JPH044749A - スイッチング電源 - Google Patents

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、コンバータトランスを用いて入力側と出力側
とを電気的に絶縁分離する方式のスイッチング電源に関
する。

（従来の技術・発明か解決しようとする課題）第１従来
例 〔構成・動作〕 第１従来例のスイッチング電源には、第２図に示すもの
がある。

このスイッチング電源は、入力端２．２間に印加される
交流入力を整流平滑回路４で整流平滑して直流電圧に変
換するとともに、その直流電圧を主コンバータトランス
６の一次側巻線６ａに供給し、主コンバータトランス６
と一次側巻線２ａと二次側巻線６ｂとの巻数比に対応し
て二次側巻線６ｂに誘起した電圧を整流平滑回路８で整
流平滑して直流電圧に変換したうえで、出力端１０．１
０間に並列に接続されている負荷１２にその直流電圧を
出力電圧として供給するものである。

そして、このスイッチング電源においては、その出力端
１０．１０間における出力電圧を定電圧にするために、
出力電圧検出回路１４を設け、この出力電圧検出回路１
４からの出力電圧検出信号を制御回路１６に入力する一
方、制御回路１６においては、その出力電圧検出信号の
入力に応答して、出力電圧を定電圧化するための制御信
号を、駆動トランス１８を介して、スイッチング素子２
０に出力する。そして、スイッチング素子２０は制御信
号の入力によりスイッチング動作を制御され、これによ
って、コンバータトランス６の一次側巻線６ａの電流経
路２２のオンオフのデユーティ比を制御することにより
、二次側巻線６ｂおよび整流平滑回路８を介して出力端
１０．１０間にあられれる出力電圧を定電圧にする。

ここで、制御回路Ｉ６は補助電源回路２４から電源を供
給されるようになっている。補助電源回路２４は、スイ
ッチング素子２４ａ１副コンバータトランス２４ｂ１お
よび整流平滑回路２４ｃで構成されている。

このようなスイッチング電源においては、負荷１２が例
えばモータとこれによって駆動される機構部分というよ
うな駆動系とした場合、そのモータに対する電圧が立ち
上がるまでに該モータに電圧を供給してモータを駆動す
ると、駆動系の誤動作となり得るから、その電圧が立ち
上がるまではその誤動作を防止するために、制御系でも
ってそのモータへの電圧供給を一時的に停止制御してお
いて、電圧が立ち上がったときにその停止制御を解除し
てモータに電圧を供給してこれを駆動させる必要がある
。

そこで、第２図のスイッチング電源においては、その制
御系としてリモートコントロール回路２６を有しており
、入力端子２８：２８を介して負荷１２への電圧供給と
該供給の停止制御とを行うためのリモートコントロール
信号をリモートコントロール回路２６に入力することに
より、該リモートコントロール回路２６から制御回路１
６に対して電源供給とその供給の停止制御信号を出力で
きるようにしている。

〔課題〕 ところで、このスイッチング電源では、各トランス６．
１８．２４ｂでもって、一次側と二次側とを電気的に絶
縁分離している。ここで、一次側回路として、整流平滑
回路４、およびスイッチング素子２０．２４ａがあり、
二次側回路として、整流平滑回路８．２４ｃ、出力電圧
検出回路１４、制御回路１６、およびリモートコントロ
ール回路２６があり、一次側と二次側の各回路を絶縁分
離するために高価でかつ広い設置スペースが必要でしか
も重量の重いトランスが必要な構造となっている。

このようなトランスが必要なスイッチング電源では、安
価でかつ小型化の必要な電子機器に組み込むことが困難
であり、採用しがたいものである。

第２従来例 〔構成・動作〕 第２従来例のスイッチング電源は、第３図に示すような
構成を採ることによって、第１従来例のような高価な駆
動トランス１８と副コンバータトランス２４ｂとを使用
する必要をなくしたものである。

第３図において、第２図のそれと対応する部分には同一
の符号を付している。そして、このスイッチング電源の
動作説明も基本的には第２図のそれと同様であるから、
ここでのその説明は省略する。

