スイッチング電源装置が複数の出力電圧を得るために、特許文献1のようにトランスの2次巻線を複数の巻線で構成する場合、構成する巻線の数、巻線の長さ等に応じて、複数の巻線を巻き付けるピンの数、巻線を通すスリットの数等が増加する。しかし、トランスにおいて確保できるピンの数、スリットの数等は限られているため、2次巻線を構成する巻線の数、巻線の長さ等が制約され、スイッチング電源装置が得る出力電圧の数、出力電圧の大きさ等が制限されるという問題があった。
また、複数の巻線を何層にも重ねて2次巻線を構成するので、2次巻線が太くなり、トランスを形成するためのコア挿入が困難となる場合があった。また、2次巻線が太くなると、トランスが大型化するという問題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、トランスにおける制約によりスイッチング電源装置が得る出力電圧の数、出力電圧の大きさ等が制限されることなく、トランスを小型化することができるスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために第1発明に係るスイッチング電源装置は、1次巻線及び2次巻線を少なくとも有するトランスと、前記1次巻線に接続され、オン・オフを制御することで前記トランスの前記1次巻線から前記2次巻線に電力を伝送するスイッチング素子と、前記2次巻線に接続され、前記2次巻線から出力される交流電圧を第1出力電圧に平滑化する第1整流平滑化回路と、前記2次巻線に接続され、前記2次巻線から出力される交流電圧から第2出力電圧を生成する出力電圧生成回路とを備えるスイッチング電源装置であって、前記出力電圧生成回路は、前記2次巻線に接続し、振幅が接地電位と前記2次巻線から出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成する矩形波生成回路と、該矩形波生成回路に一端を接続し、前記矩形波を伝送するコンデンサと、該コンデンサの他端に接続し、前記コンデンサが伝送した前記矩形波の基準電位を設定する電位設定ダイオードと、前記コンデンサの他端に接続し、基準電位を設定した前記矩形波の電圧を第2出力電圧に平滑化する第2整流平滑化回路とを有する。
第1発明では、2次巻線に接続し、振幅が接地電位と2次巻線から出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成する矩形波生成回路と、矩形波生成回路に一端を接続し、矩形波を伝送するコンデンサと、コンデンサの他端に接続し、コンデンサが伝送した矩形波の基準電位を設定する電位設定ダイオードと、コンデンサの他端に接続し、基準電位を設定した矩形波の電圧を第2出力電圧に平滑化する第2整流平滑化回路とを有する出力電圧生成回路を備えているので、トランスの2次巻線を複数の巻線で構成することなく複数の出力電圧を得ることができ、トランスにおける制約によりスイッチング電源装置が得る出力電圧の数や出力電圧の大きさが制限されることがない。また、複数の出力電圧を得るためにトランスの2次巻線を複数の巻線で構成する必要がないので、トランスを小型化することができる。
また、第2発明に係るスイッチング電源装置は、第1発明において、前記出力電圧生成回路は、前記矩形波生成回路と、複数の前記コンデンサと、複数の前記電位設定ダイオードと、複数の前記第2整流平滑化回路とを有し、複数の前記コンデンサは、それぞれが並列となるように前記矩形波生成回路に一端を接続し、それぞれの前記コンデンサの他端に、前記電位設定ダイオード及び前記第2整流平滑化回路を接続してある。
第2発明では、出力電圧生成回路は、矩形波生成回路と、複数のコンデンサと、複数の電位設定ダイオードと、複数の第2整流平滑化回路とを有し、複数のコンデンサは、それぞれが並列となるように矩形波生成回路に一端を接続し、それぞれのコンデンサの他端に、電位設定ダイオード及び第2整流平滑化回路を接続してあるので、一つの矩形波生成回路で生成した矩形波を基に、複数の第2出力電圧を出力することができる。
また、第3発明に係るスイッチング電源装置は、第1発明において、前記出力電圧生成回路は、複数の前記矩形波生成回路と、複数の前記コンデンサと、複数の前記電位設定ダイオードと、複数の前記第2整流平滑化回路とを有し、複数の前記矩形波生成回路は、それぞれが並列となるように前記2次巻線に接続し、それぞれの前記矩形波生成回路に、一つ又は複数の前記コンデンサの一端を接続し、それぞれの前記コンデンサの他端に、前記電位設定ダイオード及び前記第2整流平滑化回路を接続してある。
