JP6150425B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
Vs=Vo×R28/(R26+R28)
として決まる。
本発明は、
スイッチング動作により力率を改善すると共に入力電圧を昇圧して所定の出力電圧に安定化する昇圧チョッパ回路と、
昇圧チョッパ回路の出力電圧を、直列接続した少なくとも2つの抵抗で分圧して出力検出電圧を出力する抵抗分圧回路と、
抵抗分圧回路の出力検出電圧が所定の定格動作領域にあることを検出して正常電圧検出信号を出力する正常電圧検出部と、
抵抗分圧回路の出力検出電圧が定格動作領域の下限より低い所定の起動閾値電圧未満の場合に起動信号の出力を停止し、起動閾値電圧に達した場合に起動信号を出力する起動電圧検出部と、
起動電圧検出部から起動信号が得られた場合に昇圧チョッパ回路のスイッチング動作を開始して起動し、当該起動後に、正常電圧検出部から正常電圧検出信号が得られている場合に昇圧チョッパ回路を定格動作領域で動作させる制御部と、
を備えたスイッチング電源装置に於いて、
抵抗分圧回路の出力検出電圧が定格動作領域の下限より低く且つ起動閾値電圧より高い所定の補正上限電圧以下の場合に、抵抗分圧回路にバイアス電流を流して所定のバイアス電圧を発生し、抵抗分圧回路の出力検出電圧をバイアス電圧により引き上げる補正回路を設けたことを特徴とする。
補正回路は、
所定の補正上限電圧を出力する電圧源と、
電圧源と抵抗分圧回路の分圧点との間に接続したダイオードと、
を備え、
電圧源は、補正上限電圧をダイオードに印加し、抵抗分圧回路の出力検出電圧が補正上限電圧以下の場合にダイオードを導通して抵抗分圧回路にバイアス電流を流し、抵抗分圧回路の出力検出電圧が補正上限電圧を超えた場合にダイオードを非導通として抵抗分圧回路に流すバイアス電流を停止する。
補正回路のダイオードに代えて、トランジスタ又はFETを用いる。
昇圧チョッパ回路の入力側に、交流電圧を入力して全波整流電圧を出力する全波整流回路を設け、昇圧チョッパ回路の出力側に、DC-DCコンバータを設ける。
正常電圧検出部と起動電圧検出部は、昇圧チョッパ回路の制御部として機能する制御ICに内蔵され、
制御ICは単一の出力電圧検出端子を備え、当該出力電圧検出端子に抵抗分圧回路の分圧点を接続して出力検出電圧を入力し、
制御ICに内蔵した正常電圧検出部と起動電圧検出部は、出力電圧検出端子を共通に入力接続する。
図1は、本発明によるスイッチング電源装置の実施形態を示した回路ブロック図である。
昇圧チョッパ回路10は、交流電源14からの交流電圧を全波整流する全波整流回路16からの全波整流出力を入力し、チョークコイル18、スイッチング素子として機能するFET20、整流用ダイオード22、コンデンサ24、抵抗26,28を備えた抵抗分圧回路、及び制御IC30で構成する。
Vs=Vs+Vb
として制御IC30の出力電圧検出端子IN2に加えるようにしている。
図2は、図1の実施形態による抵抗分圧回路の出力電圧検出特性と補正回路によりバイアスした出力電圧検出特性を示したグラフ図である。
Vs=Vo×R28/(R26+R28) 式(1)
として求まる。
(Vs)1=(Vo)1×R28/(R26+R28) 式(2)
で与えられ、このQ点を起動閾値電圧Vth1となるP点に引き上げるに必要なバイアス電圧Vbは
Vb=Vth1−(Vs)1 式(3)
となる。
Vb=Ib×R28
を発生し、これよりQ点を通る抵抗分圧回路による直線特性100を、バイアス電圧Vbだけ高い方にシフトしたP点を通る直線特性104に補正することができる。
図3は補正回路のダイオードに抵抗を接続した他の実施形態を示した回路ブロック図であり、入力側の全波整流回路は省略している。
図4は抵抗分圧回路に分圧抵抗を追加した他の実施形態を示した回路ブロック図であり、入力側の全波整流回路は省略している。
Vs=Vo×R28/(R26+R28+R48)
となる。
(Vs)1=(Vo)1×R28/(R26+R28+R48)
で与えられ、このQ点を起動閾値電圧Vth1となるP点に引き上げるに必要なバイアス電圧Vbは
Vb=Vth1−(Vs)1
となる。
図5は補正回路にNPNトランジスタを用いた他の実施形態を示した回路ブロック図である。図5に示すように、補正回路40は電圧源42を、NPNトランジスタ50を介して抵抗分圧回路の抵抗26と抵抗28の間に接続している。NPNトランジスタ50はコレクタとベース間を接続しており、電圧源42からコレクタに印加する電圧がエミッタより高い場合、NPNトランジスタ50は導通し、ダイオードと等価に動作して抵抗28にバイアス電流を流してバイアス電圧を発生し、図2に示した直線特性104に従った出力検出電圧を生成する。
