JP3122060B2 - 常駐出力を有するスイッチング電源 - Google Patents
常駐出力を有するスイッチング電源Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、常駐出力を有する
スイッチング電源に関し、特に平滑コンデンサの残留電
荷を放電するためのダミー抵抗を備えたものに関する。
スイッチング電源に関し、特に平滑コンデンサの残留電
荷を放電するためのダミー抵抗を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の常駐出力を有するスイッチング電
源について典型的な例を図３に示す。同図に示すよう
に、整流回路ＤＢが交流電源を全波整流することで脈流
出力を得る。この脈流出力間には平滑コンデンサＣ１が
接続されてここから平滑された直流出力を得る。この平
滑コンデンサＣ１にはその端子間電圧を入力として適宜
なＤＣ−ＤＣコンバータを接続し、得られた直流出力を
変換することで所定の安定した直流電圧とし、これを主
出力として負荷に供給する。ここで採り上げたＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、よく知られた構成であって、平滑コン
デンサＣ１の端子間にスイッチング素子Ｑ１とともに絶
縁トランスＴ１の一次巻線が直列に接続されている。こ
の絶縁トランスＴ１の２次巻線の端子間には整流平滑回
路が接続され、この整流平滑回路から負荷へ供給するた
めの主出力が得られる。この主出力を所定の安定した直
流電圧とするために、これを検出する電圧検出回路およ
び主出力制御部が設けられ、主出力制御部は電圧検出回
路の出力に応じてスイッチング素子Ｑ１の駆動パルス幅
を制御する。
源について典型的な例を図３に示す。同図に示すよう
に、整流回路ＤＢが交流電源を全波整流することで脈流
出力を得る。この脈流出力間には平滑コンデンサＣ１が
接続されてここから平滑された直流出力を得る。この平
滑コンデンサＣ１にはその端子間電圧を入力として適宜
なＤＣ−ＤＣコンバータを接続し、得られた直流出力を
変換することで所定の安定した直流電圧とし、これを主
出力として負荷に供給する。ここで採り上げたＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、よく知られた構成であって、平滑コン
デンサＣ１の端子間にスイッチング素子Ｑ１とともに絶
縁トランスＴ１の一次巻線が直列に接続されている。こ
の絶縁トランスＴ１の２次巻線の端子間には整流平滑回
路が接続され、この整流平滑回路から負荷へ供給するた
めの主出力が得られる。この主出力を所定の安定した直
流電圧とするために、これを検出する電圧検出回路およ
び主出力制御部が設けられ、主出力制御部は電圧検出回
路の出力に応じてスイッチング素子Ｑ１の駆動パルス幅
を制御する。
【０００３】また整流回路ＤＢにはその脈流出力を入力
として別のＤＣ−ＤＣコンバータＲＣＣが接続されてい
る。ここでは一例としてＲＣＣ（リンギングチョークコ
ンバータ）方式のものを挙げている。このＲＣＣから安
定な直流電圧が、主出力の供給の有無に関わらずに、常
駐出力として常時出力されるようになっている。この常
駐出力を供給する目的について説明すると、主出力が供
給される負荷として、例えばテレビやビデオおよびエア
コンなどがあり、これらの負荷はリモコンによって操作
されるものが多い。したがって、負荷の主電源がオフと
なっていてもリモコンからの信号を受け付けてオンにな
る機能が必要である。この機能を達成するために、リモ
コン受信回路を負荷に設け、主電源がオフであってもこ
のリモコン受信回路には電力が常時供給されてリモコン
からの操作信号を待ち受けているようになっている。
として別のＤＣ−ＤＣコンバータＲＣＣが接続されてい
る。ここでは一例としてＲＣＣ（リンギングチョークコ
ンバータ）方式のものを挙げている。このＲＣＣから安
定な直流電圧が、主出力の供給の有無に関わらずに、常
駐出力として常時出力されるようになっている。この常
駐出力を供給する目的について説明すると、主出力が供
給される負荷として、例えばテレビやビデオおよびエア
コンなどがあり、これらの負荷はリモコンによって操作
されるものが多い。したがって、負荷の主電源がオフと
なっていてもリモコンからの信号を受け付けてオンにな
る機能が必要である。この機能を達成するために、リモ
コン受信回路を負荷に設け、主電源がオフであってもこ
のリモコン受信回路には電力が常時供給されてリモコン
からの操作信号を待ち受けているようになっている。
【０００４】負荷の主電源をオンにする信号がリモコン
からリモコン受信回路へ向けて発信されると、このリモ
コン受信回路は、図３のスイッチング電源の切替回路を
構成するリレー回路のコイルＲＬへリモートオン信号を
送出するように働きかける。ここでは分かりやすくする
ための便宜として切替回路としては電磁式のリレー回路
を採り上げる。リモートオン信号をコイルＲＬが受ける
とリレー回路のスイッチｒｌａがオンして主出力制御部
は動作を開始し、負荷に向けて主出力が供給される（主
出力モード）。一方、負荷の主電源をオフにする信号を
リモコン受信回路が受けると、リレー回路のコイルＲＬ
へリモートオフ信号が送出されてスイッチｒｌａがオフ
して主出力制御部は動作を停止し、負荷への主出力が停
止する（常駐出力モード）。このとき、主出力制御部に
は、非動作中であっても駆動電源が供給されており、動
作開始の待機状態として電力を僅かながらも消費してい
る。
からリモコン受信回路へ向けて発信されると、このリモ
コン受信回路は、図３のスイッチング電源の切替回路を
構成するリレー回路のコイルＲＬへリモートオン信号を
送出するように働きかける。ここでは分かりやすくする
ための便宜として切替回路としては電磁式のリレー回路
