JP4144294B2

JP4144294B2 - スイッチング電源装置

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Publication number: JP4144294B2
Application number: JP2002247200A
Authority: JP
Inventors: 淳長井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP2004135362A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインスイッチ素子を間接制御するタイプのスイッチング電源装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
スイッチング電源装置の一回路構成例が図５に示されている。スイッチング電源装置１はトランス２を有し、このトランス２の一次コイルＮ１にはメインスイッチ素子（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ）Ｑが接続されている。また、トランス２の二次コイルＮ２には二次側出力回路３が接続されている。二次側出力回路３は、メインスイッチ素子Ｑのスイッチング動作に基づいて二次コイルＮ２から出力される電圧を整流平滑し当該整流平滑した直流電圧を出力電圧Ｖoutとして外部の負荷４に出力する回路であり、整流側整流素子である整流側ダイオード５と、転流側整流素子である転流側ダイオード６と、チョークコイル７と、平滑コンデンサ８とを有して構成されている。
【０００３】
さらに、トランス２には一次コイルＮ１に磁気結合する三次コイルＮ３が設けられており、三次コイルＮ３には出力電圧検出回路１０が接続されている。出力電圧検出回路１０は二次側出力回路３と同様な回路構成を有しており、整流側整流素子である整流側ダイオード１１と、転流側整流素子である転流側ダイオード１２と、チョークコイル１３と、平滑コンデンサ１４と、分圧抵抗体１５，１６とを有して構成されている。この出力電圧検出回路１０は三次コイルＮ３から出力された電圧を整流平滑し、該整流平滑電圧を分圧抵抗体１５，１６により分圧した電圧を出力電圧Ｖoutの検出電圧Ｖdとして出力する。
【０００４】
メインスイッチ素子Ｑには制御回路１８が接続されている。制御回路１８は、誤差増幅器２０と、コンパレータ２１と、基準電圧源２２と、三角波発振回路２３とを有して構成されており、出力電圧Ｖoutを設定電圧Ｖspに安定化するために、出力電圧検出回路１０から出力された検出電圧Ｖdを利用してメインスイッチ素子Ｑのスイッチング制御を行う。
【０００５】
このようなスイッチング電源装置１では、制御回路１８の制御動作によりメインスイッチ素子Ｑがスイッチオンすると、一次コイルＮ１に接続された入力電源９から入力電圧Ｖinがトランス２に供給され、二次側出力回路３には図５の実線Ｉ_onに示されるような経路でもって電流が通電する。これにより、二次側出力回路３では、整流側ダイオード５により二次コイルＮ２の出力電圧が整流され当該整流された電圧が平滑コンデンサ８により平滑され出力電圧Ｖoutとして負荷４に出力される。また、このメインスイッチ素子Ｑのオン期間中には、二次コイルＮ２の出力電圧に基づいた電流の通電によって、チョークコイル７には電磁エネルギーが蓄積される。
【０００６】
制御回路１８の制御動作によりメインスイッチ素子Ｑがスイッチオフすると、二次側出力回路３には、チョークコイル７に蓄積されたエネルギーに基づいて図５の点線Ｉ_offに示されるような経路でもって電流が通電し、転流側ダイオード６により整流された電圧が平滑コンデンサ８に供給され平滑されて当該整流平滑電圧が出力電圧Ｖoutとして負荷４に出力される。
【０００７】
一方、出力電圧検出回路１０は二次側出力回路３と同様に動作するものであり、メインスイッチ素子Ｑのオン期間中には、出力電圧検出回路１０には、三次コイルＮ３の出力電圧に基づいた図５の実線ｉ_onに示されるような経路の電流が通電し、整流側ダイオード１１により整流された三次コイルＮ３の出力電圧が平滑コンデンサ１４により平滑される。出力電圧検出回路１０では、その平滑コンデンサ１４による平滑電圧が分圧抵抗体１５，１６により分圧されて出力電圧Ｖoutの検出電圧Ｖdとして出力される。
【０００８】
また、メインスイッチ素子Ｑのオフ期間中に、出力電圧検出回路１０には、チョークコイル１３の蓄積エネルギーに基づいた図５の点線ｉ_offに示されるような経路の電流が通電し、転流側ダイオード１２により整流された電圧が平滑コンデンサ１４により平滑される。そして、平滑コンデンサ１４による平滑電圧が分圧抵抗体１５，１６により分圧され当該分圧電圧が検出電圧Ｖdとして出力電圧検出回路１０から出力される。
