JPH1198829A - スイッチング電源 - Google Patents
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- JPH1198829A JPH1198829A JP9253995A JP25399597A JPH1198829A JP H1198829 A JPH1198829 A JP H1198829A JP 9253995 A JP9253995 A JP 9253995A JP 25399597 A JP25399597 A JP 25399597A JP H1198829 A JPH1198829 A JP H1198829A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数が少ない小型のバックアップ型スイ
ッチング電源を提供する。 【解決手段】 変換トランス３２の第１の巻線３２１は
入力回路３１から直流電圧Ｖｉｎの供給を受け、スイッ
チ素子３３は、第１の巻線３２１を通して供給される直
流電圧Ｖｉｎをスイッチングする。出力回路４は、第２
の巻線３２２に接続され、スイッチ出力を直流出力電圧
Ｖｏに変換して出力する。バックアップ回路５の切替回
路５１は、バックアップ回路５が充電回路ＣＨとなり、
または放電回路ＤＨとなるような切替を行なう。充電回
路ＣＨに切り替えられたときは、第３の巻線３２３から
供給される電力によって蓄電素子５２を充電する。放電
回路ＤＨに切り替えられたときは、蓄電素子５２から供
給されるエネルギをスイッチングして第３の巻線３２３
に供給する。
ッチング電源を提供する。 【解決手段】 変換トランス３２の第１の巻線３２１は
入力回路３１から直流電圧Ｖｉｎの供給を受け、スイッ
チ素子３３は、第１の巻線３２１を通して供給される直
流電圧Ｖｉｎをスイッチングする。出力回路４は、第２
の巻線３２２に接続され、スイッチ出力を直流出力電圧
Ｖｏに変換して出力する。バックアップ回路５の切替回
路５１は、バックアップ回路５が充電回路ＣＨとなり、
または放電回路ＤＨとなるような切替を行なう。充電回
路ＣＨに切り替えられたときは、第３の巻線３２３から
供給される電力によって蓄電素子５２を充電する。放電
回路ＤＨに切り替えられたときは、蓄電素子５２から供
給されるエネルギをスイッチングして第３の巻線３２３
に供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
に関し、更に詳しくは、バッテリー等の蓄電素子によっ
てバックアップする機能を有するスイッチング電源に係
る。
に関し、更に詳しくは、バッテリー等の蓄電素子によっ
てバックアップする機能を有するスイッチング電源に係
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のスイッチング電源としては、従
来より種々のタイプのものが知られている。例えば、特
開平９ー５６０８５号公報は、電力変換回路に備えられ
た変換トランスの二次側にバッテリーでなるバックアッ
プ素子を有する充放電回路を接続しておき、変換トラン
スの二次巻線に生じる誘起電圧を利用してバックアップ
素子を充電し、交流電源電圧の供給が停止したときは、
バックアップ素子に蓄積されたエネルギを、変換トラン
スを介することなく、充電回路に備えられたコンバータ
回路によって変換し、変換された電力を負荷に供給する
電源装置を開示している。
来より種々のタイプのものが知られている。例えば、特
開平９ー５６０８５号公報は、電力変換回路に備えられ
た変換トランスの二次側にバッテリーでなるバックアッ
プ素子を有する充放電回路を接続しておき、変換トラン
スの二次巻線に生じる誘起電圧を利用してバックアップ
素子を充電し、交流電源電圧の供給が停止したときは、
バックアップ素子に蓄積されたエネルギを、変換トラン
スを介することなく、充電回路に備えられたコンバータ
回路によって変換し、変換された電力を負荷に供給する
電源装置を開示している。
【０００３】特開平８ー２７５５２１号公報は、電力変
換回路を構成する変換トランスの二次巻線に定電流回路
を接続し、定電流回路によりバッテリを充電し、停電時
にはバッテリの充電電圧を、インバータに供給し、イン
バータから負荷に電力を供給する電源装置を開示してい
る。
換回路を構成する変換トランスの二次巻線に定電流回路
を接続し、定電流回路によりバッテリを充電し、停電時
にはバッテリの充電電圧を、インバータに供給し、イン
バータから負荷に電力を供給する電源装置を開示してい
る。
【０００４】特開昭６４ー８８３６号公報は、交流電源
を整流する整流回路の出力側に、蓄電池を接続し、停電
時に蓄電池を電力供給源として用いる無停電電源装置を
開示している。
を整流する整流回路の出力側に、蓄電池を接続し、停電
時に蓄電池を電力供給源として用いる無停電電源装置を
開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術文献
に見られるように、従来のこの種のスイッチング電源
は、交流電源電圧を入力として動作するメインの電力変
換回路とは別に、バックアップバッテリの電力を変換す
るコンバータを備える必要があった。このため、部品点
数が増大し、小型化を図ることが困難であった。
に見られるように、従来のこの種のスイッチング電源
は、交流電源電圧を入力として動作するメインの電力変
換回路とは別に、バックアップバッテリの電力を変換す
るコンバータを備える必要があった。このため、部品点
数が増大し、小型化を図ることが困難であった。
【０００６】また、従来の回路構成において、多出力を
