JPH05153772A - スイツチング電源装置 - Google Patents
スイツチング電源装置Info
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- JPH05153772A JPH05153772A JP30963491A JP30963491A JPH05153772A JP H05153772 A JPH05153772 A JP H05153772A JP 30963491 A JP30963491 A JP 30963491A JP 30963491 A JP30963491 A JP 30963491A JP H05153772 A JPH05153772 A JP H05153772A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷側の電源スイッチがオフの時、特別な信
号を帰還せずに、損失を低減できるスイッチング電源装
置を提供する。 【構成】 ＤＣ／ＡＣ変換部２，平滑フィルタ３からな
るスイッチング電源回路と直列制御形のレギュレータ回
路８とを並列に設け、レギュレータ回路８の出力設定電
圧Ｖ1をスイッチング電源回路の出力設定電圧Ｖ2より高
くするとともに、レギュレータ回路８の垂下をスイッチ
ング電源回路の定格出力電流より小さい電流値でかけ
る。これにより、負荷側の電源スイッチ６がオフのとき
出力電圧ｖOをＶ1とし、オンのときにＶ2として、比較
器９で出力電圧ｖOを上記各出力設定電圧の中間値と比
較することにより、電源スイッチ６がオフであること
を、特別に信号を帰還させることなく検出可能とする。
この検出により、ＤＣ／ＡＣ変換部２のスイッチング動
作を停止させることで、電源スイッチ６がオフのときの
損失を低減させる。
号を帰還せずに、損失を低減できるスイッチング電源装
置を提供する。 【構成】 ＤＣ／ＡＣ変換部２，平滑フィルタ３からな
るスイッチング電源回路と直列制御形のレギュレータ回
路８とを並列に設け、レギュレータ回路８の出力設定電
圧Ｖ1をスイッチング電源回路の出力設定電圧Ｖ2より高
くするとともに、レギュレータ回路８の垂下をスイッチ
ング電源回路の定格出力電流より小さい電流値でかけ
る。これにより、負荷側の電源スイッチ６がオフのとき
出力電圧ｖOをＶ1とし、オンのときにＶ2として、比較
器９で出力電圧ｖOを上記各出力設定電圧の中間値と比
較することにより、電源スイッチ６がオフであること
を、特別に信号を帰還させることなく検出可能とする。
この検出により、ＤＣ／ＡＣ変換部２のスイッチング動
作を停止させることで、電源スイッチ６がオフのときの
損失を低減させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池入力用機器の電池
パックに電池と一緒に組み込まれることを想定したスイ
ッチング電源装置であって、機器本体側（負荷側）の電
源スイッチのオン・オフ動作に連動して動作及び停止す
る低損失なスイッチング電源装置に関するものである。
パックに電池と一緒に組み込まれることを想定したスイ
ッチング電源装置であって、機器本体側（負荷側）の電
源スイッチのオン・オフ動作に連動して動作及び停止す
る低損失なスイッチング電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のスイッチング電源装置の構
成であって、１は直流電源、２はＤＣ／ＡＣ変換部、３
は平滑フィルタ、４は出力端子、５は制御回路、６は負
荷側の電源スイッチ、７は負荷抵抗である。
成であって、１は直流電源、２はＤＣ／ＡＣ変換部、３
は平滑フィルタ、４は出力端子、５は制御回路、６は負
荷側の電源スイッチ、７は負荷抵抗である。
【０００３】本構成では、直流電源１からの入力直流電
圧をＤＣ／ＡＣ変換部２によって高周波のパルス電圧に
変換し、平滑フィルタ３によって直流電圧とした後、負
荷側の電源スイッチ６を経由して負荷抵抗７に電力を供
給する。制御回路５は出力端子４の出力電圧を検出し、
その値が所定の電圧となるようＤＣ／ＡＣ変換部２内の
スイッチ素子のオン・オフ時間を制御する。
圧をＤＣ／ＡＣ変換部２によって高周波のパルス電圧に
変換し、平滑フィルタ３によって直流電圧とした後、負
荷側の電源スイッチ６を経由して負荷抵抗７に電力を供
給する。制御回路５は出力端子４の出力電圧を検出し、
その値が所定の電圧となるようＤＣ／ＡＣ変換部２内の
スイッチ素子のオン・オフ時間を制御する。
【０００４】ここで、負荷側の電源スイッチ６がオフの
時は、負荷抵抗７に電力を供給する必要はないが、電源
スイッチ６がオンになったときに直ちに電力を供給でき
るようにするため制御回路５は動作を続けており、出力
電圧を発生させるためにＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッ
チ素子もスイッチング動作を行っている。
時は、負荷抵抗７に電力を供給する必要はないが、電源
スイッチ６がオンになったときに直ちに電力を供給でき
