JPH0246168A

JPH0246168A - 電源装置

Info

Publication number: JPH0246168A
Application number: JP19510088A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Nishimura; 西村　勝彦
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1990-02-15
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH07106062B2

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】〔概　要〕２出力用のコンバータを有する電源装置に関し、単一の
フィードバック系で２出力を必要精度範囲内で安定して
得ることができることを目的とし、直流を交流に変換し
、これを２系統の直流に変換して出力する２出力コンバ
ータと、前記２出力コンバータの一方の出力電圧を検出
し、これを基準電圧との偏差を検出するフィードバック
手段と、前記フィードバック手段の偏差出力に応じて前
記２出力コンバータから出力される２出力電圧を必要精
度内に安定化する制御手段と、前記他方の出力電圧をあ
るレベルにより検出し、前記フィードバック手段への基
準電圧を他方の出力電圧の上昇と共に下げる基準電圧発
生手段とを備えてなるものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電源装置、特に２出力用のコンバータを有す
る電源装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、異なる２出力用のコンバータ機能を備えた電源装
置としては、第４図に示す回路方式のものが知られてい
る。

図において、１は直流の入力電源、２は高周波型カドラ
ンスであり、この電カドランス２の１次巻線２□はトラ
ンジスタ等スイッチング素子３を介して入力電源ｌに接
続されている。

電カドランス２の第１の２次巻線２．の両端には、ダイ
オードＤＡＩ及びＤＡ２からなる整流回路４が接続され
、整流回路４の直流出力端には、チョークコイルＬＡ及
びコンデンサＣＡからなる平滑化回路５が接続されてい
る。また、平滑化回路５の両端は出力端子６．．６ｂに
接続され、この端子６、．６．からは第１の電圧■、が
出力されるようになっている。

電カドランス２の第２の２次巻線２．の両端には、ダイ
オードＤ□＋Ｄ１１２からなる整流回路７が接続され、
整流回路７の直流端には、チョークコイルＬＢ及びコン
デンサＣ３からなる平滑化回路８が接続されている。平
滑化回路８の両端は出力端子９−．９ｂに接続され、こ
の端子９．．９ｂからは第２の電圧■、が出力されるよ
うになっている。

また、前記出力端子６．．６．に現れる出力電圧ｖＡは
、その検出回路ｌＯを介して前記スイッチング素子３の
制御回路１１にフィードバックされるようになっている
。制御回路１１は検出回路１０から出力される検出信号
によって、スイッチング素子３のゲートに加えられるパ
ルス幅を制御するパルス幅変調機能を備えている。

上記のように構成された従来の電源装置において、スイ
ッチング素子３を制御回路１１から出力されるパルス信
号によりオン、オフすると、電カドランス２の１次巻線
２．に加わる直流電圧がスイッチングされ、これに伴い
電カドランス２の２次側にはスイッチング周波数に応じ
た高周波の電圧が誘起される。１次巻線２ａとの巻数比
に応じて第１の２次巻線２．に誘起された電圧は整流回
路４により整流され、平滑化回路５により平滑化されて
、出力端子６−．６ｂから出力電圧■４として図示しな
い負荷に供給される。

一方、第２の２次巻線２ｃに誘起された電圧は、整流回
路７により整流され、平滑化回路８で平滑化された後、
出力端子９．．９．から出力電圧Ｖ。

として、図示しない負荷に供給される。

また、出力端子６．．６．間に現れる出力電圧■、は電
圧検出回路１０により検出され、この検出電圧を制御回
路１１に加えることにより、スイッチング素子３のベー
スに供給されるスイッチング信号のパルス幅を制御して
、出力電圧ｖＡを安定化する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで１、上述のような従来の電源装置における出力
電圧ｖｌｌは、出力電圧ｖＡとのクロスレギユレーショ
ンにより安定化される。即ち、スイッチング素子３の入
力側には、出力電圧ｖＡがフィードバックされるもので
あるため、出力電圧Ｖ＾の変動分（入力電圧Ｖ　ｉｎに
よる変動分ΔｖＡｉと出力電圧■、の負荷変動による変
動分ΔＶＡｏ工、とを加えたもの）でスイッチング素子
３のパルス幅をコントロールすることになり、パルス幅
の変動分ΔＴ　Ｏｎは次式で与えられる。