必要とする場合、各出力回路毎にバックアップ回路を接
続するか、または、１つの出力回路に対してのみバック
アップ回路を接続し、他の出力回路はバックアップされ
た出力回路から得られた電力をＤＣ／ＤＣコンバータで
電力変換を行なっていた。このため、出力回路数が増え
るにつれて、回路構成が一層複雑になり、部品点数が増
大し、小型化が困難になっていた。
必要とする場合、各出力回路毎にバックアップ回路を接
続するか、または、１つの出力回路に対してのみバック
アップ回路を接続し、他の出力回路はバックアップされ
た出力回路から得られた電力をＤＣ／ＤＣコンバータで
電力変換を行なっていた。このため、出力回路数が増え
るにつれて、回路構成が一層複雑になり、部品点数が増
大し、小型化が困難になっていた。
【０００７】特開昭６４ー８８３６号公報に開示された
無停電電源装置は、交流電源を整流する整流回路の出力
側に、蓄電池を接続する回路構成を取るので、交流電源
の整流電圧に適合した起電力、及び、耐圧等を持つ蓄電
池を用いなければならない。
無停電電源装置は、交流電源を整流する整流回路の出力
側に、蓄電池を接続する回路構成を取るので、交流電源
の整流電圧に適合した起電力、及び、耐圧等を持つ蓄電
池を用いなければならない。
【０００８】本発明の課題は、部品点数が少なくて、小
型化の容易なバックアップ型スイッチング電源を提供す
ることである。
型化の容易なバックアップ型スイッチング電源を提供す
ることである。
【０００９】本発明のもう一つの課題は、多出力とした
場合にも、部品点数の増加を抑え、小型化し得るバック
アップ型スイッチング電源を提供することである。
場合にも、部品点数の増加を抑え、小型化し得るバック
アップ型スイッチング電源を提供することである。
【００１０】本発明のもう一つの課題は、蓄電素子を、
交流電源の整流電圧による制限を受けることなく、任意
に選定し得るバックアップ型スイッチング電源を提供す
ることである。
交流電源の整流電圧による制限を受けることなく、任意
に選定し得るバックアップ型スイッチング電源を提供す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係るスイッチング電源は、交流入力端子
と、電力変換回路と、出力回路と、バックアップ回路と
を含む。
め、本発明に係るスイッチング電源は、交流入力端子
と、電力変換回路と、出力回路と、バックアップ回路と
を含む。
【００１２】前記電力変換回路は、入力回路と、変換ト
ランスと、スイッチ素子と含んでいる。前記入力回路
は、前記交流入力端子に供給される交流電源電圧を直流
に変換して出力する。前記変換トランスは、第１の巻
線、第２の巻線及び第３の巻線を含み、前記第１の巻線
は前記入力入力回路から直流電圧の供給を受ける。前記
スイッチ素子は、前記第１の巻線を通して供給される前
記直流電圧をスイッチングする。前記出力回路は、前記
第２の巻線に接続され、前記第２の巻線に現れるスイッ
チ出力を直流に変換して出力する。
ランスと、スイッチ素子と含んでいる。前記入力回路
は、前記交流入力端子に供給される交流電源電圧を直流
に変換して出力する。前記変換トランスは、第１の巻
線、第２の巻線及び第３の巻線を含み、前記第１の巻線
は前記入力入力回路から直流電圧の供給を受ける。前記
スイッチ素子は、前記第１の巻線を通して供給される前
記直流電圧をスイッチングする。前記出力回路は、前記
第２の巻線に接続され、前記第２の巻線に現れるスイッ
チ出力を直流に変換して出力する。
【００１３】前記バックアップ回路は、切替回路と、前
記第３の巻線と、蓄電素子とを含んでいる。前記切替回
路は、前記バックアップ回路が充電回路となり、または
放電回路となるような切替を行なう。
記第３の巻線と、蓄電素子とを含んでいる。前記切替回
路は、前記バックアップ回路が充電回路となり、または
放電回路となるような切替を行なう。
【００１４】前記バックアップ回路は、前記充電回路に
切り替えられたときは、前記第３の巻線から供給される
電力によって前記蓄電素子を充電し、前記放電回路に切
り替えられたときは前記蓄電素子から供給されるエネル
ギをスイッチングして前記第３の巻線に供給する。
切り替えられたときは、前記第３の巻線から供給される
電力によって前記蓄電素子を充電し、前記放電回路に切
り替えられたときは前記蓄電素子から供給されるエネル
ギをスイッチングして前記第３の巻線に供給する。
【００１５】定常動作において、入力回路により、交流
入力端子に供給される交流電源電圧を直流に変換する。
交流電源は、一般には、商用交流電源である。入力回路
から変換トランスの第１の巻線を通して供給される直流
電圧は、スイッチ素子でスイッチングされる。変換トラ
ンスの第２の巻線には出力回路が接続されている。出力
回路は、第１の巻線（一次巻線）と第２の巻線（二次巻
線）との電磁誘導結合によって第２の巻線に現れたスイ
ッチ出力を直流に変換して出力する。この直流出力電圧
が負荷に供給される。
入力端子に供給される交流電源電圧を直流に変換する。
交流電源は、一般には、商用交流電源である。入力回路
から変換トランスの第１の巻線を通して供給される直流
電圧は、スイッチ素子でスイッチングされる。変換トラ
ンスの第２の巻線には出力回路が接続されている。出力
回路は、第１の巻線（一次巻線）と第２の巻線（二次巻
線）との電磁誘導結合によって第２の巻線に現れたスイ
ッチ出力を直流に変換して出力する。この直流出力電圧
が負荷に供給される。
【００１６】バックアップ回路は、切替回路により、充
電回路となり、または放電回路となるように切り替えら
