JPH1052041A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPH1052041A
JPH1052041A JP20563696A JP20563696A JPH1052041A JP H1052041 A JPH1052041 A JP H1052041A JP 20563696 A JP20563696 A JP 20563696A JP 20563696 A JP20563696 A JP 20563696A JP H1052041 A JPH1052041 A JP H1052041A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御電圧の負荷電流が変動することに対し
て、制御電圧は、定電圧にコントロールし、他の非制御
電圧へあたえるクロスレギュレーションの影響を小さく
し、尚且つ変圧器1次側スイッチング回路、スイッチン
グ制御回路の変動範囲を小さくする。 【解決手段】 制御電圧負荷回路に最大電流が流れた場
合に電流検出回路20が出力する検出信号レベルにあら
かじめ基準電圧23を設定しておき、電流検出回路20
にて検出された電流値に応じて出力される電流検出信号
レベルと、基準電圧23を比較器22にて比較し、比較
結果に応じて、制御電圧電流分流回路21に流す電流と
電流検出回路20に流れる電流との和が制御電圧負荷回
路最大電流と等しくなるように制御電圧電流分流回路2
1を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用や民生用の
各種電子機器に直流安定化電圧を供給するスイッチング
電源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電源回路に関して、図3を用いて
説明する。11は直流電源、12は変圧器、13はスイ
ッチング回路、14は制御電圧出力を検出し負帰還制御
を行いながら13のスイッチング回路を制御するスイッ
チング制御回路、15は制御電圧負荷回路、16は非制
御電圧負荷回路、17は制御電圧出力、18は非制御電
圧出力である。1つの変圧器12から複数の出力を取り
出すマルチ出力の直流安定化電源回路においては、ある
出力を、定電圧に保つように負帰還制御をかけて、変圧
器12の1次側巻線に送りこむエネルギー量をコントロ
ールし、他の出力は、非安定となってしまていた。一般
には、制御電圧に、2次側出力電圧のうちで、負荷電流
がもっとも大きく、電流変動のもっとも小さい出力に設
定すると、非制御電圧の変動であるクロスレギュレーシ
ョンを、最も小さくすることができ、変圧器12の1次
側を駆動する回路のコントロール範囲も小さく設定する
ことができる。しかし、実際には、上記理想通りに制御
電圧を設定することは、困難であり、負荷回路によって
大きく異なり、その電子機器の負荷回路動作が、安定
で、性能が最もよく動作させることができるように設計
されるのが一般的である。また、クロスレギュレーショ
ンの改善提案として、実開昭61−43789号公報や
特開昭61−66563号公報などが提案されている。
【0003】制御電圧の負荷電流が変動する場合、制御
電圧を安定に保つように、制御電圧を検出しながら負帰
還制御を行い、変圧器の1次側に送りこむエネルギー量
をコントロールする。そのため、他の非制御電圧は、そ
の制御電圧の負荷電流の変動および1次側に送りこまれ
たエネルギーの影響を受けて変動する。この変動がクロ
スレギュレーションであり、制御電圧巻線や、変圧器1
2の1次側巻線との結合関係、また制御電圧に対する負
帰還のスピードや制御ダイナミックレンジの大きさによ
って影響を受ける。また制御電圧の負荷電流の変動は、
非制御電圧出力にクロスレギュレーシィンにみられるD
Cレベルの変動だけでなく、変圧器12の1次側スイッ
チング回路13から発生するスイッチングノイズの重
畳、負帰還制御がかかっているためのノイズスペクトラ
ム変動などの影響を与える。そのためそのノイズ対策は
さらに困難となってしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】制御電圧の負荷電流変
動は、非制御電圧出力のクロスレギュレーションを悪く
し、さらに、変圧器の1次側に送りこむエネルギー量の
変動そのものであり、その変動範囲が大きい場合、それ
を駆動する回路の可変範囲に対しても十分に考慮しなが
ら設計する必要があり、変圧器1次側にてコントロール
するエネルギー量は、2次側出力エネルギーの総和を変
圧器の変換効率にて除算した値分のエネルギーをコント
ロールしなければならない。そのため、変圧器、スイッ
チング回路およびその制御回路のダイナッミックレンジ
は、変換効率分の1だけ大きく必要となってしまう。ま
た、負帰還制御のスピードや制御ダイナミックレンジの
大きさによっては、非制御電圧へ与える変動のスピード
や大きさも変化し、負荷回路に対して影響を与えること
となってしまう。
【0005】従来は、上記のような、非制御電圧の電圧
