JP3963590B2

JP3963590B2 - 電源装置

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Publication number: JP3963590B2
Application number: JP26418298A
Authority: JP
Inventors: 正明藤井; 晃一井上
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2018-09-18
Also published as: JP2000092825A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力電圧をチョッパ方式により所定の電圧に変換して出力する電源装置に関し、より詳しくは、降圧用同期整流回路と昇降圧用回路の機能を兼ね備えた電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定電圧よりも高い入力電圧を効率よく所定電圧まで下降させるチョッパ方式の同期整流回路と、所定電圧よりも低い入力電圧を所定電圧まで上昇させ、所定電圧よりも高い入力電圧を所定電圧まで下降させる、同じくチョッパ方式の昇降圧用回路がある。従来の降圧用同期整流回路と昇降圧用回路の構成をそれぞれ図６および７に示す。
【０００３】
図６の降圧用同期整流回路６は、入力端子５１と出力端子５２間にトランジスタ５３とコイル５５とを直列に接続するとともに、トランジスタ５３とコイル５５との接続点と接地ライン間にトランジスタ５４とツェナーダイオード５７を並列に接続し、出力端子５２と接地ラインをコンデンサ５６で接続して成る。トランジスタ５３、５４はそれぞれ駆動回路６１、６２によって駆動される。
【０００４】
駆動回路６１および６２の制御のために、発振器６３、電圧シフト回路６４、２つの比較器６５、６６、およびインバータ６７が備えられている。発振器６３は鋸歯状の電圧を一定の短周期で発振して、比較器６５、６６に与える。比較器６５は、出力端子５２に現れる電圧ＶOUTを抵抗６８、６９によって分割した電圧を与えられ、この電圧が発振器６３の発振電圧よりも高いときに出力電圧をＨレベル（高レベル）とし、低いときにＬレベル（低レベル）とする。駆動回路６１は比較器６５から与えられる電圧が、Ｈレベルのときにトランジスタ５３を導通させず、Ｌレベルのときに導通させる。
【０００５】
電圧シフト回路６４は出力端子５２の分割電圧を所定値だけ低下させる。比較器６６は、電圧シフト回路６４の出力電圧が発振器６３の発振電圧よりも高いときに出力電圧をＨレベルとし、低いときにＬレベルとする。インバータ６７は比較器６６の出力電圧のレベルを反転して駆動回路６２に与える。駆動回路６２はインバータ６７から与えられる電圧が、Ｈレベルのときにトランジスタ５４を導通させず、Ｌレベルのときに導通させる。
【０００６】
この制御により、トランジスタ５３および５４は、発振器６３の発振周波数によって定まる一定周期で交互に導通することになり、しかも同一時点で両者がともに導通することはない。トランジスタ５３が導通しているとき、入力電圧ＶINを与えられている入力端子５１から出力端子５２に電流が流れ、同時にコイル５５にエネルギーが蓄積される。トランジスタ５３が導通を停止すると、コイル５５に蓄積されたエネルギーにより逆起電力が生じ、ダイオード５７を介して接地ラインから電流が流れ込む。また、トランジスタ５４が導通すると主としてトランジスタ５４を介して接地ラインから電流が流れ込む。
【０００７】
入力端子５１から流れる電流と接地ラインから流れ込む電流はコイル５５およびコンデンサ５６によって平滑化される。出力端子５２に現れる電圧の高低に応じて、比較器６５、６６の出力がＨレベルまたはＬレベルとなる時間長は変化し、したがって、トランジスタ５３、５４の導通時間も変化し、これにより、降圧用同期整流回路６の出力電圧ＶOUTは略一定に保たれる。
