JPH05103466A - 多出力スイツチング電源 - Google Patents

多出力スイツチング電源

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JPH05103466A
JPH05103466A JP25507391A JP25507391A JPH05103466A JP H05103466 A JPH05103466 A JP H05103466A JP 25507391 A JP25507391 A JP 25507391A JP 25507391 A JP25507391 A JP 25507391A JP H05103466 A JPH05103466 A JP H05103466A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
circuit
power supply
choke coil
Prior art date
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Application number
JP25507391A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Sakamoto
幸博 阪本
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Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 整流・転流回路および平滑回路の回路的な追
加接続により、外形上の大形化を抑制し、多出力化が可
能とされる多出力スイッチング電源を提供する。 【構成】 2系統の第1および第2の電圧出力が得られ
るスイッチング電源であって、直流電源1、MOSFE
T2、トランス3、整流・転流用ダイオード4、平滑回
路用のチョークコイル5およびコンデンサ6、パルス幅
制御回路7の1系統の電圧出力構成に、第2の整流・転
流用ダイオード4a、第2の平滑回路用のチョークコイ
ル5aおよびコンデンサ6a、さらにシリーズレギュレ
ータ8が追加された構成となっている。そして、チョー
クコイル5の両端の電圧が、第2の整流・転流用ダイオ
ード4aにより取り出され、第2のチョークコイル5a
およびコンデンサ6aにより平滑化され、第2の出力電
圧E2 が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多出力スイッチング電
源に関し、特に出力回路のエネルギー分岐方式におい
て、整流・転流回路および平滑回路の接続によって多出
力化が可能とされる多出力スイッチング電源に適用して
有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の多出力スイッチング電源として
は、たとえば実公平3−26795号公報に記載される
図3に示す回路構成の電源、特開昭60−66663号
公報に記載される図4に示す回路構成の電源などが挙げ
られ、以下においてその概略を簡単に説明する。
【0003】始めに、実公平3−26795号公報に記
載のスイッチング電源は、図3に示すように直流電源1
1、MOSFET12、トランス13、整流・転流用の
ダイオード14,14a、平滑用のチョークコイル1
5,15aおよびコンデンサ16,16a、パルス幅制
御回路17、シリーズレギュレータ18から構成されて
いる。
【0004】そして、直流電源11の電圧Eiを印加す
ると、パルス幅制御回路17により出力E1 を定電圧化
するためにパルス幅制御を行い、MOSFET12をオ
ン/オフする。これにより、トランス13に矩形波状の
パルス電圧が印加され、トランス13の二次側に2系統
の電圧が発生する。
【0005】さらに、それぞれの電圧をダイオード1
4,14aにより整流し、チョークコイル15,15a
およびコンデンサ16,16aで構成される平滑回路で
直流電圧にし、定電圧化された出力E1 および準安定化
された電圧をシリーズレギュレータ8により定電圧化し
て出力E2 を得ることができる。この方式では、出力チ
ャネル数がさらに多く必要な場合に、トランス13の二
次側に必要なチャネル分の巻線が必要となる。
【0006】また、特開昭60−66663号公報に記
載のスイッチング電源は、図4に示すように直流電源1
1、MOSFET12、トランス13、転流および整流
用のダイオード14、コンデンサ16,16a、パルス
幅制御回路17、シリーズレギュレータ18に加えて、
整流用のダイオード19および協調コイル20,20a
から構成されている。
【0007】そして、トランス13の二次側に発生する
電圧をダイオード14により整流し、協調コイル20お
よびコンデンサ16による平滑回路で直流電圧にし、定
電圧化された出力E1 を得ることができる。
【0008】また、協調コイル20において、協調コイ
ル20からエネルギーが放出されるタイミングの時に協
調コイル20a側へ発生する電圧をダイオード19によ
