JP4180684B2

JP4180684B2 - Power supply

Info

Publication number: JP4180684B2
Application number: JP06292498A
Authority: JP
Inventors: 徳明西山; 教男高橋
Original assignee: 四変テック株式会社
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: JPH11262262A

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４に示すものが知られている。図４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、５に誘導起電圧を発生する。スイッチング回路２はＦＥＴ６とＦＥＴ６を制御するコントローラ７とからなる。
【０００３】
二次側巻線３、５は二次側巻線４と位相のずれた起電力が発生するように巻き付けられており、二次側巻線３、４、５には、それぞれダイオード８，９、１０及び平滑コンデンサ１１，１２，１３が接続されている。コンデンサ１１、１３により平滑された電圧は、出力端子１４及び定電圧制御素子１７で所定の電圧に変換されて出力端子１８からそれぞれ出力される。コンデンサ１２により平滑された電圧は電圧監視回路１５に入力される。二次側巻線３の接地端子１９には、電圧監視回路１５の接地線２０、二次側巻線４の接地端子２１、二次側巻線５の接地端子２２が接続されている。
【０００４】
二次側巻線４は、ＦＥＴ６がオンの時に整流素子９が導通するように、巻き付けられているため、コンデンサ１２の電圧は電源装置の入力電圧Ｖｉｎの巻数比倍の電圧となっている。従って、コンデンサ１２の電圧を電圧監視回路１５によって監視することにより、入力電圧Ｖｉｎの低下、停電を知らせる入力電圧監視信号を電圧監視回路１５から出力することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このスイッチング電源装置にあっては、電源装置の入力電圧の変動を監視するために、ＦＥＴ６がオンの時に導通する二次側巻線４を設ける必要があるので、トランス構造が複雑化し、検出電圧発生のための回路部品が増加するという問題がある。
【０００６】
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る場合、電源装置の入力電圧監視専用の二次側巻線を設けないで、トランス構造の複雑化と回路部品の増加の防止を計ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、トランスの一次側巻線に供給する電力をスイッチング制御して前記トランスの二次側巻線に誘導起電力を発生させ、この二次側巻線の出力の変動を前記一次側巻線のスイッチング制御にフィードバックさせて、前記二次側巻線の出力変動を安定化させる電源装置において、
前記トランスには２つの二次側巻線が設けられ、各二次側巻線に整流平滑回路が設けられ、
前記２つの二次側巻線のうちの一方の二次側巻線の整流平滑回路とこの整流平滑回路に対応した出力端子との間に、この出力端子の出力を安定化するドロッパ回路を設け、
このドロッパ回路は、前記一方の二次側巻線の整流平滑回路にコレクタが接続され前記出力端子にエミッタが接続されたトランジスタと、このトランジスタのベースに接続された定電圧ＩＣと、前記出力端子の電圧が規定値を割らないように前記トランスの他方の二次巻線の整流回路から抵抗を介して前記トランジスタのベースに電流を供給する定電流源とを備え、
前記ドロッパ回路の定電流源の入力端子の電圧を監視し、この入力端子の電圧が低下したとき入力電圧監視信号を出力する電圧監視回路を設けたことを特徴とする。
【０００８】
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、前記一つの二次側巻線の出力端子には、前記ドロッパ回路の機能と同様な機能を有するレギュレータＩＣにより構成されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に，本発明の好ましい実施形態にかかる電源装置を図面に基づいて説明する。
【００１０】
[第１実施形態]
図１は、第１の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路を示したものであり、一次側巻線３０に平滑コンデンサ３１と、ＦＥＴ３２，コントローラ３３が接続されている。トランスの二次側には二次側巻線３４，３５が設けられている。
【００１１】
二次側巻線３４にはダイオード３６と平滑コンデンサ３７により整流平滑回路３８が構成され、整流平滑回路３８の出力端子３９からマイクロコンピュータやモーターのインターフェース等の負荷に電力が供給されるようになっている。
【００１２】
二次側巻線３５には、ダイオード４０と平滑コンデンサ４１により整流平滑回路４２が構成され、整流平滑回路４２と出力端子４３の間にドロッパ回路４５が設けられている。
【００１３】
ドロッパ回路４５はトランジスタ４６と定電流源４７と定電圧ＩＣ４８と抵抗４９，５０とで構成されている。トランジスタ４６のコレクタにダイオード４０のカソードが接続され、トランジスタ４６のエミッタは出力端子４３に接続されている。トランジスタ４６のベースには定電流源４７の出力端子と定電圧ＩＣ４８の入力端子が接続されている。定電圧ＩＣ４８には抵抗４９，５０により構成される分圧回路から参照電圧が印加される。定電流源４７の入力側と、二次側巻線３４の出力端子３９との間は、抵抗５１により接続されており、この定電流源４７と出力端子３９とを結ぶ回路Ｂは、出力端子３９からドロッパ回路４５に電流供給を行う回路とされる。抵抗５１と定電流源４７との間のポイントＡの電圧は、電圧監視回路５２により監視されるようになっている。
【００１４】
電圧監視回路５２は電源装置の入力側電圧の低下を定電流源４７の入力側ポイントＡの電圧変動で監視している。すなわち、停電等により電源装置の入力電圧Ｖｉｎが低下するとドロッパ回路４５の入力電圧も低下し、ドロッパ回路４５は出力端子４３の電圧が規定値を割らないように、定電流源４７の電流が増加する。定電流源４７の電流が増加すると、ポイントＡの電圧が低下し、電圧監視回路５２はこの電圧低下を検知し、入力電圧監視信号を出力する。このとき、ドロッパ回路４５の出力電圧は定電流源４７の電流が増加して規定値精度となるように動作しているため、ドロッパ回路４５の出力が規定値を割る前に、停電検出の信号を簡易な方法で出力できる。
【００１５】
[第２実施形態]
図２は、本発明の第２実施形態の回路を示したものである。この第２実施形態では、ドロッパ回路４５に換えて二次側巻線３５の出力端子４３にドロッパ回路４５と同様の機能を有したレギュレータＩＣ６０を設け、電圧監視回路６１を、抵抗６２、６３及びトランジスタ６４並びに抵抗６５により構成したものである。この電圧監視回路６１では、ポイントＡの電圧低下を抵抗６２，６３からなる分圧回路によりトランジスタ６４のベース電圧を基準値として入力電圧検出信号を出力するものである。
【００１６】
[第３実施形態]
図３は、本発明の第３実施形態の回路を示したものである。この第３実施形態の回路は、第２実施形態の回路構成を更に換えたものであり、電圧監視回路６１の抵抗６２に換えて定電圧ダイオード７１を設け、電圧監視回路７０を定電圧ダイオード７１，抵抗６３，トランジスタ６４，抵抗６５により構成している。
【００１７】
このような構成とすれば、入力電圧の低下により、レギュレータＩＣ６０の電流入力端子であるポイントＡに電圧低下が起こると、電圧監視回路７０の定電圧ダイオード７１が非導通となることで、電圧低下が検知され、入力電圧監視信号が出力される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の請求項１、２の電源装置によれば、電源装置の入力電圧の低下はドロッパ回路或いは同機能を有するレギュレータＩＣへの供給電流の変化として現れ、さらにこの電流の変化はドロッパ回路或いはレギュレータＩＣの電流入力部における電圧変化となる。電圧監視回路は、ドロッパ回路或いはレギュレータＩＣへの電流入力部における電圧変化を検知することで、入力電圧監視信号を出力する。
【００１９】
従って、電源装置の入力電圧の低下、停電をトランスの二次側で検出する場合、入力電圧監視専用の二次側巻線を設ける必要がなくなり、トランスの構造の複雑化や回路部品の増加を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すスイッチング電源回路
【図２】本発明の第２実施形態の構成を示すスイッチング電源回路
【図３】本発明の第３実施形態の構成を示すスイッチング電源回路
【図４】従来のスイッチング電源回路
【符号の説明】
３０一次側巻線
３２ＦＥＴ
３３コントローラ
３４二次側巻線（複数の二次側巻線の一）
３５二次側巻線（複数の二次側巻線の二）
４５ドロッパ回路
５１抵抗
５２電圧監視回路
Ａドロッパ回路の定電流源の入力側ポイント
