JP2004080869A - 多出力電源装置 - Google Patents
多出力電源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004080869A JP2004080869A JP2002235025A JP2002235025A JP2004080869A JP 2004080869 A JP2004080869 A JP 2004080869A JP 2002235025 A JP2002235025 A JP 2002235025A JP 2002235025 A JP2002235025 A JP 2002235025A JP 2004080869 A JP2004080869 A JP 2004080869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- circuit
- output
- control circuit
- supply circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【課題】出力毎の効率の最適化を図ることができるとともに、各出力間で同時シャットダウン、同期発振等が可能な多出力電源装置を提供する。
【解決手段】電源に接続される各種電源回路（２００−１〜２００−４）をそれぞれ設け、各種電源回路は、自回路の異常発生時に他の各種電源回路へ異常信号を出力するとともに、他の各種電源回路からの異常信号により自回路の動作を停止する機能および自回路の制御に用いるスイッチング発振周波数に同期した同期発振信号を他の各種電源回路に出力して他の電源回路制御に用いるスイッチング周波数を同期制御させる機能を設ける。
【選択図】 図１
【解決手段】電源に接続される各種電源回路（２００−１〜２００−４）をそれぞれ設け、各種電源回路は、自回路の異常発生時に他の各種電源回路へ異常信号を出力するとともに、他の各種電源回路からの異常信号により自回路の動作を停止する機能および自回路の制御に用いるスイッチング発振周波数に同期した同期発振信号を他の各種電源回路に出力して他の電源回路制御に用いるスイッチング周波数を同期制御させる機能を設ける。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の電圧を出力する多出力電源回路に関し、特に、複数の電源回路を１出力毎に独立した制御回路を有する各種電源回路で構成することにより多出力電源の分散化および高効率化を図った多出力電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の電圧を出力する多出力電源回路においては、
１）複数の出力を一つの制御回路で集中制御する（集中制御型）
２）出力毎に独立動作する各種電源回路を複数備える（分散制御型）
等の構成が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記１）の集中制御型の構成では、
１）各種電源に用いるスイッチング周波数が全て同じ周波数に制御されるため、出力電圧毎の最適発振周波数を設定することができず、これにより効率の最適化が図れない
２）１つの制御回路により複数の出力電圧が共通に制御されるため、異常発生時に、全ての出力電圧をともにシャットダウンするか、全ての出力電圧をともにシャットダウンさせないかのいずれかの設定しかできず、この結果、どちらの設定にも適さないアプリケーションに対しては対応できないことになり、これに対応するためには、このための回路、部品の追加が必要となり、装置全体のコストアップが生じる
３）各種電源回路に用いるスイッチング位相は、各出力電圧に対応して固定されており、その結果、各出力電圧に対応した最適位相設定ができない
４）１つの制御回路により各出力電圧に対応した複数のスイッチング回路を制御するため、この１つの制御回路から各出力電圧に対応した複数のスイッチング回路へのそれぞれの配線が長くなり、その結果、その配線への外部ノイズの影響による不安定動作、誤動作および該配線から出るノイズの外部回路への影響が生じる
等の問題があった。
【０００４】
また、上記２）の分散制御型においては、
１）各出力電圧に対応する電源回路がそれぞれ独立に動作するため、全ての出力電圧をともにシャットダウンする場合に対応できず、これに対応するためには、このための回路、部品の追加が必要となり、装置全体のコストアップが生じる２）各出力電圧に対応する電源回路がそれぞれ独立に動作するため、特定の出力電圧間で同期発振をさせることができず、この結果、ビートノイズが発生する
等の問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、出力電圧毎の効率の最適化を図ることができるとともに、各出力電圧間で同時シャットダウン、同期発振等が可能な多出力電源装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の多出力電源装置は、独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路を有する多出力電源装置において、前記独立した出力制御回路を備えた電源回路は、自回路の異常発生時に自回路の動作停止を行うとともに、他の電源回路への異常信号を出力する異常信号出力手段をそれぞれ具備することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、他の電源回路から出力された異常信号を入力する異常信号入力手段と、前記異常信号入力手段による前記異常信号の入力により自回路の動作停止を行う動作停止手段とを更に具備することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記異常信号出力手段および前記異常信号入力手段は、単一の端子を用いて前記異常信号を入力出力することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路のうちの選択された電源回路は、前記他の電源回路から前記異常信号が出力されたときであっても、前記独立した出力制御回路により動作が継続されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路を有する多出力電源装置において、前記独立した出力制御回路を備えた電源回路は、自回路のスイッチング発振周波数に同期した同期発振信号を他の電源回路の出力制御回路に出力する同期発振信号出力手段をそれぞれ具備することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、他の電源回路から出力された同期発振信号を入力する同期発振信号入力手段と、前記同期発振信号入力手段による前記同期発振信号の入力により自回路の出力制御に用いるスイッチング発振周波数を同期制御する制御手段とを更に具備することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記同期発振信号出力手段および前記同期発振信号入力手段は、単一の端子を用いて入力出力することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項６の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路のうちの選択された電源回路は、前記他の電源回路から前記同期発振信号が出力されたときであっても、前記独立した出力制御回路により動作が継続されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９の発明は、請求項６の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、前記同期発振信号入力手段による前記同期発振信号のスイッチング位相により自回路の出力制御に用いるスイッチング位相を同期制御する制御手段を具備することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる多出力電源装置の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明に係わる多出力電源装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、この多出力電源装置は、例えば、３．０Ｖ〜５．５Ｖの電圧を発生する電源１０に、昇降圧電源回路（マスタ）２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路（スレーブ）２０−３、降圧電源回路２０−４をパラレルに接続して構成され、昇降圧電源回路２０−１から５．０Ｖの電圧を出力し、昇圧電源回路２０−２から１０Ｖの電圧を出力し、降圧電源回路２０−３から２．５Ｖ
の
【電源】電圧を出力し、降圧電源回路２０−４から１．８Ｖの電圧を出力する。
【００１８】
