JPH0626478B2 - 直流電源装置 - Google Patents

直流電源装置

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JPH0626478B2
JPH0626478B2 JP63106572A JP10657288A JPH0626478B2 JP H0626478 B2 JPH0626478 B2 JP H0626478B2 JP 63106572 A JP63106572 A JP 63106572A JP 10657288 A JP10657288 A JP 10657288A JP H0626478 B2 JPH0626478 B2 JP H0626478B2
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voltage
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修一 松田
清春 稲生
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明はスイッチング電源の出力安定化用制御回路に係
り、特に正出力及び負出力のいずれにも容易に転用でき
る制御回路の改良に関する。
【従来の技術】
本出願人は、例えば特開昭60-113662 号などで出力安定
化回路をトランスにより絶縁した『スイッチング電源回
路』を提案している。多出力電源では、この様なスイッ
チング電源を複数組合わせて使用している。 第5図は従来の正出力用電源、第6図は負出力用電源の
構成ブロック図である。図において、整流平滑部10は
例えば商用の交流電圧を用いて直流信号を得るもので、
例えばダイオードとコンデンサが使用される。スイッチ
ング部20は整流平滑部10の出力する直流電圧をオン
オフするもので、例えばトランジスタのベース端子に制
御信号を送る。この結果、メイントランスMTの一次巻
線側にスイッチング信号が発生する。整流平滑部30は
メイントランスMTの二次巻線側に誘起されたスイッチ
ング信号を整流平滑化して負荷に直流電圧を供給するも
のである。制御部40は整流平滑部30の出力する電圧
と所定の基準電圧とを比較して誤差信号を発生し、この
誤差信号が小さくなるように制御信号をスイッチング部
20に送る。制御部40には、例えばPWM(pulse wid
th modulation)制御用ICが使用され、制御信号が絶縁
トランスITに一次側と二次側とを絶縁した形式で送ら
れる。一次側と二次側とを絶縁したのはUL(Underwrit
er laboratories)等の各種安全規格取得に必要なためで
あり、フォトカップラが代わりに使用されることもあ
る。補助電源50は制御部40の動作に必要な電力を供
給するもので、例えば商用の交流電圧を整流平滑化して
スイッチング素子を介してトランス一次側にオンオフ信
号を発生させて、トランス二次側で整流平滑化して直流
電圧を得ている。信号絶縁部60は制御回路40若しく
はその付属回路で検出される停電検出信号や過電圧検出
信号を絶縁して外部に送信するものである。 このように構成された装置の動作を次に説明する。正電
圧と負電圧との切り替えは整流平滑部30の出力端子の
設置を切替えることによって行っている。そこで、制御
部40の基準電位は、正電圧ではコモンレベルであり、
負電圧ではマイナス電圧−Eoutになっている。
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来装置では、次の課題がある。即ち、補助電源
50の二次側出力電圧Vccは、正電圧か負電圧であるか
によって基準電位が相違し、多出力電源を構成するにあ
たり補助電源50を各出力ごとに設ける必要があった。
そこで製造コストが増大するという課題があった。 本発明はこのような課題を解決したもので、給電するシ
ステムに応じて正電圧若しくは負電圧を多出力で供給す
ると共に、システム側とのインターフェイス信号の接続
が容易な直流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】
このような目的を達成する本発明は、トランス(MT)
の一次巻線に入力された直流電圧 (Vin)をスイッチン
グ素子(20)によりオンオフして、当該トランスの二
次巻線に現れたスイッチング信号を整流平滑化して直流
電圧を出力する第1及び第2のスイッチング電源を並列
に接続する電源装置であって、次の構成としたものであ
る。 即ち、各スイッチング電源は、この二次側直流電圧出力
のプラス端子とマイナス端子との差電圧を検出する差電
圧検出部(70)と、この差電圧検出部で検出された電
圧と所定の基準電圧 (Vref)とを比較して誤差信号を検
出する誤差増幅器(81)と、この誤差増幅器の誤差信
号が減少するようなオンオフ制御信号を絶縁手段(I
T)を介して前記スイッチング素子に送る制御部(8
2)と、この制御部と共通の基準電位(SG)を有し、
当該制御部の動作に必要な直流電圧(Vcc)とを供給す