【０００８】
図７の昇降圧用回路７は、入力端子７１と出力端子７２間にトランジスタ７３とコイル７５とダイオード７８を直列に接続するとともに、コイル７５とダイオード７８との接続点と接地ライン間にトランジスタ７４を接続し、トランジスタ７３とコイル７５との接続点と接地ライン間にダイオード７７を接続し、さらに出力端子７２と接地ラインをコンデンサ７６で接続して成る。トランジスタ７３、７４はそれぞれ駆動回路８１、８２によって駆動される。
【０００９】
駆動回路８１および８２の制御のために、発振器８３および比較器８５が備えられている。発振器８３は鋸歯状の電圧を一定周期で発振して比較器８５に与える。比較器８５は、出力端子７２に現れる電圧ＶOUTを抵抗８８、８９によって分割した電圧を与えられ、この電圧が発振器８３の発振電圧よりも高いときに出力電圧をＨレベルとし、低いときにＬレベルとする。比較器８５の出力電圧は２つの駆動回路８１、８２に与えられる。駆動回路８１は比較器８５から与えられる電圧が、Ｈレベルのときにトランジスタ７３を導通させず、Ｌレベルのときに導通させる。駆動回路８２も同様に、比較器８５から与えられる電圧が、Ｈレベルのときにトランジスタ７４を導通させず、Ｌレベルのときに導通させる。
【００１０】
この制御により、トランジスタ７３および７４は、発振器８３の発振周波数によって定まる一定周期で全く同時に導通することになる。トランジスタ７３、７４が導通しているとき、入力端子７１からコイル７５を介して接地ラインに電流が流れ、コイル７５にエネルギーが蓄積される。このとき、ダイオード７８には電流は流れず、コンデンサー７６の充電はされない。トランジスタ７３、７４が導通を停止すると、コイル７５に蓄積されたエネルギーにより逆起電力が生じてダイオード７７を介して接地ラインから電流が流れ込み、流れ込んだ電流はダイオード７８を通る。これによりコンデンサー７６が充電される。
【００１１】
出力端子７２に現れる電圧の高低に応じて、比較器８５の出力がＨレベルまたはＬレベルとなる時間長は変化し、したがって、トランジスタ７３、７４の導通時間も変化し、これにより、昇降圧用回路７の出力電圧ＶOUTは略一定に保たれる。
【００１２】
降圧用同期整流回路は、入力端子から出力端子に電流を流す上、ダイオードのみならずトランジスタを介して接地ラインから電流を流れ込ませるため、きわめて電圧変換の効率がよい。その反面、入力電圧が出力電圧として定められた所定電圧以上のときに限り、その所定電圧を出力することができる。一方、昇降圧用回路は、入力端子から出力端子に電流を流さず、その電流を逆起電力を発生させるためにのみ使用するから、あまり変換効率はよくない。その反面、入力電圧が出力電圧として定められた所定電圧以上であっても所定電圧未満であっても、その所定電圧を出力することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
供給される電圧が必要な所定電圧よりも高ければ、降圧用同期整流回路を用いるのが有利である。しかしながら、供給される電圧が必ずしも必要な所定電圧より高いとは限らず、そのような場合、効率の劣る昇降圧用回路を用いるか、あるいは両回路を備えて、供給される電圧に応じてどちらかの回路で所定電圧を得ることにより効率の向上を図ることになる。このため、降圧用同期整流回路と昇降圧用回路を備えた電源装置も用いられている。
【００１４】
