JP3767322B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に用いられる電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種電源装置の構成は、次のような構成となっていた。
【０００３】
すなわち、入力端子と、この入力端子にその一次巻線が接続されたトランスと、このトランスの一次巻線と前記入力端子間に介在させたスイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に出力回路を介して接続された出力端子とを備えた構成となっていた。
【０００４】
また、前記トランスの二次巻線と出力端子間には、この出力端子に供給される電流及び電圧を検出するための検出手段を設け、これらの検出手段によって検出した電流と電圧は、例えばフォトカプラを介して、トランスの一次巻線側の制御回路に伝達され、これによってこの制御回路はスイッチング素子を制御することで、出力端子に対する定電流、定電圧制御を行うようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電源装置においては、その大型化が大きな問題となっていた。すなわち上述のごとくトランスの二次巻線に接続したフォトカプラによって一次巻線側の制御回路に電流、電圧情報を伝達させなければならないのであるが、このようにトランスの二次巻線と一次巻線の間をフォトカプラを介してではあるが、信号を伝達させる部分においては、各国安全規格で要求される絶縁距離を取らなければならず、これがこの部分の大型化につながり、これが結論として電源装置の大型化にもつながってしまうものであった。
【０００６】
そこで本発明は、電源装置の小型化を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために本発明は、入力端子と、この入力端子にその一次巻線が接続されたトランスと、このトランスの一次巻線と前記入力端子間に介在させた第１のスイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に出力回路を介して接続された出力端子とを備え、前記トランスに前記二次巻線と磁気結合された状態で制御巻線を設け、前記制御巻線には定電流回路と定電圧回路を接続し、前記定電流回路と前記定電圧回路によって、前記第１のスイッチング素子の開閉制御を行う構成とし、前記定電流回路は、前記制御巻線にその一端が接続された出力電流補正部と、前記制御巻線に並列に接続された抵抗とコンデンサとからなる直列体と、前記抵抗とコンデンサとの接続点にその制御端子が接続された第２のスイッチング素子とを有し、前記第１のスイッチング素子の制御端子は前記第２のスイッチング素子の一端に接続されるとともに前記第１のスイッチング素子の一端は前記第２のスイッチング素子の制御端子に接続され、前記第１のスイッチング素子がオンすると前記第２のスイッチング素子がオフし、前記第１のスイッチング素子がオフすると前記第２のスイッチング素子がオンする構成としたものである。
【０００８】
すなわちこのように構成した場合、トランスにその二次巻線と磁気結合した状態で設けた制御巻線を介して、二次巻線側に流れる電流または電圧の少なくとも一方を擬似的に検出することができ、このようにトランスの二次巻線から直接、電流及び電圧を検出するものとは異なり、擬似的に制御巻線で検出するようにしたものにおいては、この部分における絶縁距離を大きく取らなくてもよいことから全体としての小型化が図れるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、入力端子と、この入力端子にその一次巻線が接続されたトランスと、このトランスの一次巻線と前記入力端子間に介在させたスイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に出力回路を介して接続された出力端子とを備え、前記トランスにその二次巻線と磁気結合された状態で制御巻線を設け、この制御巻線には定電流回路と定電圧回路を接続し、これらの定電流回路と定電圧回路によって、前記スイッチング素子の開閉制御を行う構成としたものである。
【００１０】
すなわちこのように構成した場合、トランスにその二次巻線と磁気結合した状態で設けた制御巻線を介して、二次巻線側に流れる電流または電圧の少なくとも一方を擬似的に検出することができ、このようにトランスの二次巻線から直接、電流及び電圧を検出するものとは異なり、擬似的に制御巻線で制御するようにしたものにおいては、この部分における絶縁距離を大きく取らなくてもよいことから全体としての小型化が図れるものである。
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図１に従って説明する。
【００１２】