るようにするため制御回路５は動作を続けており、出力
電圧を発生させるためにＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッ
チ素子もスイッチング動作を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スイッチン
グ電源の損失はスイッチ素子のオン・オフに伴うスイッ
チング損失が大きな割合を占めているため、上記従来例
の構成では負荷側の電源スイッチ６がオフでスイッチン
グ電源装置から電力を取り出していない状態でも常に損
失が発生していることになる。このため、入力の直流電
源１が電池であるような携帯機器の電源装置では、機器
を使用していないにも係わらず電池を消費してしまうた
め、電池接続時間が短く、不経済な装置となっていた。
グ電源の損失はスイッチ素子のオン・オフに伴うスイッ
チング損失が大きな割合を占めているため、上記従来例
の構成では負荷側の電源スイッチ６がオフでスイッチン
グ電源装置から電力を取り出していない状態でも常に損
失が発生していることになる。このため、入力の直流電
源１が電池であるような携帯機器の電源装置では、機器
を使用していないにも係わらず電池を消費してしまうた
め、電池接続時間が短く、不経済な装置となっていた。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、負荷側の電源スイッチ
がオフの時、特別な信号を帰還せずに、損失を低減でき
るスイッチング電源装置を提供することにある。
されたものであり、その目的は、負荷側の電源スイッチ
がオフの時、特別な信号を帰還せずに、損失を低減でき
るスイッチング電源装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のスイッチング電源装置においては、直流電
源を入力としその直流電圧をスイッチ素子によって断続
するパルス電圧に変換するＤＣ／ＡＣ変換部、該断続す
るパルス電圧を平滑する平滑フィルタ、及び該平滑フィ
ルタ出力電圧を検出してその出力電圧が所要の電圧とな
るよう前記スイッチ素子のオン・オフ時間を制御する制
御回路で構成されるスイッチング電源回路と、前記スイ
ッチング電源回路と入出力端子を共通とし、その出力電
圧が該スイッチング電源回路より高く、出力電圧垂下点
電流値が前記スイッチング電源回路の定格出力電流より
小さい直列制御形のレギュレータ回路と、前記出力端子
の出力電圧の値ｖOが、前記スイッチング電源回路の出
力設定電圧Ｖ2と前記レギュレータ回路の出力設定電圧
Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶRに対して、
ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オフ動作を停止
し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オフ動作を
開始させる手段と、を有することを特徴としている。
め、本発明のスイッチング電源装置においては、直流電
源を入力としその直流電圧をスイッチ素子によって断続
するパルス電圧に変換するＤＣ／ＡＣ変換部、該断続す
るパルス電圧を平滑する平滑フィルタ、及び該平滑フィ
ルタ出力電圧を検出してその出力電圧が所要の電圧とな
るよう前記スイッチ素子のオン・オフ時間を制御する制
御回路で構成されるスイッチング電源回路と、前記スイ
ッチング電源回路と入出力端子を共通とし、その出力電
圧が該スイッチング電源回路より高く、出力電圧垂下点
電流値が前記スイッチング電源回路の定格出力電流より
小さい直列制御形のレギュレータ回路と、前記出力端子
の出力電圧の値ｖOが、前記スイッチング電源回路の出
力設定電圧Ｖ2と前記レギュレータ回路の出力設定電圧
Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶRに対して、
ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オフ動作を停止
し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オフ動作を
開始させる手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明のスイッチング電源装置では、スイッチ
ング電源回路と直列制御形のレギュレータ回路とを並列
に接続し、レギュレータ回路の出力設定電圧をスイッチ
ング電源回路の出力設定電圧より高く設定するととも
に、レギュレータ回路をスイッチング電源回路の定格出
力電流より小さい電流値で垂下がかかるように設定す
る。これによって、負荷側の電源スイッチがオフのとき
には出力端子の出力電圧がレギュレータ回路の出力設定
電圧となり、電源スイッチがオンのときにはスイッチン
グ電源回路の出力設定電圧となるようにし、上記各出力
設定電圧の中間値と比較することにより、負荷側の電源
