JPH08317642A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JPH08317642A JPH08317642A JP12218095A JP12218095A JPH08317642A JP H08317642 A JPH08317642 A JP H08317642A JP 12218095 A JP12218095 A JP 12218095A JP 12218095 A JP12218095 A JP 12218095A JP H08317642 A JPH08317642 A JP H08317642A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高温側では出力電圧の温度変化を大きくして
も、低温側では出力電圧の温度変化あるいは低下を少な
くできるスイッチング電源を提供する。 【構成】このスイッチグ電源は、電圧変換回路２直流電
源１の電源電圧および電流を制御回路４の制御信号Ｓ１
スイッチング幅制御して安定化された出力電圧Ｖｏａを
生じる。誤差電圧生成回路５Ａは、正温度係数の抵抗値
を有する正特性サーミスタ回路５４Ａと抵抗器５５で出
力電圧Ｖｏａを分圧して検出電圧Ｖｄａを生じる。一方
基準電圧源５６の基準電圧Ｖｒは抵抗器５３と負温度係
数の抵抗値を有する負特性サーミスタ回路５２Ａで分圧
されて基準電圧Ｖｒａを生じる。誤差増幅器５１は、
（Ｖｄａ−Ｖｒａ）である誤差電圧Ｖｅａを生じる。こ
の誤差電圧Ｖｅａが高温側で温度変化に対して線形的に
変化し，低温側で変化が少なくなるので、この誤差電圧
に対応する出力電圧Ｖｏａも同様の温度特性となる。
も、低温側では出力電圧の温度変化あるいは低下を少な
くできるスイッチング電源を提供する。 【構成】このスイッチグ電源は、電圧変換回路２直流電
源１の電源電圧および電流を制御回路４の制御信号Ｓ１
スイッチング幅制御して安定化された出力電圧Ｖｏａを
生じる。誤差電圧生成回路５Ａは、正温度係数の抵抗値
を有する正特性サーミスタ回路５４Ａと抵抗器５５で出
力電圧Ｖｏａを分圧して検出電圧Ｖｄａを生じる。一方
基準電圧源５６の基準電圧Ｖｒは抵抗器５３と負温度係
数の抵抗値を有する負特性サーミスタ回路５２Ａで分圧
されて基準電圧Ｖｒａを生じる。誤差増幅器５１は、
（Ｖｄａ−Ｖｒａ）である誤差電圧Ｖｅａを生じる。こ
の誤差電圧Ｖｅａが高温側で温度変化に対して線形的に
変化し，低温側で変化が少なくなるので、この誤差電圧
に対応する出力電圧Ｖｏａも同様の温度特性となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源に関
し、特に出力電圧に所要の温度特性を持たせることので
きるスイッチング電源に関する。
し、特に出力電圧に所要の温度特性を持たせることので
きるスイッチング電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のスイッチング電源につい
て図面を参照して説明する。図６は従来のスイッチング
電源の回路図、図７はこのスイッチング電源に用いる正
特性サーミスタ回路５４Ｃの温度特性を示す図、図８は
このスイッチング電源の一例の出力電圧Ｖｏｃの温度特
性を示す図である。
て図面を参照して説明する。図６は従来のスイッチング
電源の回路図、図７はこのスイッチング電源に用いる正
特性サーミスタ回路５４Ｃの温度特性を示す図、図８は
このスイッチング電源の一例の出力電圧Ｖｏｃの温度特
性を示す図である。
【０００３】図６のスイッチング電源において、電圧変
換回路２は、電圧Ｖｂの直流電源１の出力電圧および電
流をスイッチング幅制御信号Ｓ１によりスイッチング幅
制御し、安定化された出力電圧Ｖｏｃを出力端子３に生
じる。この動作を詳しく説明すると、電圧変換回路２は
直流電源１の出力を入力平滑回路２１に受ける。入力平
滑回路２１は、低域通過ろ波器を含み、直流電源１から
電圧変換回路２に雑音がはいるのを防ぐとともに、この
電圧変換回路２の発生する雑音が直流電源１に出力され
るのを防ぐ。入力平滑回路２はトランスフォーマ２３の
一次巻線とスイッチング素子であるＦＥＴ（電界効果ト
ランジスタ）２２との直列回路に直流電流を供給する。
ＦＥＴ２２は、ゲート（Ｇ）に供給され，パルス幅制御
されているスイッチング幅制御信号Ｓ１により、ドレイ
ン（Ｄ）とソース（Ｓ）との間に電流の流れるＯＮ期間
を制御されている。従って、トランスフォーマ２３は所
定の電圧比で電圧変換した交流矩形波状の二次電圧／電
流を出力平滑回路２４に供給する。出力平滑回路２４
は、整流用ダイオードと低域通過ろ波器を含み、トラン
スフォーマ２３の二次電圧を整流・平滑して出力端子３
に出力電圧Ｖｏｃが安定化された直流電力を生じる。
換回路２は、電圧Ｖｂの直流電源１の出力電圧および電
流をスイッチング幅制御信号Ｓ１によりスイッチング幅
制御し、安定化された出力電圧Ｖｏｃを出力端子３に生