れる。充電回路に切り替えられたときは、変換トランス
の第３の巻線から供給される電力によって蓄電素子が充
電される。
電回路となり、または放電回路となるように切り替えら
れる。充電回路に切り替えられたときは、変換トランス
の第３の巻線から供給される電力によって蓄電素子が充
電される。
【００１７】次に、切替回路により、バックアップ回路
が放電回路に切り替えられたときは、蓄電素子から供給
されるエネルギをスイッチングして第３の巻線に供給す
る。第３の巻線は、変換トランスの巻線であり、変換ト
ランスの第２の巻線と誘導結合されているから、蓄電素
子から供給されるエネルギをスイッチングして得られた
電流によって、第３の巻線が励磁された場合、その電力
は第３の巻線から第２の巻線に伝送される。変換トラン
スの第２の巻線には出力回路が接続されており、第２の
巻線に現れるバックアップ回路のスイッチング出力が出
力回路によって直流に変換され、負荷に供給される。
が放電回路に切り替えられたときは、蓄電素子から供給
されるエネルギをスイッチングして第３の巻線に供給す
る。第３の巻線は、変換トランスの巻線であり、変換ト
ランスの第２の巻線と誘導結合されているから、蓄電素
子から供給されるエネルギをスイッチングして得られた
電流によって、第３の巻線が励磁された場合、その電力
は第３の巻線から第２の巻線に伝送される。変換トラン
スの第２の巻線には出力回路が接続されており、第２の
巻線に現れるバックアップ回路のスイッチング出力が出
力回路によって直流に変換され、負荷に供給される。
【００１８】充電モードと、放電モードの切替は、蓄電
素子の端子電圧を一次側に換算した電圧値と、入力回路
から出力される直流電圧値とを対比して行なう。例え
ば、切替回路がスイッチ素子を含んでおり、このスイッ
チ素子を、電力変換回路に含まれるメインのスイッチ素
子と同期して動作させるような回路構成を想定した場
合、蓄電素子の端子電圧を一次側に換算した電圧値が、
入力回路から出力される直流電圧値よりも高いときは、
切替回路は放電モードに切り替えられ、蓄電素子が電力
供給源となる。定常動作時のように、蓄電素子の端子電
圧を一次側に換算した電圧値が、入力回路から出力され
る直流電圧値よりも低いときは、充電モードに切り替え
られ、交流電源が電力供給源となる。
素子の端子電圧を一次側に換算した電圧値と、入力回路
から出力される直流電圧値とを対比して行なう。例え
ば、切替回路がスイッチ素子を含んでおり、このスイッ
チ素子を、電力変換回路に含まれるメインのスイッチ素
子と同期して動作させるような回路構成を想定した場
合、蓄電素子の端子電圧を一次側に換算した電圧値が、
入力回路から出力される直流電圧値よりも高いときは、
切替回路は放電モードに切り替えられ、蓄電素子が電力
供給源となる。定常動作時のように、蓄電素子の端子電
圧を一次側に換算した電圧値が、入力回路から出力され
る直流電圧値よりも低いときは、充電モードに切り替え
られ、交流電源が電力供給源となる。
【００１９】上記説明から明らかなように、本発明にお
いて、バックアップ回路は、その大部分を、本来のスイ
ッチング電源に備えられる各構成部分を共用しているか
ら、部品点数を減少させ、小型化を達成することができ
る。バックアップ動作は、切替回路による充放電回路の
選択及びスイッチ素子の動作選択によって容易に選択す
ることができる。
いて、バックアップ回路は、その大部分を、本来のスイ
ッチング電源に備えられる各構成部分を共用しているか
ら、部品点数を減少させ、小型化を達成することができ
る。バックアップ動作は、切替回路による充放電回路の
選択及びスイッチ素子の動作選択によって容易に選択す
ることができる。
【００２０】しかも、変換トランスに備えられた第３の
巻線に、充電回路または放電回路を構成する蓄電素子を
接続するので、特開昭６４ー８８３６号公報に開示され
た電源装置と異なって、蓄電素子は、交流電源の整流電
圧による制限を受けることなく、任意に選定し得る。
巻線に、充電回路または放電回路を構成する蓄電素子を
接続するので、特開昭６４ー８８３６号公報に開示され
た電源装置と異なって、蓄電素子は、交流電源の整流電
圧による制限を受けることなく、任意に選定し得る。
【００２１】更に、第２の巻線は複数備えられ、第２の
巻線のそれぞれに、出力回路が個別的に備えられている
多出力タイプのスイッチング電源において、一個のバッ
クアップ回路を備えるだけでよい。このため、多出力と
した場合にも、部品点数を増大させる必要のない小型の
スイッチング電源が得られる。
巻線のそれぞれに、出力回路が個別的に備えられている
多出力タイプのスイッチング電源において、一個のバッ
クアップ回路を備えるだけでよい。このため、多出力と
した場合にも、部品点数を増大させる必要のない小型の
スイッチング電源が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るスイッチング
電源の電気回路図である。図示するように、本発明に係
るスイッチング電源は、交流入力端子１、２と、電力変
換回路３と、出力回路４と、バックアップ回路５とを含
む。６は制御回路である。
電源の電気回路図である。図示するように、本発明に係
るスイッチング電源は、交流入力端子１、２と、電力変
換回路３と、出力回路４と、バックアップ回路５とを含
む。６は制御回路である。
【００２３】電力変換回路３は、入力回路３１と、変換
トランス３２と、スイッチ素子３３と含んでいる。入力
回路３１は、交流入力端子１、２に供給される交流電源
電圧Ｅｉｎを直流電圧Ｖｉｎに変換して出力する。図示
された入力回路３１はダイオードブリッジ等でなる整流