図６と図７を比較して明らかなように、降圧用同期整流回路と昇降圧用回路の構成は類似している。ところが、従来は、降圧用同期整流回路と昇降圧用回路とを単に並存させているため、同一の機能を司る構成要素が２つ存在することになり、無駄の多い構成となっていた。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、降圧用同期整流回路の機能と昇降圧用回路の機能を併せもち、構成に無駄のない電源装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、入力端子に与えられる電圧をチョッパ方式により所定の電圧に変換して出力端子より出力する電源装置に、グランド電位に接続された接地ライン、コイル、一端が出力端子に接続され他端が接地ラインに接続されたコンデンサ、一端が入力端子に接続され他端がコイルの第１の端子に接続された導通状態と非導通状態をとる第１のスイッチ素子、アノードが接地ラインに接続されカソードがコイルの第１の端子に接続された第１のダイオード、一端が接地ラインに接続された導通状態と非導通状態をとる第２のスイッチ素子、アノードがコイルの第２の端子に接続されカソードが出力端子に接続された第２のダイオード、コイルの第２の端子と出力端子とを短絡接続するか第２のダイオードを介して接続するかを切り換える第１の切り換え手段、コイルの第１の端子と第２の端子を排他的に第２のスイッチ素子の他端に接続する第２の切り換え手段、ならびに第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子を所定の短周期でそれぞれ断続的に導通させる制御部を備える。
【００１７】
そして、第１の切り換え手段によりコイルの第２の端子と出力端子を接続し、第２の切り換え手段によりコイルの第１の端子を第２のスイッチ素子に接続するときには、制御部により第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子を略交互に導通させることにより、与えられる電圧を所定の電圧まで下降させて出力する。これにより、降圧用同期整流回路の機能が実現され、入力端子に与えられる電圧が所定の電圧よりも高いときに、効率よく電圧を所定の電圧に変換することができる。
【００１８】
また、第１の切り換え手段によりコイルの第２の端子と出力端子との間に第２のダイオードを接続し、第２の切り換え手段によりコイルの第２の端子を第２のスイッチ素子に接続するときには、制御部により第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子を略同時に導通させることにより、与えられる電圧を所定の電圧まで上昇または下降させて出力する。これにより、昇降圧用回路の機能が実現され、入力端子に与えられる電圧が所定の電圧よりも高くても低くても、所定の電圧に変換することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電源装置の実施形態について図面を参照して説明する。図１に第１の実施形態の電源装置１の構成を示す。電源装置１は、入力端子１１、出力端子１２、スイッチ素子である２つのＮＭＯＳトランジスタ（以下、単にトランジスタと称す）１３、１４、コイル１５、電解コンデンサ１６、２つのツェナーダイオード（以下、単にダイオードと称す）１７、１８、２つのスイッチ１９、２０、および２つの抵抗２１、２２を備えている。
【００２０】
入力端子１１には変換の対象である電圧ＶINが与えられ、出力端子１２には変換後の電圧ＶOUTを出力する。トランジスタ１３は入力端子１１とコイル１５の一方の端子１５ａに接続されており、トランジスタ１４の一端子は接地ライン２３に接続されている。コイル１５の他方の端子１５ｂにはダイオード１８のアノードが接続されており、ダイオード１８のカソードは出力端子１２に接続されている。ダイオード１７のアノードは接地ライン２３に接続されており、カソードはコイル１５の端子１５ａに接続されている。コンデンサ１６は出力端子１２と接地ライン２３に接続されている。抵抗２１、２２は直列に接続されており、出力端子１２と接地ライン２３とを接続している。
【００２１】
スイッチ１９は、コイル１５の端子１５ｂと出力端子１２間に設けられており、閉結または開放の２状態をとる。スイッチ１９の状態は端子Ｓ１を介して外部から与えられる制御信号によって切り換えられる。スイッチ１９が閉結しているとき、コイル１５と出力端子１２は直接接続され、スイッチ１９が開放しているとき、コイル１５と出力端子１２はダイオード１８のみを介して接続される。