第3発明では、出力電圧生成回路は、複数の矩形波生成回路と、複数のコンデンサと、複数の電位設定ダイオードと、複数の第2整流平滑化回路とを有し、複数の矩形波生成回路は、それぞれが並列となるように2次巻線に接続し、それぞれの矩形波生成回路に、一つ又は複数のコンデンサの一端を接続し、それぞれのコンデンサの他端に、電位設定ダイオード及び第2整流平滑化回路を接続してあるので、それぞれの矩形波生成回路で生成した矩形波を基に、複数の第2出力電圧を出力することができる。
また、第4発明に係るスイッチング電源装置は、第1乃至第3発明のいずれか一つにおいて、前記電位設定ダイオードの一端を前記コンデンサの他端に接続し、他端を接地電位の配線に接続する。
第4発明では、電位設定ダイオードの一端をコンデンサの他端に接続し、他端を接地電位の配線に接続したときに、第1出力電圧と同じ電圧の第2出力電圧を出力することができる。
また、第5発明に係るスイッチング電源装置は、第1乃至第3発明のいずれか一つにおいて、前記電位設定ダイオードの一端を前記コンデンサの他端に接続し、他端を前記第1出力電圧を出力する配線に接続する。
第5発明では、電位設定ダイオードの一端をコンデンサの他端に接続し、他端を第1出力電圧を出力する配線に接続したときに、第1出力電圧を略2倍にした電圧の第2出力電圧を出力することができる。
また、第6発明に係るスイッチング電源装置は、第1乃至第3発明のいずれか一つにおいて、前記電位設定ダイオードの一端を前記コンデンサの他端に接続し、他端を外部電源に接続する。
第6発明では、電位設定ダイオードの一端をコンデンサの他端に接続し、他端を外部電源に接続したときに、第1出力電圧に外部電源の出力電圧を加えた電圧の第2出力電圧を出力することができる。
また、第7発明に係るスイッチング電源装置は、第1乃至第6発明のいずれか一つにおいて、前記矩形波生成回路は、前記2次巻線に一端を、前記コンデンサの一端に他端をそれぞれ接続したダイオードと、前記2次巻線にベース端子を接続し、前記ダイオードの一端と接地電位とをコレクタ−エミッタ間で接続したトランジスタとを有し、前記トランジスタは、前記2次巻線から出力される交流電圧に従って前記ダイオードの出力電圧を制御して、振幅が接地電位と前記2次巻線から出力される交流電圧の正電圧との電位差である前記矩形波を生成する。
第7発明では、矩形波生成回路は、2次巻線に一端を、コンデンサの一端に他端をそれぞれ接続したダイオードと、2次巻線にベース端子を接続し、ダイオードの一端と接地電位とをコレクタ−エミッタ間で接続したトランジスタとを有し、トランジスタは、2次巻線から出力される交流電圧に従ってダイオードの出力電圧を制御して、振幅が接地電位と2次巻線から出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成するので、振幅が接地電位と2次巻線から出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成するための回路構成を、ダイオード及びトランジスタの簡単な回路構成で実現することができる。
上記構成によれば、2次巻線に接続し、振幅が接地電位と2次巻線から出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成する矩形波生成回路と、矩形波生成回路に一端を接続し、矩形波を伝送するコンデンサと、コンデンサの他端に接続し、コンデンサが伝送した矩形波の基準電位を設定する電位設定ダイオードと、コンデンサの他端に接続し、基準電位を設定した矩形波の電圧を第2出力電圧に平滑化する第2整流平滑化回路とを有する出力電圧生成回路を備えているので、トランスの2次巻線を複数の巻線で構成することなく複数の出力電圧を得ることができ、トランスにおける制約によりスイッチング電源装置が得る出力電圧の数や出力電圧の大きさが制限されることがない。また、複数の出力電圧を得るためにトランスの2次巻線を複数の巻線で構成する必要がないので、トランスを小型化することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。図1に示すスイッチング電源装置1は、入力回路2、入力回路2からの入力電圧を変換するトランス3、オン・オフを制御することでトランス3の1次巻線3aから2次巻線3bに電力を伝送するスイッチング素子4、2次巻線3bに接続され、2次巻線3bから出力される交流電圧を第1出力電圧に平滑化する第1整流平滑化回路5、及び2次巻線3bに接続され、2次巻線3bから出力される交流電圧から第2出力電圧を生成する出力電圧生成回路6を備えている。