じる。この動作を詳しく説明すると、電圧変換回路２は
直流電源１の出力を入力平滑回路２１に受ける。入力平
滑回路２１は、低域通過ろ波器を含み、直流電源１から
電圧変換回路２に雑音がはいるのを防ぐとともに、この
電圧変換回路２の発生する雑音が直流電源１に出力され
るのを防ぐ。入力平滑回路２はトランスフォーマ２３の
一次巻線とスイッチング素子であるＦＥＴ（電界効果ト
ランジスタ）２２との直列回路に直流電流を供給する。
ＦＥＴ２２は、ゲート（Ｇ）に供給され，パルス幅制御
されているスイッチング幅制御信号Ｓ１により、ドレイ
ン（Ｄ）とソース（Ｓ）との間に電流の流れるＯＮ期間
を制御されている。従って、トランスフォーマ２３は所
定の電圧比で電圧変換した交流矩形波状の二次電圧／電
流を出力平滑回路２４に供給する。出力平滑回路２４
は、整流用ダイオードと低域通過ろ波器を含み、トラン
スフォーマ２３の二次電圧を整流・平滑して出力端子３
に出力電圧Ｖｏｃが安定化された直流電力を生じる。
【０００４】誤差電圧生成回路５Ｃは出力電圧Ｖｏｃに
応答して誤差電圧Ｖｅｃを生じる。この動作を詳しく説
明すると、誤差電圧生成回路５Ｃは、出力端子３に正特
性サーミスタ回路５４の一端を接続し、正特性サーミス
タ回路５４の他端とグランドとの間に抵抗値Ｒ２の抵抗
器５５を接続している。
応答して誤差電圧Ｖｅｃを生じる。この動作を詳しく説
明すると、誤差電圧生成回路５Ｃは、出力端子３に正特
性サーミスタ回路５４の一端を接続し、正特性サーミス
タ回路５４の他端とグランドとの間に抵抗値Ｒ２の抵抗
器５５を接続している。
【０００５】ここで、正特性サーミスタ回路５４Ｃは、
正特性サーミスタ５４１Ｃと抵抗器５４２Ｃとの並列回
路と、この並列回路に直列接続した抵抗器５４３Ｃとで
構成されている。正特性サーミスタ５４１Ｃは、抵抗値
が温度上昇に対して比例的に増加する正温度係数を有す
る抵抗器であり、例えばＬＰ型薄膜温度センサ（多摩電
気（株）製）を使用できる。この正特性サーミスタ５４
１Ｃの効果により、正特性サーミスタ回路５４Ｃの抵抗
値Ｒ１は、図７に示した如く、正特性サーミスタ５４１
Ｃと同様に温度上昇に対して比例的（線形）に増加す
る。
正特性サーミスタ５４１Ｃと抵抗器５４２Ｃとの並列回
路と、この並列回路に直列接続した抵抗器５４３Ｃとで
構成されている。正特性サーミスタ５４１Ｃは、抵抗値
が温度上昇に対して比例的に増加する正温度係数を有す
る抵抗器であり、例えばＬＰ型薄膜温度センサ（多摩電
気（株）製）を使用できる。この正特性サーミスタ５４
１Ｃの効果により、正特性サーミスタ回路５４Ｃの抵抗
値Ｒ１は、図７に示した如く、正特性サーミスタ５４１
Ｃと同様に温度上昇に対して比例的（線形）に増加す
る。
【０００６】誤差電圧生成回路５Ｃは、また、負電極を
グランドに接続し正電極から基準電圧Ｖｒを発生する基
準電圧源５６を含む。正特性サーミスタ回路５４Ｃと抵
抗器５５とで分圧された検出電圧Ｖｄｃは誤差増幅器の
＋端子に供給され、基準電圧源５６からの基準電圧Ｖｒ
は誤差増幅器５１の−端子に供給される。誤差増幅器５
１は検出電圧Ｖｄｃから基準電圧Ｖｒを減じた誤差電圧
Ｖｅｃを生じる。
グランドに接続し正電極から基準電圧Ｖｒを発生する基
準電圧源５６を含む。正特性サーミスタ回路５４Ｃと抵
抗器５５とで分圧された検出電圧Ｖｄｃは誤差増幅器の
＋端子に供給され、基準電圧源５６からの基準電圧Ｖｒ
は誤差増幅器５１の−端子に供給される。誤差増幅器５
１は検出電圧Ｖｄｃから基準電圧Ｖｒを減じた誤差電圧
Ｖｅｃを生じる。
【０００７】制御回路４は誤差電圧Ｖｅｃに対応するス
イッチング幅制御信号Ｓ１を生じる。この動作を詳しく
説明すると、制御回路４のＰＷＭ（パルス幅変調回路）
４２は、誤差電圧Ｖｅｃとともに鋸歯状波発生回路４３
から鋸歯状波信号を受け、誤差電圧Ｖｅｃが正であると
パルス幅の狭い矩形波信号を出力し、誤差電圧Ｖｅｃが
負であるとパルス幅の広い矩形波信号を出力する。この
矩形波信号はドライブ回路７によりＦＥＴ２２の駆動に
適した電圧に変換され、スイッチング幅を制御するスイ
ッチング幅制御信号Ｓ１が生じる。上記矩形波信号のパ
ルス幅が広いと、ＦＥＴ２２のスイッチングＯＮ期間が
長くなり、従って、出力電圧Ｖｏｃは高くなる。逆に上
記矩形波信号のパルス幅が狭いと、ＦＥＴ２２のスイッ
チングＯＮ期間が短くなり、出力電圧Ｖｏｃは低くな
る。従って、このスイッチング電源は、負帰還制御さ
れ、誤差電圧生成回路５Ｃの出力する誤差電圧Ｖｅｃの
特性に対応して安定化された出力電圧Ｖｏｃを生じる。
イッチング幅制御信号Ｓ１を生じる。この動作を詳しく
説明すると、制御回路４のＰＷＭ（パルス幅変調回路）
４２は、誤差電圧Ｖｅｃとともに鋸歯状波発生回路４３
から鋸歯状波信号を受け、誤差電圧Ｖｅｃが正であると
パルス幅の狭い矩形波信号を出力し、誤差電圧Ｖｅｃが
負であるとパルス幅の広い矩形波信号を出力する。この
矩形波信号はドライブ回路７によりＦＥＴ２２の駆動に
