JPH0326795Y2

JPH0326795Y2 -

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Publication number: JPH0326795Y2
Application number: JP1985083755U
Authority: JP
Priority date: 1985-06-03
Filing date: 1985-06-03
Publication date: 1991-06-10
Also published as: JPS61199193U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、スイツチング電源に関し、出力回路
側に、チヨーク電流不連続検出回路及び負荷可変
回路を接続することにより、軽負荷時のチヨーク
電流不連続状態を解消できるようにしたものであ
る。

従来の技術スイツチング電源の基本的な構成は、第５図に
示すように、電力変換用変圧器１と、この変圧器
１の第１の巻線１０１をして与えられる直流入力
Vinをオン、オフするスイツチング素子２と、変
圧器１の第２の巻線１０２，１０２に取出された
スイツチング出力を整流平滑する出力回路３１，
３２とを備えた構成となつている。スイツチング
素子２は、バイポーラ・トランジスタまたは電界
効果トランジスタでなる。

出力方式としては、単出力タイプのものもある
が、一般には、この従来例に示すように、変圧器
１に複数の第２の巻線１０２，１０２を備えさ
せ、それぞれに出力回路３１，３２を接続して、
複数の出力チヤンネルCH₁，CH₂を形成し、各出
力チヤンネルCH₁，CH₂から直流出力V₀₁，V₀₂
を取り出す多出力タイプの回路構成を取るのが普
通である。４１，４２は外部負荷、６は直流電源
である。

出力回路３１，３２としては、この従来例に示
すように、フオワード方向の整流ダイオード３１
１，３２１と、フライホイール方向の整流ダイオ
ード３１２，３２２とを備え、スイツチング素子
２のオン、オフの両期間に整流出力を得ると共
に、その整流出力をチヨークコイル３１３，３２
３及びコンデンサ３１４，３２４とよりなるチヨ
ーク・インプツト型平滑回路によつて平滑するフ
オワード・コンバータ方式のものが良く知られて
いる。

出力チヤンネルCH₁，CH₂のうち、少なくとも
一つの出力チヤンネルCH₁は、出力側からスイツ
チング素子２の入力側に制御回路５を通して帰還
制御を加え、スイツチング素子２に対して、パル
ス幅制御動作を与えることにより、外部負荷４１
に与えられる出力電圧V₀₁を安定化するようにな
つている。

考案が解決しようとする問題点上述のスイツチング電源において、出力チヤン
ネルCH₁では、出力電圧V₀₁を常時監視し、出力
電圧V₀₁に応じてスイツチング素子２にパルス幅
制御を与え、出力電圧V₀₁を安定化するようにな
つている。出力チヤンネルCH₁における出力安定
化作用は負荷４１が軽くなつた場合も同様に行な
われる。

ところが、出力チヤンネルCH₂では、出力チヤ
ンネルCH₁の負荷４１が軽くなつて、チヨークコ
イル３１３におけるチヨーク電源I₁が不連続とな
り、制御回路５によるパルス幅制御により、スイ
ツチング素子２のオン・デユーテイが小さくなる
ように絞り込まれると、出力電圧V₀₂が第６図に
示すように低下する。

また、出力チヤンネルCH₂の負荷４２が軽負荷
になり、チヨークコイル３２３に流れるチヨーク
電流I₂が不連続になると、パルス幅は一定である
から、出力電圧V₀₂が第７図に示すように跳ね上
がるという問題点を生じる。

上述の問題点を解決する手段として、出力側に
内部抵抗負荷を設け、外部負荷４１，４２が最小
の場合でもチヨーク電流I₁，I₂が不連続とならな
いだけの電流を流すようにすることが考えられた
が、内部抵抗負荷による電力消費、それによる効
率の低下及び発熱等の問題を回避できない。

別の手段として、出力端間にツエナーダイオー
ドを付加する方法もあるが、この場合には、第７
図の点線イで示すように、チヨーク電流I₂の不連
続領域で電流−電圧特性に段差が付いてしまうと
言う問題点を生じる。しかも、この場合には第６
図の軽負荷時電圧降下を防止する手段とならな
い。