【００２２】
スイッチ２０は、トランジスタ１４をコイル１５の２つの端子１５ａ、１５ｂのどちらかに接続した２状態をとる。スイッチ２０の状態は端子Ｓ２を介して外部から与えられる制御信号によって切り換えられる。スイッチ２０がトランジスタ１４を端子１５ａに接続させているとき、トランジスタ１３とトランジスタ１４は直接接続され、スイッチ２０がトランジスタ１４を端子１５ｂに接続させているとき、トランジスタ１３とトランジスタ１４はコイル１５を介して接続される。
【００２３】
電源装置１は、また、トランジスタ１３、１４の動作を制御するために、２つの駆動回路３１、３２、発振器３３、電圧シフト回路３４、２つの比較器３５、３６、インバータ３７、およびスイッチ３８から成る制御部を備えている。駆動回路３１、３２は、それぞれトランジスタ１３、１４を駆動してそれらの導通と非導通の動作状態を切り換える。
【００２４】
発振器３３は、所定の最低値と所定の最高値間で変動する鋸歯状の電圧を、所定の短周期で発振して出力する。電圧シフト回路３４は出力端子１２に現れる電圧ＶOUTを抵抗２１、２２で分割した電圧を与えられる。電圧シフト回路３４は２状態をとるスイッチ３４ａを備えており、スイッチ３４ａが一方の状態にあるときは、与えられた電圧を小さな所定値だけ低下させて出力し、スイッチ３４ａが他方の状態にあるときは与えられた電圧をそのまま出力する。スイッチ３４ａの状態は端子Ｓ３を介して外部から与えられる制御信号によって切り換えられる。
【００２５】
比較器３５は、出力端子１２に現れる電圧ＶOUTを抵抗２１、２２で分割した電圧と発振器３３の出力電圧を与えられて両者を比較し、前者が後者以上のときに出力する電圧をＨレベルとし、前者が後者未満のときに出力する電圧をＬレベルとする。比較器３５の出力電圧は駆動回路３１に与えられる。比較器３６は、電圧シフト回路３４の出力電圧と発振器３３の出力電圧を与えられて両者を比較し、前者が後者以上のときに出力する電圧をＨレベルとし、前者が後者未満のときに出力する電圧をＬレベルとする。
【００２６】
比較器３６の出力電圧はインバータ３７に与えられ、インバータ３７は与えられた電圧のレベルを反転して出力する。スイッチ３８は、比較器３６の出力電圧を駆動回路３２に与える状態と、インバータ３７の出力電圧を駆動回路３２に与える状態のいずれかをとる。スイッチ３８の状態は端子Ｓ４を介して外部から与えられる制御信号によって切り換えられる。
【００２７】
駆動回路３１は、比較器３５の出力電圧がＨレベルのときにトランジスタ１３を導通させず、Ｌレベルのときに導通させる。駆動回路３２は、与えられる比較器３６またはインバータ３７の出力電圧が、Ｈレベルのときにトランジスタ１４を導通させず、Ｌレベルのときに導通させる。比較器３５、３６は、トランジスタ１３、１４に与える駆動電圧をパルス幅変調（ＰＷＭ）することになる。
【００２８】
上記構成の電源装置１は、制御信号によって外部から与えられる指示に応じて２つの動作状態をとる。第１の状態においては、スイッチ１９は閉結し、スイッチ２０はコイル１５の端子１５ａをトランジスタ１４に接続し、電圧シフト回路３４は分圧された出力電圧ＶOUTを低下させて出力し、スイッチ３８はインバータ３７の出力電圧を駆動回路３２に与える。図１はこの状態に設定されている電源装置１を示している。
【００２９】
この設定にあるとき、駆動回路３１にＬレベルが与えられている期間は、駆動回路３２にはＨレベルが与えられ、駆動回路３１にＨレベルが与えられている期間は、その最初と最後の一部を除き、駆動回路３２にはＬレベルが与えられることになる。駆動回路３１にＨレベルが与えられている期間の最初と最後には、駆動回路３２にもＨレベルが与えられる。したがって、トランジスタ１３、１４は発振器３３の発振周波数によって定まる一定周期で略交互に導通し、しかも、同一時に導通することはない。
【００３０】
