(57)【要約】【課題】複数の負荷にそれぞれ対応して複数のスイッチング電源回路を設け、さらに各スイッチング電源回路単位でノイズ対策を講じていたため、回路構成が大きくなり、また機器への組込みに際し、広い設置面積を必要としていた。【解決手段】複数のスイッチング電源回路１４ａ、１４ｂにおけるノイズ対策構成として、共通のフィルタ回路１５と平滑回路１６ａ、１６ｂと複数のスイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを設け、このフィルタ回路１５、平滑回路１６ａ、１６ｂと並列に前記スイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを接続し、さらに、前記スイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを構成する発振回路１２ａ、１２ｂを、複数の発振周波数を出力する構成とすることにより、ノイズ対策を容易にし、またその構成の簡素化を可能にして、機器への組込みスペースを小さくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源の出力側に設けられた整流回路部と、前記整流回路部の出力側に、並列に接続された複数のスイッチング電源回路と、前記複数のスイッチング電源回路の出力を入力電源とする負荷を具備した電源装置において、前記複数のスイッチング電源回路を、前記負荷へ供給する電圧の電圧値を変圧するリアクタ部と、スイッチング動作の駆動源であり、かつ所定の発振周波数を出力する発振回路と、前記発振回路の動作に同期して前記リアクタ部で生成された急激な電圧成分を吸収するスナバ回路を具備する構成とし、前記複数のスイッチング電源回路の発振回路を、複数の発振周波数を出力する構成とした電源装置。
【請求項２】
前記複数のスイッチング電源回路におけるいずれかの発振回路を、一つの発振周波数を出力する発振回路の倍数を除く発振周波数を出力するようにした請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記平滑回路を、前記フィルタ回路側に位置する第一平滑回路と、前記スイッチング電源回路側に位置する第二平滑回路より構成し、前記第一平滑回路と第二平滑回路の間の電位を、前記スイッチング電源回路を駆動する発振回路の入力とした請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
制御基板の一面に、前記整流回路部をアース接続された状態で設け、また、前記制御基板の他面に、前記スイッチング電源回路を駆動する発振回路、および前記スイッチング電源回路を構成するリアクタ部品で生成された急激な電圧成分を吸収するスナバ回路を設けた請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器の制御を行う電子制御回路に、電源として設けられる電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子制御回路を具備した機器において、複数の負荷を駆動する構成として、各負荷に対応してスイッチング電源を設ける構成（例えば、特許文献１参照）、あるいは、目的、状況等に応じて複数の負荷を切換える場合に、それぞれの負荷に対応したスイッチング電源を設けた構成（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１５９５６６号公報
【特許文献２】特開平１１−１８７６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１、２の構成は、いずれも複数の負荷に対し、複数のスイッチング電源を設ける構成であるため、ノイズ対策を講じる場合に、各スイッチング電源に対応して回路を構成する必要がある。
【０００５】
したがって、回路が複雑かつ大型となり、機器への組込み、および組込みスペースの確保等の点から、何らかの改善が求められるものであった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、複数のスイッチング電源を具備した構成において、ノイズ対策の容易化、および小型化を可能とすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来の課題を解決するために本発明は、電源の出力側に、単一の入力フィルタ回路と入力平滑回路を具備する整流回路部を設け、前記整流回路部と並列に複数のスイッチング電源回路を接続し、前記スイッチング電源回路を構成する発振回路より複数の発振周波数を出力するようにしたものである。
【０００８】
したがって、複数のスイッチング電源の入力フィルタ回路と入力平滑回路を単一化することによって、電源装置として占める設置面積を小さくでき、また、入力フィルタ回路を共通化することに加えて、各スイッチング電源の発振回路より複数の発振周波数を出力するようにしたことによって、ノイズ対策を容易とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、複数のスイッチング電源回路を駆動する電源の出力側に重畳したノイズ成分の除去と、電源波形の平滑化を、単一の整流回路部で行うことができるため、負荷電源となる二次電源の質の向上をはかることができ、さらに、発振回路の発振周波数を複数持つことによってノイズ対策を合理的に行うことができ、また、そのための構成も簡素化できる。
【００１０】
その結果、電源装置の小型化がはかれ、電源装置として占める設置面積小さくでき、機
器への組込みを容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における電源装置の回路構成図
