JP2007159304A - Power supply - Google Patents
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Abstract
【課題】定電圧制御側の出力端の電圧を維持しつつ、非定電圧制御側の出力端の変動にも対応可能な電源装置を提供する。
【解決手段】電圧供給回路3からの直流電圧を入力巻き線に入力し、第1および第2出力巻き線S1,S2からそれぞれ所定の定格電圧を出力するトランス4と、トランス4の入力巻き線S0への電流をスイッチングするスイッチング制御回路5と、第1および第2出力巻き線S1,S2からの出力を平滑整流して第1出力端OUT1および第2出力端OUT2へ出力する第1および第2平滑整流回路6,7と、第1出力端OUT1の直流電圧を監視してスイッチング制御回路5のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示する電圧監視回路8と、第1出力端OUT1と第2出力端OUT2との直流電圧の差が所定電位差以上であるときに、第1出力端OUT1から第2出力端OUT2へ電流を分流する電位検出分流回路9を備えた。
【選択図】図1Provided is a power supply device capable of dealing with fluctuations in an output end on a non-constant voltage control side while maintaining a voltage at an output end on a constant voltage control side.
A transformer 4 that inputs a DC voltage from a voltage supply circuit 3 to an input winding and outputs a predetermined rated voltage from each of first and second output windings S1 and S2, and an input winding of the transformer 4 The switching control circuit 5 that switches the current to S0, and the first and second outputs that are output from the first and second output windings S1 and S2 to the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2 are smoothed and rectified. Two smoothing rectifier circuits 6 and 7, a voltage monitoring circuit 8 that monitors the DC voltage of the first output terminal OUT1 and instructs the switching control circuit 5 to change the switching pulse width and cycle; the first output terminal OUT1 and the first output terminal OUT1; A potential detection shunt circuit 9 is provided for shunting current from the first output terminal OUT1 to the second output terminal OUT2 when the difference in DC voltage from the second output terminal OUT2 is equal to or greater than a predetermined potential difference.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、スイッチング方式により交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus that converts an AC voltage into a DC voltage by a switching method and supplies the converted voltage to a load.
交流電圧を直流電圧に変換して安定した電圧を負荷に供給する電源装置として、スイッチング方式のものがある。このスイッチング方式は、交流電源電圧を直流電圧とする電圧供給回路と、電圧供給回路からの直流電圧を入力巻き線に入力し、第1および第2出力巻き線からそれぞれ所定の定格電圧を出力するトランスと、トランスの入力巻き線への電流をスイッチングするスイッチング制御回路と、第1および第2出力巻き線からの出力をそれぞれ平滑整流して第1および第2直流電圧として出力する平滑整流回路と、この平滑整流回路の出力が所定電圧値になるようにスイッチング制御回路のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示する帰還回路となる電圧監視回路とを備えている。 There is a switching type power supply device that converts an AC voltage into a DC voltage and supplies a stable voltage to a load. In this switching method, a DC voltage is used as an AC power supply voltage, and a DC voltage from the voltage supply circuit is input to an input winding, and predetermined rated voltages are output from the first and second output windings, respectively. A transformer, a switching control circuit that switches a current to the input winding of the transformer, and a smoothing rectifier circuit that smoothes and rectifies outputs from the first and second output windings, respectively, and outputs them as first and second DC voltages And a voltage monitoring circuit serving as a feedback circuit for instructing the change of the switching pulse width and period of the switching control circuit so that the output of the smoothing rectifier circuit has a predetermined voltage value.
この電源装置では、電圧監視回路が接続された第1または第2直流電圧のいずれか一方を主出力として、その電圧を監視して定電圧制御を行うことで、他方の副出力の電圧も定電圧制御を行えるようにしたものである。 In this power supply device, either the first or second DC voltage connected to the voltage monitoring circuit is used as a main output, and the voltage is monitored and constant voltage control is performed, so that the voltage of the other sub-output is also fixed. Voltage control can be performed.
