JP4898351B2

JP4898351B2 - Switching power supply

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Publication number: JP4898351B2
Application number: JP2006231975A
Authority: JP
Inventors: 光英高村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-08-29
Also published as: JP2008061301A

Description

本発明は、１つのトランスの二次側から少なくとも第１の出力および第２の出力を供給し、第１の出力からトランスの一次側にフィードバック制御を行い出力電圧を制御するスイッチング電源装置に関し、特にその第２の出力の電圧変動の低減に関するものである。 The present invention relates to a switching power supply device that supplies at least a first output and a second output from a secondary side of one transformer, and performs feedback control from the first output to the primary side of the transformer to control an output voltage. In particular, it relates to the reduction of the voltage fluctuation of the second output.

スイッチング電源には、１つのトランスからの複数出力のうち１出力の電圧をフィードバックして出力電圧を制御し、かつ複数の負荷に電力を供給する種類の装置がある。このようなスイッチング電源装置には、出力の電流負荷によって他の出力電圧が変動するクロスレギュレーション特性を有するものがある。 There is a type of switching power supply in which a voltage of one output among a plurality of outputs from one transformer is fed back to control an output voltage and power is supplied to a plurality of loads. Some of these switching power supply devices have cross regulation characteristics in which other output voltages vary depending on the output current load.

このようなスイッチング電源装置では、例えば特許文献１のように、フィードバック対象の出力電圧の精度が良い出力に、負荷の大きさが制御可能なダミー負荷を接続する。そして、スイッチング電源装置が接続されている負荷の駆動指令に合わせて、制御部によってダミー負荷の大きさを制御し、フィードバック対象外の出力電圧の低下を防止することを行っているものがある。 In such a switching power supply device, as in Patent Document 1, for example, a dummy load whose load size can be controlled is connected to an output with high accuracy of the output voltage to be fed back. In some cases, the control unit controls the size of the dummy load in accordance with the drive command of the load to which the switching power supply device is connected, thereby preventing a decrease in the output voltage that is not a feedback target.

また、特許文献２のように、フィードバック対象ではない出力に出力電圧を安定化するためにダミー負荷を接続する。そして、その出力電圧を低下させるタイミングでダミー負荷に流れる電流を制御するように電源外部信号で制御し、ダミー負荷での不要な損失を低減し、出力電圧の変動範囲を小さくするようにしたものがある。
特開２００４−３５７４２０号公報特開昭６２−０２５８７２号公報 Further, as in Patent Document 2, a dummy load is connected to an output that is not a feedback target in order to stabilize the output voltage. And it is controlled by the power supply external signal so as to control the current flowing in the dummy load at the timing of decreasing the output voltage, reducing unnecessary loss in the dummy load and reducing the fluctuation range of the output voltage There is.
JP 2004-357420 A Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62-025872

前述の特許文献１に示す従来例では、フィードバック対象外の出力負荷が大きくなり出力電圧が低下した時に、フィードバック対象の出力に接続したダミー負荷の電流を増加させてフィードバック対象外の出力電圧を上昇させている。しかし、フィードバック対象外の出力の負荷が小さい時の出力電圧上昇に対しては、その出力にダミー抵抗を接続していないため、出力電圧を適切に低減する制御を行うことができないという問題がある。 In the conventional example shown in the above-mentioned Patent Document 1, when the output load that is not subject to feedback increases and the output voltage decreases, the current of the dummy load connected to the output subject to feedback is increased to increase the output voltage that is not subject to feedback. I am letting. However, the output voltage rise when the load of the output that is not the feedback target is small has a problem that the output voltage cannot be controlled appropriately because a dummy resistor is not connected to the output. .

