JPH05153772A - Switching power supply - Google Patents
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- JPH05153772A JPH05153772A JP30963491A JP30963491A JPH05153772A JP H05153772 A JPH05153772 A JP H05153772A JP 30963491 A JP30963491 A JP 30963491A JP 30963491 A JP30963491 A JP 30963491A JP H05153772 A JPH05153772 A JP H05153772A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電池入力用機器の電池
パックに電池と一緒に組み込まれることを想定したスイ
ッチング電源装置であって、機器本体側（負荷側）の電
源スイッチのオン・オフ動作に連動して動作及び停止す
る低損失なスイッチング電源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device which is supposed to be incorporated into a battery pack of a battery input device together with a battery, and has a power switch on / off of a device body side (load side). The present invention relates to a low-loss switching power supply device that operates and stops in conjunction with operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は従来のスイッチング電源装置の構
成であって、１は直流電源、２はＤＣ／ＡＣ変換部、３
は平滑フィルタ、４は出力端子、５は制御回路、６は負
荷側の電源スイッチ、７は負荷抵抗である。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a configuration of a conventional switching power supply device, in which 1 is a DC power supply, 2 is a DC / AC converter, and 3 is a DC / AC converter.
Is a smoothing filter, 4 is an output terminal, 5 is a control circuit, 6 is a power switch on the load side, and 7 is a load resistance.
【０００３】本構成では、直流電源１からの入力直流電
圧をＤＣ／ＡＣ変換部２によって高周波のパルス電圧に
変換し、平滑フィルタ３によって直流電圧とした後、負
荷側の電源スイッチ６を経由して負荷抵抗７に電力を供
給する。制御回路５は出力端子４の出力電圧を検出し、
その値が所定の電圧となるようＤＣ／ＡＣ変換部２内の
スイッチ素子のオン・オフ時間を制御する。In this configuration, the input DC voltage from the DC power supply 1 is converted into a high frequency pulse voltage by the DC / AC converter 2 and converted into a DC voltage by the smoothing filter 3 and then passed through the power switch 6 on the load side. Power is supplied to the load resistor 7. The control circuit 5 detects the output voltage of the output terminal 4,
The on / off time of the switch element in the DC / AC converter 2 is controlled so that the value becomes a predetermined voltage.
【０００４】ここで、負荷側の電源スイッチ６がオフの
時は、負荷抵抗７に電力を供給する必要はないが、電源
スイッチ６がオンになったときに直ちに電力を供給でき
るようにするため制御回路５は動作を続けており、出力
電圧を発生させるためにＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッ
チ素子もスイッチング動作を行っている。Here, when the power switch 6 on the load side is off, it is not necessary to supply power to the load resistor 7, but in order to be able to supply power immediately when the power switch 6 is turned on. The control circuit 5 continues to operate, and the switch element in the DC / AC converter 2 also performs the switching operation to generate the output voltage.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、スイッチン
グ電源の損失はスイッチ素子のオン・オフに伴うスイッ
チング損失が大きな割合を占めているため、上記従来例
の構成では負荷側の電源スイッチ６がオフでスイッチン
グ電源装置から電力を取り出していない状態でも常に損
失が発生していることになる。このため、入力の直流電
源１が電池であるような携帯機器の電源装置では、機器
を使用していないにも係わらず電池を消費してしまうた
め、電池接続時間が短く、不経済な装置となっていた。By the way, since the switching loss due to the on / off of the switching element occupies a large proportion of the loss of the switching power supply, the power switch 6 on the load side cannot be turned off in the configuration of the conventional example. Even when the power is not taken out from the switching power supply device, the loss always occurs. For this reason, in a power supply device for a portable device in which the input DC power supply 1 is a battery, the battery is consumed even when the device is not used, so that the battery connection time is short and the device is uneconomical. Was becoming.