このようなスイッチング方式の従来の電源装置が、特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載の安定化電源回路は、定電圧制御を行っている側の負荷変動により発生するリンケージスパイク電圧を抑制するために、非定電圧制御側の出力端から定電圧制御側の出力端へ電位差による電流を分流する電位検出および電流分流回路を設けたものである。
しかし、特許文献1に記載の安定化電源回路では、非定電圧制御側の出力端から定電圧制御側の出力端へ電位差による電流を分流する電位検出および電流分流回路を設けているので、非定電圧制御側の出力端に接続された負荷の消費電流が大きくなって電圧低下が発生しても、その電圧は補償されない。また、その状態で定電圧制御側の出力端に接続された負荷の消費電流が大きく増加した場合では、更に非電圧制御側の出力端から電流を流し込んで補おうとするので、非定電圧制御側の出力端は、電圧低下を招いてしまう。
However, the stabilized power supply circuit described in
従って、非定電圧制御側の出力端には、消費電流が少ないけれど、精度がある程度要求される負荷を接続することができない。 Therefore, a load that consumes less current but requires a certain degree of accuracy cannot be connected to the output terminal on the non-constant voltage control side.
そこで本発明の目的は、定電圧制御側の出力端の電圧を維持しつつ、非定電圧制御側の出力端の変動にも対応可能な電源装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply apparatus that can cope with fluctuations in the output terminal on the non-constant voltage control side while maintaining the voltage at the output terminal on the constant voltage control side.
本発明の電源装置は、交流電源電圧を直流電圧とする電圧供給回路と、前記電圧供給回路からの直流電圧を入力巻き線に入力し、第1および第2出力巻き線からそれぞれ所定の定格電圧を出力するトランスと、前記トランスの入力巻き線への電流をスイッチングするスイッチング制御回路と、前記第1および第2出力巻き線からの出力をそれぞれ平滑整流して第1および第2出力端へ出力する第1および第2平滑整流回路と、前記第1出力端の直流電圧を監視してスイッチング制御回路のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示
する電圧監視回路とを有する電源装置において、前記第1出力端と前記第2出力端との直流電圧の差が所定電位差以上であるときに、前記第1出力端から前記第2出力端へ電流を分流する電位検出分流回路を備えたことを特徴とする。
A power supply apparatus according to the present invention includes a voltage supply circuit using an AC power supply voltage as a DC voltage, a DC voltage from the voltage supply circuit being input to an input winding, and a predetermined rated voltage from each of the first and second output windings. , A switching control circuit for switching the current to the input winding of the transformer, and smooth rectifying the outputs from the first and second output windings, respectively, and outputting them to the first and second output terminals In the power supply apparatus, the first and second smoothing rectifier circuits, and a voltage monitoring circuit that monitors the DC voltage of the first output terminal and instructs the switching control circuit to change the switching pulse width and cycle. A potential detection shunt circuit for shunting current from the first output terminal to the second output terminal when a difference in DC voltage between the first output terminal and the second output terminal is equal to or greater than a predetermined potential difference; Characterized in that was.
本発明は、第2出力端に接続されている負荷に消費電流の増加が発生して、第2出力端が電圧低下しても、第2出力端の直流電圧を元の所定電圧に復帰させる定電圧制御を行うことができるので、定電圧制御側である第1出力端の電圧を維持しつつ、非定電圧制御側である第2出力端の変動にも対応が可能である。 The present invention restores the DC voltage of the second output terminal to the original predetermined voltage even when the consumption current increases in the load connected to the second output terminal and the voltage of the second output terminal drops. Since constant voltage control can be performed, it is possible to cope with fluctuations in the second output terminal on the non-constant voltage control side while maintaining the voltage at the first output terminal on the constant voltage control side.
本願の第1の発明は、交流電源電圧を直流電圧とする電圧供給回路と、電圧供給回路からの直流電圧を入力巻き線に入力し、第1および第2出力巻き線からそれぞれ所定の定格電圧を出力するトランスと、トランスの入力巻き線への電流をスイッチングするスイッチング制御回路と、第1および第2出力巻き線からの出力をそれぞれ平滑整流して第1および第2出力端へ出力する第1および第2平滑整流回路と、第1出力端の直流電圧を監視してスイッチング制御回路のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示する電圧監視回路とを有する電源装置において、第1出力端と第2出力端との直流電圧の差が所定電位差以上であるときに、第1出力端から第2出力端へ電流を分流する電位検出分流回路を備えたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a voltage supply circuit using an AC power supply voltage as a DC voltage, a DC voltage from the voltage supply circuit are input to an input winding, and a predetermined rated voltage is supplied from each of the first and second output windings. , A switching control circuit for switching the current to the input winding of the transformer, and a smoothing rectification of the outputs from the first and second output windings, respectively, to output to the first and second output terminals In the power supply apparatus having the first and second smoothing rectifier circuits and the voltage monitoring circuit that monitors the DC voltage of the first output terminal and instructs the switching control circuit to change the switching pulse width and cycle, A potential detection shunt circuit for shunting current from the first output end to the second output end when the difference in DC voltage from the second output end is equal to or greater than a predetermined potential difference is provided.