また、前述の特許文献２に示す従来例では、フィードバック対象外の出力の電圧上昇を防止するためにダミー抵抗をフィードバック対象外の出力に接続している。そして、電圧上昇の好ましくない時にはフィードバック対象外の出力の電圧上昇をダミー抵抗に通電することで低減している。しかし、フィードバック対象外の出力の負荷電流の増大によって電圧下降が発生した場合には、逆に電圧を上昇させることができなないという問題がある。 Further, in the conventional example shown in Patent Document 2 described above, a dummy resistor is connected to an output that is not a feedback target in order to prevent a voltage increase of the output that is not a feedback target. When the voltage rise is not desirable, the voltage rise of the output not subject to feedback is reduced by energizing the dummy resistor. However, when a voltage drop occurs due to an increase in the load current of an output that is not a feedback target, there is a problem that the voltage cannot be raised.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、複数出力を有するスイッチング電源装置において、同一のダミー抵抗を用いて出力の電圧上昇制限と電圧低下制限を実現することを課題とするものである。 The present invention has been made under such circumstances, and it is an object of the present invention to realize output voltage increase limitation and voltage decrease limitation using the same dummy resistor in a switching power supply device having a plurality of outputs. Is.

前記課題を解決するため、本発明では、スイッチング電源装置を次の（１）のとおりに構成する。 In order to solve the above problems, in the present invention, the switching power supply device is configured as described in (1 ) below.

（１）トランスの二次側から第１の出力を第１の負荷に供給する第１出力手段と、前記トランスの二次側から第２の出力を第２の負荷に供給する第２出力手段と、を備え、前記第１の出力を前記トランスの一次側にフィードバックして、フィードバックした出力に応じて前記第１の出力を制御するスイッチング電源装置において、前記第２の出力が第１所定値以上になった場合に、前記第２の出力をダミー負荷を介して前記第１出力手段に流すことにより前記第２の出力の電圧上昇を制限する電圧上昇制限手段と、前記第２の出力が前記第１所定値より小さい第２所定値以下になった場合に、前記第１の出力を前記ダミー負荷に流すことにより前記第２の出力電圧の低下を制限する電圧低下制限手段と、を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。 (1) a first output means for supplying the secondary side or we first output transformer to the first load, the second supplying a second output from the secondary side of the transformer to the second load and an output unit, by feeding back the first output to the primary side of the transformer, the switching power supply for controlling said first output according to the output of the feedback, the second output is the if it becomes more than a plant value, the voltage rise limiting means for limiting the voltage rise of the second output by flowing the second output to the first output means via the dummy load, the second of when the output is below the first plant value smaller than the first plant value, the first and the second output voltage by flowing an output to the dummy load voltage drop limiting means for limiting the decrease in the switching, characterized in that it comprises a and Power supply.

本発明によれば、同一のダミー抵抗を用いて出力の電圧上昇制限と電圧低下制限を実現することができる。これにより、電圧上昇制限および電圧低下制限にそれぞれ対応した個別のダミー抵抗を設置する必要がなく、安価な構成で容易に電圧上昇制限および電圧低下制限を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize output voltage rise restriction and voltage drop restriction using the same dummy resistor. Thereby, it is not necessary to install individual dummy resistors respectively corresponding to the voltage rise restriction and the voltage drop restriction, and the voltage rise restriction and the voltage drop restriction can be easily realized with an inexpensive configuration.

また、出力に対応する負荷が無いなど、出力電圧の低減が不要な状態で、無駄な電力消費を防止し、低消費電力化が可能となる。 In addition, wasteful power consumption can be prevented and power consumption can be reduced when there is no need to reduce the output voltage, for example, there is no load corresponding to the output.

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.

図１は、実施例１である“スイッチング電源装置”と負荷装置の接続関係を表す図である。
１００はスイッチング電源装置全体を表したブロックであり、商用電源等の交流（ＡＣ）供給源からスイッチング電源装置１００内で直流（ＤＣ）に変換するスイッチング電源である。ＡＣからＤＣへの変換は後述する整流回路とスイッチング方式にて行うものとする。
１０１はスイッチング電源装置１００に接続された負荷１を表しており、ＤＣ出力１がスイッチング電源装置１００から供給されるように接続されている。また、ＤＣ出力１は所定の出力電圧となるように電圧変動を抑え、負荷の電流による電圧変動も抑えるため、その出力をフィードバックする経路１０４を有するものである。 FIG. 1 is a diagram illustrating a connection relationship between a “switching power supply device” according to the first embodiment and a load device.
Reference numeral 100 denotes a block representing the entire switching power supply apparatus, which is a switching power supply that converts an alternating current (AC) supply source such as a commercial power supply into direct current (DC) within the switching power supply apparatus 100. The conversion from AC to DC is performed by a rectifier circuit and a switching method which will be described later.
Reference numeral 101 denotes a load 1 connected to the switching power supply apparatus 100, and the DC output 1 is connected to be supplied from the switching power supply apparatus 100. Further, the DC output 1 has a path 104 that feeds back the output in order to suppress the voltage fluctuation so as to be a predetermined output voltage and to suppress the voltage fluctuation due to the load current.