第３図のスイッチング電源においては第２図の二次側に
あった制御回路Ｉ６、リモートコントロール回路２６を
一次側回路としており、これによって、第２図における
駆動トランス１８、および副コンバータトランス２４ｂ
を不要化している。なお、３０は制御回路１６の起動用
抵抗であり、３２は出力電圧検出回路１４からの出力電
圧検出信号を制御回路１６に出力するためのフォトカブ
ラである。

〔課題〕

しかしながら、リモートコントロール回路２６において
は、第２図の従来例では二次側にあったから、リモート
コントロール信号入力端子２８に与える信号としては、
例えばリレー接点とか、マニュアル式スイッチによる該
入力端子２８．２８間の電気的なオープン・ショートで
も対応することができるのに対して、第３図では、リモ
ートコントロール回路２６が一次側にあり、リモートコ
ントロール信号入力側が二次側から与えられるから、リ
モートコントロール回路２６とリモートコントロール信
号入力側とを電気的に絶縁分離する必要がある。そして
、そのために、リモートコントロール信号入力端子２８
．２８とリモートコントロール信号入力側との間に、両
者を電気的に絶縁分離するためのフォトカブラ３４を接
続している。

このような構造では、高価なフォトカブラ３４が必要と
なるうえ、フォトカブラ３４の発光ダイオード３４ａに
対する発光電流供給用の電流源が必要となって構成が複
雑化するのみならず、その発光ダイオード３４ａに適正
な発光電流を与えて受光トランジスタ３４ｂを駆動する
必要があることから汎用性に欠けてくるという課題が残
される。

（発明の目的） したがって、本発明においては、主コンバータトランス
以外に、第２図のような駆動トランスとか副コンバータ
トランスが不要であるうえ、リモートコントロール回路
を主コンバータトランスの二次側に設けて、第３図のよ
うな該リモートコントロール回路側に絶縁分離用のフォ
トカブラを不要化することで、構成が安価でかつ簡単に
済むうえ、汎用性のあるスイッチング電源を提供するこ
とを目的としている。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明のスイッチン
グ電源においては、コンバータトランス、一次側回路、
および二次側回路を有し、コンバータトランスは、一次
側巻線および二次側巻線を有しており、該一次側巻線は
入力端側に接続され、一次側巻線は出力端側に接続され
ており、一次側回路は、スイッチング素子、制御回路、
および過電流検出回路を有しており、該スイッチング素
子は、一次側巻線の電流経路に挿入接続されているもの
であって、制御信号の入力に応答してスイッチング動作
して該電流経路をオンオフするものであり、制御回路は
、出力電圧検出信号の入力に応答して出力電圧を定電圧
にするための制御信号をスイッチング素子に出力し、か
っ、過電流検出信号の入力に応答して負荷に対する電源
供給を実質的に停止状態にする制御信号をスイッチング
素子に出力するものであり、過電流検出回路は、電流経
路に流れる過電流を検出し、該検出に係る過電流検出信
号を制御回路に出力するものであり、二次側回路は、整
流平滑回路、出力電圧検出回路、リモートコントロール
用巻線、およびリモートコントロール回路を有しており
、整流平滑回路は、コンバータトランスの二次側巻線に
誘起された電圧を整流平滑し、この整流平滑出力を出力
電圧として出力電圧検出回路に出力するものであり、出
力電圧検出回路は、前記出力電圧の大きさを検出し、そ
の検出の結果を出力電圧検出信号として制御回路に出力
するものであり、リモートコントロール回路は、リモー
トコントロール信号の入力に応答してリモートコントロ
ール用巻線に電流を出力するしのであり、リモートコン
トロール用巻線は、前記リモートコントロール出力によ
り該巻線に誘起された電圧に二次側巻線に対する巻数比
を乗算してなる乗算電圧が、負荷に実質的に電源を供給
しない電圧となる巻数を有しており、かっ、該リモート
コントロール出力により前記一次側巻線の電流経路に過
電流を流すものであることを特徴としている。

