JP4803823B2

JP4803823B2 - 多出力電源装置

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Publication number: JP4803823B2
Application number: JP2007087697A
Authority: JP
Inventors: 寿市村山; 和也高橋
Original assignee: Ｔｄｋラムダ株式会社
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008252977A

Description

本発明は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの電力供給に好適な多出力電源装置に関する。

従来のこの種の多出力電源装置として、例えば特許文献１には、共通する単独のトランスから、複数の出力回路を介してそれぞれの負荷に出力電圧を供給するものが知られている。

図２は、こうした多出力電源装置の一例を示す回路図である。同図において、１は電源装置１０１の入力端子２Ａ，２Ｂ間に直流入力電圧Ｖｉを供給する直流電源、３は入力端子２Ａ，２Ｂ間に接続する入力コンデンサで、電源装置１０１はこの直流電源１からの電力供給を受けて、後述する複数の出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ５を出力する。

電源装置１０１は、パーソナルコンピュータ用の動作電圧に適合した４つの出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ４を生成する主電源部１１と、スタンバイ電圧に適合した出力電圧Ｖｏ５を生成するスタンバイ電源部１２と、により構成される。主電源部１１は、２個のスイッチング素子１５，１６と、トランス１７を共通のインバータとして、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間に例えば＋５Ｖの第１出力電圧Ｖｏ１を供給する第１出力回路２２と、出力端子３１Ａ，３１Ｂ間に例えば＋３．３Ｖの第２出力電圧Ｖｏ２を供給する第２出力回路３２と、出力端子４１Ａ，４１Ｂ間に例えば＋１２Ｖの第３出力電圧Ｖｏ３を供給する第３出力回路４２と、出力端子５１Ａ，５１Ｂ間に例えば−１２Ｖの第４出力電圧Ｖｏ４を供給する第４出力回路５２が、それぞれ設けられる。また、スタンバイ電源部１２は、出力端子６１Ａ，６１Ｂ間に例えば＋５Ｖの第５出力電圧Ｖｏ５を供給する第５出力回路６２が設けられる。

主電源部１１は、いわゆるダブルフォワードと呼ばれる回路方式で、トランス１７の入力側では、入力端子２Ａ，２Ｂ間に第１のスイッチング素子１５と、トランス１７の一次巻線１７Ａと、第２のスイッチング素子１７との直列回路が接続されると共に、トランス１７の磁束密度を基に戻すリセット回路として、スイッチング素子１５と一次巻線１７Ａの両端間にダイオード１８が接続され、一次巻線１７Ａとスイッチング素子１６の両端間に別なダイオード１９が接続される。また、トランス１７の二次巻線１７Ｂには、第１整流ダイオード２３および第１転流ダイオード２４からなる第１整流回路と、第１チョークコイル２５および第１平滑コンデンサ２６からなる第１平滑回路が順に接続される。これらの第１整流回路や第１平滑回路は、二次巻線１７Ｂに誘起された電圧を整流平滑し、第１出力電圧Ｖｏ１を供給する第１出力回路２２を構成するものである。

前記スイッチング素子１５，１６は、出力電圧Ｖｏ１を監視する図示しない第１のＰＷＭ（パルス幅変調）制御部により、当該出力電圧Ｖｏ１が安定化するように、所定のタイミングで同時にオン，オフ動作される。そして、トランス１７の一次巻線１７Ａに接続するスイッチング素子１５，１６をスイッチングすることにより、一次巻線１７Ａに断続的に入力電圧Ｖｉが印加され、また各スイッチング素子１５，１６のオフ時にダイオード１８，１９が導通して、トランス１７に蓄えられたエネルギーを直流電源１側に回生するようになっている。

一方、スイッチング素子１５，１６がオンするのに伴って、トランス１７の二次巻線１７Ｂに第１整流ダイオード２３を導通するような電圧が誘起されると、当該二次巻線１７Ｂから第１チョークコイル２５を通して、第１平滑コンデンサ２６や出力端子２１Ａ，２１Ｂ間の負荷（図示せず）に電力が供給され、第１チョークコイル２５にエネルギーが蓄えられる。この第１チョークコイル２５に蓄えられたエネルギーは、スイッチング素子１５，１６がオフし、第１整流ダイオード２３に代わって第１転流ダイオード２４が導通することで、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間の負荷に送り出され、負荷に第１出力電圧Ｖｏ１が供給される。これが、ダブルフォワード方式の基本的な動作原理である。