１０２はスイッチング電源装置１００に接続された別の負荷２を表しており、ＤＣ出力２がスイッチング電源装置１００から供給されるように接続されている。本実施例では、負荷２へのＤＣ出力２はフィードバックする経路が無い構成である。
１０３はスイッチング電源装置１００に接続されたｎ番目の負荷ｎを表している。 Reference numeral 102 denotes another load 2 connected to the switching power supply apparatus 100, and the DC output 2 is connected to be supplied from the switching power supply apparatus 100. In this embodiment, the DC output 2 to the load 2 has a configuration without a feedback path.
Reference numeral 103 denotes an nth load n connected to the switching power supply apparatus 100.

このように、スイッチング電源装置１００は、複数の出力を有し、そのうち一つの出力をフィードバックすることでその出力を安定させる構成であり、その他の出力は電圧をフィードバックしていない構成の電源装置であることを表している。 As described above, the switching power supply device 100 has a plurality of outputs, and is configured to stabilize the output by feeding back one of the outputs, and the other output is a power supply device configured not to feed back the voltage. It represents something.

図２は、本実施例のスイッチング電源装置の構成とダミー負荷を表す図である。
２００はスイッチング電源装置１００内の整流ダイオードであり、ＡＣ供給源からの交流電圧を直流電圧に変換するダイオードブリッジである。整流された電圧は一次平滑コンデンサ２０１にて平滑される。
２０２はスイッチング電源装置１００内にてスイッチング素子２０３を制御する電源制御ＩＣである。本実施例では、フライバック型のスイッチング電源にて説明する。
２０４はスイッチング電源用のトランスであり、一次側と二次側を絶縁してＤＣ出力１およびＤＣ出力２を生成している。一次側は、一次主巻線２０４ａ、電源供給用巻線２０４ｂから構成される。二次側は、二次側出力１巻線２０４ｃ、二次側出力２巻線２０４ｄで構成される。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration and a dummy load of the switching power supply device according to the present embodiment.
A rectifier diode 200 in the switching power supply apparatus 100 is a diode bridge that converts an AC voltage from an AC supply source into a DC voltage. The rectified voltage is smoothed by the primary smoothing capacitor 201.
A power control IC 202 controls the switching element 203 in the switching power supply apparatus 100. In this embodiment, a flyback type switching power supply will be described.
Reference numeral 204 denotes a transformer for switching power supply, which generates a DC output 1 and a DC output 2 by insulating the primary side and the secondary side. The primary side includes a primary main winding 204a and a power supply winding 204b. The secondary side includes a secondary output 1 winding 204c and a secondary output 2 winding 204d.

２０５は二次側出力１巻線２０４ｃに接続されている整流ダイオードであり、一次主巻線２０４ａの巻数と二次側出力１巻線２０４ｃの巻数に対応したＡＣ出力１を半波整流し、整流出力は二次側平滑コンデンサ２０６にて平滑する。
２０７は二次側出力２巻線２０４ｄに接続されている整流ダイオードであり、一次主巻線２０４ａの巻数と二次側出力２巻線２０４ｄの巻数に対応したＡＣ出力２を半波整流し、整流出力は二次側平滑コンデンサ２０８にて平滑する。 205 is a rectifier diode connected to the secondary output 1 winding 204c, and half-wave rectifies the AC output 1 corresponding to the number of turns of the primary main winding 204a and the number of turns of the secondary output 1 winding 204c, The rectified output is smoothed by the secondary side smoothing capacitor 206.
207 is a rectifier diode connected to the secondary output 2 winding 204d, and half-wave rectifies the AC output 2 corresponding to the number of turns of the primary main winding 204a and the number of turns of the secondary output 2 winding 204d, The rectified output is smoothed by the secondary side smoothing capacitor 208.