問題点を解決するための手段上述する従来の問題点を解決するため、本考案
は、変圧器と、この変圧器の第１の巻線を通して
与えられる直流入力をオン、オフするスイツチン
グ素子と、チヨークコイルを含み前記変圧器の第
２の巻線に取出されたスイツチング出力を整流平
滑する出力回路とを備えるスイツチング電源にお
いて、前記出力回路側に接続されチヨーク電流不
連続を検出する検出回路と、前記チヨークコイル
よりも後段に接続されていて前記検出回路から与
えられるチヨーク電流不連続検出信号により前記
出力回路に対する負荷が増加するように制御され
る負荷可変回路とを有することを特徴とする。

作用本考案に係るスイツチング電源においては、出
力側にチヨーク電流不連続状態が発生すると、そ
れが検出回路によつて検出される。検出回路で得
られたチヨーク電流不連続検出信号は負荷可変回
路に与えられる。負荷可変回路はチヨーク電流不
連続検出信号に基づき、出力回路に対する負荷が
増加するように制御される。これにより、出力回
路に対するチヨーク電流不連続状態が解消され
る。

実施例第１図は本考案に係るスイツチング電源の電気
回路図である。図において、第５図と同一の参照
符号は同一性ある構成部分を示している。この実
施例では、第５図と同様の多出力タイプのスイツ
チング電源において、帰還制御系を持たない出力
チヤンネルCH₂側に、チヨーク電流不連続状態を
検出する検出回路７と、この検出回路７から与え
られるチヨーク電流不連続検出信号により、出力
回路３２に対する負荷が増加するように制御され
る負荷可変回路８とを接続した回路構成となつて
いる。

検出回路７は、フオワード方向の整流ダイオー
ド３２１及びフライホイール方向の整流ダイオー
ド３２２のアノード側に、ダイオード７１及び７
２のアノードをそれぞれ接続すると共に、ダイオ
ード７１，７２のカソードを共通に接続し、その
検出信号を共通接続点Ａから負荷可変回路８に入
力するようになつている。

負荷可変回路８は、出力回路３２の出力端間に
第１のトランジスタ８１及び第２のトランジスタ
８２を接続すると共に、第１のトランジスタ８１
のベースに検出回路７のＡ点を接続し、第１のト
ランジスタ８１のコレクタを第２のトランジスタ
８２のベースに抵抗８３を介して接続してある。
８４は抵抗、８５はコンデンサ、８６は抵抗であ
る。

上記の構成において、負荷４２が定格付近にあ
り、チヨークコイル３２３に流れるチヨーク電流
I₂が連続している場合には、スイツチング素子２
のオン期間には整流ダイオード３２１を通し、ま
たオフ期間に整流ダイオード３２２を通して、チ
ヨーク電流I₂が流れる。つまり、チヨーク電流I₂
が連続している場合にはスイツチング素子２のオ
ン、オフに対応して、ダイオード３２１，３２２
の何れか一方が必ずオンしている。この状態で
は、検出回路７のＡ点の電圧Vaが出力電圧V₀₂と
略等しくなるから、負荷可変回路８を構成するト
ランジスタ８１はオフであり、トランジスタ８２
もオフとなつている。

