JPH04261358A - スイッチング電源装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業の利用分野 従来の技術（図４） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例 （ａ）一実施例の説明（図２乃至図３）（ｂ）他の実施
例の説明 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷までのケーブルに
よる電圧降下を補正するように出力電圧を調整するスイ
ッチング電源装置に関する。

【０００３】電子機器等の電子回路の動作のため、スイ
ッチング電源が広く利用されている。このスイッチング
電源は、装置の高度化、高速化に伴い、多数使用されて
おり、例えば、大型コンピュータでは、４０乃至５０台
のスイッチング電源が使用されている。

【０００４】この電源装置では、電源装置の出力端子と
負荷の間を接続するために、ケーブル等が用いられてお
り、ケーブル等による電圧降下が生じ、負荷の端子電圧
が電源装置の出力電圧より小さくなる。又、電源装置か
ら供給される電流は、負荷である電子回路の動作状態に
よって変化し、ケーブルによる電圧降下は、電子回路の
動作状態によって変化することになる。

【０００５】このため、電子回路の動作状態によって変
化するケーブルによる電圧降下を補正する技術が必要と
なる。

【０００６】

【従来の技術】図４は従来技術の説明図である。

【０００７】図中、Ｔ１は主変圧器（トランス）であり
、Ｔｒはスイッチングトランジスタであり、トランスＴ
１の一次側に設けられ、高周波駆動されて、トランスＴ
１に矩形波電圧を発生するもの、１は整流回路であり、
トランスＴ１の二次側に設けられ、ダイオードＤ１，Ｄ
２で構成され、トランスＴ１の二次巻き線から得られる
矩形波電圧を整流するもの、２は平滑回路であり、コン
デンサＣ１とコイルＬ１とで構成され、整流電圧を平滑
化して、直流電圧を発生するもの、９はケーブルであり
、電源装置と負荷１０を接続するもの、１１はリモート
センス線であり、負荷１０の端子間電圧を検出するため
のもの、３は電圧安定化制御回路であり、リモートセン
ス線１１の負荷端の電圧と基準電圧Ｖｒとの差をとる差
動アンプ３０と、差動アンプ３０の差分電圧に対応する
パルス幅の駆動パルスをスイッチングトランジスタＴｒ
に出力するＰＷＭ駆動回路３１とを有するものである。

【０００８】この装置の動作を説明すると、直流電圧を
トランスＴ１の一次側に設けたスイッチングトランジス
タＴｒにより高周波スイッチングして、矩形波電圧をト
ランスＴ１により変圧し、二次巻き線から得られる矩形
波電圧を整流回路１で整流し、平滑回路２で平滑化し、
直流出力電圧となり、負荷１０にケーブル９を介し供給
される。

【０００９】この時、一般には、出力端子の出力電圧を
電圧安定化制御回路３にフィードバックして、出力電圧
を一定に制御するが、ケーブル９の電圧降下があるため
、リモートセンス線１１により負荷端の電圧を検出し、
電圧安定化制御回路３の差動アンプ３０で基準電圧Ｖｒ
との差分をとり、ＰＷＭ駆動回路３１を制御して、負荷
１０の端子間電圧が一定となるように調節する方法（リ
モートセンシング）を取っていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。

【００１１】■一般に電源は、電源ユニットとしてまと
めて設けるため、リモートセンシングを実施する場合に
は、負荷端の電圧を検出するための電子回路との間にケ
ーブル９を要し、大型コンピュータ等のように、電源装
置の台数の多い装置では、ケーブルを多数要する他に、
布線作業も大変であった。

【００１２】■又、装置の小型化、負荷である電子回路
（ＣＰＵ等）の小型化と共に、リモートセンシング線を
布線する領域が無くなりつつあり、布線が困難となって
いた。

【００１３】従って、本発明は、リモートセンシングを
行わずに、ケーブルによる電圧降下を補正することがで
きるスイッチング電源装置を提供することを目的とする
。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。

【００１５】本発明の請求項１は、主変圧器Ｔ１と、該
主変圧器Ｔ１の一次側に設けたスイッチ素子Ｔｒと、該
主変圧器Ｔ１の二次側の矩形波電圧を整流、平滑して直
流電圧に変換する直流変換部１，２と、該直流電圧と基
準電圧との差により該スイッチ素子Ｔｒを高周波駆動す
る電圧安定化回路３とを有し、負荷１０に該直流電圧を
出力電圧として供給するスイッチング電源装置において
、該主変圧器Ｔ１の二次側の矩形波電圧を整流、平滑し
て直流電圧に変換する補助直流変換部４，５と、該出力
電圧と該補助直流変換部４，５の直流電圧との差分をと
り、増幅する増幅回路６と、該基準電圧と該増幅回路６
の出力電圧とを加算する加算回路３２とを設け、該電圧
安定化回路３が該直流電圧と該加算回路３２の出力電圧
との差により該スイッチ素子Ｔｒを高周波駆動すること
を特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の請求項１では、補助直流変換部４，５
には、負荷が接続されていないので、負荷の接続されて
いない場合の直流電圧を出力するが、直流変換部１，２
は、負荷が接続されているので、負荷に応じた直流電圧
を出力する。

【００１７】この両直流電圧の差分は、負荷の出力電流
に比例し、出力電流の変化とケーブルによる電圧降下の
変化の関係を調べておけば、ケーブルの電圧降下がわか
る。

【００１８】そこで、増幅回路６と加算回路３２とを設
け、増幅回路６で両直流電圧の差分をとり、増幅して、
ケーブルによる降下電圧を得て、これを加算回路３２で
基準電圧と加算して、基準電圧とすれば、リモートセン
シング線を設けなくても、ケーブルによる電圧降下を補
正できる。

