JP3452425B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、入力された直流
を断続して交流に変換し、この交流から、リモートオ
ン、リモートオフ機能と高い出力精度を有する直流出力
と、その他の直流出力とを同一のインバータで生成する
スイッチング電源装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】入力された直流から複数の直流出力を生
成するスイッチング電源装置を、図４に示す。この従来
のスイッチング電源装置の端子１１１Ａと端子１１１Ｂ
との間には、直流が加えられる。 【０００３】スイッチング電源装置のスイッチング部１
０２が、ＭＯＳ・ＦＥＴ１０２Ａと制御回路１０２Ｂと
を備える。スイッチング部１０２は、トランス１０１の
一次側に加えられる直流の電流を、ＭＯＳ・ＦＥＴ１０
２Ａで断続して、この直流を交流に変換する。制御回路
１０２Ｂは、ＭＯＳ・ＦＥＴ１０２Ａの断続を制御す
る。 【０００４】変換部１０３がダイオード１０３Ａとコン
デンサ１０３Ｂとを備える。変換部１０３は、トランス
１０１の二次側からの交流を整流して平滑する。三端子
回路１０５が変換部１０３からの出力を所定値の電圧に
変換する。三端子回路１０５は、レギュレータ用のトラ
ンジスタ（図示を省略）などの、複数の半導体素子を備
えるレギュレータ回路を、内部に含む。三端子回路１０
５は、所定値の電圧を生成すると、この電圧をリモート
出力として、リモート端子１１１Ｃとグランド端子１１
１Ｅとの間に加える。このリモート出力は、スイッチン
グ電源装置が生成する直流出力の１つである。 【０００５】三端子回路１０５に接続されているスイッ
チ１０５Ａが、三端子回路１０５からリモート出力を出
力するかどうかを設定する。このスイッチ１０５Ａは、
スイッチング電源装置に付属する別の回路（図示を省
略）や、外部からオン、オフされる。つまり、リモート
オン、リモートオフの機能がある。この３端子回路の他
にも、４端子や５端子などの、機能の異なるレギュレー
タやＣＨＯＰ回路などがある。 【０００６】コンデンサ１０６は、三端子回路１０５か
らのリモート出力を安定化させるものである。 【０００７】変換部１０４がダイオード１０４Ａとコン
デンサ１０４Ｂとを備える。変換部１０４は、トランス
１０１の二次側からの交流を整流して平滑する。そし
て、平滑により生成した直流電圧を、端子１１１Ｄとグ
ランド端子１１１Ｅとの間に出力する。この出力は、ス
イッチング電源装置が生成する直流出力の１つである。 【０００８】検出部１０６が抵抗１０６Ａ，１０６Ｂ
と、シャントレギュレータ１０６Ｃとを備える。検出部
１０６は、変換部１０４からの出力の変化を検出する。 【０００９】送出部１０７がフォトダイオード１０７Ａ
とフォトトランジスタ１０７Ｂとを備える。送出部１０
７は、検出部１０６が検出した、変換部１０４からの出
力の変化を、スイッチング部１０２の制御回路１０２Ｂ
に伝える。制御回路１０２Ｂは、送出部１０７からの検
出信号に基づいて、端子１１１Ｄの出力を安定化させ
る。 【００１０】このようにして、従来のスイッチング電源
装置は、リモート端子１１１Ｃにリモート出力を発生
し、端子１１１Ｄに直流出力を発生する。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
スイッチング電源装置には、次のような問題点がある。 【００１２】スイッチング電源装置の三端子回路１０５
を「オン」に設定すると、三端子回路１０５は、リモー
ト出力をリモート端子１１１Ｃに出力する。三端子回路
１０５は、レギュレータ用のトランジスタ（図示を省
略）などの、複数の半導体素子を備えるレギュレータ回
路を含むので、リモート出力の発生時には、三端子回路
１０５で消費される電気量が大きくなる。このために、
スイッチング電源装置の効率が低下する。 【００１３】また、三端子回路１０５で消費される電気
量が多いので、三端子回路１０５からの発熱量が多くな
る。この結果、放熱を効果的にするための素子の配列を
必要とするので、素子の実装の自由度を制限することに
なる。 【００１４】この発明の目的は、このような欠点を除
き、装置自身で消費する電気量を少なくして、効率を向
上することができるスイッチング電源装置を提供するこ
とにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】この発明は、その目的を
達成するため、トランスの一次側に加えられる直流の電
流を断続して交流に変換するスイッチング部と、トラン
スの第１の二次側から出力される交流を整流する第１整
流部と、この第１整流部からの整流された交流を平滑し
て第１出力を生成する第１平滑部と、前記トランスの第
２の二次側からの交流を整流する第２整流部と、この第
２整流部からの整流された交流を平滑して第２出力を生
成する第２平滑部とを備えたスイッチング装置であっ
て、 前記第１整流部から出力される整流を第１平滑部へ
出力するスイッチ素子と、 加えられるリモート信号によ
り前記スイッチ素子のオン・オフを制御する制御部と、
スイッチ素子からの出力の変化を検出する第１検出部
と、 前記第２出力の変化を検出する第２検出部と、 第１
検出部または第２検出部からの検出信号をスイッチング
部に送る送出部とを備え、 前記送出部は、前記スイッチ
素子がオンしているとき第１検出部の検出信号をスイッ