【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、負荷側の電源スイッチ
がオフの時、特別な信号を帰還せずに、損失を低減でき
るスイッチング電源装置を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a switching power supply capable of reducing loss without returning a special signal when the power switch on the load side is off. To provide a device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のスイッチング電源装置においては、直流電
源を入力としその直流電圧をスイッチ素子によって断続
するパルス電圧に変換するＤＣ／ＡＣ変換部、該断続す
るパルス電圧を平滑する平滑フィルタ、及び該平滑フィ
ルタ出力電圧を検出してその出力電圧が所要の電圧とな
るよう前記スイッチ素子のオン・オフ時間を制御する制
御回路で構成されるスイッチング電源回路と、前記スイ
ッチング電源回路と入出力端子を共通とし、その出力電
圧が該スイッチング電源回路より高く、出力電圧垂下点
電流値が前記スイッチング電源回路の定格出力電流より
小さい直列制御形のレギュレータ回路と、前記出力端子
の出力電圧の値ｖOが、前記スイッチング電源回路の出
力設定電圧Ｖ2と前記レギュレータ回路の出力設定電圧
Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶRに対して、
ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オフ動作を停止
し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オフ動作を
開始させる手段と、を有することを特徴としている。In order to achieve the above object, in the switching power supply device of the present invention, a DC / AC converter for inputting a DC power supply and converting the DC voltage into a pulse voltage which is intermittent by a switch element. A switching circuit comprising a smoothing filter for smoothing the intermittent pulse voltage, and a control circuit for detecting the smoothing filter output voltage and controlling the on / off time of the switching element so that the output voltage becomes a required voltage. A series control type regulator circuit having a power supply circuit and an input / output terminal in common with the switching power supply circuit, the output voltage of which is higher than that of the switching power supply circuit, and the output voltage droop current value being smaller than the rated output current of the switching power supply circuit. And the value v O of the output voltage of the output terminal is before the output setting voltage V 2 of the switching power supply circuit. Against V R defined by the V 2 <V R <V 1 by the output set voltage V 1 of the serial regulator circuit,
If v O > V R, the on / off operation of the switch element is stopped, and if v O <V R , the on / off operation of the switch element is started.
【０００８】[0008]
【作用】本発明のスイッチング電源装置では、スイッチ
ング電源回路と直列制御形のレギュレータ回路とを並列
に接続し、レギュレータ回路の出力設定電圧をスイッチ
ング電源回路の出力設定電圧より高く設定するととも
に、レギュレータ回路をスイッチング電源回路の定格出
力電流より小さい電流値で垂下がかかるように設定す
る。これによって、負荷側の電源スイッチがオフのとき
には出力端子の出力電圧がレギュレータ回路の出力設定
電圧となり、電源スイッチがオンのときにはスイッチン
グ電源回路の出力設定電圧となるようにし、上記各出力
設定電圧の中間値と比較することにより、負荷側の電源
スイッチがオフであることを、その電源スイッチから特
別に信号を帰還することなく検出可能とする。この検出
により、スイッチング電源回路のスイッチング動作を停
止させることで、負荷側の電源スイッチがオフのときの
損失を低減させる。In the switching power supply device of the present invention, the switching power supply circuit and the series control type regulator circuit are connected in parallel, and the output setting voltage of the regulator circuit is set higher than the output setting voltage of the switching power supply circuit. Is set so that it will droop at a current value smaller than the rated output current of the switching power supply circuit. Thus, when the power switch on the load side is off, the output voltage of the output terminal becomes the output setting voltage of the regulator circuit, and when the power switch is on, it becomes the output setting voltage of the switching power supply circuit. By comparing with the intermediate value, it is possible to detect that the power switch on the load side is off without specially returning a signal from the power switch. By this detection, the switching operation of the switching power supply circuit is stopped to reduce the loss when the power switch on the load side is off.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００１０】図１は本発明の第１の実施例を示す構成図
である。本実施例を構成する要素として、１は直流電
源、２はＤＣ／ＡＣ変換部、３は平滑フィルタ、４は出
力端子、５は制御回路、６は負荷側の電源スイッチ、７
は負荷抵抗、８は直列制御形レギュレータ回路、９は比
較器、１０は基準電圧である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. As elements constituting this embodiment, 1 is a DC power supply, 2 is a DC / AC converter, 3 is a smoothing filter, 4 is an output terminal, 5 is a control circuit, 6 is a power switch on the load side, 7
Is a load resistance, 8 is a series control type regulator circuit, 9 is a comparator, and 10 is a reference voltage.
