JP7091738B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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図1は、本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。図1に示すように、本実施の形態におけるスイッチング電源装置1は、電源部3からの電力を導入する第1電源回路4と、2次側出力電圧V2を生成する第2電源回路5と、第1電源回路4と第2電源回路5との間を絶縁しつつ電力授受可能に構成される変圧器6と、を備えている。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図2は、本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態において、実施の形態1と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるスイッチング電源装置1Bが実施の形態1と異なる点は、電圧検出部27Bが、第1巻線61の電圧V1が基準電圧Vs以下であることを検出した場合に、遮断部30Bが、2次側制御部43に電力を供給する電源ライン31を遮断するように構成されることである。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図3は、本発明の実施の形態3に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態において、実施の形態1と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるスイッチング電源装置1Cが実施の形態1と異なる点は、遮断部30Cが、電圧検出部27Cが第1巻線61の電圧V1が基準電圧Vs以下であることを検出した場合に、1次側制御部42のスイッチ素子41に対するスイッチングの一周期において同期整流素子10がオンしてから所定時間経過後に、同期整流素子10をオフするように構成されることである。
上記実施の形態1~3においては、電圧検出部27,27B,27Cにおいて第1巻線61の電圧V1(第4巻線64の電圧Vr)が基準電圧Vs以下であることを検出する構成として、ツェナーダイオード29を用いた構成について説明したが、本発明はこれに限られない。
次に、本発明の実施の形態5について説明する。図6は、本発明の実施の形態5に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態において、実施の形態2と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるスイッチング電源装置1Eが実施の形態2と異なる点は、電圧検出部27Eが、第1巻線61の電圧V1を分圧する分圧抵抗素子48(48a,48b)と、出力電圧端子(カソード)が遮断部30Bのスイッチ素子24に接続され、リファレンス端子が分圧抵抗素子48aおよび48b間に接続されるシャントレギュレータ49とを備えていることである。遮断部30Bの構成は、実施の形態2と同様である。
電圧検出部27Eにおいて、シャントレギュレータ49は、リファレンス端子に入力される電圧の大きさに応じて出力電圧端子から出力される電圧の大きさ(カソードの電位)が変化する。したがって、第1巻線61の電圧V1が基準電圧Vsより高い場合、シャントレギュレータ49から出力される電圧も大きくスイッチ素子34をオンする電圧がスイッチ素子34の制御端子に入力される。一方、第1巻線61の電圧V1が基準電圧Vs以下になると、シャントレギュレータ49から出力される電圧も小さくなり、スイッチ素子34をオンできる電圧がスイッチ素子34の制御端子には印加されなくなる。この結果、スイッチ素子34はオフし、電源ライン31が遮断されるため、2次側制御部43は動作しない。これにより、同期整流素子10は、オフ状態が継続される。
以下、上記スイッチング電源装置1,1B~1Eが適用される給湯装置の例を示す。図7は、本発明の一実施の形態におけるスイッチング電源装置が適用される給湯装置の一例を示す作動原理図である。図7に示す給湯装置201は、給湯機能と風呂の追い焚き機能とを備えた多機能型の給湯装置である。給湯装置201は、燃料ガスを燃焼する燃焼装置202と、燃焼装置202へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給路221と、燃焼装置202に空気を供給する送風機222と、給湯流路203と、追い焚き流路204と、追い焚き流路204に設けられた風呂ポンプ241と、制御装置205とを備えている。さらに、給湯装置201は、燃焼装置202で生じたドレンを回収するためのドレン回収機構207を備えている。
3 電源部
4 第1電源回路
5 第2電源回路
6 変圧器
10 同期整流素子
10d ボディダイオード
27,27B~27E 電圧検出部
29 ツェナーダイオード
30,30B,30C 遮断部
31 電源ライン
41 スイッチ素子
42 1次側制御部
43 2次側制御部
61 第1巻線(1次巻線)
62 第2巻線(2次巻線)
64 第4巻線(電圧検出用巻線)
Claims (4)
- 電源部からの電力を導入する第1電源回路と、
2次側出力電圧を生成する第2電源回路と、
前記第1電源回路に接続される1次巻線および前記第2電源回路に接続される2次巻線を備え、前記第1電源回路と前記第2電源回路との間を絶縁しつつ電力授受可能に構成される変圧器と、
前記1次巻線の電圧が所定の基準電圧以下であるか否かを検出する電圧検出部と、を備え、
前記第1電源回路は、
前記1次巻線に印加する電圧のオンまたはオフを切り替えるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子のオンまたはオフを切り替えるための制御電圧を出力し、前記1次巻線に供給する電力制御を行う1次側制御部と、を備え、
前記1次側制御部は、前記1次巻線および前記2次巻線の何れにも電流が流れない期間を有するような電力制御を行うように構成され、
前記第2電源回路は、
前記2次巻線に直列接続された同期整流素子と、
前記同期整流素子に印加される電圧に基づいて前記同期整流素子のオンまたはオフを切り替える2次側制御部と、
前記電圧検出部が前記1次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出した場合に、前記同期整流素子をオフする遮断部と、を備え、
前記遮断部は、前記電圧検出部が前記1次巻線の電圧が基準電圧以下であることを検出した場合に、前記1次側制御部の前記スイッチ素子に対するスイッチングの一周期において前記同期整流素子がオンしてから所定時間経過後に、前記同期整流素子をオフするように構成される、スイッチング電源装置。 - 前記同期整流素子は、前記1次巻線の電圧が前記基準電圧以下である場合に、ボディダイオードに電流が流れることで前記2次巻線の電圧を整流するような電界効果トランジスタである、請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記変圧器は、2次側に設けられ、前記1次巻線と同じ極性を有する電圧検出用巻線を有しており、
前記電圧検出部は、前記電圧検出用巻線から出力される電圧に基づいて前記1次巻線の電圧が前記基準電圧以下であるか否かを検出する、請求項1または2に記載のスイッチング電源装置。 - 前記電圧検出部は、ツェナーダイオードを備え、
前記ツェナーダイオードの降伏電圧は、前記1次巻線の電圧が前記基準電圧以下である場合に前記ツェナーダイオードに印加される電圧より高い電圧であるように設定され
前記電圧検出部は、前記ツェナーダイオードに逆電流が流れなくなることにより前記1次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出するよう構成される、請求項1から3の何れかに記載のスイッチング電源装置。
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