チング部へ送り、そのスイッチ素子がオフしているとき
第２検出部の検出信号をスイッチング部へ送り、 前記ス
イッチング部は、送出部から送られる検出信号に基づい
て前記直流電流の断続を制御して第１,第２出力を安定
化することを特徴とする。 【００１６】この発明では、スイッチング部は、トラン
スの一次側に加えられる直流の電流を断続して、この直
流を交流に変換する。 【００１７】第１整流部はトランスの第１の二次側から
出力される交流を整流し、第２整流部はトランスの第２
の二次側からの交流を整流する。第１平滑部は第１整流
部の整流された交流を平滑して第１出力を生成し、第２
平滑部は第２整流部の整流された交流を平滑して第２出
力を生成する。スイッチ素子はオンのとき第１整流部か
ら出力される整流を第１平滑部へ出力し、制御部は加え
られるリモート信号により前記スイッチ素子のオン・オ
フを制御する。第１検出部はスイッチ素子からの出力の
変化を検出し、第２検出部は第２出力の変化を検出す
る。 【００１８】 【００１９】送出部は、前記スイッチ素子がオンしてい
るとき第１検出部の検出信号をスイッチング部へ送り、
そのスイッチ素子がオフしているとき第２検出部の検出
信号をスイッチング部へ送る。スイッチング部は、送出
部から送られる検出信号に基づいて前記直流電流の断続
を制御して第１,第２出力を安定化する。 【００２０】 【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。 【００２１】［発明の実施の形態１］図１は、この発明
の実施の形態１に係るスイッチング電源装置を示す回路
図である。このスイッチング電源装置は、トランス１
と、スイッチング部２と、整流部としてダイオード３
と、平滑部としてコンデンサ４と、スイッチ素子として
トランジスタ５と、制御部６と、第１検出部７と、ダイ
オード８Ａと、コンデンサ８Ｂと、第２検出部９と、送
出部１０とを備える。 【００２２】スイッチング部２は、ｎチャネルのＭＯＳ
・ＦＥＴ２Ａと、制御回路２Ｂとを備える。さらに、制
御回路２Ｂは、図２に示すように、出力電圧制御回路２
１と、ゲート駆動回路２２とを備える。 【００２３】スイッチング部２の出力電圧制御回路２１
は、送出部１０が生成する検出信号を入力とする。出力
電圧制御回路２１は、検出信号の電流変化に応じて電圧
が変わる制御信号を生成する。出力電圧制御回路２１
は、この制御信号をゲート駆動回路２２に出力する。ゲ
ート駆動回路２２は、出力電圧制御回路２１から制御信
号を受け取ると、この制御信号に基づいて、ＭＯＳ・Ｆ
ＥＴ２Ａに加えるゲート電圧を制御し、ＭＯＳ・ＦＥＴ
２Ａの断続の周期を変える。 【００２４】ＭＯＳ・ＦＥＴ２Ａは、制御回路２Ｂの制
御により、端子１１Ａと端子１１Ｂとの間を流れる直流
電流を断続して、トランス１の一次側にパルス状の交流
電流を流す。 【００２５】ダイオード３は、トランス１の第１の二次
側である、リモート端子１１Ｄとグランド端子１１Ｅと
の間を流れる交流電流を整流する。ダイオード３は、整
流した電流を、第１出力としてトランジスタ５に流す。 【００２６】トランジスタ５は、ダイオード３からの出
力をオン、オフするスイッチとして用いられる。トラン
ジスタ５は、制御部６の制御でオンになり、出力状態と
なる。これにより、トランジスタ５は、ダイオード３か
らの電流を、コンデンサ４に流す。また、トランジスタ
５は、制御部６の制御でオフになり、非出力状態とな
る。これにより、トランジスタ５は、ダイオード３から
の電流をコンデンサ４に送らない。 【００２７】コンデンサ４は、トランジスタ５とリモー
ト端子１１Ｄとの間に取り付けられている。コンデンサ
４は、トランジスタ５からの電流を平滑して、直流電圧
をリモート端子１１Ｄとグランド端子１１Ｅとの間に加
える。この直流電圧が、リモート出力となる。 【００２８】第１検出部７は、抵抗７Ａ，７Ｂと、シャ
ントレギュレータ７Ｃとを備える。抵抗７Ａと抵抗７Ｂ
の直列回路は、リモート端子１１Ｄのリモート出力を分
圧して、シャントレギュレータ７Ｃに加える。つまり、
抵抗７Ａと抵抗７Ｂの直列回路は、リモート出力の電圧
ＶRに比例する分圧電圧を、シャントレギュレータ７Ｃ
に加える。 【００２９】シャントレギュレータ７Ｃは、抵抗７Ａと
抵抗７Ｂとの直列回路からの分圧電圧により、リモート
出力に対応する電流を、送出部１０のフォトダイオード
１０Ａに流す。つまり、リモート出力の電圧ＶRが、ス
イッチング電源装置に設定された値に比べて上昇する
と、シャントレギュレータ７Ｃは、フォトダイオード１
０Ａに流す電流ＩDを多くする。逆に、リモート出力の
電圧ＶRが低くなると、シャントレギュレータ７Ｃは、
フォトダイオード１０Ａの電流ＩDを少なくする。この
ときに、フォトダイオード１０Ａに流れる電流ＩDが、
第１検出部７の検出信号である。 【００３０】ダイオード８Ａは、トランス１の第２の二
次側である、端子１１Ｃとグランド端子１１Ｅとの間を
流れる交流電流を整流する。そして、ダイオード８Ａ
は、整流した電流をコンデンサ８Ｂに流す。 【００３１】コンデンサ８Ｂは、ダイオード８Ａと共に
変換部を構成する。コンデンサ８Ｂは、ダイオード８Ａ
からの電流を平滑して、直流電圧を端子１１Ｃとグラン
ド端子１１Ｅとの間に加える。 【００３２】第２検出部９は、抵抗９Ａ〜９Ｃと、シャ
ントレギュレータ９Ｄと、トランジスタ９Ｅとを備え
る。抵抗９Ａと抵抗９Ｂとの直列回路は、端子１１Ｃと
