JP3588567B2

JP3588567B2 - スイッチング電源回路及び電気機器

Info

Publication number: JP3588567B2
Application number: JP10667399A
Authority: JP
Inventors: 透室園; 則行冨松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2019-04-14
Also published as: JP2000308344A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的な電気機器に使用され、電気機器に電力を供給するスイッチング電源回路及び電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、図１１に示すスイッチング電源回路が考えられていた。図１１に示すスイッチング電源回路の動作を説明すると、まず、入力端子６ａに交流の商用電源１を接続し、出力端子６ｂに負荷７を接続する。スイッチ３は、商用電源１側とトランス（スイッチングトランスとも呼ばれている）４側との間を開いたり、閉じたりする。この開閉の制御は制御回路本体８ｃが行う。
【０００３】
１次側整流回路２は、整流用のダイオードＤ１と電圧平滑用のコンデンサＣ１とを含む。２次側整流回路５は、整流用のダイオードＤ２と電圧平滑用のコンデンサＣ２とを含む。
【０００４】
トランス４の鉄心Ｔには、商用電源１側を電気的に接続するための第１巻線Ｎ１、負荷７側を電気的に接続するための第２巻線Ｎ２、制御用の第３巻線Ｎ３が設けられている。よって、第２巻線Ｎ２及び第３巻線Ｎ３の各々には、第１巻線Ｎ１に与えられた電力に帰因して、第１巻線Ｎ１との巻線比に基づく電圧が生じる。
【０００５】
商用電源１とトランス４との間が閉じると、１次側整流回路２が商用電源１を整流して生成した直流電流は、トランス４の第１巻線Ｎ１へ流れる。すると、第２巻線Ｎ２には、ダイオードＤ２の逆方向電圧が発生するので、第２巻線Ｎ２に電流が流れない。つまり、商用電源１とトランス４との間が閉じているときは、トランス４には商用電源１から電力が磁気エネルギーとして蓄えられることになる。
【０００６】
次に、商用電源１とトランス４との間が開くと、１次側整流回路２からトランス４の第１巻線Ｎ１へ電流が流れなくなる。すると、トランス４の第２巻線Ｎ２には、ダイオードＤ２の順方向電圧が発生するので、第２巻線Ｎ２に電流が流れる。つまり、商用電源１とトランス４との間が開いているときは、トランス４に蓄積された磁気エネルギー（電力）は２次側整流回路５及び出力端子６ｂを介して負荷７に供給されることになる。
【０００７】
商用電源１とトランス４との間の上記の開閉を所定のスイッチング周期で繰り返す。これによって、所望の電力がトランス４の第２巻線Ｎ２から負荷７に供給される。また、これと同様にして、制御用の電力がトランス４の第３巻線Ｎ３から制御回路本体８ｃの電源端子ＶＣＣに供給される。制御回路本体８ｃは、電源端子ＶＣＣに供給される電圧Ｓ３で駆動して、出力端子ＯＵＴからスイッチ３へ制御信号Ｓ１を出力する。なお、バイアス端子ＶＳＳはバイアス（例えばグランド）Ｓ７を与えるためのものである。
【０００８】
ところで、負荷７が変動することによって、２次側整流回路５から負荷７に流れ込む電流（負荷電流）が急激に小さくなると、電力＝電流×電圧という関係式に基づき、出力端子６ｂの電圧が上昇する。逆に、負荷７が変動することによって、負荷電流が急激に大きくなると、出力端子６ｂの電圧が低下する。このように、負荷の変動によって、出力端子６ｂの電圧が所望値に安定しない。
【０００９】
そこで、出力端子６ｂの電圧を安定させるために、まず、トランス側変動検出部２００が第３巻線Ｎ３の電圧をトランス側変動信号（１次側フィードバック信号）Ｓ２として検出する。第３巻線Ｎ３及び第２巻線Ｎ２が同一の鉄心Ｔに設けられているため、第３巻線Ｎ３の電圧は出力端子６ｂの電圧が上昇すると増加し、出力端子６ｂの電圧が低下すると減少する。制御回路本体８ｃはトランス側変動検出部２００が検出したトランス側変動信号Ｓ２と予め設定された基準電圧Ｖａ（図示せず）とを比較する。制御回路本体８ｃは、トランス側変動信号Ｓ２が基準電圧Ｖａより高いとき、商用電源１とトランス４との間の閉の期間を短くする。これによって、トランス４に蓄積される磁気エネルギーが低下し、出力端子６ｂの電圧も低下するので、負荷７へ供給される電力は所望値に近づく。逆に、トランス側変動信号Ｓ２が基準電圧Ｖａより低いとき、制御回路本体８ｃは、商用電源１とトランス４との間の閉の期間を長くする。これによって、トランス４に蓄積される磁気エネルギーが増加し、出力端子６ｂの電圧も上昇するので、負荷７に供給される電力は所望値に近づく。