電圧供給回路は、交流電源電圧を直流電圧に平滑整流する。この電圧供給回路は、トランスの入力巻き線に接続されている。トランスは、入力巻き線に入力される電圧を、第1および第2出力巻き線の巻き線比によって、それぞれ定格電圧を出力するものである。そして、トランスの入力巻き線への電流をスイッチングするスイッチング制御回路により、第1出力巻き線と第2出力巻き線とに出力される電圧が調整される。第1出力巻き線と第2出力巻き線には平滑整流して第1および第2出力端へ出力する第1および第2平滑整流回路が接続されている。そして、電圧監視回路が、この第1平滑整流回路により第1出力端へ出力された直流電圧を監視してスイッチング制御回路のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示する。これにより第1出力端に接続されている負荷が消費電流が増加し、第1出力端の直流電圧が低下しても、電圧監視回路がスイッチング制御回路のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示し、スイッチング制御回路がトランスの入力巻き線への電流を制御することで、第1出力端の直流電圧を元の所定電圧値に復帰させる定電圧制御を行うことができる。 The voltage supply circuit smoothes and rectifies the AC power supply voltage into a DC voltage. This voltage supply circuit is connected to the input winding of the transformer. The transformer outputs the rated voltage of the voltage input to the input winding according to the winding ratio of the first and second output windings. And the voltage output to a 1st output winding and a 2nd output winding is adjusted with the switching control circuit which switches the electric current to the input winding of a transformer. The first output winding and the second output winding are connected to first and second smoothing rectifier circuits that perform smooth rectification and output to the first and second output terminals. Then, the voltage monitoring circuit monitors the DC voltage output to the first output terminal by the first smoothing rectifier circuit and instructs to change the switching pulse width and cycle of the switching control circuit. As a result, even if the current connected to the load connected to the first output terminal increases and the DC voltage at the first output terminal decreases, the voltage monitoring circuit instructs the switching pulse width and cycle of the switching control circuit. Then, the switching control circuit controls the current to the input winding of the transformer, so that the constant voltage control for returning the DC voltage at the first output terminal to the original predetermined voltage value can be performed.
そして、電位検出分流回路が、第2出力端に接続されている負荷に消費電流の増加が発生した場合、第1出力端と第2出力端との間の直流電圧の電位差を監視し、その電位差が所定以上の電位差となったときに、第1出力端から第2出力端へ電流を分流する。この分流により、第1出力端から第2出力端へ電流を補うと共に、この分流によって発生する第1出力端の電圧低下で、第1出力端を元の所定電圧値に復帰させる定電圧制御が、第1出力端だけでなく第2出力端の直流電圧も上昇させる。従って、第2出力端に接続されている負荷に消費電流の増加が発生して、第2出力端が電圧低下しても、第2出力端の直流電圧を元の所定電圧に復帰させる定電圧制御を行うことができる。 The potential detection shunt circuit monitors the potential difference of the DC voltage between the first output terminal and the second output terminal when an increase in current consumption occurs in the load connected to the second output terminal, When the potential difference becomes equal to or greater than a predetermined potential, current is shunted from the first output end to the second output end. A constant voltage control for compensating the current from the first output terminal to the second output terminal by this shunting and returning the first output terminal to the original predetermined voltage value by the voltage drop of the first output terminal generated by this shunting. The DC voltage at the second output terminal as well as the first output terminal is increased. Therefore, even if an increase in current consumption occurs in the load connected to the second output terminal and the voltage at the second output terminal decreases, the constant voltage that restores the DC voltage at the second output terminal to the original predetermined voltage. Control can be performed.
