JPH08317649A

JPH08317649A - 電源回路

Info

Publication number: JPH08317649A
Application number: JP7118425A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kashiwagi; 隆柏木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の負荷電圧出力を有し、制御対象を切換
えることによっていずれか１つの所望する出力電圧を一
定に制御する電源回路において、切換えの過渡期におい
ても出力電圧の変動を防止することを目的とする。【構成】複数の負荷出力端子５、６の出力電圧のうち
の所望のいずれか１つを選択して出力電圧検出回路２５
に入力させる切換え装置３５を備え、切換え装置３５は
複数の入力端（Ａ、Ｂ）と出力端（Ｃ）との間にツェナ
ーダイオードとコンデンサを並列に接続すると共に、外
部より切換え信号入力端子１５に入力される切換え信号
によって所望の負荷出力端子からの出力電圧を選択して
出力電圧検出回路２５に入力し、この出力電圧検出回路
２５の出力信号に基づいて出力電圧が一定になるよう制
御回路４はスイッチング素子３のオン／オフ動作を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電源回路に関し、特にス
イッチングレギュレータを用いた、多出力電源回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の多出力スイッチングレギュ
レータの回路の一例である。図において、１は入力電圧
平滑コンデンサ、２はコンバータトランス、３はスイッ
チング素子、４は制御回路、５は電圧Ｖ₁を出力する負
荷出力端子、６は電圧Ｖ₂を出力する負荷出力端子、７
および８は整流ダイオード、９および１０は出力電圧平
滑コンデンサ、２０は出力電圧検出回路である。

【０００３】次に動作について説明する。入力された電
圧Ｖ_iは、平滑コンデンサ１、コンバータトランス２を
介して、スイッチング素子３に印加される。スイッチン
グ素子３は、制御回路４からの制御信号により、オン
（閉）／オフ（開）動作を行う。スイッチング素子３が
オンの時、コンバータトランス２の１次側巻線２ａの両
端に入力電圧が印加され、コンバータトランス２の１次
巻線２ａには、入力端子からグランド方向に電流が流れ
コンバータトランス２にエネルギーが蓄積される。この
時、コンバータトランス２の二次側巻線２ｂおよび２ｃ
には電圧が励起されるが、整流ダイオード７、８により
阻止されるため、電流は流れない。

【０００４】スイッチング素子３がオフの時、コンバー
タトランス２の１次側、２次側巻線には逆起電圧が発生
し、整流ダイオード７あるいは８を通じて出力電圧平滑
コンデンサ９、１０に電荷を蓄積する。これを繰り返す
ことにより出力電圧平滑コンデンサ９、１０の電位は次
第に上昇する。この出力電圧平滑コンデンサ９、１０に
蓄積された電荷は、負荷出力端子５あるいは６に接続さ
れた負荷へそれぞれ放電される。コンバータトランス２
からの供給されるエネルギーと負荷で消費されるエネル
ギーとが等しくなった時点で出力電圧平滑コンデンサ
９、１０または負荷の電圧が平衡する。

【０００５】従って、スイッチング素子３のオン／オフ
動作時間を制御することにより出力電圧が調整される。
すなわち、負荷出力端子の電圧が低くなった場合には、
スイッチング素子３のオン／オフのデューティー比を大
とすることにより負荷電圧は高くなり、負荷出力端子の
電圧が高くなった場合には、スイッチング素子のオン／
オフのデューティー比を小とすることにより負荷出力電
圧は低くなる。

【０００６】例えば、図８に示すように出力電圧検出回
路２０が負荷出力端子５に接続されている場合について
説明する。なお、電圧検出回路２０の中には出力電圧を
一定に維持するための基準となるいわゆる基準電圧が設
定されており、負荷電圧出力端子５の電圧Ｖ₁と基準電
圧とを比較する。比較結果は制御回路４に入力され、そ
の入力により制御回路４はスイッチング素子３のオン／
オフのデューティー比を先に説明した様に変化させるこ
とにより、検出回路２０が接続された負荷電圧出力端子
５の電圧Ｖ₁を一定に保つ。

