JP3813346B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力された直流電圧から外部より断続することのできる直流電圧を生成する電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、モータやICロジック回路等に使用する電源装置として図5に示すものが知られている。図5において、17は一次側巻線2に印加される直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子1とスイッチング素子1を制御するコントローラ3とコントローラ3に二次側で検出された信号を伝達するフォトカプラ12Bとからなるスイッチング回路、4はトランスの二次側巻線5に誘起される交流電圧を整流する第1整流素子、6は第1整流素子4にて整流された整流電圧を平滑する第1平滑コンデンサ、7は出力端子8から一定電圧を出力する機能を有した二次側制御出力回路である。この二次側制御出力回路7はドロッパ回路やチョッパ方式の出力回路であり、外部からのリモート信号により出力を断続する機能を有している。
【0003】
また、図5において、9はトランスの二次側巻線5と異なる巻線10に誘起される交流電圧を整流する第2整流素子、11は第2整流素子9にて整流された整流電圧を平滑する第2平滑コンデンサである。12は第2整流素子9から出力される電圧を検出する検出回路であり、この検出された信号は伝達回路であるフォトカプラ12Aを介して一次側のスイッチング回路17に伝達される。スイッチング回路17では伝達された検出信号により、コントローラ3がスイッチング素子1の断続を制御して出力端子13の電圧を一定にする。
【0004】
しかしながら、このような電源装置にあっては、出力端子8,13の出力電圧を一定にするために、二次側制御出力回路7や検出回路12を設けているので、回路構成が複雑になり、このため部品点数が増加してコスト高を招き、また、二次側制御出力回路7はドロッパやチョッパ方式であるため出力損失が大きい等の多くの問題があった。
【0005】
また、図6に示す電源装置が知られているが、この電源装置では、第1整流素子4の出力にスイッチ素子15を接続し、このスイッチ素子15を外部からのオン・オフ信号によってオン・オフ動作させるようにしたものである。16はスイッチ素子15の保護回路である。
【0006】
この電源装置によれば、内部抵抗の小さいスイッチ素子15を使用できるので、出力損失の少ない電源装置となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電源装置にあっては、出力安定化のためにスイッチ素子15の入力端子に平滑コンデンサ6を接続することが必要である。このため、スイッチ素子15がオンしているときに出力側が短絡すると、スイッチ素子15の内部抵抗が小さいことにより平滑コンデンサ6から放電電流がスイッチ素子15に過大電流となって流れてしまい、この過大電流によってスイッチ素子15が破壊してしまうことがある。この破壊を防止するために保護回路16が必要であり、この保護回路16を設けると保護回路16での出力損失が大きくなる。また、保護回路16により部品点数が増加する等の問題があった。
【0008】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、出力損失を小さくすることができ、しかも部品点数の少ない電源装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、直流が印加されるトランスの一次側巻線側に設けられ前記直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子を有するスイッチング回路と、このスイッチング回路により変換された交流電圧によってトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流する整流素子と、外部からのリモート信号で導通状態、或いは、非導通状態のどちらかにして前記整流素子からの出力をオンしたりオフしたりするスイッチ素子と、このスイッチ素子の出力を平滑する第1平滑コンデンサと、前記スイッチ素子に入力される電圧を検出する電圧検出回路と、この検出回路の検出信号を一次側のスイッチング回路に伝える伝達回路と、前記スイッチ素子に入力される出力と異なる出力をトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流して作り出す整流出力回路と、この整流出力回路が出力する整流電圧を平滑する第2平滑コンデンサとを備え、前記スイッチング回路は伝達回路からの検出信号に基づいてスイッチング素子の断、続を制御することにより前記スイッチ素子の出力を安定化するようになっている電源装置であって、
前記整流出力回路の出力端子にコンデンサの一方の端子を接続し、このコンデンサの他方の端子を前記スイッチ回路の入力端子に接続したことを特長とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる電源装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
[第1実施形態]