入力回路2は、交流電源(図示せず)から交流電圧を入力端子20を介して入力し、入力された交流電圧を整流するダイオードブリッジ21、ノイズを除去するフィルタ22、及びヒューズ23を備えている。
トランス3は、1次巻線3a、2次巻線3b、及び駆動巻線3cを備えている。1次巻線3a、2次巻線3b、及び駆動巻線3cは、それぞれ一つの巻線からなる。入力回路2と、トランス3の1次巻線3aとの間に接続されたコンデンサ31は、入力回路2のダイオードブリッジ21で整流された電圧を平滑化する。
スイッチング素子4は、トランス3の1次巻線3aにドレイン端子を、入力回路2にソース端子をそれぞれ接続している。スイッチング素子4のゲート端子とソース端子の間には、抵抗41が接続してある。また、スイッチング素子4のゲート端子には、電力伝送制御回路42が接続してある。電力伝送制御回路42には、フォトカプラのフォトトランジスタ43が接続してあり、電力伝送制御回路42は、フォトトランジスタ43の検出電圧に応じてスイッチング素子4のオン時間又はオンデューティ比を設定している。つまり、電力伝送制御回路42は、フォトカプラのフォトトランジスタ43を介して入力されるフィードバック制御信号に応じてスイッチング素子4のオン時間又はオンデューティ比を設定している。フォトトランジスタ43と、後述する発光ダイオード72とでフォトカプラを構成している。
駆動巻線3cの両端間には、ダイオード32とコンデンサ33とからなる整流平滑回路が接続してある。スイッチング素子4のオン期間に1次巻線3aに発生する電圧と逆極性で巻数比に比例した電圧が駆動巻線3cに発生する。コンデンサ33には、スイッチング素子4のオフ期間に駆動巻線3cで発生した電圧が充電される。また、コンデンサ33には、電力伝送制御回路42が接続してあり、充電された電圧が電力伝送制御回路42の駆動電圧として供給される。
第1整流平滑化回路5は、トランス3の2次巻線3bの出力側にアノード端子を接続したダイオード51と、ダイオード51のカソード端子に接続したコンデンサ52とを有している。第1整流平滑化回路5は、2次巻線3bから出力される交流電圧を平滑化して、第1出力電圧(例えば、8V)を出力する。第1出力電圧を出力する配線53には、出力電圧制御回路7が接続してある。
出力電圧制御回路7は、配線53と接地配線(接地電位の配線)54との間に接続してある抵抗71、フォトカプラの発光ダイオード72、及び電圧レギュレータであるシャントレギュレータ73の直列回路と、配線53と接地配線54との間に接続してある抵抗74、75で構成される抵抗分圧回路と、シャントレギュレータ73の電圧制御端子とリファレンス端子との間に接続される抵抗76、コンデンサ77で構成される負帰還回路とを有している。なお、抵抗分圧回路の分圧出力が、シャントレギュレータ73のリファレンス端子に入力される。出力電圧制御回路7は、第1整流平滑化回路5から出力された第1出力電圧に基づいてフィードバック制御信号を生成し、生成したフィードバック制御信号をフォトカプラの発光ダイオード72を介して電力伝送制御回路42に出力する。
出力電圧生成回路6は、2次巻線3bに接続し、振幅が接地電位と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成する矩形波生成回路61と、矩形波生成回路61に一端を接続し、生成された矩形波を伝送するコンデンサ62と、コンデンサ62の他端にカソード端子を接続し、伝送された矩形波の基準電位を設定する電位設定ダイオード63と、コンデンサ62の他端に接続し、基準電位が設定された矩形波の電圧を第2出力電圧に平滑化する第2整流平滑化回路64とを有する。出力電圧生成回路6は、2次巻線3bから出力される交流電圧から、第1出力電圧とは別の第2出力電圧を生成し、出力する。なお、第2出力電圧は、第1出力電圧と同じ電圧であっても、異なる電圧であっても良い。
