JPH01136565A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
- Publication number
- JPH01136565A JPH01136565A JP29170087A JP29170087A JPH01136565A JP H01136565 A JPH01136565 A JP H01136565A JP 29170087 A JP29170087 A JP 29170087A JP 29170087 A JP29170087 A JP 29170087A JP H01136565 A JPH01136565 A JP H01136565A
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- Japan
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- circuit
- voltage
- frequency
- output
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Links
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Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、スイッチング電源に関し、特に、入出力絶縁
型のスイッチング電源に関する。
型のスイッチング電源に関する。
［従来の技術］
従来のスイッチング電源は、出力電圧の制御を以下のよ
うに行なっていた。
うに行なっていた。
■電力変換トランスの二次側に設けた電圧検出回路の出
力を、−次側の制御回路に対してホトカブラなどを用い
て直流信号として伝送する（直流信号伝送方式）。
力を、−次側の制御回路に対してホトカブラなどを用い
て直流信号として伝送する（直流信号伝送方式）。
■二次側で電圧検出回路の出力をパルスに変換し、駆動
用パルストランスなどを用いて、直接、−次側の主スイ
ッチを駆動する（パルス伝送方式）。
用パルストランスなどを用いて、直接、−次側の主スイ
ッチを駆動する（パルス伝送方式）。
［解決すべき問題点コ
上述した従来のスイッチング電源は、次のような問題点
があった。
があった。
■直流信号伝送方式では、信号系のインピーダンスが高
く、伝送線路が長くなるとノイズなどによってジッダや
間欠動作などが生じる結果、主スイッチのパルス幅が不
安定となり、出力リップル電圧や低周波ノイズ成分の増
大を招くことになる。
く、伝送線路が長くなるとノイズなどによってジッダや
間欠動作などが生じる結果、主スイッチのパルス幅が不
安定となり、出力リップル電圧や低周波ノイズ成分の増
大を招くことになる。
また、−次側と二次側間のアース雑音が大きいシステム
に用いた場合、アース間雑音がホトカブラの発光部と受
光部間の結合容量によって制御ループに回り込み、電源
動作を不安定化する。
に用いた場合、アース間雑音がホトカブラの発光部と受
光部間の結合容量によって制御ループに回り込み、電源
動作を不安定化する。
■パルス伝送方式では、上述した直流信号伝送方式にお
ける雑音の影響は排除できるものの、パルストランスの
パルス幅伝達特性とリーケージインダクタンスが相反す
る設計パラメータとなるため、駆動波形のなまりによっ
て主スイッチのスイッチング損失が増大する。また、ト
ランス励磁エネルギーの処理のために二次側駆動回路の
耐圧を高くする必要があり、さらに、Ｉ・ランスを用い
るために回路が大型化する。
ける雑音の影響は排除できるものの、パルストランスの
パルス幅伝達特性とリーケージインダクタンスが相反す
る設計パラメータとなるため、駆動波形のなまりによっ
て主スイッチのスイッチング損失が増大する。また、ト
ランス励磁エネルギーの処理のために二次側駆動回路の
耐圧を高くする必要があり、さらに、Ｉ・ランスを用い
るために回路が大型化する。
本発明は、上記問題点にかんがみてなされたもので、低
損失で安定した制御が行なえるとともに、小型化が可能
なスイッチング電源の提供を目的とする。
損失で安定した制御が行なえるとともに、小型化が可能
なスイッチング電源の提供を目的とする。
［問題点の解決手段］
上記目的を達成するため、本発明のスイッチング電源は
、電力変換トランスと、この電力変換トランスの一次側
に接続された主スイッチと、上記電力変換トランスの二
次側に接続された整流平滑回路と、この整流平滑回路の
出力電圧を一次側に伝える出力電圧帰還回路と、この出
力電圧帰還回路の出力にもとづいて上記主スイッチを負
帰還的に制御する主スイッチ駆動回路とを有するスイッ
チング電源において、上記出力電圧帰還回路が、出力電
圧を周波数に変換する電圧−周波数変換回路と、この周
波数に変換された信号を伝達する信号伝達回路と、この
信号伝達回路によって伝達された周波数に変換された信
号を電圧に復元する周波数−電圧変換回路とを備えた構
成としである。
、電力変換トランスと、この電力変換トランスの一次側