り取り出し、コンデンサ16aで平滑して直流電圧と
し、シリーズレギュレータ18により定電圧化して出力
2 を得ることができる。この方式では、多出力化のた
めのトランス13の二次巻線が不要であるが、出力E2
の出力は出力E1 の出力状態に依存することになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な図3に示す従来技術においては、多出力化において出
力チャネルを増やす場合に、トランス13の構造的な限
界により二次側の巻線数が限られるために、大形のトラ
ンスを使用したり、または出力電力にそぐわない寸法と
なったり、さらにトランスを並列接続するなどの必要が
生じ、それによって実装が困難となる場合がある。
【0010】また、図4に示す電源においては、協調コ
イル20,20aにより多出力する場合、出力E1 と出
力E2 との出力電流の関係に制限があり、つまり出力E
1 の平滑回路に一度蓄積したエネルギーの一部を出力E
2 側に得る構成となっているために、出力E1 の電力を
越える電力を出力E2 から取り出そうとすると、E2
出力が出なくなるという問題がある。
【0011】従って、従来のスイッチング電源において
は、実装面または出力電圧制限などに関係し、いずれも
多出力化に伴う外形上における問題が生じている。
【0012】そこで、本発明の目的は、単出力電源に整
流・転流回路および平滑回路の回路的な追加接続によ
り、外形上の大形化を抑制し、多出力化を図ることがで
きる多出力スイッチング電源を提供することにある。
【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0014】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0015】すなわち、本発明の多出力スイッチング電
源は、入力電圧をスイッチング回路により交流波形と
し、整流・転流回路を通し、チョークコイルとコンデン
サとの組合せで構成される平滑回路により直流電圧に変
換する多出力スイッチング電源であって、チョークコイ
ルの両端に第2の整流・転流回路およびチョークコイル
とコンデンサとの組合せで構成される第2の平滑回路を
接続するものである。
【0016】
【作用】前記した多出力スイッチング電源によれば、チ
ョークコイルの両端に第2の整流・転流回路および平滑
回路が接続されることにより、平滑回路へエネルギーを
蓄積する際に発生するチョークコイルの両端の電圧を第
2の整流・転流回路により取り出し、かつこの電圧を第
2の平滑回路を通じて第2の出力電圧として出力するこ
とができる。
【0017】すなわち、第1の出力チャネルの平滑回路
に使用するチョークコイルの両端の電圧を整流および平
滑化することにより、トランスの二次巻線を追加するこ
となく、第2の出力チャネルを得ることができる。
【0018】これにより、外形上の大形化を押え、回路
的な追加接続によって多出力化を図ることができる。
【0019】この場合に、電力を取り出すチョークコイ
ルの位置によって取り出せる電圧の極性が異なり、たと
えば平滑回路のコンデンサの“+”側にチョークコイル
を挿入すると正極性の第2の出力が得られ、電力を取り
出すチャネルの出力電圧に積み上げた電圧が得られる。
この時には、電力を取り出す出力電流に関係なく、第2
の出力電流が得られ、さらにシリーズレギュレータなど
によって定電圧化することにより、電力を取り出すチャ
ネルよりも高めの電圧またはそれ以上の電圧を得ること
ができる。
【0020】また、平滑回路のコンデンサの“−”側に
チョークコイルを挿入する場合には、負極性の第2の出
力が得られ、同様にシリーズレギュレータなどにより定
電圧化することもできる。この場合に、出力には電力を
取り出すチャネルより低い電圧が得られ、出力電流は電
力を取り出すチャネルより第2のチャネルの方が小さく
なるが、チョークコイルを含む平滑回路によりリップル
電圧の低い出力を得ることができる。
【0021】
【実施例1】図1は本発明の一実施例である多出力スイ
ッチング電源を示す回路図である。
【0022】まず、図1により本実施例の多出力スイッ
チング電源の構成を説明する。
【0023】本実施例の多出力スイッチング電源は、た
とえば2系統の第1および第2の電圧出力を得ることが
できるスイッチング電源とされ、直流電源1、MOSF
ET(スイッチング回路)2、トランス3、整流・転流
用ダイオード(整流・転流回路)4、平滑回路用のチョ
ークコイル5およびコンデンサ6、パルス幅制御回路7
の1系統の電圧出力構成に、第2の整流・転流用ダイオ
ード(第2の整流・転流回路)4a、第2の平滑回路用
のチョークコイル5aおよびコンデンサ6a、さらにシ
リーズレギュレータ8が追加された構成となっている。
【0024】そして、電力を取り出すチョークコイル5
が第1の電圧出力の負極性側、すなわちトランス3の二
次側の“−”側に接続され、このチョークコイル5の両
端に第2の整流・転流用ダイオード4a、チョークコイ
ル5aおよびコンデンサ6aが接続されている。