主電源部１１を構成する別な第２出力回路３２は、前記第１出力電圧Ｖｏ１を入力として、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間に第２出力電圧Ｖｏ２を出力するダウンコンバータとしての機能を有する。具体的には、第２整流スイッチ素子３３と第２転流スイッチ素子３４とによる第２同期整流回路と、第２チョークコイル３５と第２平滑コンデンサ３６とによる第２平滑回路と、を備えて第２出力回路３２が構成される。そして、ここでの第２整流スイッチ素子３３と第２転流スイッチ素子３４は、互い違いにオン，オフ動作するようになっており、第２整流スイッチ素子３３がオン，第２転流スイッチ素子３４がオフの時には、第１出力電圧Ｖｏ１が第２チョークコイル３５と第２平滑コンデンサ３６に印加され、第２チョークコイル３５にエネルギーが蓄えられると共に、出力端子３１Ａ，３１Ｂ間の負荷（図示せず）に電力が供給される一方で、第２整流スイッチ素子３３がオフ，第２転流スイッチ素子３４がオンの時には、第２チョークコイル３５に蓄えられたエネルギーが、出力端子３１Ａ，３１Ｂ間の負荷に送り出されることで、この負荷に第２出力電圧Ｖｏ２が供給される。

さらに、第４出力回路５２は、チョークコイル２５と磁気的に結合した補助巻線５３と、この補助巻線５３に誘起される電圧を整流するダイオード５４と、ダイオード５４からの整流出力を平滑する平滑コンデンサ５５と、平滑コンデンサ５５の両端間に発生する電圧を入力として、安定化した第４出力電圧Ｖｏ４を出力する定電圧レギュレータ５６と、この定電圧レギュレータ５６の出力端に接続する平滑用のコンデンサ５７と、により構成される。これにより、チョークコイル２５を流れる電流に伴い、補助巻線５３の両端間に電圧が誘起されると、この電圧がダイオード５４および平滑コンデンサ５５によって整流平滑され、定電圧レギュレータ５６に入力される。これを受けて定電圧レギュレータ５６は、平滑用のコンデンサ５７を介して出力端子５１Ａ，５１Ｂ間の負荷（図示せず）に、一定の第４出力電圧Ｖｏ４を供給するようになっている。

主電源部１１はその他に、マグアンプ４３と、このマグアンプ４３に流れる電流を制御するマグアンプ制御部４４とにより、第３出力電圧Ｖｏ３の安定化を図る第３出力回路４２が設けられている。この第３出力回路４２は、前記トランス１７の二次巻線１７Ｂとは別に巻回された三次巻線１７Ｃに誘起する電圧を入力とし、前記マグアンプ４３およびマグアンプ制御部４４の他に、第３整流ダイオード４５と第３転流ダイオード４６とによる第３整流回路と、第３チョークコイル４７と第３平滑コンデンサ４８とによる第３平滑回路と、を備えて構成される。そしてこの場合は、スイッチング素子１５，１６がオンするのに伴って、トランス１７の三次巻線１７Ｃに第３整流ダイオード４５を導通するような電圧が誘起されると、当該三次巻線１７Ｃから第３チョークコイル４７を通して、第３平滑コンデンサ４８や出力端子４１Ａ，４１Ｂ間の負荷（図示せず）に電力が供給され、第３チョークコイル４７にエネルギーが蓄えられる。この第３チョークコイル４７に蓄えられたエネルギーは、スイッチング素子１５，１６がオフし、第３整流ダイオード４５に代わって第３転流ダイオード４６が導通することで、出力端子４１Ａ，４１Ｂ間の負荷に送り出され、この負荷に第３出力電圧Ｖｏ３が供給される。また、マグアンプ制御部４４は、第３出力電圧Ｖｏ３の変動に応じて、マグアンプ４３を流れる電流を制御することで、第３出力電圧Ｖｏ３を独自に安定化させている。

