JP2013183533A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源装置の駆動制御部に対して電圧供給を行なう補助電源供給部を備えた電源装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device including an auxiliary power supply unit that supplies a voltage to a drive control unit of the power supply device.
一般に、電源装置には、その用途に応じたさまざまな要求仕様を満足するために様々な駆動制御機能(駆動制御部)を備えている。この駆動制御部が制御動作を行うためには、該駆動制御部に電力を供給する必要がある。電力供給手法には様々なものがあるが、その一手法として、補助電源を構成して電力供給するものがある。 Generally, a power supply device is provided with various drive control functions (drive control units) in order to satisfy various required specifications according to the application. In order for the drive control unit to perform a control operation, it is necessary to supply power to the drive control unit. There are various power supply methods. One method is to configure an auxiliary power supply to supply power.
例えば、特許文献1に開示のスイッチング電源装置では、補助電源として、フライバックトランスの3次巻線の両端間または中間タップのフォワード電圧を、電源電圧(中間タップの電圧)に応じて切り替えて装置内の制御回路に供給する構成が提案されている。なお、この補助電源は、3次巻線の両端間のフォワード電圧を供給する経路には、供給制御用のトランジスタと、該トランジスタのベース電圧を固定値以下に保つツェナーダイオードと、を備えており、シリーズレギュレータの構成となっている。
For example, in the switching power supply disclosed in
また、特許文献2に開示のACアダプタでは、スイッチング制御部の補助電源として、トランスの第3巻線の出力を基に制御電源を形成する制御電源部と、無負荷給電状態のときにトランスの第4巻線の出力を基にスイッチング制御部の最低動作電圧以上の補助電源を形成する補助電源部と、を備えた構成が提案されている。なお、補助電源部の具体的構成は、第4巻線の出力を整流、平滑するレギュレータ部と、給電制御用のトランジスタと、該トランジスタのベース電圧を無負荷給電状態になるまで制御電圧より低電圧に保持するツェナーダイオードと、を備えたシリーズレギュレータの構成である。 In addition, in the AC adapter disclosed in Patent Document 2, a control power source that forms a control power source based on the output of the third winding of the transformer as an auxiliary power source for the switching control unit, and a transformer power source in a no-load power supply state A configuration including an auxiliary power supply unit that forms an auxiliary power supply equal to or higher than the minimum operating voltage of the switching control unit based on the output of the fourth winding has been proposed. Note that the specific configuration of the auxiliary power supply unit includes a regulator unit that rectifies and smoothes the output of the fourth winding, a power supply control transistor, and a base voltage of the transistor that is lower than the control voltage until a no-load power supply state is reached. This is a configuration of a series regulator including a Zener diode that holds a voltage.
このように特許文献1及び特許文献2に開示された技術では、負荷変動などに基づく主出力系の安定化を図ると共に、負荷変動などに伴い変動する補助電源供給のための補助出力系の電圧安定化を実現するために、補助電源にシリーズレギュレータを配置した構成を採用している。
As described above, the techniques disclosed in
しかしながら、駆動制御部(特に駆動制御IC)が、ある程度の電源電圧の許容範囲を有する場合には、特許文献1及び特許文献2に開示されているような電圧安定化の機能は不要であり、電源装置の効率向上の観点から、電力損失を前提にしたシリーズレギュレータを配置した構成は好ましくないという事情があった。
However, when the drive control unit (particularly the drive control IC) has a certain power supply voltage tolerance, the voltage stabilization function disclosed in
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、電源装置の駆動制御部に対して電圧供給を行なう補助電源供給部の電力損失の最少化を簡素な構成で実現し得る電源装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can minimize power loss of an auxiliary power supply unit that supplies voltage to a drive control unit of a power supply device with a simple configuration. It is an object to provide a power supply device.