る補助電源(50)とを備えている。 そして、当該基準電位を前記負荷に供給する電源のコモ
ンラインとは独立に設けると共に、外部と送受されるイ
ンターフェイス信号を前記誤差増幅器若しくは制御部を
介して授受し、第1及び第2のスイッチング電源のプラ
ス端子とマイナス端子を以下の組合せとして、第1及び
第2の出力電圧の組合せに応じた各種の正若しくは負電
圧を供給できることを特徴としている。
【作用】
本発明の各構成要素はつぎの作用をする。差電圧検出部
はいわゆる差動アンプとなっているので、制御部の基準
電位を前記負荷に供給する電源のコモンラインとは独立
にしても必要な情報の授受が可能になる。 そこで、スイッチング電源ユニットの出力端子の結合関
係によらず、出力電圧の安定化が可能になる。そこで各
電源ユニットは組合せ自在になっている。 また、インターフェイス信号の外部との接続も、絶縁対
策をとることなく行える。
【実施例】
以下図面を用いて、本発明を説明する。 第1図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。尚第1図において、前記第5図及び第6図と同一作
用をするものには同一符号をつけ説明を省略する。図に
おいて、差電圧検出部70は出力電圧のプラス端子e0+
とマイナス端子e0-との差電圧を検出する回路で、信号
レベルを変換する分圧回路71と差動増幅器72とより
なる。制御部80は差動増幅器72の増幅した差電圧信
号eを入力して基準電圧Vref と比較して誤差信号を
発生する誤差増幅器81とこの誤差信号をゼロにするよ
うな制御信号を絶縁トランスITを介してスイッチング
部20に送るPWM制御部82とよりなる。 以下詳細を説明する。分圧回路71は例えば抵抗R1,R2,
R3の組によりなり、プラス端子e0+とマイナス端子e0-
との電位差に比例した電圧を抵抗R2に発生する。差動増
幅器72はOPアンプU1,U2 を差動構成して抵抗R2に発
生した電圧を取出し、OPアンプU3により抵抗R5,R6 の
比で定まる割合いで増幅している。この増幅率Kは次式
で与えられる。 K=−(R6/R5)×{R2/(R1+R2+R3)} (1) 誤差増幅器81は例えば可変シャントレギュレータ等の
定電圧源により基準電圧源を構成している。OPアンプ
U3の出力する差電圧信号は抵抗R7、R8を介して定電圧源
ref に供給されている。そこで、抵抗R7と抵抗R8の間
には差電圧信号と基準電圧Vref との誤差信号が発生す
るから、この誤差信号をOPアンプU4により増幅する。
OPアンプU4のマイナス端子に次式で示される電圧e
が発生する。 e=e/R7+Vref /R8 (2) この増幅された誤差信号eはPWM制御部82に送ら
れる。PWM制御部82は誤差信号eがゼロとなるよ
うな制御をしている。 補助電源50は差電圧検出部70及び制御部80に設け
られたOPアンプなどの各種能動素子の動作用電圧Vcc
を供給する。その補助電源50と差電圧検出部70及び
制御部80の基準電位は共通にシステムグランドSGと
して得られる。尚、インタフェイス信号I/Fがある場
合の基準電圧もシステムグランドSGにするとよい。 このように構成された装置の動作を次に説明する。差動
増幅器72が両者を絶縁しているから、システムグラン
ドSGと出力電圧のコモンラインとは独立のものとでき
る。これによって、出力電圧の安定化を支障なく実現で
きると共に補助電源50の共有化も出来る。 第2図及び第3図は、差動増幅器72及び誤差増幅器8
1の他の実施例の説明図である。差動増幅器72には各
種の形式があり、例えば『アナログ回路応用マニュア
ル』(島田公明著1961年P.67)等に記載されている。誤
差増幅器81についても同様である。 このように構成された装置を多出力電源に組合わせて使
用する場合に説明する。第4図は第1図の装置を組合せ
る態様の説明図で、(A),(B),(C),(D) に種々示してい
る。この様な装置では第1及び第2の電源ユニットを備
えて、各電源ユニットの制御部80の基準電位を共通に
している。そして、第1及び第2のスイッチング電源ユ
ニットのプラス及びマイナス端子を以下の〜の組合
せのいずれかで結合することができる。 マイナス端子を共通にコモンラインと接続し、それ
ぞれのプラス端子から電圧を供給すること (第4図
(A))。 第2の電源のマイナス端子をコモンラインと接続
し、第2の電源のプラス端子と第1の電源のマイナス端
子とを接続し、第1の電源のプラス端子から第1及び第
2の出力電圧の加算値を出力すること (第4図(B))。 プラス端子を共通にコモンラインと接続し、それぞ
れのマイナス端子から電圧を供給すること。 第2の電源のプラス端子をコモンラインと接続し、
第2の電源のマイナス端子と第1の電源のプラス端子と
を接続し、第1の電源のマイナス端子から第1及び第2
の出力電圧の加算値を負電圧で出力すること。 第2の電源のマイナス端子及び第1の電源のプラス
端子をコモンラインと接続し、第2の電源のプラス端子
