(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力電源回路と、
固有の周波数とパルス幅により前記直流入力電源回路の電源出力を制御するＰＷＭ制御回路と、
前記直流入力電源回路に接続された出力トランスと、前記出力トランスの１次側に前記ＰＷＭ制御回路の制御により電力を供給するスイッチング回路と、前記出力トランスの消磁のため１次側をアクティブクランプするアクティブクランプ回路と、前記出力トランスの２次側に接続される整流回路と平滑回路を含む、前記ＰＷＭ制御回路ごとに複数設けられたコンバータを有し、
前記アクティブクランプ回路のハイサイド側トランジスタがＰチャンネルトランジスタであり、
各前記Ｐチャンネルトランジスタのソース端子が等電位となるように結線されており、これにより、前記ＰＷＭ制御回路が前記複数設けられたコンバータに対して並列にアクティブクランプを行うアクティブクランプ方式多出力電源回路。
【請求項２】
前記整流回路が、ＦＥＴトランジスタによる同期整流回路である請求項１記載のアクティブクランプ方式多出力電源回路。
【請求項３】
前記同期整流回路が、前記出力トランスの２次側電流を整流する第１のＭＯＳＦＥＴと前記出力トランスの２次巻線に消磁電流を流すための第２のＭＯＳＦＥＴとを有する請求項２記載のアクティブクランプ方式多出力電源回路。
【請求項４】
前記直流入力電源部が、商用周波数の交流電源を全波整流し平滑された直流電圧を出力する請求項１記載のアクティブクランプ方式多出力電源回路。
【請求項５】
前記直流入力電源部が、商用周波数の交流電源を半波整流し平滑された直流電圧を出力する請求項１記載のアクティブクランプ方式多出力電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＣ電源を用いた多出力電源回路に関し、特にアクティブクランプ回路を用いたアクティブクランプ方式多出力電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクティブクランプ方式を用いた電源回路において、トランス分散による多出力電源を構成する場合、図３に示す回路構成が一般的である。
アクティブクランプ回路におけるハイサイド側トランジスタのドライブ回路の電位が各コンバータで違うため、各々ＰＷＭ制御回路とパルストランスが必要となり部品点数が多くなり、その結果、小型化の妨げとなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、本発明と類似している特開２０００−０１４１３６号公報「ＤＣ−ＤＣコンバータ」が開示されている。このＤＣ−ＤＣコンバータは、出力電圧変動を抑制した高精度のＤＣ−ＤＣコンバータを目的に開発されたもので、トランスの１次巻線に供給される直流電流を周期的にオンオフするスイッチ回路と、トランスの１次巻線に印加される電圧を制限すると共にスイッチ回路がオフのときにトランスの１次巻線に消磁電流を流すクランプ回路と、トランスの２次側から出力される複数の周期電流をそれぞれ整流すると共にスイッチ回路がオフのときにトランスの２次巻線にそれぞれ消磁電流を流す複数の同期整流回路と、それらの出力電圧をそれぞれ平滑する複数の平滑回路と、平滑回路のいずれか１つの出力電圧を検出し、その出力電圧が所定の一定電圧になるようにスイッチ回路に指令を与えることでループ制御を行う制御回路とを有している。
【０００４】
しかし、このＤＣ−ＤＣコンバータは、１個のトランスを使用し、複数の２次巻線により多出力電源回路を得ようとしている。これは、熱の分散化、トランスの小型化には不利である。
【０００５】
本発明の目的はアクティブクランプ回路を用いたトランス分散による多出力電源回路において回路を簡素化した多出力電源回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブクランプ方式多出力電源回路は、直流入力電源回路と、固有の周波数とパルス幅により直流入力電源回路の電源出力を制御するＰＷＭ制御回路と、直流入力電源回路に接続された出力トランスと出力トランスの１次側にＰＷＭ制御回路の制御により電力を供給するスイッチング回路と出力トランスの消磁のため１次側をアクティブクランプするアクティブクランプ回路と出力トランスの２次側に接続される整流回路と平滑回路を含む、前記ＰＷＭ制御回路ごとに複数設けられたコンバータを有している。そして、アクティブクランプ回路のハイサイド側トランジスタがＰチャンネルトランジスタであり、
各Ｐチャンネルトランジスタのソース端子が等電位となるように結線されていて、これにより、ＰＷＭ制御回路が複数設けられたコンバータに対して並列にアクティブクランプを行う。
【０００７】
また、整流回路は、ＦＥＴトランジスタによる同期整流回路であっても良い。
【０００８】
また、並列にアクティブクランプ動作する手段は、アクティブクランプ回路のハイサイド側トランジスタがパルストランスよりドライブされ、Ｐチャンネルトランジスタを使用することにより各コンバータの共通電位である基準点をもとにアクティブクランプ動作することを特徴とする。
【０００９】
また、同期整流回路は、出力トランスの２次側電流を整流する第１のＭＯＳＦＥＴと出力トランスの２次巻線に消磁電流を流すための第２のＭＯＳＦＥＴとを有する。
【００１０】
さらに、直流入力電源部は、商用周波数の交流電源を全波整流または半波整流し平滑された直流電圧を出力する。
【００１１】