【０００９】
制御回路１８は、出力電圧検出回路１０から出力された検出電圧Ｖdに基づいて、出力電圧Ｖoutが設定電圧Ｖspよりも低いことを検知したときには、出力電圧Ｖoutを上昇させて設定電圧Ｖspとするためにメインスイッチ素子Ｑのスイッチオン期間を長くする方向に制御する。つまり、メインスイッチ素子Ｑのスイッチング動作の予め定められた１周期Ｔに対するスイッチオン期間ｔ_onの割合（ｔ_on／Ｔ）である時比率（デューティ比）を大きくする方向に制御する。これにより、入力電源９からトランス２に供給されるエネルギーが増加して、出力電圧Ｖoutが高くなる方向に可変し、設定電圧Ｖspに対する出力電圧Ｖoutの低下分が補償される。
【００１０】
また反対に、制御回路１８は、出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdに基づいて、出力電圧Ｖoutが設定電圧Ｖspよりも高いことを検知したときには、出力電圧Ｖoutを降下させて設定電圧Ｖspとするためにメインスイッチ素子Ｑのスイッチオン期間を短くする方向に（時比率を小さくする方向）に制御する。これにより、入力電源９からトランス２への供給エネルギーが減少し、出力電圧Ｖoutが低くなる方向に可変し、設定電圧Ｖspに対する出力電圧Ｖoutの上昇分が補正される。
【００１１】
このように、制御回路１８によるメインスイッチ素子Ｑのスイッチング制御により、スイッチング電源装置１から出力される電圧Ｖoutの安定化が図られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、二次コイルＮ２に誘起される電圧よりも三次コイルＮ３に誘起される電圧が低くなるように設計される場合が多い。二次側出力回路３のダイオード５，６は二次コイルＮ２に誘起される電圧に対応する素子が採用され、また、出力電圧検出回路１０のダイオード１１，１２は三次コイルＮ３に誘起される電圧に対応する素子が採用されるので、二次コイルＮ２の誘起電圧と三次コイルＮ３の誘起電圧とが異なると、必然的に、二次側出力回路３のダイオード５，６と、出力電圧検出回路１０のダイオード１１，１２とは、それぞれ、耐電圧や順方向電圧や逆方向電流などの特性が異なる素子により構成されることになる。この二次側出力回路３側と出力電圧検出回路１０側との整流素子（ダイオード）の特性の違いのために、例えば、複数のスイッチング電源装置１が何れも同じ回路であるのにも拘わらず、入力電圧Ｖinの異なる入力電源９がそれぞれ接続されてしまうと、各々のスイッチング電源装置１から出力される出力電圧Ｖoutが異なってしまうという問題が生じる。
【００１３】
すなわち、スイッチング電源装置１から出力される出力電圧Ｖoutは、図６の実線Ｓに示されるように、スイッチング電源装置１に接続される入力電源９の入力電圧Ｖinによらずに一定であることが望ましい。しかしながら、整流素子であるダイオード５，６とダイオード１１，１２との特性の違いのために、出力電圧Ｖoutが同じであるのに、入力電圧Ｖinの差違により出力電圧検出回路１０から出力される検出電圧Ｖdが異なってしまい、これに起因して、図６の点線ａに示されるように入力電圧Ｖinが大きくなるにつれて出力電圧Ｖoutが高くなる事態が生じたり、図６の鎖線ｂに示されるように入力電圧Ｖinが大きくなるに従って出力電圧Ｖoutが低くなる事態が発生してしまう。つまり、スイッチング電源装置１から出力される電圧Ｖoutが、接続される入力電源９の入力電圧Ｖinに応じて異なってしまうという問題が生じる。
【００１４】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、回路構成の煩雑化を防止しながら、入力電圧Ｖinの差違によらずに出力電圧Ｖoutを一定にすることができるスイッチング電源装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、トランスの一次コイル側に設けられたメインスイッチ素子のスイッチング動作によって、トランスの二次コイルから出力される電圧を整流平滑して外部に出力する構成を備えると共に、トランスの三次コイルから出力される電圧を整流平滑し当該整流平滑電圧に基づいた電圧を前記外部への出力電圧の検出電圧として間接的に検出出力する出力電圧検出回路と、前記外部への出力電圧を安定化するために出力電圧検出回路による検出電圧を利用してメインスイッチ素子のスイッチング制御を行う制御回路とが設けられているスイッチング電源装置において、出力電圧検出回路は、メインスイッチ素子のオン期間に整流動作を行う整流側整