電源制御ＩＣ２０２の制御によってスイッチング素子２０３がオンし、平滑化されたＤＣ電圧が一次主巻線２０４ａに印加され、巻線２０４ａの電流が時間経過とともに上昇する。所定期間後に電源制御ＩＣ２０２によってスイッチング素子２０３がオフされ、二次側は二次側出力１巻線２０４ｃと二次側出力２巻線２０４ｄから出力される電流が整流ダイオード２０５および２０７を順方向に流れる。そして、各々の二次巻線の出力が二次側平滑コンデンサ２０６および２０８に充電されるように動作し、各々の電圧は平滑化される。 The switching element 203 is turned on by the control of the power supply control IC 202, the smoothed DC voltage is applied to the primary main winding 204a, and the current of the winding 204a rises with time. After a predetermined period, the switching element 203 is turned off by the power supply control IC 202, and the current output from the secondary output 1 winding 204c and the secondary output 2 winding 204d on the secondary side passes through the rectifier diodes 205 and 207 in the forward direction. Flowing. Then, the secondary smoothing capacitors 206 and 208 operate so that the output of each secondary winding is charged, and each voltage is smoothed.

２０９は、一次側と二次側回路を絶縁してＤＣ出力１の電圧出力状態を電源制御ＩＣ２０２にフィードバックするフォトカプラである。 Reference numeral 209 denotes a photocoupler that insulates the primary side and secondary side circuits and feeds back the voltage output state of the DC output 1 to the power supply control IC 202.

２１０は基準電圧設定素子（例えばシャントレギュレータ）であり、ＤＣ出力１の電圧を抵抗２１１と２１２にて分圧して基準電圧制御用端子に入力する。抵抗２１２の電圧が所定基準電圧以上になると基準電圧設定素子２１０がオンし、フォトカプラ２０９内の発光ダイオードを点灯する。抵抗２１２の電圧が所定基準電圧より低ければ発光ダイオードを消灯するように動作する。 Reference numeral 210 denotes a reference voltage setting element (for example, a shunt regulator), which divides the voltage of the DC output 1 by resistors 211 and 212 and inputs it to the reference voltage control terminal. When the voltage of the resistor 212 becomes equal to or higher than a predetermined reference voltage, the reference voltage setting element 210 is turned on and the light emitting diode in the photocoupler 209 is turned on. If the voltage of the resistor 212 is lower than a predetermined reference voltage, the LED is turned off.

フォトカプラ２０９内の発光ダイオードに対応して受光素子が電源制御ＩＣ２０２の所定端子からの電流引き込み量を変化させ、電源制御ＩＣ２０２はその電流値の変化でスイッチング素子２０３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。 The light receiving element changes the amount of current drawn from a predetermined terminal of the power supply control IC 202 corresponding to the light emitting diode in the photocoupler 209, and the power supply control IC 202 performs ON / OFF control of the switching element 203 by the change in the current value.

スイッチング素子２０３のＯＮ／ＯＦＦ期間と周期変化によって、トランス２０４の一次側の主巻線２０４ａに印加される電圧と電流が変化し、二次側出力１巻線２０４ｃに出力される電圧が変化する。さらにその電圧出力をフィードバックすることでＤＣ出力１の電圧を所定範囲内で出力するように動作する。また、同時に二次側出力２巻線２０４ｄからも所定電圧が出力される。 Depending on the ON / OFF period and period change of the switching element 203, the voltage and current applied to the primary winding 204a on the primary side of the transformer 204 change, and the voltage output to the secondary output 1 winding 204c changes. . Further, the voltage output is fed back to operate so as to output the voltage of the DC output 1 within a predetermined range. At the same time, a predetermined voltage is output from the secondary output 2 winding 204d.