を採り上げる。リモートオン信号をコイルＲＬが受ける
とリレー回路のスイッチｒｌａがオンして主出力制御部
は動作を開始し、負荷に向けて主出力が供給される（主
出力モード）。一方、負荷の主電源をオフにする信号を
リモコン受信回路が受けると、リレー回路のコイルＲＬ
へリモートオフ信号が送出されてスイッチｒｌａがオフ
して主出力制御部は動作を停止し、負荷への主出力が停
止する（常駐出力モード）。このとき、主出力制御部に
は、非動作中であっても駆動電源が供給されており、動
作開始の待機状態として電力を僅かながらも消費してい
る。
【０００５】このような構成のスイッチング電源にあっ
ては、平滑コンデンサＣ１には常に脈流出力が供給され
て所定の端子間電圧を有している。したがって、外部か
らのオフ信号によりリレー回路ＲＬ，ｒｌａが常駐出力
モードにし、そのあとのオン信号で主出力モードに切り
替える際には、平滑コンデンサＣ１が所定の端子間電圧
を常時有していることで主出力の立ち上がりを高速にで
きる。これがこの種のスイッチング電源の長所である。
ては、平滑コンデンサＣ１には常に脈流出力が供給され
て所定の端子間電圧を有している。したがって、外部か
らのオフ信号によりリレー回路ＲＬ，ｒｌａが常駐出力
モードにし、そのあとのオン信号で主出力モードに切り
替える際には、平滑コンデンサＣ１が所定の端子間電圧
を常時有していることで主出力の立ち上がりを高速にで
きる。これがこの種のスイッチング電源の長所である。
【０００６】ところで当該スイッチング電源には、平滑
コンデンサＣ１の端子間にダミー抵抗ＲD が接続されて
いる。このダミー抵抗ＲD の配設は、よく知られている
ようにＩＥＣ９５０などの安全規格において定められて
いるものであり、スイッチング電源全体の動作を全て停
止させた際などに、平滑コンデンサＣ１に残留している
電荷を安全に放電させて消費させるためである。
コンデンサＣ１の端子間にダミー抵抗ＲD が接続されて
いる。このダミー抵抗ＲD の配設は、よく知られている
ようにＩＥＣ９５０などの安全規格において定められて
いるものであり、スイッチング電源全体の動作を全て停
止させた際などに、平滑コンデンサＣ１に残留している
電荷を安全に放電させて消費させるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このダミー抵抗ＲD に
よる平滑コンデンサＣ１の放電は当然ながら電力消費を
伴う。このダミー抵抗ＲD の電力消費が問題である。主
出力モードではＤＣーＤＣコンバータが主体となって動
作するためこの電力消費では効率に対する影響は少な
い。ところが主出力が停止して常駐モードとなったとき
には、ＲＣＣが主体となって動作し、ＤＣーＤＣコンバ
ータの方は待機中で動作しないため、このＲＣＣがダミ
ー抵抗の役割を代行できる。したがって、常駐モードに
おいてダミー抵抗ＲD が電力消費してまでこのような役
割をわざわざ担うのは無駄なことである。
よる平滑コンデンサＣ１の放電は当然ながら電力消費を
伴う。このダミー抵抗ＲD の電力消費が問題である。主
出力モードではＤＣーＤＣコンバータが主体となって動
作するためこの電力消費では効率に対する影響は少な
い。ところが主出力が停止して常駐モードとなったとき
には、ＲＣＣが主体となって動作し、ＤＣーＤＣコンバ
ータの方は待機中で動作しないため、このＲＣＣがダミ
ー抵抗の役割を代行できる。したがって、常駐モードに
おいてダミー抵抗ＲD が電力消費してまでこのような役
割をわざわざ担うのは無駄なことである。
【０００８】ところで、常駐出力を有するスイッチング
電源においては、主出力の立ち上がりの高速化と高効率
化との両方が求められている。前述したものにあっては
高速化は確保されているものの、ダミー抵抗ＲD による
電力消費の点において効率に問題がある。
電源においては、主出力の立ち上がりの高速化と高効率
化との両方が求められている。前述したものにあっては
高速化は確保されているものの、ダミー抵抗ＲD による
電力消費の点において効率に問題がある。
【０００９】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、主出力の立ち上
がりの高速化と効率向上との双方が図れるスイッチング
電源を提供することにある。
めになされたものであり、その目的は、主出力の立ち上
がりの高速化と効率向上との双方が図れるスイッチング
電源を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあっては、交流電源を全波整流して脈流出
力を得る整流回路と、この脈流出力間に接続されて平滑
された直流出力を得る平滑コンデンサと、この平滑コン
デンサの端子間に接続されて当該コンデンサの残留電荷
を放電するためのダミー抵抗と、前記交流電源より充分
に高い周波数でオン／オフ駆動されるスイッチング素子
と、前記平滑コンデンサの前記端子間にこのスイッチン
グ素子とともに一次巻線が直列に接続された絶縁トラン
スと、この絶縁トランスの２次巻線の端子間に接続され
た整流平滑回路と、この整流平滑回路から得られる直流
の主出力を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路
の出力に応じて前記スイッチング素子の駆動パルス幅を
制御して前記主出力を所定の安定な電圧値とする主出力
制御部と、前記整流回路の前記脈流出力を入力として直
流出力を常時供給可能な常駐出力用のＤＣ−ＤＣコンバ
ータと、外部からのオンオフ信号を受けて前記主出力制
御部を動作状態あるいは非動作状態に切り替える切替回
路とを備えたスイッチング電源において、ダミー抵抗用
のスイッチを前記平滑コンデンサの前記端子間に前記ダ
ミー抵抗と直列に接続し、前記切替回路は、前記ＤＣ−
ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）が動作開始すると前記ダミー