本願の第2の発明は、電位検出分流回路は、第1出力端と第2出力端とに接続された分割抵抗と、分割抵抗により分割された電圧が所定電位差であるときに、第1出力端から第2出力端へ電流を流すシャントレギュレータとを備えたことを特徴としたものである。 According to a second aspect of the present application, the potential detection shunt circuit is configured to output the first output when the divided resistor connected to the first output terminal and the second output terminal and the voltage divided by the divided resistor have a predetermined potential difference. And a shunt regulator that allows current to flow from the end to the second output end.
分割抵抗が第1出力端と第2出力端とに接続されている。そしてシャントレギュレータが第1出力端から第2出力端へ電流を分流するように接続されている。この分割抵抗によ
り分割された電圧に基づいてシャントレギュレータが第1出力端から第2出力端へ電流を分流するように動作する。つまり、シャントレギュレータが第1出力端から第2出力端へ電流を分流し始める電圧を、第2出力端に接続された負荷の消費電流が増大して直流電圧が低下したために電圧補償が必要となる電圧値とすることで、第2出力端に接続された負荷に対して定電圧制御が可能となる。
A dividing resistor is connected to the first output terminal and the second output terminal. A shunt regulator is connected to shunt current from the first output end to the second output end. Based on the voltage divided by the dividing resistor, the shunt regulator operates so as to shunt current from the first output terminal to the second output terminal. That is, the voltage at which the shunt regulator starts to shunt current from the first output terminal to the second output terminal needs to be compensated for because the current consumption of the load connected to the second output terminal increases and the DC voltage decreases. By setting the voltage value to be constant, the constant voltage control can be performed on the load connected to the second output terminal.
本願の第3の発明は、電位検出分流回路は、第1出力端と第2出力端とに接続された分割抵抗と、分割抵抗により分割された電圧が所定電位差であるときに、第1出力端から第2出力端へ電流を分流するトランジスタとを備えたことを特徴としたものである。 According to a third invention of the present application, the potential detection shunt circuit has a first output when the divided resistor connected to the first output terminal and the second output terminal and the voltage divided by the divided resistor have a predetermined potential difference. And a transistor for shunting current from the end to the second output end.
シャントレギュレータの代わりにトランジスタとすることも可能である。トランジスタは、シャントレギュレータより安価なので、電源装置の低廉化が図れる。 A transistor can be used instead of the shunt regulator. Since the transistor is less expensive than the shunt regulator, the power supply device can be reduced.
本願の第4の発明は、分割抵抗の第1抵抗と第2抵抗との間に順方向にダイオードが設けられ、トランジスタは、第1抵抗およびダイオードと、第2抵抗とで分割された電圧により分流されることを特徴としたものである。 In a fourth invention of the present application, a diode is provided in a forward direction between the first resistor and the second resistor of the divided resistor, and the transistor is divided by a voltage divided by the first resistor, the diode, and the second resistor. It is characterized by being diverted.
トランジスタは、温度により特性変化を有するものであるので、分割抵抗の第1抵抗と第2抵抗との間に順方向にダイオードを設け、トランジスタを、第1抵抗およびダイオードと、第2抵抗とで分割された電圧で分流させることで、ダイオードによってトランジスタの温度補償を行うことができる。 Since the transistor has a characteristic change depending on the temperature, a diode is provided in the forward direction between the first resistor and the second resistor of the divided resistor, and the transistor is formed by the first resistor, the diode, and the second resistor. By shunting with the divided voltage, the temperature compensation of the transistor can be performed by the diode.
(実施の形態)
本発明の実施の形態に係る電源装置を図1に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る電源装置を説明する回路図である。
(Embodiment)
A power supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a power supply device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、電源装置1は、ファクシミリ装置の電源として用いられている。電源装置1は、交流電源2から供給される交流電源電圧を直流電圧へ平滑整流する電圧供給回路3を備えている。この電圧供給回路3は、ダイオードブリッジDBと、平滑コンデンサC0とで平滑整流が行われている。
As shown in FIG. 1, the
電圧供給回路3には、この電圧供給回路3から出力される直流電圧を入力巻き線S0に入力し、第1出力巻き線S1および第2出力巻き線S2からそれぞれ所定の定格電圧を出力するトランス4が接続されている。 In the voltage supply circuit 3, a DC voltage output from the voltage supply circuit 3 is input to the input winding S0, and a predetermined rated voltage is output from each of the first output winding S1 and the second output winding S2. 4 is connected.