Ｂ出力端子からドロッパ回路に電流供給を行う回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a switching power supply apparatus that generates a plurality of DC voltages from an input DC voltage.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 4, a power supply device used for a motor, an IC logic circuit, or the like is known. In FIG. 4, a DC voltage is applied to the primary winding 1, the DC voltage of the primary winding 1 is converted into an AC voltage by the switching circuit 2, and an induced electromotive voltage is applied to the secondary windings 3, 4, and 5. Is generated. The switching circuit 2 includes an FET 6 and a controller 7 that controls the FET 6.
[0003]
The secondary windings 3 and 5 are wound so as to generate an electromotive force that is out of phase with the secondary winding 4. The secondary windings 3, 4, and 5 have diodes 8 and 9, respectively. 10 and smoothing capacitors 11, 12, 13 are connected. The voltage smoothed by the capacitors 11 and 13 is converted into a predetermined voltage by the output terminal 14 and the constant voltage control element 17 and output from the output terminal 18. The voltage smoothed by the capacitor 12 is input to the voltage monitoring circuit 15. The ground terminal 19 of the secondary winding 3 is connected to the ground wire 20 of the voltage monitoring circuit 15, the ground terminal 21 of the secondary winding 4, and the ground terminal 22 of the secondary winding 5.
[0004]
Since the secondary winding 4 is wound so that the rectifying element 9 is conductive when the FET 6 is on, the voltage of the capacitor 12 is a voltage that is twice the turn ratio of the input voltage Vin of the power supply device. Therefore, by monitoring the voltage of the capacitor 12 by the voltage monitoring circuit 15, it is possible to output from the voltage monitoring circuit 15 an input voltage monitoring signal notifying the decrease of the input voltage Vin or a power failure.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this switching power supply device, in order to monitor fluctuations in the input voltage of the power supply device, it is necessary to provide the secondary winding 4 that is conductive when the FET 6 is on, so that the transformer structure is complicated, There is a problem that circuit components for generating a detection voltage increase.
[0006]
The power supply device of the present invention pays attention to such a problem. When a plurality of outputs are provided on the secondary winding side, do not provide a secondary winding dedicated to monitoring the input voltage of the power supply device. The purpose is to prevent complication of transformer structure and increase of circuit components.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 controls the switching of the power supplied to the primary winding of the transformer to generate an induced electromotive force in the secondary winding of the transformer. In a power supply apparatus that feeds back the fluctuation of the output of the winding to the switching control of the primary winding and stabilizes the fluctuation of the output of the secondary winding.
The transformer two secondary windings are provided in the rectifying smoothing circuit is provided for each secondary winding,
A dropper circuit for stabilizing the output of the output terminal is provided between the rectifying / smoothing circuit of one of the two secondary-side windings and the output terminal corresponding to the rectifying / smoothing circuit. ,
The dropper circuit includes a transistor having a collector connected to the rectifying / smoothing circuit of the one secondary winding and an emitter connected to the output terminal, a constant voltage IC connected to the base of the transistor, and the output terminal. A constant current source that supplies current to the base of the transistor through a resistor from the rectifier circuit of the other secondary winding of the transformer so that the voltage of
A voltage monitoring circuit is provided that monitors the voltage at the input terminal of the constant current source of the dropper circuit and outputs an input voltage monitoring signal when the voltage at the input terminal decreases .