に接続された主スイッチと、上記電力変換トランスの二
次側に接続された整流平滑回路と、この整流平滑回路の
出力電圧を一次側に伝える出力電圧帰還回路と、この出
力電圧帰還回路の出力にもとづいて上記主スイッチを負
帰還的に制御する主スイッチ駆動回路とを有するスイッ
チング電源において、上記出力電圧帰還回路が、出力電
圧を周波数に変換する電圧−周波数変換回路と、この周
波数に変換された信号を伝達する信号伝達回路と、この
信号伝達回路によって伝達された周波数に変換された信
号を電圧に復元する周波数−電圧変換回路とを備えた構
成としである。
［実施例コ
以下、図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るスイッチング電源のブ
ロック回路図、第２図は第１図の出力電圧帰還回路の動
作を示すグラフである。
ロック回路図、第２図は第１図の出力電圧帰還回路の動
作を示すグラフである。
第１図において、１は人力電源、２は電力変換トランス
、３は主スイッチ（スイッチング素子）、４．５は整流
回路を構成する整流ダイオード、６゜７は平滑フィルタ
回路を構成するインダクタとコンデンサ、８は負荷であ
る。また、９は一次側発振回路、１０はパルス幅制御回
路であり、主スイッチ駆動回路を構成する。そして、１
１は周波数−電圧変換回路、１２は信号伝達回路、１３
は電圧−周波数変換回路であり、出力電圧帰還回路を構
成する。
、３は主スイッチ（スイッチング素子）、４．５は整流
回路を構成する整流ダイオード、６゜７は平滑フィルタ
回路を構成するインダクタとコンデンサ、８は負荷であ
る。また、９は一次側発振回路、１０はパルス幅制御回
路であり、主スイッチ駆動回路を構成する。そして、１
１は周波数−電圧変換回路、１２は信号伝達回路、１３
は電圧−周波数変換回路であり、出力電圧帰還回路を構
成する。
上記構成において、いま、出力電圧が規定値であると、
第２図のグラフに示すように電圧−周波数変換回路１３
は一定の周波数ｆ。で発振する。
第２図のグラフに示すように電圧−周波数変換回路１３
は一定の周波数ｆ。で発振する。
そして、周波数−電圧変換回路１１は周波数ｆ。
に対応した検出電圧Ｄｌ］をパルス幅制御回路１０に供
給し、パルス幅制御回路１０におけるパルス幅を安定に
保っている。
給し、パルス幅制御回路１０におけるパルス幅を安定に
保っている。
しかし、出力電圧が高くなって電圧■、となると、電圧
−周波数変換回路１３は周波数ｆ１て発振し、周波数−
電圧変換回路１１が出力する検出電圧は電圧り、に上昇
する。一方、パルス幅制御回路１０ては、周波数−電圧
変換回路１１の電圧が高くなったときに出力パルス幅が
狭くなるように負帰還的に制御するため、検出電圧Ｄ１
に対応して主スイッチ３のパルス幅は狭くなる。この結
果、二次側の出力電圧は下がって、電圧Ｖ、から再び電
圧■８に復帰して出力電圧が安定化する。
−周波数変換回路１３は周波数ｆ１て発振し、周波数−
電圧変換回路１１が出力する検出電圧は電圧り、に上昇
する。一方、パルス幅制御回路１０ては、周波数−電圧
変換回路１１の電圧が高くなったときに出力パルス幅が
狭くなるように負帰還的に制御するため、検出電圧Ｄ１
に対応して主スイッチ３のパルス幅は狭くなる。この結
果、二次側の出力電圧は下がって、電圧Ｖ、から再び電
圧■８に復帰して出力電圧が安定化する。
出力電圧が低くなった場合は、これと逆のプロセスで出
力電圧を安定化する。
力電圧を安定化する。
このように本実施例では、電力変換トランスと主スイッ
チ、二次側整流平滑回路を有するスイッチング電源にお
いて、二次側電源出力端子に電圧−周波数変換回路を設
け、−次側に設けた周波数−電圧変換回路との間をホト
カブラを用いた信号伝達回路で接続し、周波数−電圧変
換回路の出力を一次側の制御回路であるパルス幅制御回
路に接続して主スイッチの制御を行なっている。
チ、二次側整流平滑回路を有するスイッチング電源にお
いて、二次側電源出力端子に電圧−周波数変換回路を設
け、−次側に設けた周波数−電圧変換回路との間をホト
カブラを用いた信号伝達回路で接続し、周波数−電圧変
換回路の出力を一次側の制御回路であるパルス幅制御回
路に接続して主スイッチの制御を行なっている。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、要
旨の範囲内における種々変形例を含むものである。例え
ば、上述の実施例では、信号伝達回路をホトカブラで表
現しであるが、信号伝達回路としては他に光伝送、コン
デンサカップルによる平衡伝送回路を用いることもでき
る。
旨の範囲内における種々変形例を含むものである。例え
ば、上述の実施例では、信号伝達回路をホトカブラで表
現しであるが、信号伝達回路としては他に光伝送、コン
デンサカップルによる平衡伝送回路を用いることもでき
る。
第３図は、第１図の信号伝達回路の他の実施例であるコ
ンデンサカップル伝送回路の回路図である。
ンデンサカップル伝送回路の回路図である。
同図において、１４．１６は差動増幅器、１５−ａ、１
５−ｂは結合用コンデンサである。そして、結合用コン
デンサ１５−ａと１５−ｂの比のバランスと差動増幅器