ここで、昇降圧電源回路２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路２０−３、降圧電源回路２０−４には、それぞれ集積回路から構成される昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４が設けられており、これら昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４は、昇降圧電源回路２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路２０−３、降圧電源回路２０−４内の図示しないコンバータ回路のスイッチングを制御して、それぞれ、５．０Ｖ、１０Ｖ、２．５Ｖ、１．８Ｖの電圧を発生する。
【００１９】
また、昇降圧用制御回路２００−１には、自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力するとともに、他回路からの異常信号を入力して自電源回路をシャットダウンするためのフォールト端子および他の電源回路に対して上記コンバータ回路のスイッチングを同期するための同期発振信号を出力する同期発振出力端子が設けられ、また、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４には、それぞれ自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力するとともに、他回路からの異常信号を入力して自電源回路をシャットダウンするフォールト端子および上記昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子から出力された同期発振信号を入力して自装置の上記コンバータ回路のスイッチングを同期させる同期発振入力端子が設けられている。
【００２０】
さて、この実施の形態の多出力電源装置においては、昇降圧電源回路２０−１の昇降圧用制御回路２００−１のフォールト端子および昇圧電源回路２０−２の昇圧用制御回路２００−２のフォールト端子および降圧電源回路２０−３の降圧用制御回路２００−３のフォールト端子が相互に接続されており、これら昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３のうちの１つで異常が検出されると、他の電源回路をシャットダウンするように構成されている。
【００２１】
なお、上記構成において、図１に示した降圧電源回路２０−４の降圧用制御回路２００−４のフォールト端子は、他の電源回路のフォールト端子に接続されていないので、他の電源回路で異常が検出されても、この降圧電源回路２０−４がシャットダウンされることはない。
【００２２】
また、昇降圧電源回路２０−１の昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子は降圧電源回路２０−３の降圧用制御回路２００−３の同期発振入力端子に接続されており、降圧電源回路２０−３のコンバータのスイッチングは昇降圧電源回路２０−１のコンバータのスイッチングに同期するように構成されており、これにより昇降圧電源回路２０−１と降圧電源回路２０−３との間にはマスタ−スレーブの関係が構築されるようになっている。
【００２３】
また、上記構成において、昇圧電源回路２０−２の昇圧用制御回路２００−２の同期発振入力端子および降圧電源回路２０−４の降圧用制御回路２００−４の同期発振入力端子は、昇降圧電源回路２０−１の昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子に接続されていないので、昇圧電源回路２０−２および降圧電源回路２０−４は、降圧電源回路２０−１のコンバータのスイッチングに同期せずに独立して動作する。
【００２４】
なお、各電源回路のフォール端子間の接続および同期発振出力端子との接続は任意であり、この接続形態により共通してシャットダウンする電源回路およびコンバータのスイッチングに関してマスタ―スレーブの関係を持つ電源回路をユーザの所望の利用形態に合わせて任意に設定することができる。
【００２５】
また、図１においては、電源１０に対して昇降圧電源回路２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路２０−３、降圧電源回路２０−４をそれぞれパラレルに接続したが、一部の電源回路をシリアルの関係に接続してもよい。
【００２６】
図２は、図１に示した昇降圧電源回路２０−１に設けられる昇降圧用制御回路２００−１の詳細構成を昇降圧用制御回路２００として示したブロック図である。
【００２７】
図２において、この昇降圧用制御回路２００の端子Ｔ１は、図１に示した昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子に対応し、端子Ｔ３は、図１に示した昇降圧用制御回路２００−１のフォールト端子に対応する。
【００２８】
なお、図１に示した昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４も図２に示した昇降圧用制御回路２００と同一に構成することができ、この場合、図１に示す昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４の同期発振入力端子は、図２に示した昇降圧用制御回路２００の端子Ｔ２に対応する。
【００２９】
さて、図２に示す昇降圧用制御回路２００は、発振器２０１、基準電圧発生回路２０２、出力電圧監視回路２０３、駆動回路２０４、出力電圧異常検出回路２０５を具備して構成される。
【００３０】
この昇降圧用制御回路２００の基本的動作は、発振器２０１から発生される発振信号に応じて駆動回路２０４を制御し、端子Ｔｓｗからこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチングを制御するスイッチング信号を出力する。
【００３１】
端子Ｖｃｃには、この昇降圧用制御回路２００を制御する電源電圧Ｖｃｃが印加され、この電源電圧Ｖｃｃは基準電圧発生回路２０２に加えられるとともに駆動回路２０４に加えられる。
【００３２】
基準電圧発生回路２０２は、この昇降圧用制御回路２００を動作させるための基準電圧を発生するもので、この基準電圧発生回路２０２から発生された基準電圧は、発振器２０１、出力監視回路２０３、出力電圧異常検出回路２０５に加えられる。
【００３３】
出力電圧監視回路２０３は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路の出力電圧を監視し、この出力電圧が所望の値に安定出力されるように駆動回路２０４を制御する。
【００３４】
駆動回路２０４は、発振器２０１から出力される発振信号および出力電圧監視回路２０３の出力に基づきこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチング信号を形成する。なお、このコンバータ回路の詳細は後に図３を参照して説明する。
【００３５】
出力電圧異常検出回路２０５は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路の出力電圧に基づきこの電源回路の異常を検出する。また、この出力電圧異常検出回路２０５は、端子Ｔ３から入力された異常信号に基づき他の電源回路での異常を検出する。そしてこれらの異常の検出に際しては、異常信号を端子Ｔ３から出力して他の電源回路に通知するとともに、発振器２０１にこの異常信号を出力して、発振器２０１の発振を停止させ、この昇降圧電源回路２０−１をシャットダウンする。
【００３６】
なお、図１に示した他の電源回路に設けられた昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４の動作も上記図２に示した昇降圧用制御回路２００−１の動作と基本的には同様である。
【００３７】
図３は、図１に示した各電源回路に設けられるコンバータ回路の一例を示す回路図である。
【００３８】
図３において、図３（ａ）の回路は、昇圧および降圧が可能なコンバータ回路の一例を示すもので、例えば、図１に示した昇降圧電源回路２０−１内に設けられる。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ１１、図２に示した昇降圧用制御回路２００の端子Ｔｓｗから出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ１、コイルＬ１１およびコイルＬ１２を含むトランスＴＦ、ダイオードＤ１、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ１２から構成される。
【００３９】
この図３（ａ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ１のスイッチングによりダウンコンバートした５．０Ｖの直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
【００４０】
また、図３（ｂ）は、昇圧が可能なコンバータ回路の一例を示すもので、例えば、図１に示した昇圧電源回路２０−２内に設けられる。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ２１、コイルＬ２、図２に示した昇降圧用制御回路２００と同様の昇圧用制御回路２００−２の端子Ｔｓｗに対応する端子から出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ２、ダイオードＤ２、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ２２から構成される。
