JP3231979B2 - トラッキング式のスイッチング電源装置 - Google Patents
トラッキング式のスイッチング電源装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直流入力をスイッチング
で交流にし、さらに直流に変換して別の直流電源を供給
するためのスイッチング電源装置に関する。とくに本発
明は複数個の電源出力をもつスイッチング電源装置にお
いて、たとえば任意の出力電圧に他の出力電圧を同期す
るように、言い換えると、トラッキングするようにした
ことを特徴とするトラッキング式のスイッチング電源装
置に関する。
で交流にし、さらに直流に変換して別の直流電源を供給
するためのスイッチング電源装置に関する。とくに本発
明は複数個の電源出力をもつスイッチング電源装置にお
いて、たとえば任意の出力電圧に他の出力電圧を同期す
るように、言い換えると、トラッキングするようにした
ことを特徴とするトラッキング式のスイッチング電源装
置に関する。
【０００２】 言い換えると本発明は、複数個の電源出
力をもつスイッチング電源装置において、ひとつの出力
電圧に応答して他の出力電圧を設定することを目的に開
発されたものである。すなわち本発明の目的は、従来の
スイッチング電源装置とトラッキング・レギュレータと
をひとつにまとめて、トラッキング機能をもつスイッチ
ング電源装置を提供することにある。さらに具体的には
本発明の目的は、入力電圧に制約がない直流安定化電源
装置を小形化かつ低コスト化することである。
力をもつスイッチング電源装置において、ひとつの出力
電圧に応答して他の出力電圧を設定することを目的に開
発されたものである。すなわち本発明の目的は、従来の
スイッチング電源装置とトラッキング・レギュレータと
をひとつにまとめて、トラッキング機能をもつスイッチ
ング電源装置を提供することにある。さらに具体的には
本発明の目的は、入力電圧に制約がない直流安定化電源
装置を小形化かつ低コスト化することである。
【０００３】
【従来の技術】従来、電子機器は高性能化、多機能化と
共に、小形化、軽量化が求められている。具体的には、
ファクシミリ、パソコンなどの事務機器、テレビ、ステ
レオなどのオーディオ・ビデオ機器などにおいて、電池
駆動形の携帯電子機器で代表されるように、省スペー
ス、高効率な直流安定化電源装置が求められている。
共に、小形化、軽量化が求められている。具体的には、
ファクシミリ、パソコンなどの事務機器、テレビ、ステ
レオなどのオーディオ・ビデオ機器などにおいて、電池
駆動形の携帯電子機器で代表されるように、省スペー
ス、高効率な直流安定化電源装置が求められている。
【０００４】直流安定化電源の方法としては、大きく分
けて、シリーズ・レギュレータ方式とスイッチング・レ
ギュレータ方式とがあることが知られている。なお、シ
リーズ・レギュレータ方式はドロッパ・レギュレータ方
式とも、リニア・レギュレータ方式とも云われている。
けて、シリーズ・レギュレータ方式とスイッチング・レ
ギュレータ方式とがあることが知られている。なお、シ
リーズ・レギュレータ方式はドロッパ・レギュレータ方
式とも、リニア・レギュレータ方式とも云われている。
【０００５】さらに、シリーズ・レギュレータ方式のひ
とつにトラッキング・レギュレータ方式があり、この方
式による直流安定化電源装置、すなわちトラッキング電
源装置は、その機能としてひとつの正の入力電圧、もし
くは正負各ひとつの入力電圧から、絶対値のほぼ等しい
正負二個の出力を得ると共に、出力電圧を可変できるも
のが知られている。
とつにトラッキング・レギュレータ方式があり、この方
式による直流安定化電源装置、すなわちトラッキング電
源装置は、その機能としてひとつの正の入力電圧、もし
くは正負各ひとつの入力電圧から、絶対値のほぼ等しい
正負二個の出力を得ると共に、出力電圧を可変できるも
のが知られている。
【０００６】言い換えると、上記のトラッキング電源装
置では正か負かのいずれかの出力電圧を可変にすると共
に、この可変電圧を基準電圧にすることにより他方の出
力電圧をこの基準電圧に追従させるような構成にしてい
る。なお、トラッキング電源装置専用の集積回路（以
下、ＩＣと略す）としてリニア・モノリシックＩＣがあ
り、一般的にはこのＩＣはトラッキング・レギュレータ
ＩＣと呼ばれている。
置では正か負かのいずれかの出力電圧を可変にすると共
に、この可変電圧を基準電圧にすることにより他方の出
力電圧をこの基準電圧に追従させるような構成にしてい
る。なお、トラッキング電源装置専用の集積回路（以
下、ＩＣと略す）としてリニア・モノリシックＩＣがあ
り、一般的にはこのＩＣはトラッキング・レギュレータ
ＩＣと呼ばれている。
【０００７】一方、従来のスイッチング電源装置の場
合、一方の出力電圧に他方の出力電圧を追従させるよう
な技術がなかった。言い換えると、他方の出力電圧を一
方の出力電圧にトラッキングさせるようなスイッチング
電源装置が見当らなかった。
合、一方の出力電圧に他方の出力電圧を追従させるよう
な技術がなかった。言い換えると、他方の出力電圧を一
方の出力電圧にトラッキングさせるようなスイッチング
電源装置が見当らなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述したトラッキング