図１において、１は電源であり、この電源１に入力端子１Ａが接続されている。この入力端子１Ａには全波整流回路２２が接続され、さらにその後段には平滑コンデンサ２３が接続されている。この平滑コンデンサ２３にはトランス１Ｂの一次巻線１４が接続されている。また、トランス１Ｂの二次巻線１６には、ダイオード１７と平滑コンデンサ１８の出力回路を介して出力端子１Ｃが接続されている。また一次巻線１４には、スイッチング素子３が入力端子１Ａとの間に介在させられた構成となっている。
【００１３】
本実施形態において最も特徴となるのは、この図１に示すごとく制御巻線１５を設けたことである。この制御巻線１５は、トランス１Ｂの二次巻線１６と磁気結合させた状態としている。
【００１４】
なおトランス１Ｂにおいては、出力電圧を擬似的に制御巻線１５で検出し、これでスイッチング素子３を制御するため、二次巻線１６と磁気結合を上げるべく、巻線間の対向面積を上げる等の工夫が必要となる。
【００１５】
なお図１の２，４，５，８，９は抵抗、６はトランジスタ、７，１０，１１はコンデンサ、１２はダイオード、２１は比較器、１３は基準電源、１９は出力電圧補正部、２０は出力電流補正部である。
【００１６】
以上の構成において出力端子１Ｃの電圧は二次巻線１６の発生電圧により擬似的に検出でき、またこの二次巻線１６の発生電圧はそれと磁気結合された制御巻線１５の発生電圧としてとらえることができる。
【００１７】
この制御巻線１５に発生する電圧によりコンデンサ１１が充電され、このコンデンサ１１電圧を出力電圧補正部１９により出力端子１Ｃに接続される負荷による電圧低下補正を行って比較器２１の＋側に印加する。
【００１８】
この比較器２１の−側には基準電源１３が接続されており、その比較結果によりトランジスタ６のオン・オフを行う。
【００１９】
このトランジスタ６がオンするとスイッチング素子３はオフ、逆にトランジスタ６がオフするとスイッチング素子３はオンし、このスイッチング素子３のオン・オフにより出力端子１Ｃの出力電圧が設定値に保たれるようになっている。
【００２０】
なお出力電流補正部２０は、負荷による出力電流の増減を抵抗９、コンデンサ１０を介してトランジスタ６に伝達し、その結果として出力電流の安定化を図るものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、トランスにその二次巻線と磁気結合された状態で制御巻線を設け、この制御巻線には定電流回路と定電圧回路を接続し、これらの定電流回路と定電圧回路によって、一次巻線と入力端子の間に設けたスイッチング素子の開閉制御を行う構成とし、前記定電流回路は、前記制御巻線にその一端が接続された出力電流補正部と、前記制御巻線に並列に接続された抵抗とコンデンサとからなる直列体と、前記抵抗とコンデンサとの接続点にその制御端子が接続された第２のスイッチング素子とを有し、前記第１のスイッチング素子の制御端子は前記第２のスイッチング素子の一端に接続されるとともに前記第１のスイッチング素子の一端は前記第２のスイッチング素子の制御端子に接続され、前記第１のスイッチング素子がオンすると前記第２のスイッチング素子がオフし、前記第１のスイッチング素子がオフすると前記第２のスイッチング素子がオンする構成としたので、電源装置の小型化が図れるとともに、出力電流の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の回路図
【符号の説明】
１Ａ 入力端子
１Ｂ トランス
１Ｃ 出力端子
１４ 一次巻線
１５ 制御巻線
１６ 二次巻線
１９ 出力電圧補正部
２０ 出力電流補正部

Claims (1)

1. 入力端子と、この入力端子にその一次巻線が接続されたトランスと、このトランスの一次巻線と前記入力端子間に介在させた第１のスイッチング素子と、前記トランスの二次巻線に出力回路を介して接続された出力端子とを備え、前記トランスに前記二次巻線と磁気結合された状態で制御巻線を設け、前記制御巻線には定電流回路と定電圧回路を接続し、前記定電流回路と前記定電圧回路によって、前記第１のスイッチング素子の開閉制御を行う構成とし、前記定電流回路は、前記制御巻線にその一端が接続された出力電流補正部と、前記制御巻線に並列に接続された抵抗とコンデンサとからなる直列体と、前記抵抗とコンデンサとの接続点にその制御端子が接続された第２のスイッチング素子とを有し、前記第１のスイッチング素子の制御端子は前記第２のスイッチング素子の一端に接続されるとともに前記第１のスイッチング素子の一端は前記第２のスイッチング素子の制御端子に接続され、前記第１のスイッチング素子がオンすると前記第２のスイッチング素子がオフし、前記第１のスイッチング素子がオフすると前記第２のスイッチング素子がオンする構成とした電源装置。

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