JPH06217530A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPH06217530A
JPH06217530A JP455693A JP455693A JPH06217530A JP H06217530 A JPH06217530 A JP H06217530A JP 455693 A JP455693 A JP 455693A JP 455693 A JP455693 A JP 455693A JP H06217530 A JPH06217530 A JP H06217530A
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JP
Japan
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circuit
power supply
output
signal
supply circuit
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Withdrawn
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JP455693A
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English (en)
Inventor
Yasuhisa Ihira
靖久 井平
Masanobu Ogawa
正信 小川
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】大型の部品を用いることなく出力のリプル成分
を除去し、比較的小型ながら高精度の出力を得ることが
できる電源回路を提供する。 【構成】スイッチング素子を含む電源スイッチング部1
と、コンデンサCおよびインダクタLよりなる平滑回路
2とによりスイッチングレギュレータを構成する。スイ
ッチングレギュレータの後段に直列制御型の安定化電源
回路3を設ける。スイッチングレギュレータは、入力電
圧を降圧するとともに出力電圧をほぼ安定化する。安定
化電源回路3は、スイッチングレギュレータの出力電圧
をさらに安定化する。したがって、直列制御型の安定化
電源回路3を単独で用いる場合に比較すれば電力効率が
高くなり、スイッチングレギュレータを単独で用いる場
合に比較すれば小容量のコンデンサCを用いながらも出
力を高精度に安定化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチングレギュレ
ータを主構成とする電源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、小型かつ高効率が要求される
電源回路としてスイッチングレギュレータが用いられて
いる。スイッチングレギュレータは、図5に示すよう
に、スイッチング素子、ダイオードなどを含む電源スイ
ッチング部1と、インダクタLおよびコンデンサCより
なるチョークインプット型の平滑回路2とを備え、入力
電圧を電源スイッチング部1で断続させた後に平滑回路
2によって平滑化するように構成されている。このよう
なスイッチングレギュレータは、直列制御型の安定化電
源回路に比較して小型かつ高効率である反面、出力にリ
プル成分が多く含まれるという欠点を有している。たと
えば、電源スイッチング部1に設けたスイッチング素子
をオン・オフさせる周波数を50kHz、入力電圧25
V、出力電圧5Vとして、コンデンサCの容量が50μ
Fとすれば、出力リプル電圧は100mVになる。した
がって、リプル成分の少ない出力が要求される場合に
は、平滑用のコンデンサの容量を大きくしたり、多段接
続したLCフィルタを設けてリプル成分を除去するなど
の構成が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、リプル成分
を除去する構成として上記構成を採用すると、大型のコ
ンデンサを用いたり、LCフィルタを付加することにな
って、全体として大型化するという問題が生じる。本発
明は上記問題点の解決を目的とするものであり、大型の
部品を用いることなく出力のリプル成分を除去し、比較
的小型ながら高精度の出力を得ることができる電源回路
を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、コンデンサを含む平滑回路を出力段に
備えたスイッチングレギュレータの後段に、直列制御型
の安定化電源回路を設けているのである。
【0005】
【作用】上記構成によれば、スイッチングレギュレータ
の後段に直列制御型の安定化電源回路を設けているの
で、出力段に平滑回路を備えたスイッチングレギュレー
タによって電圧をほぼ安定化した後に、直列制御型の安
定化電源回路によって電圧を安定化するのであって、出
力電圧を高精度に安定化することができることになる。
また、直列制御型の安定化電源回路への入力電圧は、ス
イッチングレギュレータによってほぼ安定化されている
ので、安定化電源回路への入力電圧の変動が少なく、結
果的に安定化電源回路の入力電圧と出力電圧との差を小
さくすることができ、安定化電源回路での損失を少なく
することができる。要するに、直列制御型の安定化電源
回路のみを用いる場合に比較すれば電力効率が高く、ス
イッチングレギュレータのみを用いる場合に比較すれば
出力を高精度に安定化することができるのである。
【0006】
【実施例】本発明の電源回路は、図1に示すように、ス
イッチング素子、ダイオードなどを含む集積回路よりな
る電源スイッチング部1と、インダクタLおよびコンデ
ンサCよりなるチョークインプット型の平滑回路2とか
らなるスイッチングレギュレータを備え、スイッチング
レギュレータの後段に、平滑回路2の出力を安定化する
直列制御型の安定化電源回路3を設けた構成を有してい
る。この安定化電源回路3も集積回路として提供されて
いる。ここで、スイッチングレギュレータは、一般にチ
ョッパタイプと呼称されている周知の降圧回路を構成