【００１０】
以上のように、制御回路本体８ｃがトランス側変動信号Ｓ２の大小に応じてスイッチング周期や閉の期間を適切に調節することによって、所望の電力を負荷７へ供給することができ、しかも、負荷７が変動しても出力端子６ｂの電圧を安定させることができる。
【００１１】
スイッチング電源回路は、商用電源１から所望の電力を取り出して出力端子６ｂに供給することが目的なので、可能な限り、制御回路本体８ｃやトランス側変動検出部２００で消費される電力を抑える必要がある。そこで、素子数が必要以上に増加しないように、トランス側変動信号Ｓ２を検出するトランス側変動検出部２００は、電源端子ＶＣＣに電圧Ｓ３を供給するためのダイオードＤ３及びコンデンサＣ３を利用して構成されており、トランス側変動信号Ｓ２を適切に設定するための抵抗Ｒ１及びＲ２が追加されただけで済んでいる。
【００１２】
さて、図１１のスイッチング電源回路は、要するに、負荷７の変動を出力端子６ｂ、２次側整流回路５及びトランス４を介して検出するものである。これよりも、負荷７に近い出力端子６ｂから負荷７の変動を検出した方が、精度は良い。また、リップルなどによって出力端子６ｂの電圧が上昇することがあるが、図１１のスイッチング電源回路では、リップルなどによる出力端子６ｂの電圧上昇を抑えることが困難である。
【００１３】
そこで、図１１のスイッチング電源回路は図１２のように改良された。負荷側変動検出部（２次側フィードバック回路）１００は出力端子６ｂの電圧を光信号の負荷側変動信号Ｓ４（２次側フィードバック信号）に変換して、信号再生部（１次側フィードバック回路）８ｂのフィードバック端子ＦＢに出力する。信号再生部８ｂは、制御回路本体８ａ同様、電源端子ＶＣＣに供給される電圧Ｓ３で駆動して、出力端子６ｂの電圧を負荷側変動信号Ｓ４から再生して出力端子ＯＵＴから制御信号Ｓ８として出力する。制御回路本体８ａは制御回路本体８ｃ（図１１）にフィードバック端子ＦＢを加えたものであり、さらにフィードバック端子ＦＢに与えられる制御信号Ｓ８に応じて、既述のスイッチング周期や閉の期間を適切に調節する。これによって、出力端子６ｂの電圧をより精度良く安定させることができ、しかも、リップルなどによる出力端子６ｂの電圧上昇も抑えることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、信号再生部８ｂは、制御回路本体８ａ同様、電源端子ＶＣＣに与えられる電圧が負荷７の変動に応じて変動するため、出力端子６ｂの電圧を負荷側変動信号Ｓ４から精度良く再生できない。これによって、制御回路３００（制御回路本体８ａ及び信号再生部８ｂ）は、安定してスイッチ３を制御できず、負荷７に電力を安定して供給することができないという問題点がある。
【００１５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、負荷に電力をより安定して供給することができるスイッチング電源回路及び電気機器を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る課題解決手段は、電源側を電気的に接続するための第１巻線、負荷側を電気的に接続するための第２巻線、制御用の第３巻線が同一の鉄心に設けられたトランスと、前記電源と前記第１巻線との間の開閉を行うスイッチと、前記第３巻線側に電気的に接続され、前記第３巻線から定電圧を取り出すための定電圧部と、前記定電圧を受けて駆動し、前記スイッチの前記開閉を制御するための制御回路とを備える。
【００１７】
本発明の請求項１に係る課題解決手段は、前記第３巻線側に電気的に接続され、前記第３巻線の電圧の変動をトランス側変動信号として検出するためのトランス側変動検出部をさらに備え、前記制御回路は、前記トランス側変動信号に応じて、前記スイッチの前記開閉を制御する。
