JPH06339269A

JPH06339269A - スイッチング電源ユニット

Info

Publication number: JPH06339269A
Application number: JP12602693A
Authority: JP
Inventors: Kiyoharu Inao; 清春稲生; Shuichi Matsuda; 修一松田; Kenji Arai; 健二新居
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のスイッチング電源ユニットを組み合わせ
て複数系統の出力電圧が供給できる電源装置を構成する
場合の各スイッチング電源ユニットの運転の開始／停止
の協調制御に適したスイッチング電源ユニットを実現す
ることにある。【構成】入力電圧をスイッチングするスイッチ素子と、
このスイッチ素子の出力を整流平滑する整流平滑部と、
基準電圧発生部と、電源電圧検出部と、動作制御信号検
出部と、電流吸い込み機能を有しこれら基準電圧出力と
電源電圧検出出力と動作制御信号検出出力および外部か
ら入力される選択信号の中から最低電圧レベルの信号を
選択する信号選択部と、この信号選択部から選択出力さ
れる最低電圧レベルの信号に従って前記スイッチ素子を
オン／オフ制御する制御部を設けたことを特徴とするも
の。

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電源ユニッ
トに関し、詳しくは、複数のスイッチング電源ユニット
を組み合わせて複数系統の出力電圧が供給できる電源装
置を構成する場合の各スイッチング電源ユニットの運転
の開始／停止の協調制御に適した回路構成に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば数Ｖ／数１００Ａのような大容量
負荷の直流電源装置としては、出力容量が数Ｖ／１００
Ａ程度と比較的小さいスイッチング電源ユニットを複数
台並列に接続し、外部から見るとあたかも１台の電源装
置であるかのようにして供給することが行われている。

【０００３】図８は、従来のこのような電源装置を構成
するスイッチング電源ユニットの一例を示す要部回路図
である。図８において、トランスＴには入力巻線Ｗ₁と
出力巻線Ｗ₂と制御用巻線Ｗ₃の３つが設けられている。
入力巻線Ｗ₁の一端は入力電圧Ｅ_inのプラス側，コンデ
ンサＣ₁のプラス側および抵抗Ｒの一端に接続され、他
端はスイッチ素子ＳＷの一端に接続されている。スイッ
チ素子ＳＷの他端は入力電圧Ｅ_inのマイナス側，制御用
巻線Ｗ₃の一端およびコンデンサＣ₃のマイナス側に接続
されている。制御用巻線Ｗ₃の他端はダイオードＤ₃のア
ノードに接続されている。ダイオードＤ₃のカソードは
制御回路ＣＴＬの電源端子Ｖ_CC，コンデンサＣ₃のプラ
ス側および抵抗Ｒの他端に接続されている。また、制御
回路ＣＴＬには入力電圧Ｅ_inのマイナス側，スイッチ素
子ＳＷの制御端子およびフォトカプラＰＣの出力端子が
接続されている。

【０００４】出力巻線Ｗ₂の一端はダイオードＤ₁のアノ
ードに接続され、他端はダイオードＤ₂のアノードとコ
ンデンサＣ₂のマイナス側に接続されている。ダイオー
ドＤ₁とＤ₂のカソードはインダクタンスＬの一端に接続
され、インダクタンスＬの他端はコンデンサＣ₂のプラ
ス側に接続されている。そして、出力電圧Ｅ_Oの一部ｅ _o
はフォトカプラＰＣを介して制御回路ＣＴＬに帰還信号
Ｆ／Ｂとして加えられている。

【０００５】このような構成において、制御回路ＣＴＬ
はスイッチ素子ＳＷのスイッチング動作を制御する。抵
抗Ｒは起動抵抗として機能するものであり、制御回路Ｃ
ＴＬに起動用の電源を供給する。ところで、この制御回
路ＣＴＬは、入力電圧Ｅ_in，すなわち制御回路ＣＴＬの
電源電圧Ｖ_CCが設定値よりも低いときには電源の運転を
停止させる図９に示すような低電圧誤動作防止機能を持
っている。図９の左領域は停止状態から電源電圧Ｖ_CCが
設定値Ｖ_CCTH1よりも高くなることにより運転を開始し
て電圧Ｅ_Oを出力する状態を示し、図９の右領域は運転
状態から電源電圧Ｖ_CCが設定値Ｖ_CCTH2よりも低くなる
ことにより運転を停止する状態を示している。