グランド端子１１Ｅとの間の出力を分圧して、シャント
レギュレータ９Ｄに加える。つまり、端子１１Ｃの電圧
ＶNが、スイッチング電源装置に設定された値に比べて
上昇すると、シャントレギュレータ９Ｄは、フォトダイ
オード１０Ａに流す電流ＩDを多くする。逆に、端子１
１Ｃの電圧ＶNが低くなると、シャントレギュレータ９
Ｄは、フォトダイオード１０Ａの電流ＩDを少なくす
る。このときに、フォトダイオード１０Ａに流れる電流
ＩDが、第２検出部９の検出信号である。 【００３３】第２検出部９の抵抗９Ｂには、抵抗９Ｃと
トランジスタ９Ｅとの直列回路が並列に接続されてい
る。 【００３４】トランジスタ９Ｅは、制御部６の制御でオ
ン（導通状態）またはオフ（非導通状態）になる。トラ
ンジスタ９Ｅがオフであるとき、シャントレギュレータ
９Ｄが、抵抗９Ｂに発生する分圧電圧により、端子１１
Ｃの電圧ＶNに比例する電流を流す。このとき、シャン
トレギュレータ９Ｄは、検出状態にある。 【００３５】トランジスタ９Ｅがオンであるとき、抵抗
９Ｃが抵抗９Ｂに並列に接続される。これにより、抵抗
９Ｂの値が小さくなり、抵抗９Ｂに発生する分圧電圧が
低くなる。この結果、シャントレギュレータ９Ｄで制御
しようとする端子１１Ｃの電圧ＶNの検出レベルが上が
る。この検出レベルを次の関係が成り立つように、設定
しておく。 【００３６】シャントレギュレータ９Ｄの検出レベル》
シャントレギュレータ７Ｃの検出レベル このとき、シャントレギュレータ９Ｄは、開放状態とな
り、フォトダイオード１０Ａの電流を生成しなくなり、
非検出状態となる。 【００３７】送出部１０は、フォトカップラであり、フ
ォトダイオード１０Ａと、フォトトランジスタ１０Ｂと
を備える。フォトダイオード１０Ａには、第１検出部７
のシャントレギュレータ７Ｃまたは第２検出部９のシャ
ントレギュレータ９Ｄからの電流ＩD電流が流れる。フ
ォトダイオード１０Ａは、電流ＩDを光に変換して、フ
ォトトランジスタ１０Ｂに伝える。 【００３８】送出部１０のフォトトランジスタ１０Ｂ
は、フォトダイオード１０Ａからの光を電流に変換す
る。つまり、フォトトランジスタ１０Ｂは、検出信号を
再生する。そして、フォトトランジスタ１０Ｂは、検出
信号をスイッチング部２の制御回路２Ｂに伝える。 【００３９】制御部６は、外部から入力されるリモート
信号により、トランジスタ５とトランジスタ９Ｅとを制
御する。リモート信号が「オン」を示すとき、制御部６
は、トランジスタ５にベース電流を流して、トランジス
タ５をオン（出力状態）にする。同時に、制御部６は、
第２検出部９のトランジスタ９Ｅにベース電流を流し
て、トランジスタ９Ｅをオン（非検出状態）にする。ま
た、制御部６は、リモート信号が「オフ」を示すとき、
トランジスタ５にベース電流を流さないで、トランジス
タ５をオフ（非出力状態）にする。同時に、制御部６
は、第２検出部９のトランジスタ９Ｅにベース電流を流
さないで、トランジスタ９Ｅをオフ（検出状態）にす
る。 【００４０】次に、実施の形態１の動作について説明す
る。 【００４１】直流を端子１１Ａと端子１１Ｂとの間に加
えると、ＭＯＳ・ＦＥＴ２Ａが制御回路２Ｂの制御で、
直流電流を断続する。この断続で発生する交流電流は、
トランス１の一次側を流れる。 【００４２】リモート出力の電圧ＶRが不要であると
き、制御部６に加えるリモート信号を「オフ」にする。
このリモート信号により、制御部６は、トランジスタ
５，９Ｅをオフにする。この結果、トランジスタ５は、
非出力状態となり、第２検出部９は、検出状態になる。 【００４３】この状態のとき、ダイオード８Ａからの電
流は、コンデンサ８Ｂで平滑されて直流電圧になる。こ
れにより、端子１１Ｃには、電圧ＶNが発生する。同時
に、第２検出部９が検出状態であるので、第２検出部９
のシャントレギュレータ９Ｄは、端子１１Ｃの電圧ＶN
に比例する電流ＩDを、フォトダイオード１０Ａに流
す。 【００４４】一方、トランジスタ５は、非出力状態であ
るので、ダイオード３からの電流を通さない。この結
果、電圧ＶRがリモート端子１１Ｄに発生しないので、
シャントレギュレータ７Ｃは、フォトダイオード１０Ａ
に電流を流さない。 【００４５】このために、送出部１０のフォトダイオー
ド１０Ａには、シャントレギュレータ９Ｄによる電流Ｉ
D電流が流れる。フォトダイオード１０Ａは、電流ＩDを
光に変換して、フォトトランジスタ１０Ｂに伝える。フ
ォトトランジスタ１０Ｂは、シャントレギュレータ９Ｄ
からの検出信号を再生して、制御回路２Ｂに送る。制御
回路２Ｂは、フォトトランジスタ１０Ｂからの検出信号
に基づいて、ＭＯＳ・ＦＥＴ２Ａの断続の周期を変え
る。 【００４６】これにより、リモートの「オフ」のとき、
端子１１Ｃには、電圧ＶNが発生するが、リモート端子
１１Ｄには、電圧ＶRが発生しない。 【００４７】このとき、端子１１Ｃの電圧ＶNは、次の
ようにして、安定化される。電圧ＶNが上昇すると、抵
抗９Ｂの電圧が上昇し、シャントレギュレータ９Ｄは、
フォトダイオード１０Ａの電流ＩDを増やす。送出部１
０は、この検出信号を制御回路２Ｂに伝える。制御回路
２Ｂは、電流ＩDの増加を示す検出信号により、ＭＯＳ
・ＦＥＴ２Ａの断続の周期を長くする。これにより、端
子１１Ｃの電圧ＶNが下降し、電圧ＶNは、安定化され
る。端子１１Ｃの電圧ＶNが下降したときには、逆の制
御をして、端子１１Ｃの電圧ＶNを安定化させる。 【００４８】また、リモート信号の「オン」により、制