抵抗用スイッチを閉じる一方、前記ＤＣ−ＤＣコンバー
タ（ＲＣＣ）が非動作状態となった場合、前記ダミー抵
抗用スイッチを開くようにする。
め、本発明にあっては、交流電源を全波整流して脈流出
力を得る整流回路と、この脈流出力間に接続されて平滑
された直流出力を得る平滑コンデンサと、この平滑コン
デンサの端子間に接続されて当該コンデンサの残留電荷
を放電するためのダミー抵抗と、前記交流電源より充分
に高い周波数でオン／オフ駆動されるスイッチング素子
と、前記平滑コンデンサの前記端子間にこのスイッチン
グ素子とともに一次巻線が直列に接続された絶縁トラン
スと、この絶縁トランスの２次巻線の端子間に接続され
た整流平滑回路と、この整流平滑回路から得られる直流
の主出力を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路
の出力に応じて前記スイッチング素子の駆動パルス幅を
制御して前記主出力を所定の安定な電圧値とする主出力
制御部と、前記整流回路の前記脈流出力を入力として直
流出力を常時供給可能な常駐出力用のＤＣ−ＤＣコンバ
ータと、外部からのオンオフ信号を受けて前記主出力制
御部を動作状態あるいは非動作状態に切り替える切替回
路とを備えたスイッチング電源において、ダミー抵抗用
のスイッチを前記平滑コンデンサの前記端子間に前記ダ
ミー抵抗と直列に接続し、前記切替回路は、前記ＤＣ−
ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）が動作開始すると前記ダミー
抵抗用スイッチを閉じる一方、前記ＤＣ−ＤＣコンバー
タ（ＲＣＣ）が非動作状態となった場合、前記ダミー抵
抗用スイッチを開くようにする。
【００１１】好ましくは、前記整流回路の前記脈流出力
間にインダクタとともに直列接続された力率改善用のス
イッチング素子と、このスイッチング素子を前記交流電
源より充分に高い周波数でオン／オフ駆動する力率改善
制御部とを備え、この力率改善制御部および前記主出力
制御部は前記ＤＣ−ＤＣコンバータから所定の伝送路を
通じて供給される駆動電源により動作するとともに、前
記切替回路を構成するフォトカプラが前記伝送路を断続
し、前記外部から前記オン信号が得られると前記フォト
カプラはオンして前記伝送路を接続する一方、前記外部
から前記オフ信号が得られると前記フォトカプラはオフ
して前記伝送路を遮断する。
間にインダクタとともに直列接続された力率改善用のス
イッチング素子と、このスイッチング素子を前記交流電
源より充分に高い周波数でオン／オフ駆動する力率改善
制御部とを備え、この力率改善制御部および前記主出力
制御部は前記ＤＣ−ＤＣコンバータから所定の伝送路を
通じて供給される駆動電源により動作するとともに、前
記切替回路を構成するフォトカプラが前記伝送路を断続
し、前記外部から前記オン信号が得られると前記フォト
カプラはオンして前記伝送路を接続する一方、前記外部
から前記オフ信号が得られると前記フォトカプラはオフ
して前記伝送路を遮断する。
【００１２】また望ましくは、前記ダミー抵抗用スイッ
チは、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）の動作の有
無に応じてオンオフするトランジスタであって、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）が動作開始することで前
記駆動電源が得られて前記トランジスタはオフする一
方、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）が動作停止す
ることで前記駆動電源が失われて前記トランジスタはオ
ンする。
チは、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）の動作の有
無に応じてオンオフするトランジスタであって、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）が動作開始することで前
記駆動電源が得られて前記トランジスタはオフする一
方、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）が動作停止す
ることで前記駆動電源が失われて前記トランジスタはオ
ンする。
【００１３】
【発明の実施の形態】常駐出力を有するスイッチング電
源について、図３で示した前記の従来技術に改良を加え
た本発明の実施の一形態を図１に示している。その主な
改良点は、ダミー抵抗ＲD 用のスイッチＴｒ１を平滑コ
ンデンサＣ１の端子間にダミー抵抗ＲD と直列に接続し
た点である。この改良点を含む本発明の特徴事項以外の
構成及び動作については前述した通りであるため当該特
徴事項を中心にして説明する。
源について、図３で示した前記の従来技術に改良を加え
た本発明の実施の一形態を図１に示している。その主な
改良点は、ダミー抵抗ＲD 用のスイッチＴｒ１を平滑コ
ンデンサＣ１の端子間にダミー抵抗ＲD と直列に接続し
た点である。この改良点を含む本発明の特徴事項以外の
構成及び動作については前述した通りであるため当該特
徴事項を中心にして説明する。
【００１４】ダミー抵抗ＲD 用スイッチＴｒ１は、ＲＣ
Ｃの動作と同期してオンオフ動作するスイッチである。
ＲＣＣが動作し、負荷からリモートオン信号をコイルＲ
Ｌが受けると、スイッチｒｌａはオンとなり、およびダ
ミー抵抗ＲD 用スイッチＴｒ１はオフとなることで主出
力モードになり、常駐出力および主出力がともに供給さ
れ、なおかつ平滑コンデンサＣ１の残留電荷がダミー抵
抗ＲD に流れてここで消費されることはない。
Ｃの動作と同期してオンオフ動作するスイッチである。
ＲＣＣが動作し、負荷からリモートオン信号をコイルＲ