【０００６】図１０は、図８の構成の２台のスイッチン
グ電源ユニットＡ，Ｂを並列に接続した電源装置Ｃの接
続図である。各スイッチング電源ユニットＡ，Ｂはそれ
ぞれ入力電圧Ｅ_inに基づいて電流Ｉ_OA，Ｉ_OBを出力す
る。そして、電源装置Ｃ全体としては、入力電圧Ｅ_inに
基づいて電流Ｉ_OA＋Ｉ_OBを出力する。図１１は、各スイ
ッチング電源ユニットＡ，Ｂを単独で動作させた場合の
出力電圧・電流特性例図である。図から明らかなよう
に、出力電流Ｉ_Oが設定値Ｉ_OMA _Xを越える過負荷状態に
なると出力電圧Ｅ_Oが低下して動作を停止し、シャット
ダウンする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０のよう
な構成の場合、各スイッチング電源ユニットＡ，Ｂの運
低開始，停止の検出点が異なることが一般的である。こ
のため、図１０のように複数のスイッチング電源ユニッ
トＡ，Ｂを組み合わせて電源装置Ｃを構成した場合、各
スイッチング電源ユニットＡ，Ｂ単独の動作が図１２
（ａ）のようになっていると、電源装置Ｃ全体としての
動作は図１２（ｂ）のようになる。

【０００８】すなわち、図１２において、スイッチング
電源ユニットＡが停止状態から運転状態になる電源電圧
設定値Ｖ_CCATH1とスイッチング電源ユニットＢが停止状
態から運転状態になる電源電圧設定値Ｖ_CCBTH1はＶ
_CCATH1＞Ｖ_CCBTH1の関係となり、スイッチング電源ユニ
ットＡが動作状態から停止状態になる電源電圧設定値Ｖ
_CC _ATH2とスイッチング電源ユニットＢが停止状態から運
転状態になる電源電圧設定値Ｖ_CCBTH2はＶ_CCATH2＜Ｖ
_CCBTH2となる。

【０００９】このようにスイッチング電源ユニットＡ，
Ｂの電源電圧設定値が互いに異なることにより、運転開
始または停止時に着目すると、スイッチング電源ユニッ
トＢが停止状態にあるときスイッチング電源ユニットＡ
は過負荷状態になってシャットダウンする。この結果、
電源装置Ｃ全体としても、正常な立ち上がり動作および
立ち下がり動作が行えず、シャットダウンしてしまうこ
とになる。

【００１０】このようなシャットダウンを防止するため
にはスイッチング電源ユニットＡ，Ｂの電源電圧設定値
を互いに一致させればよいが、両者を完全に一致させる
ことは不可能であり、スイッチング電源ユニットＡとＢ
の運転開始／停止動作を協調させることはできないとい
うという問題がある。また、図８のような複数のスイッ
チング電源ユニットを用い１台の電源装置から複数系統
の出力電圧を供給するように構成された装置において、
負荷側の要求に応じて所定の順序で複数系統の電源の立
ち上がり／立ち下がりを制御しなければならない場合に
は、その順序を維持するために各スイッチング電源ユニ
ットの運転開始／停止を制御する電圧を個別に変える必
要がある。

【００１１】この結果、各スイッチング電源ユニットか
ら同一出力電圧が要求される場合であっても、各スイッ
チング電源ユニットを全く同一の構成にすることができ
なくなり、製造上の負担が増えるという問題もある。本
発明はこのような従来の問題点を解決するものであっ
て、その目的は、複数のスイッチング電源ユニットを組
み合わせて複数系統の出力電圧が供給できる電源装置を
構成する場合の各スイッチング電源ユニットの運転の開
始／停止の協調制御に適したスイッチング電源ユニット
を実現することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のスイッチング電
源ユニットは、入力電圧をスイッチングするスイッチ素
子と、このスイッチ素子の出力を整流平滑する整流平滑
部と、基準電圧発生部と、電源電圧検出部と、動作制御
信号検出部と、電流吸い込み機能を有し、これら基準電
圧出力と電源電圧検出出力と動作制御信号検出出力およ
び外部から入力される選択信号の中から最低電圧レベル
の信号を選択する信号選択部と、この信号選択部から選
択出力される最低電圧レベルの信号に従って前記スイッ
チ素子をオン／オフ制御する制御部、を設けたことを特
徴とする。