御部６は、トランジスタ５，９Ｅをオンにする。この結
果、トランジスタ５は、出力状態となり、第２検出部９
は、非検出状態になる。 【００４９】この状態のとき、ダイオード３からの電流
がトランジスタ５を通り、コンデンサ４に流れる。これ
により、リモート端子１１Ｄには、電圧ＶRが発生す
る。第２検出部９が非検出状態であるので、シャントレ
ギュレータ７Ｃは、リモート端子１１Ｄの電圧ＶRに比
例する電流ＩDを、フォトダイオード１０Ａに流す。 【００５０】一方、トランジスタ９Ｅがオンであるの
で、シャントレギュレータ９Ｄは、フォトダイオード１
０Ａに電流を流さない。 【００５１】このために、フォトダイオード１０Ａに
は、シャントレギュレータ７Ｃによる電流ＩDが流れ
る。フォトダイオード１０Ａは、電流ＩDを光に変換し
て、フォトトランジスタ１０Ｂに伝える。フォトトラン
ジスタ１０Ｂは、シャントレギュレータ７Ｃからの検出
信号を再生して、制御回路２Ｂに送る。制御回路２Ｂ
は、送出部１０からの検出信号に基づいて、ＭＯＳ・Ｆ
ＥＴ２Ａの断続の周期を変える。 【００５２】これにより、リモート信号の「オン」のと
きには、端子１１Ｃに出力が発生すると共に、リモート
端子１１Ｄにリモート出力が発生する。また、リモート
端子１１Ｄのリモート出力が安定化される。 【００５３】このようにして、実施の形態１により、従
来のスイッチング電源装置のように、三端子回路を不要
にして、リモート信号のオン、オフにより、リモート端
子１１Ｄにリモート出力の電圧ＶRを出力するかどうか
を制御することができる。 【００５４】また、このとき、リモート端子１１Ｄに電
圧ＶRを出力するとき、このリモート出力の電圧ＶRを安
定化することができる。 【００５５】［発明の実施の形態２］図３は、この発明
の実施の形態２を示す回路図である。実施の形態２で
は、先に説明した実施の形態１の第２検出部９だけが相
違し、その他は同様である。以下の説明では、この相違
する点のみを説明し、重複する部分については、図面に
同一の参照番号を付けて説明を省略する。 【００５６】実施の形態２の第２検出部３０は、ツェナ
ダイオード３１〜３４と、トランジスタ３５とを備え
る。 【００５７】ツェナダイオード３１〜３４は、直列に接
続されている。さらに、このツェナダイオード３１〜３
４の直列回路が、送出部１０のフォトダイオード１０Ａ
のカソードに接続されている。この接続により、ツェナ
ダイオード３１〜３４の直列回路は、端子１１Ｃの出力
が高くなると、フォトダイオード１０Ａに流す電流を増
やす。逆に、端子１１Ｃの出力が低くなると、フォトダ
イオード１０Ａに流す電流を少なくする。 【００５８】トランジスタ３５は、ツェナダイオード３
４に接続されている。トランジスタ３５は、実施の形態
１と同様に、トランジスタ５と反対のタイミングでオ
ン、オフをする。そして、トランジスタ３５は、制御部
６の制御により、オン、オフし、ツェナダイオード３１
〜３４の直列回路による、端子１１Ｃの電圧の検出範囲
を調整している。 【００５９】 【発明の効果】この発明により、従来技術で必要とし
た、トランスの二次側の三端子回路を不要にし、この三
端子回路の代わりに、スイッチ素子を用いる。スイッチ
素子の電力損失は、三端子回路に比べて少ないので、電
源部からの電気の効率を向上することができる。
を断続して交流に変換し、この交流から、リモートオ
ン、リモートオフ機能と高い出力精度を有する直流出力
と、その他の直流出力とを同一のインバータで生成する
スイッチング電源装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】入力された直流から複数の直流出力を生
成するスイッチング電源装置を、図４に示す。この従来
のスイッチング電源装置の端子１１１Ａと端子１１１Ｂ
との間には、直流が加えられる。 【０００３】スイッチング電源装置のスイッチング部１
０２が、ＭＯＳ・ＦＥＴ１０２Ａと制御回路１０２Ｂと
を備える。スイッチング部１０２は、トランス１０１の
一次側に加えられる直流の電流を、ＭＯＳ・ＦＥＴ１０
２Ａで断続して、この直流を交流に変換する。制御回路
１０２Ｂは、ＭＯＳ・ＦＥＴ１０２Ａの断続を制御す
る。 【０００４】変換部１０３がダイオード１０３Ａとコン
デンサ１０３Ｂとを備える。変換部１０３は、トランス
１０１の二次側からの交流を整流して平滑する。三端子
回路１０５が変換部１０３からの出力を所定値の電圧に
変換する。三端子回路１０５は、レギュレータ用のトラ
ンジスタ（図示を省略）などの、複数の半導体素子を備
えるレギュレータ回路を、内部に含む。三端子回路１０
５は、所定値の電圧を生成すると、この電圧をリモート
出力として、リモート端子１１１Ｃとグランド端子１１
１Ｅとの間に加える。このリモート出力は、スイッチン
グ電源装置が生成する直流出力の１つである。 【０００５】三端子回路１０５に接続されているスイッ
チ１０５Ａが、三端子回路１０５からリモート出力を出
力するかどうかを設定する。このスイッチ１０５Ａは、
スイッチング電源装置に付属する別の回路（図示を省
略）や、外部からオン、オフされる。つまり、リモート
オン、リモートオフの機能がある。この３端子回路の他
にも、４端子や５端子などの、機能の異なるレギュレー
タやＣＨＯＰ回路などがある。 【０００６】コンデンサ１０６は、三端子回路１０５か
らのリモート出力を安定化させるものである。 【０００７】変換部１０４がダイオード１０４Ａとコン