一方、スタンバイ電源部１２は、前記主電源部１１とは別の独立したインバータとして、トランス６３とスイッチング素子６４とを備えており、トランス６３の一次巻線６３Ａとスイッチング素子６４とからなる直列回路が、前記入力電圧Ｖｉが印加される入力端子２Ａ，２Ｂの間に接続される。また、トランス６３の一次巻線６３Ｂには、その両端間に整流ダイオード６５と平滑コンデンサ６６とを直列接続してなる整流平滑回路が設けられる。ここでのスタンバイ電源部１２は、いわゆるフライバックと呼ばれる回路方式で、スイッチング素子６４をオンにすると、前記入力電圧Ｖｉをトランス６３の一次巻線６３Ａに印加して、このトランジスタ６３でエネルギーを蓄え、スイッチング素子６４をオフにすると、それまで非導通であった整流ダイオード６５が導通し、トランス６３の二次巻線６３Ｂから整流ダイオード６５を通って、平滑コンデンサ６６および出力端子４１Ａ，４１Ｂ間の負荷（図示せず）に送り出され、この負荷に第５出力電圧Ｖｏ５が供給される。また、スイッチング素子６４は、第５出力電圧Ｖｏ５を監視する図示しない第２のＰＷＭ（パルス幅変調）制御部により、当該第５出力電圧Ｖｏ５が安定化するように、所定のタイミングで同時にオン，オフ動作される。
特開昭５８−１７０３６７号公報

図２に示す従来の電源装置１０１は、主電源部１１に着目したときに、一つのトランス１７で複数の出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ４を負荷に供給できるが、次のような問題点を生じる。

主電源部１１は、いわゆるフォワード型の回路形式とマグアンプ制御回路とを組み合わせたもので、フライバック型の回路形式に比べてトランス１７を小型化できるという利点がある。ところが、無負荷時には各スイッチング素子１５，１６のパルス導通幅が狭まってしまうため、このパルス導通幅を負荷状態に拘らず一定値以上確保する何らかの対策が必要になる。そこで従来は、出力端子２１Ａ，２１Ｂに接続できる最小負荷を予め規定したり、さもなければ図２に示すように、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間にダミー抵抗６９を意図的に接続する必要があった。しかし、ダミー抵抗６９を接続すること自体、電源装置としての効率の低下を招く。

また、第２出力電圧Ｖｏ２を供給する第２出力回路３２は、別な第１出力回路２２の第１出力電圧Ｖｏ１を入力としており、この第１出力回路２２を構成する第１整流ダイオード２３および第１転流ダイオード２４の損失を、そのまま第２出力回路３２が受けてしまい、効率が一層低下する懸念を生じていた。

本発明は上記の各問題点に着目してなされたもので、簡単な変更で装置としての効率を向上させることができる多出力電源装置を提供することを、その目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、トランスの一次巻線に接続するスイッチング素子のスイッチングにより、前記トランスの二次巻線に誘起された電圧を整流平滑し、第１出力電圧を供給する第１出力回路と、前記第１出力回路で生成した電圧を整流平滑し、第２出力電圧を供給する第２出力回路とを備えた多出力電源装置において、前記第１出力回路は、前記スイッチング素子に同期して互い違いにオン，オフする第１整流スイッチ素子と第１転流スイッチ素子とによる第１同期整流回路と、第１チョークコイルを備えた第１平滑回路とからなり、前記第１整流スイッチ素子がオンすると、前記二次巻線の誘起電圧を前記第１チョークコイルに印加し、前記第１転流スイッチ素子がオンすると、前記第１チョークコイルのエネルギーを出力側に送り出す構成とし、前記第２出力回路は、前記第１同期整流回路と前記第１チョークコイルとの間の接続点に発生する脈動電圧を整流平滑して、前記第２出力電圧を供給する構成としている。

この場合、前記第２出力回路は、第２同期整流回路と、第２チョークコイルを備えた第２平滑回路とからなり、前記第２同期整流回路は、前記第１整流スイッチ素子と同期してオン，オフする第２整流スイッチ素子と、前記第１転流スイッチ素子と同期してオン，オフする第２転流スイッチ素子とを備え、前記第２整流スイッチ素子がオンすると、前記脈動電圧を前記第２チョークコイルに印加し、前記第２転流スイッチ素子がオンすると、前記第２チョークコイルのエネルギーを出力側に送り出すように、ポストレギュレータとしての前記第２出力回路を構成するのが好ましい。