矩形波生成回路61は、2次巻線3bの出力側にアノード端子を、コンデンサ62の一端にカソード端子をそれぞれ接続したダイオード61aと、ダイオード61aのカソード端子にエミッタ端子を、接地配線(接地電位の配線)55にコレクタ端子を、2次巻線3bの出力側にベース端子をそれぞれ接続したトランジスタ61bとを有している。なお、ダイオード61aのカソード端子と、トランジスタ61bのエミッタ端子との間に抵抗61c、2次巻線3bの出力側と、トランジスタ61bのベース端子との間に抵抗61dが接続してある。トランジスタ61bは、2次巻線3bから出力される交流電圧に従ってダイオード61aの出力電圧を制御して、振幅が接地電位と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成する。なお、矩形波生成回路61は、ダイオード61a及びトランジスタ61bを有する回路構成に限定されるものではなく、振幅が接地電位と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成することができる回路構成であれば良い。例えば、ダイオード61a及びトランジスタ61bをそれぞれスイッチング素子とし、振幅が接地電位と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成することができる回路構成がある。
コンデンサ62は、矩形波生成回路61で生成した矩形波を伝送する。コンデンサ62が伝送した矩形波は、振幅が接地電位(0V)と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧(8V)との電位差である8Vの矩形波であるが、基準電位が設定されていない。そのため、電位設定ダイオード63は、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を設定する。電位設定ダイオード63は、所望の電位を有する配線にアノード端子を接続することで、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を所望の電位に設定することができる。図1に示す出力電圧生成回路6では、第1出力電圧を出力する配線53に電位設定ダイオード63のアノード端子を接続することで、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を第1出力電圧に設定している。具体的に、第1出力電圧が8Vで、交流電圧の正電圧が8Vの場合、電位設定ダイオード63は、矩形波の基準電位を8Vに設定し、振幅が8Vから16Vまでの矩形波を生成する。
第2整流平滑化回路64は、基準電位を設定した矩形波の電圧を第2出力電圧に平滑化する。第2整流平滑化回路64は、コンデンサ62の他端にアノード端子を接続したダイオード64aと、ダイオード64aのカソード端子に接続したコンデンサ64bとを有している。具体的に、第2整流平滑化回路64は、振幅が8Vから16Vまでの矩形波の電圧を平滑化して、16Vの第2出力電圧を出力する。
次に、本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置1の動作について説明する。なお、出力電圧生成回路6以外のスイッチング電源装置1の動作は、従来のスイッチング電源装置の動作と同じであるため、詳細な説明は省略し、出力電圧生成回路6の動作について説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係る出力電圧生成回路6の動作を説明するための電圧波形を示す図である。図2(a)に示す電圧波形は、2次巻線3bから出力される交流電圧であり、振幅が負電圧から正電圧(8V)までの交流電圧である。なお、交流電圧の負電圧は、入力回路2に入力される入力電圧に比例した電圧(負電圧)である。
図2(b)に示す電圧波形は、矩形波生成回路61が生成した矩形波であり、振幅が接地電位(0V)と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧(8V)との電位差である8Vの矩形波である。矩形波生成回路61は、2次巻線3bから出力される交流電圧が正電圧(8V)のとき、トランジスタ61bがオフ状態となり正電圧(8V)を出力し、2次巻線3bから出力される交流電圧が負電圧のとき、トランジスタ61bがオン状態となり接地電位となるので、振幅が0Vから8Vまでの矩形波を生成することができる。生成した矩形波は、振幅が8Vの矩形波であるが、基準電位が設定されていない。
図2(c)に示す電圧波形は、電位設定ダイオード63が基準電位を8Vに設定した矩形波であり、振幅が8Vから16Vまでの矩形波である。
図2(d)に示す電圧波形は、第2整流平滑化回路64が平滑化した第2出力電圧であり、16Vの第2出力電圧である。第2出力電圧は、矩形波の基準電位を第1出力電圧としているので、第1出力電圧の略2倍の電圧となる。