【００１１】本実施例の構成において、これらの各要素
の接続構成は、以下の通りである。ＤＣ／ＡＣ変換部２
は、直流電源１を入力とし、制御回路５の制御を受け、
その直流電圧を、内蔵するスイッチ素子によって断続す
るパルスに変換する。この断続するパルス電圧が、平滑
フィルタ３を通して平滑され、出力端子４を通してスイ
ッチ６を有する負荷抵抗７へ出力電圧ｖOで供給され
る。制御回路５は、平滑フィルタ３の出力電圧を検出し
てその出力電圧が所要の設定電圧Ｖ2となるようにＤＣ
／ＡＣ変換部２のスイッチ素子を制御する。In the configuration of this embodiment, the connection configuration of each of these elements is as follows. DC / AC converter 2
Receives the DC power supply 1 as an input and is controlled by the control circuit 5,
The DC voltage is converted into intermittent pulses by a built-in switch element. This intermittent pulse voltage is smoothed through the smoothing filter 3 and is supplied through the output terminal 4 to the load resistor 7 having the switch 6 at the output voltage v O. The control circuit 5 detects the output voltage of the smoothing filter 3 and outputs a DC voltage so that the output voltage becomes a required set voltage V 2.
The switch element of the / AC converter 2 is controlled.
【００１２】直列制御形レギュレータ回路８は、その入
出力端子を上記ＤＣ／ＡＣ変換部２，平滑フィルタ３，
制御回路５から成るスイッチング電源回路と共通にす
る。すなわち、入力を直流電源１に接続し、出力を出力
端子４に接続する。ここで、レギュレータ回路８の出力
設定電圧Ｖ1は、前述のスイッチング電源回路の出力設
定電圧Ｖ2より高く、出力電圧垂下点の電流値は上記ス
イッチング電源回路の定格出力電流より小さく設定す
る。The serial control type regulator circuit 8 has its input / output terminals connected to the DC / AC converter 2, the smoothing filter 3, and the like.
The switching power supply circuit including the control circuit 5 is commonly used. That is, the input is connected to the DC power supply 1 and the output is connected to the output terminal 4. Here, the output set voltage V 1 of the regulator circuit 8 is higher than the output set voltage V 2 of the switching power supply circuit described above, and the current value at the output voltage droop point is set smaller than the rated output current of the switching power supply circuit.
【００１３】比較器９，基準電圧１０は、ＤＣ／ＡＣ変
換部２のスイッチ素子のオン・オフの停止・開始を制御
する手段である。基準電圧１０の値は、前記スイッチン
グ電源回路の出力設定電圧Ｖ2とレギュレータ回路８の
出力設定電圧Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶ
Rに設定される。比較器９は、出力端子４の出力電圧ｖO
がＶRに対して、ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン
・オフ動作を停止し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子の
オン・オフ動作を開始させる。The comparator 9 and the reference voltage 10 are means for controlling the on / off stop / start of the switch element of the DC / AC converter 2. The value of the reference voltage 10, V defined by the V 2 <V R <V 1 by the output set voltage V 1 of the output set voltage V 2 and the regulator circuit 8 of the switching power supply circuit
Set to R. The comparator 9 outputs the output voltage v O of the output terminal 4.
There against V R, v O> V R If stops the on-off operation of the switching element, v O <initiate the on-off operation of the switching element if V R.
【００１４】以上のように構成した第１の実施例の動作
および作用を述べる。The operation and action of the first embodiment configured as described above will be described.
【００１５】図２は、直列制御形レギュレータ回路８を
含めたスイッチング電源装置の出力電流（ｉO）電圧
（ｖO）特性図である。図は、レギュレータ回路８が、
ＤＣ／ＡＣ変換部２と平滑フィルタ３で構成されるスイ
ッチング電源回路の出力設定電圧Ｖ2よりも僅かに高い
電圧Ｖ1を出力し、定格負荷電流Ｉ2に比べて小さい電流
値Ｉ1で垂下動作に入ることを示している。ＶRは、Ｖ2
＜ＶR＜Ｖ1で定められる基準電圧１０の値である。FIG. 2 is a characteristic diagram of the output current (i O ) voltage (v O ) of the switching power supply device including the series control type regulator circuit 8. In the figure, the regulator circuit 8
A voltage V 1 that is slightly higher than the output setting voltage V 2 of the switching power supply circuit configured by the DC / AC converter 2 and the smoothing filter 3 is output, and droops at a current value I 1 that is smaller than the rated load current I 2. Indicates that the operation is started. V R is V 2
<The value of the reference voltage 10 which is determined by V R <V 1.