から正電圧を出力し、第1の電源のマイナス端子から負
電圧を出力すること。 (第4図(C),(D))。 以上のように二つのユニットを組合せて、二種類の正電
圧、二種類の負電圧、正負電圧などを任意に選択し得
る。三以上組合せる場合も同様である。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような実用上
の効果がある。 差動増幅器82により出力安定化回路の基準電圧と
補助電源50の基準電圧を共通にしたので、多出力電源
の場合にも補助電源50は一個ですみ、製造コストが安
価になる。 外部と停電検出信号等のインターフェイス信号を授
受するにあたっても、基準電位はコモンラインとは独立
したシステムグランド基準なので、絶縁をする必要がな
くなりシステム用電源の用途では構成が単純になる。 実施例のように分圧回路71を設けると、多様な出
力力電圧に対して差動増幅器72及び誤差増幅器81を
共通に使用することができ、量産効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図及び第3図は差動増幅器72及び誤差増幅器81の他
の実施例の説明図、第4図は第1図の装置を組合せる態
様の説明図である。 第5図は従来の正出力用電源、第6図は従来の負出力用
電源の構成ブロック図である。 10,30……整流平滑部、20……スイッチング部、
50……補助電源、70……差電圧検出部、71……分
圧回路、72……差動増幅器、80……制御部、81…
…誤差増幅器、82……PWM制御部。 SG……システムグランド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−2856(JP,A) 特開 昭62−244274(JP,A) 特開 昭61−62360(JP,A) 特開 昭59−159667(JP,A) 特開 昭60−113662(JP,A) 実開 昭61−147416(JP,U) 実開 昭56−92489(JP,U) 実開 昭61−81785(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トランス(MT)の一次巻線に入力された
    直流電圧(Vin)をスイッチング素子(20)によりオ
    ンオフして、当該トランスの二次巻線に現れたスイッチ
    ング信号を整流平滑化して直流電圧を出力する第1及び
    第2のスイッチング電源を並列に接続する直流電源装置
    であって、 各スイッチング電源は、この二次側直流電圧出力のプラ
    ス端子とマイナス端子との差電圧を検出する差電圧検出
    部(70)と、この差電圧検出部で検出された電圧と所
    定の基準電圧(Vref)とを比較して誤差信号を検出す
    る誤差増幅器(81)と、この誤差増幅器の誤差信号が
    減少するようなオンオフ制御信号を絶縁手段(IT)を
    介して前記スイッチング素子に送る制御部(82)と、
    この制御部と共通の基準電位(SG)を有し、当該制御
    部の動作に必要な直流電圧(Vcc)とを供給する補助電
    源(50)とを備え、 当該基準電位を前記負荷に供給する電源のコモンライン
    とは独立に設けると共に、外部と送受されるインターフ
    ェイス信号を前記誤差増幅器若しくは制御部を介して授
    受し、 第1及び第2のスイッチング電源のプラス端子とマイナ
    ス端子を以下の組合せのいずれかで結合したことを特徴
    とする直流電源装置。 記 第1及び第2の電源のマイナス端子を共通にコモン
    ラインと接続し、それぞれのプラス端子から直流出力電
    圧を供給すること。 第2の電源のマイナス端子をコモンラインと接続
    し、第2の電源のプラス端子と第1の電源のマイナス端
    子とを接続し、第1の電源のプラス端子から第1及び第
    2の電源の直流出力電圧の加算値を出力すること。 第1及び第2の電源のプラス端子を共通にコモンラ
    インと接続し、それぞれのマイナス端子から直流出力電
    圧を供給すること。 第2の電源のプラス端子をコモンラインと接続し、
    第2の電源のマイナス端子と第1の電源のプラス端子と
    を接続し、第1の電源のマイナス端子から第1及び第2
    の電源の直流出力電圧の加算値を負電圧で出力するこ
    と。 第2の電源のマイナス端子と第1の電源のプラス端
    子とをコモンラインと接続し、第2の電源のプラス端子
    から正電圧を出力し、第1の電源のマイナス端子から負
    電圧を出力すること。
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JPH01278259A JPH01278259A (ja) 1989-11-08
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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