上記の実施形態は、抵抗分圧回路により昇圧チョッパ回路の出力電圧を検出する場合を例にとるものであったが、異なる出力検出特性による2つの動作点を必要とする場合に、一方の出力電圧検出特性を抵抗分圧回路により設定し、他方の出力検出特性をバイアス電圧の発生により補正して設定するものであれば、適宜の出力電圧を検出して制御する装置に広く適用することができる。
12:DC−DCコンバータ
14:交流電源
16:全波整流回路
18:チョークコイル
20:FET
22:整流用ダイオード
24:コンデンサ
26,28,45,46,48:抵抗
30:制御IC
32:制御部
34:入力電圧検出部
36:正常電圧検出部
38:起動電圧検出部
40:補正回路
42:電圧源
44:ダイオード
50:NPNトランジスタ
52:PNPトランジスタ
54:NチャンネルFET
56:PチャンネルFET
Claims (5)
- スイッチング動作により力率を改善すると共に入力電圧を昇圧して所定の出力電圧に安定化する昇圧チョッパ回路と、
前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を、直列接続した少なくとも2つの抵抗で分圧して出力検出電圧を出力する抵抗分圧回路と、
前記抵抗分圧回路の出力検出電圧が所定の定格動作領域にあることを検出して正常電圧検出信号を出力する正常電圧検出部と、
前記抵抗分圧回路の出力検出電圧が前期定格動作領域の下限より低い所定の起動閾値電圧未満の場合に起動信号の出力を停止し、前記起動閾値電圧に達した場合に起動信号を出力する起動電圧検出部と、
前記起動電圧検出部から起動信号が得られた場合に昇圧チョッパ回路のスイッチング動作を開始して起動し、当該起動後に、前記正常電圧検出部から正常電圧検出信号が得られている場合に昇圧チョッパ回路を前記定格動作領域で動作させる制御部と、
を備えたスイッチング電源装置に於いて、
前記抵抗分圧回路の出力検出電圧が前記定格動作領域の下限より低く且つ前記起動閾値電圧より高い所定の補正上限電圧以下の場合に、前記抵抗分圧回路にバイアス電流を流して所定のバイアス電圧を発生し、前記抵抗分圧回路の出力検出電圧をバイアス電圧により引き上げる補正回路を設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。
- 請求項1記載のスイッチング電源装置に於いて、前記補正回路は、
前記所定の補正上限電圧を出力する電圧源と、
前記電圧源と前記抵抗分圧回路の分圧点との間に接続したダイオードと、
を備え、
前記電圧源は、前記補正上限電圧を前記ダイオードに印加し、前記抵抗分圧回路の出力検出電圧が前記補正上限電圧以下の場合に前記ダイオードを導通して前記抵抗分圧回路にバイアス電流を流し、前記抵抗分圧回路の出力検出電圧が前記補正上限電圧を超えた場合に前記ダイオードを非導通として前記抵抗分圧回路に流すバイアス電流を停止することを特徴とするスイッチング電源装置。
- 請求項1記載のスイッチング電源装置に於いて、前記補正回路のダイオードに代えて、トランジスタ又はFETを用いたことを特徴とするスイッチング電源装置。
- 請求項1記載のスイッチング電源装置に於いて、
前記昇圧チョッパ回路の入力側に、交流電圧を入力して全波整流電圧を出力する全波整流回路を設け、
前記昇圧チョッパ回路の出力側に、DC-DCコンバータを設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。
- 請求項1記載のスイッチング電源装置に於いて、
前記正常電圧検出部と前記起動電圧検出部は、前記昇圧チョッパ回路の制御部として機能する制御ICに内蔵され、
前記制御ICは単一の出力電圧検出端子を備え、当該出力電圧検出端子に前記抵抗分圧回路の分圧点を接続して出力検出電圧を入力し、
前記制御ICに内蔵した前記正常電圧検出部と前記起動電圧検出部は、前記出力電圧検出端子を共通に入力接続したことを特徴とするスイッチング電源装置。
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JP2013119969A JP6150425B2 (ja) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | スイッチング電源装置 |
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2013
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