・レギュレータＩＣにはつぎのような問題点があった。
まず第１に、入力電圧に制限があった。すなわち、トラ
ッキング・レギュレータ方式においては入力電圧の絶対
値が出力電圧の絶対値よりも高くなければならないた
め、多くの場合、この高い入力電圧を得るためにさらに
別のスイッチング電源装置を使用していた。この結果、
直流安定化電源装置としての形状が大きくなり、しかも
電力変換効率（以後、効率と称す）も悪くなるという欠
点があった。
・レギュレータＩＣにはつぎのような問題点があった。
まず第１に、入力電圧に制限があった。すなわち、トラ
ッキング・レギュレータ方式においては入力電圧の絶対
値が出力電圧の絶対値よりも高くなければならないた
め、多くの場合、この高い入力電圧を得るためにさらに
別のスイッチング電源装置を使用していた。この結果、
直流安定化電源装置としての形状が大きくなり、しかも
電力変換効率（以後、効率と称す）も悪くなるという欠
点があった。
【０００９】トラッキング・レギュレータ方式の場合、
つぎに出力電圧に制限があった。すなわち、二個の出力
電圧は絶対値がほぼ等しい電圧しか得ることができな
い。このため、たとえば、＋２０ボルト、−２５ボルト
などと、任意の電圧に設定することができないという欠
点があった。言い換えると、各出力とも電圧は絶対値が
等しい値に固定されて、出力電圧間の差異を変更できな
いという問題点があった。
つぎに出力電圧に制限があった。すなわち、二個の出力
電圧は絶対値がほぼ等しい電圧しか得ることができな
い。このため、たとえば、＋２０ボルト、−２５ボルト
などと、任意の電圧に設定することができないという欠
点があった。言い換えると、各出力とも電圧は絶対値が
等しい値に固定されて、出力電圧間の差異を変更できな
いという問題点があった。
【００１０】加えて、トラッキング・レギュレータ方式
においては、出力電力に制限があった。すなわち、一般
的には、最大で約１００ミリアンペアと、出力電力には
限界がある欠点があった。
においては、出力電力に制限があった。すなわち、一般
的には、最大で約１００ミリアンペアと、出力電力には
限界がある欠点があった。
【００１１】一方、従来のスイッチング電源装置にはつ
ぎのような欠点があった。すなわち、複数個の各出力電
圧を個々に調整しなければならないという問題点があっ
た。言い換えると、これまでのスイッチング電源装置の
場合、前述のトラッキング電源装置のように出力電圧を
可変にし、この可変電圧を基準電圧にして他方の出力電
圧をこの基準電圧に追従させるようにしても、トラッキ
ングをかける出力が変動あるいは可変した場合に、トラ
ッキングをかけられる出力を連動して、変動あるいは可
変させることができないという問題点があった。
ぎのような欠点があった。すなわち、複数個の各出力電
圧を個々に調整しなければならないという問題点があっ
た。言い換えると、これまでのスイッチング電源装置の
場合、前述のトラッキング電源装置のように出力電圧を
可変にし、この可変電圧を基準電圧にして他方の出力電
圧をこの基準電圧に追従させるようにしても、トラッキ
ングをかける出力が変動あるいは可変した場合に、トラ
ッキングをかけられる出力を連動して、変動あるいは可
変させることができないという問題点があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によるトラッキン
グ式のスイッチング電源装置は、直流入力をスイッチン
グで交流にし、さらに直流に変換して出力するマスタ電
源出力用の第１のスイッチング回路と、三角波などの波
形信号を発振する手段と、基準電圧と前記第１スイッチ
ング回路のマスタ出力電圧とを比較してその誤差を増幅
して信号出力する第１の誤差増幅手段と、この第１の誤
差増幅手段の信号出力と前記発振手段の信号出力とを組
み合わて前記第１スイッチング回路をオンオフ制御する
ための第１のコントローラと、前記直流入力をスイッチ
ングで交流にし、さらに直流に変換して出力するスレー
ブ電源出力用の第２のスイッチング回路と、この第２ス
イッチング回路のスレーブ出力電圧、前記第１スイッチ
ング回路のマスタ出力電圧、固定電圧を組み合わせてト
ラッキング電圧を検出する第１の結合手段と、この第１
の結合手段のトラッキング電圧と前記基準電圧とを比較
してその誤差を増幅して信号出力する第２の誤差増幅手
段と、この第２の誤差増幅手段の信号出力と前記発振手
段の信号出力とを組み合わせて前記第２のスイッチング
回路をオンオフ制御するための第２のコントローラと、
を備えていることを特徴としている。
グ式のスイッチング電源装置は、直流入力をスイッチン
グで交流にし、さらに直流に変換して出力するマスタ電
源出力用の第１のスイッチング回路と、三角波などの波
形信号を発振する手段と、基準電圧と前記第１スイッチ
ング回路のマスタ出力電圧とを比較してその誤差を増幅
して信号出力する第１の誤差増幅手段と、この第１の誤
差増幅手段の信号出力と前記発振手段の信号出力とを組
み合わて前記第１スイッチング回路をオンオフ制御する
ための第１のコントローラと、前記直流入力をスイッチ
ングで交流にし、さらに直流に変換して出力するスレー
ブ電源出力用の第２のスイッチング回路と、この第２ス
イッチング回路のスレーブ出力電圧、前記第１スイッチ
ング回路のマスタ出力電圧、固定電圧を組み合わせてト