【００１３】

【作用】信号選択部は電流吸い込み機能を有していて、
基準電圧出力と電源電圧検出出力と動作制御信号検出出
力および外部から入力される選択信号の中から最低電圧
レベルの信号を選択して出力する。これにより、スイッ
チ素子は複数のスイッチング電源ユニットの信号選択部
から選択出力される選択信号を含めた最低電圧レベルの
信号に従ってオン／オフ制御されることになり、複数の
スイッチング電源ユニット相互間における運転開始／停
止の協調制御が行える。

【００１４】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例の要部を示すブロック図で
ある。図において、１は電源電圧検出回路であり、電源
電圧Ｖ_CCが所定の設定値に対して高いか低いかを検出し
て信号選択回路４に出力する。２は動作制御信号検出回
路であり、外部から入力される動作制御信号Ｓ／Ｄが所
定の設定値に対して高いか低いかを検出して信号選択回
路４に出力する。３は基準電圧発生回路であり、所定の
基準電圧を信号選択回路４に出力する。信号選択回路４
は電流吸い込み機能を有するものであり、これら基準電
圧出力と電源電圧検出出力と動作制御信号検出出力およ
び外部から入力される選択信号Ｅ／Ｄの中から最低電圧
レベルの信号を選択してスイッチ素子をオン／オフ制御
するオン／オフ制御回路５に出力するとともに外部のス
イッチング電源ユニットにも出力する。

【００１５】図２は図１を含む全体の回路図であり、図
１および図８と共通する部分には同一符号を付けてい
る。電源電圧検出回路１はコンパレータＣＯＭＰ１を中
心にして構成されている。コンパレータＣＯＭＰ１の非
反転入力端子は抵抗Ｒ₁とＲ₂の直列回路の接続点に接続
されるとともにダイオードＤ₄のカソードに接続され、
反転入力端子は電源電圧設定電圧源Ｖ_THのプラス側に接
続されている。抵抗Ｒ₁の他端には電源電圧Ｖ_CCが印加
され、抵抗Ｒ₂の他端は共通電位点に接続されている。
電源電圧設定電圧源Ｖ_THのマイナス側も共通電位点に接
続されている。ダイオードＤ₄のアノードは抵抗Ｒ₃を介
してコンパレータＣＯＭＰ１の出力端子に接続されてい
る。コンパレータＣＯＭＰ１の出力端子は抵抗Ｒ₄を介
してプルアップされるとともにダイオードＤ₅のカソー
ドに接続されている。ダイオードＤ₅のアノードは基準
電圧発生回路３の機能とオン／オフ制御回路５の機能を
備えた回路ブロックＣＫＴの端子に接続されるととも
に抵抗Ｒ₅を介して回路ブロックＣＫＴの基準電圧端子
Ｖ_rに接続されている。

【００１６】動作制御信号検出回路２はコンパレータＣ
ＯＭＰ２を中心にして構成されている。コンパレータＣ
ＯＭＰ２の反転入力端子には動作制御信号Ｓ／Ｄが入力
されるとともに回路ブロックＣＫＴの制御端子に接続さ
れ、さらに抵抗Ｒ₇を介して共通電位点に接続されてい
る。コンパレータＣＯＭＰ２の非反転入力端子は制御信
号電圧設定電圧源Ｖ_THSDのプラス側に接続されている。
制御信号電圧設定電圧源Ｖ_THSDのマイナス側も共通電位
点に接続されている。コンパレータＣＯＭＰ２の出力端
子は抵抗Ｒ₆を介してプルアップされるとともにダイオ
ードＤ₆のカソーカソードに接続されている。ダイオー
ドＤ₆のアノードはダイオードＤ₅のアノードとともに回
路ブロックＣＫＴの端子および端子Ｖ_rに接続されて
いる。これらダイオードＤ₅，Ｄ₆のアノードおよび回路
ブロックＣＫＴの端子は、必要に応じて他のスイッチ
ング電源ユニットの回路ブロックＣＫＴの端子に接続
される。ここで、コンパレータＣＯＭＰ１，２およびダ
イオードＤ₅，Ｄ₆を含む回路により電流吸い込み経路が
形成されている。