【００１８】
本発明の請求項１に係る課題解決手段において、前記第３巻線は、前記トランス側変動検出部が電気的に接続された第４巻線と、前記第４巻線から独立し、前記定電圧部が電気的に接続された第５巻線とを含む。
【００１９】
本発明の請求項２に係る課題解決手段において、前記定電圧部は、前記トランス側変動検出部の出力側に接続され、前記定電圧を出力するレギュレータを含む。
【００２０】
本発明の請求項３に係る課題解決手段は、前記負荷を接続するための端子と、前記端子に電気的に接続され、前記端子の電圧の変動を負荷側変動信号として検出するための負荷側変動検出部とをさらに備え、前記制御回路は、前記負荷側変動信号に応じて、前記スイッチの前記開閉を制御する。
【００２１】
本発明の請求項４に係る課題解決手段において、前記負荷変動信号は光信号を含み、前記制御回路は、前記定電圧を電源として受け、前記端子の電圧の変動を前記光信号から再生するための信号再生部を含む。
【００２２】
本発明の請求項５に係る課題解決手段において、電気機器は、請求項１から４までのいずれかに記載のスイッチング電源回路を含む。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１のスイッチング電源回路を示す回路図である。図１のスイッチング電源回路は、１次側整流回路２、スイッチ３、トランス４、２次側整流回路５、入力端子６ａ、出力端子６ｂ、負荷側変動検出部（２次側フィードバック回路）１００、トランス側変動検出部２００、制御回路３００及び定電圧部４００を含む。商用電源１は交流であって、外部から入力端子６ａに接続されている。負荷７は外部から出力端子６ｂに接続されている。
【００２４】
トランス４は、商用電源１側を電気的に接続するための第１巻線Ｎ１、負荷７側を電気的に接続するための第２巻線Ｎ２、制御用の第３巻線Ｎ３及び鉄心Ｔを含む。第１巻線Ｎ１、第２巻線Ｎ２、第３巻線Ｎ３は同一の鉄心Ｔに設けられている。
【００２５】
商用電源１から第１巻線Ｎ１までの間には、入力端子６ａ、１次側整流回路２、スイッチ３がこの順に接続されている。１次側整流回路２は整流用のダイオードＤ１及び電圧平滑用のコンデンサＣ１を含む。
【００２６】
負荷７から第１巻線Ｎ１までの間には、出力端子６ｂ、２次側整流回路５がこの順に接続されている。２次側整流回路５は整流用のダイオードＤ２及び電圧平滑用のコンデンサＣ２を含む。負荷側変動検出部１００は、出力端子６ｂに接続され、光信号の負荷側変動信号（２次側フィードバック信号）Ｓ４を出力する。
【００２７】
トランス側変動検出部２００は第３巻線Ｎ３に接続され、整流用のダイオードＤ３、電圧平滑用のコンデンサＣ３、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を含む。ダイオードＤ３のアノードは第３巻線Ｎ３の一端に接続され、ダイオードＤ３のカソードは、コンデンサＣ３の一端及び抵抗Ｒ１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ２の他端、コンデンサＣ３の他端、第３巻線Ｎ３の他端は共通に接続されている。コンデンサＣ３、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ１の共通接続線には電圧Ｓ３が伝搬する。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の共通接続線にはトランス側変動信号（１次側フィードバック信号）Ｓ２が伝搬する。第３巻線Ｎ３、コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ２の共通接続線にはバイアス（例えばグランド）Ｓ７が伝搬する。
【００２８】
定電圧部４００は、トランス側変動検出部２００のコンデンサＣ３及びダイオードＤ３を介して第３巻線Ｎ３側に電気的に接続され、定電圧素子９を含む。定電圧素子９は例えば、図２に示す３端子レギュレータ９ａで構成できる。図２のノードａ、ｂ、ｃ、ｄは図１のそれぞれに対応している。３端子レギュレータ９ａは、トランス側変動検出部２００の出力側であるダイオードＤ３のカソード、コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ１の共通接続線に接続された入力端子ＩＮ、バイアスＳ７を受けるバイアス端子ＶＳＳ、及び定電圧Ｓ５を出力する出力端子ＯＵＴを有する。