デンサ１０４Ｂとを備える。変換部１０４は、トランス
１０１の二次側からの交流を整流して平滑する。そし
て、平滑により生成した直流電圧を、端子１１１Ｄとグ
ランド端子１１１Ｅとの間に出力する。この出力は、ス
イッチング電源装置が生成する直流出力の１つである。 【０００８】検出部１０６が抵抗１０６Ａ，１０６Ｂ
と、シャントレギュレータ１０６Ｃとを備える。検出部
１０６は、変換部１０４からの出力の変化を検出する。 【０００９】送出部１０７がフォトダイオード１０７Ａ
とフォトトランジスタ１０７Ｂとを備える。送出部１０
７は、検出部１０６が検出した、変換部１０４からの出
力の変化を、スイッチング部１０２の制御回路１０２Ｂ
に伝える。制御回路１０２Ｂは、送出部１０７からの検
出信号に基づいて、端子１１１Ｄの出力を安定化させ
る。 【００１０】このようにして、従来のスイッチング電源
装置は、リモート端子１１１Ｃにリモート出力を発生
し、端子１１１Ｄに直流出力を発生する。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
スイッチング電源装置には、次のような問題点がある。 【００１２】スイッチング電源装置の三端子回路１０５
を「オン」に設定すると、三端子回路１０５は、リモー
ト出力をリモート端子１１１Ｃに出力する。三端子回路
１０５は、レギュレータ用のトランジスタ（図示を省
略）などの、複数の半導体素子を備えるレギュレータ回
路を含むので、リモート出力の発生時には、三端子回路
１０５で消費される電気量が大きくなる。このために、
スイッチング電源装置の効率が低下する。 【００１３】また、三端子回路１０５で消費される電気
量が多いので、三端子回路１０５からの発熱量が多くな
る。この結果、放熱を効果的にするための素子の配列を
必要とするので、素子の実装の自由度を制限することに
なる。 【００１４】この発明の目的は、このような欠点を除
き、装置自身で消費する電気量を少なくして、効率を向
上することができるスイッチング電源装置を提供するこ
とにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】この発明は、その目的を
達成するため、トランスの一次側に加えられる直流の電
流を断続して交流に変換するスイッチング部と、トラン
スの第１の二次側から出力される交流を整流する第１整
流部と、この第１整流部からの整流された交流を平滑し
て第１出力を生成する第１平滑部と、前記トランスの第
２の二次側からの交流を整流する第２整流部と、この第
２整流部からの整流された交流を平滑して第２出力を生
成する第２平滑部とを備えたスイッチング装置であっ
て、 前記第１整流部から出力される整流を第１平滑部へ
出力するスイッチ素子と、 加えられるリモート信号によ
り前記スイッチ素子のオン・オフを制御する制御部と、
スイッチ素子からの出力の変化を検出する第１検出部
と、 前記第２出力の変化を検出する第２検出部と、 第１
検出部または第２検出部からの検出信号をスイッチング
部に送る送出部とを備え、 前記送出部は、前記スイッチ
素子がオンしているとき第１検出部の検出信号をスイッ
チング部へ送り、そのスイッチ素子がオフしているとき
第２検出部の検出信号をスイッチング部へ送り、 前記ス
イッチング部は、送出部から送られる検出信号に基づい
て前記直流電流の断続を制御して第１,第２出力を安定
化することを特徴とする。 【００１６】この発明では、スイッチング部は、トラン
スの一次側に加えられる直流の電流を断続して、この直
流を交流に変換する。 【００１７】第１整流部はトランスの第１の二次側から
出力される交流を整流し、第２整流部はトランスの第２
の二次側からの交流を整流する。第１平滑部は第１整流
部の整流された交流を平滑して第１出力を生成し、第２
平滑部は第２整流部の整流された交流を平滑して第２出
力を生成する。スイッチ素子はオンのとき第１整流部か
ら出力される整流を第１平滑部へ出力し、制御部は加え
られるリモート信号により前記スイッチ素子のオン・オ
フを制御する。第１検出部はスイッチ素子からの出力の
変化を検出し、第２検出部は第２出力の変化を検出す
る。 【００１８】 【００１９】送出部は、前記スイッチ素子がオンしてい
るとき第１検出部の検出信号をスイッチング部へ送り、
そのスイッチ素子がオフしているとき第２検出部の検出
信号をスイッチング部へ送る。スイッチング部は、送出
部から送られる検出信号に基づいて前記直流電流の断続
を制御して第１,第２出力を安定化する。 【００２０】 【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。 【００２１】［発明の実施の形態１］図１は、この発明
の実施の形態１に係るスイッチング電源装置を示す回路
図である。このスイッチング電源装置は、トランス１
と、スイッチング部２と、整流部としてダイオード３
と、平滑部としてコンデンサ４と、スイッチ素子として
トランジスタ５と、制御部６と、第１検出部７と、ダイ
オード８Ａと、コンデンサ８Ｂと、第２検出部９と、送
出部１０とを備える。 【００２２】スイッチング部２は、ｎチャネルのＭＯＳ
・ＦＥＴ２Ａと、制御回路２Ｂとを備える。さらに、制
御回路２Ｂは、図２に示すように、出力電圧制御回路２
１と、ゲート駆動回路２２とを備える。 【００２３】スイッチング部２の出力電圧制御回路２１
は、送出部１０が生成する検出信号を入力とする。出力