変動や負荷回路の設計裕度を考慮しながら、各出力の電
圧を設定し、変圧器1次側スイッチング回路およびその
制御回路および後段の回路を設計しなければならなかっ
た。
【0006】そこで、本発明の目的は、制御電圧の負荷
電流が変動することに対して、制御電圧は、定電圧にコ
ントロールし、他の非制御電圧へあたえる影響を小さく
し、尚且つ変圧器1次側スイッチング回路、スイッチン
グ制御回路の設計設定範囲を小さくするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の電源回路は、制
御電圧に関して、負荷回路への電流が変動したとして
も、制御電圧の出力する電流は、常に負荷回路最大電流
となるように制御電圧電流分流回路を制御する。
【0008】
【発明実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明は、
直流電源と、前記直流電源に直列に接続された変圧器1
次側巻線と、前記1次側巻線とグランド間に接続された
スイッチング回路と、変圧器2次側の1つの巻線出力が
定電圧となるようにスイッチング素子を制御するスイッ
チング制御回路と、変圧器2次側から電圧非制御の巻線
出力とを有するスイッチング電源回路において、定電圧
制御された電圧(以後、制御電圧と記す)の出力電流
を、常に負荷回路最大電流にコントロールする電流制御
手段を有することを特徴とするスイッチング電源回路と
したものであり、スイッチング電源回路において、非制
御電圧のクロスレギュレーションを改善し、更に、変圧
器1次側スイッチング回路およびその制御回路の制御範
囲を、制御電圧負荷回路の変動に影響を受けないように
し、変圧器、スイッチング回路およびスイッチング回路
制御回路の設計を容易にするという作用を有する。
【0009】請求項2に記載の発明は、電流検出回路、
基準電圧、比較器、制御電圧電流分流回路を備え、制御
電圧出力と負荷回路との間に直列に電流検出回路を接続
し、電流検出回路前段の制御電圧とグランド間に制御電
圧電流分流回路を接続し、電流検出回路は、検出した電
流に応じたレベルの電流検出信号を出力し、電流検出信
号レベルと基準電圧を比較し、比較結果より、制御電圧
電流分流回路に流す電流と検出電流との和が負荷回路最
大電流と等しくなるように制御電圧電流分流回路を制御
する請求項1に記載のスイッチング電源回路としたもの
であり、スイッチング電源回路において、非制御電圧の
クロスレギュレーションを改善し、更に、変圧器1次側
スイッチング回路およびその制御回路の制御範囲を、制
御電圧負荷回路の変動に影響を受けないようにし、変圧
器、スイッチング回路およびスイッチング回路制御回路
の設計を容易にするという作用を有する。
【0010】請求項3に記載の発明は、電流検出回路、
基準電圧、比較器、制御電圧電流分流回路を備え、制御
電圧出力と負荷回路の間に直列に電流検出回路を接続
し、電流検出回路後段の制御電圧とグランド間に制御電
圧電流分流回路を接続し、電流検出回路は、検出した電
流に応じたレベルの電流検出信号を出力し、電流検出信
号レベルと基準電圧を比較器にて、比較し、比較結果よ
り、検出電流が負荷回路最大電流と等しくなるように、
制御電圧電流分流回路に流す電流を制御する請求項1に
記載のスイッチング電源回路としたものであり、スイッ
チング電源回路において、非制御電圧のクロスレギュレ
ーションを改善し、更に、変圧器1次側スイッチング回
路およびその制御回路の制御範囲を、制御電圧負荷回路
の変動に影響を受けないようにし、変圧器、スイッチン
グ回路およびスイッチング回路制御回路の設計を容易に
するという作用を有する。
【0011】(実施の形態1)本発明の実施の形態1に
おける電源回路について、図面を参照しながら説明す
る。図1は本発明の実施の形態1における電源回路のブ
ロック図構成を示す。図1において、符号20は電流検
出回路、21は制御電圧電流分流回路、22は比較器、
23は基準電圧である。
【0012】制御電圧電流分流回路21がない状態で制
御電圧負荷回路に最大電流が流れた場合に電流検出回路
20が出力する検出信号レベルにあらかじめ基準電圧2
3を設定しておく。電流検出回路20にて検出された電
流値に応じて出力される電流検出信号レベルと、基準電
圧23を比較器22にて比較し、比較結果に応じて、制
御電圧電流分流回路21に流す電流と電流検出回路20
に流れる電流との和が制御電圧負荷回路最大電流と等し
くなるように制御電圧電流分流回路21を制御する。こ
れにより、非制御電圧のクロスレギュレーションを改善
し、更に、変圧器1次側スイッチング回路およびその制
御回路の制御範囲を、制御電圧負荷回路の変動に影響を
受けないようにし、変圧器、スイッチング回路およびス
イッチング回路制御回路の設計を容易にする。
【0013】(実施の形態2)本発明の実施の形態2に
おける電源回路について、図面を参照しながら説明す
る。図2は本発明の実施の形態2における電源回路のブ
ロック構成図を示す。図2において、制御電圧電流分流
