JP3883684B2

JP3883684B2 - 電源装置

Info

Publication number: JP3883684B2
Application number: JP02306198A
Authority: JP
Inventors: 教男高橋; 究日野
Original assignee: 四変テック株式会社
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JPH11225434A

Description

【０００１】
【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複数の直流電圧を生成するスイッチング電源装置に関する。
【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３に示すものが知られている。図３において、一次側巻線１には直流電圧が印加され、一次側巻線１の直流電圧はスイッチング回路２により交流電圧に変換され、二次側巻線３，４に誘導起電圧を発生する。スイッチング回路２はＦＥＴ５とＦＥＴ５を制御するコントローラ６と、コントローラ６に二次側で検出された信号を伝達するフォトトランジスタ７からなる。
【０００３】
二次側巻線３，４は、それぞれダイオード８，９及び平滑コンデンサ１０，１１により整流された平滑な電圧を出力端子１２及びドロッパ回路入力に供給できるようになっている。
【０００４】
二次側巻線３の出力１２と接地１４間には、一次側スイッチング回路２に信号を伝達するためのフォトダイオード１７を含む、直流電圧の変化を検出する検出回路１５が設けられている。抵抗１９，２０からなる分圧回路１６のポイントＡにて定電圧ＩＣ１８の定める所定電圧と比較されている。
【０００５】
出力端子１２の出力が所定以上に上昇してポイントＡの電圧が高くなると、コントローラ６により、出力端子１２の電圧が所定の電圧となるよう出力電圧を下げる方向にスイッチング回路が制御される。出力端子１２の出力が所定以下に下がって点Ａの電圧が下がると、出力端子１２の電圧が所定の電圧となるように出力電圧を下げる方向にスイッチング回路が制御される。
【０００６】
二次側巻線４のダイオード９と出力端子１３間には、ドロッパ２１が設けられており、ドロッパ２１の入力側のポイントＢと抵抗１９，２０間のポイントＡには、抵抗２２及びコンデンサ２３からなる補正回路２４が接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この電源装置にあっては、ドロッパ２１の入力電圧は抵抗２２，コンデンサ２３により検知され、出力端子１３の出力が動作割れを起こすように低下すると、ポイントＡの電圧が低下してコントローラ６に検出信号が伝達され、二次側巻線３，４の出力電圧が所定の電圧となるように上昇させるように動作するが、ドロッパ２１の入力電圧が高くなると、スイッチング回路２の出力を制限する方向に補正がかかる。
【０００８】
また、負荷変動として出力１３の出力が減少し、出力１２の出力が増加した場合、出力１２の負荷が増大したため定電圧ＩＣ１８は二次側巻線３，４の出力を増加させる信号をスイッチング回路２に送る。一方、出力１３は負荷が減少したため、ポイントＢの電圧は高くなり、補正回路２４は定電圧ＩＣ１８に対して二次側巻線３，４の出力を減少させる方向の補正動作を掛けてしまう。
このような相反する補正動作のために、スイッチング回路２が不必要に動作したり、出力１２の電圧変動が大きくなるという問題がある。
【０００９】
特に、トランスの二次側巻線に３，４以外の二次側出力として、ドロッパ回路やチョッパ回路のような出力安定化回路のない、整流平滑だけの出力がある場合には、補正回路２４による影響がこの整流平滑出力の電圧変動に大きく影響する。
【００１０】
本発明の電源装置は、このような問題に着目したものであり、二次側巻線側に複数の出力が設けられ、一次側巻線のスイッチング回路の制御回路を有する出力側と他の出力とが、補正回路により接続される場合、他の出力の出力変動があっても、スイッチング回路に不必要な動作を起こさせないようにすることを目的とする。
【００１１】
【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の電源装置は、直流電圧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するスイッチング回路と、このスイッチング回路による直流電圧の断続によりトランスの２次側巻線に誘導される交流電圧を整流する第１整流素子と、この第１整流素子の整流電圧を出力する第１出力端子と、前記２次側巻線より巻数の少ない別の２次側巻線の一端に接続されこの別の２次側巻線に誘導される交流電圧を整流する第２整流素子と、第２出力端子と、第１出力端子の出力電圧を２つの抵抗で分圧して検出する分圧回路を有する出力電圧検出回路と、この出力電圧検出回路が検出する検出電圧に応じた検出信号を前記スイッチング回路へ伝達する伝達回路とを備え、前記スイッチング回路は前記検出信号に基づいて前記直流電圧の断続を制御して第１，第２出力端子から所定の出力電圧を出力させる電源装置であって、
前記第２整流素子と第２出力端子との間に、この第２出力端子から出力される電流を第２出力端子の負荷に応じて調整するドロッパ回路を設け、
このドロッパ回路は、第２整流素子から出力される整流電圧を第２出力端子へ出力するトランジスタと、このトランジスタのベースに出力端子が接続されるとともにそのベース電流を調整する電流源とを有し、
前記電流源の入力端子を抵抗を介して前記第１出力端子に接続し、
前記電流源の入力端子と前記分圧回路の２つの抵抗の接続点とを接続して、その電流源の入力端子の電圧変化をその接続点に伝達させる補正回路を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２の電源装置は、
請求項１の電源装置において、前記ドロッパ回路はレギュレータＩＣにより構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【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。
【００１４】
[第１実施形態]