上記課題を解決するため、本発明は、交流電源に接続され、該交流電源から供給される電力を負荷に対して所定の電力に変換して供給するように電力変換を行なう電力変換部と、前記負荷に供給される直流電力の電気変量を検出する出力検出部と、前記出力検出部の検出結果に基づき前記電力変換部の駆動を制御する駆動制御部と、前記駆動制御部に対して電力を供給する補助電源供給部と、を備える電源装置であって、前記補助電源供給部は、前記電力変換部と接続される少なくとも2以上の補助電力供給経路から互いに異なる電圧値を有する補助電力を供給すると共に、補助電力供給経路の補助電力に対して予め所定閾値が与えられ、一の補助電力供給経路の電圧値が前記所定閾値を下回るとき、他の補助電力供給経路の何れかを選択し、該選択された経路から供給される補助電力を出力することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is connected to an AC power source, and converts a power supplied from the AC power source into a predetermined power for a load and performs power conversion, and An output detection unit that detects an electrical variable of DC power supplied to the load, a drive control unit that controls driving of the power conversion unit based on a detection result of the output detection unit, and power for the drive control unit An auxiliary power supply unit that supplies auxiliary power having different voltage values from at least two or more auxiliary power supply paths connected to the power conversion unit. A predetermined threshold is given in advance to the auxiliary power of the auxiliary power supply path, and when the voltage value of one auxiliary power supply path falls below the predetermined threshold, one of the other auxiliary power supply paths is selected. And outputting the auxiliary electric power supplied from the selected route.
本発明によれば、電源装置の駆動制御部に対して電圧供給を行なう補助電源供給部の電力損失の最少化を簡素な構成で実現することができる。 According to the present invention, the power loss of the auxiliary power supply unit that supplies voltage to the drive control unit of the power supply device can be minimized with a simple configuration.
以下、本発明の電源装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a power supply device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1において、本実施形態の電源装置1は、交流電源10、入力フィルタ部11、整流部12、電力変換部13、出力検出部14、補助電源供給部16及び駆動制御部17を備えて構成され、電圧VOを負荷15に印加する。
In FIG. 1, the
ここで、電力変換部13は、交流電源10から供給される電力を負荷15に対して所定の直流電力に変換して供給するように電力変換を行なう。なお、図1の構成では、交流電源10からの電力について、入力フィルタ部11によってノイズ除去し、整流部12によって直流電力に変換した後、電力変換部13により力率改善を施して負荷15側に供給する構成としているが、このような構成に限定されることなく、例えば、交流電力を整流した後の電力をアクティブフィルタ等に供給して力率を改善する構成としても良い。また、入力フィルタ部11や整流部12の機能を電力変換部13に含ませた構成としても良い。またさらに、力率改善の機能を持たない構成であっても良い。