【００１７】このような回路構成の動作を説明する。図
３は図２の回路構成を単体で駆動した場合の動作説明図
である。入力電圧Ｅ_inが加えられることにより、抵抗Ｒ
_Sを介して制御回路ＣＴＬに電源電圧Ｖ_CCが印加され
る。この電源電圧Ｖ_CCは入力電圧Ｅ_inの上昇に伴って徐
々に上昇するが、Ｖ_in＝Ｒ₂・Ｖ_CC／（Ｒ₁＋Ｒ₂）と電
源電圧設定電圧源Ｖ_THの電圧レベルの関係に応じて以下
のように動作する。なお、回路ブロックＣＫＴは、制御
端子がＨレベルのとき動作し、Ｌレベルのとき停止す
るものとする。［Ａ：立ち上がり時］なお、動作制御信号Ｓ／Ｄの入力
はなく、コンパレータＣＯＭＰ２の出力Ｖ_C2はＨレベル
になっている。

【００１８】（Ｖ_in＜Ｖ_TH）コンパレータＣＯＭＰ１の出力Ｖ_C1はＬレベルである。
そして、基準電圧端子Ｖ_rから抵抗Ｒ₅およびダイオード
Ｄ₅の経路で電流が流れる。ここで、ダイオードＤ₅がオ
ン状態にあるため端子はＬレベル（＝Ｖ_Fレベル）に
なり、回路ブロックＣＫＴは動作停止状態になる。

【００１９】（Ｖ_in＞Ｖ_TH）コンパレータＣＯＭＰ１の出力Ｖ_C1はＬレベルからＨレ
ベルになり、ダイオードＤ₅はオフになる。これによ
り、端子はＬレベルからＨレベル（＝Ｖ_rレベル）に
なり、回路ブロックＣＫＴは動作状態になってスイッチ
ング電源ユニットは図示しない負荷に出力電圧Ｅ_Oを供
給する。［Ｂ：立ち下がり時］この場合も、動作制御信号Ｓ／Ｄ
の入力はなく、コンパレータＣＯＭＰ２の出力Ｖ_C2はＨ
レベルになっている。

【００２０】（Ｖ_in＜Ｖ_TH´）ここで、Ｖ_TH´は抵抗Ｒ₃により付加されたヒステリシ
スに依存するスレッショルドレベルである。このとき、
コンパレータＣＯＭＰ１の出力Ｖ_C1はＨレベルからＬレ
ベルになり、ダイオードＤ₅がオンになって端子がＨ
レベルからＬレベルになる。これにより、そして、回路
ブロックＣＫＴは停止状態になって電源は動作を停止す
る。［Ｃ：動作制御信号Ｓ／Ｄが入力されたとき］動作制御
信号Ｓ／Ｄが入力されてＶ_S/D＞Ｖ_THSDのとき、コンパ
レータＣＯＭＰ２の出力Ｖ_C2はＨレベルからＬレベルに
なってダイオードＤ₆はオンになる。これにより、端子
はＨレベルからＬレベルになり、回路ブロックＣＫＴ
は停止状態になって電源は動作を停止する。

【００２１】このように回路ブロックＣＫＴの端子の
レベルをＨレベルまたはＬレベルにすることで電源の動
作開始，停止を制御できる。図４は、図２のように構成
された２台のスイッチング電源ユニットＡ，Ｂを用いて
電源装置Ｃを構成するために、入力電圧Ｅ_inを共通に入
力して選択信号Ｅ／Ｄを共通に接続し、出力電圧Ｅ_Oを
並列に供給するように接続した例である。