Ｌが受けると、スイッチｒｌａはオンとなり、およびダ
ミー抵抗ＲD 用スイッチＴｒ１はオフとなることで主出
力モードになり、常駐出力および主出力がともに供給さ
れ、なおかつ平滑コンデンサＣ１の残留電荷がダミー抵
抗ＲD に流れてここで消費されることはない。
【００１５】一方、リモートオフ信号をコイルＲＬが受
けると、スイッチＴｒ１はオフしてスイッチｒｌａもオ
フすることで、常駐出力モードになり、常駐出力のみが
供給されるとともに主出力が停止する。このとき、ダミ
ー抵抗ＲD 用スイッチＴｒ１がオフとなっていること
で、平滑コンデンサＣ１の残留電荷がダミー抵抗ＲD に
流れてここで消費されることはない。このダミー抵抗の
役割は前述したようにＲＣＣが代行する。
けると、スイッチＴｒ１はオフしてスイッチｒｌａもオ
フすることで、常駐出力モードになり、常駐出力のみが
供給されるとともに主出力が停止する。このとき、ダミ
ー抵抗ＲD 用スイッチＴｒ１がオフとなっていること
で、平滑コンデンサＣ１の残留電荷がダミー抵抗ＲD に
流れてここで消費されることはない。このダミー抵抗の
役割は前述したようにＲＣＣが代行する。
【００１６】なお本形態におけるリレー回路は、切替回
路の動作を簡単に説明するために便宜上採り上げたもの
であり、切替回路を実現する構成を限定するものではな
い。
路の動作を簡単に説明するために便宜上採り上げたもの
であり、切替回路を実現する構成を限定するものではな
い。
【００１７】ダミー抵抗はＲＣＣが非動作状態となった
場合のみ（破損も含む）Ｔｒ１がオンとなる。
場合のみ（破損も含む）Ｔｒ１がオンとなる。
【００１８】以上説明した形態をより具体的にした実施
例について図２を参照しながら説明する。先ず突入防止
回路を経た交流入力が整流回路ＤＢで脈流に変換され、
この脈流出力は、リプル除去用コンデンサＣ２を経た
後、力率改善回路に入力される。この力率改善回路にあ
っては、整流回路ＤＢの脈流出力電圧の波形と、インダ
クタＬ１を流れる電流の波形とを適宜な検出器でそれぞ
れ検出し、電流波形が電圧波形に追従して変化するよう
に、ＰＦＣ制御部でもってスイッチング素子Ｑ２の駆動
パルス幅を制御する。この力率改善回路からの出力は、
平滑コンデンサＣ１で平滑されて絶縁トランスＴ１の一
次巻線とスイッチング素子Ｑ１との直列回路に印加され
る。絶縁トランスＴ１の二次側からの出力は、整流平滑
回路を構成するダイオードＤ１，Ｄ２およびチョークコ
イルＬ２を経て直流の主出力が得られる。
例について図２を参照しながら説明する。先ず突入防止
回路を経た交流入力が整流回路ＤＢで脈流に変換され、
この脈流出力は、リプル除去用コンデンサＣ２を経た
後、力率改善回路に入力される。この力率改善回路にあ
っては、整流回路ＤＢの脈流出力電圧の波形と、インダ
クタＬ１を流れる電流の波形とを適宜な検出器でそれぞ
れ検出し、電流波形が電圧波形に追従して変化するよう
に、ＰＦＣ制御部でもってスイッチング素子Ｑ２の駆動
パルス幅を制御する。この力率改善回路からの出力は、
平滑コンデンサＣ１で平滑されて絶縁トランスＴ１の一
次巻線とスイッチング素子Ｑ１との直列回路に印加され
る。絶縁トランスＴ１の二次側からの出力は、整流平滑
回路を構成するダイオードＤ１，Ｄ２およびチョークコ
イルＬ２を経て直流の主出力が得られる。
【００１９】この主出力を検出する電圧検出回路は、よ
く知られた回路であって、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回
路と、抵抗Ｒ３、発光ダイオードＬＥＤ１およびシャン
トレギュレータの直列回路と、シャントレギュレータの
カソードおよびリファレンス間に接続されたコンデンサ
Ｃ３とを含み、シャントレギュレータのリファレンスは
分圧抵抗Ｒ１と同Ｒ２との接続点に接続されている。ま
たこの電圧検出回路は、発光ダイオードＬＥＤ１の光信
号を受光する受光トランジスタＰＴ１を含んでおり、こ
れら発光ダイオードＬＥＤ１および受光トランジスタＰ
Ｔ１でもってフォトカプラが構成される。分圧抵抗Ｒ
１，Ｒ２で検出した主出力電圧はシャントレギュレータ
のスレッショルド電圧と比較され、誤差信号として発光
ダイオードＬＥＤ１からの光信号が受光トランジスタＰ
Ｔ１に受光されて生じたコレクタ電流が主出力制御部に
入力される。主出力制御部は、得られた当該コレクタ電
流に基づいてスイッチング素子Ｑ１の駆動パルスのデュ
ーティ比を決定することで、主出力を所定の直流電圧に
維持する。
く知られた回路であって、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回
路と、抵抗Ｒ３、発光ダイオードＬＥＤ１およびシャン
トレギュレータの直列回路と、シャントレギュレータの
カソードおよびリファレンス間に接続されたコンデンサ
Ｃ３とを含み、シャントレギュレータのリファレンスは
分圧抵抗Ｒ１と同Ｒ２との接続点に接続されている。ま
たこの電圧検出回路は、発光ダイオードＬＥＤ１の光信
号を受光する受光トランジスタＰＴ１を含んでおり、こ
れら発光ダイオードＬＥＤ１および受光トランジスタＰ
Ｔ１でもってフォトカプラが構成される。分圧抵抗Ｒ
１，Ｒ２で検出した主出力電圧はシャントレギュレータ
のスレッショルド電圧と比較され、誤差信号として発光
ダイオードＬＥＤ１からの光信号が受光トランジスタＰ
Ｔ１に受光されて生じたコレクタ電流が主出力制御部に
入力される。主出力制御部は、得られた当該コレクタ電
流に基づいてスイッチング素子Ｑ１の駆動パルスのデュ
ーティ比を決定することで、主出力を所定の直流電圧に
維持する。
【００２０】一方、平滑コンデンサＣ１からの直流出力
は、前述したように、ＲＣＣを経て常駐出力にも変換さ
れる。このＲＣＣは、よく知られた回路であって、絶縁
トランスＴ２の一次側には、起動抵抗Ｒ４、スピードア
ップコンデンサＣ４、抵抗Ｒ５およびスイッチングトラ