電圧制御回路２１は、検出信号の電流変化に応じて電圧
が変わる制御信号を生成する。出力電圧制御回路２１
は、この制御信号をゲート駆動回路２２に出力する。ゲ
ート駆動回路２２は、出力電圧制御回路２１から制御信
号を受け取ると、この制御信号に基づいて、ＭＯＳ・Ｆ
ＥＴ２Ａに加えるゲート電圧を制御し、ＭＯＳ・ＦＥＴ
２Ａの断続の周期を変える。 【００２４】ＭＯＳ・ＦＥＴ２Ａは、制御回路２Ｂの制
御により、端子１１Ａと端子１１Ｂとの間を流れる直流
電流を断続して、トランス１の一次側にパルス状の交流
電流を流す。 【００２５】ダイオード３は、トランス１の第１の二次
側である、リモート端子１１Ｄとグランド端子１１Ｅと
の間を流れる交流電流を整流する。ダイオード３は、整
流した電流を、第１出力としてトランジスタ５に流す。 【００２６】トランジスタ５は、ダイオード３からの出
力をオン、オフするスイッチとして用いられる。トラン
ジスタ５は、制御部６の制御でオンになり、出力状態と
なる。これにより、トランジスタ５は、ダイオード３か
らの電流を、コンデンサ４に流す。また、トランジスタ
５は、制御部６の制御でオフになり、非出力状態とな
る。これにより、トランジスタ５は、ダイオード３から
の電流をコンデンサ４に送らない。 【００２７】コンデンサ４は、トランジスタ５とリモー
ト端子１１Ｄとの間に取り付けられている。コンデンサ
４は、トランジスタ５からの電流を平滑して、直流電圧
をリモート端子１１Ｄとグランド端子１１Ｅとの間に加
える。この直流電圧が、リモート出力となる。 【００２８】第１検出部７は、抵抗７Ａ，７Ｂと、シャ
ントレギュレータ７Ｃとを備える。抵抗７Ａと抵抗７Ｂ
の直列回路は、リモート端子１１Ｄのリモート出力を分
圧して、シャントレギュレータ７Ｃに加える。つまり、
抵抗７Ａと抵抗７Ｂの直列回路は、リモート出力の電圧
ＶRに比例する分圧電圧を、シャントレギュレータ７Ｃ
に加える。 【００２９】シャントレギュレータ７Ｃは、抵抗７Ａと
抵抗７Ｂとの直列回路からの分圧電圧により、リモート
出力に対応する電流を、送出部１０のフォトダイオード
１０Ａに流す。つまり、リモート出力の電圧ＶRが、ス
イッチング電源装置に設定された値に比べて上昇する
と、シャントレギュレータ７Ｃは、フォトダイオード１
０Ａに流す電流ＩDを多くする。逆に、リモート出力の
電圧ＶRが低くなると、シャントレギュレータ７Ｃは、
フォトダイオード１０Ａの電流ＩDを少なくする。この
ときに、フォトダイオード１０Ａに流れる電流ＩDが、
第１検出部７の検出信号である。 【００３０】ダイオード８Ａは、トランス１の第２の二
次側である、端子１１Ｃとグランド端子１１Ｅとの間を
流れる交流電流を整流する。そして、ダイオード８Ａ
は、整流した電流をコンデンサ８Ｂに流す。 【００３１】コンデンサ８Ｂは、ダイオード８Ａと共に
変換部を構成する。コンデンサ８Ｂは、ダイオード８Ａ
からの電流を平滑して、直流電圧を端子１１Ｃとグラン
ド端子１１Ｅとの間に加える。 【００３２】第２検出部９は、抵抗９Ａ〜９Ｃと、シャ
ントレギュレータ９Ｄと、トランジスタ９Ｅとを備え
る。抵抗９Ａと抵抗９Ｂとの直列回路は、端子１１Ｃと
グランド端子１１Ｅとの間の出力を分圧して、シャント
レギュレータ９Ｄに加える。つまり、端子１１Ｃの電圧
ＶNが、スイッチング電源装置に設定された値に比べて
上昇すると、シャントレギュレータ９Ｄは、フォトダイ
オード１０Ａに流す電流ＩDを多くする。逆に、端子１
１Ｃの電圧ＶNが低くなると、シャントレギュレータ９
Ｄは、フォトダイオード１０Ａの電流ＩDを少なくす
る。このときに、フォトダイオード１０Ａに流れる電流
ＩDが、第２検出部９の検出信号である。 【００３３】第２検出部９の抵抗９Ｂには、抵抗９Ｃと
トランジスタ９Ｅとの直列回路が並列に接続されてい
る。 【００３４】トランジスタ９Ｅは、制御部６の制御でオ
ン（導通状態）またはオフ（非導通状態）になる。トラ
ンジスタ９Ｅがオフであるとき、シャントレギュレータ
９Ｄが、抵抗９Ｂに発生する分圧電圧により、端子１１
Ｃの電圧ＶNに比例する電流を流す。このとき、シャン
トレギュレータ９Ｄは、検出状態にある。 【００３５】トランジスタ９Ｅがオンであるとき、抵抗
９Ｃが抵抗９Ｂに並列に接続される。これにより、抵抗
９Ｂの値が小さくなり、抵抗９Ｂに発生する分圧電圧が
低くなる。この結果、シャントレギュレータ９Ｄで制御
しようとする端子１１Ｃの電圧ＶNの検出レベルが上が
る。この検出レベルを次の関係が成り立つように、設定
しておく。 【００３６】シャントレギュレータ９Ｄの検出レベル》
シャントレギュレータ７Ｃの検出レベル このとき、シャントレギュレータ９Ｄは、開放状態とな
り、フォトダイオード１０Ａの電流を生成しなくなり、
非検出状態となる。 【００３７】送出部１０は、フォトカップラであり、フ
ォトダイオード１０Ａと、フォトトランジスタ１０Ｂと
を備える。フォトダイオード１０Ａには、第１検出部７
のシャントレギュレータ７Ｃまたは第２検出部９のシャ
ントレギュレータ９Ｄからの電流ＩD電流が流れる。フ
ォトダイオード１０Ａは、電流ＩDを光に変換して、フ
ォトトランジスタ１０Ｂに伝える。 【００３８】送出部１０のフォトトランジスタ１０Ｂ
は、フォトダイオード１０Ａからの光を電流に変換す
る。つまり、フォトトランジスタ１０Ｂは、検出信号を
再生する。そして、フォトトランジスタ１０Ｂは、検出
信号をスイッチング部２の制御回路２Ｂに伝える。 【００３９】制御部６は、外部から入力されるリモート