し、スイッチング素子をオン・オフ制御するパルス発生
回路や、出力電圧を監視してパルス幅を設定する制御回
路などを含んでいる。
【0007】いま、スイッチングレギュレータの入力電
圧を25V、安定化電源回路3の出力電圧を5Vとする
と、スイッチングレギュレータの出力電圧が6Vであっ
て500mVのリプル成分を含んでいても安定化電源回
路3では、リプル成分のない高精度に安定化された出力
を得ることが可能である。このような条件では、電源ス
イッチング部1におけるスイッチング素子のオン・オフ
の周波数(スイッチング周波数)を50kHzとし、コ
ンデンサCの容量は10μFに設定することが可能であ
る。すなわち、コンデンサCの容量を除く他の条件を図
5に示した従来構成と同様に設定したとすれば、コンデ
ンサCの容量を5分の1にし、かつリプル成分を含まな
い出力電圧を得ることができるのである。このように、
後段に直列制御型の安定化電源回路3を設けてリプル成
分を除去するから、スイッチングレギュレータではリプ
ル成分の除去についてはあまり考慮する必要がなく、コ
ンデンサCの容量を小さくすることができるとともに、
電源スイッチング部1においても出力電圧の安定化のた
めのフィードバック制御を厳密に行う必要がないのであ
る。その結果、回路構成が簡単になり全体としても小型
化が可能になる。
【0008】一般に、スイッチングレギュレータの出力
段に設けた平滑回路2のコンデンサCの容量は、次式で
表される。 C=2・IO /(8・f・ΔV) ただし、f:スイッチング周波数、ΔV:リプル電圧で
ある。ここで、入力電圧を25V、出力電圧を5Vと
し、出力電流に1Aが要求されるものとすると、本発明
の電源回路では、スイッチングレギュレータの出力電圧
(平滑回路2の出力電圧)としてリプル成分が1Vであ
っても許容されるから、図5に示した従来回路とスイッ
チング周波数が等しいものとし、図5の回路構成での出
力のリプル成分が100mVになるように設計されてい
るものとすれば、本発明のコンデンサCの容量は従来構
成の10分の1になる。
【0009】上述したように、スイッチングレギュレー
タを単独で用いる場合に比較して出力電圧のリプル成分
を大幅に除去できるようにしながらも、コンデンサCの
容量を小さくすることができ、しかも大容量のコンデン
サCに比較して安定化電源回路3は安価かつ小型な集積
回路の形で提供されているから、結果的にコストの低減
および小型化につながるのである。また、安定化電源回
路3はリプル成分の除去にのみ用いているので入力電圧
と出力電圧との差が小さく、安定化電源回路3での電力
損失が少なく、安定化電源回路3を単独で用いる場合に
比較して発熱量が少なくなるのである。すなわち、小型
の器具内に収納することが可能になる。
【0010】上述した電源回路は、遠隔監視制御システ
ムの端末器などに内蔵される。遠隔監視制御システム
は、たとえば図2に示すように構成される。すなわち、
中央処理装置11には、スイッチSWの操作状態を監視
する複数個の操作用端末器12、負荷Lを制御する複数
個の制御用端末器13などが2線式の信号線Lsを介し
て接続される。操作用端末器12および制御用端末器1
3には、それぞれ個別のアドレスが設定され、このアド
レスを用いて中央処理装置11が操作用端末器12およ
び制御用端末器13を個別に認識する。
【0011】中央処理装置11は信号線Lsに対して、
図3(a)(b)のような形式の伝送信号Vsを送出す
る。伝送信号Vsは、信号送出開始を示すスタートパル
スST、信号モードを示すモードデータ信号MD、操作
用端末器12や制御用端末器13を各別に呼び出すため
のアドレスデータを伝送するアドレスデータ信号AD、
負荷Lを制御する制御データを伝送する制御データ信号
CD、伝送エラーを検出するためのチェックサムデータ
信号CS、操作用端末器12や制御用端末器13からの
返送信号を受信するタイムスロットである信号返送期間
WTよりなる複極(±24V)の時分割多重信号であ
り、パルス幅変調によってデータが伝送されるようにな
っている。
【0012】各操作用端末器12および各制御用端末器
13では、信号線Lsを介して受信した伝送信号Vsに
より伝送されたアドレスデータがあらかじめ設定されて
いるアドレスデータに一致すると、伝送信号Vsから制
御データを取り込むとともに、伝送信号Vsの信号返送
期間WTに同期して返信データを電流モード信号(信号
線Lsを適当な低インピーダンスを介して短絡すること
により送出される信号)として返送する。
【0013】中央処理装置11には、ダミー信号送信手
段および割り込み信号処理手段が設けられる。ダミー信
号送信手段は、モードデータ信号MDをダミーモードと
し、各操作用端末器12および制御用端末器13には設
定されていない空きアドレスをアドレスデータとして備
えたダミー伝送信号を常時送出する。また、割り込み信
号処理手段は、いずれかの操作用端末器12で発生した
図3(c)のような割り込み信号Viを受信したとき
に、割り込み信号を発生した操作用端末器12を検出し
た後、その操作用端末器12をアクセスして返信データ
を返送させる。すなわち、常時はダミー信号送信手段に
よってダミー信号を信号線Lsに送出し、スイッチSW
の操作に伴って操作用端末器12から発生した割り込み
信号Viをダミー伝送信号のスタートパルス信号STに
同期して検出すると、割り込み処理手段によって中央処
理装置11からモードデータ信号MDをアドレス確認モ
ードとした伝送信号Vsを送出するのである。アドレス
確認モードでは、アドレスの一部が共通している操作用
端末器12をグループ化し、各グループごとに一括して
伝送信号Vsを送出する。割り込み信号Viを発生した
操作用端末器12は、モードデータ信号MDがアドレス
確認モードである伝送信号Vsを受信すると、この伝送
信号Vsの信号返送期間WTに同期して操作用端末器1
2に設定されているアドレスデータを返信データとして
返送する。このようにして中央処理装置11では割り込
み信号Viを発生した操作用端末器12のアドレスを獲