流素子と、メインスイッチ素子のオフ期間に整流動作を行う転流側整流素子と、整流側整流素子を通るメインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分と、転流側整流素子を通るメインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分とを有し、そのメインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分と、メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分とのうちの少なくとも一方には抵抗体が直列的に介設されており、メインスイッチ素子のオン期間に該メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分を流れる電流と、メインスイッチ素子のオフ期間に該メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分を流れる電流との比が、一次コイルに入力する入力電圧の差違に拘わらず外部への出力電圧をほぼ一定にする比率となるように前記抵抗体の抵抗値が設定されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる各実施形態例の説明において、図５に示すスイッチング電源装置と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００１７】
第１実施形態例のスイッチング電源装置１は、図５に示す回路構成に加えて、次に示すような構成が設けられている。すなわち、図５に示す回路を設計して、二次側出力回路３と出力電圧検出回路１０の各々の整流素子として使用される各ダイオード５，６，１１，１２が決定すると、その設計したスイッチング電源装置１が、図６の点線ａに示すような出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの関係を持つのか、あるいは、鎖線ｂに示すような出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの関係を持つのかが分かる。第１実施形態例では、入力電圧Ｖinが高くなるに従って出力電圧Ｖoutが高くなる場合（点線ａの場合）には、出力電圧検出回路１０に図１（ａ）に示されるような抵抗体Ｒ１を設ける。この抵抗体Ｒ１は、メインスイッチ素子Ｑがオンしている期間だけに電流が通電するメインスイッチ素子Ｑのオン期間専用の電流導通経路部分（図１（ａ）のＸ部分から整流側ダイオード１１と三次コイルＮ３を通りＹ部分に至るまでの電流導通経路部分）に直列的に介設されている。
【００１８】
また、入力電圧Ｖinが高くなるに従って出力電圧Ｖoutが低くなる場合（図６の鎖線ｂの場合）には、出力電圧検出回路１０に図２（ａ）に示されるような抵抗体Ｒ２を設ける。この抵抗体Ｒ２は、メインスイッチ素子Ｑがオフしている期間だけに電流が通電するメインスイッチ素子Ｑのオフ期間専用の電流導通経路部分（つまり、前記Ｘ部分から転流側ダイオード１２を通りＹ部分に至る電流導通経路部分）に直列的に介設されている。
【００１９】
通常、出力電圧検出回路１０の整流側ダイオード１１と転流側ダイオード１２にはそれぞれ同じ特性のダイオードが用いられており、図５の回路構成では、メインスイッチ素子Ｑのオン期間に当該メインスイッチ素子Ｑのオン期間専用の電流導通経路部分に流れる電流ｉ_onに対するメインスイッチ素子Ｑのオフ期間に当該メインスイッチ素子Ｑのオフ期間専用の電流導通経路部分に流れる電流ｉ_offとの電流比（ｉ_off／ｉ_on）はほぼ１である。これに対して、抵抗体Ｒ１を設けると、抵抗体Ｒ１を設けない場合に比べて、抵抗体Ｒ１による損失が発生する分、前記電流ｉ_onは減少し、これにより、当該電流ｉ_onは、前記電流ｉ_offよりも少なくなる。よって、抵抗体Ｒ１を設けることにより、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）は１よりも大きくなる。
【００２０】
この場合、電流ｉ_onの減少によって、出力電圧検出回路１０から出力される検出電圧Ｖdは、図１（ｂ）の二点鎖線Ｌ１に示されるように、出力電圧Ｖoutが変化していないのにも拘わらず、入力電圧Ｖinが高くなるにつれて大きくなる傾向を示そうとする。それというのは、入力電圧Ｖinが高くなるに従って、制御回路１８の制御動作によりメインスイッチ素子Ｑのオン期間が短くなっていき、電流ｉ_onの通電時間が短くなる。このため、電流ｉ_onの減少が検出電圧Ｖdの減少に与える影響が小さくなるので、入力電圧Ｖinが低い場合よりも入力電圧Ｖinが高い場合の方が電流ｉ_onの減少による検出電圧Ｖdの降下量が少なくなる。つまり、入力電圧Ｖinが低い場合よりも入力電圧Ｖinが高い場合の方が検出電圧Ｖdが高くなるので、入力電圧Ｖinの差違に対する検出電圧Ｖdの変化傾向は二点鎖線Ｌ１に示すようになる。