ラッキング電圧を検出する第１の結合手段と、この第１
の結合手段のトラッキング電圧と前記基準電圧とを比較
してその誤差を増幅して信号出力する第２の誤差増幅手
段と、この第２の誤差増幅手段の信号出力と前記発振手
段の信号出力とを組み合わせて前記第２のスイッチング
回路をオンオフ制御するための第２のコントローラと、
を備えていることを特徴としている。
【００１３】言い換えると、本発明によるトラッキング
式のスイッチング電源装置は少なくとも直流入力をスイ
ッチングで交流にし、さらに直流に変換して出力する直
流電源出力用の第１のスイッチング回路と、三角波など
の波形信号を発振する手段と、基準電圧と前記第１スイ
ッチング回路の出力電圧とを比較してその誤差を増幅し
て信号出力する第１の誤差増幅手段と、この第１の誤差
増幅手段の信号出力と前記発振手段の信号出力とを組み
合わて前記第１スイッチング回路をオンオフ制御するた
めの第１のコントローラと、前記直流入力をスイッチン
グで交流にしさらに直流に変換して出力する直流電源出
力用の第２のスイッチング回路と、を備えるスイッチン
グ電源装置において、前記第２スイッチング回路の出力
電圧、前記第１スイッチング回路の出力電圧、固定電圧
を組み合わせてトラッキング電圧を検出する第１の結合
手段と、この第１の結合手段のトラッキング電圧と前記
基準電圧とを比較してその誤差を増幅して信号出力する
第２の誤差増幅手段と、この第２の誤差増幅手段の信号
出力と前記発振手段の信号出力とを組み合わせて前記第
２のスイッチング回路をオンオフ制御するための第２の
コントローラと、を備えていることを特徴としている。
式のスイッチング電源装置は少なくとも直流入力をスイ
ッチングで交流にし、さらに直流に変換して出力する直
流電源出力用の第１のスイッチング回路と、三角波など
の波形信号を発振する手段と、基準電圧と前記第１スイ
ッチング回路の出力電圧とを比較してその誤差を増幅し
て信号出力する第１の誤差増幅手段と、この第１の誤差
増幅手段の信号出力と前記発振手段の信号出力とを組み
合わて前記第１スイッチング回路をオンオフ制御するた
めの第１のコントローラと、前記直流入力をスイッチン
グで交流にしさらに直流に変換して出力する直流電源出
力用の第２のスイッチング回路と、を備えるスイッチン
グ電源装置において、前記第２スイッチング回路の出力
電圧、前記第１スイッチング回路の出力電圧、固定電圧
を組み合わせてトラッキング電圧を検出する第１の結合
手段と、この第１の結合手段のトラッキング電圧と前記
基準電圧とを比較してその誤差を増幅して信号出力する
第２の誤差増幅手段と、この第２の誤差増幅手段の信号
出力と前記発振手段の信号出力とを組み合わせて前記第
２のスイッチング回路をオンオフ制御するための第２の
コントローラと、を備えていることを特徴としている。
【００１４】
【作用】したがって本発明によると、第１の直流電源出
力であるマスタ電源出力が、第２の直流電源出力である
スレーブ電源出力の設定条件となっているため、スレー
ブ電源出力をマスタ電源出力に同期、すなわち、トラッ
キングさせることができることになる。
力であるマスタ電源出力が、第２の直流電源出力である
スレーブ電源出力の設定条件となっているため、スレー
ブ電源出力をマスタ電源出力に同期、すなわち、トラッ
キングさせることができることになる。
【００１５】さらに具体的に詳しくのべると、本発明の
スイッチング電源装置はまず第１に、入力電圧の制限が
なくなることである。すなわち、本発明は出力の電源電
圧についてスイッチング電源装置にトラッキング同期さ
せる機能をもたせることにより、従来では、（スイッチ
ング電源装置）＋（トラッキング・レギュレータＩＣ）
で構成されていたものを、（トラッキング式のスイッチ
ング電源装置）のみとすることができ、結果として省ス
ペース、低コスト化および入力電圧の制約をなくすこと
ができた。
スイッチング電源装置はまず第１に、入力電圧の制限が
なくなることである。すなわち、本発明は出力の電源電
圧についてスイッチング電源装置にトラッキング同期さ
せる機能をもたせることにより、従来では、（スイッチ
ング電源装置）＋（トラッキング・レギュレータＩＣ）
で構成されていたものを、（トラッキング式のスイッチ
ング電源装置）のみとすることができ、結果として省ス
ペース、低コスト化および入力電圧の制約をなくすこと
ができた。
【００１６】第２に、本発明のスイッチング電源装置は
出力の電源電圧に制限がなくなる。すなわち、出力電源
電圧の検出を抵抗手段により行なっているため、これら
抵抗値を調整することによって、マスタ、スレーブとも
に任意の電圧に設定することができた。
出力の電源電圧に制限がなくなる。すなわち、出力電源
電圧の検出を抵抗手段により行なっているため、これら
抵抗値を調整することによって、マスタ、スレーブとも
に任意の電圧に設定することができた。
【００１７】第３に、本発明は出力の電源電力を制限し
ないことになる。すなわち、トラッキング・レギュレー
タＩＣはリニア・モノリシックＩＣであるため、その構
造上、出力の電源電力が制限されているが、スイッチン
グ電源装置をトラッキングタイプとすることにより出力
電力の制限がなくなった。
ないことになる。すなわち、トラッキング・レギュレー
タＩＣはリニア・モノリシックＩＣであるため、その構