図1において、50はトランス20の一次側巻線21に印加される直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子25とスイッチング素子25を制御するコントローラ26とコントローラ26に二次側で検出された信号を伝達するフォトカプラ32Jとからなるスイッチング回路、27はトランス20の二次側巻線22に誘起される交流電圧を整流する第1整流素子であり、この第1整流素子27の出力端子にはスイッチ素子30が接続されている。このスイッチ素子30は、第1整流素子27の出力を、外部からのリモート信号により導通或いは非導通とする機能を有している。スイッチ素子30の出力端子41には平滑コンデンサ(第1平滑コンデンサ)31が接続されている。
【0012】
また、図1において、32は第1整流素子27から出力される電圧を検出する検出回路であり、この電圧検出回路32は定電圧IC回路32Zとフォトカプラ32D,32Jを有している。検出された信号は伝達回路であるフォトカプラ32D,32Jを介して一次側のスイッチング回路50に伝達される。一次側のスイッチング回路50では伝達された検出信号により、コントローラ26がスイッチング素子25の断続を制御してスイッチ素子30に入力される出力を安定化させる。
【0013】
35はトランス20の二次側巻線22と異なる巻線23に誘起される交流電圧を整流する第2整流素子であり、この第2整流素子35とトランス20の二次側の巻線23とで整流出力回路36が構成されている。38は第2整流素子35にて整流された整流電圧を平滑する第2平滑コンデンサである。第2整流子35の出力端子にコンデンサ37の一方の端子が接続され、コンデンサ37の他方の端子がスイッチ素子30の入力端子に接続されている。41はスイッチ素子30の出力端子に接続された第1出力端子、42は整流出力回路36の出力端子、すなわち、第2整流素子35の出力端子に接続された第2出力端子である。
【0014】
次に、上記実施形態の電源装置の動作について説明する。
【0015】
トランス20の一次側に印加される直流電圧はスイッチング回路50により、直流が断続され、交流に変換される。トランス20の二次側に誘起された交流電圧が各整流素子27,35により整流される。
【0016】
整流素子27の出力は、スイッチ素子30が導通状態であると、スイッチ素子30を通って平滑コンデンサ31により平滑されて直流電圧となって第1出力端子41から出力されていくことになる。他方、整流素子35から出力された整流電圧は平滑コンデンサ38により平滑されて直流電圧となって第2出力端子42から出力されていくことになる。
【0017】
一方、電圧検出回路32は、スイッチ素子30の入力端子の電圧を検出し、この電圧を一定とするための信号をフォトカプラ32Dを介して一次側のスイッチング回路50に伝達する。一次側のスイッチング回路50では伝達された検出信号に基づきコントローラ26がスイッチング素子25の断続を制御し、検出点であるスイッチ素子30の入力端子の電圧を安定化させるように動作する。
【0018】
ところで、電圧検出回路32はスイッチ素子30の入力端子の電圧を検出するが、スイッチ素子30がオンのとき、容量の大きな平滑コンデンサ31の電圧が電圧降下の小さいスイッチ素子30を介してその入力端子に印加する状態となるので、電圧検出回路32は平滑コンデンサ31の電圧を検出することになる。このため、コントローラ26は、平滑コンデンサ31の電圧に基づいてスイッチング素子25を制御することになり、電源装置は安定して動作することになる。
【0019】
また、スイッチ素子30が非導通の場合、第1整流素子27の出力端子には、コンデンサ37と出力端子42の第2平滑コンデンサ38の直列回路による等価的コンデンサが接続された状態となる。このとき、スイッチ素子30が非導通状態であるため第1整流素子27の出力は非常に軽い状態(負荷が接続されていない状態)となるため上記の等価的容量で検出点を平滑できる。この結果、スイッチ素子30が非導通の状態でも電源装置は安定して動作することができる。
【0020】
すなわち、整流素子27の出力端子に実質的な平滑コンデンサが接続されていないにも拘わらず、スイッチ素子30のオン・オフのいずれのときにも、電圧検出回路32が検出する電圧検出点の電圧が安定し、この結果、電源装置は安定して動作する。
【0021】
さらに、スイッチ素子30が導通状態にあり、出力端子41が短絡された場合、スイッチ素子30の入力側には実質的平滑コンデンサが接続されていないため、従来回路の図6のようにコンデンサの放電電流による過大電流がスイッチ素子30を流れ、素子を破壊することはない。このため、スイッチ素子30を保護する保護回路は不要となり、部品点数の低減ができる。この為、小型で安価な電源装置を提供することができる。さらに、内部抵抗の小さなスイッチ素子を使用できるため出力損失も低減される。
【0022】
[第2実施形態]
図2は第2の実施形態を示したものであり、この第2実施形態では整流出力回路36を、第2整流素子35と、第1整流素子27の出力端子に一端を接続したトランス20の二次側の巻線23とで構成したものである。さらに、整流出力回路36からの出力が電源装置内へ供給されるようにしたものである。
【0023】
[第3実施形態]