【００２１】
このように、電流ｉ_onの減少によって出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdは入力電圧Ｖinが高くなるにつれて大きくなる傾向を示そうとするが、実際には、二次側出力回路３のダイオード５，６と、出力電圧検出回路１０のダイオード１１，１２との特性の違いに起因した図１（ｂ）の点線ａ’に示すような出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdと入力電圧Ｖinとの関係があることから、このダイオード５，６，１１，１２の特性に起因した入力電圧Ｖinの差違に対する検出電圧Ｖdの変化傾向（点線ａ’）と、前記電流ｉ_onの減少に起因した入力電圧Ｖinの差違に対する検出電圧Ｖdの変化傾向（二点鎖線Ｌ１）とを相殺させることにより、出力電圧Ｖoutが同じであるならば、図１（ｂ）の実線ｄのように入力電圧Ｖinの差違によらずに出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdを一定にすることができる。
【００２２】
このことから、第１実施形態例では、抵抗体Ｒ１に起因した電流ｉ_onの減少による入力電圧Ｖinの差違に対する検出電圧Ｖdの変化傾向によって、ダイオード５，６，１１，１２の特性に起因した入力電圧Ｖinの差違に応じた検出電圧Ｖdの変化傾向を打ち消すことができるように、抵抗体Ｒ１の抵抗値が調整されている。つまり、抵抗体Ｒ１の抵抗値は、電流比（ｉ_off／ｉ_on）が、入力電圧Ｖinの差違に拘わらず出力電圧Ｖoutをほぼ一定にする比率となるように設定される。
【００２３】
これにより、同じ回路を持つ複数のスイッチング電源装置１に、それぞれ、入力電圧Ｖinの異なる入力電源９が接続されても、各スイッチング電源装置１から設定電圧Ｖspを持つ出力電圧Ｖoutを出力させることが可能となる。
【００２４】
図２（ａ）に示すように抵抗体Ｒ２を設けた場合には、抵抗体Ｒ２による損失が発生する分、メインスイッチ素子Ｑのオフ期間中にメインスイッチ素子Ｑのオフ期間専用の電流導通経路部分を流れる電流ｉ_offが減少する。これにより、当該電流ｉ_offは、前記電流ｉ_onよりも少なくなる。よって、抵抗体Ｒ２を設けることにより、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）は１よりも小さくなる。
【００２５】
この場合、電流ｉ_offの減少によって、出力電圧検出回路１０から出力される検出電圧Ｖdは、出力電圧Ｖoutが変化していないのにも拘わらず、図２（ｂ）の二点鎖線Ｌ２に示されるように、入力電圧Ｖinが高くなるにつれて少なくなる傾向を示そうとする。それというのは、入力電圧Ｖinが高くなるに従って、制御回路１８の制御動作によりメインスイッチ素子Ｑのオフ期間が長くなり、電流ｉ_offの通電時間が増加する結果、電流ｉ_offの減少が検出電圧Ｖdの減少に与える影響が大きくなるからである。
【００２６】
このように、電流ｉ_offの減少によって出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdは入力電圧Ｖinが高くなるにつれて少なくなる傾向を示そうとするが、実際には、二次側出力回路３のダイオード５，６と、出力電圧検出回路１０のダイオード１１，１２との特性の違いに起因した図２（ｂ）の鎖線ｂ’に示すような出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdと入力電圧Ｖinとの関係があることから、このダイオード５，６，１１，１２の特性に起因した入力電圧Ｖinに応じた検出電圧Ｖdの変化傾向（一点鎖線ｂ’）と、前記電流ｉ_offの減少による入力電圧Ｖinに応じた検出電圧Ｖdの変化傾向（二点鎖線Ｌ２）とを相殺させることにより、出力電圧Ｖoutが同じであるならば、図２（ｂ）の実線ｄのように入力電圧Ｖinの差違によらずに出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdを一定にすることができる。
【００２７】