【図２】同実施の形態１における電源装置を構成する制御基板の要部の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、電源と、前記電源の出力側に設けられた整流回路部と、前記整流回路部の出力側に、並列に接続された複数のスイッチング電源回路と、前記複数のスイッチング電源回路の出力を入力電源とする負荷を具備した電源装置において、前記複数のスイッチング電源回路を、前記負荷へ供給する電圧の電圧値を変圧するリアクタ部と、スイッチング動作の駆動源であり、かつ所定の発振周波数を出力する発振回路と、前記発振回路の動作に同期して前記リアクタ部で生成された急激な電圧成分を吸収するスナバ回路を具備する構成とし、前記複数のスイッチング電源回路の発振回路を、複数の発振周波数を出力する構成としたものである。
【００１３】
かかる構成とすることにより、複数のスイッチング電源回路のノイズ対策を単一の整流回路部で行うことができ、ノイズ対策処理を合理的に行うことができる。また、そのための部品点数も少なくでき、構成の簡略化と小型化をはかることができ、機器への組込みを容易とすることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記複数のスイッチング電源回路におけるいずれかの発振回路を、一つの発振周波数を出力する発振回路の倍数を除く発振周波数を出力するようにしたものである。
【００１５】
かかる構成とすることにより、前記スイッチング電源回路から出る自己ノイズを小さくすることができ、電源装置の信頼性を高めることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記平滑回路を、前記フィルタ回路側に位置する第一平滑回路と、前記スイッチング電源回路側に位置する第二平滑回路より構成し、前記第一平滑回路と第二平滑回路の間の電位を、前記スイッチング電源回路を駆動する発振回路の入力としたものである。
【００１７】
かかる構成とすることにより、前記スイッチング電源回路の電源形成を安定したものとすることができ、電源装置の信頼性を高めることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、制御基板の一面に、前記整流回路部をアース接続された状態で設け、また、前記制御基板の他面に、前記スイッチング電源回路を駆動する発振回路、および前記スイッチング電源回路を構成するリアクタ部品で生成された急激な電圧成分を吸収するスナバ回路を設けたものである。
【００１９】
かかる構成とすることにより、ノイズの発生源となり易い発振回路とスナバ回路を、制御基板の一面に配置し、整流回路部を他面に配置したことにより、整流回路部を構成するフィルタ回路と平滑回路の距離を確保することができる。その結果、電源から発生するノイズの影響を受け難くし、電源装置としての信頼性を高めることができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電源装置の回路構成図である。図２は、同実施の形態１における電源装置を構成する制御基板の要部の概略構成図である。
【００２２】
図１において、電源１は、バッテリー、あるいは交流から直流を生成する周知の変換回路で構成され、フォトカプラ等のスイッチ２によって運転が制御される負荷３が直結されている。
【００２３】
また、電源１には、負荷３と並列に制御負荷回路４が接続されている。
【００２４】
この制御負荷回路４は、複数の制御負荷（例えば、ヒータ）５ａ、５ｂと、それぞれの制御負荷５ａ、５ｂの電源となるスイッチング電源装置６ａ、６ｂと、電源１に接続され、スイッチング電源装置６ａ、６ｂの電源を生成する整流回路部７と、整流回路部７からの電圧を入力し、スイッチング電源装置６ａ、６ｂへ安定した電圧（電流）を出力させるための安定化電源回路８と、整流回路部７の電圧値を検出し、出力する入力電圧検出回路９と、入力電圧検出回路９が検出した電圧値を入力の一つとし、制御負荷５ａ、５ｂおよびスイッチング電源装置６ａ、６ｂの通電等を制御する制御回路１０を具備した構成である。
【００２５】
ここで、スイッチング電源装置６ａ、６ｂは、いずれも同じ構成となっており、整流回路部７の出力側において並列に接続されている。
【００２６】
また、スイッチング電源装置６ａ、６ｂは、制御負荷５ａ、５ｂへ供給する電圧の電圧値を変圧するトランス（リアクタ部品）１１と、スイッチング動作の駆動源であり、かつ所定の発振周波数を出力する発振回路１２ａと、前記所定の発振周波数の倍数でない発振周波数を出力する発振回路１２ｂと、各発振回路１２ａ、１２ｂの動作と同期して動作し、かつトランスで１１生成された急激な電圧成分を吸収するスナバ回路１３ａ、１３ｂ等を具備した周知の構成からなるスイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを主体に構成され、発振回路１２ａ、１２ｂが、スイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを駆動する。
【００２７】
さらに、整流回路部７は、電源１の出力側に設けられ、電源ラインに重畳したノイズ成分を除去するフィルタ回路１５と、フィルタ回路１５からの電圧波形を平滑化する平滑回路１６具備する構成となっている。
【００２８】
ここで、発振回路１２ａ、１２ｂは、共に同じ構成であるが、上述の如く出力する発振周波数が異なるように設定されており、フィルタ回路１５のカットオフ周波数以下で設定された発振周波数を出力するものである。
【００２９】
また、平滑回路１６は、フィルタ回路１５側に位置する第一平滑回路１６ａと、スイッチング電源回路１４側に位置する第二平滑回路１６ｂより構成され、第一平滑回路１６ａと第二平滑回路１６ｂの間の電位を、安定化電源回路８を介して発振回路１２ａ、１２ｂの入力としている。
