JPH04208069A - スイッチング電源回路 - Google Patents

スイッチング電源回路

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JPH04208069A
JPH04208069A JP33650190A JP33650190A JPH04208069A JP H04208069 A JPH04208069 A JP H04208069A JP 33650190 A JP33650190 A JP 33650190A JP 33650190 A JP33650190 A JP 33650190A JP H04208069 A JPH04208069 A JP H04208069A
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switching power
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Masahiro Utashiro
唄代 正弘
Tomohiko Sakamoto
智彦 坂本
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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〕 本発明は制御装置から伝送されてスイッチングを同期さ
せ、且つ出力電圧を調整する同期パルスが伝送不能とな
ったとき、内蔵する装置によって動作を継続できるスイ
ッチング電源回路に関する。
〔従来の技術〕
第3図は複数のスイッチング電源回路を制御ユニットに
より制御することの構成を示す図である。第3図におい
て、1は制御ユニット、2−1.2−2は同期パルス伝
送線、3−1.3−2は電圧調整信号伝送線、4=1.
4−2は全スイッチングを源回路の共通直流出力端子、
5,6・・・nは第1電源ユニツト、第2電源ユニツト
・・・第n電源ユニットで夫々スイッチング電源回路に
相当する。
11〜22は該第1電源ユニツト5の構成要素を示し、
11は直流電源、12はスイッチ素子、13は変圧器、
14は整流平滑回路、75は出力電圧可変用抵抗素子で
、量定抵抗15−7.15−3及び可変抵抗素子15−
2から成る。16は基準電圧源を示し、電圧をVRとす
るもの、17は切換スイッチ、18は比較増幅器、19
は同期回路、20は三角波発振回路、21は波形比較器
、22はスイッチ素子の駆動回路を示す。
該第2を源ユニット6・・・該第n電源ユニットnは、
夫々該第1電源ユニツト5と同一の構成であって、且つ
該第1電源ユニツト5と共に該制御ユニット1から共通
的に制御されている。
且つそれらの出力側は該端子4−1.4−2に接続され
ている負荷(図示せず)に対し全て並列接続されている
。そのため該制御ユニットlから各電源ユニット5.6
・・・nに対し一対の同期パルス伝送線2−1.2−2
と、一対の電圧調整信号伝送!93−L3−2とか接続
されている。同期パルスは各電源ユニットの三角波発振
回路を同期発振させるために使用され、該電圧調整信号
伝送線3−i、3−2は各電源ユニットの出力電圧をバ
ランスさせるために、出力電圧を微調整することに使用
している。各電源ユニット間に発振周波数のずれがある
と、出力電圧にビート(唸り)を生じハンチングを起こ
すことがある。そのため該電源ユニットにおいては同期
パルス伝送線2−1゜2−2を介して取り込んだパルス
を該同期回路19によって波形整形し、パルス立上りの
時刻に該三角波発振回路20において三角波の発振を開
始させて、三角波形を立上げさせるコンデンサなどの電
荷蓄積手段が充分に電荷を蓄積したことを検知して、三
角波は立下がる。後述する該比較増幅器18の出力と三
角波形とを該波形比較器21で比較し、例えば所定値に
達するまでの時間たけ該比較増幅器18の出力を得て、
該駆動回路22を駆動する。該駆動回路22の出力は同
期パルスに同期した信号であるから、該スイッチ素子1
2かオン・オフを繰り返すと、所定交流電圧か該変圧器
13の出力に得られる。該変圧器13の出力は該整流平
滑回路14により直流とされ、該出力端子4−1.4、
−2に達し出力電圧■。が得られる6尚、出力電圧V。
を一定に保つために、該比較増幅器18を使用する。即
ち出力電圧v0に比例する電圧を該抵抗素子15から取
り出し、通常は該基準電圧源16の電圧VRと比較する
。該比較増幅器18は図示しない負帰還接続がなされて
いるため、一端子と子端子の電圧を等しくさせるように
該増幅器18の出力を得て、帰還増幅動作をしている。
該比較増幅器18の出力は前述のように該波形比較器2
1に印加される。従って出力電圧を意図的に調整するた
めには、該電圧源16の電圧値VRを変化させて行う、
それは各電源ユニット5.6・・・nを共通制御すると
きは、該制御ユニット1からの該電圧調整信号伝送線3
−1.3−2を介して所定の直流電圧を印加し、且つ切
換スイッチ17を図示と反対の電圧調整線の方へ切換え
ることにより行う。
又、本願の発明者か先に提案した技術は、スイッチング
周波数を同期させるためのパルスに直流出力電圧制御用
信号を変調させて、制御装置から一対の伝送線で伝送さ
せることである。
〔発明が解決しようとする課題〕
第3図に示す従来技術の構成では、電圧調整用の制御線
によって出力電圧を制御するときは、切換スイッチをそ