【0025】次に、本実施例の作用について、実際に動
作される場合を説明する。
【0026】まず、直流電源1の電圧Eiを印加する
と、出力電圧E1 が一定となるようにパルス幅制御回路
7を通じてMOSFET2のスイッチング動作を制御す
る。そして、トランス3の一次側にパルス状電圧が印加
され、トランス3の二次側に電圧V1 が発生する。さら
に、この電圧V1を整流・転流用ダイオード4により整
流し、チョークコイル5とコンデンサ6によって直流に
変換することにより、第1の出力電圧E1 を得ることが
できる。
【0027】この場合に、チョークコイル5へエネルギ
ーを蓄積するタイミング、つまりMOSFET2が“O
N”の時にチョークコイル5に発生する電圧V2 を整流
・転流用ダイオード4aにより取り出し、チョークコイ
ル5aおよびコンデンサ6aにより直流に変換して電圧
3 を得る。
【0028】この時、電圧変動率を向上させたい場合に
はシリーズレギュレータ8などを追加し、定電圧化する
ことによって第2の出力電圧E2 を得ることができる。
この回路では、第2の出力チャネルに極性が“−”の電
圧E2 が得られる。これにより、トランス3の1チャネ
ルの出力で多出力化が実現できる。
【0029】ここで、各部の電圧を式で表すと、電圧V
2 は式1で表される。
【0030】V2 =V1 −E1 (式1) 次に、第1の出力電圧E1 は、スイッチングのON/O
FFのデューティ比を記号Dとすると、式2で表され
る。
【0031】E1 =V1 ×D (式2) 同様に、第2の平滑回路の出力電圧V3 をチョークコイ
ル5の電圧V2 で表すと、式3となる。
【0032】V3 =V2 ×D (式3) 以上より、電圧V3 を電圧V1 とデューティ比Dで表す
と、式4となる。
【0033】V3 =V1 ×(D−D2 ) (式4) 上式4より、デューティ比Dが0.5の場合に、出力電圧
3 が最大となる出力が得られることがわかる。この電
圧を、たとえばシリーズレギュレータ8などによりさら
に変動率の低い電圧を得ることもできる。
【0034】従って、本実施例の多出力スイッチング電
源によれば、チョークコイル5の両端に整流・転流用ダ
イオード4a、平滑回路用のチョークコイル5aおよび
コンデンサ6aを接続することにより、従来のようにト
ランス3の二次巻線を追加することなく、チョークコイ
ル5の両端の電圧を取り出して平滑化することによって
第2の出力電圧を得ることができる。
【0035】また、チョークコイル5aを含む平滑回
路、さらにシリーズレギュレータ8により、電圧変動率
の少ない定電圧を得ることができる。
【0036】
【実施例2】図2は本発明の他の実施例である多出力ス
イッチング電源を示す回路図である。
【0037】本実施例の多出力スイッチング電源は、実
施例1と同様に直流電源1、MOSFET(スイッチン
グ回路)2、トランス3、整流・転流用ダイオード(整
流・転流回路)4、平滑回路用のチョークコイル5およ
びコンデンサ6、パルス幅制御回路7、第2の整流・転
流用ダイオード(第2の整流・転流回路)4a、第2の
平滑回路用のチョークコイル5aおよびコンデンサ6
a、シリーズレギュレータ8から構成され、実施例1と
の相違点は、電力を取り出すチョークコイル5の接続位
置が異なる点である。
【0038】すなわち、本実施例のチョークコイル5
は、第1の電圧出力の正極性側であるトランス3の二次
側の“+”側に接続されている。
【0039】従って、本実施例の多出力スイッチング電
源によれば、実施例1と同様の動作をし、各部の電圧は
式1〜式4で表される。そして、電力を取り出すチョー
クコイル5が出力電圧E1 の“+”側に接続されている
ために、出力電圧E1 に電圧V3 を加える形として出力
が得られ、出力電圧E1 よりも高い第2の出力電圧E2
を得ることが可能である。
【0040】また、シリーズレギュレータ8の設定によ
り電圧変動率を向上させたり、出力電圧E1 より低い出
力電圧を得ることもできる。
【0041】さらに、本実施例では、トランス3から供
給される電流の経路を出力電圧E2 の回路のループで流
せるため、出力電圧E1 の負荷電流に影響されることな
く、出力電圧E2 の出力電流を得ることができる。
【0042】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例1および2に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
【0043】たとえば、本実施例の多出力スイッチング
電源については、2系統の第1および第2の電圧出力を
得る場合について説明したが、本発明は前記実施例に限
定されるものではなく、第2の電圧出力のチョークコイ
ルに、さらに整流・転流回路および平滑回路を接続する
ことも可能であり、これによって3系統以上の出力電圧
を得ることができる。
【0044】また、多出力スイッチング電源の回路構成
については、図1および図2に示すような構成に限られ
るものではなく、たとえばスイッチング回路としてトラ