[0008]
A power supply device according to a second aspect of the present invention is the power supply device according to the first aspect, wherein the output terminal of the one secondary winding is configured by a regulator IC having a function similar to the function of the dropper circuit. It is characterized by being.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the power supply device concerning preferable embodiment of this invention is demonstrated based on drawing.
[0010]
[First embodiment]
FIG. 1 shows a circuit of the switching power supply apparatus according to the first embodiment. A smoothing capacitor 31, an FET 32, and a controller 33 are connected to a primary winding 30. Secondary windings 34 and 35 are provided on the secondary side of the transformer.
[0011]
A rectifying / smoothing circuit 38 is configured in the secondary winding 34 by a diode 36 and a smoothing capacitor 37, and power is supplied from an output terminal 39 of the rectifying / smoothing circuit 38 to a load such as a microcomputer or a motor interface. ing.
[0012]
In the secondary winding 35, a rectifying / smoothing circuit 42 is configured by the diode 40 and the smoothing capacitor 41, and a dropper circuit 45 is provided between the rectifying / smoothing circuit 42 and the output terminal 43.
[0013]
The dropper circuit 45 includes a transistor 46, a constant current source 47, a constant voltage IC 48, and resistors 49 and 50. The cathode of the diode 40 is connected to the collector of the transistor 46, and the emitter of the transistor 46 is connected to the output terminal 43. The output terminal of the constant current source 47 and the input terminal of the constant voltage IC 48 are connected to the base of the transistor 46. A reference voltage is applied to the constant voltage IC 48 from a voltage dividing circuit composed of resistors 49 and 50. The input side of the constant current source 47 and the output terminal 39 of the secondary winding 34 are connected by a resistor 51, and the circuit B connecting the constant current source 47 and the output terminal 39 is an output terminal. The circuit 39 supplies current to the dropper circuit 45 from 39. The voltage at the point A between the resistor 51 and the constant current source 47 is monitored by the voltage monitoring circuit 52.
[0014]
The voltage monitoring circuit 52 monitors the decrease of the input side voltage of the power supply device by the voltage fluctuation at the input side point A of the constant current source 47. That is, when the input voltage Vin of the power supply device decreases due to a power failure or the like, the input voltage of the dropper circuit 45 also decreases, and the dropper circuit 45 increases the current of the constant current source 47 so that the voltage of the output terminal 43 does not divide the specified value. To do. When the current of the constant current source 47 increases, the voltage at the point A decreases, and the voltage monitoring circuit 52 detects this voltage decrease and outputs an input voltage monitoring signal. At this time, the output voltage of the dropper circuit 45 operates so that the current of the constant current source 47 increases and becomes the specified value accuracy. Therefore, before the output of the dropper circuit 45 divides the specified value, the power failure detection signal Can be output in a simple way.
[0015]
[Second Embodiment]
FIG. 2 shows a circuit according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a regulator IC 60 having the same function as that of the dropper circuit 45 is provided at the output terminal 43 of the secondary winding 35 instead of the dropper circuit 45, and the voltage monitoring circuit 61 is connected to resistors 62, 63 and This is constituted by a transistor 64 and a resistor 65. In this voltage monitoring circuit 61, the voltage drop at point A is output by a voltage dividing circuit composed of resistors 62 and 63 with the base voltage of the transistor 64 as a reference value.