このことから、第１実施形態例では、抵抗体Ｒ２に起因した電流ｉ_offの減少による入力電圧Ｖinに応じた検出電圧Ｖdの変化傾向によって、ダイオード５，６，１１，１２の特性に起因した入力電圧Ｖinに応じた検出電圧Ｖdの変化傾向を打ち消すことができるように、抵抗体Ｒ２の抵抗値が調整されている。つまり、抵抗体Ｒ２の抵抗値は、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）が入力電圧Ｖinの差違に拘わらず出力電圧Ｖoutをほぼ一定にする比率となるように設定されている。
【００２８】
なお、この第１実施形態例では、抵抗体Ｒ１を設ける場合には、抵抗体Ｒ１は、整流側ダイオード１１と三次コイルＮ３との間の電流導通経路部分に介設されていたが、抵抗体Ｒ１は、メインスイッチ素子Ｑのオン期間専用の電流導通経路部分であれば、介設位置が限定されるものではなく、例えば、前記Ｘ部分と整流側ダイオード１１間の電流導通経路部分に抵抗体Ｒ１を介設してもよい。
【００２９】
また同様に、抵抗体Ｒ２に関しても同様であり、メインスイッチ素子Ｑのオフ期間専用の電流導通経路部分であれば、介設位置が限定されるものではなく、例えば、前記Ｘ部分と転流側ダイオード１２間の電流導通経路部分に抵抗体Ｒ２を直列的に介設してもよい。
【００３０】
さらに、この第１実施形態例では、抵抗体Ｒ１，Ｒ２のうちの一方側のみを設ける構成であったが、抵抗体Ｒ１，Ｒ２の両方をそれぞれ上記同様な位置に設けてもよい。この場合には、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）が、一次コイルＮ１に入力する入力電圧Ｖinの差違に拘わらず出力電圧Ｖoutをほぼ一定にする比率となるように、抵抗体Ｒ１の抵抗値と抵抗体Ｒ２の抵抗値との比が設定される。
【００３１】
さらに、抵抗体Ｒ１や抵抗体Ｒ２を可変抵抗体により構成してもよい。この場合には、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）が、入力電圧Ｖinの差違に拘わらず出力電圧Ｖoutをほぼ一定にする比率となるように、その可変抵抗体である抵抗体Ｒ１や抵抗体Ｒ２の抵抗値が調整された後に固定されて使用されることとなる。
【００３２】
以下に、第２実施形態例を説明する。この第２実施形態例では、第１実施形態例に示した抵抗体Ｒ１，Ｒ２を設けない構成として、次に示すような構成を有する。すなわち、通常、整流側ダイオード１１と転流側ダイオード１２は、同じダイオードを用いているが、第２実施形態例では、整流側ダイオード１１と転流側ダイオード１２が、それぞれ、寄生抵抗値の異なるダイオードにより構成されている。これにより、メインスイッチ素子Ｑのオン期間中に当該メインスイッチ素子Ｑのオン期間専用の電流導通経路部分に流れる電流ｉ_onと、メインスイッチ素子Ｑのオフ期間中に当該メインスイッチ素子Ｑのオフ期間専用の電流導通経路部分に流れる電流ｉ_offとが異なり、これら電流ｉ_onと電流ｉ_offの比（ｉ_off／ｉ_on）は１以外の値となる。
【００３３】
第１実施形態例でも述べたように、電流比（ｉ_off／ｉ_on）を調整することで、入力電圧Ｖinの差違に拘わらず出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdを一定にすることができる。これにより、入力電圧Ｖinの差違によらずにスイッチング電源装置１の出力電圧Ｖoutを一定にすることができる。このことを考慮して、第２実施形態例では、整流側ダイオード１１と転流側ダイオード１２の各々の寄生抵抗値を調整することで前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）を調整している。つまり、整流側ダイオード１１の寄生抵抗値と転流側ダイオード１２の寄生抵抗値との比は、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）が入力電圧Ｖinの差違に拘わらずスイッチング電源装置１の出力電圧Ｖoutが一定になる比率となるための比に設定される。
【００３４】
なお、この発明は第１や第２の各実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１や第２の各実施形態例では、出力電圧検出回路１０は、一次コイルＮ１に磁気結合した三次コイルＮ３を利用して、出力電圧Ｖoutの検出電圧Ｖdを検出出力する構成であったが、例えば、図３に示されるように、二次コイルＮ２に磁気結合した三次コイルＮ３を設け、この三次コイルＮ３を利用して出力電圧Ｖoutの検出電圧Ｖdを検出出力する出力電圧検出回路１０を設けてもよい。この場合には、出力電圧検出回路１０の検出電圧Ｖdを制御回路１８に供給するために、出力電圧検出回路１０から制御回路１８への検出電圧Ｖdの供給経路上にはフォトカプラ２５が介設されることとなる。
【００３５】