スイッチがオフであることを、その電源スイッチから特
別に信号を帰還することなく検出可能とする。この検出
により、スイッチング電源回路のスイッチング動作を停
止させることで、負荷側の電源スイッチがオフのときの
損失を低減させる。
ング電源回路と直列制御形のレギュレータ回路とを並列
に接続し、レギュレータ回路の出力設定電圧をスイッチ
ング電源回路の出力設定電圧より高く設定するととも
に、レギュレータ回路をスイッチング電源回路の定格出
力電流より小さい電流値で垂下がかかるように設定す
る。これによって、負荷側の電源スイッチがオフのとき
には出力端子の出力電圧がレギュレータ回路の出力設定
電圧となり、電源スイッチがオンのときにはスイッチン
グ電源回路の出力設定電圧となるようにし、上記各出力
設定電圧の中間値と比較することにより、負荷側の電源
スイッチがオフであることを、その電源スイッチから特
別に信号を帰還することなく検出可能とする。この検出
により、スイッチング電源回路のスイッチング動作を停
止させることで、負荷側の電源スイッチがオフのときの
損失を低減させる。
【０００９】
【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。
細に説明する。
【００１０】図１は本発明の第１の実施例を示す構成図
である。本実施例を構成する要素として、１は直流電
源、２はＤＣ／ＡＣ変換部、３は平滑フィルタ、４は出
力端子、５は制御回路、６は負荷側の電源スイッチ、７
は負荷抵抗、８は直列制御形レギュレータ回路、９は比
較器、１０は基準電圧である。
である。本実施例を構成する要素として、１は直流電
源、２はＤＣ／ＡＣ変換部、３は平滑フィルタ、４は出
力端子、５は制御回路、６は負荷側の電源スイッチ、７
は負荷抵抗、８は直列制御形レギュレータ回路、９は比
較器、１０は基準電圧である。
【００１１】本実施例の構成において、これらの各要素
の接続構成は、以下の通りである。ＤＣ／ＡＣ変換部２
は、直流電源１を入力とし、制御回路５の制御を受け、
その直流電圧を、内蔵するスイッチ素子によって断続す
るパルスに変換する。この断続するパルス電圧が、平滑
フィルタ３を通して平滑され、出力端子４を通してスイ
ッチ６を有する負荷抵抗７へ出力電圧ｖOで供給され
る。制御回路５は、平滑フィルタ３の出力電圧を検出し
てその出力電圧が所要の設定電圧Ｖ2となるようにＤＣ
／ＡＣ変換部２のスイッチ素子を制御する。
の接続構成は、以下の通りである。ＤＣ／ＡＣ変換部２
は、直流電源１を入力とし、制御回路５の制御を受け、
その直流電圧を、内蔵するスイッチ素子によって断続す
るパルスに変換する。この断続するパルス電圧が、平滑
フィルタ３を通して平滑され、出力端子４を通してスイ
ッチ６を有する負荷抵抗７へ出力電圧ｖOで供給され
る。制御回路５は、平滑フィルタ３の出力電圧を検出し
てその出力電圧が所要の設定電圧Ｖ2となるようにＤＣ
／ＡＣ変換部２のスイッチ素子を制御する。
【００１２】直列制御形レギュレータ回路８は、その入
出力端子を上記ＤＣ／ＡＣ変換部２，平滑フィルタ３，
制御回路５から成るスイッチング電源回路と共通にす
る。すなわち、入力を直流電源１に接続し、出力を出力
端子４に接続する。ここで、レギュレータ回路８の出力
設定電圧Ｖ1は、前述のスイッチング電源回路の出力設
定電圧Ｖ2より高く、出力電圧垂下点の電流値は上記ス
イッチング電源回路の定格出力電流より小さく設定す
る。
出力端子を上記ＤＣ／ＡＣ変換部２，平滑フィルタ３，
制御回路５から成るスイッチング電源回路と共通にす
る。すなわち、入力を直流電源１に接続し、出力を出力
端子４に接続する。ここで、レギュレータ回路８の出力
設定電圧Ｖ1は、前述のスイッチング電源回路の出力設
定電圧Ｖ2より高く、出力電圧垂下点の電流値は上記ス
イッチング電源回路の定格出力電流より小さく設定す
る。
【００１３】比較器９，基準電圧１０は、ＤＣ／ＡＣ変
換部２のスイッチ素子のオン・オフの停止・開始を制御
する手段である。基準電圧１０の値は、前記スイッチン
グ電源回路の出力設定電圧Ｖ2とレギュレータ回路８の
出力設定電圧Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶ
Rに設定される。比較器９は、出力端子４の出力電圧ｖO
がＶRに対して、ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン
・オフ動作を停止し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子の
オン・オフ動作を開始させる。
換部２のスイッチ素子のオン・オフの停止・開始を制御
する手段である。基準電圧１０の値は、前記スイッチン
グ電源回路の出力設定電圧Ｖ2とレギュレータ回路８の
出力設定電圧Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶ
Rに設定される。比較器９は、出力端子４の出力電圧ｖO