得し、獲得したアドレスを用いて操作用端末器12をア
クセスすることによって、操作用端末器12に接続され
たスイッチSWの操作状態に対応した操作データを返信
データとして受け取るのである。
【0014】中央処理装置11では、操作用端末器12
から返送された操作データに基づいて、スイッチSWに
対する対応関係があらかじめ設定されている負荷Lを接
続した制御用端末器13に伝送する制御データを作成す
るとともに、その制御データを含む伝送信号Vsを信号
線Lsに送出し、対応する制御用端末器13に制御デー
タを伝送して負荷Lを制御する。
【0015】操作用端末器12では互いに独立したスイ
ッチSWを最大4個まで接続することができ、また、制
御用端末器13では互いに独立した負荷Lを最大4個ま
で接続することができるように構成されている。すなわ
ち、同一のアドレスデータが設定された操作用端末器1
2および制御用端末器13について、さらに2ビットず
つの負荷番号データが設定されており、スイッチSWや
負荷Lを最大4個まで識別可能としているのである。
【0016】ところで、各操作用端末器12および各制
御用端末器13では、信号線Lsを伝送されている伝送
信号Vsを全波整流し安定化することによって電源を得
るようになっている。たとえば、操作用端末器12は、
図4に示すように、伝送信号を授受する送受信部4を介
して授受される伝送信号Vsを信号処理部5によって処
理するのであって、信号処理部5や送受信部4を動作さ
せる電力は、伝送信号Vsを整流安定化する電源回路6
により得ている。
【0017】この種の多重伝送システムでは、中央処理
装置11がすべての操作用端末器12および制御用端末
器13に対して電源を供給することになるから、各操作
用端末器12および各制御用端末器13での消費電力は
できるだけ小さくすることが必要である。この要件を満
たすために、上述した電源スイッチング部1、平滑回路
2、安定化電源回路3を備える電源回路6を用いている
のであって、電力損失が少ないながらも出力電圧を高精
度に安定化することができるのである。
【0018】
【発明の効果】本発明は上述のように、コンデンサを含
む平滑回路を出力段に備えたスイッチングレギュレータ
の後段に、直列制御型の安定化電源回路を設けているの
で、出力段に平滑回路を備えたスイッチングレギュレー
タによって電圧をほぼ安定化した後に、直列制御型の安
定化電源回路によって電圧を安定化することになり、出
力電圧を高精度に安定化することができるという利点が
ある。また、直列制御型の安定化電源回路への入力電圧
は、スイッチングレギュレータによってほぼ安定化され
ているので、安定化電源回路への入力電圧の変動が少な
く、安定化電源回路の入力電圧と出力電圧との差を小さ
くすることができ、安定化電源回路での損失を少なくす
ることができるという利点がある。その結果、直列制御
型の安定化電源回路のみを用いる場合に比較すれば電力
効率が高く、スイッチングレギュレータのみを用いる場
合に比較すれば出力を高精度に安定化することができる
という効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のブロック回路図である。
【図2】遠隔監視制御システムの概略構成図である。
【図3】図2に示した遠隔監視制御システムに用いる伝
送信号の一例を示す動作説明図である。
【図4】実施例を用いた端末器の一例を示すブロック図
である。
【図5】従来例を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
1 電源スイッチング部 2 平滑回路 3 安定化電源回路 C コンデンサ L インダクタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンデンサを含む平滑回路を出力段に備
    えたスイッチングレギュレータの後段に、直列制御型の
    安定化電源回路を設けて成ることを特徴とする電源回
    路。
JP455693A 1993-01-14 1993-01-14 電源回路 Withdrawn JPH06217530A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP455693A JPH06217530A (ja) 1993-01-14 1993-01-14 電源回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP455693A JPH06217530A (ja) 1993-01-14 1993-01-14 電源回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06217530A true JPH06217530A (ja) 1994-08-05

Family

ID=11587325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP455693A Withdrawn JPH06217530A (ja) 1993-01-14 1993-01-14 電源回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06217530A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012130222A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Aisin Seiki Co Ltd 直流電源回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012130222A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Aisin Seiki Co Ltd 直流電源回路

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