JP6084593B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
(1)1次巻線と、2次巻線と、前記2次巻線側に設けられ、前記1次巻線と巻方向が同じにされたタップを有する補助巻線と、を備えた変圧器。
(2)1次巻線と接続され、1次巻線への入力電圧を制御するスイッチング素子。
(3)補助巻線の高圧側端部及びタップと接続され、補助巻線から電源電圧の供給を受けて駆動し、2次巻線に接続された負荷の情報を受け付け、当該情報に基づいて制御信号を生成する2次側制御回路。
(4)2次側制御回路と絶縁され、前記スイッチング素子を介して前記1次巻線と接続され、2次側制御回路から受け付けた制御信号に基づいてスイッチング素子の時比率を制御する1次側制御回路。
(5)補助巻線の両端部間の電圧をモニタリングする電圧モニタ回路。
(6)補助巻線の高圧側端部と2次側制御回路との間に電圧モニタ回路と直接接続されて設けられ、補助巻線の高圧側端部及び2次側制御回路間の導通と遮断とを切り換えるスイッチ回路。
(7)電圧モニタ回路は、補助巻線の両端部間の電圧が所定電圧以上である場合にスイッチ回路と導通し、スイッチ回路は、電圧モニタ回路との導通により補助巻線の高圧側端部及び2次側制御回路間を遮断すること。
(8)スイッチ回路は、MOSFET及びトランジスタを有し、電圧モニタ回路が所定電圧以上の電圧を検出すると、トランジスタがオンになり、補助巻線の高圧側端部及び2次 側制御回路間を遮断するようにMOSFETがオフになること。
(9)電圧モニタ回路は、ツェナーダイオードを有し、スイッチ回路は、抵抗を有し、ツェナーダイオードは、補助巻線の両端部間と並列に、カソードが補助巻線の高圧側端部側になり、アノードが補助巻線の低圧側端部側になるように設けられ、MOSFETは、ソースが補助巻線の高圧側端部に接続され、ドレインが2次側制御回路に接続され、抵抗は、MOSFETのソース及びゲート間に並列に接続され、トランジスタは、ベースがツェナーダイオードのカソードに接続され、エミッタ及びコレクタ間がMOSFETのソース及びゲート間に並列に接続されていること。
[1−1.構成]
図1は、本実施形態に係る充電装置の全体構成を示す図である。まず、本充電装置について概略的に説明し、次いで、詳細な構成を説明する。
本実施形態の充電装置の動作を説明する。図2は、本実施形態の充電装置の動作フローチャートである。なお、前提として、充電装置の2次巻線12側の端子間に予め二次電池が接続されているものとする。
(1)本実施形態の充電装置は、1次巻線11と、2次巻線12と、2次巻線12側に設けられ、1次巻線11と巻方向が同じにされたタップ14cを有する補助巻線14と、を備えた変圧器10と、2次側の補助巻線14の高圧側端部14a及びタップ14cと接続され、2次側の補助巻線14から電源電圧の供給を受けて駆動する充電制御回路20と、2次側の補助巻線14の両端部14a、14b間の電圧をモニタリングする電圧モニタ回路30と、2次側の補助巻線14の高圧側端部14aと充電制御回路20との間に設けられ、2次側の補助巻線14の高圧側端部14a及び充電制御回路20間の導通と遮断とを切り換えるスイッチ回路40と、を備え、スイッチ回路40は、電圧モニタ回路30と接続され、当該回路30が所定電圧以上の電圧を検出した場合に、2次側の補助巻線14の高圧側端部14a及び充電制御回路20間を遮断するようにした。
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。以下は、その一例である。
変形例1では、電圧モニタ回路30aをシャントレギュレータにより構成する。すなわち、図3に示すように、電圧モニタ回路30aは、シャントレギュレータ32と、抵抗33、34とを有する。抵抗33、34は、補助巻線14の両端部14a、14b間に直列に接続されており、両端部14a、14b間を分圧する。シャントレギュレータ32は、リファレンスが、抵抗33、34の間に接続され、カソード側がトランジスタ42のベースに接続され、アノード側は補助巻線14の低圧側端部14bに接続されている。
変形例2では、図4に示すように、電圧モニタ回路30bは、コンパレータ35、シャントレギュレータ36、及び抵抗37〜39を有する。なお、コンパレータ35としてオペアンプを用いても良い。
11 1次巻線
12 2次巻線
13 1次巻線側の補助巻線