【００４１】
この図３（ｂ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ２のスイッチングによりアップコンバートした１０Ｖの直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
【００４２】
また、図３（ｃ）は、降圧が可能なコンバータ回路の一例を示すもので、例えば、図１に示した降圧電源回路２０−３および降圧電源回路２０−４内に設けられる。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ３１、図２に示した昇降圧用制御回路２００と同様の降圧用制御回路２００−３若しくは降圧用制御回路２００−４の端子Ｔｓｗに対応する端子から出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ３、ダイオードＤ３、コイルＬ３、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ３２から構成される。
【００４３】
この図３（ｃ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ３のスイッチングによりダウンコンバートした２．５Ｖ若しくは１．８Ｖの直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
【００４４】
また、図３（ｄ）は、負の電圧を出力可能なコンバータ回路の一例を示すものである。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ４１、図２に示した昇降圧用制御回路２００と同様の制御回路の端子Ｔｓｗに対応する端子から出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ４、コイルＬ４、ダイオードＤ４、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ４２から構成される。
【００４５】
この図３（ｄ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ４のスイッチングにより負の直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。この図３（ｄ）の回路は、負の直流電圧が必要な場合に採用することができる。
【００４６】
なお、図３（ａ）〜（ｄ）の回路において、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、それぞれ、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することができる。
【００４７】
図４は、この発明に係わる多出力電源装置の他の実施の形態を示すブロック回路図である。
【００４８】
この実施の形態の多出力電源装置は、図１に示した実施の形態で示した異常信号を入出力するフォールト端子と、同期発振信号を出入力する同期発振出力端子および同期発振入力端子と共通の端子から構成できるようにしたもので、その他の基本的構成および動作は図１に示したものと同様である。なお、図４において図１に示した多出力電源装置と同一の機能を果たす部分には説明の便宜上同一の符号を付する。
【００４９】
すなわち、図４において、この多出力電源装置は、図１に示した多出力電源装置と同様に、例えば、３．０Ｖ〜５．５Ｖの電圧を発生する電源１０に、昇降圧電源回路（マスタ）３０−１、昇圧電源回路（スレーブ）３０−２、降圧電源回路（スレーブ）３０−３、降圧電源回路２０−４をパラレルに接続して構成され、昇降圧電源回路３０−１から５．０Ｖの電圧を出力し、昇圧電源回路３０−２
から１０Ｖの電圧を出力し、降圧電源回路３０−３から２．５Ｖの
【電源】電圧を出力し、降圧電源回路３０−４から１．８Ｖの電圧を出力する。
【００５０】
ここで、昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４には、それぞれ集積回路から構成される昇降圧用制御回路３００−１、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４が設けられており、これら昇降圧用制御回路３００−１、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４は、昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４内のコンバータ回路のスイッチングを制御して、それぞれ、５．０Ｖ、１０Ｖ、２．５Ｖ、１．８Ｖの電圧を発生する。なお、昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４内に設けられるコンバータ回路は、図３で説明したコンバータ回路と同様のものを用いることができる。
【００５１】
さて、この実施の形態の多出力電源装置においては、昇降圧用制御回路３００−１には、他の電源回路に対して上記コンバータ回路のスイッチングを同期するための同期発振信号を出力するとともに、自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力し、また、他回路からの異常信号を入力して自電源回路をシャットダウンするための同期発振出力兼フォールト端子が設けられ、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４には、上記昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト出力端子から出力された同期発振信号および異常信号を入力するとともに、自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力するための同期発振入力兼フォールト端子が設けられている。
【００５２】
そして、この実施の形態の多出力電源装置においては、昇降圧電源回路３０−１の昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト端子と昇圧電源回路３０−２の昇圧用制御回路３００−２および降圧電源回路３０−３の降圧用制御回路３００−３の同期発振入力兼フォールト端子とをそれぞれ接続している。
【００５３】
このような構成によると、昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３のうちの１つで異常が検出されると、他の電源回路をシャットダウンするように制御され、また、昇降圧電源回路３０−１と昇圧電源回路３０−２および降圧電源回路３０−３との間はマスタ−スレーブの関係が構築されることになり、昇圧電源回路３０−２および降圧電源回路３０−３のコンバータのスイッチングは昇降圧電源回路３０−１のコンバータのスイッチングに同期して制御される。
【００５４】
なお、上記構成においては、降圧電源回路３０−４の降圧用制御回路３００−４の同期発振入力兼フォールト端子は、他の電源回路に接続されていないので、他の電源回路で異常が検出されても、この降圧電源回路３０−４がシャットダウンされず、また、降圧電源回路３０−４は、昇降圧電源回路３０−１のコンバータのスイッチングに同期せずに独立して動作する。
【００５５】
なお、昇降圧電源回路３０−１の昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト端子と他の電源回路の同期発振入力兼フォールト端子との接続は任意であり、この接続形態により共通してシャットダウンする電源回路およびコンバータのスイッチングに関してマスタ―スレーブの関係を持つ電源回路をユーザの所望の利用形態に合わせて任意に設定することができる。
【００５６】
また、図４においても、図１の構成と同様に、電源１０に対して昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４をそれぞれパラレルに接続したが、一部の電源回路をシリアルの関係に接続してもよい。
【００５７】
図５は、図４に示した昇降圧電源回路３０−１に設けられる昇降圧用制御回路３００−１の詳細構成を昇降圧用制御回路３００として示したブロック図である。
【００５８】
図５において、端子Ｔ１１は、図４に示した昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト端子に対応する。
【００５９】
なお、図４に示した昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４も図５に示した昇降圧用制御回路３００と同一に構成することができ、この場合、図４に示す昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４の同期発振入力兼フォールト端子は、図５に示した回路の端子Ｔ２２に対応する。
【００６０】
図５に示す昇降圧用制御回路３００は、図２に示した昇降圧用制御回路２００と基本構成は同一であるが、図２において、端子Ｔ３で示したフォールト端子を同期発振出力端子Ｔ１および同期発振入力端子Ｔ２と共用した点が異なる。