ンジスタＱ３が接続されている。この絶縁トランスＴ２
の二次側からは、ダイオードＤ３およびコンデンサＣ３
からなる整流平滑回路でもって所定の常駐出力が得られ
る。
は、前述したように、ＲＣＣを経て常駐出力にも変換さ
れる。このＲＣＣは、よく知られた回路であって、絶縁
トランスＴ２の一次側には、起動抵抗Ｒ４、スピードア
ップコンデンサＣ４、抵抗Ｒ５およびスイッチングトラ
ンジスタＱ３が接続されている。この絶縁トランスＴ２
の二次側からは、ダイオードＤ３およびコンデンサＣ３
からなる整流平滑回路でもって所定の常駐出力が得られ
る。
【００２１】この常駐出力の高圧ラインには抵抗６を介
して発光ダイオードＬＥＤ２のアノードが接続されてお
り、この発光ダイオードＬＥＤ２のカソード側にはリモ
ートオンオフ信号が入力されるようになっている。この
発光ダイオードＬＥＤ２の光信号は、絶縁トランスＴ２
の一次側に設けられた受光トランジスタＰＴ２で受光す
るようになっている。これら発光ダイオードＬＥＤ２お
よび受光トランジスタＰＴ２でもってフォトリレー回路
としてのフォトカプラが構成される。この受光トランジ
スタＰＴ２のコレクタには、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８を
介してトランジスタＱ４のベースが接続され、このトラ
ンジスタＱ４のエミッタと抵抗Ｒ８との間には抵抗Ｒ９
が接続されている。トランジスタＱ４のエミッタと受光
トランジスタＰＴ２のエミッタとの間には、絶縁トラン
スＴ２の補助巻線からの出力をダイオードＤ４およびコ
ンデンサＣ６で整流平滑した直流電圧Ｖｃｃが印加され
る。
して発光ダイオードＬＥＤ２のアノードが接続されてお
り、この発光ダイオードＬＥＤ２のカソード側にはリモ
ートオンオフ信号が入力されるようになっている。この
発光ダイオードＬＥＤ２の光信号は、絶縁トランスＴ２
の一次側に設けられた受光トランジスタＰＴ２で受光す
るようになっている。これら発光ダイオードＬＥＤ２お
よび受光トランジスタＰＴ２でもってフォトリレー回路
としてのフォトカプラが構成される。この受光トランジ
スタＰＴ２のコレクタには、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８を
介してトランジスタＱ４のベースが接続され、このトラ
ンジスタＱ４のエミッタと抵抗Ｒ８との間には抵抗Ｒ９
が接続されている。トランジスタＱ４のエミッタと受光
トランジスタＰＴ２のエミッタとの間には、絶縁トラン
スＴ２の補助巻線からの出力をダイオードＤ４およびコ
ンデンサＣ６で整流平滑した直流電圧Ｖｃｃが印加され
る。
【００２２】このコンデンサＣ６の端子間から得られる
直流電圧Ｖｃｃが、ＰＦＣ制御部および主出力制御部が
動作するための駆動電源となる。すなわち駆動電源Ｖｃ
ｃは、トランジスタＱ４を介してＰＦＣ制御部および主
出力制御部に入力される。そしてトランジスタＱ４を中
心とする抵抗Ｒ６〜Ｒ９、フォトカプラ、補助巻線、ダ
イオードＤ４およびコンデンサＣ６でもって、主出力制
御部およびＰＦＣ制御部を動作状態あるいは非動作状態
に切り替える切替回路を構成する。
直流電圧Ｖｃｃが、ＰＦＣ制御部および主出力制御部が
動作するための駆動電源となる。すなわち駆動電源Ｖｃ
ｃは、トランジスタＱ４を介してＰＦＣ制御部および主
出力制御部に入力される。そしてトランジスタＱ４を中
心とする抵抗Ｒ６〜Ｒ９、フォトカプラ、補助巻線、ダ
イオードＤ４およびコンデンサＣ６でもって、主出力制
御部およびＰＦＣ制御部を動作状態あるいは非動作状態
に切り替える切替回路を構成する。
【００２３】またコンデンサＣ６の端子間から得られる
直流電圧Ｖｃｃは、ダミー抵抗ＲD用のスイッチがオン
オフ動作するための駆動電源ともなっている。すなわ
ち、駆動電源Ｖｃｃは抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、およびトラ
ンジスタＴｒ２に入力される。詳しくは、駆動電源Ｖｃ
ｃは抵抗Ｒ１０、Ｒ１１で分圧されて、この分圧された
電圧がトランジスタＴｒ２のベースエミッタ間に印加さ
れる。このトランジスタＴｒ２のコレクタとダミー抵抗
ＲD との間には、バイアス電圧を得るための抵抗Ｒ１２
が接続され、この抵抗Ｒ１２とコレクタとの接続点に
は、ダミー抵抗用スイッチとしてのトランジスタＴｒ１
のベースが接続されている。このトランジスタＴｒ１の
コレクタにはダミー抵抗ＲD が接続されている。
直流電圧Ｖｃｃは、ダミー抵抗ＲD用のスイッチがオン
オフ動作するための駆動電源ともなっている。すなわ
ち、駆動電源Ｖｃｃは抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、およびトラ
ンジスタＴｒ２に入力される。詳しくは、駆動電源Ｖｃ
ｃは抵抗Ｒ１０、Ｒ１１で分圧されて、この分圧された
電圧がトランジスタＴｒ２のベースエミッタ間に印加さ
れる。このトランジスタＴｒ２のコレクタとダミー抵抗
ＲD との間には、バイアス電圧を得るための抵抗Ｒ１２
が接続され、この抵抗Ｒ１２とコレクタとの接続点に
は、ダミー抵抗用スイッチとしてのトランジスタＴｒ１
のベースが接続されている。このトランジスタＴｒ１の
コレクタにはダミー抵抗ＲD が接続されている。
【００２４】以上のような構成および出力動作のスイッ
チング電源について、リモートオンオフ信号に応じた動
作について述べる。リモートオン信号が得られると発光
ダイオードＬＥＤ２は発光して受光トランジスタＰＴ２
はオンし、トランジスタＱ４もオンする。するとコンデ
ンサＣ６から供給される駆動電源ＶｃｃのＰＦＣ制御
部、主出力制御部への伝送路が接続されることになり、
これら制御部は駆動電源Ｖｃｃを得て動作を開始する。
すなわちＲＣＣの動作モードになるとトランジスタＴｒ
２はオンする。するとトランジスタＴｒ１はオフし、ダ