トランス4の入力巻き線S0には、トランス4の入力巻き線S0への電流をスイッチングするスイッチング制御回路5が接続されている。 A switching control circuit 5 that switches current to the input winding S0 of the transformer 4 is connected to the input winding S0 of the transformer 4.
このスイッチング制御回路5は、トランス4に接続され経路をスイッチングするFET(電界効果トランジスタ)Q1と、スイッチングするためのパルスを発生するパルス変調制御IC51とを備えている。このパルス変調制御IC51は、後述する電源監視回路からの通知を、フォトカプラPC1を介して受信することで、スイッチングのパルス幅や周期の変更を行う。 The switching control circuit 5 includes an FET (Field Effect Transistor) Q1 that is connected to the transformer 4 and switches a path, and a pulse modulation control IC 51 that generates a pulse for switching. The pulse modulation control IC 51 changes a switching pulse width and cycle by receiving a notification from a power supply monitoring circuit, which will be described later, via the photocoupler PC1.
トランス4の第1出力巻き線S1には、第1平滑整流回路6が接続されている。また、トランス4の第2出力巻き線S2には、第2平滑整流回路7が接続されている。第1平滑整流回路6および第2平滑整流回路7は、それぞれダイオードD1,D2が直列に接続され、平滑コンデンサC1,C2がグランドとの間に接続されている。
A first smoothing rectifier circuit 6 is connected to the first output winding S <b> 1 of the transformer 4. A second
この第1平滑整流回路6は、第1出力端OUT1に主出力電圧V1として直流電圧を出
力する。本実施の形態では、主出力電圧V1として24Vが出力され、負荷として記録紙搬送や原稿搬送を行う駆動モータや、印字する印字ヘッドなどが接続され供給されている。
The first smoothing rectifier circuit 6 outputs a DC voltage as the main output voltage V1 to the first output terminal OUT1. In the present embodiment, 24V is output as the main output voltage V1, and a drive motor for carrying recording paper and originals, a print head for printing, and the like are connected and supplied as a load.
第2平滑整流回路7は、第2出力端OUT2に副出力電圧V2として直流電圧を出力する。本実施の形態では、副出力電圧V2として6Vが出力され、負荷としてプリント配線基板に搭載された回路素子や、照明として使用されるLED(Light Emitting Diode)や、表示部として設けられたLCD(Liquid Crystal
Display)などが接続され供給されている。
The second
Display) etc. are connected and supplied.
第1出力端OUT1には、直流電圧を監視してスイッチング制御回路5のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示する電圧監視回路8が接続されている。
Connected to the first output terminal OUT1 is a
この電圧監視回路8は、第1出力端OUT1と、グランドとの間に接続された分割抵抗R4,R5と、分割抵抗R4,R5により分割された電圧に基づいてオフオンするトランジスタQ2とを備えている。トランジスタQ2は、第1出力端OUT1からグランドへ接続された経路をオフオンする。この経路には、トランジスタQ2がオンしたときに所定電圧以上とならないように電圧を制限するツェナーダイオードZD1と、電流が流れることで発光して、パルス変調制御IC51に通知するフォトカプラPC1と、流れる電流を制限する抵抗R3とを備えている。フォトカプラPC1により、トランス4の一次側と2次側とが電気的に分離されている。
The
そして、第1出力端OUT1と第2出力端OUT2との間には、第1出力端OUT1と第2出力端OUT2との直流電圧の差が所定電位差以上であるときに、第1出力端OUT1から第2出力端OUT2へ電流を分流する電位検出分流回路9を備えている。 When the difference in DC voltage between the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2 is equal to or greater than a predetermined potential difference between the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2, the first output terminal OUT1. To a second output terminal OUT2 is provided with a potential detection shunt circuit 9.