トランジスタ１３が導通しているとき、入力端子１１から出力端子１２に電流が流れ、同時にコイル１５にエネルギーが蓄積される。トランジスタ１３が導通を停止すると、コイル１５に蓄積されたエネルギーにより逆起電力が生じ、ダイオード１７を介して接地ライン２３から電流が流れ込み、さらに、トランジスタ１４が導通するとトランジスタ１４を介して接地ライン２３から電流が流れ込む。
【００３１】
入力端子１１から流れる電流と接地ライン２３から流れ込む電流はコイル１５およびコンデンサ１６によって平滑化される。出力端子１２に現れる電圧ＶOUTの高低に応じて、比較器３５、３６に与えられる分割電圧も変化する。この分割電圧が発振器３３の出力電圧よりも高ければ比較器３５の出力電圧がＨレベルになる期間は増大し、低ければ減少する。同様に、分割電圧が電圧シフト回路３４の出力電圧よりも高ければ比較器３６の出力電圧がＨレベルになる期間、すなわちインバータ３７の出力電圧がＬレベルになる期間は増大し、低ければ減少する。
【００３２】
したがって、出力端子１２の電圧ＶOUTが発振器３３の発振電圧によって定まる所定値よりも高い期間が続くときには、トランジスタ１３の導通時間を減少させて電圧ＶOUTを低下させるように動作し、出力端子１２の電圧ＶOUTが所定値よりも低い期間が続くときには、トランジスタ１３の導通時間を増大させて電圧ＶOUTを上昇させるように動作する。これにより、出力端子１２に現れる電圧ＶOUTは略一定に保たれる。こうして、電源装置１は第１の状態にあるときは降圧用同期整流回路として機能する。
【００３３】
第２の状態においては、スイッチ１９は開放し、スイッチ２０はコイル１５の端子１５ｂをトランジスタ１４に接続し、電圧シフト回路３４は与えられた電圧をそのまま出力し、スイッチ３８は比較器３６の出力電圧を駆動回路３２に直接与える。この状態に設定されている電源装置１を図２に示す。
【００３４】
この設定にあるとき、駆動回路３１、３２の入力には常に略同じタイミングで信号が与えられる。したがって、トランジスタ１３、１４は発振器３３の発振周波数によって定まる一定周期で略同時に導通または遮断する。トランジスタ１３、１４が導通しているとき、入力端子１１からコイル１５を介して接地ライン２３に電流が流れ、この間にコイル１５にはエネルギーが蓄積される。このとき、ダイオード１８には電流は流れず、コンデンサー１６は充電されない。トランジスタ１３、１４が導通を停止すると、コイル１５に蓄積されたエネルギーにより逆起電力が生じて、ダイオード１７を介して接地ライン２３から電流が流れ込む。流れ込んだ電流はダイオード１８を通り、コンデンサー１６が充電される。
【００３５】
出力端子１２に現れる電圧ＶOUTの高低に応じて、比較器３５、３６に与えられる分割電圧も変化する。この分割電圧が発振器３３の出力電圧よりも高い期間が長ければ比較器３５、３６の出力電圧がＨレベルになる期間は増大し、低い期間が長ければ減少する。したがって、出力端子１２の電圧ＶOUTが発振器３３の発振電圧によって定まる所定値よりも高い期間が長いときは、トランジスタ１３、１４の導通時間が減少して逆起電力も低下し、電圧ＶOUTは低下する。また、出力端子１２の電圧ＶOUTが所定値よりも低い期間が長いときはトランジスタ１３、１４の導通時間が増大して逆起電力も増大し、電圧ＶOUTは上昇する。これにより、出力端子１２に現れる電圧ＶOUTは略一定に保たれる。こうして、電源装置１は第２の状態にあるときは昇降圧用回路として機能する。
【００３６】
なお、制御部の全てとトランジスタ１３、１４は１つのチップＣに集積回路として形成されており、コイル１５やコンデンサ１６をはじめとする他の構成要素は、チップＣに対して外付けされている。
【００３７】
上記の電源装置１の制御部をより具体化した第２の実施形態の電源装置２について説明する。電源装置２の構成を図３に示す。入力端子から出力端子に至る構成は電源装置１と同じである。以下、電源装置１と同じ構成要素には同じ符号を付して、説明を省略する。電源装置２は制御部として、発振器３３、比較器３５、３６のほか、駆動回路４１、４２、電圧シフト回路４４、ＥＸＮＯＲ回路４５、エラーアンプ４６およびコンデンサ４７を備えている。