[0016]
[Third embodiment]
FIG. 3 shows a circuit according to a third embodiment of the present invention. The circuit of the third embodiment is a further modification of the circuit configuration of the second embodiment. A constant voltage diode 71 is provided in place of the resistor 62 of the voltage monitoring circuit 61, and the voltage monitoring circuit 70 is replaced with the constant voltage diode 71. , Resistor 63, transistor 64, and resistor 65.
[0017]
With such a configuration, when the voltage drop occurs at the point A which is the current input terminal of the regulator IC 60 due to the drop in the input voltage, the constant voltage diode 71 of the voltage monitoring circuit 70 becomes non-conductive. Is detected and an input voltage monitoring signal is output.
[0018]
【The invention's effect】
According to the power supply device of the first and second aspects of the present invention, the decrease in the input voltage of the power supply device appears as a change in the supply current to the dropper circuit or the regulator IC having the same function, and the change in the current further occurs in the dropper circuit or This is a voltage change in the current input portion of the regulator IC. The voltage monitoring circuit outputs an input voltage monitoring signal by detecting a voltage change in the current input unit to the dropper circuit or the regulator IC.
[0019]
Therefore, when detecting a drop in the input voltage of the power supply or a power failure on the secondary side of the transformer, there is no need to provide a secondary winding dedicated to monitoring the input voltage, which complicates the transformer structure and increases circuit components. Can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a switching power supply circuit showing a configuration of a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a switching power supply circuit showing a configuration of a second embodiment of the present invention. Switching power supply circuit shown [FIG. 4] Conventional switching power supply circuit [Explanation of symbols]
30 Primary winding 32 FET
33 Controller 34 Secondary winding (one of multiple secondary windings)
35 Secondary winding (2 of multiple secondary windings)
45 Dropper circuit 51 Resistor 52 Voltage monitoring circuit A Input side point B of the constant current source of the dropper circuit A circuit for supplying current from the output terminal to the dropper circuit

Claims

Switching control of the power supplied to the primary winding of the transformer generates an induced electromotive force in the secondary winding of the transformer. In the power supply device that stabilizes the output fluctuation of the secondary winding by feeding back to
The transformer two secondary windings are provided in the rectifying smoothing circuit is provided for each secondary winding,
A dropper circuit for stabilizing the output of the output terminal is provided between the rectifying / smoothing circuit of one of the two secondary-side windings and the output terminal corresponding to the rectifying / smoothing circuit. ,
The dropper circuit includes a transistor having a collector connected to the rectifying / smoothing circuit of the one secondary winding and an emitter connected to the output terminal, a constant voltage IC connected to a base of the transistor, and the output terminal. A constant current source that supplies current to the base of the transistor through a resistor from the rectifier circuit of the other secondary winding of the transformer so that the voltage of
A power supply apparatus comprising: a voltage monitoring circuit that monitors a voltage at an input terminal of a constant current source of the dropper circuit and outputs an input voltage monitoring signal when the voltage at the input terminal decreases .

2. The power supply apparatus according to claim 1, wherein an output terminal of the one secondary winding is constituted by a regulator IC having a function similar to the function of the dropper circuit.