JP3428142B2 - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP3428142B2
JP3428142B2 JP11240594A JP11240594A JP3428142B2 JP 3428142 B2 JP3428142 B2 JP 3428142B2 JP 11240594 A JP11240594 A JP 11240594A JP 11240594 A JP11240594 A JP 11240594A JP 3428142 B2 JP3428142 B2 JP 3428142B2
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,電源装置に関する。パ
ーソナルコンピュータ等の小型電子機器で使用される直
流電源は低電圧電源である。そのため,電源装置内部で
の電圧低下をできるだけ小さくする必要がある。
【0002】本発明は,簡単な構成で降下電圧を小さく
することのできる電源装置を提供する。
【0003】
【従来の技術】図5は従来の電源装置を示す。図5 (a)
は電源回路である。
【0004】図5 (a)において,100は電源装置であ
る。110は電池である。
【0005】111は昇圧型DC−DCコンバータであ
る。Trはスイッチング用トランジスタである。Lは昇
圧コイルであって,Trがオンのとき蓄積したエネルギ
ーを,TrがオフのときにスイッチングダイオードD1
を介して出力するものである。
【0006】D1はスイッチングダイオードであって,
昇圧コイルLで発生する電圧を出力側に通過させ,Tr
がオンのときに出力側から電流が逆流するのを防止する
ものである。スイッチングダイオードD1は順方向降下
電圧Vfが小さく,オン−オフのスイッチング速度の速
いショットキーバリヤーダイオード等である。
【0007】図5 (b)は図5 (a)の電源回路を電源装置
としたものである。図5において,図5 (a)と同じ番
号,名称のものは同一のものを表す。112は基板であ
る。
【0008】113,114は出力線である。図5 (a)
において,昇圧型DC−DCコンバータ111より出力
される直流電圧はスイッチング用トランジスタTrでス
イッチングされ,スイッチング電流により昇圧コイルL
で電圧が昇圧され,スイッチングダイオードD1より昇
圧された直流電圧が出力される。また,スイッチングダ
イオードD1はTrがオンの時に出力側からTr側に流
れる逆流電流を阻止するものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このような電源装置を
小型電子機器で使用する場合には,出力電圧は低いの
で,スイッチングタイオードD1の順方向降下電圧Vf
はできるだけ小さくする必要がある。
【0010】そのため,従来のスイッチングダイオード
は順方向降下電圧Vfをできるだけ小さくするため高価
なショットキーバリヤーダイオード等を使用していた
が,それでも,0.3V〜1V程度はあり,無視できな
いものである。そして,従来の電源装置では,スイッチ
ングダイオードの温度特性については,ほとんど考慮さ
れてなく,通常使用される温度環境において使用できる
程度のものであれば良いとされていた。
【0011】本発明は,簡単な構成で順方向降下電圧V
fを低くすることのできる電源装置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】スイッチングダイオード
の温度と順方向降下電圧Vfの関係が、温度が高い程順
方向降下電圧Vfが小さくなる。本発明は,このことを
利用して,スイッチングダイオードを電源装置の発熱部
品と一体化するかもしくは近傍に配置することにより,
動作中のスイッチングダイオードの温度を高くし,順方
向降下電圧Vfを小さくするようにした。
【0013】図1 (a)は本発明の基本構成を示す。図1
(a)は装置構成を示す。1は電源装置である。
【0014】2は発熱部品である。2’はその他の部品
である。3はダイオードであって,順方向降下電圧Vf
の小さいスイッチングダイオード等のダイオードであ
る。
【0015】4は基板である。5,6は出力線である。
図1 (a)の構成において,ダイオード3は発熱部品2と
一体化もしくはその近傍に配置される。
【0016】図1 (b)は図1 (a)のダイオード3の温度
特性を示す。横軸は電圧,縦軸は電流である。(Vf,
Vf’)は順方向降下電圧である。T0 ,T1 (T0
1 )はダイオードの温度である。
【0017】図示のように,温度(T0 ,T1 )が高い
ほうが順方向降下電圧Vfは小さい。
【0018】
【作用】図1の構成において,ダイオード3は発熱部品
2と一体化されるか,もしくは近傍に配置される。そし
て,ダイオード3の温度(T0 、T1 )の順方向降下電