適した電圧に変換され、スイッチング幅を制御するスイ
ッチング幅制御信号Ｓ１が生じる。上記矩形波信号のパ
ルス幅が広いと、ＦＥＴ２２のスイッチングＯＮ期間が
長くなり、従って、出力電圧Ｖｏｃは高くなる。逆に上
記矩形波信号のパルス幅が狭いと、ＦＥＴ２２のスイッ
チングＯＮ期間が短くなり、出力電圧Ｖｏｃは低くな
る。従って、このスイッチング電源は、負帰還制御さ
れ、誤差電圧生成回路５Ｃの出力する誤差電圧Ｖｅｃの
特性に対応して安定化された出力電圧Ｖｏｃを生じる。
【０００８】次に、このスイッチング電源の温度特性に
ついて説明する。
ついて説明する。
【０００９】このスイッチング電源の出力電圧Ｖｏｃ
は、誤差電圧Ｖｅｃが零（０）になると安定化された電
圧になる。従って、安定状態での出力電圧Ｖｏｃは
（１）式に示すとおりとなる。
は、誤差電圧Ｖｅｃが零（０）になると安定化された電
圧になる。従って、安定状態での出力電圧Ｖｏｃは
（１）式に示すとおりとなる。
【００１０】Ｖｒ＝Ｖｏｃ−（Ｒ１／Ｒ２）Ｖｒから Ｖｏｃ＝Ｖｒ＋（Ｒ１／Ｒ２）Ｖｒ …（１） 正特性サーミスタ回路５４Ｃの抵抗値Ｒ１は図７に示す
とおり温度変化に対して正係数の線形変化をするため、
（１）式に従う出力電圧Ｖｏｃも温度変化に対して正の
傾きを持った線形変化となる。
とおり温度変化に対して正係数の線形変化をするため、
（１）式に従う出力電圧Ｖｏｃも温度変化に対して正の
傾きを持った線形変化となる。
【００１１】図６のスイッチング電源の正特性サーミス
タ５４１Ｃには、２５°Ｃでの抵抗値２．７ＫΩ，抵抗
温度係数＋５０００ｐｐｍ／°Ｃの上記ＬＰ型薄膜温度
センサを用いている。また、抵抗器５４２Ｃの抵抗値１
３３Ω，抵抗器５４３Ｃの抵抗値２．６１ＫΩ，抵抗器
５５の抵抗値Ｒ２は２．４ＫΩ，基準電圧Ｖｒ＝５．０
Ｖである。これらの定数のスイッチング電源は、直流電
源１の電圧Ｖｂ＝２８Ｖ，出力端子３における負荷電流
５Ａとすると、図８に示した温度特性の出力電圧Ｖｏｃ
を生じる。つまり、このスイッチング電源は、−２０°
Ｃで７．６２Ｖ，２３°Ｃで８．０９Ｖ，５０°Ｃで
８．４０Ｖという，温度変化にほぼ比例して変化する出
力電圧Ｖｏｃを生じる。
タ５４１Ｃには、２５°Ｃでの抵抗値２．７ＫΩ，抵抗
温度係数＋５０００ｐｐｍ／°Ｃの上記ＬＰ型薄膜温度
センサを用いている。また、抵抗器５４２Ｃの抵抗値１
３３Ω，抵抗器５４３Ｃの抵抗値２．６１ＫΩ，抵抗器
５５の抵抗値Ｒ２は２．４ＫΩ，基準電圧Ｖｒ＝５．０
Ｖである。これらの定数のスイッチング電源は、直流電
源１の電圧Ｖｂ＝２８Ｖ，出力端子３における負荷電流
５Ａとすると、図８に示した温度特性の出力電圧Ｖｏｃ
を生じる。つまり、このスイッチング電源は、−２０°
Ｃで７．６２Ｖ，２３°Ｃで８．０９Ｖ，５０°Ｃで
８．４０Ｖという，温度変化にほぼ比例して変化する出
力電圧Ｖｏｃを生じる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスイッ
チング電源は、出力電圧の温度変化を正の傾きをもつ線
形変化にしかできないという欠点があった。
チング電源は、出力電圧の温度変化を正の傾きをもつ線
形変化にしかできないという欠点があった。
【００１３】しかし、スイッチング電源の負荷となる増
幅器等の回路には、温度変化に対して非線形、例えば高
温側では線形に変化し，低温側ではほぼ一定になる電源
電圧を要求する回路がある。
幅器等の回路には、温度変化に対して非線形、例えば高
温側では線形に変化し，低温側ではほぼ一定になる電源
電圧を要求する回路がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のスイッチング電
源は、電源電圧および電流をスイッチング幅制御し安定
化された出力電圧を出力端子に生じる電圧変換回路と、
前記出力電圧に応答して誤差電圧を生じる誤差電圧生成
回路と、前記誤差電圧に対応する前記スイッチング幅制
御用の制御信号を生じる制御回路とを備えるスイッチン
グ電源において、前記誤差電圧生成回路が、前記出力電
圧を分圧するとともに温度上昇に対応して低下する検出
電圧を生じる検出電圧生成回路と、温度上昇に対応して
低下する第１の基準電圧を生じる基準電圧生成回路と、
前記検出電圧と前記基準電圧との差に対応する前記誤差
電圧を生じる誤差増幅器とを備える。
源は、電源電圧および電流をスイッチング幅制御し安定
化された出力電圧を出力端子に生じる電圧変換回路と、
前記出力電圧に応答して誤差電圧を生じる誤差電圧生成
回路と、前記誤差電圧に対応する前記スイッチング幅制
御用の制御信号を生じる制御回路とを備えるスイッチン
グ電源において、前記誤差電圧生成回路が、前記出力電
圧を分圧するとともに温度上昇に対応して低下する検出
電圧を生じる検出電圧生成回路と、温度上昇に対応して
低下する第１の基準電圧を生じる基準電圧生成回路と、
前記検出電圧と前記基準電圧との差に対応する前記誤差
電圧を生じる誤差増幅器とを備える。