【００１９】

【実施例】（ａ）一実施例の説明 図２は本発明の一実施例回路図であり、図３は本発明の
一実施例動作説明図である。

【００２０】図中、図１及び図４で示したものと同一の
ものは、同一の記号で示してある。

【００２１】補助直流変換部４，５は、トランスＴ１の
二次側の矩形波電圧を整流する一対のダイオードＤ３、
Ｄ４からなる補助整流回路４と、補助整流回路４の整流
電圧を平滑化するコンデンサＣ２、チョークコイルＬ１
（平滑回路２のチョークコイルと共用）からなる補助平
滑回路５とで構成される。

【００２２】増幅回路６は、平滑回路２の出力電圧Ｖａ
と、補助平滑回路５の直流電圧Ｖｂとの差をとり、その
差を所定の増幅率Ａ１で増幅する。

【００２３】電圧安定化制御回路３は、基準電圧Ｖｒと
増幅回路６の増幅電圧との和をとる加算回路３２と、出
力電圧Ｖａから加算回路３２の加算電圧を差し引く差動
アンプ３０と、差動アンプ３０の出力に対応したパルス
幅の駆動パルスを出力するＰＷＭ（パルス幅変調）駆動
回路３１とを有している。

【００２４】この実施例では、内部の電圧安定化制御回
路３の働きにより、出力電流が変化しても、出力端子に
現れる直流電圧Ｖａが一定になるように動作する。

【００２５】即ち、出力電流は、整流回路１、平滑回路
２を通って出力されるため、この回路に存在する抵抗分
による電圧降下を生じることになる。従って、図３（Ｂ
）に示すように、出力電圧Ｖａの電圧安定化制御回路３
へのフィードバックにより、出力電圧Ｖａは、基準電圧
Ｖｒに一定制御される。

【００２６】この時、補助整流回路４、補助平滑回路５
には、殆ど電流が流れないため、抵抗分による電圧降下
がなく、補助平滑回路５の直流電圧Ｖｂは、出力電流の
上昇に伴い増加し、負荷電圧は減少する。

【００２７】このため、増幅回路６で、補助平滑回路５
の直流電圧Ｖｂと出力電圧Ｖａとの差をとり、増幅する
と、増幅回路６の出力には、出力電流に比例した電圧が
得られ、この電圧を電圧安定化制御回路３の加算回路３
２で、基準電圧と加算して、差動アンプ３０で出力電圧
Ｖａとの差をとり、ＰＷＭ駆動回路３１を制御すると、
図３（Ａ）に示すように、出力電圧Ｖａは、出力電流に
比例して増加する。

【００２８】この増幅回路６の増幅率Ａ１を、出力電流
の変化とケーブルの電圧降下の変化（即ちケーブルの電
圧降下と出力電圧の上昇幅）に対応して、設定しておく
ことにより、図３（Ａ）に示すように、負荷電圧を出力
電流の変化にかかわらず、一定に制御できる。

【００２９】このようにして、リモートセンシング線を
設けずに、ケーブルドロップを補正できる。

【００３０】しかも、若干の回路４，５，６，３２を追
加するだけで、実現でき、リモートセンス線を要せず、
リモートセンス線を布線しなくて済み、リモートセンス
線の布線に要する領域を必要としない。

【００３１】（ｂ）他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。

【００３２】■電圧安定化制御回路をＰＷＭ回路で説明
したが、他の回路であっても良い。

【００３３】■スイッチ素子をトランジスタで説明した
が、他のスイッチ素子であっても良い。

【００３４】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。

【００３６】■リモートセンシングしなくても、ケーブ
ルドロップの補正ができるので、リモートセンシングの
ためのケーブルを要しない。

【００３７】■リモートセンシングのためのケーブルを
布線しなくて済む。

【００３８】■リモートセンシングのためのケーブルの
布線領域を設けなくて済み、装置の小型化が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例回路図である。

【図３】本発明の一実施例動作説明図である。

【図４】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１　　整流回路 ２　　平滑回路 ３　　電圧安定化回路 ４　　補助整流回路 ５　　補助平滑回路 ６　　増幅回路 ９　　ケーブル １０　　負荷 ３２　　加算回路 Ｔ１　　主変圧器 Ｔｒ　　スイッチ素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　主変圧器（Ｔ１）と、該主変圧器（Ｔ
   １）の一次側に設けたスイッチ素子（Ｔｒ）と、該主変
   圧器（Ｔ１）の二次側の矩形波電圧を整流、平滑して直
   流電圧に変換する直流変換部（１，２）と、該直流電圧
   と基準電圧との差により該スイッチ素子（Ｔｒ）を高周
   波駆動する電圧安定化回路（３）とを有し、負荷（１０
   ）に該直流電圧を出力電圧として供給するスイッチング
   電源装置において、該主変圧器（Ｔ１）の二次側の矩形
   波電圧を整流、平滑して直流電圧に変換する補助直流変
   換部（４，５）と、該出力電圧と該補助直流変換部（４
   ，５）の直流電圧との差分をとり、増幅する増幅回路（
   ６）と、該基準電圧と該増幅回路（６）の出力電圧とを
   加算する加算回路（３２）とを設け、該電圧安定化回路
   （３）が該直流電圧と該加算回路（３２）の出力電圧と
   の差により該スイッチ素子（Ｔｒ）を高周波駆動するこ
   とを特徴とするスイッチング電源装置。