JP4360152B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
フォトカプラOC1がオンすると、フィードバック信号FBは低下し、デューティ比は小さくなる。フォトカプラOC1がオフすると、プルアップによりフィードバック信号FBは上昇し、デューティ比は大きくなる。
リモート・オンのとき、リモートスイッチSW2はオープンを選択し、誤差増幅器U2の正入力端は電圧Vr1・(R6+R7)/(R5+R6+R7)となる。また、リモート・オフのとき、リモートスイッチSW2はショートを選択し、誤差増幅器U2の正入力端は電圧Vr1・R6/(R5+R6)となる。
スイッチング素子Q1がオンオフし、出力電圧Voutが電圧Vr1・(R6+R7)/(R5+R6+R7)よりも高くなると、誤差増幅器U2の出力は減少し、フォトカプラOC1内のフォトダイオードの電流は増加し、フォトカプラOC1内のフォトトランジスタの電流は増加する。これにより、フィードバック信号FBは低下し、スイッチング素子Q1のオン時間の割合(デューティ比)が減少し、出力電圧Voutは低下する。
リモート・オン(リモートスイッチSW2はオープン)のとき、出力電圧Voutは電圧Vr1・(R6+R7)/(R5+R6+R7)となる。
また、リモート・オフ(リモートスイッチSW2はショート)のとき、出力電圧Voutは電圧Vr1・R6/(R5+R6)となる。
〔1〕 トランスの1次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの2次巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第1誤差検出手段
と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、前記補助巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第2誤差検出手段と、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号とを直列に接続する回路とを備え、前記補助巻線は、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧が前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧よりも大きくなる巻数に形成され、前記第1誤差検出手段は、反転入力が前記2次巻線に誘起する電圧に接続される第1の誤差増幅器を備え、前記第2誤差検出手段は、反転入力が前記補助巻線に誘起する電圧に接続される第2の誤差増幅器を備え、フォトダイオードのカソードが前記第1の誤差増幅器の出力に接続され、フォトトランジスタのコレクタが前記オンオフ変調手段のフィードバック信号に接続され、フォトトランジスタのエミッタが前記第2の誤差増幅器の出力に接続されるフォトカプラを備え、前記第2の誤差増幅器の非反転入力を共通電位にショートするスイッチを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
〔2〕トランスの1次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの2次巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第1誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、前記補助巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第2誤差検出手段と、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号とを直列に接続する回路とを備え、前記補助巻線は、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧が前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧よりも大きくなる巻数に形成され、前記第1誤差検出手段は、反転入力が前記2次巻線に誘起する電圧に接続される第1の誤差増幅器を備え、前記第2誤差検出手段は、反転入力が前記補助巻線に誘起する電圧に接続される第2の誤差増幅器を備え、フォトダイオードのカソードが前記第1の誤差増幅器の出力に接続され、フォトトランジスタのコレクタが前記オンオフ変調手段のフィードバック信号に接続され、フォトトランジスタのエミッタが前記第2の誤差増幅器の出力に接続されるフォトカプラを備え、フォトダイオードのカソードを共通電位にショートするスイッチを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
〔3〕前記2次巻線の負荷電流が重負荷であるときに前記スイッチがオープンとなり、前記負荷電流が軽負荷であるときに前記スイッチがショートとなることを特徴とする〔1〕または〔2〕何れかに記載のスイッチング電源装置。
〔4〕異常なしのときに前記スイッチがオープンとなり、異常ありのときに前記スイッチがショートとなることを特徴とする〔1〕または〔2〕何れかに記載のスイッチング電源装置。
〔5〕前記2次巻線に誘起する出力電圧の低下なしのときに前記スイッチがオープンとなり、前記出力電圧の低下ありのときに前記スイッチがショートとなることを特徴とする〔1〕または〔2〕何れかに記載のスイッチング電源装置。
また、本発明の実施例の特徴は次の通りである。
(1)トランスの1次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの2次巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第1誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第2誤差検出手段と、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号とを切り替えるリモートスイッチと、を設けることを特徴とするスイッチング電源装置。
前記トランスの2次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第1誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第2誤差検出手段と、リモート・オンのときに前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、リモート・オフのときに前記第2誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するリモートスイッチとを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