造上、出力の電源電力が制限されているが、スイッチン
グ電源装置をトラッキングタイプとすることにより出力
電力の制限がなくなった。
【００１８】第４に、本発明は出力の電源電圧を調整で
きることになる。すなわち、スイッチング電源装置を用
いる場合には、各出力電圧を個々に調整しなければなら
なかったが、本発明の場合、マスタ電源電圧を調整する
ことによりトラッキング効果によってスレーブ電源電圧
も同時に調整できることになった。したがって、スレー
ブ電源電圧の調整工程を大幅に低減できることになっ
た。
きることになる。すなわち、スイッチング電源装置を用
いる場合には、各出力電圧を個々に調整しなければなら
なかったが、本発明の場合、マスタ電源電圧を調整する
ことによりトラッキング効果によってスレーブ電源電圧
も同時に調整できることになった。したがって、スレー
ブ電源電圧の調整工程を大幅に低減できることになっ
た。
【００１９】第５に、本発明においてはマスタ電源電圧
が変動する場合、マスタ電源電圧により、スレーブ電源
電圧が設定されるため、マスタ電圧が変動してもこれに
応じてスレーブ電圧もトラッキング同期した出力電圧と
することができた。
が変動する場合、マスタ電源電圧により、スレーブ電源
電圧が設定されるため、マスタ電圧が変動してもこれに
応じてスレーブ電圧もトラッキング同期した出力電圧と
することができた。
【００２０】
【実施例】以下に本発明を、その実施例について、添付
の図面を参照して説明する。
の図面を参照して説明する。
【００２１】図１は、本発明によるトラッキング式スイ
ッチング電源装置の一実施例を示すブロック回路図であ
り、図２は、図１の実施例の要部を概略的に示す電気回
路図である。なお、図３は、同上実施例によるトラッキ
ング出力特性を示すグラフ図である。
ッチング電源装置の一実施例を示すブロック回路図であ
り、図２は、図１の実施例の要部を概略的に示す電気回
路図である。なお、図３は、同上実施例によるトラッキ
ング出力特性を示すグラフ図である。
【００２２】まず、図１を概略的に説明すると、図１の
左上に示される１１は、直流入力用の端子で、この端子
１１に接続されているのが、図１の上に示されるマスタ
電源出力用の第１のスイッチング回路１２で、このスイ
ッチング回路１２は、直流入力をスイッチングで交流に
し、さらに直流に変換して電源用に出力する。なお、図
１の右上に示される１３はマスタ電源出力用の端子で、
第１のスイッチング回路１２の直流出力に接続される。
左上に示される１１は、直流入力用の端子で、この端子
１１に接続されているのが、図１の上に示されるマスタ
電源出力用の第１のスイッチング回路１２で、このスイ
ッチング回路１２は、直流入力をスイッチングで交流に
し、さらに直流に変換して電源用に出力する。なお、図
１の右上に示される１３はマスタ電源出力用の端子で、
第１のスイッチング回路１２の直流出力に接続される。
【００２３】図１の中央に示される１４は発振手段で、
たとえば、三角波などの波形信号を発振出力する。
たとえば、三角波などの波形信号を発振出力する。
【００２４】１５は直流の基準電圧を入力するための端
子、１６は第１の誤差増幅手段で、第１のスイッチング
回路１２のマスタ電源出力の電圧と端子１５の基準電圧
とを比較し、その誤差を増幅して直流信号を出力する。
子、１６は第１の誤差増幅手段で、第１のスイッチング
回路１２のマスタ電源出力の電圧と端子１５の基準電圧
とを比較し、その誤差を増幅して直流信号を出力する。
【００２５】１７は第１のＰＷＭ（Pulse Width Modula
tion：パルス幅変調）制御式のコントローラで、発振手
段１４の信号出力と第１の誤差増幅手段１６の信号出力
との組み合わせによってパルス出力し、第１のスイッチ
ング回路１２をオンオフ制御する。
tion：パルス幅変調）制御式のコントローラで、発振手
段１４の信号出力と第１の誤差増幅手段１６の信号出力
との組み合わせによってパルス出力し、第１のスイッチ
ング回路１２をオンオフ制御する。
【００２６】なお、１８はデッド・タイム・コントロー
ラで直流のデッド・タイム信号を第１のＰＷＭ制御式の
コントローラ１７に出力して、第１のスイッチング回路
１２におけるオン時間の最大値を制限するためのもので
ある。言い換えると、デッド・タイム・コントローラ１
８は端子１１の入力電圧が低下するなどして第１のスイ
ッチング回路１２がオン状態を続けないようにするため
の手段である。
ラで直流のデッド・タイム信号を第１のＰＷＭ制御式の
コントローラ１７に出力して、第１のスイッチング回路
１２におけるオン時間の最大値を制限するためのもので
ある。言い換えると、デッド・タイム・コントローラ１
８は端子１１の入力電圧が低下するなどして第１のスイ
ッチング回路１２がオン状態を続けないようにするため
の手段である。
【００２７】同様に、直流入力用の端子１１に接続され
るのが図１の下に示されるスレーブ電源出力用の第２の
スイッチング回路１９で、このスイッチング回路１９は
上述と同様に、直流入力をスイッチングで交流にし、さ
らに直流に変換して電源用に出力する。なお、図１の右
下に示される２０は、スレーブ電源出力用の端子で第２
のスイッチング回路１９の直流出力に接続される。
るのが図１の下に示されるスレーブ電源出力用の第２の
スイッチング回路１９で、このスイッチング回路１９は