ＤＣ出力１の出力電圧は、前述したように電源制御ＩＣ２０２にフィードバックされており、ＤＣ出力２より精度よく制御可能な構成である。ＤＣ出力２は、スイッチングトランス２０４の巻線によって決まる電圧を出力する。そして、ＤＣ出力２は負荷電流が小さい場合、出力電圧が上昇し、ＤＣ出力２の負荷電流が大きくなると出力電圧が低下する特性を有している。またＤＣ出力１の負荷電流が大きくなると、ＤＣ出力２の電圧出力が大きくなるクロスレギュレーション特性も有している。 The output voltage of the DC output 1 is fed back to the power supply control IC 202 as described above, and can be controlled with higher accuracy than the DC output 2. The DC output 2 outputs a voltage determined by the winding of the switching transformer 204. The DC output 2 has a characteristic that the output voltage increases when the load current is small, and the output voltage decreases when the load current of the DC output 2 increases. Further, it has a cross regulation characteristic that the voltage output of the DC output 2 increases as the load current of the DC output 1 increases.

ここで先ず、一次側の電源制御ＩＣ２０２に出力電圧がフィードバックされていない、ＤＣ出力２の電流負荷が小さい場合の電圧上昇の抑制について説明する。この電圧上昇の抑制をするために、図２の破線矢印に示すように、ＤＣ出力２からダミー抵抗２１７を介してＤＣ出力１に電流を流す。 First, suppression of voltage increase when the output voltage is not fed back to the primary side power supply control IC 202 and the current load of the DC output 2 is small will be described. In order to suppress this voltage rise, a current is passed from the DC output 2 to the DC output 1 via the dummy resistor 217 as indicated by the broken line arrow in FIG.

すなわち、ＤＣ出力２の出力端に、抵抗素子２１３および２１４による分圧回路が接続され、その分圧点は、基準電圧設定素子２１５の入力端子に接続されている。ＤＣ出力２の電流負荷が小さくなり、ＤＣ出力２の電圧が上昇し分圧点の電圧が基準電圧設定素子２１５の基準電圧を超えると、基準電圧設定素子２１５がオンしトランジスタ２１６がオン状態となる。これにより、図２の破線矢印で示した経路でＤＣ出力２から電流がＤＣ出力１に流れ込む。これにより、ＤＣ出力２の電流が増大し、出力電圧が低下するため、ＤＣ出力２の電圧上昇を防ぐ電圧上昇制限が可能となる。
また、ＤＣ出力２の電流が増大してＤＣ出力２の電圧が低下した場合、抵抗素子２１４の分圧電圧が低下し、基準電圧設定素子２１５がオフし、トランジスタ２１６がオフ状態となり、ダミー抵抗２１７を介するＤＣ出力１への電流の流れ込みが停止する。
つまり、ＤＣ出力２の電流負荷が小さい時と大きい時を判別し、出力電圧の上限値を設定することが可能となる。
ただし、本実施例では、ＤＣ出力１がＤＣ出力２より低い電圧であるとする。 In other words, a voltage dividing circuit including resistance elements 213 and 214 is connected to the output terminal of the DC output 2, and the voltage dividing point is connected to an input terminal of the reference voltage setting element 215. When the current load of the DC output 2 decreases, the voltage of the DC output 2 rises, and the voltage at the voltage dividing point exceeds the reference voltage of the reference voltage setting element 215, the reference voltage setting element 215 is turned on and the transistor 216 is turned on. Become. As a result, current flows from the DC output 2 to the DC output 1 through the path indicated by the broken-line arrow in FIG. As a result, the current of the DC output 2 increases and the output voltage decreases, so that it is possible to limit the voltage increase to prevent the voltage increase of the DC output 2.
When the current of the DC output 2 increases and the voltage of the DC output 2 decreases, the divided voltage of the resistance element 214 decreases, the reference voltage setting element 215 is turned off, the transistor 216 is turned off, and the dummy resistor Current flow to DC output 1 via 217 stops.
That is, it becomes possible to determine when the current load of the DC output 2 is small and large and to set the upper limit value of the output voltage.
However, in this embodiment, it is assumed that the DC output 1 is a voltage lower than the DC output 2.