【００１６】本実施例では、負荷側の電源スイッチ６が
オフのときは、レギュレータ回路８のみが動作してお
り、出力電圧ｖOはＶ1である。次に負荷側の電源スイッ
チ６がオンになると出力電流ｉOが流れるが、レギュレ
ータ回路８は定格負荷電流Ｉ2より小さい値Ｉ1で垂下動
作に入るため、出力電圧ｖOはＶ1から低下し始める。比
較器９はｖO＜ＶRとなったことを検出すると、制御回路
５がＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のオン・オフ
動作を開始させる。そこで出力電圧ｖOは制御回路５で
決まるＶ2となる。ＶR＞Ｖ2であるため、負荷側の電源
スイッチ６がオンの状態でＤＣ／ＡＣ変換部２が再度オ
フされることはない。次に負荷側の電源スイッチ６がオ
フになると、出力電圧ｖOがレギュレータ回路８で決ま
るＶ1に上昇するため、比較器９がｖO＞ＶRとなったこ
とを検出して、制御回路５がＤＣ／ＡＣ変換部２内のス
イッチ素子のオン・オフ動作を停止させる。In this embodiment, when the power switch 6 on the load side is off, only the regulator circuit 8 is operating and the output voltage v O is V 1 . Next, when the power switch 6 on the load side is turned on, the output current i O flows, but the regulator circuit 8 starts the drooping operation at a value I 1 smaller than the rated load current I 2 , so the output voltage v O drops from V 1. Begin to. When the comparator 9 detects that v O <V R , the control circuit 5 starts the on / off operation of the switch element in the DC / AC converter 2. Therefore, the output voltage v O becomes V 2 determined by the control circuit 5. Since V R > V 2 , the DC / AC converter 2 is not turned off again while the power switch 6 on the load side is on. Next, when the power switch 6 on the load side is turned off, the output voltage v O rises to V 1 determined by the regulator circuit 8. Therefore, the comparator 9 detects that v O > V R, and the control circuit Reference numeral 5 stops the on / off operation of the switch element in the DC / AC converter 2.
【００１７】このような状態において、直列制御形レギ
ュレータ回路８は、スイッチング動作を行わないため、
スイッチングに伴う損失は発生せず、またレギュレータ
回路８の出力電流Ｉ1を小さく設計することにより、安
定化制御のための損失も小さく抑えられる。すなわち、
本実施例によると、負荷側の電源スイッチ６がオンして
いるときのみＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のス
イッチング動作が行われるので、電源スイッチ６がオフ
の時はスイッチ素子のスイッチングに伴う損失が発生せ
ず、また直列制御形レギュレータ回路８の損失は小さく
抑えられるため、低損失なスイッチング電源装置を構成
できる。しかも、これらの動作は負荷側から特別な信号
を帰還させることなく行うことができる。In such a state, since the serial control type regulator circuit 8 does not perform the switching operation,
A loss due to switching does not occur, and by designing the output current I 1 of the regulator circuit 8 to be small, the loss for stabilizing control can be suppressed to a small value. That is,
According to the present embodiment, the switching operation of the switch element in the DC / AC conversion unit 2 is performed only when the power switch 6 on the load side is turned on. Therefore, when the power switch 6 is off, switching of the switch element is performed. Since the accompanying loss does not occur and the loss of the series control type regulator circuit 8 is suppressed to be small, a low loss switching power supply device can be configured. Moreover, these operations can be performed without returning a special signal from the load side.
【００１８】次に、本発明の第２の実施例を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【００１９】図３は、その構成を示す図である。本実施
例は、第１の実施例におけるＤＣ／ＡＣ変換部２内のス
イッチング素子のオン・オフの開始・停止を制御する構
成が異なるほかは、第１の実施例と同様である。すなわ
ち、図３中の１〜１０については、第１の実施例と同等
のものを示し、ＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチング素
子のオン・オフの開始・停止を制御する手段の一部とし
てスイッチ１１を付加する。スイッチ１１は、比較器９
の出力によって制御回路５への電源ＶCCの供給を停止ま
たは開始するものである。このスイッチ１１は、具体的
にはリレーやトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ等の半導体ス
イッチなどで構成する。FIG. 3 is a diagram showing the configuration. This embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration for controlling the on / off start / stop of the switching element in the DC / AC converter 2 in the first embodiment is different. That is, 1 to 10 in FIG. 3 are the same as those in the first embodiment, and as a part of the means for controlling the on / off start / stop of the switching element in the DC / AC converter 2. A switch 11 is added. The switch 11 is a comparator 9
Is used to stop or start the supply of the power supply V CC to the control circuit 5. The switch 11 is specifically configured by a relay, a transistor, a semiconductor switch such as a MOSFET, or the like.