この電位検出分流回路9は、第1出力端OUT1と第2出力端OUT2とに接続された分割抵抗R1,R2と、分割抵抗R1,R2により分割された電圧が所定電位差であるときに、第1出力端OUT1から第2出力端OUT2へ電流を流すシャントレギュレータIC2と、電流を制限する抵抗Rbとを備えている。本実施の形態では、分割抵抗R1を94KΩ、分割抵抗R2を15Kとしている。従って、主出力電圧V1が24V、副出力電圧V2が6Vで出力された場合は、分割された電圧は約2.5Vとなり、シャントレギュレータIC2のリファレンス電圧を2.5Vのものを採用すれば、副出力電圧V2が6V以下となると分流し始める。 The potential detection shunt circuit 9 is configured such that the divided resistors R1 and R2 connected to the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2 and the voltage divided by the divided resistors R1 and R2 have a predetermined potential difference. A shunt regulator IC2 that flows current from the first output terminal OUT1 to the second output terminal OUT2 and a resistor Rb that limits the current are provided. In the present embodiment, the dividing resistor R1 is 94 KΩ, and the dividing resistor R2 is 15K. Therefore, when the main output voltage V1 is output at 24V and the sub output voltage V2 is 6V, the divided voltage is about 2.5V, and if the reference voltage of the shunt regulator IC2 is 2.5V, When the sub output voltage V2 becomes 6V or less, the diversion starts.
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る電源装置1の動作を図1および図2に基づいて説明する。図2(A)は、電源装置1の第2出力端の電圧−電流特性を示すグラフであり、図2(B)は、第2出力端の電流−分流電流Ib特性を示すグラフである。
The operation of the
第1出力端OUT1に接続された負荷(例えば駆動モータ)が動作することで、主出力電圧V1は、消費電流Is1に応じて徐々に低下する。しかし、電圧監視回路8の監視によりスイッチング制御回路5へスイッチングのパルス幅や周期の変更の指示が通知されるので、主出力電圧V1に対して定電圧制御が行われ、主出力電圧V1が上昇すると共に、副出力電圧V2も上昇する。
As a load (for example, a drive motor) connected to the first output terminal OUT1 operates, the main output voltage V1 gradually decreases according to the consumption current Is1. However, since the switching monitoring circuit 5 is instructed to change the switching pulse width and cycle by monitoring the
図2(A)に示すように、第1出力端OUT1に接続された負荷の消費電流が大きい場合には、第1平滑整流回路6の出力電流Is1が増加する。出力電流Is1が増加すると、主出力電圧V1を低下させないように、定電圧制御により主出力電圧V1を上昇させると共に、副出力電圧V2も上昇するので、第2平滑整流回路7の出力電流Is2が増大しても、一点鎖線で示されるように高い電圧の状態で維持され、第2出力端OUT2に接続
された負荷の動作限界電圧V2min(本実施の形態では6V)を下回ることはない。
As shown in FIG. 2A, when the current consumption of the load connected to the first output terminal OUT1 is large, the output current Is1 of the first smoothing rectifier circuit 6 increases. When the output current Is1 increases, the main output voltage V1 is increased by constant voltage control and the sub output voltage V2 is also increased so as not to decrease the main output voltage V1, so that the output current Is2 of the second
しかし、第1出力端OUT1に接続された負荷の消費電流が、最小である場合(この場合I1minである場合)には、主出力電圧V1は低下しないため、電圧監視回路8は電圧低下を検出せず、主出力電圧V1を上昇させる方向への定電圧制御が行われない。従って、この状態で第2出力端OUT2に接続された負荷の消費電流が増加すると、副出力電圧V2は徐々に低下し、そのうちに第2出力端OUT2に接続された負荷が消費電流I2passを超えると、点線で示されるように動作可能な電圧V2minを下回ってしまう。
However, when the current consumption of the load connected to the first output terminal OUT1 is minimum (in this case, I1min), the main output voltage V1 does not decrease, so the
しかし、第2出力端OUT2の電圧が6Vを下回ると、第1出力端OUT1と第2出力端OUT2との電位差が大きくなる。従って、電位検出分流回路9の分割抵抗R1,R2によって分割された電圧が2.5Vを上回ることで、シャントレギュレータIC2のリファレンス電圧を上回り、シャントレギュレータIC2の分流が抵抗Rbを介して開始される。 However, when the voltage at the second output terminal OUT2 is less than 6V, the potential difference between the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2 increases. Therefore, when the voltage divided by the dividing resistors R1 and R2 of the potential detection shunt circuit 9 exceeds 2.5 V, it exceeds the reference voltage of the shunt regulator IC2, and the shunt regulator IC2 starts to shunt through the resistor Rb. .