【００２９】
制御回路３００は、制御回路本体８ａ及び信号再生部（１次側フィードバック回路）８ｂを含む。信号再生部８ｂは、負荷側変動検出部１００から負荷側変動信号Ｓ４を受けるフィードバック端子ＦＢ、バイアスＳ７を受けるバイアス端子ＶＳＳ、定電圧部４００から定電圧Ｓ５を受ける電源端子ＶＣＣ、及び制御信号Ｓ８を出力する出力端子ＯＵＴを有する。制御回路本体８ａは、信号再生部８ｂから制御信号Ｓ８を受けるフィードバック端子ＦＢ、バイアスＳ７を受けるバイアス端子ＶＳＳ、トランス側変動検出部２００から電圧Ｓ３、トランス側変動信号Ｓ２をそれぞれ受ける電源端子ＶＣＣ、センス端子ＳＥＮ、及び制御信号Ｓ１を出力する出力端子ＯＵＴを有する。
【００３０】
次に、図１のスイッチング電源回路の動作について説明する。まず、入力端子６ａに商用電源１を接続し、出力端子６ｂに負荷７を接続する。スイッチ３は、商用電源１とトランス４との間を開いたり、閉じたりする。この開閉の制御は制御回路３００が行う。
【００３１】
トランス４の第２巻線Ｎ２及び第３巻線Ｎ３の各々には、第１巻線Ｎ１に与えられた電力に帰因して、第１巻線Ｎ１との巻線比に基づく電圧が生じる。
【００３２】
商用電源１とトランス４との間が閉じると、１次側整流回路２が交流の商用電源１を整流して生成した直流電流は、トランス４の第１巻線Ｎ１へ流れる。すると、第２巻線Ｎ２には、ダイオードＤ２の逆方向電圧が発生するので、第２巻線Ｎ２に電流が流れない。つまり、商用電源１とトランス４との間が閉じているときは、トランス４には商用電源１から電力が磁気エネルギーとして蓄えられることになる。
【００３３】
次に、商用電源１とトランス４との間が開くと、１次側整流回路２からトランス４の第１巻線Ｎ１へ電流が流れなくなる。すると、トランス４の第２巻線Ｎ２には、ダイオードＤ２の順方向電圧が発生するので、第２巻線Ｎ２に電流が流れる。つまり、商用電源１とトランス４との間が開いているときは、トランス４に蓄積された磁気エネルギー（電力）は２次側整流回路５及び出力端子６ｂを介して負荷７に供給されることになる。
【００３４】
商用電源１とトランス４との間の上記の開閉を所定のスイッチング周期で繰り返す。これによって、所望の電力がトランス４の第２巻線Ｎ２から負荷７に供給される。また、これと同様にして、制御用の電力がトランス４の第３巻線Ｎ３から制御回路本体８ａの電源端子ＶＣＣに供給される。制御回路本体８ａは、電源端子ＶＣＣに供給される電圧Ｓ３で駆動して、出力端子ＯＵＴからスイッチ３へ制御信号Ｓ１を出力する。
【００３５】
ところで、負荷７が変動することによって、２次側整流回路５から負荷７に流れ込む電流（負荷電流）が急激に小さくなると、電力＝電流×電圧という関係式に基づき、出力端子６ｂの電圧が上昇する。逆に、負荷７が変動することによって、負荷電流が急激に大きくなると、出力端子６ｂの電圧が低下する。このように、負荷の変動によって、出力端子６ｂの電圧が所望値に安定しない。
【００３６】
そこで、出力端子６ｂの電圧を安定させるために、まず、トランス側変動検出部２００が第３巻線Ｎ３の電圧をトランス側変動信号Ｓ２として検出する。第３巻線Ｎ３及び第２巻線Ｎ２が同一の鉄心Ｔに設けられているため、第３巻線Ｎ３の電圧は出力端子６ｂの電圧が上昇すると増加し、出力端子６ｂの電圧が低下すると減少する。制御回路本体８ａはトランス側変動検出部２００が検出したトランス側変動信号Ｓ２と予め設定された基準電圧Ｖａ（図示せず）とを比較する。制御回路本体８ａは、トランス側変動信号Ｓ２が基準電圧Ｖａより高いとき、商用電源１とトランス４との間の閉の期間を短くする。これによって、トランス４に蓄積される磁気エネルギーが低下し、出力端子６ｂの電圧も低下するので、負荷７へ供給される電力は所望値に近づく。逆に、トランス側変動信号Ｓ２が基準電圧Ｖａより低いとき、制御回路本体８ａは、商用電源１とトランス４との間の閉の期間を長くする。これによって、トランス４に蓄積される磁気エネルギーが増加し、出力端子６ｂの電圧は上昇するので、負荷７へ供給される電力は所望値に近づく。
【００３７】