【００６１】
すなわち、図５に示す昇降圧用制御回路３００は、発振器３０１、基準電圧発生回路３０２、出力電圧監視回路３０３、駆動回路３０４、出力電圧異常検出回路４０５、異常信号出力スイッチ３０６および３０７を具備して構成される。
【００６２】
ここで、この昇降圧用制御回路３００は、発振器３０１から発生される発振信号に応じて駆動回路３０４を制御し、端子Ｔｓｗからこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチングを制御するスイッチング信号を出力する。
【００６３】
端子Ｖｃｃには、この昇降圧用制御回路３００を制御する電源電圧Ｖｃｃが印加され、この電源電圧Ｖｃｃは基準電圧発生回路３０２に加えられるとともに駆動回路３０４に加えられる。
【００６４】
基準電圧発生回路３０２は、この昇降圧用制御回路３００を動作させるための基準電圧を発生するもので、この基準電圧発生回路３０２から発生された基準電圧は、発振器３０１、出力監視回路３０３、出力電圧異常検出回路３０５に加えられる。
【００６５】
出力電圧監視回路３０３は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路の出力電圧を監視し、この出力電圧が所望の値に安定出力されるように駆動回路２０４を制御する。
【００６６】
駆動回路３０４は、発振器３０１から出力される発振信号および出力電圧監視回路３０３の出力に基づきこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチング信号を形成する。なお、このコンバータ回路は図３に示した回路と同様の回路を用いることができる。
【００６７】
出力電圧異常検出回路３０５は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路の出力電圧に基づきこの電源回路の異常を検出し、異常か検出された際には異常信号出力スイッチ３０６および３０７をオンにする。これにより、端子Ｔ２１および端子Ｔ２２はともに接地レベルとなる。
【００６８】
したがって、図４に示した昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４においては、同期発振入力兼フォールト端子の電圧レベルが接地レベルになることになり、これにより昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４では昇降圧電源回路３０−１の異常を知ることができる。
【００６９】
具体的には、同期発振入力兼フォールト端子の電圧レベルが接地レベルになると、図５の端子Ｔ２２が接地レベルになり、これにより発振器３０１の発振が停止し、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３がシャットダウンする。
【００７０】
同様に、図４に示した昇降圧電源回路３０−１においては、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４のいずれかの同期発振入力兼フォールト端子の電圧レベルが接地レベルになることにより図５の端子Ｔ２１が接地レベルになり、これにより発振器３０１の発振が停止し、昇降圧電源回路３０−１がシャットダウンする。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、各種電源回路は
１）自回路の異常発生時に自回路の動作停止を行うとともに、他の電源回路へ異常信号を出力する
２）他のからの異常信号により自回路の動作を停止する
３）自回路の制御に用いるスイッチング周波数に同期した同期発振信号を他の各種電源回路に出力する
４）他の各種電源回路からの同期発振信号により自回路に用いるスイッチング周波数を同期制御する
ように構成したので、出力毎の効率の最適化を図ることができるとともに、各電圧出力間で同時シャットダウン、同期発振等が可能な多出力電源装置を提供す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】この発明に係わる多出力電源装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した昇降圧電源回路に設けられる昇降圧用制御回路の詳細構成を示したブロック図である。
【図３】図１に示した各電源回路に設けられるコンバータ回路の一例を示す回路図である。
【図４】この発明に係わる多出力電源装置の他の実施の形態を示すブロック回路図である。
【図５】図４に示した昇降圧電源回路に設けられる昇降圧用制御回路の詳細構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０ 電源
２０−１ 昇降圧電源回路（マスタ）
２０−２ 昇圧電源回路
２０−３ 降圧電源回路（スレーブ）
２０−４ 降圧電源回路
３０−１ 昇降圧電源回路（マスタ）
３０−２ 昇圧電源回路（スレーブ）
３０−３ 降圧電源回路（スレーブ）
３０−４ 降圧電源回路
２００ 昇降圧用制御回路
２００−１ 昇降圧用制御回路
２００−２ 昇圧用制御回路
２００−３ 降圧用制御回路
２００−４ 降圧用制御回路
２０１ 発振器
２０２ 基準電圧発生回路
２０３ 出力電圧監視回路
２０４ 駆動回路
２０５ 出力電圧異常検出回路
３００ 昇降圧用制御回路
３００−１ 昇降圧用制御回路
３００−２ 昇圧用制御回路
３００−３ 降圧用制御回路
３００−４ 降圧用制御回路
３０１ 発振器
３０２ 基準電圧発生回路
３０３ 出力電圧監視回路
３０４ 駆動回路
３０５ 出力電圧異常検出回路
３０６、３０７ 異常信号出力スイッチ
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の電圧を出力する多出力電源回路に関し、特に、複数の電源回路を１出力毎に独立した制御回路を有する各種電源回路で構成することにより多出力電源の分散化および高効率化を図った多出力電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の電圧を出力する多出力電源回路においては、
１）複数の出力を一つの制御回路で集中制御する（集中制御型）
２）出力毎に独立動作する各種電源回路を複数備える（分散制御型）
等の構成が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記１）の集中制御型の構成では、
１）各種電源に用いるスイッチング周波数が全て同じ周波数に制御されるため、出力電圧毎の最適発振周波数を設定することができず、これにより効率の最適化が図れない
２）１つの制御回路により複数の出力電圧が共通に制御されるため、異常発生時に、全ての出力電圧をともにシャットダウンするか、全ての出力電圧をともにシャットダウンさせないかのいずれかの設定しかできず、この結果、どちらの設定にも適さないアプリケーションに対しては対応できないことになり、これに対応するためには、このための回路、部品の追加が必要となり、装置全体のコストアップが生じる
３）各種電源回路に用いるスイッチング位相は、各出力電圧に対応して固定されており、その結果、各出力電圧に対応した最適位相設定ができない
４）１つの制御回路により各出力電圧に対応した複数のスイッチング回路を制御するため、この１つの制御回路から各出力電圧に対応した複数のスイッチング回路へのそれぞれの配線が長くなり、その結果、その配線への外部ノイズの影響による不安定動作、誤動作および該配線から出るノイズの外部回路への影響が生じる
等の問題があった。
【０００４】
また、上記２）の分散制御型においては、
１）各出力電圧に対応する電源回路がそれぞれ独立に動作するため、全ての出力電圧をともにシャットダウンする場合に対応できず、これに対応するためには、このための回路、部品の追加が必要となり、装置全体のコストアップが生じる２）各出力電圧に対応する電源回路がそれぞれ独立に動作するため、特定の出力電圧間で同期発振をさせることができず、この結果、ビートノイズが発生する