【００２２】図５は図４の動作説明図である。各スイッ
チング電源ユニットＡ，Ｂの個々の動作は図３で説明し
た単体の動作と同様であり、選択信号Ｅ／Ｄの共通接続
による動作協調を中心に説明するが、説明を簡単にする
ために以下の条件を前提とする。なお、添字Ａ，Ｂはそ
れぞれスイッチング電源ユニットＡ，Ｂを示すものであ
る。

【００２３】（１）Ｖ_THA＜Ｖ_THB（立ち上がり時のスレッショルド）（２）Ｖ_inA＝Ｖ_inB＝Ｖ_in （３）Ｖ_TH´_A＜Ｖ_TH´_B（立ち下がり時のスレッショル
ド）［Ａ：立ち上がり時］（Ｖ_in＜Ｖ_THA）コンパレータＣＯＭＰ１Ａの出力Ｖ_C1AはＬレベルであ
り、コンパレータＣＯＭＰ１Ｂの出力Ｖ_C1BもＬレベル
である。従って、基準電圧端子Ｖ_rから抵抗Ｒ₅およびダ
イオードＤ₅の経路で電流が流れる。ここで、ダイオー
ドＤ₅がオン状態にあるため端子はＬレベル（＝Ｖ_Fレ
ベル）になり、スイッチング電源ユニットＡ，Ｂの各回
路ブロックＣＫＴは共に動作停止状態になる。

【００２４】（Ｖ_THA＜Ｖ_in＜Ｖ_THB）この場合、コンパレータＣＯＭＰ１Ａの出力Ｖ_C1AはＬ
レベルからＨレベルになるが、コンパレータＣＯＭＰ１
Ｂの出力Ｖ_C1BはそのままＬレベルにある。このとき、
ダイオードＤ_5Aはオフ状態になるが、基準電圧端子Ｖ_r
から抵抗Ｒ_5AおよびダイオードＤ_5Bまたは抵抗Ｒ_5Bおよ
びダイオードＤ_5Bの経路で電流が流れて端子はＬレベ
ルに保持され、スイッチング電源ユニットＡ，Ｂの各回
路ブロックＣＫＴは共に動作停止状態になる。

【００２５】（Ｖ_THA＜Ｖ_THB＜Ｖ_in）この場合、コンパレータＣＯＭＰ１Ｂの出力Ｖ_C1BもＬ
レベルからＨレベルになるためダイオードＤ_5Bもオフ状
態になり、端子はＬレベルからＨレベル（＝Ｖ_rレベ
ル）になり、スイッチング電源ユニットＡ，Ｂの回路ブ
ロックＣＫＴは同時に動作を開始して図示しない負荷に
出力電圧Ｅ_Oを供給する。［Ｂ：立ち下がり時］（Ｖ_TH´_A＜Ｖ_in＜Ｖ_TH´_B）この場合、コンパレータＣＯＭＰ１Ｂの出力Ｖ_C1BがＨ
レベルからＬレベルになってダイオードＤ_5Bがオン状態
になる。このため、基準電圧端子Ｖ_rから抵抗Ｒ_5Aおよ
びダイオードＤ_5Bまたは抵抗Ｒ_5BおよびダイオードＤ_5B
の経路で電流が流れて端子はＨレベルからＬレベルに
なる。従って、スイッチング電源ユニットＡ，Ｂは共に
同時に動作停止状態になる。さらにＶ_inが低下してもこ
の状態は保持される。［Ｃ：動作制御信号Ｓ／Ｄが入力されたとき］スイッチ
ング電源ユニットＡ，Ｂのどちらに動作制御信号Ｓ／Ｄ
が入力されても動作は同じであるため、スイッチング電
源ユニットＡに動作制御信号Ｓ／Ｄが入力された場合に
ついて説明する。