以上のように、制御回路本体８ａがトランス側変動信号Ｓ２の大小に応じてスイッチング周期や閉の期間を適切に調節することによって、所望の電力を負荷７へ供給することができ、しかも、負荷７が変動しても出力端子６ｂの電圧を安定させることができる。
【００３８】
また、負荷側変動検出部１００は出力端子６ｂの電圧を光信号の負荷側変動信号Ｓ４として検出して、信号再生部８ｂのフィードバック端子ＦＢに出力する。定電圧部４００は、電圧Ｓ３から一定の電圧（定電圧Ｓ５）を取り出す。信号再生部８ｂは、電源端子ＶＣＣに供給される定電圧Ｓ５で駆動して、出力端子６ｂの電圧を負荷側変動信号Ｓ４から再生して出力端子ＯＵＴから制御信号Ｓ８として出力する。制御回路本体８ａは、さらにフィードバック端子ＦＢに与えられる制御信号Ｓ８に応じて、既述のスイッチング周期や閉の期間を適切に調節する。これによって、出力端子６ｂの電圧をより精度良く安定させることができ、しかも、リップルなどによる出力端子６ｂの電圧上昇も抑えることができる。
【００３９】
また、従来の図１２の信号再生部８ｂと異なり、図１の信号再生部８ｂはトランス４の第３巻線Ｎ３からダイオードＤ３、コンデンサＣ３及び３端子レギュレータ９ａを介して取り出した定電圧Ｓ５で駆動する。したがって、たとえ、負荷７が変動し、これによって第３巻線Ｎ３の電圧が変動したとしても、制御回路３００の信号再生部８ｂは定電圧Ｓ５を受けて駆動する。よって、信号再生部８ｂは、その駆動については負荷７の変動の影響を受けることなく安定するので、制御回路３００は安定してスイッチ３を制御でき、実施の形態１のスイッチング電源回路は負荷７に電力をより安定して供給することができる。
【００４０】
例えば、図１のスイッチング電源回路と従来の図１２のスイッチング電源回路との違いを、図３を用いて説明する。負荷７が変動し、出力端子６ｂの電圧ＶＯＵＴが低下した場合を考える。この場合は、出力端子６ｂの電圧ＶＯＵＴを所望値に近づけるためには、スイッチ３の閉の期間を長くなければならない。負荷側変動検出部１００は出力端子６ｂの電圧ＶＯＵＴを示す負荷側変動信号Ｓ４（図３のＡ部に対応）を出力する。従来（図１２）では、出力端子６ｂの電圧ＶＯＵＴが低下すると、信号再生部８ｂに与えられる電圧Ｓ３も低下するので、信号再生部８ｂは光信号からＡ部よりも低い電圧レベルのＢ部を再生してしまうので、従来のスイッチング電源回路は負荷７に電力を安定して供給することができない。一方、実施の形態１（図１）では、出力端子６ｂの電圧ＶＯＵＴが低下しても、信号再生部８ｂに与えられる定電圧Ｓ５は低下せず一定なので、信号再生部８ｂは光信号からＡ部に等しい電圧レベルを安定して再生することができ、実施の形態１のスイッチング電源回路は負荷７に電力を安定して供給することができる。
【００４１】
また、制御回路３００は、信号再生部８ｂの駆動については負荷７の変動の影響を受けることはないが、制御回路本体８ａのスイッチ３の制御についてはトランス４に蓄えられている磁気エネルギーの変動（この変動は例えば、負荷７の変動や商用電源１の変動等が帰因して生じる）の影響を受けることができる。よって、制御回路３００は、磁気エネルギーの変動を考慮してスイッチ３の開閉を制御することができ、たとえ、負荷７が変動することによってトランス４に蓄えられる磁気エネルギーが変動しても、負荷７に安定した電源を供給することができる。
【００４２】
さらに、従来のスイッチング電源回路（図１２）に３端子レギュレータ９ａを追加するだけで、本発明のスイッチング電源回路（図１）を具現できる。
【００４３】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２のスイッチング電源回路を示す回路図である。図４の制御用の第３巻線Ｎ３はトランス側変動検出部２００が電気的に接続された第４巻線Ｎ４と、定電圧部４００が電気的に接続された第５巻線Ｎ５とを含む。第５巻線Ｎ５は第４巻線Ｎ４から独立している。
【００４４】
図４の定電圧部４００は、整流用のダイオードＤ４、電圧平滑用のコンデンサＣ４、定電圧Ｓ５を生成する定電圧素子９を含む。ダイオードＤ４のアノードは第５巻線Ｎ５の一端に接続され、ダイオードＤ３のカソードは、コンデンサＣ４の一端及び定電圧素子９のノードｂに接続されている。定電圧素子９のノードｄ、コンデンサＣ４の他端、第５巻線Ｎ５の他端は共通に接続されている。定電圧素子９はノードａから定電圧Ｓ５を出力する。定電圧素子９のノードｃにはバイアスＳ７が伝搬する。
