JPS63287365A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、スイッチング素子を使用して直流−直流変
換を行う電源装置、特に回路の安定化を図った電源装置
に関するものである。

（従来の技術） 第３図はこの神の従来の電源装置を示す回路図である。

図において、１は直流電源で、トランスＴのＦ巻線（−
・次巻線）Ｎ、と補助巻線（ベース巻線）Ｎｂに接続さ
れ、主巻線Ｎ２の他方はスイッチング素子である主トラ
ンジスタＱ＋　と接続されている。この主トランジスタ
Ｑ１のベースには、−流電源ｌとの間に起動用抵抗Ｒ１
が接続されると共に、補助巻Ｌｉｌ　Ｎ　ｂとの間にベ
ース回路２が接続さ九ており、制御回路３によってベー
ス電流が制御されるようになっている。また、トランス
Ｔのニー次巻線Ｎ１には整流用のダイオードＤ１と゛ト
滑用のコンデンサＣ５が接続され、このコンデンサＣＩ
と１１ｃ列に出力電圧の安定化を図る制御回路４が接続
さ・れている。そして、安定した直流電圧がｆ′Ｊ荷５
に供給されるようになっている。

上記回路構成の電源装置において、運転が開始されると
、先ず直流電源１から抵抗Ｒ，を通して主トランジスタ
Ｑ’＋のベースに起動電流■１が供給され、主ト・ラン
ジスタＱ、がＯＮとなる。このトランジスタＱ、がＯＮ
すると、トランスＴの主巻線Ｎｐに電圧が印加され、同
時に補助を線Ｎｂに電圧が誘起してトランジスタＱｌの
ベース電流１ｂが流れる。このベース電流ｒｂによりト
ランジスタＱ、はＯＮｔ、続け、その間コレクタ電？ａ
　Ｔ　ｃが増加して流れる。そして、コレクタ電流■。

がある一定値に達すると、トランジスタＱ、は急激にＯ
ＦＦし、主巻線Ｎｐに畜えられた磁気エネルギーが二次
巻線Ｎ８を通して負荷側に伝達される。この時、二次巻
線Ｎ、に発生した電圧はダイオードＤで直流に変換され
、更にコンデンサＣ，で平滑された後負荷５に与えられ
る。

ここで、制御回路３と４は、電気的、磁気的、あるいは
光学的に結合されており、出力電圧が高くなるとトラン
ジスタＱ＋の出力を下げるように、また出力電圧が低く
なればトランジスタＱ、の出力を１．・げろように＄制
御され、出力電圧の安定化か図られている。そして、−
に述のようにトランジスタＱ＋　ｈ）ＯＮ、ＯＦＦを繰
り返し、負荷の大きざに応じて出力を；ｔｉｌ＋　？８
Ｌ、なから負荷に直流電力が供給さ才ｌる。

〔発明か解決しようとする問題点〕

しかしながら、」−記のような電源装置においては無負
荷時に発振周波数が高くなり、間欠発振が生じて回路（
、ｆ−）が不安定になりやずいという問題点があった。

そこで、ダミー負荷を取り付けることも提案されている
が、この場合、効率が悪くなると共に定格負荷時の発振
周波数か設定されてしまい、大型のトランスが必要にな
る。また、定格負荷時と無負荷時の発振周波数の差か大
きく、周波数特性の広い高価な部品が必要になるという
問題点があった。

この発明は、このような問題点に着１１シてなされたも
ので、回路が安定すると同時に、小型、軽Ｉｉ１で、ま
た安価な周波数特性の狭い部品が使用可能な電源装置を
提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の電源装置は、無負荷状態を検出する検出回路
を設けると共に、負荷側に並列に制御抵抗とスイッチン
グ素子の直列回路を接続し、無負荷時にスイッチング素
子を駆動して前記制御抵抗に疑似負荷電流を流すように
したものである。

〔作用〕

この発明の電源装置においては、検出回路により無負荷
状態か検出されるとスイッチング素子が駆動され、この
スイッチング素子と直列接続された制御抵抗を通して疑
似負荷電流が流れる。このため、回路が安定すると共に
、定格負荷時と無負荷時の発振周波数の差が小さくなる
。

〔実施例〕

第１図はこの発明に係る’ｒｆｉ源装置の回路図であり
、従来の第３図と同一符号は同一構成要素を示している
。図中、６は無負荷状態を検出−「る検出回路で、ホト
カブラＰ　Ｃ＋　、　Ｐ　Ｃ２の各発光ダイオードとス
イッチング素子ＩＣ，の直列回路及びこの直列回路と並
列に接続された出力電圧設定用の抵抗Ｒ２，Ｒ１，ｌの
直列回路から構成され、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点がスイ
ッチングａ　ｉ”　ｒ　ｃ　Ｉのケートに接続されてい
る。また、負荷側にルリ御抵抗Ｒ４とトランジスタ（ス
イッチング、（；了）Ｑ２の直列回路が接続されており
、無負荷状、態が検出されるとスイッチング素子が駆動
して制御抵抗Ｒ４に疑似負荷電流が流れるようになっ−
Ｃいる。

