には、そのON
状態のコントロール信号に対応するフィードバック信号
を選択し、複数のコントロール信号がON状態の場合に
は、優先順位の高いコントロール信号に対応するフィー
ドバック信号を選択することを特徴としている。
【0016】即ち、各コントロール信号のON/OFF
に応じてフィードバック信号を切り換え、複数のコント
ロール信号がON状態の場合には、優先される出力電圧
のフィードバック信号が選択され、その優先される出力
電圧が一定になるように制御される。この場合、他の出
力電圧の変動も同時に抑制され、各電圧を安定して負荷
に供給することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るDC/DCコンバータの好ましい実施の形態について
詳説する。
【0018】図1は本発明に係るDC/DCコンバータ
の回路構成の実施の形態を示す図であり、2つの出力電
圧V1、V2を得るフライバック式DC/DCコンバー
タに関して示している。
【0019】図1に示すように、このDC/DCコンバ
ータは、主として1つのトランス30と、1つのスイッ
チング・レギュレータ40と、スイッチ素子Q1、Q3
〜Q6と、整流用のダイオードD1、D2と、平滑用の
コンデンサC1、C2とから構成されている。
【0020】スイッチ素子Q1は、トランス30の入力
電圧が加えられる1次コイル30A側に接続され、スイ
ッチング・レギュレータ40からの制御信号によって数
十 kHz〜数百 kHzでON/OFFを繰り返す。スイッチ
ング・レギュレータ40は、FBラインL1又はL2か
らのフィードバック電圧に基づいてスイッチ素子Q1の
ON時間とOFF時間の比率(デューティ比)を変化さ
せる。尚、スイッチング・レギュレータ40の詳細につ
いては後述する。
【0021】トランス30の2次コイル30Bは、中央
部分のタップがグランド接地され、両端にそれぞれ整流
用のダイオードD1、D2と、平滑用のコンデンサC
1、C2とが設けられている。
【0022】スイッチ素子Q3、Q4は、ダイオードD
1、D2及びコンデンサC1、C2からなる整流平滑回
路からの各電圧出力をそれぞれON/OFFするもの
で、スイッチ素子Q3は、コントロール信号CTL1によっ
てON/OFF制御されるスイッチ素子Q5によって制
御され、スイッチ素子Q4は、コントロール信号CTL2に
よってON/OFF制御されるスイッチ素子Q6によっ
て制御される。
【0023】即ち、電圧V1を後段の負荷に出力させる
か否かを制御するコントロール信号CTL1がON状態(ハ
イレベル)の場合には、スイッチ素子Q5を介してスイ
ッチ素子Q3がONされて電圧V1が出力され、電圧V
2を後段の負荷に出力させるか否かを制御するコントロ
ール信号CTL2がON状態の場合には、スイッチ素子Q6
を介してスイッチ素子Q3がONされて電圧V2が出力
される。
【0024】スイッチング・レギュレータ40は、切り
換え制御部42と、制御部44と、ドライブ部46とか
ら構成されている。
【0025】切り換え制御部42には、FBラインL
1、L2を介して前記出力電圧V1、V2がそれぞれ加
えられるとともに、コントロール信号CTL1、CTL2が加え
られており、切り換え制御部42は、コントロール信号
CTL1、CTL2に基づいて出力電圧V1、V2のうちのいず
れか一方を制御部44に選択出力する。即ち、コントロ
ール信号CTL1、CTL2のうちのいずれか一方のみがON状
態の場合には、そのON状態のコントロール信号に対応
する出力電圧を選択し、両方がON状態の場合には、優
先される出力電圧を選択出力する。優先される出力電圧
としては、例えば負荷変動が大きい負荷に出力される電
圧や、許容電圧範囲が狭い負荷に出力される電圧を優先
させる。
【0026】制御部44は、切り換え制御部42から加
えられるフィードバック用の電圧値が、そのフィードバ
ック用の電圧値に対して予め設定されている基準値に一
致するように、デューティ比を変化させた制御信号をド
ライブ部46を介してスイッチ素子Q1に出力する。こ
れにより、出力電圧V1、V2を安定して負荷に供給で
きるようにしている。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
つのトランスから複数の電圧を得ることができるように
し、かつ複数の出力電圧を示すフィードバック信号のう
ちのいずれか1つを選択し、常時電気量の制御を行うよ
うにしたため、複数の電圧を安定して負荷に供給するこ
とができ、特に複数の電圧を出力する場合には、優先順
位の高い電圧のフィードバック信号を選択するようにし
たため、その優先される出力電圧を一定にすることがで
きるとともに、他の出力電圧の変動も同時に抑制され、
各電圧を安定して負荷に供給することができる。また、
1チャンネルのスイッチング制御により1つのトランス
から複数の電圧を安定して得ることができ、装置の小型
化や部品点数の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るDC/DCコンバータの回路構成
の実施の形態を示す図
【図2】従来のDC/DCコンバータの回路構成を示す
【符号の説明】
30…トランス、30A…1次コイル、30B…2次コ
イル、40…スイッチング・レギュレータ、42…切り
換え制御部、44…制御部、46…ドライブ部、Q1、
Q3〜Q6…スイッチ素子、D1、D2…ダイオード、
C1、C2…コンデンサ、L1、L2…FBライン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の電圧を取り出すための1つのトラ
    ンスと、 前記トランスの入力電圧が加えられる1次コイル側に接
    続され、該1次コイルをON/OFFするスイッチ手段
    と、 前記トランスの2次コイル側に接続され、複数の直流電
    圧を生成するための複数の整流平滑手段と、 前記スイッチ手段をON/OFF制御するための制御信
    号のデューティ比を変化させることで、出力電圧を調節
    する1つのスイッチング・レギュレータと、を備え、 前記スイッチング・レギュレータは、前記複数の整流平
    滑回路における各出力電圧を示すフィードバック信号の
    うちの何れか1つを選択して取り込む選択手段を有し、
    該選択手段によって選択されたフィードバック信号に基
    づいて前記制御信号のデューティ比を変化させることを
    特徴とするDC/DCコンバータ。
  2. 【請求項2】 各電圧出力をON/OFFするための各
    コントロール信号に基づいて前記複数の整流平滑回路か
    らの電圧出力をそれぞれON/OFFするスイッチ手段
    を有することを特徴とする請求項1のDC/DCコンバ
    ータ。
  3. 【請求項3】 前記選択手段は、各電圧出力をON/O
    FFするための各コントロール信号を入力し、各コント
    ロール信号のうちのいずれか1つのコントロール信号の
    みがON状態の場合には、そのON状態のコントロール
    信号に対応するフィードバック信号を選択し、複数のコ
    ントロール信号がON状態の場合には、優先順位の高い
    コントロール信号に対応するフィードバック信号を選択
    することを特徴とする請求項1又は2のDC/DCコン
    バータ。
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