【００２０】本実施例では、第１の実施例と同様に負荷
側の電源スイッチ６がオフのときは、レギュレータ回路
８のみが動作しており、出力端子４の出力電圧ｖOはレ
ギュレータ回路８の出力設定電圧Ｖ1である。次に負荷
側の電源スイッチ６がオンになると出力電流ｉOが流れ
るが、レギュレータ回路８は定格負荷電流より小さい値
で垂下動作に入るため、出力電圧ｖOはＶ1から低下し始
める。比較器９がｖO＜ＶRとなったことを検出すると、
スイッチ１１をオンにして制御回路５の動作を開始させ
て、ＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のオン・オフ
動作を開始させる。そこで、出力電圧ｖOは制御回路５
で決まる出力設定電圧Ｖ2となる。ＶR＞Ｖ2であるた
め、負荷側の電源スイッチ６がオンの状態で制御回路５
が再度停止されることはない。次に負荷側の電源スイッ
チ６がオフになると、出力電圧ｖOがレギュレータ回路
８で決まるＶ1に上昇するため、比較器９がｖO＞ＶRと
なったことを検出してスイッチ１１をオフにし、制御回
路５の動作を停止させてＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッ
チ素子のオン・オフ動作を停止させる。In this embodiment, as in the first embodiment, when the power switch 6 on the load side is off, only the regulator circuit 8 is operating, and the output voltage v O of the output terminal 4 is the regulator circuit 8. Output setting voltage V 1 . Next, when the power switch 6 on the load side is turned on, the output current i O flows, but since the regulator circuit 8 starts the drooping operation at a value smaller than the rated load current, the output voltage v O starts to drop from V 1 . When the comparator 9 detects that v O <V R ,
The switch 11 is turned on to start the operation of the control circuit 5 to start the on / off operation of the switch element in the DC / AC converter 2. Therefore, the output voltage v O is controlled by the control circuit 5
The output setting voltage V 2 is determined by. Since a V R> V 2, the control circuit 5 power switch 6 on the load side is in a state of ON
Will never be stopped again. Next, when the power switch 6 on the load side is turned off, the output voltage v O rises to V 1 determined by the regulator circuit 8. Therefore, the comparator 9 detects that v O > V R and switches the switch 11 to ON. The control circuit 5 is turned off to stop the operation of the control circuit 5 to stop the on / off operation of the switch element in the DC / AC converter 2.
【００２１】以上のように、本実施例によると、負荷側
の電源スイッチ６がオフの時は制御回路５の動作とＤＣ
／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のスイッチング動作が
停止するため、損失が発生しない。また直列制御形レギ
ュレータ回路８の損失は小さく抑えられるため、低損失
なスイッチング電源装置を構成できる。しかも、このよ
うな動作は、負荷側から特別な信号を帰還させることな
く行うことができる。As described above, according to this embodiment, when the power switch 6 on the load side is off, the operation of the control circuit 5 and the DC
Since the switching operation of the switch element in the / AC converter 2 is stopped, no loss occurs. Further, since the loss of the series control type regulator circuit 8 can be suppressed to be small, a low loss switching power supply device can be constructed. Moreover, such an operation can be performed without returning a special signal from the load side.
【００２２】次に、本発明の第３の実施例を説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
【００２３】図４は、その構成を示す図である。本実施
例は、第２の実施例を具体的に示したものであって、図
において１〜１１については図３と同様であり、１２は
スイッチ素子のＭＯＳＦＥＴ、１３は還流ダイオード、
１４は平滑フィルタ用インダクタ、１５は平滑フィルタ
用コンデンサ、１６は電流検出用抵抗、１７はトランジ
スタ、１８は直列制御用のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ、１
９は誤差増幅器、２０は基準電圧、２１は抵抗を示して
いる。FIG. 4 is a diagram showing the configuration. This embodiment specifically shows the second embodiment, and in the figure, 1 to 11 are the same as those in FIG. 3, 12 is a switch element MOSFET, 13 is a free wheeling diode,
Reference numeral 14 is a smoothing filter inductor, 15 is a smoothing filter capacitor, 16 is a current detection resistor, 17 is a transistor, 18 is a series control P-channel MOSFET, 1
Reference numeral 9 is an error amplifier, 20 is a reference voltage, and 21 is a resistor.