ト記ホ）・カブラＰＣ３のホトトランジスタは抵抗Ｒ，
，と接続され、その接続点がトランジスタＱ２のベース
に接続されている。そして、このホトトランジスタによ
って安定化のためのＨ周回路４が枯成さ九ている。また
、ホトカブラＰｃ２のホトトランジスタは、ｊ−トラン
ジスタＱ１のベースに接続され、；Ｌ制御回路３を構成
している。

次に動作について説明する。主トランジスタＱ１のスイ
ッチング動作によりｆ’＋　イ：７ｉ　５に直流７ＥＣ
力か供給される動作については第３図の回路と同様であ
るので説明は省略する。その際、出力電圧Ｖｏの安定化
はホトカブラＰＣ，，ｐｃ２の各発光ダイオードとスイ
ッチング素子−ＩＣ，の制御によって行われる。即ち、
出力？「圧ｖ０の一般式は（イ）式で与えられ、負荷５
が軽くなる程出力電圧ｖ０がＦ昇し、検出回路６のホト
カプラＰＣ＋　、ＰＣ２及びスイッチング素子■Ｃ１に
流れる検出電流■２が多くなる。

そして、この検出電流Ｉ２が多く流れる程制御回路４．
３に流れる電流ＩＰ、、ＩＰ２も多くなる。制御ｌ路４
のホトトランジスタに電流ＩＰ、が流れると、制御抵抗
Ｒ１を通して疑似負荷電流（ＩＩＪ御電流電流３が流４
、またル制御回路３のホトトランジスタに電流ＩＰ２が
流れると、主トランジスタＱ１の出力を下げる方向に回
路が作動する。

一方、発振周波数ｆと負荷抵抗Ｒ５は比例関係にあり、
発振周波数ｆの一般式は（ロ）式で与えら４る。

ｆ＝」ニＬ−・ｖｌ　・叶−−−−−Ｃ口）２１、、、
−Ｖ。

軽負荷時にはｆ’ｒ荷低抗Ｒ１は大きなイ直となり、従
って出力電圧ＶＯが４−昇して検出電流が増加し１、ホ
［、カブラＰＣ１がＯＮする方向に作動すると、トラン
ジスタＱ２がＯＮとなり、疑似負荷電流！３が流れる。

この時１等価的には負荷抵抗Ｒ１と制御抵抗Ｒ３の並タ
リ回路となるのでインピーダンスが下がり、同時に発振
周波数ｆも高くならないように安定させることができる
。

第２図は出力電流■。（Ａ）と発振周波数ｆの関係を示
したもので、第２図（ａ）は従来の装置、第２図（ｂ）
は上記実施例の装置の特性をそれぞわ示している。図示
のように、無負荷時には疑似負荷電流Ｉ３が流れるので
発揚周波数ｆが低くなり、この電流１３は定格負荷時に
ｔｌｌｎないように設定することができるので、定格負
荷時の発振周波数ｆを高くとることができ、効率の低下
を防止することができる。従って、大きなトランスＴを
必要とすることなく、小型、軽量化を図ることができる
。また、電流■、によって負荷時と無負荷時の発振周波
数ｆの差を小さくでき、周波数特性の狭い部品を使用す
ることが可能となり、安価なものとなる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、無負荷状態を
検出する検出回路を設けると共に、負荷側に制御抵抗と
スイッチング素子の直列回路を接続し、無負荷時にこの
スイッチング素子を駆動して制御抵抗に疑似負荷電流を
流すようにしたため、回路が安定すると同時に、効率が
良く、小型、軽量化を図ることができ、また周波数特性
の狭い安価な部品を使用することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１ＶＡはこの発明の一実施例を示す回路図、第２図（
ａ）、（ｂ）は発振周波数と出力電流の関係を示す特性
図、第３図は従来の電源装置を示す回路図である。 ｌ・−・・・直流電源 ５−−−−−−負荷 ６・・・・・・検出回路 Ｔ・−−−−−トランス Ｎ、・−−−−−−Ｅ巻線 Ｎ　、、−−−−−−二次巻線 Ｑ２・−−−−・主トランジスタ Ｒａ　””　””　Ｖ制御抵抗 Ｑ２・−・・・トランジスタ（スイッチング素子）出願
人　スタンレー電気株式会社 第２ 第３ 土力電流（Ａ） 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源をトランスの主巻線に接続し、その主巻
   線に流れる直流電源からの電流をスイッチング制御する
   ことによりトランスの二次巻線に発生した電圧を整流し
   、この整流した直流を負荷に供給する電源装置において
   、無負荷状態を検出する検出回路を設けると共に、負荷
   側に並列に制御抵抗とスイッチング素子の直列回路を接
   続し、無負荷時にスイッチング素子を駆動して前記制御
   抵抗に疑似負荷電流を流すようにしたことを特徴とする
   電源装置。
2. （２）検出回路は、負荷状態に応じて主トランジスタ及
   び疑似負荷電流を制御することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電源装置。