次に、一次側の電源制御ＩＣ２０２に出力電圧がフィードバックされていない、ＤＣ出力２の電流負荷が大きい場合の電圧降下の抑制について説明する。この電圧降下を抑制するために、図３の破線矢印に示すように、ＤＣ出力１からダミー抵抗２１７を介してＧＮＤに電流を流す。
すなわち、電圧出力が安定しているＤＣ出力１を基準にした抵抗素子２１９と２２０の分圧電圧１と、抵抗素子２１８の端部電圧を基準とした抵抗素子２２１と２２２の分圧電圧２を比較器２２３で比較する。ＤＣ出力２の電流負荷が前述の電圧上昇抑制時よりさらに大きくなり、ＤＣ出力２の出力電圧が低下し、分圧電圧２の方が所定値より低くなった場合、次のように動作する。比較器２２３の出力が、ＤＣ出力２の電圧近傍の電圧からＧＮＤ近傍の電圧まで低下し、トランジスタ２２４のベース電流を引き込み、トランジスタ２２４をオン状態とする。
トランジスタ２２４がオン状態となると、トランジスタ２２５がオン状態となり、ＤＣ出力１を供給源として電流が、図３のダミー抵抗２１７を経由し破線矢印方向に流れる。
これによってＤＣ出力１の電流が増加することになり、クロスレギュレーション特性によってＤＣ出力２の出力電圧が上昇する。このようにして、ＤＣ出力２の負荷電流が大きくなった場合でも、負荷電流の状態を検知して出力電圧の低減を防ぐことができ、電圧低下を防ぐ電圧低下制限が可能となる。 Next, suppression of voltage drop when the output voltage is not fed back to the primary side power supply control IC 202 and the current load of the DC output 2 is large will be described. In order to suppress this voltage drop, a current is passed from the DC output 1 to the GND via the dummy resistor 217 as shown by the broken line arrow in FIG.
That is, the divided voltage 1 of the resistance elements 219 and 220 with respect to the DC output 1 where the voltage output is stable, and the divided voltage 2 of the resistance elements 221 and 222 with the end voltage of the resistance element 218 as a reference. Comparison is performed by the comparator 223. When the current load of the DC output 2 becomes larger than that during the above-described voltage rise suppression, the output voltage of the DC output 2 decreases, and the divided voltage 2 becomes lower than a predetermined value, the following operation is performed. The output of the comparator 223 drops from a voltage in the vicinity of the voltage of the DC output 2 to a voltage in the vicinity of GND, draws the base current of the transistor 224, and turns on the transistor 224.
When the transistor 224 is turned on, the transistor 225 is turned on, and a current flows in the direction of the broken arrow through the dummy resistor 217 in FIG.
As a result, the current of the DC output 1 increases, and the output voltage of the DC output 2 increases due to the cross regulation characteristics. In this way, even when the load current of the DC output 2 increases, the state of the load current can be detected to prevent the output voltage from being reduced, and the voltage drop can be limited to prevent the voltage drop.

図４に、ＤＣ出力１およびＤＣ出力２の負荷電流を横軸に、出力電圧を縦軸とした図を示す。
ＤＣ出力１は、出力電圧の状態を一次側の電源制御ＩＣ２０２にフィードバックすることで、負荷電流の変動に対して出力電圧の変動が小さい。
ＤＣ出力２は、一次側へのフィードバック制御が無いことから、電圧出力の上下限制限の制御が無い場合、破線で示したような出力特性となる。
本実施例では、図２および図３で示した、抵抗素子２１３、２１４および抵抗素子２１８〜２２２の組み合わせと、基準電圧設定素子２１５を選定することで、実線で示したように電圧上昇が上限を超えないように、電圧降下が下限を超えないように抑制できる。これにより、出力の電圧範囲を規定することが可能となる。 FIG. 4 shows a graph in which the load current of DC output 1 and DC output 2 is on the horizontal axis and the output voltage is on the vertical axis.
The DC output 1 feeds back the state of the output voltage to the power supply control IC 202 on the primary side, so that the fluctuation of the output voltage is small with respect to the fluctuation of the load current.
DC output 2, since there is no feedback control to the primary side, when there is no control of the upper and lower limit limit the voltage output, an output characteristic as shown by the broken line.
In this embodiment, by selecting the combination of the resistance elements 213 and 214 and the resistance elements 218 to 222 and the reference voltage setting element 215 shown in FIGS. So that the voltage drop does not exceed the lower limit. This makes it possible to define the output voltage range.