等の問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、出力電圧毎の効率の最適化を図ることができるとともに、各出力電圧間で同時シャットダウン、同期発振等が可能な多出力電源装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の多出力電源装置は、独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路を有する多出力電源装置において、前記独立した出力制御回路を備えた電源回路は、自回路の異常発生時に自回路の動作停止を行うとともに、他の電源回路への異常信号を出力する異常信号出力手段をそれぞれ具備することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、他の電源回路から出力された異常信号を入力する異常信号入力手段と、前記異常信号入力手段による前記異常信号の入力により自回路の動作停止を行う動作停止手段とを更に具備することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記異常信号出力手段および前記異常信号入力手段は、単一の端子を用いて前記異常信号を入力出力することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路のうちの選択された電源回路は、前記他の電源回路から前記異常信号が出力されたときであっても、前記独立した出力制御回路により動作が継続されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路を有する多出力電源装置において、前記独立した出力制御回路を備えた電源回路は、自回路のスイッチング発振周波数に同期した同期発振信号を他の電源回路の出力制御回路に出力する同期発振信号出力手段をそれぞれ具備することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、他の電源回路から出力された同期発振信号を入力する同期発振信号入力手段と、前記同期発振信号入力手段による前記同期発振信号の入力により自回路の出力制御に用いるスイッチング発振周波数を同期制御する制御手段とを更に具備することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記同期発振信号出力手段および前記同期発振信号入力手段は、単一の端子を用いて入力出力することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項６の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路のうちの選択された電源回路は、前記他の電源回路から前記同期発振信号が出力されたときであっても、前記独立した出力制御回路により動作が継続されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９の発明は、請求項６の発明において、前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、前記同期発振信号入力手段による前記同期発振信号のスイッチング位相により自回路の出力制御に用いるスイッチング位相を同期制御する制御手段を具備することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる多出力電源装置の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明に係わる多出力電源装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、この多出力電源装置は、例えば、３．０Ｖ〜５．５Ｖの電圧を発生する電源１０に、昇降圧電源回路（マスタ）２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路（スレーブ）２０−３、降圧電源回路２０−４をパラレルに接続して構成され、昇降圧電源回路２０−１から５．０Ｖの電圧を出力し、昇圧電源回路２０−２から１０Ｖの電圧を出力し、降圧電源回路２０−３から２．５Ｖ
の
【電源】電圧を出力し、降圧電源回路２０−４から１．８Ｖの電圧を出力する。
【００１８】
ここで、昇降圧電源回路２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路２０−３、降圧電源回路２０−４には、それぞれ集積回路から構成される昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４が設けられており、これら昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４は、昇降圧電源回路２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路２０−３、降圧電源回路２０−４内の図示しないコンバータ回路のスイッチングを制御して、それぞれ、５．０Ｖ、１０Ｖ、２．５Ｖ、１．８Ｖの電圧を発生する。
【００１９】
また、昇降圧用制御回路２００−１には、自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力するとともに、他回路からの異常信号を入力して自電源回路をシャットダウンするためのフォールト端子および他の電源回路に対して上記コンバータ回路のスイッチングを同期するための同期発振信号を出力する同期発振出力端子が設けられ、また、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４には、それぞれ自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力するとともに、他回路からの異常信号を入力して自電源回路をシャットダウンするフォールト端子および上記昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子から出力された同期発振信号を入力して自装置の上記コンバータ回路のスイッチングを同期させる同期発振入力端子が設けられている。
【００２０】
さて、この実施の形態の多出力電源装置においては、昇降圧電源回路２０−１の昇降圧用制御回路２００−１のフォールト端子および昇圧電源回路２０−２の昇圧用制御回路２００−２のフォールト端子および降圧電源回路２０−３の降圧用制御回路２００−３のフォールト端子が相互に接続されており、これら昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３のうちの１つで異常が検出されると、他の電源回路をシャットダウンするように構成されている。
【００２１】
なお、上記構成において、図１に示した降圧電源回路２０−４の降圧用制御回路２００−４のフォールト端子は、他の電源回路のフォールト端子に接続されていないので、他の電源回路で異常が検出されても、この降圧電源回路２０−４がシャットダウンされることはない。
【００２２】
また、昇降圧電源回路２０−１の昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子は降圧電源回路２０−３の降圧用制御回路２００−３の同期発振入力端子に接続されており、降圧電源回路２０−３のコンバータのスイッチングは昇降圧電源回路２０−１のコンバータのスイッチングに同期するように構成されており、これにより昇降圧電源回路２０−１と降圧電源回路２０−３との間にはマスタ−スレーブの関係が構築されるようになっている。
【００２３】
また、上記構成において、昇圧電源回路２０−２の昇圧用制御回路２００−２の同期発振入力端子および降圧電源回路２０−４の降圧用制御回路２００−４の同期発振入力端子は、昇降圧電源回路２０−１の昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子に接続されていないので、昇圧電源回路２０−２および降圧電源回路２０−４は、降圧電源回路２０−１のコンバータのスイッチングに同期せずに独立して動作する。
【００２４】
なお、各電源回路のフォール端子間の接続および同期発振出力端子との接続は任意であり、この接続形態により共通してシャットダウンする電源回路およびコンバータのスイッチングに関してマスタ―スレーブの関係を持つ電源回路をユーザの所望の利用形態に合わせて任意に設定することができる。
【００２５】
また、図１においては、電源１０に対して昇降圧電源回路２０−１、昇圧電源回路２０−２、降圧電源回路２０−３、降圧電源回路２０−４をそれぞれパラレルに接続したが、一部の電源回路をシリアルの関係に接続してもよい。
【００２６】
図２は、図１に示した昇降圧電源回路２０−１に設けられる昇降圧用制御回路２００−１の詳細構成を昇降圧用制御回路２００として示したブロック図である。
【００２７】
図２において、この昇降圧用制御回路２００の端子Ｔ１は、図１に示した昇降圧用制御回路２００−１の同期発振出力端子に対応し、端子Ｔ３は、図１に示した昇降圧用制御回路２００−１のフォールト端子に対応する。
【００２８】
なお、図１に示した昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４も図２に示した昇降圧用制御回路２００と同一に構成することができ、この場合、図１に示す昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４の同期発振入力端子は、図２に示した昇降圧用制御回路２００の端子Ｔ２に対応する。
【００２９】
さて、図２に示す昇降圧用制御回路２００は、発振器２０１、基準電圧発生回路２０２、出力電圧監視回路２０３、駆動回路２０４、出力電圧異常検出回路２０５を具備して構成される。
【００３０】
この昇降圧用制御回路２００の基本的動作は、発振器２０１から発生される発振信号に応じて駆動回路２０４を制御し、端子Ｔｓｗからこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチングを制御するスイッチング信号を出力する。
【００３１】
端子Ｖｃｃには、この昇降圧用制御回路２００を制御する電源電圧Ｖｃｃが印加され、この電源電圧Ｖｃｃは基準電圧発生回路２０２に加えられるとともに駆動回路２０４に加えられる。
【００３２】