圧(Vf,Vf’)はダイオード3の温度が高い程順方
向降下電圧Vfは小さい。
【0019】図1 (a)の装置構成において,電源装置1
を使用中は発熱部品2が発熱する。そのため,ダイオー
ド3の温度も高くなり,順方向降下電圧Vfは小さくな
る。従って,本発明によれば,簡単な構成で順方向降下
電圧Vfを小さくすることが可能になる。そのため,電
源回路の効率が良くなり,電池を長寿命化することがで
きる。
【0020】
【実施例】図2は本発明の実施例1を示す。図2 (a)は
電源回路であり, (b)は電源装置の構成である。
【0021】40は電源装置である。41は電池であ
る。42は昇圧型DC−DCコンバータである。
【0022】43はその他の部品であって分圧抵抗平滑
用コンデンサ等である。Lはチョークコイルである。T
rはスイッチング用トランジスタである。
【0023】D1はスイッチングダイオードである。4
5は基板である。46,47は出力線である。
【0024】RA ,RB は分圧抵抗である。CA は平滑
用コンデンサである。図2の構成において,各部品(昇
圧型DC−DCコンバータ42,電池41,昇圧コイル
L,スイッチング用トランジスタTr,スイッチングダ
イオードD1等)は基板45に取り付けられ,各部品間
の電気的接続がとられる。そして,出力線46,47よ
り電源電圧が出力される。その際,スイッチング用トラ
ンジスタTrとスイッチングダイオードD1を,例えば
同一パッケージ内に構成する,あるいは接着剤でくっつ
ける等の方法で一体化して構成する。スイッチング用ト
ランジスタTrは発熱部品であるので,動作中にスイッ
チング用トランジスタTrの発熱に伴いスイッチングダ
イオードD1も温度が上昇し,順方向降下電圧Vfは低
下する。スイッチング用トランジスタTrの発熱により
スイッチングダイオードD1の順方向降下電圧Vfが小
さくなる温度に上昇する程度にスイッチングダイオード
D1をスイッチング用トランジスタTrの近傍に配置す
るようにしても良い。
【0025】図3は本発明の実施例2である。図3にお
いて,60は電源装置である。
【0026】61は電池である。62は電圧制御部であ
って,電圧制御のためのスイッチング用トランジスタT
rを含むものである。
【0027】63は制御ICであって,スイッチング用
トランジスタTrのスイッチング制御等を行うものであ
る。D1はスイッチングダイオードであって,電池61
の電圧を入力するとともに,他電源からスイッチングダ
イオードD2を介して電流が電池61の側に逆流するこ
とを防止する突き合わせダイオードである。
【0028】D2はスイッチングダイオードであって,
他電源からの電圧を入力するとともに,電池61から他
電源の側に電流が逆流するのを防ぐ突き合わせダイオー
ドである。
【0029】65は基板である。67は他電源からの入
力線である。68,69は出力線である。
【0030】図3の構成において,電圧制御部62は制
御ICで制御されてスイッチング用トランジスタTrが
オン,オフし,出力電圧を制御する。スイッチングダイ
オードD1は電池61から電圧を入力するとともに,他
電源からスイッチングダイオードD2を介して電池61
に電流が逆流することを防止し,電池61の低寿命化を
防止する。また,スイッチングダイオードD2は電池6
1からスイッチングダイオードD1を介して他電源に電
流が逆流することを防止する。
【0031】各部品は図3 (b)に示すように基板65に
配置し,各部品間の接続をとり,電源装置とする。スイ
ッチングダイオードD1は発熱部品であるスイッチング
用トランジスタTrを一体に構成するかあるいは,近傍
に配置しても良い。スイッチング用トランジスタTrは
発熱部品であるので,電源装置の動作に伴いスイッチン
グ用トランジスタTrが発熱する。その結果,スイッチ
ングダイオードD1も温度が上昇し,順方向降下電圧V
fが小さくなり,出力電圧の低下が防止される。
【0032】図4は本発明の実施例3である。図4は本
発明を降圧型DC−DCコンバータに適用した場合の構
成を示す。図4(a) は電源回路を示し,(b) は電源装置
の構成を示す。
【0033】図4において,40は電源装置である。4
1は電池である。
【0034】42は降圧型DC−DCコンバータであ
る。43はその他の部品である。45は基板である。
【0035】46,47は出力線である。Lはチョーク
コイルである。Trはスイッチング用トランジスタであ
る。
【0036】D1はスイッチングダイオードである。R
A ,RB は分圧抵抗である。CA は平滑用コンデンサで
ある。
【0037】降圧型のDC−DCコンバータの場合に
も,図4(b) に示すようにスイッチング用トランジスタ
TrとスイッチングダイオードD1を一体化することに
より,図2の場合と同様にスイッチングダイオードD1