以上説明したように、本実施例によれば、ＤＣ出力２の出力電圧の上昇制限と降下制限のために１つのダミー抵抗２１７を共用するこができる。
また、電圧上限の制限動作時には電圧下限の制限動作はなく、逆に電圧下限の制限動作時にも電圧上限の制限動作はない。そのため、単一のダミー抵抗で、安定してかつ安価にかつ容易に制限動作を実現することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, one dummy resistor 217 can be shared for limiting the increase and decrease of the output voltage of the DC output 2.
In addition, there is no voltage lower limit operation during the voltage upper limit operation, and conversely there is no voltage upper limit operation during the voltage lower limit operation. Therefore, it is possible to realize the limiting operation stably and inexpensively with a single dummy resistor.

図５は、実施例２である“スイッチング電源装置”の構成を表す図である。本実施例は、実施例１の構成において、さらに、ＤＣ出力２を停止する構成を追加した例である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a “switching power supply device” according to the second embodiment. The present embodiment is an example in which a configuration for stopping the DC output 2 is further added to the configuration of the first embodiment.

ＤＣ出力２は、スイッチ素子（ＭＯＳＦＥＴ等）３００によって出力を行うかどうかを選択し切り換え可能な構成とし、他の出力であるＤＣ出力１によって駆動される負荷１（１０１）による制御によって選択される。スイッチ素子３００は、ＤＣ出力２に抵抗素子２１３が接続されている箇所より上流側、トランスの巻線２０４ｄ側に接続されている。 The DC output 2 is configured to be switchable by selecting whether or not the output is performed by the switch element (MOSFET or the like) 300, and is selected by control by the load 1 (101) driven by the DC output 1 which is another output. . The switch element 300 is connected to the upstream side of the portion where the resistance element 213 is connected to the DC output 2 and to the winding 204d side of the transformer.

ＤＣ出力２に接続されている負荷２（１０２）がＤＣモータやその他アクチュエータ類であった場合、その負荷に対して電力を供給せず駆動しない場合は、ＤＣ出力２の出力は不要であり、かつ電圧出力が停止していて電圧上限を制限する必要がない。このような場合にスイッチ素子３００をオフすることによってＤＣ出力２を停止する。 When the load 2 (102) connected to the DC output 2 is a DC motor or other actuators, the output of the DC output 2 is not required when the load 2 (102) is not driven without supplying power to the load. In addition, the voltage output is stopped and there is no need to limit the upper voltage limit. In such a case, the DC output 2 is stopped by turning off the switch element 300.

スイッチ素子３００の制御は、負荷１（１０１）内の不図示の制御装置が行うものとし、例えばワンチップマイコン等で制御するものとする。また同じく負荷２（１０２）がＤＣモータやその他アクチュエータ類であった場合、制御線３０１にて駆動制御も行うものとする。 The switch element 300 is controlled by a control device (not shown) in the load 1 (101), and is controlled by, for example, a one-chip microcomputer. Similarly, when the load 2 (102) is a DC motor or other actuators, drive control is also performed by the control line 301.

ＤＣ出力２の電圧上限を制限しない場合は、図４で示したＤＣ出力２の所定の上限電圧を越えた破線で示した電圧となる。
ＤＣ出力２が停止することで、ダミー抵抗２１７経由でＤＣ出力２より電圧が低いＤＣ出力１へ電流を流し込むかどうかを判断するための、抵抗素子２１３および２１４および基準電圧設定素子２１５への電圧印加はない。また、トランジスタ２１６を経由してダミー抵抗２１７へ電流を流し込むこともない。 When the upper limit of the voltage of the DC output 2 is not limited, the voltage is indicated by a broken line exceeding the predetermined upper limit voltage of the DC output 2 shown in FIG.
Voltage to resistance elements 213 and 214 and reference voltage setting element 215 for determining whether or not current flows into DC output 1 having a voltage lower than that of DC output 2 via dummy resistor 217 by stopping DC output 2 There is no application. Further, no current flows into the dummy resistor 217 via the transistor 216.