【００３８】
駆動回路４１、４２はそれぞれインバータを４段接続して成り、与えられる電圧を段階的に増幅してトランジスタ１３、１４を駆動する。エラーアンプ４６とコンデンサ４７は、出力端子１２の電圧ＶOUTを分割した電圧の微小な変動を除去し、変動除去後の電圧を増幅して出力する。
【００３９】
電圧シフト回路４４は、スイッチ４４ａ、定電圧源４４ｂ、オペアンプ４４ｃ、４４ｄ、ＰＮＰ型のトランジスタ４４ｅ、および抵抗４４ｆ、４４ｇより成る。オペアンプ４４ｃはエラーアンプ４６の出力電圧をそのまま出力し、抵抗４４ｆを介して比較器３６に与える。スイッチ４４ａは端子Ｓ３を介して外部から与えられる制御信号に応じてオペアンプ４４ｄを定電圧源４４ｂまたは接地ラインに接続する。
【００４０】
定電圧源４４ｂに接続されているときオペアンプ４４ｄは動作してトランジスタ４４ｅを導通させる。これにより抵抗４４ｇにも電流が流れて、オペアンプ４４ｃから抵抗４４ｆを介して比較器３６に与えられる電圧は低下する。接地ラインに接続されているときオペアンプ４４ｄは動作せず、トランジスタ４４ｅは導通しない。このとき比較器３６にはオペアンプ４４ｃの出力電圧がそのまま与えられる。こうして電圧シフト回路は４４、エラーアンプ４６の出力電圧を低下させる状態とさせない状態とをとる。
【００４１】
ＥＸＮＯＲ回路４５は、比較器３６の出力電圧と端子Ｓ４を介して外部から与えられる制御信号のレベルの排他的論理和を求め、その否定結果を出力する。制御信号がＬレベルのときＥＸＮＯＲ回路４５の出力電圧は、比較器３６の出力電圧がＨレベルであればＬレベルとなり、比較器３６の出力電圧がＬレベルであればＨレベルとなる。このとき、ＥＸＮＯＲ回路４５はインバータとして機能する。
【００４２】
また、制御信号がＨレベルのときＥＸＮＯＲ回路４５の出力電圧は、比較器３６の出力電圧がＨレベルであればＨレベルとなり、比較器３６の出力電圧がＬレベルであればＬレベルとなる。このとき、ＥＸＮＯＲ回路４５は入力電圧をそのまま出力することになる。したがって、ＥＸＮＯＲ回路４５は、電源装置１のインバータ３７とスイッチ３８の両方の機能を兼ねる。
【００４３】
電源装置２も、外部から与えられる指示に応じて２つの動作状態をとる。第１の状態においては、スイッチ１９は閉結し、スイッチ２０はコイル１５の端子１５ａをトランジスタ１４に接続し、スイッチ４４ａはオペアンプ４４ｄを定電圧源４４ｂに接続する。また、ＥＸＮＯＲ回路４５に与えられる制御信号はＬレベルである。図３はこの状態に設定されている電源装置２を示しており、このとき、電源装置２は降圧用同期整流回路として機能する。
【００４４】
第２の状態においては、スイッチ１９は開放し、スイッチ２０はコイル１５の端子１５ｂをトランジスタ１４に接続し、スイッチ４４ａはオペアンプ４４ｄを接地ラインに接続する。また、ＥＸＮＯＲ回路４５に与えられる制御信号はＨレベルである。この状態に設定されている電源装置２を図４に示す。このとき、電源装置２は昇降圧用回路として機能する。
【００４５】
第３の実施形態の電源装置３の構成を図５に示す。この電源装置３は、第１の実施形態の電源装置１のスイッチ３８に代えてスイッチ３９を備え、電圧シフト回路３４からスイッチ３４ａを省略したものである。インバータ３７は比較器３６に直接接続されている。スイッチ３９は、降圧用同期整流回路として動作する第１の状態においては、インバータ３７を駆動回路３２に接続し、昇降圧用回路として動作する第２の状態においては、比較器３５を駆動回路３２に接続する。
【００４６】