ΔＴ、、＝−Ｇ　（ΔＶ　ｋｉｎ十ΔＶａｏｕｔ）　　
・・・（１）但し、−Ｇは電圧検出回路１０の増幅率で
ある。

従って、出力電圧■１は、ΔＴ　ｏ　ｎに応じてパルス
幅を変化させることにより安定化される。しかし、出力
電圧ｖＡ、ｖｌｌは、同一の電カドランス２を通して得
られるものであるため、制御をかけていない出力電圧ｖ
ｌが（１）式の変動を受けることになる。

ところが、入力変動によるパルス幅変動分（−Ｇ・Δｖ
Ａムｎ）は、２次巻線の電圧と時間との積を一定に保つ
ようパルス幅を制御するため、理想的には、■、の出力
変動とならない。

一方、第４図に示す従来の回路においては、出力電圧ｖ
Ａを負荷変動によるパルス幅変動が出力電圧Ｖ、を変化
させてしまう。

第５図（ａ）は、出力電圧ｖＡと負荷電流１との関係を
示す負荷特性図を示すもので、この図からも明らかなよ
うに負荷電流が変化しても、その出力電圧の変動幅Δ■
７は僅かで極めて高精度の安定した出力電圧ＶＡが得ら
れる。

これに対し出力電圧■、は、負荷電流■、の変動に依存
して大きく変化する。第６図（１））は出力電圧Ｖ、と
負荷電流■８との関係を示す負荷特性図を示すもので、
この図から明らかなように負荷電流ＩＡが、例えば０．
ＯＡ、０．５＾、■、〇八と変化すると、これに対する
出力電圧ＶＢの特性は図示のように変動し、その変動幅
はΔ■６となり、低精度のものとなってしまう。このこ
とは、再出力電圧Ｖヶ、■５とも同一の精度が要求され
る場合には、２出力用電源装置として使用できない問題
があった。

本発明は、上述のような問題を解決するためになされた
もので、単一のフィードバック系で２出力を必要精度範
囲内で安定して得ることができる電源装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図である。

図において、２出力コンバータ２０は、直流を交流に変
換し、これを２系統の直流出力に変換して、それぞれの
出力端子２０．；２０ｂに出力電圧Ｖ　ａ、　Ｖ　ｓを
出力する。

フィードバック手段３０は、一方の出力電圧■１を検出
し、これと基準値との偏差を出力する。

制御手段４０は、前記フィードパ・ツク手段３０の偏差
出力に応じて前記２出力コンバーク２０から出力される
出力電圧Ｖ、、Ｖ、を許容精度内に安定化するよう制御
する。

基準電圧発生手段５０は、他方の出力電圧Ｖ。

をあるレベルより検出し、フィードバック手段３０に加
えられる基準電圧■、、、ｆを出力電圧■、の上昇と共
に下げる機能を備えている。

従って、全体として、２出力コンバータ２０から出力さ
れる両型圧を所定の精度内に安定化する電源装置を構成
する。

〔作　用〕

本発明においては、基準電圧発生手段が、２出カコンバ
ータの他方の出力電圧を負荷の増加に伴いあるレベル以
上になった時点から検出し、この他方の出力電圧の上昇
と共に、一方の出力電圧をフィードバックするフィード
バック手段の基準電圧を下げるように作用する。これに
よって一方の出力電圧の負荷変動による他方の出力電圧
の精度割れを防ぎ、２出力を必要な精度範囲内に安定し
て得ることができる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図は、本発明による電源装置の実施例を示す全体の
構成図である。