負荷２（１０２）への適切な電圧出力が必要であれば、スイッチ素子３００をオンすることによってダミー抵抗２１７への電流供給が可能なように制御できる。
また、負荷２（１０２）への電流が増加し、ＤＣ出力２の出力電圧が所定値以下になった場合、比較器２２３の出力が反転し、トランジスタ２２４、２２５がオンする。これにより、ダミー抵抗２１７とトランジスタ２２５を経由してＤＣ出力１の電流が、ＤＣ出力１の電圧より低い基準電圧のＧＮＤに流れこむ。そしてトランス２０４のクロスレギュレーション特性によりＤＣ出力２の出力電圧が上昇するように動作する。 If an appropriate voltage output to the load 2 (102) is required, the switch element 300 can be turned on so that current can be supplied to the dummy resistor 217.
Further, when the current to the load 2 (102) increases and the output voltage of the DC output 2 becomes a predetermined value or less, the output of the comparator 223 is inverted and the transistors 224 and 225 are turned on. As a result, the current of the DC output 1 flows into the GND of the reference voltage lower than the voltage of the DC output 1 via the dummy resistor 217 and the transistor 225. The transformer 204 operates so that the output voltage of the DC output 2 rises due to the cross regulation characteristics of the transformer 204.

以上説明したように、本実施例によれば、ＤＣ出力２の電流が必要でなく、ＤＣ出力２の電圧の上限値を制限する必要がない場合に、ダミー抵抗を経由する電流をカットすることができる。また負荷への電流出力が必要な場合のみダミー抵抗を経由する電流を流すことによって適正な出力電圧を設定することができ、無駄な電力消費を防止し、低消費電力化が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, when the current of the DC output 2 is not necessary and the upper limit value of the voltage of the DC output 2 does not need to be limited, the current passing through the dummy resistor is cut. Can do. In addition, an appropriate output voltage can be set by flowing a current through a dummy resistor only when current output to the load is necessary, so that wasteful power consumption can be prevented and power consumption can be reduced.

実施例１のスイッチング電源装置と負荷装置の接続構成を表す図The figure showing the connection structure of the switching power supply apparatus and load apparatus of Example 1. 実施例１のスイッチング電源装置の構成とダミー負荷を表す図（出力２の電圧上昇時）The figure showing the structure of the switching power supply apparatus of Example 1, and a dummy load (at the time of the voltage rise of output 2) 実施例１のスイッチング電源装置の構成とダミー負荷を表す図（出力２の電圧降下時）The figure showing the structure of the switching power supply apparatus of Example 1, and a dummy load (at the time of the voltage drop of the output 2) 実施例１のスイッチング電源装置における出力電圧と負荷電流の関係を表す図The figure showing the relationship between the output voltage in the switching power supply apparatus of Example 1, and load current 実施例２のスイッチング電源装置の構成を表す図The figure showing the structure of the switching power supply device of Example 2.

Explanation of symbols

２０２電源制御ＩＣ
２０３一次側スイッチング素子
２０４トランス
２０９ＤＣ出力１フィードバック素子
２１５基準電圧設定素子（シャントレギュレータ）
２１７ダミー抵抗
２２３比較器 202 Power control IC
203 Primary side switching element 204 Transformer 209 DC output 1 feedback element 215 Reference voltage setting element (shunt regulator)
217 Dummy resistor 223 Comparator

Claims

And a secondary or we first output of the transformer first first output means for supplying a load, a second output means for supplying a second output to the second load from the secondary side of the transformer in the provided, by feeding back the first output to the primary side of the transformer, the switching power supply device for controlling the first output according to the output of the feedback,
If the second output is equal to or greater than the first plant value, the voltage that limits the voltage rise of the second output by flowing the second output to the first output means via the dummy load A rise limiting means,
If the second output is below the first plant value smaller than the first plant value, the voltage to limit the decrease of the second output voltage by flowing the first output to the dummy load A switching power supply , comprising: a reduction limiting unit;

Previous SL second output comprises a switch means for switching whether to output to the second load,
Said switching means, the switching power supply device according to claim 1, characterized in that said connected to the transformer side of the connection point between the voltage rise limiting means second output means.

Before SL first load is a control means,
The switching power supply device according to claim 2 , wherein the switching means controls the switching operation of the switch means.