ミー抵抗ＲD は、平滑コンデンサＣ１の端子間に接続さ
れないことになり、平滑コンデンサＣ１の残留電荷がダ
ミー抵抗ＲD に向けて放電されない状態となる。
チング電源について、リモートオンオフ信号に応じた動
作について述べる。リモートオン信号が得られると発光
ダイオードＬＥＤ２は発光して受光トランジスタＰＴ２
はオンし、トランジスタＱ４もオンする。するとコンデ
ンサＣ６から供給される駆動電源ＶｃｃのＰＦＣ制御
部、主出力制御部への伝送路が接続されることになり、
これら制御部は駆動電源Ｖｃｃを得て動作を開始する。
すなわちＲＣＣの動作モードになるとトランジスタＴｒ
２はオンする。するとトランジスタＴｒ１はオフし、ダ
ミー抵抗ＲD は、平滑コンデンサＣ１の端子間に接続さ
れないことになり、平滑コンデンサＣ１の残留電荷がダ
ミー抵抗ＲD に向けて放電されない状態となる。
【００２５】一方ＲＣＣが動作状態となり、リモートオ
フ信号が得られると発光ダイオードＬＥＤ２は消灯して
受光トランジスタＰＴ２はオフし、トランジスタＱ４は
カットオフする。するとコンデンサＣ６から供給される
駆動電源ＶｃｃのＰＦＣ制御部、主出力制御部およびト
ランジスタＴｒ２への伝送路が遮断されたことになり、
これら制御部は駆動電源Ｖｃｃを失って動作が不可能に
なって完全に停止する。すなわち常駐出力モードになる
とともにトランジスタＴｒ２はオンとなる。するとトラ
ンジスタＴｒ１もカットオフし、ダミー抵抗ＲD は平滑
コンデンサＣ１の残留電荷がダミー抵抗ＲD に流れ込む
ことはなくなる。すなわちＲＣＣの動作と切替回路のオ
ンオフ動作に連動してダミー抵抗ＲD 用スイッチを構成
するトランジスタＴｒ１がオンオフ動作する。
フ信号が得られると発光ダイオードＬＥＤ２は消灯して
受光トランジスタＰＴ２はオフし、トランジスタＱ４は
カットオフする。するとコンデンサＣ６から供給される
駆動電源ＶｃｃのＰＦＣ制御部、主出力制御部およびト
ランジスタＴｒ２への伝送路が遮断されたことになり、
これら制御部は駆動電源Ｖｃｃを失って動作が不可能に
なって完全に停止する。すなわち常駐出力モードになる
とともにトランジスタＴｒ２はオンとなる。するとトラ
ンジスタＴｒ１もカットオフし、ダミー抵抗ＲD は平滑
コンデンサＣ１の残留電荷がダミー抵抗ＲD に流れ込む
ことはなくなる。すなわちＲＣＣの動作と切替回路のオ
ンオフ動作に連動してダミー抵抗ＲD 用スイッチを構成
するトランジスタＴｒ１がオンオフ動作する。
【００２６】この実施例を４００Ｗのスイッチング電源
に適用して、これと図３で示した従来例とで常駐出力モ
ードにおける電力消費を比較した。従来例では、主出力
制御部に加えて実施例と同様に図示しない力率改善回路
も設け、常駐出力モードでは主出力制御部とともに力率
改善回路にも駆動電力が供給されて動作開始の待機状態
となっている。比較結果として、従来例が１２Ｗの消費
があったのに対し、実施例では、従来例の４２％に相当
する５Ｗまで低減させることができ、圧倒的な電力消費
低減効果が得られた。また主出力モードへ切り替えたと
きの立ち上がり時間は両者とも６００ｍＳであり、実施
例は従来同様に十分な高速性を有している。
に適用して、これと図３で示した従来例とで常駐出力モ
ードにおける電力消費を比較した。従来例では、主出力
制御部に加えて実施例と同様に図示しない力率改善回路
も設け、常駐出力モードでは主出力制御部とともに力率
改善回路にも駆動電力が供給されて動作開始の待機状態
となっている。比較結果として、従来例が１２Ｗの消費
があったのに対し、実施例では、従来例の４２％に相当
する５Ｗまで低減させることができ、圧倒的な電力消費
低減効果が得られた。また主出力モードへ切り替えたと
きの立ち上がり時間は両者とも６００ｍＳであり、実施
例は従来同様に十分な高速性を有している。
【００２７】なお図１、２に示したもののほかに、本発
明の構成は多種多様に考えられる。例えばＲＣＣに代え
て他のＦＣＣ（フォワードカップルドコンバータ）方式
のものや非絶縁型のものなど適宜なＤＣ−ＤＣコンバー
タが適用できる。このほか、主出力を供給するＤＣ−Ｄ
ＣコンバータにしてもＲＣＣ方式のものなどが適用でき
る。切替回路にしても、フォトカプラや他の適宜な半導
体リレー回路で構成できるし、負荷から直接にダミー抵
抗ＲD 用スイッチＴｒ１およびスイッチｒｌａをオンオ
フ制御するようにしてもよい。
明の構成は多種多様に考えられる。例えばＲＣＣに代え
て他のＦＣＣ（フォワードカップルドコンバータ）方式
のものや非絶縁型のものなど適宜なＤＣ−ＤＣコンバー
タが適用できる。このほか、主出力を供給するＤＣ−Ｄ
ＣコンバータにしてもＲＣＣ方式のものなどが適用でき
る。切替回路にしても、フォトカプラや他の適宜な半導
体リレー回路で構成できるし、負荷から直接にダミー抵
抗ＲD 用スイッチＴｒ１およびスイッチｒｌａをオンオ
フ制御するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】常駐出力が得られるＤＣ−ＤＣコンバー
タの入力側が接続された整流回路の脈流出力間には平滑
コンデンサが接続されており、ここから絶縁トランスな
どを介して主出力が得られる。この平滑コンデンサには
常に脈流出力が供給されて所定の端子間電圧を有してい
る。したがって、外部からのオフ信号により切替回路が
主出力制御部を非動作状態にして主出力が停止し（常駐
出力モード）、そのあと外部からのオン信号で切替回路
が主出力制御部を動作状態にして主出力が得られるよう
（主出力モード）に切り替える際には、平滑コンデンサ
が所定の端子間電圧を有していることで主出力の立ち上
がりを高速にできる。
タの入力側が接続された整流回路の脈流出力間には平滑
コンデンサが接続されており、ここから絶縁トランスな
どを介して主出力が得られる。この平滑コンデンサには