【０００７】一方、出力電圧検出回路２０が接続されて
いない方の負荷電圧出力端子６の電圧Ｖ₂は、コンバー
タトランス２の二次巻線間の結合により、結果的に出力
電圧検出回路２０が接続されている負荷電圧出力端子５
の出力電圧を制御することにより制御され、理想的に
は、一定に保たれるはずであるが、一般に、コンバータ
トランスの二次巻線間の結合は、完全ではないため、負
荷変動等により出力電圧Ｖ₂は変動する。また、逆に負
荷出力端子６の出力電圧Ｖ₂を制御するようにすれば、
負荷出力端子５の電圧Ｖ₁が変動することになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の複数の負荷出力
を有したスイッチング電源回路は、上述のように構成さ
れているので、出力電圧検出回路が接続されている負荷
出力電圧は一定に保たれるが、それ以外の負荷出力は、
負荷変動等により電圧が変動するという課題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、複数の負荷出力電圧のうち所望の負荷出力端
子の出力電圧を一定に保つことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の電
源回路は、入力された電圧が印加される１次側巻線と複
数の２次側巻線とからなるコンバータトランスと、この
コンバータトランスの１次側巻線に流れる電流をオン／
オフするスイッチング手段と、このスイッチング手段の
オン／オフ動作によってコンバータトランスの複数の２
次側巻線にそれぞれ励起される電圧を整流し、それぞれ
の負荷にその出力電圧を印加する複数の出力電圧発生手
段と、この複数の出力電圧発生手段のうちの少なくとも
１つの出力電圧発生手段の出力電圧を検出して検出信号
を出力する出力電圧検出手段と、検出信号に基づいてス
イッチング手段のオン／オフ動作時間を制御して出力信
号の検出された出力電圧発生手段の出力電圧を制御する
制御手段とを備えたものである。

【００１０】この発明の請求項２の電源回路は、複数の
出力電圧発生手段のそれぞれの出力電圧を検出して検出
信号を出力する複数の出力電圧検出手段と、この複数の
出力電圧検出手段のうちのいずれか１つの検出信号を選
択して制御手段に入力する検出信号切換え手段を備えた
ものである。

【００１１】この発明の請求項３の電源回路は、複数の
出力電圧発生手段からの出力電圧がそれぞれ入力される
複数の入力端を有し、この複数の入力端のうちのいずれ
か１つの出力電圧を選択して出力端より出力電圧検出手
段へ出力する出力電圧切換え手段を備えたものである。

【００１２】この発明の請求項４の電源回路は、出力電
圧切換え手段に入力される電圧が互いにほぼ同等の電圧
値となるように、出力電圧発生手段の出力電圧を分圧す
る手段を備えたものである。

【００１３】この発明の請求項５の電源回路は、出力電
圧切換え手段の複数の入力端と出力端の間にそれぞれツ
ェナーダイオードを接続したものである。

【００１４】この発明の請求項６の電源回路は、出力電
圧切換え手段の複数の入力端と出力端の間にそれぞれツ
ェナーダイオードとコンデンサを並列に接続したもので
ある。

【００１５】この発明の請求項７の電源回路は、出力電
圧切換え手段を外部からの切換え信号に基づいて自動的
に切換え動作させるものである。

【００１６】この発明の請求項８の電源回路は、出力電
圧切換え手段を所定タイミングの複数の外部切換え信号
によって切換え動作させるものである。

【００１７】

【作用】この発明の請求項１乃至３においては、複数の
出力電圧発生手段のうちの所望の１つの出力電圧の値を
一定に制御する。

【００１８】この発明の請求項４においては、出力電圧
検出手段へ入力される電圧の値は、出力電圧を分圧する
手段によっていずれもほぼ同等であるので、出力電圧切
換え手段が動作しても制御される出力電圧発生手段の出
力電圧が大幅に変動することはない。

【００１９】この発明の請求項５においては、出力電圧
切換手段の切換え動作の過渡期においてもツェナーダイ
オードを介して出力電圧切換手段のいずれかの入力端と
出力端とが導通するので、切換え動作の過渡期における
出力電圧の大幅な変動を防止する。

【００２０】この発明の請求項６においては、ツェナー
ダイオードにコンデンサが並列に接続されているので、
出力電圧切換手段の切換え動作の過渡期における出力電
圧の急激な変動を抑制する。

【００２１】この発明の請求項７においては、外部から
入力される切換え信号によって自動的に所望の指定した
出力発生手段の出力電圧を一定に制御する。

【００２２】この発明の請求項８においては、所定タイ
ミングの複数の外部切換え信号によって出力電圧切換え
手段が過渡的にオープンの状態にならないように切換え
動作させることにより、出力電圧の変動を防止する。