回路３１１と平滑コンデンサ３１２とを備えている。
トランス３２と、スイッチ素子３３と含んでいる。入力
回路３１は、交流入力端子１、２に供給される交流電源
電圧Ｅｉｎを直流電圧Ｖｉｎに変換して出力する。図示
された入力回路３１はダイオードブリッジ等でなる整流
回路３１１と平滑コンデンサ３１２とを備えている。
【００２４】変換トランス３２は、第１の巻線３２１、
第２の巻線３２２及び第３の巻線３２３を含み、第１の
巻線３２１は一次巻線を構成し、入力回路３１から直流
電圧Ｖｉｎの供給を受ける。
第２の巻線３２２及び第３の巻線３２３を含み、第１の
巻線３２１は一次巻線を構成し、入力回路３１から直流
電圧Ｖｉｎの供給を受ける。
【００２５】スイッチ素子３３は、第１の巻線３２１を
通して供給される直流電圧Ｖｉｎをスイッチングする。
スイッチ素子３３は代表的には電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）で構成されるが、バイポーラトランジスタ
等、他の三端子スイッチ素子であってもよい。スイッチ
素子３３の主電極回路は、変換トランス３２の第１の巻
線３２１に直列に接続されている。
通して供給される直流電圧Ｖｉｎをスイッチングする。
スイッチ素子３３は代表的には電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）で構成されるが、バイポーラトランジスタ
等、他の三端子スイッチ素子であってもよい。スイッチ
素子３３の主電極回路は、変換トランス３２の第１の巻
線３２１に直列に接続されている。
【００２６】出力回路４は、第２の巻線３２２に接続さ
れ、第２の巻線３２２に現れるスイッチ出力を直流出力
電圧Ｖｏに変換して出力する。図示された出力回路４
は、いわゆるフォワードコンバータ回路を構成してお
り、スイッチ素子３３がオンしているときに導通するダ
イオード４１と、スイッチ素子３３がオフしている期間
に、チョークコイル４３に蓄積されたエネルギを放出す
るダイオード４２とでなる整流回路と、出力平滑用コン
デンサ４４とを備える。但し、このような回路構成に限
定するものではないことはいうまでもない。
れ、第２の巻線３２２に現れるスイッチ出力を直流出力
電圧Ｖｏに変換して出力する。図示された出力回路４
は、いわゆるフォワードコンバータ回路を構成してお
り、スイッチ素子３３がオンしているときに導通するダ
イオード４１と、スイッチ素子３３がオフしている期間
に、チョークコイル４３に蓄積されたエネルギを放出す
るダイオード４２とでなる整流回路と、出力平滑用コン
デンサ４４とを備える。但し、このような回路構成に限
定するものではないことはいうまでもない。
【００２７】バックアップ回路５は、切替回路５１と、
第３の巻線３２３と、蓄電素子５２とを含んでいる。切
替回路５１は、バックアップ回路５が充電回路ＣＨとな
り、または放電回路ＤＨとなるような切替を行なう。バ
ックアップ回路５は、充電回路ＣＨに切り替えられたと
きは、第３の巻線３２３から供給される電力によって蓄
電素子５２を充電する。放電回路ＤＨに切り替えられた
ときは、蓄電素子５２から供給されるエネルギをスイッ
チングして第３の巻線３２３に供給する。
第３の巻線３２３と、蓄電素子５２とを含んでいる。切
替回路５１は、バックアップ回路５が充電回路ＣＨとな
り、または放電回路ＤＨとなるような切替を行なう。バ
ックアップ回路５は、充電回路ＣＨに切り替えられたと
きは、第３の巻線３２３から供給される電力によって蓄
電素子５２を充電する。放電回路ＤＨに切り替えられた
ときは、蓄電素子５２から供給されるエネルギをスイッ
チングして第３の巻線３２３に供給する。
【００２８】図示された切替回路５１は、ダイオード５
１１と三端子素子でなるスイッチ素子５１２との並列回
路で構成されており、ダイオード５１１は、充電回路Ｃ
Ｈを構成し、スイッチ素子５１２が放電回路ＤＨを構成
する。より具体的には、ダイオード５１１は、メインの
スイッチ素子３３がオンになったときに、図示極性（図
中黒丸表示）の第３の巻線３２３に現れる誘起電圧に対
して、順方向となるように方向付けられている。
１１と三端子素子でなるスイッチ素子５１２との並列回
路で構成されており、ダイオード５１１は、充電回路Ｃ
Ｈを構成し、スイッチ素子５１２が放電回路ＤＨを構成
する。より具体的には、ダイオード５１１は、メインの
スイッチ素子３３がオンになったときに、図示極性（図
中黒丸表示）の第３の巻線３２３に現れる誘起電圧に対
して、順方向となるように方向付けられている。
【００２９】また、スイッチ素子５１２は、三端子素子
で構成され、主電極回路が第３の巻線３２３及び蓄電素
子５２を含む放電回路ＤＨに対して直列に入るように接
続されている。スイッチ素子５１２に適した三端子素子
はＦＥＴである。スイッチ素子５１２がＦＥＴでなる場
合、ＦＥＴのソース．ドレイン間ダイオードをダイオー
ド５１１として利用できるので、切替回路５１の回路構
成を、より簡素化できる。蓄電素子５２は、代表的に
は、二次電池であるバッテリで構成される。または、コ
ンデンサで構成してもよい。
で構成され、主電極回路が第３の巻線３２３及び蓄電素
子５２を含む放電回路ＤＨに対して直列に入るように接
続されている。スイッチ素子５１２に適した三端子素子
はＦＥＴである。スイッチ素子５１２がＦＥＴでなる場
合、ＦＥＴのソース．ドレイン間ダイオードをダイオー
ド５１１として利用できるので、切替回路５１の回路構
成を、より簡素化できる。蓄電素子５２は、代表的に
は、二次電池であるバッテリで構成される。または、コ
ンデンサで構成してもよい。