（作用） 出力端に接続された負荷に電源を供給しないときは、リ
モートコントロール回路にリモートコントロール信号を
出力する。このリモートコントロール信号の入力により
リモートコントロール回路からリモートコントロール用
巻線にリモートコントロール出力が与えられる。リモー
トコントロール用巻線は、一次側巻線の電流経路に過電
流を流すとともに、このリモートコントロール用巻線に
電圧が誘起される。この誘起電圧は二次側巻線両端間に
、両巻線間の巻数に応じた電圧としてあられれる。この
二次側巻線両端間に誘起の電圧は、出力電圧として負荷
に供給されるが、この出力電圧は負荷に対しては実質的
に電源供給停止程度のものであるから、負荷には電源が
供給されなくなる。なお、この場合、リモートコントロ
ール回路に対する駆動電源は、コンバータトランスの一
次側巻線における電流経路に流れる過電流を過電流検出
回路で検出させるとと６に、この過電流検出回路からは
この検出によって、過電流検出信号を制御回路に出力さ
せ、制御回路においては、過電流検出信号の入力に応答
してスイッチング素子の動作を制御し、負荷には実質的
に電源供給の停止状態の電圧とする一方で、リモートコ
ントロール回路にはそれの駆動電源を供給状態とするよ
うに制御する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明の実施例に係るスイッチング電源の回路
図であり、第２図および第３図と対応する部分には同一
の符号を付している。

本実施例のスイッチング電源において、２．２は交流電
源の入力端、４は交流電源の整流平滑回路、６はコンバ
ータトランス、８は整流平滑回路、ｌＯは負荷が接続さ
れる出力端、１４は出力電圧検出回路、１６は制御回路
、２０はスイッチング素子、２２は一次側巻線６ａの電
流経路、２４は制御回路１６用の補助電源回路（整流平
滑回路２４ｄと補助巻線２４ｅとからなる。）、２６は
リモートコントロール回路、２８はリモートコントロー
ル信号入力端子である。

上記構成においては、コンバータトランス６の一次側回
路として、整流平滑回路４、制御回路１６、およびスイ
ッチング素子２０を有し、それの一次側回路として、整
流平滑回路８、出力電圧検出回路１４を有していること
は第３図のそれと同様であるから、ここでの詳しい説明
は省略する。

本実施例のスイッチング電源においては、コンバータト
ランス６の一次側に過電流検出回路３６を、二次側にリ
モートコントロール回路３８と、整流平滑回路４０と、
リモートコントロール用巻線４２とを設けたことに特徴
を有している。

リモートコントロール回路３８は、トランジスタＴＲと
、バアイス抵抗Ｒ１〜Ｒ３とを有しており、かつ、リモ
ートコントロール信号入力端子２８．２８に与えられた
リモートコントロール信号に応答して、トランジスタＴ
Ｒがオンしてリモートコントロール用巻線４２にリモー
トコントロール出力が与えられるようになっている。

上記スイッチング電源の特徴的な動作を説明することに
する。

すなわち、リモートコントロール信号入力端子２８．２
８から電源供給を停止するためのリモートコントロール
信号が入力されると、トランジスタＴＲがオンする。こ
れによって、リモートコントロール用巻線４２両端間に
過電流が流れる。この過電流による該巻線４２での誘起
電圧は、コンバータトランス６の二次側巻線６ｂとの巻
数比に応じて、該二次側巻線６ｂに誘起されることにな
るが、この二次側巻線６ｂでの誘起電圧は、上記巻数比
の適宜設定によって、負荷１２に対する電源とはなりえ
ない程度の低い値に抑えられる。これによって、リモー
トコントロール信号入力端子２８．２８に対するリモー
トコントロール信号ノ入力制御で、負荷１２への電源の
供給を停止することができる。