Here, the
また、出力検出部14は、負荷15に供給される直流電力の電気変量を検出する。すなわち、電力変換部13の出力について、出力電圧値VOや出力電流値IO(または負荷電流値IL)などの電気変量を検出し、駆動制御部17に出力する。
Further, the
また、駆動制御部17は、出力検出部14の検出結果に基づき電力変換部13の駆動を制御する。具体的に本実施形態の電源装置1をスイッチング電源装置とした場合、出力検出部14から入力される電気変量の検出結果に基づいて、電力変換部13に通常含まれているスイッチング素子の駆動制御を行なう。なお、駆動制御部17の構成については、特に限定されないが、ここでは駆動制御IC(Integrated Circuit)やマイコンなどの制御手段が含まれるものとする。また、出力検出部14の検出結果に基づく駆動制御に限定されることなく、(負荷15側から見て)入力側の電流や電圧を検出して駆動制御に反映する機能を持つ構成としても良い。
Further, the
また、補助電源供給部16は、駆動制御部17に対して電力を供給する。すなわち、補助電源供給部16は、電力変換部13と接続される少なくとも2以上の補助電力供給経路から互いに異なる電圧値を有する補助電力を供給すると共に、該2以上の補助電力供給経路の補助電力に対して予め所定閾値が与えられ、一の補助電力供給経路の電圧値が所定閾値を下回るとき、他の補助電力供給経路の何れかを選択し、該選択された経路から供給される補助電力を出力する。
The auxiliary
図2には、本実施形態の電源装置における補助電源供給部16の具体的な回路構成を例示する。同図では、電力変換部13を駆動部131及びトランス(T1)132を備えた構成としている。すなわち、駆動部131のスイッチング素子によってスイッチングした電力をトランス132の1次巻線W1に供給し、トランス132の2次巻線W2に誘起された電力を負荷15側へ供給する構成である。なお、トランス132及び当該電源装置1(即ちスイッチング電源装置1)が絶縁型または非絶縁型の何れであるかは問わない。
FIG. 2 illustrates a specific circuit configuration of the auxiliary
また、補助電源供給部16は、第1整流回路163、検出部161及び切替部162を備えて、第1及び第2の補助電力供給経路からそれぞれ異なる電圧値を有する補助電力を駆動制御部17に対して供給する構成とし、該2つの補助電力供給経路の補助電力に、トランス132の3次巻線(補助巻線)W3に誘起された電力を用いる構成としている。すなわち、3次巻線W3の第1端子P1から第1の補助電力供給経路に第1補助電力(第1出力電圧VP1)が、3次巻線W3の第2端子P2から第2の補助電力供給経路に第2補助電力(第2出力電圧VP2)が、それぞれ供給される。
The auxiliary
ここで、第1整流回路163は、第1の補助電力供給経路に構成され、ダイオードD2及びコンデンサC2を備えて、第1補助電力(第1出力電圧VP1)を整流及び平滑する。
Here, the
また、検出部161は、第2の補助電力供給経路に接続され、第2補助電力の第2出力電圧VP2の値が該第2補助電力に対応する第2閾値を下回るか否かを検出し、その検出結果を出力する。ここで、検出部161は、ダイオードD3及びコンデンサC3を備えた第2整流回路と、ツェナーダイオードD4と、抵抗R2,R3を備えた構成である。ツェナーダイオードD4は、特許請求の範囲にいう第1スイッチング素子に該当し、第2の補助電力供給経路の電圧値(第2出力電圧VP2)が所定閾値を下回るときにオフ状態となる。
The
検出部161において、ダイオードD3のアノードは補助巻線W3の第2端子P2と接続され、カソードはツェナーダイオードD4のカソード及びコンデンサC3の一方の端子に接続されている。また、ツェナーダイオードD4のアノードは抵抗R2,R3の直列回路の一方の側と接続され、ツェナーダイオードD4及び抵抗R2,R3の直列回路に対して並列にコンデンサC3が接続されている。
In the
また、切替部162は、第1の補助電力供給経路及び第2の補助電力供給経路にまたがって構成され、検出部161において電圧値が所定閾値を下回るとき、該所定閾値よりも大きな電圧値を持つ補助電力供給経路(即ち、第1の補助電力供給経路)を選択するように切替えると共に、該第1の補助電力供給経路から供給される補助電力を出力する。
The