信号により、トランジスタ５とトランジスタ９Ｅとを制
御する。リモート信号が「オン」を示すとき、制御部６
は、トランジスタ５にベース電流を流して、トランジス
タ５をオン（出力状態）にする。同時に、制御部６は、
第２検出部９のトランジスタ９Ｅにベース電流を流し
て、トランジスタ９Ｅをオン（非検出状態）にする。ま
た、制御部６は、リモート信号が「オフ」を示すとき、
トランジスタ５にベース電流を流さないで、トランジス
タ５をオフ（非出力状態）にする。同時に、制御部６
は、第２検出部９のトランジスタ９Ｅにベース電流を流
さないで、トランジスタ９Ｅをオフ（検出状態）にす
る。 【００４０】次に、実施の形態１の動作について説明す
る。 【００４１】直流を端子１１Ａと端子１１Ｂとの間に加
えると、ＭＯＳ・ＦＥＴ２Ａが制御回路２Ｂの制御で、
直流電流を断続する。この断続で発生する交流電流は、
トランス１の一次側を流れる。 【００４２】リモート出力の電圧ＶRが不要であると
き、制御部６に加えるリモート信号を「オフ」にする。
このリモート信号により、制御部６は、トランジスタ
５，９Ｅをオフにする。この結果、トランジスタ５は、
非出力状態となり、第２検出部９は、検出状態になる。 【００４３】この状態のとき、ダイオード８Ａからの電
流は、コンデンサ８Ｂで平滑されて直流電圧になる。こ
れにより、端子１１Ｃには、電圧ＶNが発生する。同時
に、第２検出部９が検出状態であるので、第２検出部９
のシャントレギュレータ９Ｄは、端子１１Ｃの電圧ＶN
に比例する電流ＩDを、フォトダイオード１０Ａに流
す。 【００４４】一方、トランジスタ５は、非出力状態であ
るので、ダイオード３からの電流を通さない。この結
果、電圧ＶRがリモート端子１１Ｄに発生しないので、
シャントレギュレータ７Ｃは、フォトダイオード１０Ａ
に電流を流さない。 【００４５】このために、送出部１０のフォトダイオー
ド１０Ａには、シャントレギュレータ９Ｄによる電流Ｉ
D電流が流れる。フォトダイオード１０Ａは、電流ＩDを
光に変換して、フォトトランジスタ１０Ｂに伝える。フ
ォトトランジスタ１０Ｂは、シャントレギュレータ９Ｄ
からの検出信号を再生して、制御回路２Ｂに送る。制御
回路２Ｂは、フォトトランジスタ１０Ｂからの検出信号
に基づいて、ＭＯＳ・ＦＥＴ２Ａの断続の周期を変え
る。 【００４６】これにより、リモートの「オフ」のとき、
端子１１Ｃには、電圧ＶNが発生するが、リモート端子
１１Ｄには、電圧ＶRが発生しない。 【００４７】このとき、端子１１Ｃの電圧ＶNは、次の
ようにして、安定化される。電圧ＶNが上昇すると、抵
抗９Ｂの電圧が上昇し、シャントレギュレータ９Ｄは、
フォトダイオード１０Ａの電流ＩDを増やす。送出部１
０は、この検出信号を制御回路２Ｂに伝える。制御回路
２Ｂは、電流ＩDの増加を示す検出信号により、ＭＯＳ
・ＦＥＴ２Ａの断続の周期を長くする。これにより、端
子１１Ｃの電圧ＶNが下降し、電圧ＶNは、安定化され
る。端子１１Ｃの電圧ＶNが下降したときには、逆の制
御をして、端子１１Ｃの電圧ＶNを安定化させる。 【００４８】また、リモート信号の「オン」により、制
御部６は、トランジスタ５，９Ｅをオンにする。この結
果、トランジスタ５は、出力状態となり、第２検出部９
は、非検出状態になる。 【００４９】この状態のとき、ダイオード３からの電流
がトランジスタ５を通り、コンデンサ４に流れる。これ
により、リモート端子１１Ｄには、電圧ＶRが発生す
る。第２検出部９が非検出状態であるので、シャントレ
ギュレータ７Ｃは、リモート端子１１Ｄの電圧ＶRに比
例する電流ＩDを、フォトダイオード１０Ａに流す。 【００５０】一方、トランジスタ９Ｅがオンであるの
で、シャントレギュレータ９Ｄは、フォトダイオード１
０Ａに電流を流さない。 【００５１】このために、フォトダイオード１０Ａに
は、シャントレギュレータ７Ｃによる電流ＩDが流れ
る。フォトダイオード１０Ａは、電流ＩDを光に変換し
て、フォトトランジスタ１０Ｂに伝える。フォトトラン
ジスタ１０Ｂは、シャントレギュレータ７Ｃからの検出
信号を再生して、制御回路２Ｂに送る。制御回路２Ｂ
は、送出部１０からの検出信号に基づいて、ＭＯＳ・Ｆ
ＥＴ２Ａの断続の周期を変える。 【００５２】これにより、リモート信号の「オン」のと
きには、端子１１Ｃに出力が発生すると共に、リモート
端子１１Ｄにリモート出力が発生する。また、リモート
端子１１Ｄのリモート出力が安定化される。 【００５３】このようにして、実施の形態１により、従
来のスイッチング電源装置のように、三端子回路を不要
にして、リモート信号のオン、オフにより、リモート端
子１１Ｄにリモート出力の電圧ＶRを出力するかどうか
を制御することができる。 【００５４】また、このとき、リモート端子１１Ｄに電
圧ＶRを出力するとき、このリモート出力の電圧ＶRを安
定化することができる。 【００５５】［発明の実施の形態２］図３は、この発明
の実施の形態２を示す回路図である。実施の形態２で
は、先に説明した実施の形態１の第２検出部９だけが相
違し、その他は同様である。以下の説明では、この相違
する点のみを説明し、重複する部分については、図面に
同一の参照番号を付けて説明を省略する。 【００５６】実施の形態２の第２検出部３０は、ツェナ
ダイオード３１〜３４と、トランジスタ３５とを備え
る。 【００５７】ツェナダイオード３１〜３４は、直列に接