ンジスタを使用する場合、第1および第2の両電圧出力
側にシリーズレギュレータを接続する場合など、種々の
回路変更が可能であることは言うまでもない。
【0045】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0046】(1).チョークコイルの両端に第2の整流・
転流回路およびチョークコイルとコンデンサとの組合せ
で構成される第2の平滑回路を接続することにより、平
滑回路へエネルギーを蓄積する際に発生するチョークコ
イルの両端の電圧を第2の整流・転流回路により取り出
し、さらにこの電圧を第2の平滑回路を通じて第2の出
力電圧として出力することができるので、回路的な追加
接続によって電源の多出力化が可能となる。
【0047】(2).前記(1) により、整流・転流回路およ
び平滑回路の追加により多出力化が可能となるので、従
来技術に比べてトランスの二次側の出力数を少なくする
ことができ、出力チャネル数の増大に伴うトランスの大
形化を防止できる。
【0048】(3).前記(1) により、追加する平滑回路の
出力チャネルにもチョークコイルを使用するので、平滑
能力が高くリップルの少ない出力電圧を得ることができ
る。
【0049】(4).前記(1) により、電力を取り出すチョ
ークコイルを“+”側に接続する回路方式では、電力を
取り出す回路の出力電力に関係なく、増やした出力チャ
ネルから負荷電流を取り出すことができ、またその電圧
変動率の少ない出力電圧を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1である多出力スイッチング電
源を示す回路図である。
【図2】本発明の実施例2である多出力スイッチング電
源を示す回路図である。
【図3】従来技術の一例である多出力スイッチング電源
を示す回路図である。
【図4】従来技術の他の例である多出力スイッチング電
源を示す回路図である。
【符号の説明】
1 直流電源 2 MOSFET(スイッチング回路) 3 トランス 4 整流・転流用ダイオード(整流・転流回路) 4a 整流・転流用ダイオード(第2の整流・転流回
路) 5 チョークコイル(平滑回路) 5a チョークコイル(第2の平滑回路) 6 コンデンサ(平滑回路) 6a コンデンサ(第2の平滑回路) 7 パルス幅制御回路 8 シリーズレギュレータ 11 直流電源 12 MOSFET 13 トランス 14,14a ダイオード 15,15a チョークコイル 16,16a コンデンサ 17 パルス幅制御回路 18 シリーズレギュレータ 19 ダイオード 20,20a 協調コイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電圧をスイッチング回路により交流
    波形とし、整流・転流回路を通し、チョークコイルとコ
    ンデンサとの組合せで構成される平滑回路により直流電
    圧に変換する多出力スイッチング電源であって、前記チ
    ョークコイルの両端に第2の整流・転流回路およびチョ
    ークコイルとコンデンサとの組合せで構成される第2の
    平滑回路を接続し、該第2の整流・転流回路により前記
    平滑回路へエネルギーを蓄積する際に発生する前記チョ
    ークコイルの両端の電圧を取り出し、かつ該電圧を前記
    第2の平滑回路を通じて第2の出力電圧として出力する
    ことを特徴とする多出力スイッチング電源。
JP25507391A 1991-10-02 1991-10-02 多出力スイツチング電源 Pending JPH05103466A (ja)

Priority Applications (1)

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JP25507391A JPH05103466A (ja) 1991-10-02 1991-10-02 多出力スイツチング電源

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2797114A1 (fr) * 1999-07-30 2001-02-02 Schlumberger Ind Sa Double alimentation pour compteur d'electricite

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2797114A1 (fr) * 1999-07-30 2001-02-02 Schlumberger Ind Sa Double alimentation pour compteur d'electricite
WO2001010004A1 (fr) * 1999-07-30 2001-02-08 Schlumberger Industries S.A. Double alimentation pour compteur d'electricite

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