【００３０】充電モードと、放電モードの切替は、蓄電
素子５２の端子電圧Ｖｃを一次側に換算した電圧値と、
入力回路３１から出力される直流電圧Ｖｉｎの値とを対
比して行なう。実施例において、スイッチ素子５１２
を、電力変換回路３に含まれるメインのスイッチ素子３
３と同期して動作させるとすると、蓄電素子５２の端子
電圧Ｖｃを一次側に換算した電圧値が、入力回路３１か
ら出力される直流電圧Ｖｉｎの値よりも高いとき、放電
モードに切り替えられ、蓄電素子５２が電力供給源とな
る。定常動作時のように、蓄電素子５２の端子電圧Ｖｃ
を一次側に換算した電圧値が、入力回路から出力される
直流電圧Ｖｉｎの値よりも低いときは、充電モードに切
り替えられ、交流電源ｅが電力供給源となる。
素子５２の端子電圧Ｖｃを一次側に換算した電圧値と、
入力回路３１から出力される直流電圧Ｖｉｎの値とを対
比して行なう。実施例において、スイッチ素子５１２
を、電力変換回路３に含まれるメインのスイッチ素子３
３と同期して動作させるとすると、蓄電素子５２の端子
電圧Ｖｃを一次側に換算した電圧値が、入力回路３１か
ら出力される直流電圧Ｖｉｎの値よりも高いとき、放電
モードに切り替えられ、蓄電素子５２が電力供給源とな
る。定常動作時のように、蓄電素子５２の端子電圧Ｖｃ
を一次側に換算した電圧値が、入力回路から出力される
直流電圧Ｖｉｎの値よりも低いときは、充電モードに切
り替えられ、交流電源ｅが電力供給源となる。
【００３１】端子電圧Ｖｃの一次側換算値は、第３の巻
線３２３と第２の巻線３２２との巻き数比によって定ま
るので、充電モード及び放電モードの切替に関係する端
子電圧Ｖｃを持つ蓄電素子５２を、任意に選定すること
ができる。
線３２３と第２の巻線３２２との巻き数比によって定ま
るので、充電モード及び放電モードの切替に関係する端
子電圧Ｖｃを持つ蓄電素子５２を、任意に選定すること
ができる。
【００３２】メインのスイッチ素子３３及び切替回路５
１のスイッチ素子５１２は、制御回路６から供給される
制御信号Ｓ１、Ｓ２によってそれぞれ駆動され、制御さ
れる。制御回路６は、蓄電素子５２の端子電圧Ｖｃの検
出信号Ｓ３及び入力回路３１から出力される直流電圧Ｖ
ｉｎの検出信号Ｓ４に基づいて、メインのスイッチ素子
３３及び切替回路５１のスイッチ素子５１２に対し、切
替のための制御信号Ｓ１、Ｓ２を生成する。制御回路６
には、更に、直流出力電圧Ｖｏまたは出力電流Ｉ０の検
出信号Ｓ５が入力され、この種のスイッチング電源にお
いて一般的な出力安定化制御及び過電流保護等が行なわ
れる。
１のスイッチ素子５１２は、制御回路６から供給される
制御信号Ｓ１、Ｓ２によってそれぞれ駆動され、制御さ
れる。制御回路６は、蓄電素子５２の端子電圧Ｖｃの検
出信号Ｓ３及び入力回路３１から出力される直流電圧Ｖ
ｉｎの検出信号Ｓ４に基づいて、メインのスイッチ素子
３３及び切替回路５１のスイッチ素子５１２に対し、切
替のための制御信号Ｓ１、Ｓ２を生成する。制御回路６
には、更に、直流出力電圧Ｖｏまたは出力電流Ｉ０の検
出信号Ｓ５が入力され、この種のスイッチング電源にお
いて一般的な出力安定化制御及び過電流保護等が行なわ
れる。
【００３３】定常動作において、入力回路３１により、
交流入力端子１、２に供給される商用の交流電源電圧Ｅ
ｉｎを直流電圧Ｖｉｎに変換する。入力入力回路３１か
ら変換トランス３２の第１の巻線３２１を通して供給さ
れる直流電圧Ｖｉｎは、スイッチ素子３３でスイッチン
グされる。変換トランス３２の第２の巻線３２２には出
力回路４が接続されているので、第１の巻線３２１（一
次巻線）と第２の巻線３２２（二次巻線）との電磁誘導
結合によって、第２の巻線３２２に現れたスイッチ出力
は、出力回路４によって、直流出力電圧Ｖｏに変換さ
れ、出力される。この直流出力電圧Ｖｏが負荷Ｒに供給
される。
交流入力端子１、２に供給される商用の交流電源電圧Ｅ
ｉｎを直流電圧Ｖｉｎに変換する。入力入力回路３１か
ら変換トランス３２の第１の巻線３２１を通して供給さ
れる直流電圧Ｖｉｎは、スイッチ素子３３でスイッチン
グされる。変換トランス３２の第２の巻線３２２には出
力回路４が接続されているので、第１の巻線３２１（一
次巻線）と第２の巻線３２２（二次巻線）との電磁誘導
結合によって、第２の巻線３２２に現れたスイッチ出力
は、出力回路４によって、直流出力電圧Ｖｏに変換さ
れ、出力される。この直流出力電圧Ｖｏが負荷Ｒに供給
される。
【００３４】定常動作時は、蓄電素子５２の端子電圧Ｖ
ｃを一次側に換算した電圧値が、入力回路から出力され
る直流電圧Ｖｉｎの値よりも低いから、バックアップ回
路５は、切替回路５１により、充電回路ＣＨとなるよう
に切り替えられる。充電回路ＣＨに切り替えられたとき
は、変換トランス３２の第３の巻線３２３から供給され
る電力によって蓄電素子５２が充電される。従って、定
常動作時は、電力変換回路３のスイッチング動作によっ
て、変換トランス３２の第３の巻線３２３に誘起する電
圧により、蓄電素子５２が充電される。実施例に示す回
路構成においては、ダイオード５１１は、メインのスイ
ッチ素子３３がオンになったときに、図示極性（図中黒
丸表示）の第３の巻線３２３に現れる誘起電圧に対し
て、順方向となるように方向付けられているから、ダイ
オード５１１を通した蓄電素子５２に対する充電は、メ
インのスイッチ素子３３のオン期間に行なわれる。
ｃを一次側に換算した電圧値が、入力回路から出力され
る直流電圧Ｖｉｎの値よりも低いから、バックアップ回
路５は、切替回路５１により、充電回路ＣＨとなるよう
に切り替えられる。充電回路ＣＨに切り替えられたとき
は、変換トランス３２の第３の巻線３２３から供給され