【００１５】前記スイッチング電源は、前記検出電圧生
成回路が、一端を前記出力端子に接続した正特性サーミ
スタ回路と、前記正特性サーミスタ回路の他端とグラン
ドとの間に接続した第１の抵抗器とを備え、前記基準電
圧生成回路が、一方の電極を前記グランドに接続し他方
の電極から第２の基準電圧を発生する基準電圧源と、一
端を前記基準電圧源の他方の電極に接続し他端から前記
第１の基準電圧を生じる第２の抵抗器と、前記第２の抵
抗器の他端と前記グランドとの間に接続した負特性サー
ミスタ回路とを備える構成をとることができる。
成回路が、一端を前記出力端子に接続した正特性サーミ
スタ回路と、前記正特性サーミスタ回路の他端とグラン
ドとの間に接続した第１の抵抗器とを備え、前記基準電
圧生成回路が、一方の電極を前記グランドに接続し他方
の電極から第２の基準電圧を発生する基準電圧源と、一
端を前記基準電圧源の他方の電極に接続し他端から前記
第１の基準電圧を生じる第２の抵抗器と、前記第２の抵
抗器の他端と前記グランドとの間に接続した負特性サー
ミスタ回路とを備える構成をとることができる。
【００１６】該スイッチング回路の一つは、前記正特性
サーミスタ回路の抵抗値が、正温度係数でほぼ線形変化
し、前記負特性サーミスタ回路の抵抗値が、負温度係数
で非線形変化する構成をとることができる。
サーミスタ回路の抵抗値が、正温度係数でほぼ線形変化
し、前記負特性サーミスタ回路の抵抗値が、負温度係数
で非線形変化する構成をとることができる。
【００１７】該スイッチング電源の別の一つは、前記正
特性サーミスタ回路が、正特性サーミスタと第３の抵抗
器との並列回路と、この並列回路に直列接続した第４の
抵抗器とで構成され、前記負特性サーミスタ回路が、負
特性サーミスタと第５の抵抗器との並列回路と、この並
列回路に直列接続した第６の抵抗器とで構成されている
構成をとることができる。
特性サーミスタ回路が、正特性サーミスタと第３の抵抗
器との並列回路と、この並列回路に直列接続した第４の
抵抗器とで構成され、前記負特性サーミスタ回路が、負
特性サーミスタと第５の抵抗器との並列回路と、この並
列回路に直列接続した第６の抵抗器とで構成されている
構成をとることができる。
【００１８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１９】図１は本発明によるスイッチング電源の第
１の実施例の回路図である。図２は負特性サーミスタ５
２１Ａの一例の温度特性を示す図である。また、図３は
本実施例における出力電圧Ｖｏａの温度特性を示す図で
ある。
１の実施例の回路図である。図２は負特性サーミスタ５
２１Ａの一例の温度特性を示す図である。また、図３は
本実施例における出力電圧Ｖｏａの温度特性を示す図で
ある。
【００２０】本実施例のスイッチング電源は、図６に示
した従来技術によるスイッチング電源と同じ直流電源
１，電圧変換回路２，出力端子３および制御回路４を含
み、従来技術による誤差変圧生成回路５Ｃを誤差電圧生
成回路５Ａに代えている。従って、図１のスイッチング
電源に用いた構成要素については、本実施例の説明にお
いて必要とする以外は機能・動作の説明を省略する。な
お、本実施例の出力電圧の符号は従来例と区別してＶｏ
ａとする。
した従来技術によるスイッチング電源と同じ直流電源
１，電圧変換回路２，出力端子３および制御回路４を含
み、従来技術による誤差変圧生成回路５Ｃを誤差電圧生
成回路５Ａに代えている。従って、図１のスイッチング
電源に用いた構成要素については、本実施例の説明にお
いて必要とする以外は機能・動作の説明を省略する。な
お、本実施例の出力電圧の符号は従来例と区別してＶｏ
ａとする。
【００２１】誤差電圧生成回路５Ａは、出力端子３に正
特性サーミスタ回路５４Ａの一端を接続し、この正特性
サーミスタ回路５４Ａの他端とグランドとの間に抵抗器
５５を接続している。正特性サーミスタ回路５４Ａはこ
の例では前述した正特性サーミスタ５４１Ｃと同様の温
度特性を有する正特性サーミスタ５４１Ａのみからな
る。従って、正特性サーミスタ回路５４Ａと抵抗器５５
との接続点に生じる検出電圧Ｖｄａは、出力電圧Ｖｏａ
を分圧するとともに温度上昇に伴なって正特性サーミス
タ５４１Ａの抵抗値変化に対応して低下する。上記接続
点は誤差増幅器５１の＋端子に接続されており、正特性
サーミスタ回路５４Ａと抵抗器５５とが出力電圧Ｖｏａ
の検出電圧生成回路となる。
特性サーミスタ回路５４Ａの一端を接続し、この正特性
サーミスタ回路５４Ａの他端とグランドとの間に抵抗器
５５を接続している。正特性サーミスタ回路５４Ａはこ
の例では前述した正特性サーミスタ５４１Ｃと同様の温
度特性を有する正特性サーミスタ５４１Ａのみからな
る。従って、正特性サーミスタ回路５４Ａと抵抗器５５
との接続点に生じる検出電圧Ｖｄａは、出力電圧Ｖｏａ
を分圧するとともに温度上昇に伴なって正特性サーミス
タ５４１Ａの抵抗値変化に対応して低下する。上記接続