このような二次コイルＮ２に磁気結合した三次コイルＮ３を利用した出力電圧検出回路１０が設けられる場合においても、第１実施形態例の如く抵抗体Ｒ１，Ｒ２の少なくとも一方を設けたり、整流側ダイオード１１と転流側ダイオード１２の寄生抵抗値を異なるものとしたりして、電流ｉ_on，ｉ_offを調整することにより、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）が入力電圧Ｖinの差違に拘わらずスイッチング電源装置１の出力電圧Ｖoutが一定になる比率とすることができる。
【００３６】
さらに、第１実施形態例では、抵抗体Ｒ１，Ｒ２の少なくとも一方を設け当該抵抗体Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を調整することで、また、第２実施形態例では、整流側ダイオード１１と転流側ダイオード１２の寄生抵抗値を調整することで、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）を調整して、入力電圧Ｖinの差違に拘わらずスイッチング電源装置１の出力電圧Ｖoutを一定にしていたが、第１実施形態例の構成と第２実施形態例の構成とを組み合わせてもよい。例えば、抵抗体Ｒ１，Ｒ２の少なくとも一方を設ける構成とし、前記電流比（ｉ_off／ｉ_on）が入力電圧Ｖinの差違に拘わらずスイッチング電源装置１の出力電圧Ｖoutが一定になる比率となるように、組み込んだ抵抗体Ｒ１あるいはＲ２の抵抗値を考慮して、メインスイッチ素子Ｑのオン期間専用の電流導通経路部分における整流側ダイオード１１の寄生抵抗値を含むトータルの抵抗値と、メインスイッチ素子Ｑのオフ期間専用の電流導通経路部分における転流側ダイオード１２の寄生抵抗値を含むトータルの抵抗値との比を設定する。
【００３７】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、整流素子として、ダイオード５，６，１１，１２が設けられたが、それら整流素子であるダイオード５，６，１１，１２のうちの１つ以上を例えば図４に示されるようなＭＯＳ−ＦＥＴ等の同期整流器２６，２７により構成してもよい。
【００３８】
さらに、第１や第２の各実施形態例では、フォワードコンバータタイプのスイッチング電源装置１を例にして説明したが、この発明は、フライバックコンバータタイプのスイッチング電源装置１にも適用することができるものである。また、第１や第２の各実施形態例のスイッチング電源装置１では、ＤＣ−ＤＣ変換の例を示したが、この発明は、ＡＣ−ＤＣ変換タイプのスイッチング電源装置１にも適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
この発明によれば、メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分と、メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分とのうちの少なくとも一方に抵抗体を設けたり、それら電流導通経路部分に設けられている整流素子の寄生抵抗値を調整することで、メインスイッチ素子のオン期間に当該メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分を流れる電流と、メインスイッチ素子のオフ期間に当該メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分に流れる電流との比を調整して、一次コイルに入力する入力電圧の差違に拘わらず外部への出力電圧をほぼ一定にする構成を備えた。
【００４０】
このため、例えば、複数の同じ回路を持つスイッチング電源装置に、それぞれ、入力電圧が異なる入力電源が接続されても、それら各々のスイッチング電源装置から設定電圧値の出力電圧を出力させることができる。これにより、スイッチング電源装置の性能の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また、メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分と、メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分とのうちの少なくとも一方に抵抗体を設けるだけで、又は、その抵抗体を設けずに出力電圧検出回路の整流側整流素子と転流側整流素子の寄生抵抗値を調整するだけで、上記のような優れた効果を得ることができるので、回路の煩雑化や部品点数の増加を回避でき、また、装置の大型化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例の特徴的な構成を備えたスイッチング電源装置の一回路構成例を説明するための図である。