【００２６】スイッチング電源ユニットＡ，Ｂが動作中
で端子がＨレベルにある状態でスイッチング電源ユニ
ットＡに動作制御信号Ｓ／Ｄが入力されると、Ｖ_S/DA＞
Ｖ_TH _SDAのときコンパレータＣＯＭＰ２Ａの出力はＨレ
ベルからＬレベルになり、ダイオードＤ_6Aがオン状態に
なる。このため、抵抗Ｒ_5AおよびダイオードＤ_6Aまたは
抵抗Ｒ_5BおよびダイオードＤ_6Aの経路で電流が流れて端
子はＨレベルからＬレベルになり、スイッチング電源
ユニットＡ，Ｂは共に同時に動作停止状態になる。

【００２７】このように複数のスイッチング電源ユニッ
トの選択信号Ｅ／Ｄを共通にして選択信号Ｅ／Ｄが接続
される端子に電流を吸い込むシンク能力を持たせること
により、複数のスイッチング電源ユニットの動作の開
始，停止の協調制御が実現できる。なお、上記実施例で
はスイッチング電源ユニットＡ，Ｂが非絶縁で選択信号
Ｅ／Ｄの信号線が直接接続できる場合について説明した
が、スイッチング電源ユニットＡ，Ｂが絶縁されている
場合の動作協調について図６を用いて説明する。

【００２８】図６は動作協調に必要な部分のみを示した
ものであり、選択信号Ｅ／Ｄの伝達手段としてフォトカ
プラを用いている。すなわち、スイッチング電源ユニッ
トＡ側のコンパレータＣＯＭＰ１Ａの出力端子にはフォ
トカプラＰＣ１Ａの発光ダイオードのカソードが接続さ
れ、スイッチング電源ユニットＡ側の端子にはフォト
カプラＰＣ１Ａの発光ダイオードのアノードが接続され
るとともにフォトカプラＰＣ１Ｂのフォトトランジスタ
のコレクタが接続されている。そして、スイッチング電
源ユニットＢ側のコンパレータＣＯＭＰ１Ｂの出力端子
にはフォトカプラＰＣ１Ｂの発光ダイオードのカソード
が接続され、スイッチング電源ユニットＢ側の端子に
はフォトカプラＰＣ１Ｂの発光ダイオードのアノードが
接続されるとともにフォトカプラＰＣ１Ａのフォトトラ
ンジスタのコレクタが接続されている。［Ａ：立ち上がり時］（Ｖ_inA＜Ｖ_THA，Ｖ_inB＜Ｖ_THB）コンパレータＣＯＭＰ１Ａの出力Ｖ_C1A，コンパレータ
ＣＯＭＰ１Ｂの出力Ｖ_C _1BはＬレベルである。スイッチ
ング電源ユニットＡ側では端子Ｖ_rAから抵抗Ｒ_5A，フォ
トカプラＰＣ１Ａの発光ダイオードの経路で電流が流れ
て選択信号Ｅ／ＤＡはＬレベルになり、フォトカプラＰ
Ｃ１Ａのフォトトランジスタをオンにする。このとき、
選択信号Ｅ／ＤＡはＬレベルになっているので、スイッ
チング電源ユニットＡは動作停止状態になっている。同
様に、スイッチング電源ユニットＢ側では端子Ｖ_rBから
抵抗Ｒ_5B，フォトカプラＰＣ１Ｂの発光ダイオードの経
路で電流が流れて選択信号Ｅ／ＤＢはＬレベルになり、
フォトカプラＰＣ１Ｂのフォトトランジスタをオンにす
る。このとき、選択信号Ｅ／ＤＢはＬレベルになってい
るので、スイッチング電源ユニットＢも動作停止状態に
なっている。従って、電源装置全体は動作停止状態にあ
る。

【００２９】（Ｖ_inA＞Ｖ_THA，Ｖ_inB＜Ｖ_THB）この場合、コンパレータＣＯＭＰ１Ａの出力Ｖ_C1AはＨ
レベル、コンパレータＣＯＭＰ１Ｂの出力Ｖ_C1BはＬレ
ベルである。これにより、フォトカプラＰＣ１Ｂの発光
ダイオードがオンになることから選択信号Ｅ／ＤＢはＬ
レベルになり、スイッチング電源ユニットＢは動作停止
状態になっている。また、フォトカプラＰＣ１Ｂのフォ
トトランジスタがオンになることからスイッチング電源
ユニットＡの選択信号Ｅ／ＤＡもＬレベルになり、スイ
ッチング電源ユニットＡも動作停止状態のままになる。