14 2次巻線側の補助巻線
14a 2次巻線側の補助巻線の高圧側端部
14b 2次巻線側の補助巻線の低圧側端部
14c 2次巻線側の補助巻線のタップ
14d 接続ポイント
20 充電制御回路
30 電圧モニタ回路
30a 電圧モニタ回路
30b 電圧モニタ回路
31 ツェナーダイオード
32 シャントレギュレータ
33 抵抗
34 抵抗
35 コンパレータ(オペアンプ)
36 シャントレギュレータ
37 抵抗
38 抵抗
39 抵抗
40 スイッチ回路
41 スイッチ
42 トランジスタ
43 抵抗
44 抵抗
45 抵抗
50 降圧回路
61 整流・平滑回路
62 トランジスタ
63 スイッチング制御IC
64 フォトカプラ
65 フォトカプラ
66 ダイオード(整流手段)
67 コンデンサ(直流化手段)
Claims (3)
- 1次巻線と、2次巻線と、前記2次巻線側に設けられ、前記1次巻線と巻方向が同じにされたタップを有する補助巻線と、を備えた変圧器と、
前記1次巻線と接続され、前記1次巻線への入力電圧を制御するスイッチング素子と、
前記補助巻線の高圧側端部及び前記タップと接続され、前記補助巻線から電源電圧の供給を受けて駆動し、前記2次巻線に接続された負荷の情報を受け付け、当該情報に基づいて制御信号を生成する2次側制御回路と、
前記2次側制御回路と絶縁され、前記スイッチング素子を介して前記1次巻線と接続され、前記2次側制御回路から受け付けた前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子の時比率を制御する1次側制御回路と、
前記補助巻線の両端部間の電圧をモニタリングする電圧モニタ回路と、
前記補助巻線の高圧側端部と前記2次側制御回路との間に前記電圧モニタ回路と直接接続されて設けられ、前記補助巻線の高圧側端部及び前記2次側制御回路間の導通と遮断とを切り換えるスイッチ回路と、
を備え、
前記電圧モニタ回路は、前記補助巻線の両端部間の電圧が所定電圧以上である場合に前記スイッチ回路と導通し、
前記スイッチ回路は、前記電圧モニタ回路との導通により前記補助巻線の高圧側端部及び前記2次側制御回路間を遮断すること、
を特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記スイッチ回路は、MOSFET及びトランジスタを有し、
前記電圧モニタ回路が所定電圧以上の電圧を検出すると、前記トランジスタがオンになり、前記補助巻線の高圧側端部及び前記2次側制御回路間を遮断するように前記MOSFETがオフになること、
を特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。 - 前記電圧モニタ回路は、ツェナーダイオードを有し、
前記スイッチ回路は、抵抗を有し、
前記ツェナーダイオードは、前記補助巻線の両端部間と並列に、カソードが前記補助巻線の高圧側端部側になり、アノードが前記補助巻線の低圧側端部側になるように設けられ、
前記MOSFETは、ソースが前記補助巻線の高圧側端部に接続され、ドレインが前記2次側制御回路に接続され、
前記抵抗は、前記MOSFETのソース及びゲート間に並列に接続され、
前記トランジスタは、ベースが前記ツェナーダイオードのカソードに接続され、エミッタ及びコレクタ間が前記MOSFETのソース及びゲート間に並列に接続されていること、
を特徴とする請求項2に記載のスイッチング電源装置。
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JP2014159891A JP6084593B2 (ja) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | スイッチング電源装置 |
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JP2014159891A JP6084593B2 (ja) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | スイッチング電源装置 |
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Family Applications (1)
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