る電力によって蓄電素子５２が充電される。従って、定
常動作時は、電力変換回路３のスイッチング動作によっ
て、変換トランス３２の第３の巻線３２３に誘起する電
圧により、蓄電素子５２が充電される。実施例に示す回
路構成においては、ダイオード５１１は、メインのスイ
ッチ素子３３がオンになったときに、図示極性（図中黒
丸表示）の第３の巻線３２３に現れる誘起電圧に対し
て、順方向となるように方向付けられているから、ダイ
オード５１１を通した蓄電素子５２に対する充電は、メ
インのスイッチ素子３３のオン期間に行なわれる。
【００３５】次に、蓄電素子５２の端子電圧Ｖｃを一次
側に換算した電圧値が、入力回路３１から出力される直
流電圧Ｖｉｎの値よりも高いときは、切替回路５１によ
り、バックアップ回路５が放電回路ＤＨに切り替えられ
る。放電モードに切り替えられると、蓄電素子５２が電
力供給源となる。バックアップ回路５は、蓄電素子５２
から供給されるエネルギをスイッチングして第３の巻線
３２３に供給する。第３の巻線３２３は、変換トランス
３２の巻線であり、変換トランス３２の第２の巻線３２
２と誘導結合されているから、蓄電素子５２から供給さ
れるエネルギをスイッチングして得られた電流によっ
て、第３の巻線３２３の巻線が励磁された場合、そのエ
ネルギは第３の巻線３２３から第２の巻線３２２に伝送
される。変換トランス３２の第２の巻線３２２には出力
回路４が接続されているから、第２の巻線３２２に現れ
るバックアップ回路５のスイッチング出力が出力回路４
によって直流出力電圧Ｖｏに変換され、負荷Ｒに供給さ
れる。
側に換算した電圧値が、入力回路３１から出力される直
流電圧Ｖｉｎの値よりも高いときは、切替回路５１によ
り、バックアップ回路５が放電回路ＤＨに切り替えられ
る。放電モードに切り替えられると、蓄電素子５２が電
力供給源となる。バックアップ回路５は、蓄電素子５２
から供給されるエネルギをスイッチングして第３の巻線
３２３に供給する。第３の巻線３２３は、変換トランス
３２の巻線であり、変換トランス３２の第２の巻線３２
２と誘導結合されているから、蓄電素子５２から供給さ
れるエネルギをスイッチングして得られた電流によっ
て、第３の巻線３２３の巻線が励磁された場合、そのエ
ネルギは第３の巻線３２３から第２の巻線３２２に伝送
される。変換トランス３２の第２の巻線３２２には出力
回路４が接続されているから、第２の巻線３２２に現れ
るバックアップ回路５のスイッチング出力が出力回路４
によって直流出力電圧Ｖｏに変換され、負荷Ｒに供給さ
れる。
【００３６】実施例において、制御回路６には、蓄電素
子５２の端子電圧Ｖｃの検出信号Ｓ３及び入力回路３１
から出力される直流電圧Ｖｉｎの検出信号Ｓ４が入力さ
れているから、これらの検出信号Ｓ３、Ｓ４から、蓄電
素子５２の端子電圧Ｖｃ及び入力回路３１から出力され
る直流電圧Ｖｉｎの情報を得ることができ、それに基づ
いて、上述したような切替タイミングを満たす制御信号
Ｓ１、Ｓ２を生成することができる。
子５２の端子電圧Ｖｃの検出信号Ｓ３及び入力回路３１
から出力される直流電圧Ｖｉｎの検出信号Ｓ４が入力さ
れているから、これらの検出信号Ｓ３、Ｓ４から、蓄電
素子５２の端子電圧Ｖｃ及び入力回路３１から出力され
る直流電圧Ｖｉｎの情報を得ることができ、それに基づ
いて、上述したような切替タイミングを満たす制御信号
Ｓ１、Ｓ２を生成することができる。
【００３７】上記説明から明らかなように、本発明にお
いて、バックアップ回路５は、その大部分を、本来、ス
イッチング電源に備えられるべき各構成部分、すなわ
ち、変換トランス３２及び出力回路４を共用して、蓄電
素子５のエネルギを負荷Ｒに供給するようになっている
から、部品点数を減少させ、小型化を達成することがで
きる。
いて、バックアップ回路５は、その大部分を、本来、ス
イッチング電源に備えられるべき各構成部分、すなわ
ち、変換トランス３２及び出力回路４を共用して、蓄電
素子５のエネルギを負荷Ｒに供給するようになっている
から、部品点数を減少させ、小型化を達成することがで
きる。
【００３８】しかも、バックアップ回路５１によるバッ
クアップ動作は、切替回路５１を構成するスイッチ素子
５１２及びメインのスイッチ素子３３の選択によって、
容易に実現することができる。
クアップ動作は、切替回路５１を構成するスイッチ素子
５１２及びメインのスイッチ素子３３の選択によって、
容易に実現することができる。
【００３９】図２は本発明に係るスイッチング電源の別
の実施例を示す電気回路図である。この実施例は多出力
タイプのスイッチング電源に本発明を適用した例を示し
ている。第２の巻線３２２は複数ｎ個備えられ、第２の
巻線３２２のそれぞれに、出力回路４０１〜４０ｎが個
別的に備えられている。図示された多出力タイプスイッ
チング電源において、蓄電素子５２に対する充電は、図
１の実施例の場合と全く同様に行なわれる。
の実施例を示す電気回路図である。この実施例は多出力
タイプのスイッチング電源に本発明を適用した例を示し
ている。第２の巻線３２２は複数ｎ個備えられ、第２の
巻線３２２のそれぞれに、出力回路４０１〜４０ｎが個
別的に備えられている。図示された多出力タイプスイッ
チング電源において、蓄電素子５２に対する充電は、図
１の実施例の場合と全く同様に行なわれる。
【００４０】次に、切替回路５１により、バックアップ
回路５が放電回路ＤＨに切り替えられたときは、バック
アップ回路５は、蓄電素子５２から供給されるエネルギ
をスイッチングして第３の巻線３２３に供給する。第３
の巻線３２３は、変換トランス３２の第２の巻線３２２