ここで、リモートコントロール用巻線４２に流れる過電
流によって、一次側巻線６ａにも過電流が流れ、この過
電流は過電流検出回路３６で検出される。過電流検出回
路３６は、この検出により過電流検出信号を制御回路１
６に出力する。制御回路１６は、この過電流検出信号の
入力に応答して、スイッチング素子２０に対して、その
オンオフのデユーティ比におけるオン期間をオフ期間に
くらべて短くする制御信号を出力する。このような制御
信号がスイッチング素子２０に入力されることによって
、リモートコントロール用巻線４２にはリモートコント
ロール回路３８が動作するのに必要な電圧が誘起され、
この誘起電圧は整流平滑回路４０で整流平滑されてリモ
ートコントロール回路３８に与えられる。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように本発明によれば、
コンバータトランスの一次側に、スイッチング素子、制
御回路、および過電流検出回路を設け、それの二次側に
、整流平滑回路、出力電圧検出回路、およびリモートコ
ントロール回路を設けたから、前述の第１従来例のよう
にコンバータトランスの二次側に制御回路を設けたため
に要していた駆動トランスとか、副コンバータトランス
が不要となるという効果があり、さらに、リモートコン
トロール回路をコンバータトランスの二次側に設けたか
ら、第２従来例のようなリモートコントロール回路用の
フォトカブラが不要となる。

したがって、このフォトカブラが不要であることから、
構成が安価でかつ簡単化するうえ、リモートコントロー
ル回路に対してのリモートコントロール信号の入力をリ
レー接点とかマニュアル式スイッチのオンオフで行うこ
とができる結果、従来例のようなフォトカブラに対する
電流制御が不要となって汎用性のあるスイッチング電源
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るスイッチング電源の回路
図である。 第２図は第１従来例のスイッチング電源の回路図、第３
図は第２従来例のスイッチング電源の回路図である。 ６・コンバータトランス、６ａ　ニー次側巻線、６ｂ−
二次側巻線、８・整流平滑回路、１０．１０・出力端、
１４・・出力電圧検出回路、Ｉ６　・制御回路、２０・
スイッチング素子、２８−リモートコント０−ル信号入
力端子、３８．リモートコントロール回路、リモートコ
ントロール用巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンバータトランス（６）、一次側回路（Ａ）、
   および二次側回路（Ｂ）を有し、 コンバータトランス（６）は、一次側巻線（６ａ）およ
   び二次側巻線（６ｂ）を有しており、該一次側巻線（６
   ａ）は入力端（２）側に接続され、二次側巻線（６ｂ）
   は出力端（１０）側に接続されており、 一次側回路（Ａ）は、スイッチング素子（２０）、制御
   回路（１６）、および過電流検出回路（３６）を有して
   おり、 該スイッチング素子（２０）は、一次側巻線（６ａ）の
   電流経路（２２）に挿入接続されているものであって、
   制御信号の入力に応答してスイッチング動作して該電流
   経路（２２）をオンオフするものであり、 制御回路（１６）は、出力電圧検出信号の入力に応答し
   て出力電圧を定電圧にするための制御信号をスイッチン
   グ素子（２９）に出力し、かつ、過電流検出信号の入力
   に応答して負荷（１２）に対する電源供給を実質的に停
   止状態にする制御信号をスイッチング素子（２９）に出
   力するものであり、 過電流検出回路（３６）は、電流経路（２２）に流れる
   過電流を検出し、該検出に係る過電流検出信号を制御回
   路（１６）に出力するものであり、二次側回路（Ｂ）は
   、整流平滑回路（８）、出力電圧検出回路（１４）、リ
   モートコントロール用巻線（４２）、およびリモートコ
   ントロール回路（３８）を有しており、 整流平滑回路（８）は、コンバータトランス（６）の二
   次側巻線（６ｂ）に誘起された電圧を整流平滑し、この
   整流平滑出力を出力電圧として出力電圧検出回路（１４
   ）に出力するものであり、出力電圧検出回路（１４）は
   、前記出力電圧の大きさを検出し、その検出の結果を出
   力電圧検出信号として制御回路（１６）に出力するもの
   であり、 リモートコントロール回路（３８）は、リモートコント
   ロール信号の入力に応答してリモートコントロール用巻
   線（４２）にリモートコントロール出力を出力するもの
   であり、 リモートコントロール用巻線（４２）は、前記リモート
   コントロール出力により該巻線（４２）に誘起された電
   圧に二次側巻線（６ｂ）に対する巻数比を乗算してなる
   乗算電圧が、負荷（１２）に実質的に電源を供給しない
   電圧となる巻数を有しており、かつ、該リモートコント
   ロール出力により前記一次側巻線（６ａ）の電流経路（
   ２２）に過電流を流すものである ことを特徴とするスイッチング電源。