基準電圧発生回路２０２は、この昇降圧用制御回路２００を動作させるための基準電圧を発生するもので、この基準電圧発生回路２０２から発生された基準電圧は、発振器２０１、出力監視回路２０３、出力電圧異常検出回路２０５に加えられる。
【００３３】
出力電圧監視回路２０３は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路の出力電圧を監視し、この出力電圧が所望の値に安定出力されるように駆動回路２０４を制御する。
【００３４】
駆動回路２０４は、発振器２０１から出力される発振信号および出力電圧監視回路２０３の出力に基づきこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチング信号を形成する。なお、このコンバータ回路の詳細は後に図３を参照して説明する。
【００３５】
出力電圧異常検出回路２０５は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路２００が設けられた電源回路の出力電圧に基づきこの電源回路の異常を検出する。また、この出力電圧異常検出回路２０５は、端子Ｔ３から入力された異常信号に基づき他の電源回路での異常を検出する。そしてこれらの異常の検出に際しては、異常信号を端子Ｔ３から出力して他の電源回路に通知するとともに、発振器２０１にこの異常信号を出力して、発振器２０１の発振を停止させ、この昇降圧電源回路２０−１をシャットダウンする。
【００３６】
なお、図１に示した他の電源回路に設けられた昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３、降圧用制御回路２００−４の動作も上記図２に示した昇降圧用制御回路２００−１の動作と基本的には同様である。
【００３７】
図３は、図１に示した各電源回路に設けられるコンバータ回路の一例を示す回路図である。
【００３８】
図３において、図３（ａ）の回路は、昇圧および降圧が可能なコンバータ回路の一例を示すもので、例えば、図１に示した昇降圧電源回路２０−１内に設けられる。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ１１、図２に示した昇降圧用制御回路２００の端子Ｔｓｗから出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ１、コイルＬ１１およびコイルＬ１２を含むトランスＴＦ、ダイオードＤ１、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ１２から構成される。
【００３９】
この図３（ａ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ１のスイッチングによりダウンコンバートした５．０Ｖの直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
【００４０】
また、図３（ｂ）は、昇圧が可能なコンバータ回路の一例を示すもので、例えば、図１に示した昇圧電源回路２０−２内に設けられる。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ２１、コイルＬ２、図２に示した昇降圧用制御回路２００と同様の昇圧用制御回路２００−２の端子Ｔｓｗに対応する端子から出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ２、ダイオードＤ２、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ２２から構成される。
【００４１】
この図３（ｂ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ２のスイッチングによりアップコンバートした１０Ｖの直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
【００４２】
また、図３（ｃ）は、降圧が可能なコンバータ回路の一例を示すもので、例えば、図１に示した降圧電源回路２０−３および降圧電源回路２０−４内に設けられる。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ３１、図２に示した昇降圧用制御回路２００と同様の降圧用制御回路２００−３若しくは降圧用制御回路２００−４の端子Ｔｓｗに対応する端子から出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ３、ダイオードＤ３、コイルＬ３、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ３２から構成される。
【００４３】
この図３（ｃ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ３のスイッチングによりダウンコンバートした２．５Ｖ若しくは１．８Ｖの直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
【００４４】
また、図３（ｄ）は、負の電圧を出力可能なコンバータ回路の一例を示すものである。このコンバータ回路は、入力端子Ｔｉｎに接続されたコンデンサＣ４１、図２に示した昇降圧用制御回路２００と同様の制御回路の端子Ｔｓｗに対応する端子から出力されるスイッチング信号によりスイッチングされるスイッチ素子ＳＷ４、コイルＬ４、ダイオードＤ４、出力端子Ｔｏｕｔに接続されるコンデンサＣ４２から構成される。
【００４５】
この図３（ｄ）の回路は、入力端子Ｔｉｎに図１に示した電源１０からの例えば、３．０〜５．５Ｖの直流電圧を入力し、スイッチＳＷ４のスイッチングにより負の直流電圧を出力端子Ｔｏｕｔから出力する。この図３（ｄ）の回路は、負の直流電圧が必要な場合に採用することができる。
【００４６】
なお、図３（ａ）〜（ｄ）の回路において、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、それぞれ、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することができる。
【００４７】
図４は、この発明に係わる多出力電源装置の他の実施の形態を示すブロック回路図である。
【００４８】
この実施の形態の多出力電源装置は、図１に示した実施の形態で示した異常信号を入出力するフォールト端子と、同期発振信号を出入力する同期発振出力端子および同期発振入力端子と共通の端子から構成できるようにしたもので、その他の基本的構成および動作は図１に示したものと同様である。なお、図４において図１に示した多出力電源装置と同一の機能を果たす部分には説明の便宜上同一の符号を付する。
【００４９】
すなわち、図４において、この多出力電源装置は、図１に示した多出力電源装置と同様に、例えば、３．０Ｖ〜５．５Ｖの電圧を発生する電源１０に、昇降圧電源回路（マスタ）３０−１、昇圧電源回路（スレーブ）３０−２、降圧電源回路（スレーブ）３０−３、降圧電源回路２０−４をパラレルに接続して構成され、昇降圧電源回路３０−１から５．０Ｖの電圧を出力し、昇圧電源回路３０−２
から１０Ｖの電圧を出力し、降圧電源回路３０−３から２．５Ｖの
【電源】電圧を出力し、降圧電源回路３０−４から１．８Ｖの電圧を出力する。
【００５０】
ここで、昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４には、それぞれ集積回路から構成される昇降圧用制御回路３００−１、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４が設けられており、これら昇降圧用制御回路３００−１、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４は、昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４内のコンバータ回路のスイッチングを制御して、それぞれ、５．０Ｖ、１０Ｖ、２．５Ｖ、１．８Ｖの電圧を発生する。なお、昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４内に設けられるコンバータ回路は、図３で説明したコンバータ回路と同様のものを用いることができる。
【００５１】
さて、この実施の形態の多出力電源装置においては、昇降圧用制御回路３００−１には、他の電源回路に対して上記コンバータ回路のスイッチングを同期するための同期発振信号を出力するとともに、自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力し、また、他回路からの異常信号を入力して自電源回路をシャットダウンするための同期発振出力兼フォールト端子が設けられ、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４には、上記昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト出力端子から出力された同期発振信号および異常信号を入力するとともに、自回路で異常が発生した場合に異常信号を出力するための同期発振入力兼フォールト端子が設けられている。