図3は第3実施形態を示したものであり、この第3実施形態では、整流出力回路56を、トランス20の二次側巻線22の一方、すなわち、第1整流素子27の入力端子に接続された第2整流素子35のみで構成したものであり、出力素子41,42からほぼ同一の出力電圧が得られるようにしたものである。
【0024】
[第4実施形態]
図4は第4実施形態を示したものであり、この第4実施形態ではトランス20の二次側巻線22の一方の端子にコンデンサ45を介して整流素子35を接続し、二次側巻線22の他方の端子と整流素子35の入力端子との間に整流素子46を接続して倍電圧整流回路66を構成し、出力端子42から出力端子41より高電圧の出力が得られるようにしたものである。そして、コンデンサ45と整流素子35と整流素子46とで整流出力回路66を構成したものである。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、スイッチ素子を保護する保護回路は不要となり、部品点数を減らすことができる。このため、小型で安価な電源装置を提供することができる。また、内部抵抗の小さいスイッチ素子を使用しているだけなので出力損失は極めて小さい。さらに、整流素子の出力端子に平滑コンデンサを接続しないにも拘わらず、スイッチ素子のオン・オフのいずれのときにも、電圧検出回路が検出する電圧検出点の電圧が安定し、この結果、電源装置を安定して動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る電源装置の具体的構成を示した回路図である。
【図2】第2実施形態の構成を示した回路図である。
【図3】第3実施形態の構成を示した回路図である。
【図4】第4実施形態の構成を示した回路図である。
【図5】従来の電源装置の構成を示した回路図である。
【図6】従来の他の電源装置の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
22 ニ次側巻線
25 スイッチング素子
26 コントローラ(スイッチング回路)
27 第1整流素子
30 スイッチ素子
31 第1平滑コンデンサ
36 整流出力回路
37 コンデンサ
38 第2平滑コンデンサ
Claims (1)
- 直流が印加されるトランスの一次側巻線側に設けられ前記直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子を有するスイッチング回路と、このスイッチング回路により変換された交流電圧によってトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流する整流素子と、外部からのリモート信号で導通状態、或いは、非導通状態のどちらかにして前記整流素子からの出力をオンしたりオフしたりするスイッチ素子と、このスイッチ素子の出力を平滑する第1平滑コンデンサと、前記スイッチ素子に入力される電圧を検出する電圧検出回路と、この検出回路の検出信号を一次側のスイッチング回路に伝える伝達回路と、前記スイッチ素子に入力される出力と異なる出力をトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流して作り出す整流出力回路と、この整流出力回路が出力する整流電圧を平滑する第2平滑コンデンサとを備え、前記スイッチング回路は伝達回路からの検出信号に基づいてスイッチング素子の断、続を制御することにより前記スイッチ素子に入力される出力を安定化するようになっている電源装置であって、
前記整流出力回路の出力端子にコンデンサの一方の端子を接続し、このコンデンサの他方の端子を前記スイッチ回路の入力端子に接続したことを特長とする電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04474698A JP3813346B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP04474698A JP3813346B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11252791A JPH11252791A (ja) | 1999-09-17 |
JP3813346B2 true JP3813346B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=12700023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04474698A Expired - Lifetime JP3813346B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3813346B2 (ja) |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP04474698A patent/JP3813346B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH11252791A (ja) | 1999-09-17 |
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