【００２４】ＤＣ／ＡＣ変換部２は、ＭＯＳＦＥＴ１２
が直流電源１の＋側に対して直列に接続され、還流ダイ
オード１３がそのカソード側をＭＯＳＦＥＴ１２の出力
側に接続され、そのアノード側を直流電源１の−側に接
続され、ＭＯＳＦＥＴ１２のゲートが制御回路５の出力
に接続されて成る。平滑フィルタ３は、平滑フィルタ用
インダクタ１４がＤＣ／ＡＣ変換部２の出力に直列に接
続され、平滑フィルタ用コンデンサ１５が出力端子４に
対し並列に接続されて成る。The DC / AC converter 2 includes a MOSFET 12
Is connected in series to the + side of the DC power supply 1, the cathode side of the free wheeling diode 13 is connected to the output side of the MOSFET 12, the anode side thereof is connected to the − side of the DC power supply 1, and the gate of the MOSFET 12 is controlled. It is connected to the output of the circuit 5. The smoothing filter 3 includes a smoothing filter inductor 14 connected in series to the output of the DC / AC converter 2, and a smoothing filter capacitor 15 connected in parallel to the output terminal 4.
【００２５】直列制御形レギュレータ回路８は、電流検
出用抵抗１６，直列制御用ＭＯＳＦＥＴ１８が直流電源
１の＋側に対して直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴ１８の
ゲートがトランジスタ１７のコレクタに、かつ誤差増幅
器１９の出力へ抵抗２１を通して接続され、トランジス
タ１７がそのエミッタを直流電源１の＋側へ、そのベー
スを電流検出用抵抗１６とＭＯＳＦＥＴ１８の接続点へ
接続されて成る。また、誤差増幅器１９の反転入力
（−）には基準電圧２０の＋側が接続され、非反転入力
（＋）にはＭＯＳＦＥＴ１８の出力側が接続される。こ
こで、基準電圧２０はレギュレータ回路８の出力設定電
圧Ｖ1を与えるものである。In the series control type regulator circuit 8, a current detecting resistor 16 and a series controlling MOSFET 18 are connected in series to the + side of the DC power source 1, the gate of the MOSFET 18 is at the collector of the transistor 17, and the error amplifier 19 is provided. Of the DC power supply 1 and the base of the transistor 17 is connected to the connection point between the current detection resistor 16 and the MOSFET 18. Further, the inverting input (−) of the error amplifier 19 is connected to the + side of the reference voltage 20, and the non-inverting input (+) is connected to the output side of the MOSFET 18. Here, the reference voltage 20 provides the output setting voltage V 1 of the regulator circuit 8.
【００２６】本実施例の構成では、図３の第２の実施例
の構成と同様に、負荷側の電源スイッチ６がオフのとき
は、レギュレータ回路８のみが動作している。本レギュ
レータ回路８は、誤差増幅器１９がレギュレータ回路８
の出力電圧を検出して基準電圧２０と比較し、出力電圧
がＶ1となるようＭＯＳＦＥＴ１８を制御する。電源ス
イッチ６がオフのとき出力電流は流れないため、電流検
出用抵抗１６の両端電圧は零であり、ＭＯＳＦＥＴ１８
は誤差増幅器１９の出力のみで制御される。次に、負荷
側の電源スイッチ６がオンになると出力電流が流れ、電
流検出用抵抗１６の両端電圧が約０．６Ｖを越えるとト
ランジスタ１７がオンし、ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソー
ス間電圧を減少させるため、レギュレータ回路８の出力
電圧は低下し垂下動作に入る。出力端子４の出力電圧ｖ
OがｖO＜ＶRとなると、比較器９が動作し、スイッチ１
１をオンにして制御回路５の動作を開始させ、ＤＣ／Ａ
Ｃ変換部２内のスイッチ素子１２のオン・オフ動作を開
始させる。そこで、出力電圧ｖOは制御回路５で決まる
Ｖ2となる。ＶR＞Ｖ2であるため、負荷側の電源スイッ
チ６がオンの状態で制御回路５が再度停止されることは
ない。次に負荷側の電源スイッチ６がオフになると、出
力電圧がレギュレータ回路８で決まるＶ1に上昇するた
め、比較器９がｖO＞ＶRとなったことを検出してスイッ
チ１１をオフし、制御回路５の動作を停止させてＤＣ／
ＡＣ変換部２内のスイッチ素子１２のオン・オフ動作を
停止させる。In the configuration of this embodiment, like the configuration of the second embodiment of FIG. 3, when the power switch 6 on the load side is off, only the regulator circuit 8 is operating. In the regulator circuit 8, the error amplifier 19 has a regulator circuit 8
Output voltage is detected and compared with the reference voltage 20, and the MOSFET 18 is controlled so that the output voltage becomes V 1 . Since the output current does not flow when the power switch 6 is off, the voltage across the resistor 16 for current detection is zero, and the MOSFET 18
Is controlled only by the output of the error amplifier 19. Next, when the power switch 6 on the load side is turned on, an output current flows, and when the voltage across the resistor 16 for current detection exceeds about 0.6 V, the transistor 17 is turned on to reduce the gate-source voltage of the MOSFET. Therefore, the output voltage of the regulator circuit 8 drops and the drooping operation starts. Output voltage v of output terminal 4
When O becomes v O <V R , the comparator 9 operates and the switch 1
1 is turned on to start the operation of the control circuit 5, and the DC / A
The on / off operation of the switch element 12 in the C conversion unit 2 is started. Therefore, the output voltage v O becomes V 2 determined by the control circuit 5. Since a V R> V 2, is not the power switch 6 on the load side is the control circuit 5 in a state of ON is stopped again. When the power switch 6 then load side is turned off, the output voltage to rise to V 1 determined by the regulator circuit 8 turns off the switch 11 detects that the comparator 9 becomes v O> V R , The operation of the control circuit 5 is stopped and DC /
The on / off operation of the switch element 12 in the AC conversion unit 2 is stopped.