【００３０】（Ｖ_inA＜Ｖ_THA，Ｖ_inB＞Ｖ_THB）この場合は、の場合のＡとＢが入れ替わっただけで動
作はと同様であり、電源装置全体としては動作停止状
態になる。（Ｖ_inA＞Ｖ_THA，Ｖ_inB＞Ｖ_THB）この場合、コンパレータＣＯＭＰ１Ａの出力Ｖ_C1A，コ
ンパレータＣＯＭＰ１Ｂの出力Ｖ_C1BともにＬレベルか
らＨレベルになる。これにより、フォトカプラＰＣ１
Ａ，ＰＣ１Ｂの発光ダイオードはともにオンにはなら
ず、選択信号Ｅ／ＤＡ，Ｅ／ＤＢはＨレベルになる。従
って、スイッチング電源ユニットＡ，Ｂはともに同時に
動作を開始する。［Ｂ：立ち下がり時］（Ｖ_inA＜Ｖ_TH´_A，Ｖ_inB＞Ｖ_TH´_B）（Ｖ_inA＞Ｖ_TH´_A，Ｖ_inB＜Ｖ_TH´_B），とも同じ動作になるので、の場合について説明
する。

【００３１】スイッチング電源ユニットＡ，Ｂが動作中
においてＶ_inA＜Ｖ_TH´_Aになると、コンパレータＣＯＭ
Ｐ１Ａの出力Ｖ_C1AはＬレベルになってフォトカプラＰ
Ｃ１Ａの発光ダイオードがオンになり、選択信号Ｅ／Ｄ
ＡはＬレベルになってスイッチング電源ユニットＡは動
作停止状態になる。また、フォトカプラＰＣ１Ａのフォ
トトランジスタがオンになることからスイッチング電源
ユニットＢの選択信号Ｅ／ＤＢもＬレベルになり、スイ
ッチング電源ユニットＢも同時に動作停止状態になる。［Ｃ：動作制御信号Ｓ／Ｄが入力されたとき］スイッチ
ング電源ユニットＡ，Ｂのどちらに動作制御信号Ｓ／Ｄ
が入力されても動作は同じであることから、スイッチン
グ電源ユニットＡに動作制御信号Ｓ／Ｄが入力された場
合について説明する。

【００３２】各スイッチング電源ユニットＡ，Ｂが動作
中で選択信号Ｅ／ＤＡ，Ｅ／ＤＢがＨレベルになってい
る状態でスイッチング電源ユニットＡに動作制御信号Ｓ
／Ｄが入力されてＶ_S/DA＞Ｖ_THSDAになると、コンパレ
ータＣＯＭＰ２Ａの出力Ｖ_C2AがＨレベルからＬレベル
になってダイオードＤ６ＡがオンになりＶ_inAのレベル
を下げる。これにより、Ｖ_inA＜Ｖ_THAとなってコンパレ
ータＣＯＭＰ１Ａの出力Ｖ_C1AはＬレベルになり、フォ
トカプラＰＣ１Ａの発光ダイオードがオンになって選択
信号Ｅ／ＤＡはＨレベルからＬレベルになる。また、フ
ォトカプラＰＣ１Ａのフォトトランジスタがオンになる
ことからスイッチング電源ユニットＢの選択信号Ｅ／Ｄ
ＢもＬレベルになる。この結果、スイッチング電源ユニ
ットＡとＢは同時に動作停止状態になる。

【００３３】また、本発明に基づくスイッチング電源ユ
ニットを図７に示すように２次側にも設けてもよい。図
７において、スイッチ素子ＳＷ₁のスイッチングに基づ
く出力電圧Ｅ_O1はフォトカプラＰＣ１を介して帰還され
ることにより安定化されている。スイッチ素子ＳＷ₂は
トランスＴの２次側のパルスをスイッチングし、出力の
整流平滑回路へ通過させるパルス幅を制御することによ
って出力電圧Ｅ_O2を安定化している。