また、切替部162は、電界効果トランジスタ(以下、FETと略記する)Q1、ダイオードD1、抵抗R1,R4及びトランジスタQ2,Q3を備えた構成である。ここで、FETQ1は、特許請求の範囲にいう第2スイッチング素子に該当し、所定閾値よりも大きな電圧値を持つ第1の補助電力供給経路に配置され、ツェナーダイオードD4がオフ状態のときオン状態となり、それ以外はオフ状態となる。また、ダイオードD1は、第1の補助電力供給経路から第2の補助電力供給経路への逆流を阻止する。
The
切替部162において、トランジスタQ2のベース電極は抵抗R2及びR3間の接続点と接続され、トランジスタQ3のベース電極は抵抗R4及びトランジスタQ2のコレクタ電極間の接続点と接続されている。また、FETQ1のゲート電極はトランジスタQ3のコレクタ電極と接続され、ソース電極及びゲート電極間に抵抗R1が接続されている。さらに、ダイオードD1のアノードは補助巻線W3の第2端子P2と接続され、カソードはコンデンサC1の一方の端子に接続されている。
In the
次に、以上説明した回路構成を備えた本実施形態の電源装置における補助電源供給部16の動作について説明する。以下の説明では、補助電源供給部16の第2の補助電力供給経路から駆動制御部17に対して第2補助電力(第2出力電圧VP2)が供給される状態を第2状態(通常の動作状態)とし、何らかの要因によって第2出力電圧VP2が低下して第2補助電力に対応する第2閾値を下回り、補助電源供給部16の第1の補助電力供給経路から駆動制御部17に対して第1補助電力(第1出力電圧VP1)が供給される状態を第1状態(切替後の動作状態)とする。
Next, the operation of the auxiliary
まず、第2状態(通常の動作状態)では、トランス132の補助巻線W3の第2端子P2に出力される第2出力電圧VP2が、ダイオードD1及びコンデンサC1で構成される整流回路により整流及び平滑されて、駆動制御部17に直流電圧Vcontとして供給される。
First, in the second state (normal operation state), the second output voltage VP2 output to the second terminal P2 of the auxiliary winding W3 of the
このとき、第2の補助電力供給経路では、トランス132の補助巻線W3の第2端子P2に出力される第2出力電圧VP2が、ダイオードD3及びコンデンサC3を備えた第2整流回路により整流及び平滑されて、ツェナーダイオードD4及び抵抗R2,R3の直列回路に直流電流を供給する。その結果、抵抗R3の両端には、供給される直流電流と抵抗R3の抵抗値とに応じた電圧が発生する。なお、実際には、抵抗R2,R3の接続点はトランジスタQ2のベース端子に接続されているため、抵抗R3の両端にはトランジスタQ2のベース−エミッタ間電圧(Vbe2)が現れている。
At this time, in the second auxiliary power supply path, the second output voltage VP2 output to the second terminal P2 of the auxiliary winding W3 of the
このように、抵抗R3の両端にトランジスタQ2のベース−エミッタ間電圧(Vbe2)が現れている状態では、トランジスタQ2はオン状態となり、抵抗R4を経由してトランジスタQ2に直流電流が供給される。このとき、トランジスタQ2のコレクタ端子は略接地電位(Lowレベル)となる。またこのとき、トランジスタQ2のコレクタ端子に接続されているトランジスタQ3のベース端子は略接地電位(Lowレベル)となり、トランジスタQ3はオフ状態となる。 Thus, in a state where the base-emitter voltage (Vbe2) of the transistor Q2 appears at both ends of the resistor R3, the transistor Q2 is turned on, and a direct current is supplied to the transistor Q2 via the resistor R4. At this time, the collector terminal of the transistor Q2 is substantially at the ground potential (Low level). At this time, the base terminal of the transistor Q3 connected to the collector terminal of the transistor Q2 is substantially at the ground potential (Low level), and the transistor Q3 is turned off.