がＶRに対して、ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン
・オフ動作を停止し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子の
オン・オフ動作を開始させる。
【００１４】以上のように構成した第１の実施例の動作
および作用を述べる。
および作用を述べる。
【００１５】図２は、直列制御形レギュレータ回路８を
含めたスイッチング電源装置の出力電流（ｉO）電圧
（ｖO）特性図である。図は、レギュレータ回路８が、
ＤＣ／ＡＣ変換部２と平滑フィルタ３で構成されるスイ
ッチング電源回路の出力設定電圧Ｖ2よりも僅かに高い
電圧Ｖ1を出力し、定格負荷電流Ｉ2に比べて小さい電流
値Ｉ1で垂下動作に入ることを示している。ＶRは、Ｖ2
＜ＶR＜Ｖ1で定められる基準電圧１０の値である。
含めたスイッチング電源装置の出力電流（ｉO）電圧
（ｖO）特性図である。図は、レギュレータ回路８が、
ＤＣ／ＡＣ変換部２と平滑フィルタ３で構成されるスイ
ッチング電源回路の出力設定電圧Ｖ2よりも僅かに高い
電圧Ｖ1を出力し、定格負荷電流Ｉ2に比べて小さい電流
値Ｉ1で垂下動作に入ることを示している。ＶRは、Ｖ2
＜ＶR＜Ｖ1で定められる基準電圧１０の値である。
【００１６】本実施例では、負荷側の電源スイッチ６が
オフのときは、レギュレータ回路８のみが動作してお
り、出力電圧ｖOはＶ1である。次に負荷側の電源スイッ
チ６がオンになると出力電流ｉOが流れるが、レギュレ
ータ回路８は定格負荷電流Ｉ2より小さい値Ｉ1で垂下動
作に入るため、出力電圧ｖOはＶ1から低下し始める。比
較器９はｖO＜ＶRとなったことを検出すると、制御回路
５がＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のオン・オフ
動作を開始させる。そこで出力電圧ｖOは制御回路５で
決まるＶ2となる。ＶR＞Ｖ2であるため、負荷側の電源
スイッチ６がオンの状態でＤＣ／ＡＣ変換部２が再度オ
フされることはない。次に負荷側の電源スイッチ６がオ
フになると、出力電圧ｖOがレギュレータ回路８で決ま
るＶ1に上昇するため、比較器９がｖO＞ＶRとなったこ
とを検出して、制御回路５がＤＣ／ＡＣ変換部２内のス
イッチ素子のオン・オフ動作を停止させる。
オフのときは、レギュレータ回路８のみが動作してお
り、出力電圧ｖOはＶ1である。次に負荷側の電源スイッ
チ６がオンになると出力電流ｉOが流れるが、レギュレ
ータ回路８は定格負荷電流Ｉ2より小さい値Ｉ1で垂下動
作に入るため、出力電圧ｖOはＶ1から低下し始める。比
較器９はｖO＜ＶRとなったことを検出すると、制御回路
５がＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のオン・オフ
動作を開始させる。そこで出力電圧ｖOは制御回路５で
決まるＶ2となる。ＶR＞Ｖ2であるため、負荷側の電源
スイッチ６がオンの状態でＤＣ／ＡＣ変換部２が再度オ
フされることはない。次に負荷側の電源スイッチ６がオ
フになると、出力電圧ｖOがレギュレータ回路８で決ま
るＶ1に上昇するため、比較器９がｖO＞ＶRとなったこ
とを検出して、制御回路５がＤＣ／ＡＣ変換部２内のス
イッチ素子のオン・オフ動作を停止させる。
【００１７】このような状態において、直列制御形レギ
ュレータ回路８は、スイッチング動作を行わないため、
スイッチングに伴う損失は発生せず、またレギュレータ
回路８の出力電流Ｉ1を小さく設計することにより、安
定化制御のための損失も小さく抑えられる。すなわち、
本実施例によると、負荷側の電源スイッチ６がオンして
いるときのみＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のス
イッチング動作が行われるので、電源スイッチ６がオフ
の時はスイッチ素子のスイッチングに伴う損失が発生せ
ず、また直列制御形レギュレータ回路８の損失は小さく
抑えられるため、低損失なスイッチング電源装置を構成
できる。しかも、これらの動作は負荷側から特別な信号
を帰還させることなく行うことができる。
ュレータ回路８は、スイッチング動作を行わないため、
スイッチングに伴う損失は発生せず、またレギュレータ
回路８の出力電流Ｉ1を小さく設計することにより、安
定化制御のための損失も小さく抑えられる。すなわち、
本実施例によると、負荷側の電源スイッチ６がオンして
いるときのみＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のス
イッチング動作が行われるので、電源スイッチ６がオフ
の時はスイッチ素子のスイッチングに伴う損失が発生せ
ず、また直列制御形レギュレータ回路８の損失は小さく
抑えられるため、低損失なスイッチング電源装置を構成
できる。しかも、これらの動作は負荷側から特別な信号
を帰還させることなく行うことができる。
【００１８】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