【図２】第１実施形態例の特徴的な構成を備えたスイッチング電源装置の別の回路構成例を説明するための図である。
【図３】本発明に係るスイッチング電源装置のその他の実施形態例を示す回路図である。
【図４】整流素子として同期整流器を用いた例を説明するための回路図である。
【図５】メインスイッチ素子を間接制御するタイプのスイッチング電源装置の一例を示す回路図である。
【図６】従来の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１スイッチング電源装置
２トランス
５，１１整流側ダイオード
６，１２転流側ダイオード
１０出力電圧検出回路
１８制御回路
２６，２７同期整流器
Ｎ１一次コイル
Ｎ２二次コイル
Ｎ３三次コイル
Ｒ１，Ｒ２抵抗体

Claims

トランスの一次コイル側に設けられたメインスイッチ素子のスイッチング動作によって、トランスの二次コイルから出力される電圧を整流平滑して外部に出力する構成を備えると共に、トランスの三次コイルから出力される電圧を整流平滑し当該整流平滑電圧に基づいた電圧を前記外部への出力電圧の検出電圧として間接的に検出出力する出力電圧検出回路と、前記外部への出力電圧を安定化するために出力電圧検出回路による検出電圧を利用してメインスイッチ素子のスイッチング制御を行う制御回路とが設けられているスイッチング電源装置において、出力電圧検出回路は、メインスイッチ素子のオン期間に整流動作を行う整流側整流素子と、メインスイッチ素子のオフ期間に整流動作を行う転流側整流素子と、整流側整流素子を通るメインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分と、転流側整流素子を通るメインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分とを有し、そのメインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分と、メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分とのうちの少なくとも一方には抵抗体が直列的に介設されており、メインスイッチ素子のオン期間に該メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分を流れる電流と、メインスイッチ素子のオフ期間に該メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分を流れる電流との比が、一次コイルに入力する入力電圧の差違に拘わらず外部への出力電圧をほぼ一定にする比率となるように前記抵抗体の抵抗値が設定されていることを特徴とするスイッチング電源装置。
メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分における整流側整流素子の寄生抵抗値を含むトータルの抵抗値と、メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分における転流側整流素子の寄生抵抗値を含むトータルの抵抗値との比が調整されて、メインスイッチ素子のオン期間に該メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分を流れる電流と、メインスイッチ素子のオフ期間に該メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分を流れる電流との比が、一次コイルに入力する入力電圧の差違に拘わらず外部への出力電圧をほぼ一定にする比率に設定されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源装置。
メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分とメインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分とに抵抗体を設けない構成と成しており、整流側整流素子の寄生抵抗値と転流側整流素子の寄生抵抗値との比が調整されて、メインスイッチ素子のオン期間に該メインスイッチ素子のオン期間専用の電流導通経路部分を流れる電流と、メインスイッチ素子のオフ期間に該メインスイッチ素子のオフ期間専用の電流導通経路部分を流れる電流との比が、一次コイルに入力する入力電圧の差違に拘わらず外部への出力電圧をほぼ一定にする比率に設定されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源装置。