の都度切換える必要かあった。
そして信号伝送線の断線などのため信号伝送かなくなる
と、電源ユニットの動作を停止してし、よった。
又、同期パルスを変調した信号を制御装置から伝送させ
る場合も、同様に信号伝送がなくなるため動作が停止し
た。そのため従来のスイッチング電源回路は故障率が高
く、信頼性は低かった。
本発明は前述の欠点を改善し、内蔵する装置を具備する
ことにより制御装置からの伝送信号がなくなったときも
、電源回路としての動作は継続できるようにしたスイッ
チング電源回路を提供することにある5 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、前述の目的を達成するためになされたスイッ
チング電源回路を提供するもので直流出力電圧制御信号
でパルス幅変調を加えZコ直流スイッチング用同期パル
スを制御装置から伝送し、直流をスイッチングすると共
に直流出力電圧を制御するスイッチング電源回路におい
て、伝送されたパルス信号の有無を検出するパルス検出
器と、伝送されたパルス信号から直流出力電圧制御信号
を取り出す基準電圧発生回路の出力側を一方端に接続し
た切換スイッチと、該切換スイッチの他方端に接続した
内蔵基準電圧源とを具備し、該パルス検出器出力によっ
て該切換スイッチを切換制御することを特徴とする。
又、本発明のスイッチング電源回路において、前記スイ
ッチング電源回路を複数組並列接続して構成すること、
或いは信号遅延回路を介して切換スイ・ソチに接続する
ことで構成することを特徴とする7 〔作 用〕 該制御装置から該スイ・lチングミ源回路に対しスイ・
・lチング用同期パルスと直流出力電圧制御用信号とが
一緒に伝送され、信号を各別に分離し使用している。本
発明の構成では電源回路内に該パルス検出器と該切換ス
イッチとを具備し、前者で伝送されるパルスか無くなっ
たことを検出したとき出力を発生させる。その出力は該
切換スイッチを動作させ、内蔵する電圧源などからの出
力で補完させるから、該制御装置からの信号伝送かなく
なっても、電源回路の動作停止とはならない。伝送され
たパルス信号について同期パルス周波数を同期させ、直
流出力電圧制御用信号は正常動作時において出力電圧を
制御する、該基準電圧発生回路は前記制御用信号を取り
出すものであり、該切換スイッチは同期パルスによる制
御と、内蔵電圧源からの信号による制御とを切換える。
又、L記のスイッチング電源回路において、複数のスイ
ッチング電源回路を複数具備する構成どすることにより
、該制御装置から同期パルス伝送線のみを接続1−でい
て、内蔵装置を同一規格とし7ておけば、制御装置から
の信号伝送か無くなった時も、同様な動作を継続できる
から信頼性は低下しない。
更に又、内蔵装置へ動作を切換え得るスイッチに対し、
印加信号を与えるとき遅延回路を介する構成とすること
により、切換動作をしたときに有効である。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す回路図で、スイッチング
電源回路について本発明に関係のある部分以外は、第3
図と同様であるため省略している。第1図において、 
2−1.2−2は同期パルス伝送線、12はスイッチン
グ素子、13は変圧器、18は比較増幅器、19は同期
回路、20は三角波発振回路、21は波形比較器として
のPWMコンパレータ、23はホトカプラ524は基準
電圧発生回路、25はパルス検出器、26は基準電圧と
しての電圧Vlの端子−27は第1スイツチ、28は第
2スイツチ、2つは電圧v2の端子、30は電圧V。
の端子、31はイシバータ、32はナントゲート、33
は信号遅延回路を示づ。
第2図は第1図の動作波形図を示す図である。
該同期パルス伝送線2−1.2〜2からはパルス幅変調
された同期パルスか、図示しない制御装置(第3図の制
御ユニッ1−に対応するもの)から伝送され、該ホ1ヘ
カプ0723を介して該第1電源ユニツ1〜5、即ちス
イッチング電源回路に第2図Aに示すように印加される
。該同期口&@19により同期パルスの立上り時刻が検
出され、該二角波発振回路20において第2図Bに示す
ように二角波を発振させる。第2図Aに示す同期パルス
は該基準電圧発生回路24に印加され、図示しない回路
内部のフィルタなどにより直流が取り出され、第2図C
に示すように電圧■1の直流となる。該電圧V、が零か
ら立上るに要する時間をT、とする、又、v+の値は同
期パルスが幅変調されているから、そのデユーティ比が
大きくなるに従い徐々に上昇し、デユーティ比ケ小さく
なれば徐々に下降する g圧V1が該端子26に得られ
、該第2スイツチ28がオンのとき、電圧v3がVlと
等しくなる。該第1スイツチ27はこのときオフである
。若し、該第2スイツチ28がオフとなると該第1スイ
ツチ27はオンに変わる。このオン・オフは後述の該ナ
ントゲート32の動作に基づくものである。該第1スイ
ツチ21がオンとなったとき該端子29の電圧V2が■
3と等しくなる。V2はユニット内蔵の電圧源VRの電
圧を該抵抗R+ 、 R2で分圧した値(内部基準電圧
)を示す、を圧v2は第2図りに示すように一定である
。該ホトカプラ23からの同期パルスは又該パルス検出
器25において、その有無のみが調べられる。パルス到
来の時は第2図Eに示すように直に“H”レベルの信号
を出力する。該パルス検出器25の出力は二分され、そ
の一方は直に該ナントゲート32の一方の端子IN+に