また、前記トランスに三次巻線を巻回し、この三次巻線に第３出力回路を接続し、前記第３出力回路を、マグアンプと、前記三次巻線に誘起された電圧を整流する整流回路と、前記整流回路で整流した電圧を平滑して、第３出力電圧を供給する第３平滑回路と、前記第３出力電圧が安定化するように、前記マグアンプを流れる電流を制御するマグアンプ制御部と、により構成するのが好ましい。

さらには、前記第１チョークコイルと磁気的に結合する補助巻線と、この補助巻線に誘起した電圧から第４出力電圧を供給する第４出力回路と、を備えるのが好ましい。

請求項１の発明によれば、第１出力回路において、それまでの整流ダイオードや転流ダイオードに代わって、トランスの二次巻線に誘起した電圧を第１チョークコイルに印加する第１整流スイッチ素子と、第１チョークコイルに蓄えられたエネルギーを出力側に送り出す第１転流スイッチ素子とを、スイッチング素子に同期して互い違いにオン，オフさせるだけで、第１出力回路に負荷を接続していない無負荷状況下であっても、スイッチング素子に対する最小のパルス導通幅が確保される。したがって、従来のような最小負荷の規定や、ダミー抵抗を不要にでき、電源装置としての効率を向上できる。

また、第２出力回路は、第１出力回路を構成する第１同期整流回路と第１チョークコイルとの間の接続点に発生する脈動電圧を入力しているので、少なくともこの入力電流は、第１転流スイッチ素子を通過することなく第２出力回路に取り込まれ、ダイオード素子よりも低損失の第１整流スイッチ素子を用いていることと相俟って、第２出力回路の効率を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、第２同期整流回路を構成する第２整流スイッチ素子および第２転流スイッチ素子を、第１整流スイッチ素子および第１転流スイッチ素子と同期して動作させることで、必要な第２出力電圧を取り出すことができる。

請求項３の発明によれば、前述した第１同期整流回路により、無負荷状態であってもスイッチング素子に対する一定のパルス導通幅が確保され、しかも負荷状態が急変しない限り、このパルス導通幅は全負荷範囲に渡ってほぼ一定であるため、三次巻線に接続する第３出力回路からの第３出力電圧を効率よく制御できる。しかも、第３出力回路はマグアンプ制御により、負荷に安定した第３出力電圧を供給できる。

請求項４の発明によれば、第１チョークコイルと磁気的に結合する補助巻線を利用して、第４出力回路から第４出力電圧を供給することができる。

以下、本発明における多出力電源装置の好ましい一実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、従来例で示した図２と共通する部分には共通する符号を付し、その共通する箇所の説明は重複を避けるため極力省略する。

図１は、本実施例で提案する多出力の電源装置１０の回路構成を示したもので、前記従来例で示した図２の電源装置１０１と異なる点は、前記第１出力回路２２において、第１整流ダイオード２３および第１転流ダイオード２４からなる第１整流回路に代わって、第１整流スイッチ素子７１および第１転流スイッチ素子７２からなる第１同期整流回路が組み込まれており、その関係で出力端子２１Ａ，２１Ｂ間にはダミー抵抗６９が接続されていないことと、第２出力回路３２は、第１出力回路２２の第１出力電圧Ｖｏ１を入力とするのではなく、第１同期整流回路から出力され、第１整流スイッチ素子７１および第１転流スイッチ素子７２のオン，オフ動作に伴い脈動する電圧を入力としていることである。それ以外の各部の構成や動作は、前記従来例と同一である。

第１整流スイッチ素子７１は、スイッチング素子１５，１６と同じタイミングでオン，オフする一方で、第１転流スイッチ素子７２は、第１整流スイッチ素子７１と互い違いにオン，オフするように構成される。これにより、第１整流スイッチ素子７１がオンし、第１転流スイッチ素子７２がオフすると、前記二次巻線１７Ｂの誘起電圧が第１チョークコイル２５や第１平滑コンデンサ２６に印加される一方で、第１整流スイッチ素子７１がオフし、第１転流スイッチ素子７２がオンすると、それまで第１チョークコイル２５に蓄えられていたエネルギーが、第１平滑コンデンサ２６や、第１出力回路２２の出力側の出力端子２１Ａ，２１Ｂ間に送り出され、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間に接続した負荷に第１出力電圧Ｖｏ１が供給される。