【００２７】以上のように、本実施例の構成によると、
負荷側の電源スイッチ６がオフの時は制御回路５の動作
とＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子１２のスイッチ
ング動作が停止するため、損失が発生しない。また直列
制御形のレギュレータ回路８の損失は小さく抑えられる
ため、低損失なスイッチング電源装置を構成できる。し
かも、このような動作を負荷側から特別な信号を帰還さ
せることなく行うことができる。As described above, according to the configuration of this embodiment,
When the power switch 6 on the load side is off, the operation of the control circuit 5 and the switching operation of the switch element 12 in the DC / AC converter 2 are stopped, so that no loss occurs. Further, since the loss of the series control type regulator circuit 8 can be suppressed to be small, a low loss switching power supply device can be configured. Moreover, such an operation can be performed without returning a special signal from the load side.
【００２８】なお、図４においてＤＣ／ＡＣ変換部２は
降圧チョッパ形を示してあるが、１石フォワード形やフ
ライバック形等他の変換回路を用いても同様の作用が可
能である。また、スイッチ素子と直列制御レギュレータ
用にＰチャネルのＭＯＳＦＥＴを使用する例を示してあ
るが、他の能動素子を用いても同様の作用が可能である
ことは明らかである。このように本発明は、その主旨に
沿って種々に応用され、種々の実施態様を取り得るもの
である。Although the DC / AC converter 2 is shown in FIG. 4 as a step-down chopper type, the same operation can be achieved by using another conversion circuit such as a one-stone forward type or flyback type. Further, although an example in which a P-channel MOSFET is used for the switch element and the series control regulator is shown, it is clear that the same operation can be achieved by using other active elements. As described above, the present invention can be applied in various ways in accordance with the gist thereof and can take various embodiments.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
スイッチング電源装置によれば、負荷側の電源スイッチ
から特別に信号を帰還させなくても負荷側の電源スイッ
チがオンしているときのみスイッチング動作が行われる
ため、電源スイッチがオフの時はスイッチ素子のスイッ
チングに伴う損失が発生せず、低損失なスイッチング電
源装置を構成できる。従って、直流電源として電池を用
いた場合に電池の持続時間を延長することができ、経済
的に便利な機器を実現することができる。As is apparent from the above description, according to the switching power supply device of the present invention, when the power switch on the load side is on without the signal being fed back from the power switch on the load side. Since only the switching operation is performed, the loss due to the switching of the switch element does not occur when the power switch is off, and a low-loss switching power supply device can be configured. Therefore, when a battery is used as the DC power source, the duration of the battery can be extended, and an economically convenient device can be realized.
【００３０】また、本発明の請求項２のスイッチング電
源装置によれば、スイッチング素子動作に加えて制御回
路の動作も停止できるため、より一層の低損失なスイッ
チング装置を構成できる利点が得られる。Further, according to the switching power supply device of the second aspect of the present invention, since the operation of the control circuit can be stopped in addition to the operation of the switching element, there is an advantage that a further low loss switching device can be constructed.
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】上記第１の実施例の出力電流電圧特性図FIG. 2 is an output current-voltage characteristic diagram of the first embodiment.
【図３】本発明の第２の実施例を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施例を示す上記第２の実施例
の具体的な構成図FIG. 4 is a specific configuration diagram of the second embodiment showing the third embodiment of the present invention.