上述と同様に、直流入力をスイッチングで交流にし、さ
らに直流に変換して電源用に出力する。なお、図１の右
下に示される２０は、スレーブ電源出力用の端子で第２
のスイッチング回路１９の直流出力に接続される。
【００２８】また、後記するが、端子１３のＶ1 はマス
タ電源出力の電圧で、トラッキングをかけることになる
第１の直流出力電圧とも云える。端子２０のＶ2 は、ス
レーブ電源出力の電圧で、トラッキングがかけられるこ
とになる第２の直流出力電圧とも云える。
タ電源出力の電圧で、トラッキングをかけることになる
第１の直流出力電圧とも云える。端子２０のＶ2 は、ス
レーブ電源出力の電圧で、トラッキングがかけられるこ
とになる第２の直流出力電圧とも云える。
【００２９】図１のほぼ中央に示される２１は、第２の
誤差増幅手段であって、端子１５の基準電圧信号を入力
すると共に、結合点Ｅからのトラッキング電圧ＶE 信号
を入力し、これらを比較してその誤差を増幅し、直流信
号を出力する。
誤差増幅手段であって、端子１５の基準電圧信号を入力
すると共に、結合点Ｅからのトラッキング電圧ＶE 信号
を入力し、これらを比較してその誤差を増幅し、直流信
号を出力する。
【００３０】結合点Ｅは、第１の抵抗手段Ｒ1 を介して
第１のスイッチング回路１２の直流出力電圧Ｖ1 を結合
すると共に、第２の抵抗手段Ｒ2 を介して第２のスイッ
チング回路１９の直流出力電圧Ｖ2 を結合し、さらに端
子２２ならびに第３の抵抗手段Ｒ3 を介して或る任意の
固定電圧ＶC を結合して、トラッキング電圧ＶE を検出
する。
第１のスイッチング回路１２の直流出力電圧Ｖ1 を結合
すると共に、第２の抵抗手段Ｒ2 を介して第２のスイッ
チング回路１９の直流出力電圧Ｖ2 を結合し、さらに端
子２２ならびに第３の抵抗手段Ｒ3 を介して或る任意の
固定電圧ＶC を結合して、トラッキング電圧ＶE を検出
する。
【００３１】言い換えると、結合点Ｅは第２のスイッチ
ング回路のスレーブ出力電圧Ｖ2 、第１のスイッチング
回路のマスタ出力電圧Ｖ1 、任意の固定電圧ＶC を組み
合わせてトラッキング電圧ＶE を検出する結合手段とい
える。
ング回路のスレーブ出力電圧Ｖ2 、第１のスイッチング
回路のマスタ出力電圧Ｖ1 、任意の固定電圧ＶC を組み
合わせてトラッキング電圧ＶE を検出する結合手段とい
える。
【００３２】同様に、２３は第２のＰＷＭ制御式のコン
トローラで、発振手段１４の信号出力と第２の誤差増幅
手段２１の信号出力との組み合わせによってパルス出力
し、第２のスイッチング回路１９をオンオフ制御する。
トローラで、発振手段１４の信号出力と第２の誤差増幅
手段２１の信号出力との組み合わせによってパルス出力
し、第２のスイッチング回路１９をオンオフ制御する。
【００３３】なお、同様に、デッド・タイム・コントロ
ーラ１８は、直流のデッド・タイム信号を第２のＰＷＭ
制御式のコントローラ２３に出力して、第２のスイッチ
ング回路１９におけるオン時間の最大値を制限する。
ーラ１８は、直流のデッド・タイム信号を第２のＰＷＭ
制御式のコントローラ２３に出力して、第２のスイッチ
ング回路１９におけるオン時間の最大値を制限する。
【００３４】上述の様になる本考案では、図１から明ら
かなように、第１のスイッチング回路１２の直流出力電
圧Ｖ1 の変動あるいは可変に応じて、第２のスイッチン
グ回路１９の直流出力電圧Ｖ2 が連動して変動あるいは
可変されることになる。言い換えると、第２の直流出力
電圧Ｖ2 は、第１の直流出力電圧Ｖ1 をトラッキングす
ることになる。
かなように、第１のスイッチング回路１２の直流出力電
圧Ｖ1 の変動あるいは可変に応じて、第２のスイッチン
グ回路１９の直流出力電圧Ｖ2 が連動して変動あるいは
可変されることになる。言い換えると、第２の直流出力
電圧Ｖ2 は、第１の直流出力電圧Ｖ1 をトラッキングす
ることになる。
【００３５】したがって、前にも述べたが、トラッキン
グをかけることになる第１の直流出力電圧Ｖ1 をマスタ
出力電圧Ｖ1 と称し、トラッキングがかけられることに
なる第２の直流出力電圧Ｖ2 をスレーブ出力電圧Ｖ2 と
称することができる。
グをかけることになる第１の直流出力電圧Ｖ1 をマスタ
出力電圧Ｖ1 と称し、トラッキングがかけられることに
なる第２の直流出力電圧Ｖ2 をスレーブ出力電圧Ｖ2 と
称することができる。
【００３６】なお、本実施例において、図１の様に結線
した場合、すなわち、第２の誤差増幅手段２１、基準電
圧の端子１５、マスタ出力電圧Ｖ1 の端子１３、スレー
ブ出力電圧Ｖ2 の端子２０、任意の固定電圧ＶC の端子
２２、三個の抵抗手段Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を用いて結線し
た場合、これらは電圧検出回路３１を構成することにも
なる。
した場合、すなわち、第２の誤差増幅手段２１、基準電
圧の端子１５、マスタ出力電圧Ｖ1 の端子１３、スレー
ブ出力電圧Ｖ2 の端子２０、任意の固定電圧ＶC の端子
２２、三個の抵抗手段Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を用いて結線し
た場合、これらは電圧検出回路３１を構成することにも
なる。
【００３７】図１の実施例であるトラッキングタイプの
スイッチング電源装置における電圧検出回路３１が、図