以上のように、本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置1は、2次巻線3bに接続し、振幅が接地電位と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成する矩形波生成回路61と、矩形波生成回路61に一端を接続し、矩形波を伝送するコンデンサ62と、コンデンサ62の他端に接続し、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を設定する電位設定ダイオード63と、コンデンサ62の他端に接続し、基準電位を設定した矩形波の電圧を第2出力電圧に平滑化する第2整流平滑化回路64とを有する出力電圧生成回路6を備えているので、トランス3の2次巻線3bを複数の巻線で構成することなく複数の出力電圧を得ることができ、トランス3における制約によりスイッチング電源装置1の出力電圧の数や出力電圧の大きさが制限されることがない。また、複数の出力電圧を得るためにトランス3の2次巻線3bを複数の巻線で構成する必要がないので、トランス3を小型化することができる。
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。なお、図3に示すスイッチング電源装置10は、入力回路2からトランス3の1次巻線3aまでの回路構成が、図1に示すスイッチング電源装置1の回路構成と同じであるため、図示を省略している。また、スイッチング電源装置10は、図1に示すスイッチング電源装置1の構成要素と同じであるため、詳細な説明は省略する。
スイッチング電源装置10は、第1出力電圧を出力する配線53に電位設定ダイオード63のアノード端子を接続するのではなく、接地配線55に電位設定ダイオード63のアノード端子を接続する。そのため、矩形波の基準電位は、接地電位に設定される。具体的に、交流電圧の正電圧が8Vの場合、電位設定ダイオード63は、矩形波の基準電位を0Vに設定し、振幅が0Vから8Vまでの矩形波を生成する。第2整流平滑化回路64は、振幅が0Vから8Vまでの矩形波の電圧を平滑化して、8Vの第2出力電圧を出力する。第2出力電圧は、矩形波の基準電位を接地電位としているので、第1出力電圧と同じ電圧となる。
以上のように、本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置10は、電位設定ダイオード63のアノード端子を、接地配線55に接続するので、第1出力電圧と同じ電圧の第2出力電圧を出力することができる。
電位設定ダイオード63は、第1出力電圧を出力する配線53や接地配線55にアノード端子を接続する場合に限定されるものではなく、外部電源に接続しても良い。図4は、本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置の別の構成を示す回路図である。なお、図4に示すスイッチング電源装置11は、入力回路2からトランス3の1次巻線3aまでの回路構成が、図1に示すスイッチング電源装置1の回路構成と同じであるため、図示を省略している。また、スイッチング電源装置11は、図1に示すスイッチング電源装置1の構成要素と同じであるため、詳細な説明は省略する。
スイッチング電源装置11は、接地配線55に電位設定ダイオード63のアノード端子を接続するのではなく、外部電源63aに電位設定ダイオード63のアノード端子を接続する。そのため、矩形波の基準電位は、外部電源63aの出力電圧に設定される。具体的に、外部電源63aの出力電圧が5V、交流電圧の正電圧が8Vの場合、電位設定ダイオード63は、矩形波の基準電位を5Vに設定し、振幅が5Vから13Vまでの矩形波を生成する。第2整流平滑化回路64は、振幅が5Vから13Vまでの矩形波の電圧を平滑化して、13Vの第2出力電圧を出力する。第2出力電圧は、矩形波の基準電位を外部電源63aの出力電圧としているので、第1出力電圧に外部電源63aの出力電圧(5V)を加えた電圧となる。
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。なお、図5に示すスイッチング電源装置12は、入力回路2からトランス3の1次巻線3aまでの回路構成が、図1に示すスイッチング電源装置1の回路構成と同じであるため、図示を省略している。また、スイッチング電源装置12は、図1に示すスイッチング電源装置1の構成要素と同じであるため、詳細な説明は省略する。