従って、図2(A)および図2(B)に示すように第2出力端OUT2に接続された負荷に対してシャントレギュレータIC2を通過する分流電流Ibが電流I2を補うことで、第1平滑整流回路6の出力電流Is1が分流電流Ib分ほど増加するので、主出力電圧V1が低下する。主出力電圧V1が低下することで、電圧監視回路8の監視によりスイッチング制御回路5へスイッチングのパルス幅や周期の変更の指示が通知されるので、主出力電圧V1に対して定電圧制御が行われ主出力電圧V1が上昇すると共に、副出力電圧V2も上昇する。
Therefore, as shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the shunt current Ib passing through the shunt regulator IC2 with respect to the load connected to the second output terminal OUT2 supplements the current I2. Since the output current Is1 of the rectifier circuit 6 increases by the amount corresponding to the shunt current Ib, the main output voltage V1 decreases. As the main output voltage V1 decreases, the switching monitor circuit 5 is notified of the switching pulse width and cycle by monitoring the
更に第2出力端OUT2へ電流が増大しても、増大した量に応じて主出力電圧V1も更に低下することで、電圧低下に応じて分流電流Ibを増加させることができるので、第2出力端OUT2へ出力可能な最大供給電流I2maxまで電流を供給することができる。 Further, even if the current increases to the second output terminal OUT2, the main output voltage V1 further decreases according to the increased amount, so that the shunt current Ib can be increased according to the voltage decrease. The current can be supplied up to the maximum supply current I2max that can be output to the end OUT2.
このように、定電圧制御側の出力端である第1出力端OUT1の電圧を維持しつつ、非定電圧制御側の出力端である第2出力端OUT2の変動にも対応が可能である。 In this way, it is possible to cope with fluctuations in the second output terminal OUT2 that is the output terminal on the non-constant voltage control side while maintaining the voltage of the first output terminal OUT1 that is the output terminal on the constant voltage control side.
次に本発明の他の実施の形態に係る電源装置を図3に基づいて説明する。図3は、本発明の他の実施の形態に係る電源装置の電位検出分流回路を示す図である。なお図3においては、図1の電位検出分流回路のみを図示している。 Next, a power supply device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a potential detection shunt circuit of a power supply device according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3, only the potential detection shunt circuit of FIG. 1 is shown.
図3に示すように、本発明の他の実施の形態に係る電源装置の電位検出分流回路20は、分割抵抗R6,R7との間に順方向にダイオードD3が設けられている。そして、トランジスタQ3は、分割抵抗(第1抵抗)R6およびダイオードD3と、分割抵抗(第2抵抗)R7とで分割された電圧により分流するように、ベース端子に接続されている。
As shown in FIG. 3, a potential
分割抵抗R6,R7は、ダイオードD3の電圧降下分を考慮してそれぞれの抵抗値を決定する。 The dividing resistors R6 and R7 determine their resistance values in consideration of the voltage drop of the diode D3.
このように、第1出力端OUT1から第2出力端OUT2へIs1を分流させた分流電流Ibを通過させる素子を、シャントレギュレータIC2の代わりにトランジスタQ3とすることで、安価で基板などの占有面積を小さくすることができる。 In this way, the element that passes the shunt current Ib that shunts Is1 from the first output terminal OUT1 to the second output terminal OUT2 is the transistor Q3 instead of the shunt regulator IC2, so that the area occupied by the substrate and the like can be reduced. Can be reduced.
トランジスタQ2は温度が上昇するとベース−エミッタ間電圧VBEが一定であったとしても、ベース電流IBが増加してしまう。本実施の形態では、分割抵抗R6,R7との間に順方向にダイオードD3を設け、トランジスタQ3は、分割抵抗R6およびダイオード
D3と、分割抵抗R7とで分割された電圧により分流するように、ダイオードD3のカソードがベース端子に接続されている。従って、トランジスタQ2が温度上昇することでベース電流IBが増加しても、ダイオードD3も同様に温度上昇による順方向電圧の低下でベース電流IBを増加させることができるので、トランジスタQ2の特性変化を補うことができる。従って、精度の向上を図ることができる。
When the temperature of the transistor Q2 rises, the base current I B increases even if the base-emitter voltage V BE is constant. In the present embodiment, a diode D3 is provided in the forward direction between the dividing resistors R6 and R7, and the transistor Q3 is divided by the voltage divided by the dividing resistor R6, the diode D3, and the dividing resistor R7. The cathode of the diode D3 is connected to the base terminal. Therefore, even if the increase in the base current I B in the transistor Q2 is increased temperatures, the diode D3 also can increase the base current I B in the reduction of the forward voltage based on the same temperature increase, characteristics of the transistor Q2 Can compensate for change. Therefore, the accuracy can be improved.