２に概略的にしめされる。なお、先にも述べたが、トラ
ッキング電圧ＶE は第１の抵抗手段Ｒ1 を介在したマス
タ出力電圧Ｖ1 と、第２の抵抗手段Ｒ2 を介在したスレ
ーブ出力電圧Ｖ2 と、第３の抵抗手段Ｒ3 を介在した任
意の固定電圧ＶC とで合成される。したがって、図２は
次式で表される。 （Ｖ1 −ＶE ）／Ｒ1 ＝（ＶE −Ｖ2 ）／Ｒ2 ＋（ＶE −ＶC ）／Ｒ3 ・・・・ （ １）
スイッチング電源装置における電圧検出回路３１が、図
２に概略的にしめされる。なお、先にも述べたが、トラ
ッキング電圧ＶE は第１の抵抗手段Ｒ1 を介在したマス
タ出力電圧Ｖ1 と、第２の抵抗手段Ｒ2 を介在したスレ
ーブ出力電圧Ｖ2 と、第３の抵抗手段Ｒ3 を介在した任
意の固定電圧ＶC とで合成される。したがって、図２は
次式で表される。 （Ｖ1 −ＶE ）／Ｒ1 ＝（ＶE −Ｖ2 ）／Ｒ2 ＋（ＶE −ＶC ）／Ｒ3 ・・・・ （ １）
【００３８】
【実施例１】この（１）式において、Ｖ1 ＝−Ｖ2 なら
ば、トラッキング・レギュレータＩＣと同じ機能とな
る。すなわち、ＶC ＝２．５ボルト、ＶE ＝１．２５ボ
ルト、Ｒ1 ＝Ｒ2 とすると、（１）式は、 ２ＶE ／Ｒ1 ＝（ＶC −ＶE ）／Ｒ3 ・・・・ （２） となり、したがって、Ｒ1 ：Ｒ2 ：Ｒ3 ＝２：２：１と
なる。
ば、トラッキング・レギュレータＩＣと同じ機能とな
る。すなわち、ＶC ＝２．５ボルト、ＶE ＝１．２５ボ
ルト、Ｒ1 ＝Ｒ2 とすると、（１）式は、 ２ＶE ／Ｒ1 ＝（ＶC −ＶE ）／Ｒ3 ・・・・ （２） となり、したがって、Ｒ1 ：Ｒ2 ：Ｒ3 ＝２：２：１と
なる。
【００３９】このようにＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を設定すれ
ば、Ｖ1 が変動しても、図３に示されるように、Ｖ1 ＝
−Ｖ2 となる。
ば、Ｖ1 が変動しても、図３に示されるように、Ｖ1 ＝
−Ｖ2 となる。
【００４０】
【実施例２】 前記（１）式において、Ｖ1 ＝−Ｖ2 ＋
１０ならば、ＶC ＝２．５ボルト、ＶE ＝１．２５ボル
ト、Ｒ1 ＝Ｒ2 とすると、（１）式は、 （１０−２ＶE ）／Ｒ1 ＝ＶE ／Ｒ3 ・・・・ （３） となり、したがって、Ｒ1 ：Ｒ2 ：Ｒ3 ＝６：６：１と
なる。このようにＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を設定すれば図３に
示される様に、Ｖ1 が変動しても、Ｖ1 ＝−Ｖ2＋１０
となる。
１０ならば、ＶC ＝２．５ボルト、ＶE ＝１．２５ボル
ト、Ｒ1 ＝Ｒ2 とすると、（１）式は、 （１０−２ＶE ）／Ｒ1 ＝ＶE ／Ｒ3 ・・・・ （３） となり、したがって、Ｒ1 ：Ｒ2 ：Ｒ3 ＝６：６：１と
なる。このようにＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を設定すれば図３に
示される様に、Ｖ1 が変動しても、Ｖ1 ＝−Ｖ2＋１０
となる。
【００４１】以上のように、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を任意に
設定することによりスレーブ出力電圧Ｖ2 を設定するこ
とができる。言い換えると、任意の一個の出力電圧に応
じて他の出力電圧を設定できることになる。すなわち、
他の出力電圧が任意の一個の出力電圧をトラッキングす
ることになる。
設定することによりスレーブ出力電圧Ｖ2 を設定するこ
とができる。言い換えると、任意の一個の出力電圧に応
じて他の出力電圧を設定できることになる。すなわち、
他の出力電圧が任意の一個の出力電圧をトラッキングす
ることになる。
【００４２】なお、これまでは図面にもとづいて本発明
の実施例を説明したが、さらに前記直流入力をスイッチ
ングで交流にし、さらに直流に変換して出力するスレー
ブ電源出力用の第３のスイッチング回路（図示省略）を
図１に接続するようにし、さらにこの第３スイッチング
回路のスレーブ出力電圧、前記第１スイッチング回路１
２のマスタ出力電圧Ｖ1 、固定電圧ＶC を組み合わせ
て、トラッキング電圧を検出する第２の結合手段（図示
略）を接続すると共に、この第２の結合手段のトラッキ
ング電圧と前記基準電圧とを比較してその誤差を増幅し
て信号出力する第３の誤差増幅手段（図示略）を接続
し、この第３の誤差増幅手段の信号出力と前記発振手段
の信号出力とを組み合わせて前記第３のスイッチング回
路をオンオフ制御するための第３のコントローラ（図示
略）を接続しても良いことは勿論である。
の実施例を説明したが、さらに前記直流入力をスイッチ
ングで交流にし、さらに直流に変換して出力するスレー
ブ電源出力用の第３のスイッチング回路（図示省略）を
図１に接続するようにし、さらにこの第３スイッチング
回路のスレーブ出力電圧、前記第１スイッチング回路１
２のマスタ出力電圧Ｖ1 、固定電圧ＶC を組み合わせ
て、トラッキング電圧を検出する第２の結合手段（図示
略）を接続すると共に、この第２の結合手段のトラッキ
ング電圧と前記基準電圧とを比較してその誤差を増幅し
て信号出力する第３の誤差増幅手段（図示略）を接続
し、この第３の誤差増幅手段の信号出力と前記発振手段
の信号出力とを組み合わせて前記第３のスイッチング回