【００３０】
さらに、制御回路１０は、周知の如くマイクロコンピュータを主体とする回路構成であり、例えば、入力電圧検出回路９による検出電圧値に変動があった場合に、制御負荷５ａの通電動作に加えて制御負荷５ｂを通電動作させる等、制御負荷５ａ、５ｂの通電制御と、スイッチング電源回路１４ａ、１４ｂの駆動、すなわち発振回路１２ａ、１２ｂの駆動を制御するトランジスタ１７への通電制御動作を行う。本実施の形態１においては、制御負荷５ａ、５ｂの動作を要旨としないため、詳細な説明を省略する。
【００３１】
次に、図２を参照しながら、主要回路の制御基板への配置構成について説明する。
【００３２】
図２において、制御基板１８は、両面にそれぞれ所定の範囲に亘りアース１９と接続されたＧＮＤパターン２０が形成されており、その一面におけるＧＮＤパターン２０が形成された領域内に、整流回路部７を構成するフィルタ回路１５、平滑回路１６、およびスイッチング電源回路１４を構成するトランス１１が配置され、また裏面に形成されたＧＮＤパターン２０の領域には、スイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを構成する発振回路１２ａ、１２ｂとスナバ回路１３ａ、１３ｂが配置されている。
【００３３】
そして、スイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを構成するトランス１１と発振回路１２ａ、１２ｂとスナバ回路１３、および平滑回路１６（コンデンサ）は、比較的近づいた配置関係にし、トランス１１、発振回路１２ａ、１２ｂ、スナバ回路１３ａ、１３ｂから発生するノイズを平滑回路１６で吸収し易くなるように構成している。
【００３４】
上記構成において、制御負荷５ａ、あるいは制御負荷５ｂへ供給される電源１の電圧（電流）は、整流回路部７において、フィルタ回路１５により、電圧（電流）に含まれるノイズ成分が除去（吸収）され、平滑回路１６で平滑化され、スイッチング電源装置６ａ、６ｂへ流れる。
【００３５】
そして、スイッチング電源装置６ａ、６ｂでは、スイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを構成する発振回路１２ａ、１２ｂの出力により、スイッチング電源が生成され、制御負荷５ａ、５ｂに通電される。
【００３６】
ここで、発振回路１２ａ、１２ｂの入力は、平滑回路１６における第一平滑回路１６ａと第二平滑回路１６ｂの間の電位を、安定化電源回路８を介して入力としている安定された電圧（波形）によって駆動される。すなわち、トランス１１側で発生するノイズ成分を含んだ電圧（波形）は、第二平滑回路６ｂで除去され、フィルタ回路１５からの電圧（波形）は、第一平滑回路６ａで平滑化された、所謂安定した電圧（波形）をさらに安定化電源回路８によって安定させ、その状態の電圧を発振回路１２ａ、１２ｂは入力としている。
【００３７】
したがって、スイッチング電源装置６ａ、６ｂの電源形成を安定したものとすることができ、制御負荷５ａ、５ｂへ供給される電源は、誤動作する要因が少ない電源となり、電源装置としての信頼性を高めることができる。
【００３８】
また、発振回路１２ａ、１２ｂの発振周波数を同一の周波数でなく、一方の周波数の倍数でない発振周波数で構成しているので、整流回路部７に含まれる特定の周波数以下のノイズ成分を容易にカットすることができ、耐ノイズ性を高めることができる。
【００３９】
また、複数のスイッチング電源回路６ａ、６ｂへの電源におけるノイズ対策を、単一の整流回路部７で行っているため、負荷電源となる二次電源の質の向上、およびノイズ対策を合理的に行うことができ、また、そのための構成も簡素化できる。
【００４０】
さらに、制御基板１８に形成されたＧＮＤパターン２０の領域に、整流回路部７を構成するフィルタ回路１５、平滑回路１６、およびスイッチング電源回路１４ａ、１４ｂを構成するトランス１１、発振回路１２ａ、１２ｂ、およびスナバ回路１３ａ、１３ｂを、ＧＮＤパターン２０のシールド効果を使用して配置し、しかも、ノイズ発生源となり易いトランス１１、発振回路１２ａ、１２ｂ、およびスナバ回路１３ａ、１３ｂと、平滑回路１６（コンデンサ）を集合した配置とするとともに、発振回路１２ａ、１２ｂとスナバ回路１３ａ、１３ｂを、制御基板１８において、フィルタ回路１５、平滑回路１６、トランス
１１と異なる面に配置しているため、トランス１１、発振回路１２ａ、１２ｂ、スナバ回路１３ａ、１３ｂから発生するノイズの分散を抑制し、平滑回路１６で吸収し易くなり、ノイズ対策の信頼性を高めることができるとともに、制御基板１８をコンパクトに構成することができ、機器への組込みを容易とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、複数のスイッチング電源のノイズ対策を合理的、かつコンパクトに行うことができ、電子制御回路を具備する情報・通信機器等の電源装置として幅広く用いることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  電源
５ａ  制御負荷
５ｂ  制御負荷
７  整流回路部
８  安定化電源回路
９  入力電圧検出回路
１０  制御回路
１１  トランス（リアクタ部品）
１２ａ  発振回路
１２ｂ  発振回路
１３ａ  スナバ回路
１３ｂ  スナバ回路
１４ａ  スイッチング電源回路
１４ｂ  スイッチング電源回路
１５  フィルタ回路
１６    平滑回路
１６ａ  第一平滑回路
１６ｂ  第二平滑回路
１８  制御基板
１９  アース
【図１】
2010283941.tif 000003
【図２】
2010283941.tif 000004