【００５２】
そして、この実施の形態の多出力電源装置においては、昇降圧電源回路３０−１の昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト端子と昇圧電源回路３０−２の昇圧用制御回路３００−２および降圧電源回路３０−３の降圧用制御回路３００−３の同期発振入力兼フォールト端子とをそれぞれ接続している。
【００５３】
このような構成によると、昇降圧用制御回路２００−１、昇圧用制御回路２００−２、降圧用制御回路２００−３のうちの１つで異常が検出されると、他の電源回路をシャットダウンするように制御され、また、昇降圧電源回路３０−１と昇圧電源回路３０−２および降圧電源回路３０−３との間はマスタ−スレーブの関係が構築されることになり、昇圧電源回路３０−２および降圧電源回路３０−３のコンバータのスイッチングは昇降圧電源回路３０−１のコンバータのスイッチングに同期して制御される。
【００５４】
なお、上記構成においては、降圧電源回路３０−４の降圧用制御回路３００−４の同期発振入力兼フォールト端子は、他の電源回路に接続されていないので、他の電源回路で異常が検出されても、この降圧電源回路３０−４がシャットダウンされず、また、降圧電源回路３０−４は、昇降圧電源回路３０−１のコンバータのスイッチングに同期せずに独立して動作する。
【００５５】
なお、昇降圧電源回路３０−１の昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト端子と他の電源回路の同期発振入力兼フォールト端子との接続は任意であり、この接続形態により共通してシャットダウンする電源回路およびコンバータのスイッチングに関してマスタ―スレーブの関係を持つ電源回路をユーザの所望の利用形態に合わせて任意に設定することができる。
【００５６】
また、図４においても、図１の構成と同様に、電源１０に対して昇降圧電源回路３０−１、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３、降圧電源回路３０−４をそれぞれパラレルに接続したが、一部の電源回路をシリアルの関係に接続してもよい。
【００５７】
図５は、図４に示した昇降圧電源回路３０−１に設けられる昇降圧用制御回路３００−１の詳細構成を昇降圧用制御回路３００として示したブロック図である。
【００５８】
図５において、端子Ｔ１１は、図４に示した昇降圧用制御回路３００−１の同期発振出力兼フォールト端子に対応する。
【００５９】
なお、図４に示した昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４も図５に示した昇降圧用制御回路３００と同一に構成することができ、この場合、図４に示す昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４の同期発振入力兼フォールト端子は、図５に示した回路の端子Ｔ２２に対応する。
【００６０】
図５に示す昇降圧用制御回路３００は、図２に示した昇降圧用制御回路２００と基本構成は同一であるが、図２において、端子Ｔ３で示したフォールト端子を同期発振出力端子Ｔ１および同期発振入力端子Ｔ２と共用した点が異なる。
【００６１】
すなわち、図５に示す昇降圧用制御回路３００は、発振器３０１、基準電圧発生回路３０２、出力電圧監視回路３０３、駆動回路３０４、出力電圧異常検出回路４０５、異常信号出力スイッチ３０６および３０７を具備して構成される。
【００６２】
ここで、この昇降圧用制御回路３００は、発振器３０１から発生される発振信号に応じて駆動回路３０４を制御し、端子Ｔｓｗからこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチングを制御するスイッチング信号を出力する。
【００６３】
端子Ｖｃｃには、この昇降圧用制御回路３００を制御する電源電圧Ｖｃｃが印加され、この電源電圧Ｖｃｃは基準電圧発生回路３０２に加えられるとともに駆動回路３０４に加えられる。
【００６４】
基準電圧発生回路３０２は、この昇降圧用制御回路３００を動作させるための基準電圧を発生するもので、この基準電圧発生回路３０２から発生された基準電圧は、発振器３０１、出力監視回路３０３、出力電圧異常検出回路３０５に加えられる。
【００６５】
出力電圧監視回路３０３は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路の出力電圧を監視し、この出力電圧が所望の値に安定出力されるように駆動回路２０４を制御する。
【００６６】
駆動回路３０４は、発振器３０１から出力される発振信号および出力電圧監視回路３０３の出力に基づきこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路内のコンバータのスイッチング信号を形成する。なお、このコンバータ回路は図３に示した回路と同様の回路を用いることができる。
【００６７】
出力電圧異常検出回路３０５は、端子Ｔｍから入力されるこの昇降圧用制御回路３００が設けられた電源回路の出力電圧に基づきこの電源回路の異常を検出し、異常か検出された際には異常信号出力スイッチ３０６および３０７をオンにする。これにより、端子Ｔ２１および端子Ｔ２２はともに接地レベルとなる。
【００６８】
したがって、図４に示した昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４においては、同期発振入力兼フォールト端子の電圧レベルが接地レベルになることになり、これにより昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４では昇降圧電源回路３０−１の異常を知ることができる。
【００６９】
具体的には、同期発振入力兼フォールト端子の電圧レベルが接地レベルになると、図５の端子Ｔ２２が接地レベルになり、これにより発振器３０１の発振が停止し、昇圧電源回路３０−２、降圧電源回路３０−３がシャットダウンする。
【００７０】
同様に、図４に示した昇降圧電源回路３０−１においては、昇圧用制御回路３００−２、降圧用制御回路３００−３、降圧用制御回路３００−４のいずれかの同期発振入力兼フォールト端子の電圧レベルが接地レベルになることにより図５の端子Ｔ２１が接地レベルになり、これにより発振器３０１の発振が停止し、昇降圧電源回路３０−１がシャットダウンする。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、各種電源回路は
１）自回路の異常発生時に自回路の動作停止を行うとともに、他の電源回路へ異常信号を出力する
２）他のからの異常信号により自回路の動作を停止する
３）自回路の制御に用いるスイッチング周波数に同期した同期発振信号を他の各種電源回路に出力する
４）他の各種電源回路からの同期発振信号により自回路に用いるスイッチング周波数を同期制御する
ように構成したので、出力毎の効率の最適化を図ることができるとともに、各電圧出力間で同時シャットダウン、同期発振等が可能な多出力電源装置を提供す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】この発明に係わる多出力電源装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した昇降圧電源回路に設けられる昇降圧用制御回路の詳細構成を示したブロック図である。
【図３】図１に示した各電源回路に設けられるコンバータ回路の一例を示す回路図である。
【図４】この発明に係わる多出力電源装置の他の実施の形態を示すブロック回路図である。
【図５】図４に示した昇降圧電源回路に設けられる昇降圧用制御回路の詳細構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０ 電源
２０−１ 昇降圧電源回路（マスタ）
２０−２ 昇圧電源回路
２０−３ 降圧電源回路（スレーブ）
２０−４ 降圧電源回路
３０−１ 昇降圧電源回路（マスタ）
３０−２ 昇圧電源回路（スレーブ）
３０−３ 降圧電源回路（スレーブ）
３０−４ 降圧電源回路
２００ 昇降圧用制御回路
２００−１ 昇降圧用制御回路
２００−２ 昇圧用制御回路
２００−３ 降圧用制御回路
２００−４ 降圧用制御回路
２０１ 発振器
２０２ 基準電圧発生回路
２０３ 出力電圧監視回路
２０４ 駆動回路
２０５ 出力電圧異常検出回路
３００ 昇降圧用制御回路
３００−１ 昇降圧用制御回路
３００−２ 昇圧用制御回路
３００−３ 降圧用制御回路
３００−４ 降圧用制御回路
３０１ 発振器
３０２ 基準電圧発生回路
３０３ 出力電圧監視回路
３０４ 駆動回路
３０５ 出力電圧異常検出回路
３０６、３０７ 異常信号出力スイッチ
Claims (9)
- 独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路を有する多出力電源装置において、
前記独立した出力制御回路を備えた電源回路は、
自回路の異常発生時に自回路の動作停止を行うとともに、他の電源回路への異常信号を出力する異常信号出力手段
をそれぞれ具備することを特徴とする多出力電源装置。 - 前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、