【００１９】図３は、その構成を示す図である。本実施
例は、第１の実施例におけるＤＣ／ＡＣ変換部２内のス
イッチング素子のオン・オフの開始・停止を制御する構
成が異なるほかは、第１の実施例と同様である。すなわ
ち、図３中の１〜１０については、第１の実施例と同等
のものを示し、ＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチング素
子のオン・オフの開始・停止を制御する手段の一部とし
てスイッチ１１を付加する。スイッチ１１は、比較器９
の出力によって制御回路５への電源ＶCCの供給を停止ま
たは開始するものである。このスイッチ１１は、具体的
にはリレーやトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ等の半導体ス
イッチなどで構成する。
例は、第１の実施例におけるＤＣ／ＡＣ変換部２内のス
イッチング素子のオン・オフの開始・停止を制御する構
成が異なるほかは、第１の実施例と同様である。すなわ
ち、図３中の１〜１０については、第１の実施例と同等
のものを示し、ＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチング素
子のオン・オフの開始・停止を制御する手段の一部とし
てスイッチ１１を付加する。スイッチ１１は、比較器９
の出力によって制御回路５への電源ＶCCの供給を停止ま
たは開始するものである。このスイッチ１１は、具体的
にはリレーやトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ等の半導体ス
イッチなどで構成する。
【００２０】本実施例では、第１の実施例と同様に負荷
側の電源スイッチ６がオフのときは、レギュレータ回路
８のみが動作しており、出力端子４の出力電圧ｖOはレ
ギュレータ回路８の出力設定電圧Ｖ1である。次に負荷
側の電源スイッチ６がオンになると出力電流ｉOが流れ
るが、レギュレータ回路８は定格負荷電流より小さい値
で垂下動作に入るため、出力電圧ｖOはＶ1から低下し始
める。比較器９がｖO＜ＶRとなったことを検出すると、
スイッチ１１をオンにして制御回路５の動作を開始させ
て、ＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のオン・オフ
動作を開始させる。そこで、出力電圧ｖOは制御回路５
で決まる出力設定電圧Ｖ2となる。ＶR＞Ｖ2であるた
め、負荷側の電源スイッチ６がオンの状態で制御回路５
が再度停止されることはない。次に負荷側の電源スイッ
チ６がオフになると、出力電圧ｖOがレギュレータ回路
８で決まるＶ1に上昇するため、比較器９がｖO＞ＶRと
なったことを検出してスイッチ１１をオフにし、制御回
路５の動作を停止させてＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッ
チ素子のオン・オフ動作を停止させる。
側の電源スイッチ６がオフのときは、レギュレータ回路
８のみが動作しており、出力端子４の出力電圧ｖOはレ
ギュレータ回路８の出力設定電圧Ｖ1である。次に負荷
側の電源スイッチ６がオンになると出力電流ｉOが流れ
るが、レギュレータ回路８は定格負荷電流より小さい値
で垂下動作に入るため、出力電圧ｖOはＶ1から低下し始
める。比較器９がｖO＜ＶRとなったことを検出すると、
スイッチ１１をオンにして制御回路５の動作を開始させ
て、ＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のオン・オフ
動作を開始させる。そこで、出力電圧ｖOは制御回路５
で決まる出力設定電圧Ｖ2となる。ＶR＞Ｖ2であるた
め、負荷側の電源スイッチ６がオンの状態で制御回路５
が再度停止されることはない。次に負荷側の電源スイッ
チ６がオフになると、出力電圧ｖOがレギュレータ回路
８で決まるＶ1に上昇するため、比較器９がｖO＞ＶRと
なったことを検出してスイッチ１１をオフにし、制御回
路５の動作を停止させてＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッ
チ素子のオン・オフ動作を停止させる。
【００２１】以上のように、本実施例によると、負荷側
の電源スイッチ６がオフの時は制御回路５の動作とＤＣ
／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のスイッチング動作が
停止するため、損失が発生しない。また直列制御形レギ
ュレータ回路８の損失は小さく抑えられるため、低損失
なスイッチング電源装置を構成できる。しかも、このよ
うな動作は、負荷側から特別な信号を帰還させることな
く行うことができる。
の電源スイッチ６がオフの時は制御回路５の動作とＤＣ
／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子のスイッチング動作が
停止するため、損失が発生しない。また直列制御形レギ
ュレータ回路８の損失は小さく抑えられるため、低損失