１４の人力インピーダンスの整合をとれば、アース間雑
音（コモンモード雑音）に対して、十分なＳ／Ｎ比を実
現できる。
５−ｂは結合用コンデンサである。そして、結合用コン
デンサ１５−ａと１５−ｂの比のバランスと差動増幅器
１４の人力インピーダンスの整合をとれば、アース間雑
音（コモンモード雑音）に対して、十分なＳ／Ｎ比を実
現できる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明は、−次側と二次側間の制御
信号伝送を周波数の変化として行なうため、−次側と二
次側間のアース間雑音や伝送ラインへの雑音印加に対し
て信号が乱されることが少なく、安定した制御が行なえ
、かつ、電圧−周波数変換回路および周波数−電圧変換
回路は、容易にＩＣ化が行なえるため、制御回路を極め
て小型化することが可能なスイッチング電源を提供でき
るという効果がある。
信号伝送を周波数の変化として行なうため、−次側と二
次側間のアース間雑音や伝送ラインへの雑音印加に対し
て信号が乱されることが少なく、安定した制御が行なえ
、かつ、電圧−周波数変換回路および周波数−電圧変換
回路は、容易にＩＣ化が行なえるため、制御回路を極め
て小型化することが可能なスイッチング電源を提供でき
るという効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係るスイッチング電源のブ
ロック回路図、第２図は第１図の出力電圧帰還回路の動
作を示すグラフ、第３図は第１図の信号伝達回路の他の
実施例であるコンデンサカップル伝送回路の回路図であ
る。 ２：電力変換トランス ３：主スイッチ ４．５：整流ダイオード ６：インダクタ ７：コンデンサ ９：発振回路 １０：パルス幅制御回路 １１：周波数−電圧変換回路 １２：信号伝達回路 １３：電圧−周波数変換回路 １４．１６：差動増幅器
ロック回路図、第２図は第１図の出力電圧帰還回路の動
作を示すグラフ、第３図は第１図の信号伝達回路の他の
実施例であるコンデンサカップル伝送回路の回路図であ
る。 ２：電力変換トランス ３：主スイッチ ４．５：整流ダイオード ６：インダクタ ７：コンデンサ ９：発振回路 １０：パルス幅制御回路 １１：周波数−電圧変換回路 １２：信号伝達回路 １３：電圧−周波数変換回路 １４．１６：差動増幅器
Claims (1)
- 電力変換トランスと、この電力変換トランスの一次側に
接続された主スイッチと、上記電力変換トランスの二次
側に接続された整流平滑回路と、この整流平滑回路の出
力電圧を一次側に伝える出力電圧帰還回路と、この出力
電圧帰還回路の出力にもとづいて上記主スイッチを負帰
還的に制御する主スイッチ駆動回路とを有するスイッチ
ング電源において、上記出力電圧帰還回路が、出力電圧
を周波数に変換する電圧−周波数変換回路と、この周波
数に変換された信号を伝達する信号伝達回路と、この信
号伝達回路によって伝達された周波数に変換された信号
を電圧に復元する周波数−電圧変換回路とを具備するこ
とを特徴とするスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29170087A JPH01136565A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29170087A JPH01136565A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | スイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136565A true JPH01136565A (ja) | 1989-05-29 |
Family
ID=17772267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29170087A Pending JPH01136565A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01136565A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61109464A (ja) * | 1984-10-30 | 1986-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電源装置 |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP29170087A patent/JPH01136565A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61109464A (ja) * | 1984-10-30 | 1986-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電源装置 |
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