回路21がない状態で制御電圧負荷回路に最大電流が流
れた場合に電流検出回路20が出力する検出信号レベル
にあらかじめ基準電圧23を設定しておく。電流検出回
路20にて検出された電流値に応じて出力される電流検
出信号レベルと、基準電圧23を比較器22にて比較
し、比較結果に応じて、電流検出回路20に流れる電流
が、常に制御電圧負荷回路最大電流と等しくなるように
制御電圧電流分流回路21を制御する。これにより、非
制御電圧のクロスレギュレーションを改善し、更に、変
圧器1次側スイッチング回路およびその制御回路の制御
範囲を、制御電圧負荷回路の変動に影響を受けないよう
にし、変圧器、スイッチング回路およびスイッチング回
路制御回路の設計を容易にする。ただし、本実施形態2
においては、制御電圧電流分流回路21に分流する電流
も電流検出回路20にて検出しながら負帰還制御しなけ
ればならない。
【0014】
【発明の効果】以上のように本実施形態によれば、産業
用や民生用の各種電子機器に直流安定化電圧を供給する
スイッチング電源回路において、非制御電圧のクロスレ
ギュレーションは改善され、更に、変圧器1次側スイッ
チング回路およびその制御回路の制御範囲は、制御電圧
負荷回路の変動に影響されることはなくなるため、変圧
器、スイッチング回路およびスイッチング回路制御回路
の設計は容易となる。また、制御電圧電流分流回路が制
御する電流量は、制御電圧電流変動分の電流とすること
ができ、変圧器等での変換損失が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるスイッチング電
源回路のブロック構成図
【図2】本発明の実施の形態2におけるスイッチング電
源回路のブロック構成図
【図3】従来のスイッチング電源回路のブロック構成図
【符号の説明】 11 直流電源 12 変圧器 13 スイッチング回路 14 スイッチング制御回路 15 制御電圧負荷回路 16 非制御電圧負荷回路 17 制御電圧出力 18 非制御電圧出力 20 電流検出回路 21 制御電圧電流分流回路 22 比較器 23 基準電圧

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、前記直流電源に直列に接続
    された変圧器1次側巻線と、前記1次側巻線とグランド
    間に接続されたスイッチング回路と、変圧器2次側の1
    つの巻線出力が定電圧となるようにスイッチング素子を
    制御するスイッチング制御回路と、変圧器2次側から電
    圧非制御の巻線出力とを有するスイッチング電源回路に
    おいて、定電圧制御された電圧(以後、制御電圧と記
    す)の出力電流を、常に負荷回路最大電流にコントロー
    ルする電流制御手段を有することを特徴とするスイッチ
    ング電源回路。
  2. 【請求項2】 電流検出回路、基準電圧、比較器、制御
    電圧電流分流回路を備え、制御電圧出力と負荷回路との
    間に直列に電流検出回路を接続し、電流検出回路前段の
    制御電圧とグランド間に制御電圧電流分流回路を接続
    し、電流検出回路は、検出した電流に応じたレベルの電
    流検出信号を出力し、電流検出信号レベルと基準電圧を
    比較し、比較結果より、制御電圧電流分流回路に流す電
    流と検出電流との和が負荷回路最大電流と等しくなるよ
    うに制御電圧電流分流回路を制御するスイッチング電源
    回路。
  3. 【請求項3】 電流検出回路、基準電圧、比較器、制御
    電圧電流分流回路を備え、制御電圧出力と負荷回路の間
    に直列に電流検出回路を接続し、電流検出回路後段の制
    御電圧とグランド間に制御電圧電流分流回路を接続し、
    電流検出回路は、検出した電流に応じたレベルの電流検
    出信号を出力し、電流検出信号レベルと基準電圧を比較
    器にて、比較し、比較結果より、検出電流が負荷回路最
    大電流と等しくなるように、制御電圧電流分流回路に流
    す電流を制御するスイッチング電源回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6376142B2 (en) * 2000-03-28 2002-04-23 Kyocera Mita Corporation Electrophotosensitive material containing specific maleimide derivative
WO2005043736A1 (en) * 2003-11-04 2005-05-12 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Forward converter
US8988899B2 (en) 2010-02-03 2015-03-24 Honda Motor Co., Ltd. Switching regulator device

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