前記トランスの2次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第1誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第2誤差検出手段と、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第2誤差検出手段からのフィーバック信号との直列回路と、リモート・オフのときに前記第1誤差検出手段からのフィーバック信号を実質的にショートするリモートスイッチとを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
オンオフ変調手段等、負荷及びスイッチング電源装置の消費電力を、動作範囲全般で好適に抑制できる。さらに、オンオフ変調手段等の動作を安定に確保でき、速やかなる切り替えの応答ができる。
同図において、リモート・オンのときの出力電圧Voutを電圧V8とする。また、リモート・オフのときの無負荷での出力電圧Voutを電圧V9とする。さらに、リモート・オフのときの定格負荷I1での出力電圧Voutを電圧V10とする。
このとき、図4の実施例の出力電圧Voutは低下し、これに接続される負荷(図示せず)及びスイッチング電源装置の消費電力が低減できるという効果がある。
まず、ダイオードD5の温度が所定の値以下のとき(リモート・オン、リモートスイッチSW3はオープン、出力スイッチSW4はショート)は、電圧VccによってトランジスタQ2が飽和(ショート)し、オンオフ変調手段U1のフィードバック信号FBには、フォトカプラOC1のフォトトランジスタの電圧が生じる。
さらにまた、出力電圧Voutは交流であってもよい。
出力電圧Voutは、誤差増幅器U2によって、電圧Vr1・(R6+R7)/(R5+R6+R7)に制御される。また、コンパレータU8の出力はロウレベルとなり、ダイオードD15はオンとなり、出力スイッチSW4はオンとなり、スイッチSW3はオフとなる。
出力端が短絡すると、出力電圧Voutが低下する。出力電圧VoutがVr1・R7/(R5+R6+R7)となると、コンパレータU8の出力はハイレベルとなり、ダイオードD15はオフとなり、出力スイッチSW4はオフとなり、スイッチSW3はオンとなる。
N1 トランスの1次巻線
N2 トランスの2次巻線
N3 トランスの補助巻線
Q1 スイッチング素子
10 第1誤差検出手段
20 第2誤差検出手段
SW1,SW2,SW3 リモートスイッチ(スイッチ)
SW4 出力スイッチ
U1 オンオフ変調手段
U4 負荷電流判定手段
U5 異常監視手段
U7 状態監視手段
U8 コンパレータ
Claims (5)
- トランスの1次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、
前記トランスの2次巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第1誤差検出手段と、
前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、
前記補助巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第2誤差検出手段と、
前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号とを直列に接続する回路とを備え、
前記補助巻線は、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧が前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧よりも大きくなる巻数に形成され、
前記第1誤差検出手段は、反転入力が前記2次巻線に誘起する電圧に接続される第1の誤差増幅器を備え、
前記第2誤差検出手段は、反転入力が前記補助巻線に誘起する電圧に接続される第2の誤差増幅器を備え、
フォトダイオードのカソードが前記第1の誤差増幅器の出力に接続され、フォトトランジスタのコレクタが前記オンオフ変調手段のフィードバック信号に接続され、フォトトランジスタのエミッタが前記第2の誤差増幅器の出力に接続されるフォトカプラを備え、
前記第2の誤差増幅器の非反転入力を共通電位にショートするスイッチを備える
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - トランスの1次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、
前記トランスの2次巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第1誤差検出手段と、
前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、
前記補助巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第2誤差検出手段と、
前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号とを直列に接続する回路とを備え、
前記補助巻線は、前記第1誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧が前記第2誤差検出手段からのフィードバック信号を選択したときの前記補助巻線に誘起する電圧よりも大きくなる巻数に形成され、
前記第1誤差検出手段は、反転入力が前記2次巻線に誘起する電圧に接続される第1の誤差増幅器を備え、
前記第2誤差検出手段は、反転入力が前記補助巻線に誘起する電圧に接続される第2の誤差増幅器を備え、
フォトダイオードのカソードが前記第1の誤差増幅器の出力に接続され、フォトトランジスタのコレクタが前記オンオフ変調手段のフィードバック信号に接続され、フォトトランジスタのエミッタが前記第2の誤差増幅器の出力に接続されるフォトカプラを備え、
フォトダイオードのカソードを共通電位にショートするスイッチを備える
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記2次巻線の負荷電流が重負荷であるときに前記スイッチがオープンとなり、
前記負荷電流が軽負荷であるときに前記スイッチがショートとなる
ことを特徴とする請求項1または2何れかに記載のスイッチング電源装置。 - 異常なしのときに前記スイッチがオープンとなり、
異常ありのときに前記スイッチがショートとなる
ことを特徴とする請求項1または2何れかに記載のスイッチング電源装置。 - 前記2次巻線に誘起する出力電圧の低下なしのときに前記スイッチがオープンとなり、
前記出力電圧の低下ありのときに前記スイッチがショートとなる
ことを特徴とする請求項1または2何れかに記載のスイッチング電源装置。
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