【００２３】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図において、同一符号は従来のものと同一また
は相当のものを表す。図１はこの発明の一実施例を示す
もので、図において、１は入力電圧Ｖ_iを平滑する平滑
コンデンサ、２はコンバータトランス、２ａはコンバー
タトランス２の１次側巻線、２ｂおよび２ｃはコンバー
タトランス２の２次側巻線、３はスイッチング素子、４
は制御回路、５は電圧Ｖ₁を出力する第１の負荷出力端
子、６は電圧Ｖ₂を出力する第２の負荷出力端子、７お
よび８は整流ダイオード、９および１０は出力電圧平滑
コンデンサ、２０および２１は負荷出力端子５および６
の電圧値をそれぞれ検出する出力電圧検出回路、３０は
出力電圧検出回路からの検出信号を切換えて制御回路４
に入力させる切換え装置である。

【００２４】次に動作について説明する。例えば第１の
負荷出力端子５の出力電圧Ｖ₁を一定化したいときに
は、出力電圧Ｖ₁の変動を検出している出力電圧検出回
路２０から出力されている検出信号を制御回路４に入力
するように切換え装置３０をＡ側に切換え、出力電圧検
出回路２０と制御回路４とを接続する。そして、この接
続によって第１の負荷出力端子５の電圧Ｖ₁が一定にな
るよう、スイッチング素子３のオン／オフのデューティ
ー比が制御回路によって制御される。また、第２の負荷
出力端子６の出力電圧Ｖ₂を一定化したいときには、出
力電圧Ｖ₂の変動を検出している出力電圧検出回路２１
から出力されている検出信号を制御回路４に入力するよ
うに切換え装置３０をＢ側に切換え動作させる。

【００２５】そして、第２の負荷出力端子６の電圧Ｖ₂
が一定になるよう、スイッチング素子３のオン／オフの
デューティー比が制御回路４によって制御される。この
ように、切換え装置３０を動作させ、第１または第２の
出力電圧検出回路２０または２１の検出信号を切換えて
制御回路４に入力させることにより、任意の指定した負
荷出力電圧を一定化する事が出来る。なお、本実施例で
は、負荷出力端子が２個の場合について述べたが、３個
以上の場合も同様であることは言うまでもない。

【００２６】実施例２．実施例１では、出力電圧検出回
路を複数の負荷出力端子のそれぞれに接続するよう構成
したが、図２に示すように複数の負荷出力端子（例えば
５および６）の出力電圧のうちのいずれか１つの出力電
圧を選択して出力する切換え装置３１を設け、この切換
え装置３１からの出力を出力電圧検出回路２２に入力さ
せ、この出力電圧検出回路２２の検出信号に基づいて制
御回路４を動作させる構成にすれば、実施例１のように
出力電圧検出回路を複数個設ける必要はない。

【００２７】実施例３．図３は、この発明の他の実施例
を示すもので、図２に示した実施例２の構成において、
例えば第１の負荷出力端子５の出力電圧Ｖ₁が第２の負
荷出力端子６の出力電圧Ｖ₂より大きい場合に、抵抗１
１および１２を用いて負荷出力端子５の出力電圧Ｖ₁を
負荷出力端子６の出力電圧Ｖ₂とほぼ等しくなるように
分割してから切換え装置３３の端子Ａに入力させてい
る。制御回路４は、ツェナー電圧等で設定される所定の
基準電圧と出力電圧検出回路２３からの検出信号とを比
較して出力電圧が一定となるようにスイッチング素子３
のオン／オフのデューティー比を制御する。

【００２８】従って、先に述べた実施例２の構成におい
て、負荷出力端子５および６の出力電圧Ｖ₁、Ｖ₂の
値、すなわち切換え装置３１の切換え動作により出力電
圧検出回路２２へ入力される電圧が大きく異なっている
と、いずれの電圧に対しても共用化された出力電圧検出
回路２３の出力電圧を制御回路４の基準電圧値との差が
大きくなりすぎ、安定した正常なオン／オフ動作時間の
制御を行えない場合があり、負荷出力端子の出力電圧Ｖ
₁あるいはＶ₂が変動する。しかしながら、本実施例３
によれば、複数の負荷出力端子の各出力電圧は、抵抗分
割等によってほぼ同等の値となるように設定されてから
切換え装置３２の入力端にそれぞれ入力されているの
で、出力電圧検出回路２３に入力される電圧がほぼ同じ
状態に保たれ、安定した状態つまり、制御回路４の基準
電圧を出力電圧検出回路２３の出力電圧の誤差電圧に対
するオン／オフ動作時間制御がリニアな状態に保たれ
る。したがって、例え、所望の負荷出力端子の一方の電
圧が高くても、出力電圧を一定に制御するように切換え
装置３２を例えばＡ側に切換え動作させても、Ｖ₂より
も高い出力電圧Ｖ₁を一定に保ち、かつ従来のような出
力電圧の変動及び不安定さを防止することが出来る。