図１において、電源用トランスの一次側巻線３０には直流電圧が印加され、一次側巻線３０の直流電圧はスイッチング回路３１により交流電圧に変換され、トランスの二次側巻線３２、３３に誘導起電圧を発生する。スイッチング回路３１はＦＥＴ３４とＦＥＴ３４を制御するコントローラ３５と、コントローラ３５に二次側より検出信号を伝達するフォトカプラ３６からなる。フォトカプラ３６は出力４１の検出信号を伝達する伝達回路を構成し、スイッチング回路３１はフォトカプラ３６の検出信号に基づいて断続周期又はタイミングのいずれかを変えて出力を安定化する。
【００１５】
二次側巻線３２，３３は相互に接地され、それぞれの出力端子４１，４２にはダイオード３７、３８及び平滑コンデンサ３９，４０により整流された平滑な電圧が出力される。
【００１６】
出力４１には、出力４１の電圧変化を検出する検出回路４３が設けられ、この検出回路４３は、フォトカプラ４７を介して前記スイッチング回路３１に接続されている。
【００１７】
検出回路４３には抵抗４４，４５が設けられ、抵抗４４，４５間のポイントＡにて定電圧ＩＣ４６の定める所定電圧と比較される。
【００１８】
出力端子４１の出力が所定以上に上昇してポイントＡの電圧が高くなると、検出回路４３により検出された状態がフォトカプラ４７により一次側のコントローラ３５に信号が伝達され、出力端子４１の電圧が所定の電圧となるよう出力電圧を下げる方向にスイッチング回路が制御される。出力端子４１の電圧が所定以下に下がってポイントＡの電圧が下がった場合には、同様に検出信号が一次側コントローラ３５にフォトカプラ３６により伝達され、出力電圧を所定値まで上げるようにスイッチング回路が制御される。
【００１９】
二次側巻線３３の出力４２には、電流源５２を有したドロッパ回路４８が設けられ、電流源５２は、出力４２よりも電圧の高い出力４１に抵抗を介して接続され、電流源５２の入力側のポイントＣと検出回路４３のポイントＡとは、補正回路５８により接続されている。
【００２０】
ドロッパ回路４８の出力側には平滑コンデンサ４９が設けられている。ドロッパ回路４８はバイポーラトランジスタ５０と、定電圧ＩＣ５１と、電流源５２と、抵抗５３，５４とで構成され、トランジスタ５０のベースに電流源５２の出力と定電圧ＩＣ５１とが接続されている。定電圧ＩＣ５１は、トランジスタ５０の出力電圧を一定にするためのものである。
【００２１】
電流源５２の入力側のポイントＣには、二次側巻線３２の出力４１が抵抗５５を介して接続されると共に、抵抗５５と電流源５２との間に抵抗５６とコンデンサ５７からなる補正回路５８の一方が接続されている。補正回路５８の他方は出力安定化回路４３のポイントＡに接続されている。
【００２２】
ドロッパ回路４８の電流源５２の電流変化はポイントＣの電圧変化として補正回路５８により検知される。出力端子４２の出力が動作割れを起こすように低下する場合、すなわち、出力４２の負荷の急増、ドロッパ入力（ポイントＢ）の電圧低下によるドロッパ回路４８の動作割れは、電流源５２の電流の増大によりポイントＣの電圧変化（減少）として現れる。電流源５２の入力ポイントＣの電圧が低下すると、この電圧の低下（変化）が補正回路５８により、検出回路４３の検出点Ａに伝達される。検出点Ａに伝達された検出回路４３の検出信号は伝達回路４７によりスイッチング回路３１に伝達され、トランスの二次側出力を増加するような補正動作が行われる。
すなわち、出力端子４２の負荷が急増してドロッパ回路４８の動作割れが生じるような場合、その負荷の急増に応じて電流源５２の電流が増大し、これにより抵抗５５の電圧降下が大きくなり、ポイントＣの電圧が大きく低下（変化）する。このポイントＣの電圧の変化が補正回路５８を介して検出回路４３の検出点Ａに伝達され、検出点Ａの電圧が低下する。この検出点Ａの電圧低下によりトランスの二次巻線３２，３３の出力を増加するような補正動作が行われることになる。
【００２３】
これに対して、ドロッパ回路４８の入力点ポイントＢが上昇するような変化が生じた場合は、電流源５２の電流変化は生じず、ポイントＣには電圧変化が現れず出力補正動作は行われない。
すなわち、出力端子４１の負荷が増加し、出力端子４２の負荷に変動がない場合、検出回路４３によりトランスの二次側出力が増加され、このため入力点ポイントＢの電圧が上昇することになるが、ポイントＣは入力ポイントＢに接続されていないことにより、ポイントＣの電圧は変化せず、このため電流源５２の電流変化は生じない。このため、トランスの二次巻線３２，３３の出力補正動作は行われない。
【００２４】
なお、トランスの二次側巻線３２，３３以外の二次側出力として、ドロッパ回路やチョッパ回路のような出力安定化回路のない、整流平滑だけの出力がある場合には、補正回路がドロッパ回路４８が動作割れ、すなわち、電流源５２の入力ポイントＣの電圧が低下したときのみに補正動作を行うため、この整流平滑回路出力の電圧変動を小さく抑えることができる。
【００２５】
［第２実施形態］
図２は第２実施形態を示したものであり、この第２実施形態では、第１実施形態のドロッパ回路４８を同機能を有するレギュレータＩＣ５９により構成したものであり、レギュレータＩＣ５９のバイアス電源の入力端子には第１実施例の補正回路５８が接続されると共に、抵抗５５を介して出力４１に接続されている。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ドロッパ回路が動作割れのような出力低下状態になったときにのみ、他の出力を増加させる方向に補正を掛けることが出来ると共に、ドロッパ入力電圧が上昇するなどのドロッパ出力に影響のない変動に対して補正動作がかからないため、二次側巻線側の出力において、検出回路を有する出力以外の他の出力の出力変動があっても、検出回路に相反する動作を起こさせず、スイッチング回路に不要な動作を起こさせないようにすることができる。
【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】従来の電源装置の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
３０一次側巻線
３１スイッチング回路
４１検出回路を有する二次側出力
４２ドロッパ回路を有する二次側出力
４３検出回路
４８ドロッパ回路
５８補正回路