【００４５】
図４のスイッチング電源回路のその他については、実施の形態１と同様である。
【００４６】
図４のスイッチング電源回路では、トランス側変動検出部２００が接続された第４巻線Ｎ４と、定電圧部４００が電気的に接続された第５巻線Ｎ５とが互いに独立している。よって、図４の定電圧部４００はトランス側変動信号Ｓ２に影響を与えることはなく、例えば、定電圧素子９をツェナダイオード９ｂ（図５）を用いて簡単に構成できる。勿論、図４の定電圧素子９を図１同様、３端子レギュレータ９ａを用いて構成することもできる。
【００４７】
変形例．
なお、図１及び図４のスイッチング電源回路をそれぞれ図６及び図７のように変形してもよい。図６及び図７のスイッチング電源回路では、制御回路本体８ａ及び信号再生部８ｂのいずれもが電源として定電圧Ｓ５を受ける。
【００４８】
また、図８又は図９に示すように、図６又は図７の負荷側変動検出部１００及び信号再生部８ｂを省略し、制御回路本体８ａを制御回路本体８ｃ（図１１）に置き換えてもよい。
【００４９】
また、図１０に示すように、図１１のスイッチング電源回路から、センス端子ＳＥＮ（図１１）、抵抗Ｒ１及びＲ２を省略し、定電圧素子９を設けてよい。定電圧素子９は、ノードｂがダイオードＤ３とコンデンサＣ３との接続点に接続され、ノードｄが第３巻線Ｎ３とコンデンサＣ３との接続点に接続され、ノードａから定電圧Ｓ５を出力し、ノードｃにバイアスＳ７が伝搬する。定電圧素子９は例えば３端子レギュレータ９ａ（図２）やツェナダイオード９ｂ（図５）である。定電圧素子９、ダイオードＤ３及びコンデンサＣ３は定電圧部４００を構成する。制御回路本体８ｄの電源端子ＶＣＣは定電圧Ｓ５を受ける。制御回路本端８ｄは、制御回路本体８ｃ（図１１）からセンス端子ＳＥＮを省略したもので、トランス側変動信号に応じてスイッチング周期や閉の期間を適切に調節するという機能がなくなり、単に、商用電源１とトランス４との間の上記の開閉を予め設定されたスイッチング周期で繰り返させるという機能を有することになる。
【００５０】
以上の実施の形態の変形例（図６〜図１０）のスイッチング電源回路は、いずれも、制御回路３００が定電圧Ｓ５を電源として受ける。よって、たとえ、負荷７が変動し、これによって第３巻線Ｎ３の電圧が変動したとしても、制御回路３００は定電圧Ｓ５を受けて駆動する。よって、制御回路３００は、その駆動については負荷７の変動の影響を受けることなく安定し、安定してスイッチを制御でき、本変形例のスイッチング電源回路は負荷７に電力をより安定して供給することができる。
【００５１】
また、定電圧素子９は３端子レギュレータ９ａやツェナダイオード９ｂの他に、電圧や電流を安定化できる素子を用いて構成されていてもよい。
【００５２】
また、本発明のスイッチング電源回路を内蔵する電気機器（例えば、テレビ、パソコン、ビデオ、冷蔵庫、エアコン等々）は、安定した電力が供給され、安定して動作することができる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、たとえ、負荷が変動し、これによって第３巻線の電圧が変動したとしても、制御回路は定電圧を受けて駆動する。よって、制御回路は、その駆動については負荷の変動の影響を受けることなく安定し、安定してスイッチを制御でき、本発明のスイッチング電源回路は負荷に電力をより安定して供給することができる。
【００５４】
請求項１に記載の発明によれば、制御回路は、その駆動については負荷の変動の影響を受けることはないが、そのスイッチの制御についてはトランスに蓄えられている磁気エネルギーの変動（この変動は例えば、負荷の変動や電源等の変動が帰因して生じる）の影響を受けることができる。よって、制御回路は、磁気エネルギーの変動を考慮してスイッチの開閉を制御することができ、たとえ、負荷が変動することによってトランスに蓄えられる磁気エネルギーが変動しても、負荷に安定した電力を供給することができる。
【００５５】
請求項１に記載の発明によれば、トランス側変動検出部が接続された第４巻線と、定電圧部が接続された第５巻線とが互いに独立している。よって、定電圧部は、トランス変動信号に影響を与えることはなく、例えば、ツェナダイオードを用いて簡単に構成できる。
【００５６】