【００２９】実施例４．図４は、この発明の他の実施例
を示すもので、３３の切換え装置は、図３の切換え装置
３２に外部からの切換え信号を入力する端子１５を設
け、この切換え信号により切換え動作させるような機能
を追加したものである。本実施例によれば、外部から入
力される切換え信号により、自動的に任意の指定した負
荷出力端子の出力電圧をそれぞれ一定に保つことができ
る。

【００３０】実施例５．図５は、この発明の他の実施例
を示すもので、図５に示された切換え装置３４は、実施
例４で説明した図４の切換え装置３３において、複数の
各入力端（例えば、Ａ、Ｂ）と出力端の間にそれぞれツ
ェナーダイオード４０、４１が並列に接続されたもので
ある。実施例４の構成では、外部から入力される切り替
え信号により、自動的に任意の出力電圧を一定に保つこ
とができるが、切換え装置３３を動作させた瞬間、出力
電圧検出回路２３が、切換え装置３３のいずれの入力端
にも接続されない状態が発生する場合がある。

【００３１】この時、出力電圧検出回路２３には、電圧
が印加されないため、出力電圧検出回路２３は、出力電
圧が低下したと判断し、制御回路４は出力電圧を上昇さ
せるように動作するため、出力電圧が上昇してしまう場
合がある。しかし、本実施例によれば、出力電圧検出回
路２４が、切換え装置３４のいずれの入力端にも接続さ
れない状態が発生し、出力電圧が上昇しても、出力電圧
が定常時よりツェナーダイオード４０あるいは４１のツ
ェナー電圧以上に上昇すると、ツェナーダイオードが導
通し、出力電圧検出回路２４は切換え装置３４のいずれ
かの入力端と接続されるため、それ以上の出力電圧の上
昇を抑えることが出来る。

【００３２】実施例６．図６は、この発明の他の実施例
を示すもので、図６に示された切換え装置３５は、実施
例５で説明した切換え装置３４においてツェナーダイオ
ード４０および４１にコンデンサ４２および４３がそれ
ぞれ並列に接続されたものである。実施例４の構成で
は、切換え装置３４を動作させた時、出力電圧が定常時
よりツェナーダイオード４０、４１のツェナー電圧以上
上昇することを防ぐことが出来るが、切換え装置３４を
動作させた瞬間に出力電圧が定常時より、ツェナーダイ
オードのツェナー電圧分だけ上昇する。本実施例によれ
ば、切換え装置３５を動作させた瞬間に出力電圧検出回
路２５が切換え装置３５の入力端のいずれとも接続され
ない状態が発生しても、コンデンサ４２、４３を介して
出力電圧検出回路２５には電圧が印加されるため急激な
出力電圧の上昇を抑えることが出来る。また、コンデン
サは切換え時に発生しやすいスパーク等を発生させる急
峻な変化の電圧に対してツェナーダイオードを保護する
役目も果たす。

【００３３】実施例７．図７は、この発明の他の実施例
を示すものである。図７に示された切換え装置３６は、
実施例４で説明した切換え装置３３において、複数の入
力端と出力端との間のそれぞれの切換え動作を任意のタ
イミングで別々に行うことを可能とするために、外部か
ら複数の切換え信号が入力できるように複数の切換え信
号入力端子（例えば、１５、１６）を設けたものであ
る。

【００３４】本実施例によれば、いまその出力電圧が制
御されている負荷出力端子から他の所望の負荷出力端子
の出力電圧を一定に制御するために切換え装置３６の入
力端と出力端の接続を切換える時、それぞれの接続状態
を設定する切換え信号のタイミングを互いにいずれもが
接続されない状態が発生しないようにする。すなわち、
切換え装置３６の切換え動作の過渡期において、出力電
圧検出回路２６への入力電圧がなくならないようにする
ことができる。従って、切換え装置３６を動作させて制
御対象を切換えるときの出力電圧の過渡的な変動を押さ
えることが出来る。

【００３５】

【発明の効果】この本発明の請求項１乃至３によれば、
複数の出力電圧発生手段のうちの所望の１つの出力電圧
を一定に制御できるという効果がある。

【００３６】この本発明の請求項４によれば、出力電圧
検出手段へ入力される電圧の値はいずれもほぼ同等であ
るので、出力電圧切換え手段が動作しても制御される出
力電圧発生手段の出力電圧が大幅に変動しないという効
果がある。