路をオンオフ制御するための第３のコントローラ（図示
略）を接続しても良いことは勿論である。
【００４３】したがって、図示省略したが、さらに第４
以上の前記スイッチング回路を接続し、第３以上の前記
結合手段を接続すると共に第４以上の前記誤差増幅手段
を接続し、第４以上の前記コントローラを接続しても良
いことは勿論である。
以上の前記スイッチング回路を接続し、第３以上の前記
結合手段を接続すると共に第４以上の前記誤差増幅手段
を接続し、第４以上の前記コントローラを接続しても良
いことは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】以上のようになる本発明は、マスタ電源
電圧が変動する場合、マスタ電源電圧によってスレーブ
電源電圧が設定されているため、マスタ電源電圧が変動
しても、これに応じてスレーブ電源電圧もトラッキング
同期した出力電圧とすることができるため、言い換える
と、スイッチング電源装置がトラッキングの機能をもつ
ため、従来、スイッチング電源装置とトラッキング・レ
ギュレータＩＣとで構成されていたものをトラッキング
式のスイッチング電源装置のみとすることができるとい
う大きな効果が得られ、省スペース化、低コスト化およ
び入力電圧の制約のない直流安定化電源装置が得られる
という利点がある。
電圧が変動する場合、マスタ電源電圧によってスレーブ
電源電圧が設定されているため、マスタ電源電圧が変動
しても、これに応じてスレーブ電源電圧もトラッキング
同期した出力電圧とすることができるため、言い換える
と、スイッチング電源装置がトラッキングの機能をもつ
ため、従来、スイッチング電源装置とトラッキング・レ
ギュレータＩＣとで構成されていたものをトラッキング
式のスイッチング電源装置のみとすることができるとい
う大きな効果が得られ、省スペース化、低コスト化およ
び入力電圧の制約のない直流安定化電源装置が得られる
という利点がある。
【００４５】さらには、本発明によると出力電源電圧の
検出を抵抗手段により行なっているため、これら抵抗値
を調整することによってマスタ、スレーブともに任意の
電源電圧に設定することができ、加えてスイッチング電
源装置をトラッキングタイプとするため、出力電力の制
限がなくなり、さらにマスタ電源電圧を調整することに
より、トラッキング効果によってスレーブ電源電圧も同
時に調整できることになり、スレーブ電圧の調整工程を
低減できるという利点がある。
検出を抵抗手段により行なっているため、これら抵抗値
を調整することによってマスタ、スレーブともに任意の
電源電圧に設定することができ、加えてスイッチング電
源装置をトラッキングタイプとするため、出力電力の制
限がなくなり、さらにマスタ電源電圧を調整することに
より、トラッキング効果によってスレーブ電源電圧も同
時に調整できることになり、スレーブ電圧の調整工程を
低減できるという利点がある。
【図１】本発明によるトラッキング式スイッチング電源
装置の一実施例を示すブロック回路図である。
装置の一実施例を示すブロック回路図である。
【図２】図１の実施例の要部を概略的に示す電気回路図
である。
である。
【図３】同上実施例によるトラッキング出力特性を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
１１ 直流入力用の端子 １２ マスタ電源出力用の第１のスイッチング回路 １３ マスタ電源出力用の端子 １４ 発振手段 １５ 基準電圧信号の入力端子 １６ 第１の誤差増幅手段 １７ 第１のＰＷＭ制御式のコントローラ １８ デッド・タイム・コントローラ １９ スレーブ電源出力用の第２のスイッチング回路 ２０ スレーブ電源出力用の端子 ２１ 第２の誤差増幅手段 ２３ 第２のＰＷＭ制御式のコントローラ Ｅ 結合点 Ｒ1 第１の抵抗手段 Ｒ2 第２の抵抗手段 Ｒ3 第３の抵抗手段 Ｖ1 マスタ電源出力の電圧、第１の直流電源出力の
電圧 Ｖ2 スレーブ電源出力の電圧、第２の直流電源出力
の電圧 ＶC 任意の固定電圧 ＶE トラッキング電圧 ３１ トラッキング検出回路
電圧 Ｖ2 スレーブ電源出力の電圧、第２の直流電源出力
の電圧 ＶC 任意の固定電圧 ＶE トラッキング電圧 ３１ トラッキング検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 3/00
Claims (6)
- 【請求項１】 直流入力を、スイッチングで交流にし、
さらに直流に変換して出力するマスタ電源出力用の第１
のスイッチング回路と、 三角波などの波形信号を発振する手段と、 基準電圧と前記第１のスイッチング回路のマスタ出力電
圧とを比較して、その誤差を増幅して信号出力する第１
の誤差増幅手段と、 この第１の誤差増幅手段の信号出力と前記発振手段の信
号出力とを組み合わて、前記第１のスイッチング回路を
オンオフ制御するための第１のコントローラと、 前記
直流入力を、スイッチングで交流にし、さらに直流に変
換して出力するスレーブ電源出力用の第２のスイッチン
グ回路と、 この第２のスイッチング回路のスレーブ出力電圧、前記
第１のスイッチング回路のマスタ出力電圧、及び任意の
固定電圧を組み合わせて、トラッキング電圧を検出する
第１の結合手段と、 この第１の結合手段のトラッキング電圧と前記基準電圧
とを比較して、その誤差を増幅して信号出力する第２の