点は誤差増幅器５１の＋端子に接続されており、正特性
サーミスタ回路５４Ａと抵抗器５５とが出力電圧Ｖｏａ
の検出電圧生成回路となる。
【００２２】また、誤差電圧生成回路５Ａは、負電極を
グランドに接続し正電極から基準電圧Ｖｒを発生する基
準電圧源５６を備える。基準電圧源５６の正電極には抵
抗器５３の一端を接続している。抵抗器５３の他端は誤
差増幅器５１の−端子および負特性サーミスタ回路５２
Ａの一端に接続され、負特性サーミスタ回路５２Ａの他
端はグランドに接地されている。従って、抵抗器５５の
他端には誤差増幅器５１の基準電圧Ｖｒａを生じること
になる。
グランドに接続し正電極から基準電圧Ｖｒを発生する基
準電圧源５６を備える。基準電圧源５６の正電極には抵
抗器５３の一端を接続している。抵抗器５３の他端は誤
差増幅器５１の−端子および負特性サーミスタ回路５２
Ａの一端に接続され、負特性サーミスタ回路５２Ａの他
端はグランドに接地されている。従って、抵抗器５５の
他端には誤差増幅器５１の基準電圧Ｖｒａを生じること
になる。
【００２３】ここで、負特性サーミスタ回路５２Ａはこ
の例では負特性サーミスタ５２１Ａのみからなる。負特
性サーミスタ５２１Ａは、抵抗値Ｒ５２１が温度上昇に
伴って非線形に低下する負温度係数を有する抵抗器であ
り、例えばＰＢ−３型サーミスタ（芝浦電子（株）製）
を使用できる。この負特性サーミスタ５２１Ａの効果に
より、負特性サーミスタ回路５２Ａの抵抗値Ｒ３は、負
特性サーミスタ５２１Ａと同様に温度上昇に対して非線
形的に減少する。図２は本実施例の負特性サーミスタ５
２１Ａにして使用した２５°Ｃにて抵抗値２．２ＫΩを
示すＰＢ−３型サーミスタの温度特性を示している。こ
の負特性サーミスタ５２１Ａの抵抗値，即ち負特性サー
ミスタ回路５２Ａの抵抗値Ｒ３は、−２０°Ｃで１６Ｋ
Ω，０°Ｃで６．０ＫΩ，５０°Ｃで９１０Ω程度とな
る。
の例では負特性サーミスタ５２１Ａのみからなる。負特
性サーミスタ５２１Ａは、抵抗値Ｒ５２１が温度上昇に
伴って非線形に低下する負温度係数を有する抵抗器であ
り、例えばＰＢ−３型サーミスタ（芝浦電子（株）製）
を使用できる。この負特性サーミスタ５２１Ａの効果に
より、負特性サーミスタ回路５２Ａの抵抗値Ｒ３は、負
特性サーミスタ５２１Ａと同様に温度上昇に対して非線
形的に減少する。図２は本実施例の負特性サーミスタ５
２１Ａにして使用した２５°Ｃにて抵抗値２．２ＫΩを
示すＰＢ−３型サーミスタの温度特性を示している。こ
の負特性サーミスタ５２１Ａの抵抗値，即ち負特性サー
ミスタ回路５２Ａの抵抗値Ｒ３は、−２０°Ｃで１６Ｋ
Ω，０°Ｃで６．０ＫΩ，５０°Ｃで９１０Ω程度とな
る。
【００２４】上述のとおり、サーミスタ回路５２Ａの抵
抗値Ｒ３は温度上昇に対応して非線形的に低下するの
で、誤差電圧増幅器５１に供給される基準電圧Ｖｒａも
温度上昇に対応して低下する。誤差電圧増幅器５１は、
検出電圧Ｖｄａを＋端子に入力し、基準電圧Ｖｒａを−
端子に入力し、両電圧の差（Ｖｄａ−Ｖｒａ）に対応す
る誤差電圧Ｖｅａを生じる。そして、このスイッチング
電源は、誤差電圧Ｖｅａが零（０）になるように制御さ
れると、出力電圧Ｖｏａが安定状態となる。
抗値Ｒ３は温度上昇に対応して非線形的に低下するの
で、誤差電圧増幅器５１に供給される基準電圧Ｖｒａも
温度上昇に対応して低下する。誤差電圧増幅器５１は、
検出電圧Ｖｄａを＋端子に入力し、基準電圧Ｖｒａを−
端子に入力し、両電圧の差（Ｖｄａ−Ｖｒａ）に対応す
る誤差電圧Ｖｅａを生じる。そして、このスイッチング
電源は、誤差電圧Ｖｅａが零（０）になるように制御さ
れると、出力電圧Ｖｏａが安定状態となる。
【００２５】次に、本実施例のスイッチング電源の温度
特性について説明する。
特性について説明する。
【００２６】このスイッチング電源の出力電圧Ｖｏａ
は、誤差電圧Ｖｅａが零（０）になると安定化された電
圧になる。従って、安定状態での出力電圧Ｖｏａは
（２）式に示すとおりとなる。
は、誤差電圧Ｖｅａが零（０）になると安定化された電
圧になる。従って、安定状態での出力電圧Ｖｏａは
（２）式に示すとおりとなる。
【００２７】 Ｖｏａ＝Ｖｒａ＋（Ｒ１／Ｒ２）Ｖｒａ …（２） また、（３）式が成立することは明らかである。
【００２８】 Ｖｒａ＝Ｖｒ・Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４） …（３） （２）式に（３）先を代入すると、（４）式が求められ
る。
る。
【００２９】 Ｖｏａ＝Ｖｒ・Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４） ＋（Ｒ１／Ｒ２）・Ｖｒ・Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４） ＝Ｖｒ・Ｒ３｛１＋（Ｒ１／Ｒ２）｝／（Ｒ３＋Ｒ４）…（４） ここで、正特性サーミスタ回路５４Ａの抵抗値Ｒ１の温