他方、第1の補助電力供給経路では、トランス132の補助巻線W3の第1端子P1に出力される第1出力電圧VP1が、ダイオードD2及びコンデンサC2を備えた第1整流回路163により整流及び平滑されている。しかしながら、第1の補助電力供給経路上に配置されているFETQ1は、トランジスタQ3がオフ状態であるためにオフ状態となり、第1出力電圧VP1を整流及び平滑した直流電圧は、ダイオードD1とコンデンサC1との接続点には供給されないこととなる。
On the other hand, in the first auxiliary power supply path, the first output voltage VP1 output to the first terminal P1 of the auxiliary winding W3 of the
次に、何らかの要因によって、トランス132の補助巻線W3の第2端子P2に出力される第2出力電圧VP2が低下すると、第2の補助電力供給経路では、ダイオードD3及びコンデンサC3を備えた第2整流回路により整流および平滑される直流電圧も低下する。この直流電圧が第2閾値を下回る値になると、ツェナーダイオードD4及び抵抗R2,R3の直列回路に供給される直流電流が減少し、最終的にツェナーダイオードD4がオフ状態となって直列回路に対する直流電流の供給が停止することとなる。
Next, when the second output voltage VP2 output to the second terminal P2 of the auxiliary winding W3 of the
このツェナーダイオードD4及び抵抗R2,R3の直列回路に直流電流が供給されない状態は、トランジスタQ2のベース端子に電流が供給されない状態であり、トランジスタQ2はオフ状態となる。その結果、抵抗R4を経由して供給される直流電流は略全てトランジスタQ3に供給されることとなり、トランジスタQ3はオン状態となる。 The state where no DC current is supplied to the series circuit of the Zener diode D4 and the resistors R2 and R3 is a state where no current is supplied to the base terminal of the transistor Q2, and the transistor Q2 is turned off. As a result, substantially all of the direct current supplied via the resistor R4 is supplied to the transistor Q3, and the transistor Q3 is turned on.
他方、第1の補助電力供給経路では、トランス132の補助巻線W3の第1端子P1に出力される第1出力電圧VP1が、ダイオードD2及びコンデンサC2を備えた第1整流回路163により整流及び平滑されている。第1の補助電力供給経路上に配置されているFETQ1は、トランジスタQ3がオン状態であるためにオン状態となり、第1出力電圧VP1を整流及び平滑した直流電圧が、ダイオードD1とコンデンサC1との接続点に供給されることとなる。
On the other hand, in the first auxiliary power supply path, the first output voltage VP1 output to the first terminal P1 of the auxiliary winding W3 of the
なお、このとき、トランス132の補助巻線W3の第1端子P1に出力される第1出力電圧VP1と、第2端子P2に出力される第2出力電圧VP2とでは、第1出力電圧VP1が高い値となるように補助巻線W3を構成しているため、第1の補助電力供給経路はダイオードD1によって遮断され、第2出力電圧VP2はダイオードD1とコンデンサC1との接続点に供給されないこととなる。
At this time, the first output voltage VP1 is equal to the first output voltage VP1 output to the first terminal P1 of the auxiliary winding W3 of the
以上説明したように、本実施形態の電源装置1では、交流電源10に接続され、該交流電源10から供給される電力を負荷15に対して所定の直流電力に変換して供給するように電力変換を行なう電力変換部13と、負荷15に供給される直流電力の電気変量を検出する出力検出部14と、出力検出部14の検出結果に基づき電力変換部13の駆動を制御する駆動制御部17と、駆動制御部17に対して電力を供給する補助電源供給部16と、を備え、補助電源供給部16では、電力変換部13と接続される第1及び第2の補助電力供給経路から互いに異なる電圧値を有する補助電力を供給するとき、第2の補助電力供給経路の電圧値が予め与えられる所定閾値を下回る場合に、該所定閾値よりも大きな電圧値を持つ第1の補助電力供給経路を選択し、該第1の補助電力供給経路から供給される補助電力を出力する。
As described above, in the
また、補助電源供給部16では、第2の補助電力供給経路に、当該補助電源供給部16が供給する補助電力の電圧値が所定閾値を下回るか否かを検出する検出部161を備え、第2の補助電力供給経路の電圧値が所定閾値を下回るとき、第1の補助電力供給経路を選択するように切替えると共に、該選択された第1の補助電力供給経路から供給される補助電力を出力する切替部162を、第1の補助電力供給経路及び第2の補助電力供給経路間に備えて構成する。
In addition, the auxiliary
なお、検出部161は、第2の補助電力供給経路の電圧値が所定閾値を下回るときにオフ状態となる第1スイッチング素子(ツェナーダイオードD4)を備え、また切替部162は、第1の補助電力供給経路に配置され、第1スイッチング素子がオフ状態のときオン状態となり、それ以外はオフ状態となる第2スイッチング素子(FETQ1)と、第1の補助電力供給経路から第2の補助電力供給経路への逆流を阻止するダイオード(D1)と、を備えて構成される。
The