なスイッチング電源装置を構成できる。しかも、このよ
うな動作は、負荷側から特別な信号を帰還させることな
く行うことができる。
【００２２】次に、本発明の第３の実施例を説明する。
【００２３】図４は、その構成を示す図である。本実施
例は、第２の実施例を具体的に示したものであって、図
において１〜１１については図３と同様であり、１２は
スイッチ素子のＭＯＳＦＥＴ、１３は還流ダイオード、
１４は平滑フィルタ用インダクタ、１５は平滑フィルタ
用コンデンサ、１６は電流検出用抵抗、１７はトランジ
スタ、１８は直列制御用のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ、１
９は誤差増幅器、２０は基準電圧、２１は抵抗を示して
いる。
例は、第２の実施例を具体的に示したものであって、図
において１〜１１については図３と同様であり、１２は
スイッチ素子のＭＯＳＦＥＴ、１３は還流ダイオード、
１４は平滑フィルタ用インダクタ、１５は平滑フィルタ
用コンデンサ、１６は電流検出用抵抗、１７はトランジ
スタ、１８は直列制御用のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ、１
９は誤差増幅器、２０は基準電圧、２１は抵抗を示して
いる。
【００２４】ＤＣ／ＡＣ変換部２は、ＭＯＳＦＥＴ１２
が直流電源１の＋側に対して直列に接続され、還流ダイ
オード１３がそのカソード側をＭＯＳＦＥＴ１２の出力
側に接続され、そのアノード側を直流電源１の−側に接
続され、ＭＯＳＦＥＴ１２のゲートが制御回路５の出力
に接続されて成る。平滑フィルタ３は、平滑フィルタ用
インダクタ１４がＤＣ／ＡＣ変換部２の出力に直列に接
続され、平滑フィルタ用コンデンサ１５が出力端子４に
対し並列に接続されて成る。
が直流電源１の＋側に対して直列に接続され、還流ダイ
オード１３がそのカソード側をＭＯＳＦＥＴ１２の出力
側に接続され、そのアノード側を直流電源１の−側に接
続され、ＭＯＳＦＥＴ１２のゲートが制御回路５の出力
に接続されて成る。平滑フィルタ３は、平滑フィルタ用
インダクタ１４がＤＣ／ＡＣ変換部２の出力に直列に接
続され、平滑フィルタ用コンデンサ１５が出力端子４に
対し並列に接続されて成る。
【００２５】直列制御形レギュレータ回路８は、電流検
出用抵抗１６，直列制御用ＭＯＳＦＥＴ１８が直流電源
１の＋側に対して直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴ１８の
ゲートがトランジスタ１７のコレクタに、かつ誤差増幅
器１９の出力へ抵抗２１を通して接続され、トランジス
タ１７がそのエミッタを直流電源１の＋側へ、そのベー
スを電流検出用抵抗１６とＭＯＳＦＥＴ１８の接続点へ
接続されて成る。また、誤差増幅器１９の反転入力
（−）には基準電圧２０の＋側が接続され、非反転入力
（＋）にはＭＯＳＦＥＴ１８の出力側が接続される。こ
こで、基準電圧２０はレギュレータ回路８の出力設定電
圧Ｖ1を与えるものである。
出用抵抗１６，直列制御用ＭＯＳＦＥＴ１８が直流電源
１の＋側に対して直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴ１８の
ゲートがトランジスタ１７のコレクタに、かつ誤差増幅
器１９の出力へ抵抗２１を通して接続され、トランジス
タ１７がそのエミッタを直流電源１の＋側へ、そのベー
スを電流検出用抵抗１６とＭＯＳＦＥＴ１８の接続点へ
接続されて成る。また、誤差増幅器１９の反転入力
（−）には基準電圧２０の＋側が接続され、非反転入力
（＋）にはＭＯＳＦＥＴ１８の出力側が接続される。こ
こで、基準電圧２０はレギュレータ回路８の出力設定電
圧Ｖ1を与えるものである。
【００２６】本実施例の構成では、図３の第２の実施例
の構成と同様に、負荷側の電源スイッチ６がオフのとき
は、レギュレータ回路８のみが動作している。本レギュ
レータ回路８は、誤差増幅器１９がレギュレータ回路８
の出力電圧を検出して基準電圧２０と比較し、出力電圧
がＶ1となるようＭＯＳＦＥＴ１８を制御する。電源ス
イッチ６がオフのとき出力電流は流れないため、電流検
出用抵抗１６の両端電圧は零であり、ＭＯＳＦＥＴ１８
は誤差増幅器１９の出力のみで制御される。次に、負荷
側の電源スイッチ６がオンになると出力電流が流れ、電
流検出用抵抗１６の両端電圧が約０．６Ｖを越えるとト
ランジスタ１７がオンし、ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソー
ス間電圧を減少させるため、レギュレータ回路８の出力
電圧は低下し垂下動作に入る。出力端子４の出力電圧ｖ
OがｖO＜ＶRとなると、比較器９が動作し、スイッチ１
１をオンにして制御回路５の動作を開始させ、ＤＣ／Ａ
Ｃ変換部２内のスイッチ素子１２のオン・オフ動作を開
始させる。そこで、出力電圧ｖOは制御回路５で決まる
Ｖ2となる。ＶR＞Ｖ2であるため、負荷側の電源スイッ
チ６がオンの状態で制御回路５が再度停止されることは