なお、ここでの第１整流スイッチ素子７１や第１転流スイッチ素子７２は、何れも第１整流ダイオード２３および第１転流ダイオード２４よりも低損失のＭＯＳＦＥＴを用いているが、同様の機能を発揮できる別なスイッチ素子を用いてもよい。また、スイッチング素子１５，１６，６４も、例えばＭＯＳＦＥＴやトランジスタなどの各種半導体スイッチ素子を適用できる。

本実施例の主回路１１は、従来例と同じくフォワード型の回路方式でありながら、第１出力回路２２の第１整流スイッチ素子７１および第１転流スイッチ素子７２が、スイッチング素子１５，１６に同期して互い違いにオン，オフする第１同期整流回路として組み込まれている。したがって、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間が無負荷または軽負荷の状態であっても、スイッチング素子１５，１６をオンさせるパルス導通幅は一定値以上が確保され、従来のように出力端子２１Ａ，２１Ｂ間に接続する最小負荷を予め規定したり、図２に示すようなダミー抵抗６９を接続したりする必要はない。

一方、第２出力回路３２に着目すると、ここでの第２出力回路３２は、第１整流スイッチ素子７１および第１転流スイッチ素子７２により構成される第１同期整流回路と第１チョークコイル２５との間の接続点に発生する脈動電圧を、第２同期整流回路である第２整流スイッチ素子３３と第２転流スイッチ素子３４で整流する構成となっている。第２整流スイッチ素子３３は、第１整流スイッチ素子７１と同期してオン，オフし、また第２転流スイッチ素子３４は、前記第１転流スイッチ素子７２と同期してオン，オフする。ここでは、共通の駆動回路によって、第１整流スイッチ素子７１および第２整流スイッチ素子３３と、第１転流スイッチ素子７２および第２転流スイッチ素子３４とをそれぞれオン，オフ動作させてもよいし、トランス１７の二次巻線１７Ｂに発生する電圧により第１整流スイッチ素子７１をオン，オフ動作させる一方で、トランス１７に別に巻回した補助巻線の電圧を利用して、それ以外の第１転流スイッチ素子７２と、第２整流スイッチ素子３３と、第２転流スイッチ素子３４を各々オン，オフ動作させてもよい。

このように構成した第２出力回路３２の動作は、次のようになる。スイッチング素子１５，１６ひいては第１整流スイッチ素子７１がオンすると共に、第２整流スイッチ素子３３がオンすると、トランス１７の二次巻線１７Ｂからのエネルギーが前述した第１チョークコイル２５に供給されるが、このとき第１チョークコイル２５を通らずに、第１同期整流回路から直接第２整流スイッチ素子３３を通して、二次巻線１７Ｂからのエネルギーが第２チョークコイル３５にも供給される。やがて、スイッチング素子１５，１６ひいては第１整流スイッチ素子７１や第２整流スイッチ素子３３がオフすると、今度は第１転流スイッチ素子７２および第２転流スイッチ素子３４がオンし、第１チョークコイル２５に蓄えられていたエネルギーが、第１平滑コンデンサ２６や、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間に接続する負荷に送り出されると共に、第２チョークコイル３５に蓄えられていたエネルギーも、第２平滑コンデンサ３６や、出力端子３１Ａ，３１Ｂ間に接続する負荷に送り出される。そのため第２出力回路３２は、第１整流スイッチ素子７１の損失の影響は受けるものの、第１転流スイッチ素子７２の損失の影響は全く受けない。しかも、第１整流スイッチ素子７１そのものが、従来の第１整流ダイオード２３よりも低損失の部品を用いており、第２出力回路３２としての損失を著しく低減できる。

また従来例と同様に、第３出力回路４２は、トランス１７の三次巻線１７Ｃからマグアンプ４３を通して第３整流ダイオード４５に流れる電流を、マグアンプ制御部４４からの制御信号により制御することで、第３出力電圧Ｖｏ３の安定化を図っているが、スイッチング素子１５，１６に与えられる定常時のパルス導通幅が、出力端子２１Ａ，２１Ｂ間に接続する負荷の全範囲に渡って、ほぼ一定になっているため、三次巻線１７Ｃに接続する第３出力回路４３からの第３出力電圧Ｖｏ３の制御が、従来よりも効率的に行なわれる。さらに、前記第１チョークコイル２５と磁気的に結合する補助巻線５３からの誘起電圧を利用して、第４出力回路５２が第４出力電圧Ｖｏ４を出力することで、第１出力回路２２は、単にその出力側で第１出力電圧Ｖｏ１を供給するだけでなく、別な第２出力回路３２や第４出力回路５２への入力電圧を供給することができる。