このような構成により、通常の動作状態において、何らかの要因によって第2補助電力が低下して、第2の補助電力供給経路の電圧値が所定閾値を下回るとき、第2スイッチング素子(FETQ1)がオン状態となって、第2補助電力(第2出力電圧VP2)が供給される動作状態から、第1補助電力(第1出力電圧VP1)が供給される動作状態に切り替えて、駆動制御部17に対する電源供給がなされることとなる。これにより、急激な負荷変動や入力電圧変動およびこれに対応するための駆動制御、或いは、スイッチング電源装置の起動や停止の際の過渡的な制御などを行なう場合において、駆動制御部17の動作を妨げる一要因となる駆動制御部17の電源電圧の低下を回避することができる。
With such a configuration, the second switching element (FET Q1) is turned on when the second auxiliary power decreases due to some factor in the normal operation state and the voltage value of the second auxiliary power supply path falls below a predetermined threshold. The operation state is switched from the operation state in which the second auxiliary power (second output voltage VP2) is supplied to the operation state in which the first auxiliary power (first output voltage VP1) is supplied. Power is supplied. As a result, the operation of the
また、駆動制御部17(特に駆動制御IC)が、ある程度の電源電圧の許容範囲を有する場合には、先行技術として開示されているような電力損失の原因となる電圧安定化の機能は不要となり、本実施形態の構成で充分である。したがって、電源装置1の駆動制御部17に対して電圧供給を行なう補助電源供給部16の電力損失の最少化を簡素な構成で実現することができる。
Further, when the drive control unit 17 (particularly the drive control IC) has a certain power supply voltage tolerance, the voltage stabilization function that causes power loss as disclosed in the prior art is not required. The configuration of this embodiment is sufficient. Therefore, the power loss of the auxiliary
さらに、以上説明した本実施形態の電源装置1では、補助電力供給経路の数を2としたが、補助電力供給経路の数をN(Nは2以上の整数)とする場合、次のような一般形として構成することができる。
Furthermore, in the
すなわち、補助電源供給部16において、電力変換部13と接続される少なくともN個(Nは2以上の整数)の補助電力供給経路から互いに異なる電圧値を有する補助電力を供給すると共に、該N個の補助電力供給経路の補助電力に対して予め所定閾値が与えられ、第k(k=2〜N)の補助電力供給経路から供給される補助電力が第k−1の補助電力供給経路から供給される補助電力より小さく設定され、第kの補助電力供給経路の電圧値が所定閾値を下回る場合、第k−1の補助電力供給経路を選択し、該選択された第k−1の補助電力供給経路から供給される補助電力を出力する。
That is, the auxiliary
また、補助電源供給部16は、第kの補助電力供給経路に、該第kの補助電力供給経路が供給する補助電力の電圧値が所定閾値を下回るか否かを検出する第k検出部を備え、第kの補助電力供給経路の電圧値が前記所定閾値を下回るとき、第k−1の補助電力供給経路を選択するように切替えると共に、該選択された第k−1の補助電力供給経路から供給される補助電力を出力する第k切替部を、第kの補助電力供給経路及び第k−1の補助電力供給経路間に備えて構成する。
In addition, the auxiliary
なお、第k検出部は、第kの補助電力供給経路の電圧値が前記所定閾値を下回るときにオフ状態となる第1スイッチング素子を備え、また第k切替部は、第1スイッチング素子がオフ状態のときオン状態となって第kの補助電力供給経路から供給される補助電力を出力し、それ以外はオフ状態となる第2スイッチング素子と、前記第kの補助電力供給経路から他の補助電力供給経路への逆流を阻止するダイオードと、を有する The kth detection unit includes a first switching element that is turned off when the voltage value of the kth auxiliary power supply path is lower than the predetermined threshold, and the kth switching unit has the first switching element turned off. The second switching element that is turned on when it is in the state and outputs auxiliary power supplied from the kth auxiliary power supply path, and is otherwise in the off state, and other auxiliary power from the kth auxiliary power supply path A diode that prevents backflow into the power supply path
このような一般形の構成によっても、通常の動作状態において、何らかの要因によって第k補助電力が低下して、該第kの補助電力供給経路の電圧値が所定閾値を下回るとき、第k検出部の第2スイッチング素子がオン状態となって、第k補助電力が供給される動作状態から、第k−1補助電力が供給される動作状態に切り替えて、駆動制御部17に対する電源供給がなされることとなる。これにより、急激な負荷変動や入力電圧変動およびこれに対応するための駆動制御、或いは、スイッチング電源装置の起動や停止の際の過渡的な制御などを行なう場合において、駆動制御部17の動作を妨げる一要因となる駆動制御部17の電源電圧の低下を回避することができる。
