JP4789605B2 - スイッチング電源回路 - Google Patents
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Description
本発明は、複数個のスイッチング電源を並列接続してあるスイッチング電源回路に関するものである。
複数個のスイッチング電源を並列接続して、並列運転する場合、個々の設定電圧の違いより出力電流が均一にならない事が知られており、図３に示すように、各々の電流値はスイッチング電源の負荷レギュレーションにより決定する。
個々の設定電圧の違いより出力電流が均一にならない問題を解決するために、図４に示すように、スイッチング電源主回路１の出力側に設けた出力インダクタ１１と直列に接続するインダクタ電流検出回路２２により出力インダクタ１を流れる電流を検出し、基準電圧制御回路２３によりインダクタ電流検出回路２２により検出したインダクタ電流に比例した基準電圧を設けるとともに、分圧抵抗１７，１８で構成した出力電圧検出手段により出力電圧を検出し、前記基準電圧と出力電圧とを比較器２０で比較して、比較信号をスイッチング電源主回路１に設けたメインスイッチを制御し、出力電圧を下げることにより、スイッチング電源の負荷レギュレーションを決定していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−１２８６６８号公報
しかし、基準電圧を下げて負荷レギュレーションを決定するために、出力電圧検出手段７，８、インダクタ電流検出回路２２、並びに、この電流に比例して基準電圧を可変させる基準電圧制御回路２３が必要となり、コスト増大及び電流検出回路による電源効率の低下を招くという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、比較的安価で出力電流を均一化させることによる高効率なスイッチング電源回路を提供する。
上記課題を解決するために、本発明に係るスイッチング電源回路は、複数個のスイッチング電源を並列接続してあるスイッチング電源回路において、各スイッチング電源に出力インダクタを設け、このインダクタと並列に抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を備えてあり、前記各スイッチング電源の出力電圧と前記フィルタ回路の電圧とを加算して基準電圧と比較し、この比較信号によりスイッチング電源のメインスイッチを制御するように構成してあることを特徴とする。
また、前記フィルタ回路を構成する抵抗とコンデンサとの間に接続部を設け、この接続部に抵抗を接続し、これにより得られたインダクタ電流に比例する分割電圧と前記出力電圧の分割電圧との合成電圧と基準電圧とを比較するように構成してあることを特徴とする。
本発明によれば、従来のものと比べてインダクタを流れる電流を検出する回路が不必要となるため、スイッチング電源回路の低コスト化および高効率化を可能とし、さらに、前記電流検出回路を有するスイッチング電源回路と同様に、出力電流を均一化させることにより高信頼度のスイッチング電源回路を提供することが可能である。
以下、添付図面を用いて本発明スイッチング電源回路に係る実施例を説明する。図１は本発明に係るスイッチング電源回路に適用する回路を示した図である。なお、本実施例においては、スイッチング電源主回路１を一つのみ示してあるが、実際には同様のスイッチング電源主回路１を複数個並列に接続してある。図１に示すスイッチング電源回路は、スイッチング電源主回路１の出力側に出力インダクタ１１を設けてある。スイッチング電源主回路１の出力側には負荷１５と平滑コンデンサ１６とが接続してある。
本発明では、スイッチング電源主回路１の出力電圧を検出する出力電圧検出手段を設けてあり、本実施例においては、スイッチング電源主回路１の出力側に分圧抵抗１７，１８を設けてあり、これにより、出力電圧を検出し分圧して、出力電圧信号を出力できるように構成してある。
出力インダクタ１１と並列に抵抗１２とコンデンサ１３とを直列接続したフィルタ回路１４を備えてある。フィルタ回路１４を構成する抵抗１２とコンデンサ１３との間に接続部を設け、この接続部に抵抗１９を接続してある。このスイッチング電源は比較器２０を設けてあり、検出側には前記分圧抵抗１７，１８の接続部と、フィルタ回路１４に接続する抵抗１９の一端とが接続し、基準側には基準電圧源２１が接続してある。この比較器２０により出力される比較信号によりスイッチング電源主回路１のメインスイッチを制御するように構成してある。