以上のように、本実施例では、トランス１７の一次巻線１７Ａに接続するスイッチング素子１５，１６のスイッチングにより、トランス１７の二次巻線１７Ｂに誘起された電圧を整流平滑して、第１出力電圧Ｖｏ１を供給する第１出力回路２２と、第１出力回路２２で生成した電圧を整流平滑し、第２出力電圧Ｖｏ２を供給する第２出力回路３２と、を備えた多出力の電源装置１０において、ここでの第１出力回路２２は、スイッチング素子１５，１６に同期して互い違いにオン，オフする第１整流スイッチ素子７１と第１転流スイッチ素子７２とによる第１同期整流回路と、少なくとも第１チョークコイル２５を備えた第１平滑回路とからなり、第１整流スイッチ素子７１がオンすると、二次巻線１７Ｂの誘起電圧を第１チョークコイル２５に印加し、第１転流スイッチ素子７２がオンすると、第１チョークコイル２５のエネルギーを出力側に送り出す構成としている。また、第２出力回路３２は、前記第１同期整流回路と第１チョークコイル２５との間の接続点に発生する脈動電圧をパルス幅変調で整流平滑して、第２出力電圧Ｖｏ２を供給するように構成される。

こうすると、第１出力回路２２において、それまでの整流ダイオード２３や転流ダイオード２４に代わって、トランス１７の二次巻線１７Ｂに誘起した電圧を第１チョークコイル２５に印加する第１整流スイッチ素子７１と、第１チョークコイル２５に蓄えられたエネルギーを出力側に送り出す第１転流スイッチ素子７２とを、スイッチング素子１５，１６に同期して互い違いにオン，オフさせるだけで、第１出力回路２２に負荷を接続していない無負荷状況下であっても、スイッチング素子１５，１６に対する最小のパルス導通幅が確保される。したがって、従来のような最小負荷の規定や、ダミー抵抗を不要にでき、電源装置としての効率を向上できる。

さらに第２出力回路３２は、第１出力回路２２を構成する第１同期整流回路と第１チョークコイル２５との間の接続点に発生する脈動電圧を入力しているので、少なくともこの入力電流は、第１転流スイッチ素子７２を通過することなく第２出力回路３２に取り込まれ、ダイオード素子よりも低損失の第１整流スイッチ素子７１を用いていることと相俟って、第２出力回路３２の効率を向上できる。

また、本実施例における第２出力回路３２は、第１整流スイッチ素子７１と同期してオン，オフする第２整流スイッチ素子３３と、第１転流スイッチ素子７２と同期してオン，オフする第２転流スイッチ素子３４とを備えた第２同期整流回路と、少なくとも第２チョークコイル３５を備えた第２平滑回路とからなり、第２整流スイッチ素子３３がオンすると、前記脈動電圧を第２チョークコイル３５に印加し、第２転流スイッチ素子３４がオンすると、第２チョークコイル３５のエネルギーを出力側に送り出すように、ポストレギュレータとしての第２出力回路３２を構成している。

こうすると、第２同期整流回路を構成する第２整流スイッチ素子３３および第２転流スイッチ素子３４を、第１整流スイッチ素子７１および第１転流スイッチ素子７２と同期して動作させることで、必要な第２出力電圧を取り出すことができる。

また本実施例では、トランス１７に三次巻線１７Ｃを巻回して、この三次巻線１７Ｃに第３出力回路４２を接続し、この第３出力回路４２を、マグアンプ４３と、三次巻線１７Ｃに誘起された電圧を整流する第３整流ダイオード４５や第３転流ダイオード４６からなる整流回路と、この整流回路で整流した電圧を平滑して、第３出力電圧Ｖｏ３を供給する第３平滑回路としての第３チョークコイル４７および第３平滑コンデンサ４８と、第３出力電圧Ｖｏ３が安定化するように、マグアンプ４３を流れる電流を制御するマグアンプ制御部４４と、により構成している。