【図５】従来例を示す構成図FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional example.
１…直流電源、２…ＤＣ／ＡＣ変換部、３…平滑フィル
タ、４…出力端子、５…制御回路、６…負荷側の電源ス
イッチ、７…負荷抵抗、８…直列制御形レギュレータ回
路、９…比較器、１０…基準電圧、１１…スイッチ、１
２…スイッチ素子のＭＯＳＦＥＴ、１３…還流ダイオー
ド、１４…平滑フィルタ用インダクタンス、１５…平滑
フィルタ用コンデンサ、１６…電流検出用抵抗、１７…
トランジスタ、１８…直列制御用ＭＯＳＦＥＴ、１９…
誤差増幅器、２０…基準電圧、２１…抵抗。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply, 2 ... DC / AC conversion part, 3 ... Smoothing filter, 4 ... Output terminal, 5 ... Control circuit, 6 ... Load side power switch, 7 ... Load resistance, 8 ... Series control type regulator circuit, 9 ... comparator, 10 ... reference voltage, 11 ... switch, 1
2 ... MOSFET of switch element, 13 ... Return diode, 14 ... Inductor for smoothing filter, 15 ... Capacitor for smoothing filter, 16 ... Resistor for current detection, 17 ...
Transistor, 18 ... MOSFET for series control, 19 ...
Error amplifier, 20 ... Reference voltage, 21 ... Resistance.
Claims (2)
ッチ素子によって断続するパルス電圧に変換するＤＣ／
ＡＣ変換部、該断続するパルス電圧を平滑する平滑フィ
ルタ、及び該平滑フィルタ出力電圧を検出してその出力
電圧が所要の電圧となるよう前記スイッチ素子のオン・
オフ時間を制御する制御回路で構成されるスイッチング
電源回路と、 前記スイッチング電源回路と入出力端子を共通とし、そ
の出力電圧が該スイッチング電源回路より高く、出力電
圧垂下点電流値が前記スイッチング電源回路の定格出力
電流より小さい直列制御形のレギュレータ回路と、 前記出力端子の出力電圧の値ｖOが、前記スイッチング
電源回路の出力設定電圧Ｖ2と前記レギュレータ回路の
出力設定電圧Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶ
Rに対して、ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オ
フ動作を停止し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子のオン
・オフ動作を開始させる手段と、 を有することを特徴とするスイッチング電源装置。1. A DC / DC converter for inputting a DC power supply and converting the DC voltage into a pulse voltage which is intermittent by a switch element.
An AC converter, a smoothing filter for smoothing the intermittent pulse voltage, and an ON / OFF switch for detecting the smoothing filter output voltage so that the output voltage becomes a required voltage.
A switching power supply circuit configured by a control circuit for controlling an off time, the switching power supply circuit having a common input / output terminal, an output voltage higher than that of the switching power supply circuit, and an output voltage droop current value being the switching power supply circuit. a regulator circuit small series-controlled than the rated output current of the value v O of the output voltage of the output terminal, V 2 and an output set voltage V 2 of the switching power supply circuit by the output set voltage V 1 of the said regulator circuit < V defined by the V R <V 1
Against R, v O> V R If stops the on-off operation of the switching element, characterized in that it has v O <and means for starting the on-off operation of the switching element if V R, the Switching power supply.
おいて、スイッチ素子のオン・オフ動作を停止させ開始
させる手段は、前記制御回路への供給電圧を停止または
開始することによって前記スイッチ素子のオン・オフ動
作を停止させまたは開始さることを特徴とするスイッチ
ング電源装置。2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the means for stopping and starting the on / off operation of the switch element turns on / off the switch element by stopping or starting the supply voltage to the control circuit. A switching power supply device characterized by stopping or starting an off operation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30963491A JPH05153772A (en) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | Switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30963491A JPH05153772A (en) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | Switching power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05153772A true JPH05153772A (en) | 1993-06-18 |
Family
ID=17995402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30963491A Pending JPH05153772A (en) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | Switching power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05153772A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317239A (en) * | 2007-09-04 | 2007-12-06 | Ricoh Co Ltd | Direct current power supply unit |
-
1991
- 1991-11-26 JP JP30963491A patent/JPH05153772A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317239A (en) * | 2007-09-04 | 2007-12-06 | Ricoh Co Ltd | Direct current power supply unit |
| JP4673350B2 (en) * | 2007-09-04 | 2011-04-20 | 株式会社リコー | DC power supply |
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