誤差増幅手段と、 この第２の誤差増幅手段の信号出力と前記発振手段の信
号出力とを組み合わせて、前記第２のスイッチング回路
をオンオフ制御するための第２のコントローラと、 を備えていることを特徴としたトラッキング式のスイッ
チング電源装置。 - 【請求項２】 前記トラッキング電圧を検出する第１の
結合手段が、第１の抵抗手段を介して前記第１のスイッ
チング回路のマスタ出力電圧を結合すると共に、第２の
抵抗手段を介して前記第２のスイッチング回路のスレー
ブ出力電圧を結合し、さらに第３の抵抗手段を介して前
記固定電圧を結合したことを特徴とする前記請求項１に
記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項３】 前記直流入力を、スイッチングで交流に
し、さらに直流に変換して出力するスレーブ電源出力用
の第３のスイッチング回路と、この第３のスイッチング
回路のスレーブ出力電圧、前記第１のスイッチング回路
のマスタ出力電圧、固定電圧を組み合わせて、トラッキ
ング電圧を検出する第２の結合手段と、この第２の結合
手段のトラッキング電圧と前記基準電圧とを比較して、
その誤差を増幅して信号出力する第３の誤差増幅手段
と、この第３の誤差増幅手段の信号出力と前記発振手段
の信号出力とを組み合わせて、前記第３のスイッチング
回路をオンオフ制御するための第３のコントローラと、
を備えていることを特徴とした前記請求項１に記載のス
イッチング電源装置。 - 【請求項４】 前記トラッキング電圧を検出する第２の
結合手段が、第４の抵抗手段を介して前記第１のスイッ
チング回路のマスタ出力電圧を結合すると共に、第５の
抵抗手段を介して前記第３のスイッチング回路のスレー
ブ出力電圧を結合し、さらに第６の抵抗手段を介して固
定電圧を結合したことを特徴とする前記請求項３に記載
のスイッチング電源装置。 - 【請求項５】 第４以上の前記スイッチング回路と、第
３以上の前記結合手段と、第４以上の前記誤差増幅手段
と、第４以上の前記コントローラと、を備えていること
を特徴とした前記請求項３に記載のスイッチング電源装
置。 - 【請求項６】 前記トラッキング電圧を検出する第３以
上の前記結合手段がそれぞれ、抵抗手段を介して前記第
１のスイッチング回路のマスタ出力電圧を結合すると共
に、別の抵抗手段を介して前記第４以上のスイッチング
回路のスレーブ出力電圧を結合し、さらに別の抵抗手段
を介して固定電圧を結合したことを特徴とする前記請求
項５に記載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23614295A JP3231979B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | トラッキング式のスイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23614295A JP3231979B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | トラッキング式のスイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965646A JPH0965646A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3231979B2 true JP3231979B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=16996389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23614295A Expired - Fee Related JP3231979B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | トラッキング式のスイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3231979B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5169415B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2013-03-27 | 株式会社リコー | 電源装置および電源装置の出力電圧変更方法 |
| JP5759710B2 (ja) | 2010-12-08 | 2015-08-05 | 東芝テック株式会社 | 静電容量性アクチュエータの駆動装置 |
| JP2019106679A (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-27 | オンキヨー株式会社 | 増幅装置 |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP23614295A patent/JP3231979B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0965646A (ja) | 1997-03-07 |
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