【００３４】スイッチ素子ＳＷ₂の制御回路の駆動電源
Ｖ_CC2は、出力電圧Ｅ_O1の系統に設けられたコイルＬ₁に
巻かれたコイルＬ₂の出力をダイオードＤ₇およびコンデ
ンサＣ₄で整流平滑して得ている。また、出力電圧Ｅ_O1
の系統に設けられたコイルＬ₁に巻かれたコイルＬ₄の出
力をダイオードＤ₁₀およびコンデンサＣ₅で整流平滑す
ることにより出力電圧Ｅ_O3を得ている。この出力電圧Ｅ
_O3の電圧レベルをコンパレータＣＯＭＰ３で監視してい
て、Ｅ_O3＜Ｖ_r3のときにフォトカプラＰＣ３の発光ダイ
オードをオンにして選択信号Ｅ／Ｄ２をＬレベルにする
ことにより出力電圧Ｅ_O2を停止させる。一方、Ｅ_O3＞Ｖ
_r3のときはフォトカプラＰＣ３の発光ダイオードはオフ
になり、選択信号Ｅ／Ｄ２は駆動電源Ｖ_CC2または動作
制御信号Ｓ／Ｄ２のレベルに依存する。

【００３５】このように構成することによって、出力電
圧Ｅ_O1，Ｅ_O2，Ｅ_O3の立ち上がり順序がＥ_O1，
Ｅ_O3，Ｅ_O2の順になるように立ち上がりの動作を協調
制御できるので、電源電圧の投入シーケンスが規定され
ている場合の電源装置として好適である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スイッチング電源ユニットの制御回路に電圧レベル選択
機能と電流吸い込み機能を持たせているので、複数のス
イッチング電源ユニットの選択信号相互を接続すること
によって複数のスイッチング電源ユニットの動作開始，
停止の協調制御を行うことができる。

【００３７】これにより、複数のスイッチング電源ユニ
ットを組み合わせて大容量の電源装置を構成する場合に
各スイッチング電源ユニットを全く同一構成にすること
ができ、設計が容易になる、コストが安くできるなどの
効果も得られる。また、複数のスイッチング電源ユニッ
トの動作開始，停止の協調制御に関しては調整要素が不
要になるので製造調整が簡単になる。

【００３８】また、複数のスイッチング電源ユニットの
制御系統相互が絶縁されている場合にも協調制御が容易
に行える。さらに、１次側だけではなく２次側にも用い
ることにより、複数の出力電圧の立ち上がり順序を任意
に設定でき、全出力電圧の動作協調が行えるという効果
も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示すブロック図であ
る。

【図２】図１を含む全体の回路図である。

【図３】図２の回路構成を単体で駆動した場合の動作説
明図である。

【図４】図２の回路構成を並列接続した例である。

【図５】図４の動作説明図である。

【図６】２台のスイッチング電源ユニットが絶縁されて
いる場合の要部回路図である。

【図７】図２の回路構成を２次側に設けた場合の回路図
である。

【図８】従来のスイッチング電源ユニットの一例を示す
要部回路図である。

【図９】図８の動作説明図である。

【図１０】図８の回路構成を並列接続した例である。

【図１１】図１０の動作説明図である。

【図１２】図１０の動作説明図である。

【符号の説明】

１電源電圧検出回路２動作制御信号検出回路３基準電圧発生回路４信号選択回路５オンオフ制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力電圧をスイッチングするスイッチ素子
と、このスイッチ素子の出力を整流平滑する整流平滑部と、基準電圧発生部と、電源電圧検出部と、動作制御信号検出部と、電流吸い込み機能を有し、これら基準電圧出力と電源電
圧検出出力と動作制御信号検出出力の中から最低電圧レ
ベルの信号を選択する信号選択部と、この信号選択部から選択出力される最低電圧レベルの信
号に従って前記スイッチ素子をオン／オフ制御する制御
部、を設けたことを特徴とするスイッチング電源ユニッ
ト。