Even in such a general configuration, when the k-th auxiliary power decreases due to some factor in a normal operation state and the voltage value of the k-th auxiliary power supply path is lower than a predetermined threshold, the k-th detection unit The second switching element is turned on to switch from the operating state in which the kth auxiliary power is supplied to the operating state in which the k-1 auxiliary power is supplied, and power is supplied to the
以上、本発明の実施形態及びその一般形について図面を参照して詳述したが、本発明はこれら実施形態及びその一般形に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施形態のコンデンサC1〜C3について、これらは有極性のコンデンサを用いた構成としても何ら問題はない。 As mentioned above, although embodiment of this invention and its general form were explained in full detail with reference to drawings, this invention is not limited to these embodiment and its general form, The design of the range which does not deviate from the summary of this invention Any changes and the like are included in the present invention. For example, regarding the capacitors C1 to C3 of the embodiment, there is no problem even if these are configured using polar capacitors.
1 電源装置
10 交流電源
11 入力フィルタ部
12 整流部
13 電力変換部
14 出力検出部
15 負荷
16 補助電源供給部
17 駆動制御部
131 駆動部
132(T1) トランス
W1 1次巻線
W2 2次巻線
W3 3次巻線(補助巻線)
161 検出部
162 切替部
D1〜D3 ダイオード
D4 ツェナーダイオード(第1スイッチング素子)
Q1 FET(第2スイッチング素子)
Q2,Q3 トランジスタ
R1〜R4 抵抗
DESCRIPTION OF
161
Q1 FET (second switching element)
Q2, Q3 transistor R1-R4 resistance
Claims (7)
前記負荷に供給される直流電力の電気変量を検出する出力検出部と、
前記出力検出部の検出結果に基づき前記電力変換部の駆動を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部に対して電力を供給する補助電源供給部と、を備える電源装置であって、
前記補助電源供給部は、前記電力変換部と接続される少なくとも2以上の補助電力供給経路から互いに異なる電圧値を有する補助電力を供給すると共に、補助電力供給経路の補助電力に対して予め所定閾値が与えられ、一の補助電力供給経路の電圧値が前記所定閾値を下回るとき、他の補助電力供給経路の何れかを選択し、該選択された経路から供給される補助電力を出力することを特徴とする電源装置。 A power converter that is connected to an AC power source and performs power conversion so as to convert the power supplied from the AC power source into a predetermined power for the load; and
An output detector for detecting an electrical variable of DC power supplied to the load;
A drive control unit that controls driving of the power conversion unit based on a detection result of the output detection unit;
An auxiliary power supply unit that supplies power to the drive control unit,
The auxiliary power supply unit supplies auxiliary power having different voltage values from at least two or more auxiliary power supply paths connected to the power conversion unit, and has a predetermined threshold for the auxiliary power of the auxiliary power supply path in advance. When the voltage value of one auxiliary power supply path is lower than the predetermined threshold value, it selects any of the other auxiliary power supply paths and outputs the auxiliary power supplied from the selected path. A featured power supply.