と誘導結合されているから、蓄電素子５２から供給され
るエネルギをスイッチングして得られた電流によって、
第３の巻線３２３の巻線が励磁された場合、そのエネル
ギは第３の巻線３２３から、ｎ個備えられた第２の巻線
３２２のそれぞれに伝送される。ｎ個の第２の巻線３２
２のそれぞれには、それと同数ｎの出力回路４０１〜４
０ｎが接続されているから、ｎ個の第２の巻線３２２の
それぞれに現れるバックアップ回路５のスイッチング出
力が、出力回路４０１〜４０ｎによって、それぞれ直流
電圧Ｖｏ１〜Ｖｏｎに変換され、負荷に供給される。
回路５が放電回路ＤＨに切り替えられたときは、バック
アップ回路５は、蓄電素子５２から供給されるエネルギ
をスイッチングして第３の巻線３２３に供給する。第３
の巻線３２３は、変換トランス３２の第２の巻線３２２
と誘導結合されているから、蓄電素子５２から供給され
るエネルギをスイッチングして得られた電流によって、
第３の巻線３２３の巻線が励磁された場合、そのエネル
ギは第３の巻線３２３から、ｎ個備えられた第２の巻線
３２２のそれぞれに伝送される。ｎ個の第２の巻線３２
２のそれぞれには、それと同数ｎの出力回路４０１〜４
０ｎが接続されているから、ｎ個の第２の巻線３２２の
それぞれに現れるバックアップ回路５のスイッチング出
力が、出力回路４０１〜４０ｎによって、それぞれ直流
電圧Ｖｏ１〜Ｖｏｎに変換され、負荷に供給される。
【００４１】上記説明から明らかであるように、多出力
タイプのスイッチング電源においても、一個のバックア
ップ回路５を備えるだけでよい。このため、多出力とし
た場合にも、部品点数を増大させる必要のない小型のバ
ックアップ型スイッチング電源が得られる。
タイプのスイッチング電源においても、一個のバックア
ップ回路５を備えるだけでよい。このため、多出力とし
た場合にも、部品点数を増大させる必要のない小型のバ
ックアップ型スイッチング電源が得られる。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）部品点数が少なくて、小型化の容易なバックアッ
プ型スイッチング電源を提供することができる。 （ｂ）多出力とした場合にも、部品点数の増加を抑え、
小型化し得るバックアップ型スイッチング電源を提供す
ることができる。 （ｃ）蓄電素子を、交流電源の整流電圧による制限を受
けることなく、任意に選定し得るバックアップ型スイッ
チング電源を提供することができる。
のような効果を得ることができる。 （ａ）部品点数が少なくて、小型化の容易なバックアッ
プ型スイッチング電源を提供することができる。 （ｂ）多出力とした場合にも、部品点数の増加を抑え、
小型化し得るバックアップ型スイッチング電源を提供す
ることができる。 （ｃ）蓄電素子を、交流電源の整流電圧による制限を受
けることなく、任意に選定し得るバックアップ型スイッ
チング電源を提供することができる。
【図１】本発明に係るスイッチング電源の実施例を示す
電気回路図である。
電気回路図である。
【図２】本発明に係るスイッチング電源の別の実施例を
示す電気回路図である。
示す電気回路図である。
１、２ 交流入力端子 ３ 電力変換回路 ３１ 入力回路 ３２ 変換トランス ３２１ 第１の巻線 ３２２ 第２の巻線 ３２３ 第３の巻線 ４ 出力回路 ５ バックアップ回路 ５１ 切替回路 ５２ 蓄電素子
Claims (3)
- 【請求項１】 交流入力端子と、電力変換回路と、出力
回路と、バックアップ回路とを含むスイッチング電源で
あって、 前記電力変換回路は、入力回路と、変換トランスと、ス
イッチ素子とを含んでおり、 前記入力回路は、前記交流入力端子に供給される交流電
源電圧を直流に変換して出力し、 前記変換トランスは、第１の巻線、第２の巻線及び第３
の巻線を含み、前記第１の巻線は前記入力回路から直流
電圧の供給を受け、 前記スイッチ素子は、前記第１の巻線を通して供給され
る前記直流電圧をスイッチングし、 前記出力回路は、前記第２の巻線に接続され、前記第２
の巻線に現れるスイッチ出力を直流に変換して出力し、 前記バックアップ回路は、切替回路と、前記第３の巻線
と、蓄電素子とを含んでおり、 前記切替回路は、前記バックアップ回路が充電回路とな
り、または放電回路となるような切替を行ない、 前記バックアップ回路は、前記充電回路に切り替えられ
たときは、前記第３の巻線から供給される電力によって
前記蓄電素子を充電し、前記放電回路に切り替えられた
ときは前記蓄電素子から供給されるエネルギをスイッチ
ングして前記第３の巻線に供給するスイッチング電源。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたスイッチング電源
であって、 前記第２の巻線は複数備えられ、前記第２の巻線のそれ
ぞれに、前記出力回路が個別的に備えられているスイッ
チング電源。 - 【請求項３】 請求項１に記載されたスイッチング電源
であって、 前記切替回路は、ダイオード及びスイッチ素子の並列回
路を備え、前記ダイオードが前記充電回路に含まれ、前
記スイッチ素子が前記放電回路に含まれているスイッチ