本発明は、定電圧制御側の出力端の電圧を維持しつつ、非定電圧制御側の出力端の変動にも対応可能なので、スイッチング方式により交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置に好適である。 Since the present invention can cope with fluctuations in the output terminal on the non-constant voltage control side while maintaining the voltage at the output terminal on the constant voltage control side, the AC voltage is converted into a DC voltage by a switching method and supplied to the load. It is suitable for a power supply device.
1 電源装置
2 交流電源
3 電圧供給回路
4 トランス
5 スイッチング制御回路
6 第1平滑整流回路
7 第2平滑整流回路
8 電圧監視回路
9 電位検出分流回路
20 電位検出分流回路
51 パルス変調制御IC
C0,C1,C2 平滑コンデンサ
D1,D2,D3ダイオード
DB ダイオードブリッジ
IC2 シャントレギュレータ
OUT1 第1出力端
OUT2 第2出力端
PC1 フォトカプラ
Q1 FET
Q2,Q3 トランジスタ
R1,R2 分割抵抗
R3 抵抗
R4,R5 分割抵抗
R6,R7 分割抵抗
Rb 抵抗
S0 入力巻き線
S1 第1出力巻き線
S2 第2出力巻き線
V1 主出力電圧
V2 副出力電圧
ZD1 ツェナーダイオード
DESCRIPTION OF
C0, C1, C2 Smoothing capacitor D1, D2, D3 Diode DB Diode bridge IC2 Shunt regulator OUT1 First output terminal OUT2 Second output terminal PC1 Photocoupler Q1 FET
Q2, Q3 Transistor R1, R2 Split resistor R3 Resistor R4, R5 Split resistor R6, R7 Split resistor Rb Resistor S0 Input winding S1 First output winding S2 Second output winding V1 Main output voltage V2 Sub output voltage ZD1 Zener diode
Claims (4)
前記電圧供給回路からの直流電圧を入力巻き線に入力し、第1および第2出力巻き線からそれぞれ所定の定格電圧を出力するトランスと、
前記トランスの入力巻き線への電流をスイッチングするスイッチング制御回路と、
前記第1および第2出力巻き線からの出力をそれぞれ平滑整流して第1および第2出力端へ出力する第1および第2平滑整流回路と、
前記第1出力端の直流電圧を監視してスイッチング制御回路のスイッチングのパルス幅や周期の変更を指示する電圧監視回路とを有する電源装置において、
前記第1出力端と前記第2出力端との直流電圧の差が所定電位差以上であるときに、前記第1出力端から前記第2出力端へ電流を分流する電位検出分流回路を備えたことを特徴とする電源装置。 A voltage supply circuit using the AC power supply voltage as a DC voltage;
A transformer that inputs a DC voltage from the voltage supply circuit to an input winding and outputs a predetermined rated voltage from each of the first and second output windings;
A switching control circuit for switching a current to an input winding of the transformer;
First and second smoothing rectifier circuits for smoothing and rectifying the outputs from the first and second output windings, respectively, to the first and second output terminals;
In the power supply apparatus having a voltage monitoring circuit that monitors the DC voltage of the first output terminal and instructs the switching pulse width or cycle of the switching control circuit,
A potential detection shunt circuit that shunts current from the first output end to the second output end when a difference in DC voltage between the first output end and the second output end is equal to or greater than a predetermined potential difference; A power supply characterized by.
前記トランジスタは、前記第1抵抗およびダイオードと、前記第2抵抗とで分割された電圧により分流することを特徴とする請求項3記載の電源装置。 A diode is provided in a forward direction between the first resistor and the second resistor of the divided resistor,
4. The power supply device according to claim 3, wherein the transistor is shunted by a voltage divided by the first resistor and the diode and the second resistor.
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