本発明は、アクティブクランプ型電源における回路構成であり、特にトランス分散による多出力化に有効な回路構成である。従来、トランスの分散による多出力電源を構成する場合、各コンバータに一次側ＰＷＭ制御回路を各々設ける必要があり、特にアクティブクランプ型電源においてはパルストランス等の部品点数がさらに増え小型化の妨げとなっていた。そこで、本発明は一次側ＰＷＭ制御回路が一つで、さらにアクティブクランプ回路のハイサイドスイッチにＰチャンネルＦＥＴを使い、１個のパルストランスで各コンバータをアクティブクランプ動作させることを特徴としている。従って、大幅に回路構成が簡素化されトランスの分散による多出力化が容易にできる。また、熱の分散化、トランスの小型化が容易になり、電源の小型化及び、熱による信頼性の向上がはかれるという効果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【００１３】
本実施例は、直流入力電源部１と、直流入力電源部１に接続され固有の周波数とパルス幅によりコンバータの出力を制御するＰＷＭ制御回路２と、ＰＷＭ制御回路２の制御により出力トランス１２の１次側に電力パルスを供給しトランジスタ１０よりなるスイッチング回路１０と、出力トランス１２の消磁のため１次側をクランプし、トランジスタ９とコンデンサ１１からなるアクティブクランプ回路と、出力トランスの２次側に接続され、ダイオード１４、１５からなる整流回路とインダクタ１６、コンデンサ１７よりなる平滑回路を含む複数のコンバータ１８、２９、３０から構成されている。
【００１４】
特に、本発明のＰＷＭ制御回路５は１個であり、さらにアクティブクランプ回路のハイサイドスイッチにＰチャンネルＦＥＴであるトランジスタ９を使用し、１個のパルストランス５とアクティブクランプ回路により各コンバータ１８、２９、３０をアクティブクランプ動作させることを特徴としている。アクティブクランプ回路のハイサイド側トランジスタ９のドライブ回路を各コンバータの共通電位で構成することによりＰＷＭ制御回路２及びパルストランス５が共用できるため、部品点数の大幅な削減が可能となっている。その結果、トランス分散による多出力化が容易に実現できる。
【００１５】
次に、本実施例の動作について図１を用いて説明する。
本実施例の各コンバータ方式は一般的なフォワードコンバータであり、直流入力電源部１より得た入力電圧を第１のコンバータ１８のトランス１２に印加し、トランジスタ１０でオン／オフ制御することにより出力巻線１３に所定の交流電圧を生成するスイッチング回路を有している。また、トランジスタ９のオン／オフでトランス１２のリセットを実施するアクティブクランプ回路を有している。トランジスタ９、１０のドライブはＰＷＭ制御回路２より得られる周波数及びパルス幅でオン／オフされている。さらに、アクティブクランプ回路のハイサイド側トランジスタ９はパルストランス５よりドライブされ、またＰチャンネルを使用することにより各コンバータの共通電位であるａ点を基準に構成されている。従って、第２、第３のコンバータも共通のＰＷＭ制御回路２及びパルストランス５を用いて同様の回路を構成することができる。
【００１６】
尚、直流入力電源部１は商用周波数の交流電源を全波または半波整流し平滑された直流入力電圧でも同様に構成できる。
【００１７】
アクティブクランプ回路については、当業者にとってよく知られており、その詳細な構成及び動作は省略する。
【００１８】
次に、本発明の他の実施例を図２に示す。その基本的構成は上記の通りであるが、出力巻線１３より得られた交流電圧の整流をトランジスタ（ＦＥＴ）３１，３２による同期整流方式とすることにより効率を飛躍的に向上することが可能となった。第２、第３のコンバータも同様の構成が可能である。
【００１９】
同期整流回路は、図２に示すように、出力トランスの２次側電流を整流する第１のＭＯＳＦＥＴと出力トランスの２次巻線に消磁電流を流すための第２のＭＯＳＦＥＴとから構成されている。ＦＥＴ同期整流回路の動作については、当業者にとってよく知られており、その動作説明は省略する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、アクティブクランプ回路構成とすることにより単純な回路構成で多出力化が容易に実現できる効果がある。また、トランスの分散により熱が分散され小型化が可能となり、熱分散による信頼性の向上が図れると言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す回路構成図である。
【図３】従来の実施例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
１    直流入力電源部
２    ＰＷＭ制御回路
３、４    コンデンサ
５    パルストランス
６    抵抗
７    タイオード
８、１９    入力コンデンサ
９、２０    ハイサイド側トランジスタ（Ｐチャンネル）
１０、２１    トランジスタ
１１、２２    コンデンサ
１２、２３    トランス
１３、２４    出力巻線
１４、２５    整流タイオード
１５、２６    転流ダイオード
１６、２７    平滑用コイル
１７、２８    出力コンデンサ
１８    第１コンバータ
２９    第２コンバータ
３０    第３コンバータ
３１〜３４    同期整流用トランジスタ（ＦＥＴ）
【図１】
0003586667.tif 000002
【図２】
0003586667.tif 000003
【図３】
0003586667.tif 000004