度変化は図７に示しような正係数の線形変化を示し、負
特性サーミスタ回路５２Ａの抵抗値Ｒ３の温度変化は図
２に示したような負係数の非線形変化を示す。（４）式
において、抵抗値Ｒ３の温度に対する変化率ΔＲ３が小
さいと（Ｒ１／Ｒ２）の寄与が大きく、出力電圧Ｖｏａ
は明かに図６のスイッチング電源と同様に正係数のほぼ
線形変化を示す（図３の破線参照）。逆に、抵抗値Ｒ３
の変化率ΔＲ３が大きいと（４）式の第１項の寄与が大
きくなる。この場合には、抵抗値Ｒ３が図２に示す通り
低温側で大きくなる寄与を受けて、出力電圧Ｖｏａは低
温側での電圧低下がごく少ないか逆に上昇する温度特性
を有することになる（図３の実線および一点鎖線参
照）。
度変化は図７に示しような正係数の線形変化を示し、負
特性サーミスタ回路５２Ａの抵抗値Ｒ３の温度変化は図
２に示したような負係数の非線形変化を示す。（４）式
において、抵抗値Ｒ３の温度に対する変化率ΔＲ３が小
さいと（Ｒ１／Ｒ２）の寄与が大きく、出力電圧Ｖｏａ
は明かに図６のスイッチング電源と同様に正係数のほぼ
線形変化を示す（図３の破線参照）。逆に、抵抗値Ｒ３
の変化率ΔＲ３が大きいと（４）式の第１項の寄与が大
きくなる。この場合には、抵抗値Ｒ３が図２に示す通り
低温側で大きくなる寄与を受けて、出力電圧Ｖｏａは低
温側での電圧低下がごく少ないか逆に上昇する温度特性
を有することになる（図３の実線および一点鎖線参
照）。
【００３０】なお、出力電圧Ｖｏａの温度特性は、式
（４）から明らかなように、基準電圧Ｖｒ，抵抗値Ｒ１
ないしＲ４，抵抗値Ｒ１，Ｒ３の温度変化率ΔＲ１，Δ
Ｒ３に関係する。もし、正特性サーミスタ５４１Ａおよ
び負特性サーミスタ５２１Ａに所望の出力電圧Ｖｏａの
温度特性を生じることのできる抵抗値Ｒ１，Ｒ３および
抵抗温度変化率ΔＲ１，ΔＲ３が得られない場合には、
正特性サーミスタ回路５４Ａおよび負特性サーミスタ回
路５２Ａはこれらサーミスタに固定抵抗器を直列または
並列または直並列に接続して所望の抵抗値Ｒ１，Ｒ３の
温度変化率ΔＲ１，ΔＲ３を生じるようにする必要があ
る。
（４）から明らかなように、基準電圧Ｖｒ，抵抗値Ｒ１
ないしＲ４，抵抗値Ｒ１，Ｒ３の温度変化率ΔＲ１，Δ
Ｒ３に関係する。もし、正特性サーミスタ５４１Ａおよ
び負特性サーミスタ５２１Ａに所望の出力電圧Ｖｏａの
温度特性を生じることのできる抵抗値Ｒ１，Ｒ３および
抵抗温度変化率ΔＲ１，ΔＲ３が得られない場合には、
正特性サーミスタ回路５４Ａおよび負特性サーミスタ回
路５２Ａはこれらサーミスタに固定抵抗器を直列または
並列または直並列に接続して所望の抵抗値Ｒ１，Ｒ３の
温度変化率ΔＲ１，ΔＲ３を生じるようにする必要があ
る。
【００３１】図４は本発明によるスイッチング電源の第
２の実施例の回路図である。また、図５は本実施例にお
ける出力電圧Ｖｏｂの温度特性を示す図である。
２の実施例の回路図である。また、図５は本実施例にお
ける出力電圧Ｖｏｂの温度特性を示す図である。
【００３２】この第２の実施例のスイッチング電源は、
第１の実施例の誤差電圧生成回路５Ａを誤差電圧生成回
路５Ｂに代えたものである。詳細には、正特性サーミス
タ回路５４Ａを図６に示した正特性サーミスタ回路５４
Ｃと同様構成の正特性サーミスタ回路５４Ｂとし、負特
性サーミスタ回路５２Ａを負特性サーミスタ５２１Ａと
同様の負特性サーミスタ５２１Ｂに並列に抵抗器５２２
Ｂを接続しこの並列回路に抵抗器５２３Ｂを直列接続し
た負特性サーミスタ回路５２Ｂに代えたものである。こ
うして第１の実施例の説明にて述べたように、出力端子
３の出力電圧Ｖｏｂが所望の温度特性になるよう、正特
性サーミスタ回路５４Ｂの抵抗値Ｒ１および抵抗温度変
化率ΔＲ１と負特性サーミスタ回路５２Ｂの抵抗値Ｒ３
および抵抗温度変化率ΔＲ３とを調整している。
第１の実施例の誤差電圧生成回路５Ａを誤差電圧生成回
路５Ｂに代えたものである。詳細には、正特性サーミス
タ回路５４Ａを図６に示した正特性サーミスタ回路５４
Ｃと同様構成の正特性サーミスタ回路５４Ｂとし、負特
性サーミスタ回路５２Ａを負特性サーミスタ５２１Ａと
同様の負特性サーミスタ５２１Ｂに並列に抵抗器５２２
Ｂを接続しこの並列回路に抵抗器５２３Ｂを直列接続し
た負特性サーミスタ回路５２Ｂに代えたものである。こ
うして第１の実施例の説明にて述べたように、出力端子
３の出力電圧Ｖｏｂが所望の温度特性になるよう、正特
性サーミスタ回路５４Ｂの抵抗値Ｒ１および抵抗温度変
化率ΔＲ１と負特性サーミスタ回路５２Ｂの抵抗値Ｒ３
および抵抗温度変化率ΔＲ３とを調整している。
【００３３】誤差電圧生成回路５Ｂの各構成要素に設定
した定数の一例は以下に示す通りである。正特性サーミ
スタ回路５４Ｂでは、正特性サーミスタ５４１Ｂは２５
°Ｃで抵抗値２．７ＫΩを有する前述の正特性サーミス
タ５４１Ｃと同じものであり、これに並列接続の抵抗器
５４２Ｂおよび直列接続の抵抗器５４３Ｂは抵抗値９
０．９ＫΩおよび抵抗値７９１Ωをそれぞれ有する。負