本発明に係るスイッチング電源回路は以下のように作用する。なお、図２に本発明に係るスイッチング電源回路における負荷レギュレーションを決定する電流−電圧波形図を示す。先ず、スイッチング電源主回路１のメインスイッチをオンさせて、出力インダクタ１１に流れる電流と出力電圧を検出する。出力インダクタ１１に流れる電流は出力インダクタ１１の内部抵抗により検出することができる。また、出力インダクタ１と並列に接続したフィルタ回路１４を構成するコンデンサ１３には、出力インダクタ１１に流れる電流と出力インダクタ１１の内部抵抗値との積により求められる電圧が発生する。即ち、出力インダクタ１１に流れる電流値と比例する電圧が発生する。この電圧をフィルタ回路１４に接続する分圧抵抗１９により分圧して得た分割電圧を比較器２０の負の端子に入力する。
一方、出力電圧は分圧抵抗１７，１８で分圧して得た分割出力電圧を比較器２０の負の端子に入力する。分割出力電圧とインダクタ電流に比例する分割電圧との合成電圧と基準電圧とを比較器２０で比較して、比較信号をスイッチング電源主回路１に設けたメインスイッチを制御し、出力電圧を下げることにより、スイッチング電源の負荷レギュレーションを決定する。
以上より、インダクタ電流に比例する分割電圧を比較器２０の負の端子に入力するとともに、出力電圧の分割電圧を比較器２０の負の端子に入力することにより、負荷レギュレーションを急激に下げることなく、適当な位置に設定することができる。図２に示すように、複数個のスイッチング電源を並列に接続した場合、個々の設定電圧の違いが発生するが、本発明は以上の作用により、従来のスイッチング電源装置に比べて、各々のスイッチング電源における出力電流の差が小さくなり、出力電流をより均一化させることが可能となり、高効率化かつ高信頼性を図ることができる。
本発明によれば、従来のものと比べてインダクタを流れる電流を検出する回路が不必要となるため、スイッチング電源回路の低コスト化を可能とし、さらに、前記電流検出回路を有するスイッチング電源回路と同様に、出力電流を均一化させることによる高効率かつ高信頼性なスイッチング電源回路を提供することができ、産業上利用可能である。
１ スイッチング電源主回路
１１ 出力インダクタ
１２ 抵抗
１３ コンデンサ
１４ フィルタ回路
１５ 負荷
１６ 平滑コンデンサ
１７，１８，１９ 分圧抵抗
２０ 比較器
２１ 基準電圧源
２２ 電流検出回路
２３ 基準電圧制御回路
１１ 出力インダクタ
１２ 抵抗
１３ コンデンサ
１４ フィルタ回路
１５ 負荷
１６ 平滑コンデンサ
１７，１８，１９ 分圧抵抗
２０ 比較器
２１ 基準電圧源
２２ 電流検出回路
２３ 基準電圧制御回路
Claims (2)
- 複数個のスイッチング電源を並列接続してあるスイッチング電源回路において、各スイッチング電源に出力インダクタを設け、このインダクタと並列に抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を備えてあり、前記各スイッチング電源の出力電圧と前記フィルタ回路の電圧とを加算して基準電圧と比較し、この比較信号によりスイッチング電源のメインスイッチを制御するように構成してあることを特徴とするスイッチング電源回路。
- 前記フィルタ回路を構成する抵抗とコンデンサとの間に接続部を設け、この接続部に抵抗を接続し、これにより得られたインダクタ電流に比例する分割電圧と前記出力電圧の分割電圧との合成電圧と基準電圧とを比較するように構成してあることを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源回路。
Priority Applications (1)
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| JP2005349243A JP4789605B2 (ja) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | スイッチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005349243A JP4789605B2 (ja) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | スイッチング電源回路 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2007159227A JP2007159227A (ja) | 2007-06-21 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005349243A Expired - Fee Related JP4789605B2 (ja) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | スイッチング電源回路 |
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2005
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