、図において、第１図と同一の部分には同一符号を付し
て説明する。

全体符号２０で示す２出力コンバータは、直流入力電源
２１１を有し、この直流入力電力２１１には、スイッチ
ラグ素子２１２を介して高周波型カドランス２１３の１
次巻線２１３１の両端が接続されている。電カドランス
２１３の第１の２次巻線２１３．の両端には、ダイオー
ドＤ　Ａｌｌ　　Ｄ　Ａ２からなる整流回路２１４が接
続され、さらに整流回路２１４の出力端には、チョーク
コイルＬＡ及びコンデンサＣＡからなる平滑化回路２１
５が接続されている。平滑化回路２１５の出力端子２１
６、．２１６．間には負荷６０が接続されている。

また、電カドランス２１３の第２の２次巻線２１３ｃの
両端には、ダイオードＤ□、Ｄ、２からなる整流回路２
１７が接続され、さらに整流回路２１７の出力端には、
チョークコイルＬ、とコンデンサＣ８からなる平滑化回
路２１８が接続されていると共に、平滑化回路２１Ｂの
出力端子２１９、．２１９ｂ間には負荷６エが接続され
ている。

フィードバック回路３０は、差動増幅器３１１を有し、
この差動増幅器（＋）端子には、前記第１の出力端子２
１６．．２１６ｂ間に現れる出力電圧を分圧する可変抵
抗３１２と固定抵抗３１３との接続点が接続され、（−
）端には、基準電圧発生回路５０から基準電圧Ｖ　ｒａ
ｔが供給されるようにな・っている。

制御回路４０は、鋸歯状波電圧を発生する発生器４１１
と、この発生器４１１からの鋸歯状波電圧を一方の入力
とし、前記差動増幅器３１１の直流出力を他方の入力と
して、両者を比較し、直流出力のレベル変化によりパル
ス幅変調されたパルスを発生するコンパレータ４１２と
が構成され、このコンパレータ４１２から出力されるパ
ルスは、前記スイッチング素子２１２のベースに加えら
れ、スイッチング素子２１２をオン・オフして電カドラ
ンス２１３の１次巻線２１３．に加えられる電圧をスイ
ッチングするようになっている。

また、基準電圧発生回路５０は、基準電圧ｖ１１を分圧
する直列抵抗５１１及び５１２と、この分圧抵抗５１１
と５１２との接続点Ａとアース間にコレクタ・エミッタ
間を接続したトランジスタ５１３と、トランジスタ５１
３のエミッタ電圧を一定に保つツェナーダイオード５１
４と、前記第２の出力端子２１９．．２１９ｂ間に現れ
る端子電圧■、を分圧してトランジスタ５１３のベース
バイアスとする分圧抵抗５１５及び５１６とから構成さ
れ、前記基準分圧抵抗５１１と５１２との接続点Ａに現
れる電圧を基準電圧Ｖ　ｒａｔとして前記フィードバッ
ク回路３０の差動増幅器３１１の（−）端子に供給され
るようになっている。

次に、上記のように構成された本実施の動作について説
明する。

制御回路４０から出力されるパルス信号がスイッチング
素子２１２のベースに加えられると、スイッチング素子
２１２がオン・オフし、電カドランス２１３の１次巻線
２１３．に加えられる直流電圧をパルス幅に応じてスイ
ッチングする。これに伴い第１の１次巻線２１３．には
、１次巻線との巻数比に応じた電圧が誘起される。この
電圧は整流回路２１４により整流され、平滑化回路２１
５により平滑化された後、出力端子２１６．．２１６、
を通して負荷６０に供給される。

一方、第２の２次巻線２１３ｃに誘起された電圧は整流
回路２１７により整流され、さらに平滑化回路２１８に
より平滑化されて、出力端子２１９、．２１９Ｔｈから
負荷６１に供給される。