スイッチング電源装置12は、複数の第2出力電圧を出力することができる出力電圧生成回路6を備えている。出力電圧生成回路6は、矩形波生成回路61と、複数のコンデンサ62、66と、複数の電位設定ダイオード63、67と、複数の第2整流平滑化回路64、68とを有している。複数のコンデンサ62、66は、それぞれが並列となるように矩形波生成回路61に一端を接続し、コンデンサ62の他端に、電位設定ダイオード63及び第2整流平滑化回路64を接続し、コンデンサ66の他端に、電位設定ダイオード67及び第2整流平滑化回路68を接続してある。
矩形波生成回路61で生成した矩形波は、コンデンサ62、66それぞれに伝送される。それぞれのコンデンサ62、66は、矩形波生成回路61で生成した矩形波を伝送する。電位設定ダイオード63は、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を設定し、電位設定ダイオード67は、コンデンサ66が伝送した矩形波の基準電位を設定する。図5に示す出力電圧生成回路6では、第1出力電圧を出力する配線53に電位設定ダイオード63のアノード端子を接続することで、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を第1出力電圧に設定している。具体的に、第1出力電圧が8Vで、交流電圧の正電圧が8Vの場合、電位設定ダイオード63は、矩形波の基準電位を8Vに設定し、振幅が8Vから16Vまでの矩形波を生成する。第2整流平滑化回路64は、振幅が8Vから16Vまでの矩形波の電圧を平滑化して、16Vの第2出力電圧を出力する。
一方、第2整流平滑化回路64で平滑化した第2出力電圧を出力する配線6aに電位設定ダイオード67のアノード端子を接続することで、コンデンサ66が伝送した矩形波の基準電位を第2整流平滑化回路64で平滑化した第2出力電圧に設定している。具体的に、第2整流平滑化回路64で平滑化した第2出力電圧が16Vで、交流電圧の正電圧が8Vの場合、電位設定ダイオード67は、矩形波の基準電位を16Vに設定し、振幅が16Vから24Vまでの矩形波を生成する。
第2整流平滑化回路68は、基準電位を設定した矩形波の電圧を第2出力電圧に平滑化する。第2整流平滑化回路68は、コンデンサ66の他端にアノード端子を接続したダイオード68aと、ダイオード68aのカソード端子に接続したコンデンサ68bとを有している。具体的に、第2整流平滑化回路68は、振幅が16Vから24Vまでの矩形波の電圧を平滑化して、24Vの第2出力電圧を出力する。
以上のように、本発明の実施の形態3に係るスイッチング電源装置12は、出力電圧生成回路6が、矩形波生成回路61と、複数のコンデンサ62、66と、複数の電位設定ダイオード63、67と、複数の第2整流平滑化回路64、68とを有し、複数のコンデンサ62、66は、それぞれが並列となるように矩形波生成回路61に一端を接続し、それぞれのコンデンサ62、66の他端に、電位設定ダイオード63、67及び第2整流平滑化回路64、68を接続してあるので、一つの矩形波生成回路61で生成した矩形波を基に、複数の第2出力電圧を出力することができる。なお、図5に示した出力電圧生成回路6では、一つの矩形波生成回路61と、二つのコンデンサ62、66と、二つの電位設定ダイオード63、67と、二つの第2整流平滑化回路64、68とを有することで、二つの第2出力電圧を出力する構成を示したが、一つの矩形波生成回路61と、三つ以上のコンデンサと、三つ以上の電位設定ダイオードと、三つ以上の第2整流平滑化回路とを有し、三つ以上の第2出力電圧を出力する構成でも良い。
また、出力電圧生成回路6は、一つの矩形波生成回路61を有する構成に限定されるものではなく、複数の矩形波生成回路61を有する構成であっても良い。図6は、本発明の実施の形態3に係るスイッチング電源装置の別の構成を示す回路図である。なお、図6に示すスイッチング電源装置13は、入力回路2からトランス3の1次巻線3aまでの回路構成が、図1に示すスイッチング電源装置1の回路構成と同じであるため、図示を省略している。また、スイッチング電源装置13は、図1に示すスイッチング電源装置1の構成要素と同じであるため、詳細な説明は省略する。