前記補助電力の電圧値が前記所定閾値を下回るか否かを検出する検出部と、
前記補助電力の電圧値が前記所定閾値を下回るとき、該所定閾値よりも大きな電圧値を持つ補助電力供給経路の何れかを選択するように切替えると共に、該選択された補助電力供給経路から供給される補助電力を出力する切替部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The auxiliary power supply unit is
A detection unit for detecting whether the voltage value of the auxiliary power is below the predetermined threshold;
When the voltage value of the auxiliary power is lower than the predetermined threshold value, the auxiliary power supply path is switched to select one of the auxiliary power supply paths having a voltage value larger than the predetermined threshold value, and supplied from the selected auxiliary power supply path. A switching unit for outputting auxiliary power,
The power supply device according to claim 1, comprising:
前記検出部は、前記第2の補助電力供給経路の電圧値が前記所定閾値を下回るときにオフ状態となる第1スイッチング素子を有し、
前記切替部は、前記第1スイッチング素子がオフ状態のときオン状態となって前記第1の補助電力供給経路から供給される補助電力を出力し、それ以外はオフ状態となる第2スイッチング素子と、前記第1の補助電力供給経路から前記第2の補助電力供給経路への逆流を阻止するダイオードと、を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の電源装置。 When the auxiliary power supply unit has first and second auxiliary power supply paths,
The detection unit includes a first switching element that is turned off when a voltage value of the second auxiliary power supply path is lower than the predetermined threshold,
The switching unit is in an on state when the first switching element is in an off state, outputs auxiliary power supplied from the first auxiliary power supply path, and is otherwise in an off state; The power supply device according to claim 2, further comprising: a diode that prevents backflow from the first auxiliary power supply path to the second auxiliary power supply path.
第kの補助電力供給経路が供給する補助電力の電圧値が前記所定閾値を下回るか否かを検出する第k検出部と、
第kの補助電力供給経路の電圧値が前記所定閾値を下回るとき、第k−1の補助電力供給経路を選択するように切替えると共に、該選択された第k−1の補助電力供給経路から供給される補助電力を出力する第k切替部と、
を有することを特徴とする請求項4に記載の電源装置。 The auxiliary power supply unit is
A k-th detector that detects whether the voltage value of the auxiliary power supplied by the k-th auxiliary power supply path is below the predetermined threshold;
When the voltage value of the kth auxiliary power supply path is lower than the predetermined threshold, the k-1th auxiliary power supply path is switched to be selected and supplied from the selected k-1th auxiliary power supply path. A k-th switching unit that outputs auxiliary power to be output;
The power supply device according to claim 4, further comprising:
前記第k切替部は、第1スイッチング素子がオフ状態のときオン状態となって前記第kの補助電力供給経路から供給される補助電力を出力し、それ以外はオフ状態となる第2スイッチング素子と、前記第kの補助電力供給経路から他の補助電力供給経路への逆流を阻止するダイオードと、を有する
ことを特徴とする請求項5に記載の電源装置。 The k-th detection unit includes a first switching element that is turned off when a voltage value of a k-th auxiliary power supply path is lower than the predetermined threshold;
The k-th switching unit is turned on when the first switching element is in the off state, outputs auxiliary power supplied from the k-th auxiliary power supply path, and is otherwise in the off state. And a diode that prevents backflow from the kth auxiliary power supply path to another auxiliary power supply path.
前記補助電力供給経路の補助電力は、前記トランスの補助巻線から供給されることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の電源装置。 The power conversion unit has a transformer,
The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein auxiliary power for the auxiliary power supply path is supplied from an auxiliary winding of the transformer.
Priority Applications (1)
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JP2012045737A JP2013183533A (en) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Power supply device |
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JP2020150695A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | ニチコン株式会社 | Voltage regulator device |
-
2012
- 2012-03-01 JP JP2012045737A patent/JP2013183533A/en active Pending
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