負荷６０に負荷電流ｒａが流れることによって出力端子
２１６□２１６ｂ間に現れる電圧ｖＡは、フィードバッ
ク回路３０の分圧抵抗３１２と３１３により分圧され、
抵抗３１３の両端電圧が差動増幅器３１１の（＋）端子
に加えられる。一方、差動増幅器の（−）端子には、基
準電圧発生回路５０において基準電圧■えと分圧抵抗５
１１．５１２で決淀される基準電圧ｖ、、。、が加えら
れる。

このため、差動増幅器３１１からは両電圧の差分が出力
され、この差出力を制御回路４０のパルス幅変換用３７
４寸レータ４１２に加えることにより、当該コンパレー
タ４１２から出力されるパルス幅を負荷６０の変動に応
じて変化させ、それぞれの出力電圧ＶＡ、Ｖ、を必要と
する精度範囲内に制御する。

ここで、基準電圧ｖ、Ｉを分圧する直列抵抗５１１と５
１２との接続点Ａに発生する基準電圧Ｖ　ｒｌｌ、は、
出力電圧■、がある電圧以上になるとこの出力電圧Ｖ、
の変動に依存したものとなる。即ち、出力電圧Ｖ、がツ
ェナーダイオード５１４により設定された基準電圧とト
ランジスタ５１３のベース・エミッタ間電圧又は分圧抵
抗５１５，５１６により決定されるある電圧以上になる
と、トランジスタ５１３は出力電圧ｖＩｌの上昇と共に
徐々に導通し、Ａ点の電位を下げる。これにより出力電
圧■１を下げると共に出力電圧ＶＢの上昇を抑え込むよ
うに作用する。

第３図（ａ）は、本実施例における出力電圧Ｖ、の負荷
特性を示し、また、同図（ｂ）は出力電圧Ｖ、の負荷特
性である。

この両特性図からも明らかなように、負荷電流ｌＡ、Ｉ
、がそれぞれ０．０＾、０．５Ａ、　１．ＯＡの時の出
力電圧ｖ＾及びｖＩｌは第３図（ａ）、（ｂ）　に示ｔ
ように変化し、出力電圧■＾の精度余裕が従来の場合に
比して低下することになるが、出力電圧ｖｌｌの精度割
れがなくなり、両出力を必要精度範囲内に安定化するこ
とができる。

なお、本発明におけるフィードバック回路３０゜制御回
路４０及び基準電圧発生回路５０は、上記実施例に示す
回路構成のものに限定されない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、一方の出力電圧
を検出すると共に、他方の出力電圧をある出力電圧以上
から検出し、一方の出力電圧のフィードバック系の基準
電圧を他方の出力電圧の上昇と共に下げるようにしたの
で、他方の出力電圧の上昇を抑えることができ、これに
伴い一方の出力電圧の精度余裕が低下するものの、他方
の出力電圧の精度割れが防止され、２出力を必要な精度
範囲内に安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電源装置の原理ブロック図、第２図は
本発明方式を通用した実施例の全体構成図、第３図（ａ）、（ｂ）は本実施例における出力電圧の負
荷特性図、第４図は従来の電源装置の構成図、第５図（ａ）、（ｂ）は従来における出力電圧の負荷特
性図である。図において２０は２出力コンバータ、３０はフィードバック手段、４０は制御手段、５０は基準電圧発生手段である。第図従壕の積へ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直流を交流に変換し、これを２系統の直流に変換
して出力する２出力コンバータ（２０）と、前記２出力
コンバータの一方の出力電圧を検出し、これを基準電圧
との偏差を検出するフィードバック手段（３０）と、前記フィードバック手段（３０）の偏差出力に応じて前
記２出力コンバータ（２０）から出力される２出力電圧
を必要精度内に安定化する制御手段（４０）と、前記他方の出力電圧をあるレベルにより検出し、前記フ
ィードバック手段（３０）への基準電圧を他方の出力電
圧の上昇と共に下げる基準電圧発生手段（５０）と、を備えてなる電源装置。