ない。次に負荷側の電源スイッチ６がオフになると、出
力電圧がレギュレータ回路８で決まるＶ1に上昇するた
め、比較器９がｖO＞ＶRとなったことを検出してスイッ
チ１１をオフし、制御回路５の動作を停止させてＤＣ／
ＡＣ変換部２内のスイッチ素子１２のオン・オフ動作を
停止させる。
の構成と同様に、負荷側の電源スイッチ６がオフのとき
は、レギュレータ回路８のみが動作している。本レギュ
レータ回路８は、誤差増幅器１９がレギュレータ回路８
の出力電圧を検出して基準電圧２０と比較し、出力電圧
がＶ1となるようＭＯＳＦＥＴ１８を制御する。電源ス
イッチ６がオフのとき出力電流は流れないため、電流検
出用抵抗１６の両端電圧は零であり、ＭＯＳＦＥＴ１８
は誤差増幅器１９の出力のみで制御される。次に、負荷
側の電源スイッチ６がオンになると出力電流が流れ、電
流検出用抵抗１６の両端電圧が約０．６Ｖを越えるとト
ランジスタ１７がオンし、ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソー
ス間電圧を減少させるため、レギュレータ回路８の出力
電圧は低下し垂下動作に入る。出力端子４の出力電圧ｖ
OがｖO＜ＶRとなると、比較器９が動作し、スイッチ１
１をオンにして制御回路５の動作を開始させ、ＤＣ／Ａ
Ｃ変換部２内のスイッチ素子１２のオン・オフ動作を開
始させる。そこで、出力電圧ｖOは制御回路５で決まる
Ｖ2となる。ＶR＞Ｖ2であるため、負荷側の電源スイッ
チ６がオンの状態で制御回路５が再度停止されることは
ない。次に負荷側の電源スイッチ６がオフになると、出
力電圧がレギュレータ回路８で決まるＶ1に上昇するた
め、比較器９がｖO＞ＶRとなったことを検出してスイッ
チ１１をオフし、制御回路５の動作を停止させてＤＣ／
ＡＣ変換部２内のスイッチ素子１２のオン・オフ動作を
停止させる。
【００２７】以上のように、本実施例の構成によると、
負荷側の電源スイッチ６がオフの時は制御回路５の動作
とＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子１２のスイッチ
ング動作が停止するため、損失が発生しない。また直列
制御形のレギュレータ回路８の損失は小さく抑えられる
ため、低損失なスイッチング電源装置を構成できる。し
かも、このような動作を負荷側から特別な信号を帰還さ
せることなく行うことができる。
負荷側の電源スイッチ６がオフの時は制御回路５の動作
とＤＣ／ＡＣ変換部２内のスイッチ素子１２のスイッチ
ング動作が停止するため、損失が発生しない。また直列
制御形のレギュレータ回路８の損失は小さく抑えられる
ため、低損失なスイッチング電源装置を構成できる。し
かも、このような動作を負荷側から特別な信号を帰還さ
せることなく行うことができる。
【００２８】なお、図４においてＤＣ／ＡＣ変換部２は
降圧チョッパ形を示してあるが、１石フォワード形やフ
ライバック形等他の変換回路を用いても同様の作用が可
能である。また、スイッチ素子と直列制御レギュレータ
用にＰチャネルのＭＯＳＦＥＴを使用する例を示してあ
るが、他の能動素子を用いても同様の作用が可能である
ことは明らかである。このように本発明は、その主旨に
沿って種々に応用され、種々の実施態様を取り得るもの
である。
降圧チョッパ形を示してあるが、１石フォワード形やフ
ライバック形等他の変換回路を用いても同様の作用が可
能である。また、スイッチ素子と直列制御レギュレータ
用にＰチャネルのＭＯＳＦＥＴを使用する例を示してあ
るが、他の能動素子を用いても同様の作用が可能である
ことは明らかである。このように本発明は、その主旨に
沿って種々に応用され、種々の実施態様を取り得るもの
である。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
スイッチング電源装置によれば、負荷側の電源スイッチ
から特別に信号を帰還させなくても負荷側の電源スイッ
チがオンしているときのみスイッチング動作が行われる
ため、電源スイッチがオフの時はスイッチ素子のスイッ
チングに伴う損失が発生せず、低損失なスイッチング電
源装置を構成できる。従って、直流電源として電池を用
いた場合に電池の持続時間を延長することができ、経済
的に便利な機器を実現することができる。
スイッチング電源装置によれば、負荷側の電源スイッチ
から特別に信号を帰還させなくても負荷側の電源スイッ
チがオンしているときのみスイッチング動作が行われる
ため、電源スイッチがオフの時はスイッチ素子のスイッ
チングに伴う損失が発生せず、低損失なスイッチング電
源装置を構成できる。従って、直流電源として電池を用
いた場合に電池の持続時間を延長することができ、経済
的に便利な機器を実現することができる。
【００３０】また、本発明の請求項２のスイッチング電
源装置によれば、スイッチング素子動作に加えて制御回
路の動作も停止できるため、より一層の低損失なスイッ
チング装置を構成できる利点が得られる。
源装置によれば、スイッチング素子動作に加えて制御回
路の動作も停止できるため、より一層の低損失なスイッ