Claims

直流電圧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するスイッチング回路と、このスイッチング回路による直流電圧の断続によりトランスの２次側巻線に誘導される交流電圧を整流する第１整流素子と、この第１整流素子の整流電圧を出力する第１出力端子と、前記２次側巻線より巻数の少ない別の２次側巻線の一端に接続されこの別の２次側巻線に誘導される交流電圧を整流する第２整流素子と、第２出力端子と、第１出力端子の出力電圧を２つの抵抗で分圧して検出する分圧回路を有する出力電圧検出回路と、この出力電圧検出回路が検出する検出電圧に応じた検出信号を前記スイッチング回路へ伝達する伝達回路とを備え、前記スイッチング回路は前記検出信号に基づいて前記直流電圧の断続を制御して第１，第２出力端子から所定の出力電圧を出力させる電源装置であって、
前記第２整流素子と第２出力端子との間に、この第２出力端子から出力される電流を第２出力端子の負荷に応じて調整するドロッパ回路を設け、
このドロッパ回路は、第２整流素子から出力される整流電圧を第２出力端子へ出力するトランジスタと、このトランジスタのベースに出力端子が接続され且つそのベース電流を調整する電流源とを有し、
前記電流源の入力端子を抵抗を介して前記第１出力端子に接続し、
前記電流源の入力端子と前記分圧回路の２つの抵抗の接続点とを接続して、その電流源の入力端子の電圧変化をその接続点に伝達させる補正回路を設けたことを特徴とする電源装置。
請求項１の電源装置において、前記ドロッパ回路はレギュレータＩＣにより構成されていることを特徴とする電源装置。