常に脈流出力が供給されて所定の端子間電圧を有してい
る。したがって、外部からのオフ信号により切替回路が
主出力制御部を非動作状態にして主出力が停止し（常駐
出力モード）、そのあと外部からのオン信号で切替回路
が主出力制御部を動作状態にして主出力が得られるよう
（主出力モード）に切り替える際には、平滑コンデンサ
が所定の端子間電圧を有していることで主出力の立ち上
がりを高速にできる。
【００２９】また外部からオフ信号が得られると、切替
回路は主出力制御部を非動作状態にすることで、ＲＣＣ
が動作した場合にはダミー抵抗に平滑コンデンサからの
残留電荷が放電されることがなくなる。この放電の役割
は常駐出力用のＤＣ−ＤＣコンバータが担う。したがっ
て、ＲＣＣが動作している場合にダミー抵抗で電力が消
費されることがなくなり、スイッチング電源全体として
効率を向上させることができる。
回路は主出力制御部を非動作状態にすることで、ＲＣＣ
が動作した場合にはダミー抵抗に平滑コンデンサからの
残留電荷が放電されることがなくなる。この放電の役割
は常駐出力用のＤＣ−ＤＣコンバータが担う。したがっ
て、ＲＣＣが動作している場合にダミー抵抗で電力が消
費されることがなくなり、スイッチング電源全体として
効率を向上させることができる。
【００３０】したがって、本発明のスイッチング電源に
あっては、平滑コンデンサの残留電荷の放電機能を失う
ことなく、常駐出力モードから主出力モードへの切り替
え時における主出力の立ち上がりを高速にでき、なおか
つ高効率化が図れる。
あっては、平滑コンデンサの残留電荷の放電機能を失う
ことなく、常駐出力モードから主出力モードへの切り替
え時における主出力の立ち上がりを高速にでき、なおか
つ高効率化が図れる。
【００３１】特に請求項２に記載の本発明によれば、外
部からオフ信号が得られると、切替回路はＤＣ−ＤＣコ
ンバータからの伝送路を遮断することで力率改善制御部
および主出力制御部はその駆動電源を失い、動作待機状
態も維持することなく完全に動作を停止する。このた
め、主出力が停止状態の場合に、ダミー抵抗による電力
消費がなくなることに加えて、力率改善制御部および主
出力制御部による電力消費もなくなる。したがってさら
に高効率化が図れる。
部からオフ信号が得られると、切替回路はＤＣ−ＤＣコ
ンバータからの伝送路を遮断することで力率改善制御部
および主出力制御部はその駆動電源を失い、動作待機状
態も維持することなく完全に動作を停止する。このた
め、主出力が停止状態の場合に、ダミー抵抗による電力
消費がなくなることに加えて、力率改善制御部および主
出力制御部による電力消費もなくなる。したがってさら
に高効率化が図れる。
【００３２】また請求項３に記載の本発明によれば、Ｒ
ＣＣの動作により切替回路のオンオフ動作に応じてダミ
ー抵抗用スイッチとしてのトランジスタはオンオフ動作
する。またＲＣＣの動作と、外部からのオンオフ信号に
応じたフォトカプラのオンオフ動作により、力率改善制
御部および主出力制御部の電力消費がない状態に全て切
り替えることができる。
ＣＣの動作により切替回路のオンオフ動作に応じてダミ
ー抵抗用スイッチとしてのトランジスタはオンオフ動作
する。またＲＣＣの動作と、外部からのオンオフ信号に
応じたフォトカプラのオンオフ動作により、力率改善制
御部および主出力制御部の電力消費がない状態に全て切
り替えることができる。
【図１】本発明の実施の形態によるスイッチング電源の
ブロック回路である。
ブロック回路である。
【図２】本発明の実施例によるスイッチング電源の回路
図である。
図である。
【図３】従来の常駐出力を有するスイッチング電源のブ
ロック回路図である。
ロック回路図である。
ＤＢ 整流回路 ＬＥＤ１，ＬＥ
Ｄ２ 発光ダイオード Ｃ１ 平滑コンデンサ ＰＴ１，ＰＴ２
受光トランジスタ Ｃ２〜Ｃ６ コンデンサ Ｔｒ１，Ｔｒ２
トランジスタ Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード Ｄ１，Ｄ２ ダ
イオード ＲD ダミー抵抗 Ｒ１〜１２ 抵
抗 Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子 Ｖｃｃ 駆動電
圧 Ｌ１ インダクタ Ｔ１，Ｔ２ 絶
縁トランス Ｌ２ チョークコイル ＲＬ コイル ＲＣＣ ＤＣ−ＤＣコンバータ ｒｌａ スイッ
チ ｒｌｂ ダミー抵抗ＲD 用スイッチ
Ｄ２ 発光ダイオード Ｃ１ 平滑コンデンサ ＰＴ１，ＰＴ２
受光トランジスタ Ｃ２〜Ｃ６ コンデンサ Ｔｒ１，Ｔｒ２
トランジスタ Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード Ｄ１，Ｄ２ ダ
イオード ＲD ダミー抵抗 Ｒ１〜１２ 抵
抗 Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子 Ｖｃｃ 駆動電
圧 Ｌ１ インダクタ Ｔ１，Ｔ２ 絶
縁トランス Ｌ２ チョークコイル ＲＬ コイル ＲＣＣ ＤＣ−ＤＣコンバータ ｒｌａ スイッ
チ ｒｌｂ ダミー抵抗ＲD 用スイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源を全波整流して脈流出力を得る
整流回路（ＤＢ）と、この脈流出力間に接続されて平滑
された直流出力を得る平滑コンデンサ（Ｃ１）と、この
平滑コンデンサ（Ｃ１）の端子間に接続されて当該コン
デンサ（Ｃ１）の残留電荷を放電するためのダミー抵抗
（ＲD ）と、該交流電源より充分に高い周波数でオン／
オフ駆動されるスイッチング素子（Ｑ１）と、該平滑コ
ンデンサ（Ｃ１）の該端子間にこのスイッチング素子
（Ｑ１）とともに一次巻線が直列に接続された絶縁トラ
ンス（Ｔ１）と、この絶縁トランス（Ｔ１）の２次巻線
の端子間に接続された整流平滑回路と、この整流平滑回
路から得られる直流の主出力を検出する電圧検出回路