次に外部負荷４２が軽くなり、チヨーク電流I₂
が不連続になると、その不連続に対応してダイオ
ード３２１，３２２にチヨーク電流I₂が流れず、
ダイオード３２１，３２２がオフになる状態が発
生する。ダイオード３２１，３２２がオフになる
と、検出回路７のＡ点の電圧Vaが第２図に示す
ように低下する。Ａ点の電圧Vaの低下により、
トランジスタ８１のベースB₁とエミツタE₁との
間に、出力電圧V₀₂と電圧Vaとの差に依存した電
圧差が発生し、トランジスタ８１がオンとなる。
トランジスタ８１がオンになると、そのコレクタ
からトランジスタ８２にベース電流が供給され、
トランジスタ８２がオンとなる。つまり、外部負
荷４２が軽くなつて、チヨーク電流連続状態を維
持できなくなると、それが検出回路７によつて検
出され、チヨーク電流不連続検出信号により負荷
可変回路８が、内部負荷が増加する方向に制御さ
れ、チヨーク電流不連続状態が解消されるのであ
る。この実施例に示したように、帰還制御系を持
たない出力チヤンネルCH₂に検出回路７及び負荷
可変回路８を備えた場合には、第７図の軽負荷時
電圧跳上がり現象が防止される。図示はしていな
いが、検出回路７及び負荷可変回路８は、出力チ
ヤンネルCH₁または両出力チヤンネルCH₁，CH₂
に設けてもよい。出力チヤンネルCH₁に設けた場
合には、第６図に示した出力チヤンネルCH₂側の
電圧降下を防止でき、両出力チヤンネルCH₁，
CH₂に設けた場合には、第６図及び第７図の両方
の問題点解決手段となる。

第３図及び第４図は本考案に係るスイツチング
電源の要部の電気回路図である。まず第３図は、
チヨークコイル３２３の位置に応じて整流用ダイ
オード３２１，３２２の位置を定め、それに対応
して検出回路７のダイオード７１，７２を接続し
てある。また第４図の実施例では、出力チヤンネ
ルCH₂を両波整流回路とした場合の検出回路７の
ダイオード７１，７２の接続回路を示すものであ
る。

上記実施例では、検出回路７のチヨーク電流不
連続検出信号により内部負荷回路８を制御して、
出力回路３２に対する内部負荷を可変調整し、チ
ヨーク電流不連続状態を解消するものを示した
が、これと合せて、検出回路７のチヨーク電流不
連続検出信号を警報信号として利用し、チヨーク
電流が不連続となつたことを外部に報知する回路
としてもよい。

考案の効果以上述べたように、本考案によれば、出力回路
側に接続されチヨーク電流不連続を検出する検出
回路と、チヨークコイルよりも後段に接続されて
いて検出回路から与えられるチヨーク電流不連続
検出信号により出力回路に対する負荷が増加する
ように制御される負荷可変回路とを有することに
より、簡単な回路構成で、効率を犠牲にすること
なく、チヨーク電流不連続状態を確実に解消さ
せ、チヨーク電流不連続に伴う電圧変動を抑えた
スイツチング電源を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るスイツチング電源の電気
回路図、第２図はチヨーク電流不連続時の検出回
路の検出出力を示す図、第３図は本考案に係るス
イツチング電源の別の実施例における要部の電気
回路図、第４図は同じく更に別の実施例における
要部の電気回路図、第５図は従来のスイツチング
電源の電気回路図、第６図及び第７図はその問題
点を説明するための出力電圧−電流特性図であ
る。１……変圧器、１０１……第１の巻線、１０２
……第２の巻線、２……スイツチング素子、３
１，３２……出力回路、３１１，３１２，３２
１，３２２……ダイオード、３１３，３２３……
チヨークコイル、７……検出回路、８……負荷可
変回路、７１，７２……ダイオード、８１…第１
のトランジスタ、８２……第２のトランジスタ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 変圧器と、この変圧器の第１の巻線を通して
与えられる直流入力をオン、オフするスイツチ
ング素子と、チヨークコイルを含み前記変圧器
の第２の巻線に取出されたスイツチング出力を
整流平滑する出力回路とを備えるスイツチング
電源において、前記出力回路側に接続されたチ
ヨーク電流不連続を検出する検出回路と、前記
チヨークコイルよりも後段に接続されていて前
記検出回路から与えられるチヨーク電流不連続
検出信号により前記出力回路に対する負荷が増
加するように制御される負荷可変回路とを有す
ることを特徴とするスイツチング電源。 (2) 前記検出回路は、前記整流回路を構成する整
流ダイオードの一端側に極性を一致させて接続
したダイオード回路よりなることを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第１項に記載のスイツ
チング電源。