電源装置３は、電源装置１と比較して、動作状態の切り換えのために必要なスイッチが少なくなっており、構成が簡単になっている。当然、電源装置３に与える制御信号の数も少なくなり、動作状態の切り換え制御も容易になる。なお、端子Ｓ４を介してスイッチ３９に与えられる制御信号を電圧シフト回路３４にも与え、スイッチ３９が比較器３５と駆動回路３２を接続している間に電圧シフト回路３４の動作を停止させるようにしてもよい。そのようにすると、昇降圧用回路として動作する期間に電力消費を低減することができて好ましい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の電源装置は、降圧用同期整流回路の機能と昇降圧用回路の機能を併せもちながらも、ほとんど全ての構成要素を両機能に兼用するから、構成に無駄がない。したがって、コストが低下し、装置も小型となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の電源装置の構成および降圧用同期整流回路として動作するときの設定を示す図。
【図２】第１の実施形態の電源装置の構成および昇降圧用回路として動作するときの設定を示す図。
【図３】第２の実施形態の電源装置の構成および降圧用同期整流回路として動作するときの設定を示す図。
【図４】第２の実施形態の電源装置の構成および昇降圧用回路として動作するときの設定を示す図。
【図５】第３の実施形態の電源装置の構成および降圧用同期整流回路として動作するときの設定を示す図。
【図６】従来の降圧用同期整流回路の構成を示す図。
【図７】従来の昇降圧用回路の構成を示す図。
【符号の説明】
１、２、３電源装置
１１入力端子
１２出力端子
１３、１４トランジスタ
１５コイル
１６コンデンサ
１７、１８ダイオード
１９スイッチ
２０スイッチ
２１、２２抵抗
３１、３２駆動回路
３３発振器
３４電圧シフト回路
３４ａスイッチ
３５、３６比較器
３７インバータ
３８スイッチ
３９スイッチ
４１、４２駆動回路
４４電圧シフト回路
４４ａスイッチ
４４ｃ、４４ｄオペアンプ
４４ｅトランジスタ
４５ＥＸＮＯＲ回路
４６エラーアンプ
４７コンデンサ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４制御端子

Claims

入力端子に与えられる電圧をチョッパ方式により所定の電圧に変換して出力端子より出力する電源装置において、
グランド電位に接続された接地ライン、
コイル、
一端が前記出力端子に接続され他端が前記接地ラインに接続されたコンデンサ、
一端が前記入力端子に接続され他端が前記コイルの第１の端子に接続された導通状態と非導通状態をとる第１のスイッチ素子、
アノードが前記接地ラインに接続されカソードが前記コイルの第１の端子に接続された第１のダイオード、
一端が前記接地ラインに接続された導通状態と非導通状態をとる第２のスイッチ素子、
アノードが前記コイルの第２の端子に接続されカソードが前記出力端子に接続された第２のダイオード、
前記コイルの第２の端子と前記出力端子とを短絡接続するか前記第２のダイオードを介して接続するかを切り換える第１の切り換え手段、
前記コイルの第１の端子と第２の端子を排他的に前記第２のスイッチ素子の他端に接続する第２の切り換え手段、ならびに
前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を所定の短周期でそれぞれ断続的に導通させる制御部を備え、
前記第１の切り換え手段により前記コイルの第２の端子と前記出力端子を接続し、前記第２の切り換え手段により前記コイルの第１の端子を前記第２のスイッチ素子に接続するときには、前記制御部により前記第１のスイッチ素子と前記第２のスイッチ素子を略交互に導通させることにより、与えられる電圧を所定の電圧まで下降させて出力し、
前記第１の切り換え手段により前記コイルの第２の端子と前記出力端子との間に前記第２のダイオードを接続し、前記第２の切り換え手段により前記コイルの第２の端子を前記第２のスイッチ素子に接続するときには、前記制御部により前記第１のスイッチ素子と前記第２のスイッチ素子を略同時に導通させることにより、与えられる電圧を所定の電圧まで上昇または下降させて出力する
ことを特徴とする電源装置。