の順方向降下電圧Vfを小さくすることができる。な
お,降圧型のDC−DCコンバータの場合にも,昇圧型
DC−DCコンバータの場合と同様に,スイッチング用
トランジスタTrをスイッチングダイオードD1の近傍
に配置するように構成しても良い。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば,簡単な構成で,特別な
部品を使用することなく電源装置の内部での降下電圧を
防止することができる。そのため,電源装置の効率が良
くなり,電池の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示す図である。
【図2】本発明の実施例1を示す図である。
【図3】本発明の実施例2を示す図である。
【図4】本発明の実施例3を示す図である。
【図5】従来の電源装置を示す図である。
【符号の説明】
1:電源装置 2:発熱部品 2’:その他の部品 3:ダイオード 4:基板 5:出力線 6:出力線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−164100(JP,A) 特開 平3−54894(JP,A) 特開 平5−292744(JP,A) 特開 昭58−176714(JP,A) 実開 平2−131393(JP,U) 実開 昭55−181351(JP,U) 実開 昭59−15110(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/00 - 3/44 H02M 7/00 - 7/40 H05K 7/20 H01L 29/86 - 29/96 G05F 1/00 - 1/70

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源装置において、 温度が高いほど順方向降下電圧が小さくなる電圧入力用
    もしくは電圧出力用のダイオードを、発熱部品と一体化
    するかもしくは該発熱部品の近傍に配置することを特徴
    とする電源装置。
  2. 【請求項2】DC−DCコンバータと、 DC−DCコンバータに接続されるダイオードと、を備
    えた電源装置において、 温度が高いほど順方向降下電圧が小さくなるダイオード
    を発熱部品と一体化するかもしくは該発熱部品の近傍に
    配置することを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項3】前記ダイオードはスイッチングダイオード
    であること、 を特徴とする請求項2に記載の電源装置。
  4. 【請求項4】前記ダイオードはDC−DCコンバータの
    出力側に接続されるダイオードであること、 を特徴とする請求項2に記載の電源装置。
  5. 【請求項5】電源回路において、 温度が高いほど順方向降下電圧が小さくなる電圧入力用
    もしくは電圧出力用のダイオードを、発熱部品と一体化
    するかもしくは該発熱部品の近傍に配置することを特徴
    とする電源回路。
  6. 【請求項6】DC−DCコンバータと、 DC−DCコンバータに接続されるダイオードと、を備
    えた電源回路において、 温度が高いほど順方向降下電圧が小さくなるダイオード
    を発熱部品と一体化するかもしくは該発熱部品の近傍に
    配置することを特徴とする電源回路。
  7. 【請求項7】前記ダイオードはスイッチングダイオード
    であること、を特徴とする請求項6に記載の電源回路。
  8. 【請求項8】前記ダイオードはDC−DCコンバータの
    出力側に接続されるダイオードであること、を特徴とす
    る請求項6に記載の電源回路。
  9. 【請求項9】電池電源と、 他電源からの入力端と、 他電源から電池電源への電流の逆流を防止する突き合わ
    せダイオードと、を備え、電力源として前記電池電源と
    前記他電源とを切替えて使用できる電源装置において、 該突き合わせダイオードは温度が高いほど順方向降下電
    圧が小さくなるものであり、 該突き合わせダイオードが、発熱部品と一体化されるか
    もしくは該発熱部品の近傍に配置されること、を特徴と
    する電源装置。
  10. 【請求項10】電池電源からの入力端と、 他電源からの入力端と、 他電源から電池電源への電流の逆流を防止する突き合わ
    せダイオードと、を備え、電力源として前記電池電源と
    前記他電源とを切替えて使用できる電源回路において、 該突き合わせダイオードは温度が高いほど順方向降下電
    圧が小さくなるものであり、 該突き合わせダイオードが、発熱部品と一体化されるか
    もしくは該発熱部品の近傍に配置されること、を特徴と
    する電源回路。
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