特性サーミスタ回路５２Ｂでは、負特性サーミスタ５２
１Ｂは前述の負特性サーミスタ５２１Ａ（図２の温度特
性参照）を２本並列に接続したものであり、抵抗器５２
２Ｂおよび抵抗器５２３Ｂは抵抗値１０ＫΩおよび抵抗
値４．２２ＫΩをそれぞれ有する。また、抵抗器５３の
抵抗値Ｒ４および抵抗器５５の抵抗値Ｒ２はそれぞれ１
ＫΩおよび２．４ＫΩであり、基準電圧源５６の生じる
基準電圧Ｖｒは５．０Ｖである。
した定数の一例は以下に示す通りである。正特性サーミ
スタ回路５４Ｂでは、正特性サーミスタ５４１Ｂは２５
°Ｃで抵抗値２．７ＫΩを有する前述の正特性サーミス
タ５４１Ｃと同じものであり、これに並列接続の抵抗器
５４２Ｂおよび直列接続の抵抗器５４３Ｂは抵抗値９
０．９ＫΩおよび抵抗値７９１Ωをそれぞれ有する。負
特性サーミスタ回路５２Ｂでは、負特性サーミスタ５２
１Ｂは前述の負特性サーミスタ５２１Ａ（図２の温度特
性参照）を２本並列に接続したものであり、抵抗器５２
２Ｂおよび抵抗器５２３Ｂは抵抗値１０ＫΩおよび抵抗
値４．２２ＫΩをそれぞれ有する。また、抵抗器５３の
抵抗値Ｒ４および抵抗器５５の抵抗値Ｒ２はそれぞれ１
ＫΩおよび２．４ＫΩであり、基準電圧源５６の生じる
基準電圧Ｖｒは５．０Ｖである。
【００３４】上述した定数を有する本実施例のスイッチ
ング電源は、直流電源１の電圧Ｖｂ＝２８Ｖ，出力端子
３における負荷電流５Ａとすると、図５に示した温度特
性の出力電圧Ｖｏｂを生じる。即ち、このスイッチング
電源の出力電圧Ｖｏｂは、−２０°Ｃで７．８５Ｖ，２
３°Ｃで８．０９Ｖ，５０°Ｃで８．４０Ｖである。つ
まり、このスイッチング電源の出力電圧Ｖｏｃは、＋２
３°Ｃより高い温度では従来技術によると同様に温度変
化にほぼ比例して変化するが、これより低温側では温度
低下による出力電圧低下を減少し、−２０°Ｃにおいて
は従来技術によるより０．２Ｖ以上高くすることができ
ている。
ング電源は、直流電源１の電圧Ｖｂ＝２８Ｖ，出力端子
３における負荷電流５Ａとすると、図５に示した温度特
性の出力電圧Ｖｏｂを生じる。即ち、このスイッチング
電源の出力電圧Ｖｏｂは、−２０°Ｃで７．８５Ｖ，２
３°Ｃで８．０９Ｖ，５０°Ｃで８．４０Ｖである。つ
まり、このスイッチング電源の出力電圧Ｖｏｃは、＋２
３°Ｃより高い温度では従来技術によると同様に温度変
化にほぼ比例して変化するが、これより低温側では温度
低下による出力電圧低下を減少し、−２０°Ｃにおいて
は従来技術によるより０．２Ｖ以上高くすることができ
ている。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、誤差電圧
生成回路が、出力電圧を分圧するとともに温度上昇に対
応して低下する検出電圧を生じる検出電圧生成回路と、
温度上昇に対応して低下する第１の基準電圧を生じる基
準電圧生成回路と、前記検出電圧と前記基準電圧との差
に対応する前記誤差電圧を生じる誤差増幅器とを備える
ので、高温側では出力電圧の温度変化を大きくしても、
低温側では出力電圧の温度変化あるいは低下を少なくで
きるという効果がある。
生成回路が、出力電圧を分圧するとともに温度上昇に対
応して低下する検出電圧を生じる検出電圧生成回路と、
温度上昇に対応して低下する第１の基準電圧を生じる基
準電圧生成回路と、前記検出電圧と前記基準電圧との差
に対応する前記誤差電圧を生じる誤差増幅器とを備える
ので、高温側では出力電圧の温度変化を大きくしても、
低温側では出力電圧の温度変化あるいは低下を少なくで
きるという効果がある。
【図１】本発明によるスイッチング電源の第１の実施例
の回路図である。
の回路図である。
【図２】本発明に用いた負特性サーミスタの温度特性の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図３】第１の実施例における出力電圧Ｖｏａの温度特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図４】本発明によるスイッチング電源の第２の実施例
の回路図である。
の回路図である。
【図５】第２の実施例における出力電圧Ｖｏｂの温度特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図６】従来のスイッチング電源の回路図である。
【図７】図６のスイッチング電源に用いる正特性サーミ
スタ回路５４Ｃの温度特性を示す図である。
スタ回路５４Ｃの温度特性を示す図である。
【図８】図６のスイッチング電源の出力電圧Ｖｏｃの温
度特性を示す図である。
度特性を示す図である。
１ 直流電源 ２ 電圧変換回路 ３ 出力端子 ４ 制御回路 ５Ａ，５Ｂ 誤差電圧生成回路 ２１ 入力平滑回路 ２２ ＦＥＴ ２３ トランスフォーマ ２４ 出力平滑回路 ４１ ドライブ回路 ４２ ＰＷＭ（パルス幅変調回路） ４３ 鋸歯状波発生回路 ５１ 誤差電圧増幅器 ５２Ａ，５２Ｂ 負特性サーミスタ回路 ５３，５５ 抵抗器 ５４Ａ，５４Ｂ 正特性サーミスタ回路 ５６ 基準電圧源 ５２１Ａ，５２１Ｂ 負特性サーミスタ ５２２Ｂ，５２３Ｂ，５４２Ｂ，５４３Ｂ 抵抗器 ５４１Ａ，５４１Ｂ 正特性サーミスタ