続されている。さらに、このツェナダイオード３１〜３
４の直列回路が、送出部１０のフォトダイオード１０Ａ
のカソードに接続されている。この接続により、ツェナ
ダイオード３１〜３４の直列回路は、端子１１Ｃの出力
が高くなると、フォトダイオード１０Ａに流す電流を増
やす。逆に、端子１１Ｃの出力が低くなると、フォトダ
イオード１０Ａに流す電流を少なくする。 【００５８】トランジスタ３５は、ツェナダイオード３
４に接続されている。トランジスタ３５は、実施の形態
１と同様に、トランジスタ５と反対のタイミングでオ
ン、オフをする。そして、トランジスタ３５は、制御部
６の制御により、オン、オフし、ツェナダイオード３１
〜３４の直列回路による、端子１１Ｃの電圧の検出範囲
を調整している。 【００５９】 【発明の効果】この発明により、従来技術で必要とし
た、トランスの二次側の三端子回路を不要にし、この三
端子回路の代わりに、スイッチ素子を用いる。スイッチ
素子の電力損失は、三端子回路に比べて少ないので、電
源部からの電気の効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す回路図である。
【図２】図１のスイッチング部の一例を示すブロック図
である。 【図３】この発明の実施の形態２を示す回路図である。 【図４】従来のスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。 【符号の説明】 １ トランス ２ スイッチング部 ３ ダイオード ４ コンデンサ ５ トランジスタ ６ 制御部 ７ 第１検出部 ８Ａ ダイオード ８Ｂ コンデンサ ９ 第２検出部 １０ 送出部
である。 【図３】この発明の実施の形態２を示す回路図である。 【図４】従来のスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。 【符号の説明】 １ トランス ２ スイッチング部 ３ ダイオード ４ コンデンサ ５ トランジスタ ６ 制御部 ７ 第１検出部 ８Ａ ダイオード ８Ｂ コンデンサ ９ 第２検出部 １０ 送出部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｍ 7/06 Ｈ０２Ｍ 7/06 Ａ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 3/28
G05F 1/56
H02M 1/092
H02M 7/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】トランスの一次側に加えられる直流の電流
を断続して交流に変換するスイッチング部と、トランス
の第１の二次側から出力される交流を整流する第１整流
部と、この第１整流部からの整流された交流を平滑して
第１出力を生成する第１平滑部と、前記トランスの第２
の二次側からの交流を整流する第２整流部と、この第２
整流部からの整流された交流を平滑して第２出力を生成
する第２平滑部とを備えたスイッチング装置であって、 前記第１整流部から出力される整流を第１平滑部へ出力
するスイッチ素子と、 加えられるリモート信号により前記スイッチ素子のオン
・オフを制御する制御部と、 スイッチ素子からの出力の変化を検出する第１検出部
と、 前記第２出力の変化を検出する第２検出部と、 第１検出部または第２検出部からの検出信号をスイッチ
ング部に送る送出部とを備え、 前記送出部は、前記スイッチ素子がオンしているとき第
１検出部の検出信号をスイッチング部へ送り、そのスイ
ッチ素子がオフしているとき第２検出部の検出信号をス
イッチング部へ送り、 前記スイッチング部は、送出部から送られる検出信号に
基づいて前記直流電流の断続を制御して第１,第２出力
を安定化することを特徴とする スイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16849695A JP3452425B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16849695A JP3452425B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0923648A JPH0923648A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3452425B2 true JP3452425B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=15869169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16849695A Expired - Lifetime JP3452425B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3452425B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-04 JP JP16849695A patent/JP3452425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0923648A (ja) | 1997-01-21 |
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