【００３７】この本発明の請求項５によれば、出力電圧
切換え手段の切換え動作の過渡期においてもツェナーダ
イオードを介して出力電圧切換え手段のいずれかの入力
端と出力端とが導通するので、切換え動作の過渡期にお
ける出力電圧の大幅な変動を防止できるという効果があ
る。

【００３８】この本発明の請求項６によれば、ツェナー
ダイオードに並列にコンデンサが接続されているので、
出力電圧切換え手段の切換え動作の過渡期出力電圧の急
激な変動を防止できるという効果がある。

【００３９】この本発明の請求項７によれば、出力電圧
切換え手段に切換え信号の入力端子を設けたので、外部
からの切換え信号によって自動的に所望の指定した出力
発生手段の出力電圧を一定に制御できるという効果があ
る。

【００４０】この本発明の請求項８によれば、所定タイ
ミングの複数の外部切換え信号によって、出力電圧切換
え手段の複数の入力端と出力端との間でオープンの状態
が発生しないように切換え動作するので、出力電圧検出
手段の入力電圧がなくなることはなく、出力電圧の変動
を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による電源回路を示す回
路図である。

【図２】この発明の実施例２による電源回路を示す回
路図である。

【図３】この発明の実施例３による電源回路を示す回
路図である。

【図４】この発明の実施例４による電源回路を示す回
路図である。

【図５】この発明の実施例５による電源回路を示す回
路図である。

【図６】この発明の実施例６による電源回路を示す回
路図である。

【図７】この発明の実施例７による電源回路を示す回
路図である。

【図８】従来の電源回路を示す回路図である。

【符号の説明】

１入力電圧平滑コンデンサ２コンバータトラ
ンス３スイッチング素子４制御回路５第１の負荷出力端子６第２の負荷出力
端子７、８整流ダイオード９、１０出力電圧
平滑コンデンサ２０〜２６出力電圧検出回路３０〜３６切換え
装置１１、１２抵抗４０、４１ツェナ
ーダイオード４２、４３コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された電圧が印加される１次側巻線
と複数の２次側巻線とからなるコンバータトランスと、上記コンバータトランスの１次側巻線に流れる電流をオ
ン／オフするスイッチング手段と、上記スイッチング手段のオン／オフ動作によって上記コ
ンバータトランスの複数の２次側巻線にそれぞれ励起さ
れる電圧を整流し、それぞれの負荷にその出力電圧を印
加する複数の出力電圧発生手段と、上記複数の出力電圧発生手段のうちの少なくとも１つの
出力電圧発生手段の出力電圧を検出して検出信号を出力
する出力電圧検出手段と、上記検出信号に基づいて、上記スイッチング手段のオン
／オフ動作時間を制御して出力信号の検出された出力電
圧発生手段の出力電圧を制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする電源回路。
【請求項２】複数の出力電圧発生手段のそれぞれの出
力電圧を検出して検出信号を出力する複数の出力電圧検
出手段と、上記複数の出力電圧検出手段から出力される複数の検出
信号のうちのいずれか１つの検出信号を選択して制御手
段に入力する検出信号切換え手段とを備えたことを特徴
とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】複数の出力電圧発生手段からの出力電圧
がそれぞれ入力される複数の入力端を有し、上記複数の
入力端のうちのいずれか１つの出力電圧を選択して出力
端より出力電圧検出手段へ出力する出力電圧切換え手段
を備えたことを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項４】出力電圧切換え手段に入力される電圧が
互いにほぼ同等の電圧値となるように、出力電圧発生手
段の出力電圧を分圧する手段を備えたことを特徴とする
請求項３記載の電源回路。
【請求項５】出力電圧切換え手段は、複数の入力端と
出力端との間にそれぞれツェナーダイオードを接続した
ことを特徴とする請求項４記載の電源回路。
【請求項６】出力電圧切換え手段は、各ツェナーダイ
オードにコンデンサを並列に接続したことを特徴とする
請求項５記載の電源回路。
【請求項７】出力電圧切換え手段は、外部からの切換
え信号に基づいて自動的に切換えて出力することを特徴
とする請求項３〜６のいずれかに記載の電源回路。
【請求項８】出力電圧切換え手段は、複数の出力電圧
発生手段からの出力電圧を所定タイミングの複数の外部
切換え信号によって切換え動作することを特徴とする請
求項３〜６のいずれかに記載の電源回路。