請求項２に記載の発明によれば、従来のスイッチング電源回路にレギュレータを追加するだけで、本発明のスイッチング電源回路を具現できる。
【００５７】
請求項３に記載の発明によれば、制御回路は、その駆動については負荷の変動の影響を受けることはないが、そのスイッチの制御については負荷の変動の影響を受けることができる。よって、制御回路は、負荷の変動を考慮してスイッチの開閉を制御することができ、たとえ、負荷が変動しても、負荷に安定した電源を供給することができる。
【００５８】
請求項４に記載の発明によれば、信号再生部は光信号から端子の電圧を安定して再生することができる。
【００５９】
請求項５に記載の発明によれば、電気機器は安定した電力が供給され、安定して動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のスイッチング電源回路を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の定電圧素子の例を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１のスイッチング電源回路の効果を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態２のスイッチング電源回路を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態２の定電圧素子の例を示す回路図である。
【図６】本発明の実施の形態のスイッチング電源回路の変形例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態のスイッチング電源回路の変形例を示す回路図である。
【図８】本発明の実施の形態のスイッチング電源回路の変形例を示す回路図である。
【図９】本発明の実施の形態のスイッチング電源回路の変形例を示す回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態のスイッチング電源回路の変形例を示す回路図である。
【図１１】従来のスイッチング電源回路を示す回路図である。
【図１２】従来のスイッチング電源回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１商用電源、３スイッチ、４トランス、６ａ入力端子、６ｂ出力端子、８ｂ信号再生部、９ａ３端子レギュレータ、１００負荷側変動検出部、２００トランス側変動検出部、３００制御回路、４００定電圧部、Ｎ１第１巻線、Ｎ２第２巻線、Ｎ３第３巻線、Ｎ４第４巻線、Ｎ５第５巻線、Ｓ２トランス側変動信号、Ｓ４負荷側変動信号、Ｓ５定電圧、Ｔ鉄心。

Claims

電源側を電気的に接続するための第１巻線、負荷側を電気的に接続するための第２巻線、制御用の第３巻線が同一の鉄心に設けられたトランスと、
前記電源と前記第１巻線との間の開閉を行うスイッチと、
前記第３巻線側に電気的に接続され、前記第３巻線から定電圧を取り出すための定電圧部と、
前記定電圧を受けて駆動し、前記スイッチの前記開閉を制御するための制御回路と、
前記第３巻線側に電気的に接続され、前記第３巻線の電圧の変動をトランス側変動信号として検出するためのトランス側変動検出部とを備え、
前記制御回路は、
前記トランス側変動信号に応じて、前記スイッチの前記開閉を制御し、
前記第３巻線は、
前記トランス側変動検出部が電気的に接続された第４巻線と、
前記第４巻線から独立し、前記定電圧部が電気的に接続された第５巻線とを含むことを特徴とする、
スイッチング電源回路。
前記定電圧部は、前記トランス側変動検出部の出力側に接続され、前記定電圧を出力するレギュレータを含む請求項１に記載のスイッチング電源回路。
前記負荷を接続するための端子と、
前記端子に電気的に接続され、前記端子の電圧の変動を負荷側変動信号として検出するための負荷側変動検出部と、
をさらに備え、
前記制御回路は、
前記負荷側変動信号に応じて、前記スイッチの前記開閉を制御する請求項１又は２に記載のスイッチング電源回路。
前記負荷変動信号は光信号を含み、
前記制御回路は、
前記定電圧を電源として受け、前記端子の電圧の変動を前記光信号から再生するための信号再生部を含む請求項３に記載のスイッチング電源回路。
請求項１から４までのいずれかに記載のスイッチング電源回路を含む電気機器。