と、この電圧検出回路の出力に応じて該スイッチング素
子（Ｑ１）の駆動パルス幅を制御して該主出力を所定の
安定な電圧値とする主出力制御部と、該整流回路（Ｄ
Ｂ）の該脈流出力を入力として直流出力を常時供給可能
な常駐出力用のＤＣ−ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）と、外
部からのオンオフ信号を受けて該主出力制御部を動作状
態あるいは非動作状態に切り替える切替回路（ＲＬ，ｒ
ｌａ）とを備えたスイッチング電源において、該ＤＣ−
ＤＣコンバータ（ＲＣＣ）の動作に応じて開閉するダミ
ー抵抗（ＲD ）用のスイッチ（Ｔｒ１）を該平滑コンデ
ンサ（Ｃ１）の該端子間に該ダミー抵抗（ＲD ）と直列
に接続し、該切替回路（ＲＬ，ｒｌａ）は、該外部から
該オン信号が得られると該主出力制御部を該動作状態に
する一方、該オフ信号が得られると該主出力制御部を該
非動作状態にすることを特徴とする常駐出力を有するス
イッチング電源。 - 【請求項２】 前記整流回路（ＤＢ）の前記脈流出力間
にインダクタ（Ｌ１）とともに直列接続された力率改善
用のスイッチング素子（Ｑ２）と、このスイッチング素
子（Ｑ２）を前記交流電源より充分に高い周波数でオン
／オフ駆動する力率改善制御部（ＰＦＣ制御部）とを備
え、この力率改善制御部（ＰＦＣ制御部）および前記主
出力制御部は前記ＤＣ−ＤＣコンバータから所定の伝送
路を通じて供給される駆動電源（Ｖｃｃ）により動作す
るとともに、前記切替回路を構成するフォトカプラ（Ｌ
ＥＤ２，ＰＴ２）が該伝送路を断続し、該外部から該オ
ン信号が得られると該フォトカプラはオンして該伝送路
を接続する一方、該外部から該オフ信号が得られると該
フォトカプラはオフして該伝送路を遮断するようにして
なることを特徴とする請求項１に記載の常駐出力を有す
るスイッチング電源。 - 【請求項３】 前記ダミー抵抗用スイッチは、前記ＤＣ
−ＤＣコンバータから前記伝送路を通じて得られる前記
駆動電源（Ｖｃｃ）の有無に応じてオンオフするトラン
ジスタ（Ｔｒ１）であって、該駆動電源（Ｖｃｃ）が得
られて該トランジスタ（Ｔｒ１）はオフする一方、該駆
動電源（Ｖｃｃ）が失われて該トランジスタ（Ｔｒ１）
はオンするようにしてなることを特徴とする請求項２に
記載の常駐出力を有するスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09185180A JP3122060B2 (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 常駐出力を有するスイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09185180A JP3122060B2 (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 常駐出力を有するスイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1132478A JPH1132478A (ja) | 1999-02-02 |
| JP3122060B2 true JP3122060B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16166249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09185180A Expired - Fee Related JP3122060B2 (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 常駐出力を有するスイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122060B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221128B2 (en) | 2002-05-30 | 2007-05-22 | Sanken Electric Co., Ltd. | Converter with start-up circuit |
| JP2007159200A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Mitsumi Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| JP5101996B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2012-12-19 | 株式会社リコー | スイッチング電源装置及びこれを搭載する画像形成装置 |
| JP6051571B2 (ja) * | 2012-04-13 | 2016-12-27 | セイコーエプソン株式会社 | 電源制御装置および電気システム |
| JP5488647B2 (ja) * | 2012-06-18 | 2014-05-14 | 株式会社リコー | スイッチング電源装置及びこれを搭載する画像形成装置 |
| JP6146892B2 (ja) * | 2012-11-16 | 2017-06-14 | コーセル株式会社 | フライバック方式のスイッチング電源装置 |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP09185180A patent/JP3122060B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1132478A (ja) | 1999-02-02 |
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