チング装置を構成できる利点が得られる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図
【図２】上記第１の実施例の出力電流電圧特性図
【図３】本発明の第２の実施例を示す構成図
【図４】本発明の第３の実施例を示す上記第２の実施例
の具体的な構成図
の具体的な構成図
【図５】従来例を示す構成図
１…直流電源、２…ＤＣ／ＡＣ変換部、３…平滑フィル
タ、４…出力端子、５…制御回路、６…負荷側の電源ス
イッチ、７…負荷抵抗、８…直列制御形レギュレータ回
路、９…比較器、１０…基準電圧、１１…スイッチ、１
２…スイッチ素子のＭＯＳＦＥＴ、１３…還流ダイオー
ド、１４…平滑フィルタ用インダクタンス、１５…平滑
フィルタ用コンデンサ、１６…電流検出用抵抗、１７…
トランジスタ、１８…直列制御用ＭＯＳＦＥＴ、１９…
誤差増幅器、２０…基準電圧、２１…抵抗。
タ、４…出力端子、５…制御回路、６…負荷側の電源ス
イッチ、７…負荷抵抗、８…直列制御形レギュレータ回
路、９…比較器、１０…基準電圧、１１…スイッチ、１
２…スイッチ素子のＭＯＳＦＥＴ、１３…還流ダイオー
ド、１４…平滑フィルタ用インダクタンス、１５…平滑
フィルタ用コンデンサ、１６…電流検出用抵抗、１７…
トランジスタ、１８…直列制御用ＭＯＳＦＥＴ、１９…
誤差増幅器、２０…基準電圧、２１…抵抗。
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電源を入力としその直流電圧をスイ
ッチ素子によって断続するパルス電圧に変換するＤＣ／
ＡＣ変換部、該断続するパルス電圧を平滑する平滑フィ
ルタ、及び該平滑フィルタ出力電圧を検出してその出力
電圧が所要の電圧となるよう前記スイッチ素子のオン・
オフ時間を制御する制御回路で構成されるスイッチング
電源回路と、 前記スイッチング電源回路と入出力端子を共通とし、そ
の出力電圧が該スイッチング電源回路より高く、出力電
圧垂下点電流値が前記スイッチング電源回路の定格出力
電流より小さい直列制御形のレギュレータ回路と、 前記出力端子の出力電圧の値ｖOが、前記スイッチング
電源回路の出力設定電圧Ｖ2と前記レギュレータ回路の
出力設定電圧Ｖ1によってＶ2＜ＶR＜Ｖ1で定められるＶ
Rに対して、ｖO＞ＶRなら前記スイッチ素子のオン・オ
フ動作を停止し、ｖO＜ＶRなら前記スイッチ素子のオン
・オフ動作を開始させる手段と、 を有することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のスイッチング電源装置に
おいて、スイッチ素子のオン・オフ動作を停止させ開始
させる手段は、前記制御回路への供給電圧を停止または
開始することによって前記スイッチ素子のオン・オフ動
作を停止させまたは開始さることを特徴とするスイッチ
ング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30963491A JPH05153772A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | スイツチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30963491A JPH05153772A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | スイツチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05153772A true JPH05153772A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=17995402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30963491A Pending JPH05153772A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | スイツチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05153772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317239A (ja) * | 2007-09-04 | 2007-12-06 | Ricoh Co Ltd | 直流電源装置 |
-
1991
- 1991-11-26 JP JP30963491A patent/JPH05153772A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317239A (ja) * | 2007-09-04 | 2007-12-06 | Ricoh Co Ltd | 直流電源装置 |
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