この場合、前述した第１出力回路２２の第１同期整流回路により、無負荷状態であってもスイッチング素子１５，１６に対する一定のパルス導通幅が確保され、しかも出力端子２１Ａ，２１Ｂ間の負荷状態が急変しない限り、このパルス導通幅は全負荷範囲に渡ってほぼ一定であるため、三次巻線１７Ｃに接続する第３出力回路４２からの第３出力電圧Ｖｏ３を効率よく制御できる。しかも、第３出力回路４２はマグアンプ制御により、出力端子４１Ａ，４１Ｂ間の負荷に安定した第３出力電圧Ｖｏ３を供給できる。

さらに本実施例では、第１チョークコイル２５と磁気的に結合する補助巻線５３と、この補助巻線５３に誘起した電圧から第４出力電圧Ｖｏ４を供給する第４出力回路５２と、を備えているので、第１チョークコイル２５と磁気的に結合する補助巻線５３を利用して、第４出力回路５２から第４出力電圧Ｖｏ４を供給することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。図１に示す電源装置１０の回路構成はあくまでも一例に過ぎず、同等の機能を実現する別な回路構成を採用してもよいことは勿論である。

本発明の一実施形態における多出力電源装置の回路構成図である。従来例における多出力電源装置の回路構成図である。

符号の説明

１５，１６スイッチング素子
１７トランス
１７Ａ一次巻線
１７Ｂ二次巻線
１７Ｃ三次巻線
２２第１出力回路
２５第１チョークコイル
３２第２出力回路
３３第２整流スイッチ素子
３４第２転流スイッチ素子
３５第２チョークコイル
４２第３出力回路
４３マグアンプ
４４マグアンプ制御部
４５第３整流ダイオード（整流回路）
４６第３転流ダイオード（整流回路）
４７第３チョークコイル（第３平滑回路）
４８第３平滑コンデンサ（第３平滑回路）
５２第４出力回路
５３補助巻線
７１第１整流スイッチ素子
７２第１転流スイッチ素子

Claims

トランスの一次巻線に接続するスイッチング素子のスイッチングにより、前記トランスの二次巻線に誘起された電圧を整流平滑し、第１出力電圧を供給する第１出力回路と、
前記第１出力回路で生成した電圧を整流平滑し、第２出力電圧を供給する第２出力回路とを備えた多出力電源装置において、
前記第１出力回路は、前記スイッチング素子に同期して互い違いにオン，オフする第１整流スイッチ素子と第１転流スイッチ素子とによる第１同期整流回路と、第１チョークコイルを備えた第１平滑回路とからなり、前記第１整流スイッチ素子がオンすると、前記二次巻線の誘起電圧を前記第１チョークコイルに印加し、前記第１転流スイッチ素子がオンすると、前記第１チョークコイルのエネルギーを出力側に送り出す構成とし、
前記第２出力回路は、前記第１同期整流回路と前記第１チョークコイルとの間の接続点に発生する脈動電圧を整流平滑して、前記第２出力電圧を供給するものであることを特徴とする多出力電源装置。
前記第２出力回路は、第２同期整流回路と、第２チョークコイルを備えた第２平滑回路とからなり、
前記第２同期整流回路は、前記第１整流スイッチ素子と同期してオン，オフする第２整流スイッチ素子と、前記第１転流スイッチ素子と同期してオン，オフする第２転流スイッチ素子とを備え、
前記第２整流スイッチ素子がオンすると、前記脈動電圧を前記第２チョークコイルに印加し、前記第２転流スイッチ素子がオンすると、前記第２チョークコイルのエネルギーを出力側に送り出すように、ポストレギュレータとしての前記第２出力回路を構成したことを特徴とする請求項１記載の多出力電源装置。
前記トランスに三次巻線を巻回し、
この三次巻線に第３出力回路を接続し、
前記第３出力回路を、マグアンプと、前記三次巻線に誘起された電圧を整流する整流回路と、前記整流回路で整流した電圧を平滑して、第３出力電圧を供給する第３平滑回路と、前記第３出力電圧が安定化するように、前記マグアンプを流れる電流を制御するマグアンプ制御部と、により構成したことを特徴とする請求項１または２記載の多出力電源装置。
前記第１チョークコイルと磁気的に結合する補助巻線と、この補助巻線に誘起した電圧から第４出力電圧を供給する第４出力回路と、を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の多出力電源装置。