スイッチング電源装置13は、複数の第2出力電圧を出力することができる出力電圧生成回路6を備えている。出力電圧生成回路6は、複数の矩形波生成回路61、65と、複数のコンデンサ62、66と、複数の電位設定ダイオード63、67と、複数の第2整流平滑化回路64、68とを有している。複数の矩形波生成回路61、65は、それぞれが並列となるように2次巻線3bの出力側に接続し、矩形波生成回路61に、コンデンサ62の一端を接続し、コンデンサ62の他端に電位設定ダイオード63及び第2整流平滑化回路64を接続し、矩形波生成回路65に、コンデンサ66の一端を接続し、コンデンサ66の他端に、電位設定ダイオード67及び第2整流平滑化回路68を接続してある。
矩形波生成回路61、65で生成した矩形波は、コンデンサ62、66それぞれに伝送される。それぞれの矩形波生成回路61、65は、振幅が接地電位と2次巻線3bから出力される交流電圧の正電圧との電位差である矩形波を生成する。矩形波生成回路61で生成した矩形波は、コンデンサ62に、矩形波生成回路65で生成した矩形波は、コンデンサ66に伝送される。コンデンサ62は、矩形波生成回路61で生成した矩形波を伝送し、コンデンサ66は、矩形波生成回路65で生成した矩形波を伝送する。電位設定ダイオード63は、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を設定し、電位設定ダイオード67は、コンデンサ66が伝送した矩形波の基準電位を設定する。
図6に示す出力電圧生成回路6では、第1出力電圧を出力する配線53に電位設定ダイオード63のアノード端子を接続することで、コンデンサ62が伝送した矩形波の基準電位を第1出力電圧に設定している。具体的に、第1出力電圧が8Vで、交流電圧の正電圧が8Vの場合、電位設定ダイオード63は、矩形波の基準電位を8Vに設定し、振幅が8Vから16Vまでの矩形波を生成する。第2整流平滑化回路64は、振幅が8Vから16Vまでの矩形波の電圧を平滑化して、16Vの第2出力電圧を出力する。
一方、第2整流平滑化回路64で平滑化した第2出力電圧を出力する配線6aに電位設定ダイオード67のアノード端子を接続することで、コンデンサ66が伝送した矩形波の基準電位を第2整流平滑化回路64で平滑化した第2出力電圧に設定している。具体的に、第2整流平滑化回路64で平滑化した第2出力電圧が16Vで、交流電圧の正電圧が8Vの場合、電位設定ダイオード67は、矩形波の基準電位を16Vに設定し、振幅が16Vから24Vまでの矩形波を生成する。第2整流平滑化回路68は、振幅が16Vから24Vまでの矩形波の電圧を平滑化して、24Vの第2出力電圧を出力する。
以上のように、図6に示す出力電圧生成回路6が、複数の矩形波生成回路61、65と、複数のコンデンサ62、66と、複数の電位設定ダイオード63、67と、複数の第2整流平滑化回路64、68とを有し、複数の矩形波生成回路61、65は、それぞれが並列となるように2次巻線3bの出力側に接続し、それぞれの矩形波生成回路61、65に、コンデンサ62、66の一端を接続し、それぞれのコンデンサ62、66の他端に、電位設定ダイオード63、67及び第2整流平滑化回路64、68を接続してあるので、それぞれの矩形波生成回路61、65で生成した矩形波を基に、複数の第2出力電圧を出力することができる。
なお、図6に示した出力電圧生成回路6では、二つの矩形波生成回路61、65と、二つのコンデンサ62、66と、二つの電位設定ダイオード63、67と、二つの第2整流平滑化回路64、68とを有することで、二つの第2出力電圧を出力する構成を示したが、三つ以上の矩形波生成回路と、三つ以上のコンデンサと、三つ以上の電位設定ダイオードと、三つ以上の第2整流平滑化回路とを有し、三つ以上の第2出力電圧を出力する構成でも良い。また、図6に示す出力電圧生成回路6は、それぞれの矩形波生成回路61、65に一つのコンデンサ62、66の一端を接続した構成を示したが、それぞれの矩形波生成回路61、65に複数の並列接続されたコンデンサの一端を接続した構成でも良い。
本発明の実施の形態1乃至3に係るスイッチング電源装置10〜12では、ダイオード及びトランジスタの接続を逆極性とすることで、出力電圧を負にすることができる。例えば、図3に示したスイッチング電源装置10では、電位設定ダイオード63及びダイオード64aの接続を逆極性とすることで、第2出力電圧を−8Vにすることができる。また、第1出力電圧が負の出力電圧で、例えば−8Vであれば、電位設定ダイオード63、ダイオード61a及びダイオード64aの接続を逆極性とし、トランジスタ61bのコレクタ−エミッタ間の接続を逆にすることで、第2出力電圧を−8Vにすることができる。