、他方は該信号遅延回路33を介して該ナントゲート3
2の他方の端子IN2に印加される。IN2への入力信
号は第2図Fに示すように時間T2を経過して“H′”
レベルとなる。従って該ナントゲート32の出力レベル
は、時間T2を経過したときに“H”レベルから“L 
”レベルに変化する。(第2図G参照)。そのため該ナ
ントゲート32の出力か印加される該第1スイツチ27
と、該インバータ31を介して印加される該第2スイツ
チ28とは互いに逆の位相でオン・オフされる(第2図
H参照)。
次に該端子30における電圧v3が該比較増幅器18の
一方の端子に印加される。該比較増幅器18の他方の端
子には、第3図において説明したように出力電圧V。L
ITを該抵抗R,,R,で分圧した電圧V、が印加され
ている。該比較増幅器18は負帰還接続がなされている
から 電圧V s ”” V 4 となるように該増幅器18が動作する。そのときコンパ
レータとして動作している該比較回路21か該トランジ
スタ12をスイッチングするデユーティ比を決定する。
第2図Iに示すように電圧■3は、当初V2であったか
、同期パルスが到来し該第1スイツチ27・該第2スイ
ツチ28のオンオフが逆転したとき、例えば電圧v1が
若干低いので低い値となり、第2図Iに示す出力電圧も
同様である0次にVlか同期パルスに含まれて出力電圧
調整用信号に基づいて徐々に上昇するから、出力電圧V
OLI7も上昇する。
若しこの状態で同期パルスが到来しなくなれば、該パル
ス検出器25の出力が再び“L”となって、電圧V3は
V2の値(内蔵電源に対応する値)となり、出力電圧は
v2で決定された電圧に一定化される。動作停止とはな
らないため信頼性の向上につながる。
尚、スイッチングを源回路は従来技術を示す第3図の場
合と同様に複数を並列接続することができる。そのとき
同期パルスは制御装置から一対の伝送線で各電源回路に
伝送されていて、スイッチング周波数を互いに同期させ
ることと、出力電圧を互いに等しく一定にすることと、
出力電圧を他の値に等しく変化させることが、極めて容
易にできる。そして各電源回路に内蔵している電源の電
圧■2を等しくしておけば、同期パルスが断となったと
きシステムが動作停止とはならない。
又、第1図の動作説明を繰り返すこととなるが、該信号
遅延回#I33を接続しているため、該パルス検出器2
5の動作からT1経過して電圧V1が発生すること、T
2経過して該ナントゲートの該端子IN、に印加される
こと、という時間差があり、該第1スイツチ27・該第
2スイツチ28の切換のとき電圧v1が充分に安定して
から実行される。そのため電圧Vsとして変動中の電圧
を該比較増幅器18へ伝送しないから、同期パルスが到
来したときに出力電圧V。、Jアに大きな変動を与えな
い。
〔発明の効果〕
このように本発明のスイッチング電源回路によれば、外
部からの直流出力制御信号がなくなっても、そのことを
検出して自動的に内蔵装置か動作を続けるから、従来技
術のように運転を停止することかなく、信頼性か向上す
る。又、複数のスイッチング電源回路を並列接続し、そ
のとき内蔵装置の定格を同様にすることにより、同期パ
ルスが断となったときシステムタウンに到らない。更に
信号遅延回路を具備せしめることにより、同期パルスが
到来したとき出力電圧を安定化することに有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例として主要部の構成を示す図、
第2図は第1図の動作波形図、第3図は従来のスイッチ
ング電源回路の構成を示す図である。 2−1.2−2・・・同期パルス伝送線18・・・比較
増幅器   27・・・第1スイツチ28・・・第2ス
イツチ  31・・・インバータ32・・・ナンドゲ−
1〜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流出力電圧制御信号でパルス幅変調を加えた直流
    スイッチング用同期パルスを制御装置から伝送し、直流
    をスイッチングすると共に直流出力電圧を制御するスイ
    ッチング電源回路において、伝送されたパルス信号の有
    無を検出するパルス検出器と、伝送されたパルス信号か
    ら直流出力電圧制御信号を取り出す基準電圧発生回路の
    出力側を一方端に接続した切換スイッチと、該切換スイ
    ッチの他方端に接続した内蔵基準電圧源とを具備し、該
    パルス検出器出力によって該切換スイッチを切換制御す
    ることを特徴とするスイッチング電源回路。 2、請求項1記載のスイッチング電源回路は複数具備さ
    れて、前記制御装置から並列的に共通制御され、且つ直
    流出力は共通負荷に印加されていることを特徴とするス
    イッチング電源回路。 3、請求項1記載のスイッチング電源回路におけるフィ
    ルタ回路は、信号遅延回路を介して切換スイッチの一方
    端に印加されることを特徴とするスイッチング電源回路
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006121065A1 (ja) * 2005-05-11 2006-11-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dc-dcコンバータおよび電源装置

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