ング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9253995A JPH1198829A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9253995A JPH1198829A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | スイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198829A true JPH1198829A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17258808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9253995A Pending JPH1198829A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1198829A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004007950A (ja) * | 2002-04-15 | 2004-01-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| JP2004040857A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Densei Lambda Kk | 無停電電源装置 |
| JP2012254018A (ja) * | 2009-10-19 | 2012-12-20 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| WO2013015097A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2013-01-31 | 三洋電機株式会社 | 蓄電システム、及びそれを利用した系統連系システム |
| US10630189B1 (en) | 2018-11-09 | 2020-04-21 | Quanta Computer Inc. | System and method for extending power supply unit holdup time |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP9253995A patent/JPH1198829A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004007950A (ja) * | 2002-04-15 | 2004-01-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| US6879132B2 (en) | 2002-04-15 | 2005-04-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Switching power supply unit |
| JP2004040857A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Densei Lambda Kk | 無停電電源装置 |
| JP2012254018A (ja) * | 2009-10-19 | 2012-12-20 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| WO2013015097A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2013-01-31 | 三洋電機株式会社 | 蓄電システム、及びそれを利用した系統連系システム |
| JPWO2013015097A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2015-02-23 | 三洋電機株式会社 | 蓄電システム、及びそれを利用した系統連系システム |
| US10630189B1 (en) | 2018-11-09 | 2020-04-21 | Quanta Computer Inc. | System and method for extending power supply unit holdup time |
| EP3651335A1 (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-13 | Quanta Computer Inc. | System and method for extending power supply unit holdup time |
| CN111176410A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 广达电脑股份有限公司 | 用于延长电源供应器的保持时间的系统与方法 |
| JP2020078229A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司Ｑｕａｎｔａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｃ． | 電源ユニットホールドアップ時間を延長するためのシステムおよび方法 |
| CN111176410B (zh) * | 2018-11-09 | 2022-02-01 | 广达电脑股份有限公司 | 用于延长电源供应器的保持时间的系统与方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040413 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050608 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051019 |