Claims (4)
- 【請求項１】 電源電圧および電流をスイッチング幅制
御し安定化された出力電圧を出力端子に生じる電圧変換
回路と、前記出力電圧に応答して誤差電圧を生じる誤差
電圧生成回路と、前記誤差電圧に対応する前記スイッチ
ング幅制御用の制御信号を生じる制御回路とを備えるス
イッチング電源において、 前記誤差電圧生成回路が、前記出力電圧を分圧するとと
もに温度上昇に対応して低下する検出電圧を生じる検出
電圧生成回路と、温度上昇に対応して低下する第１の基
準電圧を生じる基準電圧生成回路と、前記検出電圧と前
記基準電圧との差に対応する前記誤差電圧を生じる誤差
増幅器とを備えることを特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項２】 前記検出電圧生成回路が、一端を前記出
力端子に接続した正特性サーミスタ回路と、前記正特性
サーミスタ回路の他端とグランドとの間に接続した第１
の抵抗器とを備え、 前記基準電圧生成回路が、一方の電極を前記グランドに
接続し他方の電極から第２の基準電圧を発生する基準電
圧源と、一端を前記基準電圧源の他方の電極に接続し他
端から前記第１の基準電圧を生じる第２の抵抗器と、前
記第２の抵抗器の他端と前記グランドとの間に接続した
負特性サーミスタ回路とを備えることを特徴とする請求
項１記載のスイッチング電源。 - 【請求項３】 前記正特性サーミスタ回路の抵抗値が、
正温度係数でほぼ線形変化し、 前記負特性サーミスタ回路の抵抗値が、負温度係数で非
線形変化することを特徴とする請求項２記載のスイッチ
ング電源。 - 【請求項４】 前記正特性サーミスタ回路が、正特性サ
ーミスタと第３の抵抗器との並列回路と、この並列回路
に直列接続した第４の抵抗器とで構成され、 前記負特性サーミスタ回路が、負特性サーミスタと第５
の抵抗器との並列回路と、この並列回路に直列接続した
第６の抵抗器とで構成されていることを特徴とする請求
項２記載のスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12218095A JP2704132B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12218095A JP2704132B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08317642A true JPH08317642A (ja) | 1996-11-29 |
| JP2704132B2 JP2704132B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=14829562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12218095A Expired - Lifetime JP2704132B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2704132B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1081838A3 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-21 | Fujitsu Limited | Power control method and circuit, and power supply unit |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP12218095A patent/JP2704132B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1081838A3 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-21 | Fujitsu Limited | Power control method and circuit, and power supply unit |
| US6366475B2 (en) | 1999-08-31 | 2002-04-02 | Fujitsu Limited | Power control method and circuit, and power supply unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2704132B2 (ja) | 1998-01-26 |
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