他の電源回路から出力された異常信号を入力する異常信号入力手段と、
前記異常信号入力手段による前記異常信号の入力により自回路の動作停止を行う動作停止手段と
を更に具備することを特徴とする請求項１記載の多出力電源装置。 - 前記異常信号出力手段および前記異常信号入力手段は、
単一の端子を用いて前記異常信号を入力出力することを特徴とする請求項２記載の多出力電源装置。 - 前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路のうちの選択された電源回路は、
前記他の電源回路から前記異常信号が出力されたときであっても、前記独立した出力制御回路により動作が継続されることを特徴とする請求項２記載の多出力電源装置。 - 独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路を有する多出力電源装置において、
前記独立した出力制御回路を備えた電源回路は、
自回路のスイッチング発振周波数に同期した同期発振信号を他の電源回路の出力制御回路に出力する同期発振信号出力手段
をそれぞれ具備することを特徴とする多出力電源装置。 - 前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、
他の電源回路から出力された同期発振信号を入力する同期発振信号入力手段と、
前記同期発振信号入力手段による前記同期発振信号の入力により自回路の出力制御に用いるスイッチング発振周波数を同期制御する制御手段と
を更に具備することを特徴とする請求項５記載の多出力電源装置。 - 前記同期発振信号出力手段および前記同期発振信号入力手段は、
単一の端子を用いて入力出力することを特徴とする請求項６記載の多出力電源装置。 - 前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路のうちの選択された電源回路は、
前記他の電源回路から前記同期発振信号が出力されたときであっても、前記独立した出力制御回路により動作が継続されることを特徴とする請求項６記載の多出力電源装置。 - 前記独立した出力制御回路を備えた複数の電源回路は、
前記同期発振信号入力手段による前記同期発振信号のスイッチング位相により自回路の出力制御に用いるスイッチング位相を同期制御する制御手段
を具備することを特徴とする請求項６記載の多出力電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002235025A JP2004080869A (ja) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | 多出力電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002235025A JP2004080869A (ja) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | 多出力電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004080869A true JP2004080869A (ja) | 2004-03-11 |
Family
ID=32019662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002235025A Pending JP2004080869A (ja) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | 多出力電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004080869A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7033245B1 (ja) * | 2021-01-27 | 2022-03-10 | 株式会社三社電機製作所 | 電源システム及び電源ユニット |
| CN114301275A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | 西安瑞峰光电技术有限公司 | 一种电源供电异常后自动保护和恢复的方法 |
-
2002
- 2002-08-12 JP JP2002235025A patent/JP2004080869A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7033245B1 (ja) * | 2021-01-27 | 2022-03-10 | 株式会社三社電機製作所 | 電源システム及び電源ユニット |
| WO2022162765A1 (ja) * | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 株式会社三社電機製作所 | 電源システム及び電源ユニット |
| CN114301275A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | 西安瑞峰光电技术有限公司 | 一种电源供电异常后自动保护和恢复的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6771052B2 (en) | Programmable multiple output DC-DC isolated power supply | |
| JP5462810B2 (ja) | スイッチング電源装置及びそれを用いたスイッチング電源システム | |
| JP2007523586A (ja) | 給電切替えを組み込んだスイッチング電源コントローラ | |
| JP2016028336A (ja) | 電子機器用の電力管理 | |
| US20050242858A1 (en) | Apparatus and method for synchronized distributed pulse width modulation waveforms in microprocessor and digital signal processing devices | |
| JP2005176558A (ja) | 多出力電源装置 | |
| JP2007288846A (ja) | マルチ出力電源装置 | |
| EP3073600A1 (en) | Power supply system and power conversion apparatus with a plurality of power sources connected in parallel | |
| JP6326967B2 (ja) | マルチフェーズ電源装置 | |
| US7080273B2 (en) | Sequencing power supplies on daughter boards | |
| JP6197442B2 (ja) | 半導体素子の駆動回路 | |
| JP2004080869A (ja) | 多出力電源装置 | |
| JP2004070962A (ja) | 半導体デバイス | |
| JPH0652970B2 (ja) | 電源システム | |
| JPH10174286A (ja) | 電池電源制御装置 | |
| JP4918744B2 (ja) | 電力供給方法およびこれを用いた無停電電源装置 | |
| JP4542325B2 (ja) | 電源装置、および電力バックアップ方法 | |
| JP2004236394A (ja) | 電力変換装置の並列運転方式 | |
| JP2000050621A (ja) | 半導体集積回路用電源回路 | |
| KR20100125077A (ko) | 승압 전압 발생 회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 | |
| JP2583479Y2 (ja) | 複数の直流変換装置を並列接続した直流電源装置 | |
| US7864551B2 (en) | Power supply device with system switch circuit | |
| JP2003079156A (ja) | 多出力スイッチング電源回路、画像形成装置 | |
| JP2006139801A (ja) | 電源装置 | |
| JP2001208876A (ja) | 時計自動調整方法及び時計自動調整装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050608 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080624 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080822 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20081224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20090508 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |