(57)【要約】      （修正有）【課題】定電圧動作及び定電流動作を行うことができ、制御回路もシンプルなスイッチング電源装置を提供する。【解決手段】出力電圧信号S(Vo2)と所定の電源電圧E2に対応して変化する基準電圧Vr2とが入力され、出力電圧信号S(Vo2)と基準電圧Vr2との差を小さくする方向に変化するデューティ制御信号S(Don)を出力する誤差増幅回路２２を備える。出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいて電源電圧E2を制御する電源電圧制御部２４を備える。出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいとき、電源電圧制御部２４が電源電圧E2を所定の値に保持し、これによって定電圧動作が行われる。出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達すると、電源電圧制御部２４が電源電圧E2を低下させ、これによって出力電圧Vo2が低下して定電流動作が行われる。【選択図】図１
2018078687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子がスイッチング動作を行い、入力電圧を出力電圧に変換するコンバータと、前記出力電圧を所定の出力電圧設定値に保持する定電圧制御、及び負荷に供給される出力電流が所定の出力電流設定値を超えないようにする定電流制御を、前記スイッチング素子のオンデューティを可変調節することによって行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記スイッチング素子のオンデューティを規定したデューティ制御信号を生成するデューティ制御信号生成回路と、前記デューティ制御信号に基づいて前記スイッチング素子の駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路とを有し、
前記デューティ制御信号生成回路は、前記出力電圧を検出した出力電圧信号と所定の電源電圧に対応して変化する基準電圧とが入力され、前記出力電圧信号と前記基準電圧との差を小さくする方向に変化する前記デューティ制御信号を出力する誤差増幅回路と、前記出力電圧設定値、前記出力電流設定値、及び前記出力電流を検出した出力電流信号に基づいて、前記電源電圧を制御する電源電圧制御部とを備え、
前記出力電流が前記出力電流設定値より小さいとき、前記電源電圧制御部は、前記電源電圧を所定の値に保持し、これによって、前記出力電流に関係なく前記出力電圧が前記出力電圧設定値に保持される定電圧動作が行われ、前記出力電流が前記出力電流設定値に達すると、前記電源電圧制御部は、前記電源電圧を低下させ、これによって前記出力電圧が低下して、前記出力電流が前記出力電流設定値を超えないように制限される定電流動作が行われることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記基準パルスを平滑して前記電源電圧を出力する平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電流設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電流設定値に対応した定電流動作が行われるように、前記基準パルスのハイレベルデューティを可変調節する請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記基準パルスを平滑して前記電源電圧を出力する平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記基準パルスのハイレベルデューティを変更する請求項１又は２記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
第一スイッチング素子がスイッチング動作を行い、入力電圧を中間電圧に変換する安定型コンバータと、第二スイッチング素子が一定のオンデューティでスイッチング動作を行い、中間電圧を出力電圧に変換する非安定型コンバータと、前記出力電圧を所定の出力電圧設定値に保持する定電圧制御、及び負荷に供給される出力電流が所定の出力電流設定値を超えないようにする定電流制御を、前記第一スイッチング素子のオンデューティを可変調節することによって行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記第一スイッチング素子のオンデューティを規定したデューティ制御信号を生成するデューティ制御信号生成回路と、前記デューティ制御信号に基づいて前記第一スイッチング素子の駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路とを有し、
前記デューティ制御信号生成回路は、前記中間電圧を検出した中間電圧信号と所定の第一電源電圧に対応して変化する第一基準電圧とが入力され、前記中間電圧信号と前記第一基準電圧との差を小さくする方向に変化する第一制御信号を出力する第一誤差増幅回路と、前記出力電圧を検出した出力電圧信号と所定の第二電源電圧に対応して変化する第二基準電圧とが入力され、前記出力電圧信号と前記第二基準電圧との差を小さくする方向に変化する第二制御信号を出力する第二誤差増幅回路と、前記出力電圧設定値、前記出力電流設定値、及び前記出力電流を検出した出力電流信号に基づいて、前記第一及び第二電源電圧を制御する電源電圧制御部とを備え、前記第一制御信号と前記第二制御信号とが複合して前記デューティ制御信号を生成するよう構成され、
前記出力電流が前記出力電流設定値より小さいとき、前記電源電圧制御部は、前記第一及び第二電源電圧を所定の値に保持し、これによって、前記出力電流に関係なく前記出力電圧が前記出力電圧設定値に保持される定電圧動作が行われ、前記出力電流が前記出力電流設定値に達すると、前記電源電圧制御部は、前記第一電源電圧を低下させ、これによって前記出力電圧が低下して、前記出力電流が前記出力電流設定値を超えないように制限される定電流動作が行われることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一及び第二基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電流設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電流設定値に対応した定電流動作が行われるように、前記第一基準パルスのハイレベルデューティを可変調節する請求項４記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一及び第二基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、第二基準パルスのハイレベルデューティを変更する請求項４又は５記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記出力電圧信号に補正信号を注入する回路であって、前記電源電圧制御部により制御される第三電源電圧の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成された出力電圧信号補正回路が設けられ、
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二及び第三基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第三基準パルスを平滑して前記第三電源電圧を出力する第三平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記第三基準パルスのハイレベルデューティを変更する請求項４又は５記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
第一スイッチング素子がスイッチング動作を行い、入力電圧を中間電圧に変換する安定型コンバータと、第二スイッチング素子が一定のオンデューティでスイッチング動作を行い、中間電圧を出力電圧に変換する非安定型コンバータと、前記出力電圧を所定の出力電圧設定値に保持する定電圧制御、及び負荷に供給される出力電流が所定の出力電流設定値を超えないようにする定電流制御を、前記第一スイッチング素子のオンデューティを可変調節することによって行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記第一スイッチング素子のオンデューティを規定したデューティ制御信号を生成するデューティ制御信号生成回路と、前記デューティ制御信号に基づいて前記第一スイッチング素子の駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路とを有し、
前記デューティ制御信号生成回路は、前記中間電圧を検出した中間電圧信号と所定の第一電源電圧に対応して変化する第一基準電圧とが入力され、前記中間電圧信号と前記第一基準電圧との差を小さくする方向に変化する第一制御信号を出力する第一誤差増幅回路と、前記出力電圧を検出した出力電圧信号と所定の第二電源電圧に対応して変化する第二基準電圧とが入力され、前記出力電圧信号と前記第二基準電圧との差を小さくする方向に変化する第二制御信号を出力する第二誤差増幅回路と、前記中間電圧信号に補正信号を注入する回路であって、前記電源電圧制御部により制御される第四電源電圧の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成された中間電圧信号補正回路と、前記出力電圧設定値、前記出力電流設定値、及び前記出力電流を検出した出力電流信号に基づいて、前記第一、第二及び第四電源電圧を制御する電源電圧制御部とを備え、前記第一制御信号と前記第二制御信号とが複合して前記デューティ制御信号を生成するよう構成され、
前記出力電流が前記出力電流設定値より小さいとき、前記電源電圧制御部は、前記第一、第二及び第四電源電圧を所定の値に保持し、これによって、前記出力電流に関係なく前記出力電圧が前記出力電圧設定値に保持される定電圧動作が行われ、前記出力電流が前記出力電流設定値に達すると、前記電源電圧制御部は、前記第四電源電圧を変化させ、これによって前記中間電圧信号に注入される補正信号の大きさが変化して前記出力電圧が低下し、前記出力電流が前記出力電流設定値を超えないように制限される定電流動作が行われることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項９】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二及び第四基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第四基準パルスを平滑して前記第四電源電圧を出力する第四平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電流設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電流設定値に対応した定電流動作が行われるように、前記第四基準パルスのハイレベルデューティを可変調節する請求項８記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二及び第四基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第四基準パルスを平滑して前記第四電源電圧を出力する第四平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記第二基準パルスのハイレベルデューティを変更する請求項８又は９記載のスイッチング電源装置。
【請求項１１】
前記出力電圧信号に補正信号を注入する回路であって、前記電源電圧制御部により制御される第三電源電圧の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成された出力電圧信号補正回路が設けられ、
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二、第三及び第四基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第三基準パルスを平滑して前記第三電源電圧を出力する第三平滑回路と、前記第四基準パルスを平滑して前記第四電源電圧を出力する第四平滑回路とを備え、
前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記第三基準パルスのハイレベルデューティを変更する請求項８又は９記載のスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定電圧動作及び定電流動作を行うスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、出力電圧が所定の定電圧設定値に保持されるようにスイッチング素子のオンデューティを可変調節する制御（定電圧制御）と、出力電流が所定の定電流設定値を超えないよう出力電圧を低下させる制御（定電流制御）とを行う過電流制御方式があった。特許文献１の図面には、出力電圧信号と基準電圧とを比較する誤差増幅回路と、出力電流信号と基準電圧とを比較する誤差増幅回路とを設け、各誤差増幅回路の出力端をダイオードでオア接続し、出力電流が定電流設定値以下のときは、前者の誤差増幅回路の出力信号に基づいて定電圧制御を行い、出力電流が定電流設定値に達すると、後者の誤差増幅回路の出力信号に基づいて定電流制御を行う構成が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、特許文献１と同様の定電圧制御及び定電流制御を行う装置であって、定電流垂下動作を行う定電流設定値を微調整又は変更する機能を備えた定電圧直流電源装置が開示されている。この装置は、定電流設定値の微調整等を行うため、出力電流信号を生成する部分に、分圧用抵抗を選択スイッチで切り替え可能にした分圧回路が設けられている。つまり、分圧回路の分圧比を変化させることによって、出力電流と出力電流信号の倍率（比例係数）を変化させ、定電流設定値を変更するという構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２３１８７５号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４９８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の過電流制御方式は、定電圧制御用の誤差増幅回路と定電流制御用の誤差増幅回路を別々に設けなければならないので、回路構成が複雑になる。また、定電圧設定値や定電流設定値を変更するときは、内部の部品を交換しなければならないので面倒である。
【０００６】
特許文献２の定電圧直流電源装置の場合も同様に、定電圧制御用の誤差増幅回路（駆動信号生成回路の内部に設けられる）と定電流制御用の誤差増幅回路（比較回路）とを別々に設けなければならないので、回路構成が複雑になる。また、部品を交換することなく定電流設定値を変更することができるが、分圧回路の分圧比を段階的に変化させる構成なので、定電流設定値を広い範囲で連続的に変更することができない。
【０００７】
本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、コンバータが良好に定電圧動作及び定電流動作を行うことができ、制御回路もシンプルに構成できるスイッチング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】
【０００８】
本発明は、スイッチング素子がスイッチング動作を行い、入力電圧を出力電圧に変換するコンバータと、前記出力電圧を所定の出力電圧設定値に保持する定電圧制御、及び負荷に供給される出力電流が所定の出力電流設定値を超えないようにする定電流制御を、前記スイッチング素子のオンデューティを可変調節することによって行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記スイッチング素子のオンデューティを規定したデューティ制御信号を生成するデューティ制御信号生成回路と、前記デューティ制御信号に基づいて前記スイッチング素子の駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路とを有し、
前記デューティ制御信号生成回路は、前記出力電圧を検出した出力電圧信号と所定の電源電圧に対応して変化する基準電圧とが入力され、前記出力電圧信号と前記基準電圧との差を小さくする方向に変化する前記デューティ制御信号を出力する誤差増幅回路と、前記出力電圧設定値、前記出力電流設定値、及び前記出力電流を検出した出力電流信号に基づいて、前記電源電圧を制御する電源電圧制御部とを備え、
前記出力電流が前記出力電流設定値より小さいとき、前記電源電圧制御部は、前記電源電圧を所定の値に保持し、これによって、前記出力電流に関係なく前記出力電圧が前記出力電圧設定値に保持される定電圧動作が行われ、前記出力電流が前記出力電流設定値に達すると、前記電源電圧制御部は、前記電源電圧を低下させ、これによって前記出力電圧が低下して、前記出力電流が前記出力電流設定値を超えないように制限される定電流動作が行われるスイッチング電源装置である。
【０００９】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記基準パルスを平滑して前記電源電圧を出力する平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電流設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電流設定値に対応した定電流動作が行われるように、前記基準パルスのハイレベルデューティを可変調節するよう構成されている。
【００１０】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記基準パルスを平滑して前記電源電圧を出力する平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記基準パルスのハイレベルデューティを変更するよう構成されている。
【００１１】
また、本発明は、第一スイッチング素子がスイッチング動作を行い、入力電圧を中間電圧に変換する安定型コンバータと、第二スイッチング素子が一定のオンデューティでスイッチング動作を行い、中間電圧を出力電圧に変換する非安定型コンバータと、前記出力電圧を所定の出力電圧設定値に保持する定電圧制御、及び負荷に供給される出力電流が所定の出力電流設定値を超えないようにする定電流制御を、前記第一スイッチング素子のオンデューティを可変調節することによって行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記第一スイッチング素子のオンデューティを規定したデューティ制御信号を生成するデューティ制御信号生成回路と、前記デューティ制御信号に基づいて前記第一スイッチング素子の駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路とを有し、
前記デューティ制御信号生成回路は、前記中間電圧を検出した中間電圧信号と所定の第一電源電圧に対応して変化する第一基準電圧とが入力され、前記中間電圧信号と前記第一基準電圧との差を小さくする方向に変化する第一制御信号を出力する第一誤差増幅回路と、前記出力電圧を検出した出力電圧信号と所定の第二電源電圧に対応して変化する第二基準電圧とが入力され、前記出力電圧信号と前記第二基準電圧との差を小さくする方向に変化する第二制御信号を出力する第二誤差増幅回路と、前記出力電圧設定値、前記出力電流設定値、及び前記出力電流を検出した出力電流信号に基づいて、前記第一及び第二電源電圧を制御する電源電圧制御部とを備え、前記第一制御信号と前記第二制御信号とが複合して前記デューティ制御信号を生成するよう構成され、
前記出力電流が前記出力電流設定値より小さいとき、前記電源電圧制御部は、前記第一及び第二電源電圧を所定の値に保持し、これによって、前記出力電流に関係なく前記出力電圧が前記出力電圧設定値に保持される定電圧動作が行われ、前記出力電流が前記出力電流設定値に達すると、前記電源電圧制御部は、前記第一電源電圧を低下させ、これによって前記出力電圧が低下して、前記出力電流が前記出力電流設定値を超えないように制限される定電流動作が行われるスイッチング電源装置である。
【００１２】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一及び第二基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電流設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電流設定値に対応した定電流動作が行われるように、前記第一基準パルスのハイレベルデューティを可変調節するよう構成されている。
【００１３】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一及び第二基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、第二基準パルスのハイレベルデューティを変更するよう構成されている。
【００１４】
あるいは、前記出力電圧信号に補正信号を注入する回路であって、前記電源電圧制御部により制御される第三電源電圧の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成された出力電圧信号補正回路が設けられ、前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二及び第三基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第三基準パルスを平滑して前記第三電源電圧を出力する第三平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記第三基準パルスのハイレベルデューティを変更するよう構成されている。
【００１５】
さらに、本発明は、第一スイッチング素子がスイッチング動作を行い、入力電圧を中間電圧に変換する安定型コンバータと、第二スイッチング素子が一定のオンデューティでスイッチング動作を行い、中間電圧を出力電圧に変換する非安定型コンバータと、前記出力電圧を所定の出力電圧設定値に保持する定電圧制御、及び負荷に供給される出力電流が所定の出力電流設定値を超えないようにする定電流制御を、前記第一スイッチング素子のオンデューティを可変調節することによって行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記第一スイッチング素子のオンデューティを規定したデューティ制御信号を生成するデューティ制御信号生成回路と、前記デューティ制御信号に基づいて前記第一スイッチング素子の駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路とを有し、
前記デューティ制御信号生成回路は、前記中間電圧を検出した中間電圧信号と所定の第一電源電圧に対応して変化する第一基準電圧とが入力され、前記中間電圧信号と前記第一基準電圧との差を小さくする方向に変化する第一制御信号を出力する第一誤差増幅回路と、前記出力電圧を検出した出力電圧信号と所定の第二電源電圧に対応して変化する第二基準電圧とが入力され、前記出力電圧信号と前記第二基準電圧との差を小さくする方向に変化する第二制御信号を出力する第二誤差増幅回路と、前記中間電圧信号に補正信号を注入する回路であって、前記電源電圧制御部により制御される第四電源電圧の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成された中間電圧信号補正回路と、前記出力電圧設定値、前記出力電流設定値、及び前記出力電流を検出した出力電流信号に基づいて、前記第一、第二及び第四電源電圧を制御する電源電圧制御部とを備え、前記第一制御信号と前記第二制御信号とが複合して前記デューティ制御信号を生成するよう構成され、
前記出力電流が前記出力電流設定値より小さいとき、前記電源電圧制御部は、前記第一、第二及び第四電源電圧を所定の値に保持し、これによって、前記出力電流に関係なく前記出力電圧が前記出力電圧設定値に保持される定電圧動作が行われ、前記出力電流が前記出力電流設定値に達すると、前記電源電圧制御部は、前記第四電源電圧を変化させ、これによって前記中間電圧信号に注入される補正信号の大きさが変化して前記出力電圧が低下し、前記出力電流が前記出力電流設定値を超えないように制限される定電流動作が行われるスイッチング電源装置である。
【００１６】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二及び第四基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第四基準パルスを平滑して前記第四電源電圧を出力する第四平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電流設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電流設定値に対応した定電流動作が行われるように、前記第四基準パルスのハイレベルデューティを可変調節するよう構成されている。
【００１７】
前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二及び第四基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第四基準パルスを平滑して前記第四電源電圧を出力する第四平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記第二基準パルスのハイレベルデューティを変更するよう構成されている。
【００１８】
あるいは、前記出力電圧信号に補正信号を注入する回路であって、前記電源電圧制御部により制御される第三電源電圧の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成された出力電圧信号補正回路が設けられ、前記電源電圧制御部は、前記出力電圧設定値及び前記出力電流設定値に対応した第一、第二、第三及び第四基準パルスを生成するデジタルプロセッサと、前記第一基準パルスを平滑して前記第一電源電圧を出力する第一平滑回路と、前記第二基準パルスを平滑して前記第二電源電圧を出力する第二平滑回路と、前記第三基準パルスを平滑して前記第三電源電圧を出力する第三平滑回路と、前記第四基準パルスを平滑して前記第四電源電圧を出力する第四平滑回路とを備え、前記デジタルプロセッサは、前記出力電圧設定値を外部から指定できるように構成され、外部から指定された前記出力電圧設定値に対応した定電圧動作が行われるように、前記第三基準パルスのハイレベルデューティを変更するよう構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスイッチング電源装置は、定電流制御を、定電圧制御用の誤差増幅回路の基準電圧を生成する電源電圧を可変調節することによって行うので、制御回路をシンプルに構成することができる。
【００２０】
また、デジタルプロセッサが出力する基準パルスを平滑回路で平滑して電源電圧を生成する構成にすれば、デジタルプロセッサが基準パルスのハイレベルデューティを可変調節することによって、電源電圧を広い範囲でほぼ連続的に可変調節又は変更することができ、定電流動作をより円滑に行うことができる。また、出力電圧設定値や出力電流設定値を変更したいときは、各設定値を指定する情報を外部入力することによって、内部の部品を変更することなく、各設定値を容易に変更することができる。
【００２１】
また、安定型コンバータの後段に非安定型コンバータを接続されたコンバータでは、定電圧制御用に２つの誤差増幅回路が設けられるケースがあるが、この場合も、各基準電圧等を生成する複数の電源電圧を可変調節することによって、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のスイッチング電源装置の第一の実施形態を示す回路図である。
【図２】図１の電源電圧制御部の内部構成の一例を示す回路図（ａ）、他の例を示す回路図（ｂ）である。
【図３】デジタルプロセッサが出力する基準パルスと平滑回路が出力する電源電圧を示す波形である。
【図４】第一の実施形態のスイッチング電源装置の定電圧動作及び定電流動作を示すグラフである。
【図５】第一の実施形態のスイッチング電源装置をバッテリの充電用に使用したときの動作を示すタイムチャートである。
【図６】本発明のスイッチング電源装置の第二の実施形態を示す回路図である。
【図７】図６の電源電圧制御部の内部構成を示す回路図である。
【図８】第二の実施形態のスイッチング電源装置の動作を示すグラフである。
【図９】本発明のスイッチング電源装置の第三の実施形態を示す回路図である。
【図１０】図９の電源電圧制御部の内部構成を示す回路図である。
【図１１】第三の実施形態のスイッチング電源装置の動作を示すグラフである。
【図１２】本発明のスイッチング電源装置の第四の実施形態を示す回路図である。
【図１３】図１２の電源電圧制御部の内部構成を示す回路図である。
【図１４】第四の実施形態のスイッチング電源装置の動作を示すグラフである。
【図１５】本発明のスイッチング電源装置の第五の実施形態を示す回路図である。
【図１６】図１５の電源電圧制御部の内部構成を示す回路図である。
【図１７】第五の実施形態のスイッチング電源装置の動作を示すグラフである。
【図１８】本発明のスイッチング電源装置の第六の実施形態を示す回路図である。
【図１９】図１８の電源電圧制御部の内部構成を示す回路図である。
【図２０】第六の実施形態のスイッチング電源装置の動作を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明のスイッチング電源装置の第一の実施形態について、図１〜図５に基づいて説明する。この実施形態のスイッチング電源装置１０は、図１に示すように、入力電源Ｅｉから供給された入力電圧Viを出力電圧Vo2に変換するコンバータ１２を備え、さらに、出力電圧Vo2を所定の出力電圧設定値S(CV)に保持する定電圧制御、及び負荷Ｌｏに供給される出力電流Io2が所定の出力電流設定値S(CC)を超えないようにする定電流制御を行う制御回路１４を備えている。
【００２４】
コンバータ１２は、安定型コンバータ１２(1)と非安定型コンバータ１２(2)とで構成されている。安定型コンバータ１２(1)は、第一スイッチング素子１６(1)がスイッチング動作を行い、入力電圧Viを中間電圧Vo1に変換するコンバータで、例えば降圧チョッパ等である。非安定型コンバータ１２(2)は、第二スイッチング素子１６(2)が一定のオンデューティDon(2)でスイッチング動作を行い、中間電圧Vo1を出力電圧Vo2に変換するコンバータで、例えば絶縁型フルブリッジコンバータ（Don(2)=50%）等である。したがって、中間電圧Vo1は出力電圧Vo2とほぼ比例した電圧になる。同様に、安定型コンバータ１２(1)の出力電流Io1は、非安定型コンバータ１２(2)の出力電流Io2とほぼ比例した電流になる。制御回路１４は、第一スイッチング素子１６(1)のオンデューティDon(1)を可変調節することによって、コンバータ１２の定電圧制御及び定電流制御を行う。
【００２５】
制御回路１４は、オンデューティDon(1)を規定したアナログ信号であるデューティ制御信号S(Don)を生成するデューティ制御信号生成回路１８と、デューティ制御信号S(Don)に基づいて第一スイッチング素子１６(1)の駆動パルスVg(1)を生成する駆動パルス生成回路２０とを備えている。
【００２６】
デューティ制御信号生成回路１８は、誤差増幅回路２２と電源電圧制御部２４とで構成されている。誤差増幅回路２２は、出力電圧Vo2を検出した出力電圧信号S(Vo2)と電源電圧E2に対応して変化する基準電圧Vr2とが入力されるオペアンプ２２ａを備え、出力電圧信号S(Vo2)と基準電圧Vr2との差を増幅してデューティ制御信号S(Don)を生成し、駆動パルス生成回路２０に向けて、信号絶縁用のフォトカプラ２２ｂ等を通じて出力する。電源電圧E2は電源電圧制御部２４によって制御され、そのまま基準電圧Vr2として使用される。
【００２７】
デューティ制御信号S(Don)は、出力電圧信号S(Vo2)が基準電圧Vr2より高いとき、その差に応じてオンデューティDon(1)を小さくする方向に変化する。反対に、出力電圧信号S(Vo2)が基準電圧Vr2より低いとき、その差に応じてオンデューティDon(1)を大きくする方向に変化する。
【００２８】
駆動パルス生成回路２０は、デューティ制御信号S(Don)をパルス幅変調し、第一スイッチング素子１６(1)の駆動パルスVg(1)を生成する。パルス幅変調以外に、例えば、周波数変調を行う構成にしてもよい。
【００２９】
電源電圧制御部２４は、出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)、及び安定型コンバータ１２(1)の出力電流Io1を検出した信号（出力電流Io2にほぼ比例した信号）である出力電流信号S(Io2)に基づいて電源電圧E2を制御するブロックで、図２（ａ）に示すように、デジタルプロセッサ２６と平滑回路２８とで構成されている。なお、非安定型コンバータ１２(2)は入出力間が絶縁され、電源電圧制御部２４は非安定型コンバータ１２(2)の出力側の回路に接続され、出力電流信号S(Io2)は非安定型コンバータ１２(2)の入力側で検出されるため、出力電流信号S(Io2)は、図示しない絶縁手段を通じてデジタルプロセッサ２６に入力される。
【００３０】
デジタルプロセッサ２６は、ＣＰＵ２６ａと、ＣＰＵ２６ａの指令を受けて動作する通信部２６ｂ及びパルス生成部２６ｃとを備えている。通信部２６ｂは、外部と通信を行うための通信モジュール、通信用プログラム及び通信用メモリ等で構成されている。パルス生成部２６ｃは、図３に示すように、波高値がVp2(peak)でハイレベルデューティがD2の基準パルスVp2を生成する。パルス生成部２６ｃの具体的な構成としては、例えば、本願出願人による特開２０１４−１２８１１０号公報に開示されているようなデジタルカウンタを用いた構成が好適である。平滑回路２８は、基準パルスVp2を平滑して電源電圧E2を出力する積分回路である。
【００３１】
電源電圧E2は、ほぼ波高値Vp2(peak)にハイレベルデューティD2を掛け算した値となる。したがって、ハイレベルデューティD2を所定の細かい刻みで変化させることによって、電源電圧E2をほぼ連続的に変化させることができる。
【００３２】
電源電圧制御部２４は、ＣＰＵ２６ａが出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいてハイレベルデューティD2を可変調節することによって、電源電圧E2を制御する。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいときは、電源電圧E2を出力電圧設定S(CV)に対応した値に保持させ、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達すると、電源電圧E2を低下させる。
【００３３】
ここで、出力電圧設定値S(CV)と出力電流設定値S(CC)は、使用者が外部から指定するため、図２（ａ）に示すように、使用者が操作する外部機器Ｇｋを接続し、各設定値S(CV)，S(CC)を指定するデジタル情報が、通信部２６ｂを通じてＣＰＵ２６ａに伝達される構成になっている。あるいは、図２（ｂ）に示すように、各設定値S(CV)，S(CC)を指定するアナログ電圧をデジタルプロセッサ２６に入力し、ＡＤコンバータ２６ｄを通じてＣＰＵ２６ａに伝達される構成にしてもよい。使用者が外部から指定しない場合は、あらかじめ、各設定値S(CV)，S(CC)をＣＰＵ２６ａにデフォルト設定しておく。
【００３４】
次に、スイッチング電源装置１０の動作を説明する。まず、定電圧動作及び定電流動作について、図４のグラフに基づいて説明する。
【００３５】
スイッチング電源装置１０は、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいとき、定電圧動作を行う。電源電圧制御部２４は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいことを検出すると、定電圧動作が行われるように、電源電圧E2を出力電圧設定値S(CV)に対応した値に保持させる。その結果、出力電流Io2に関係なくオンデューティDon(1)が一定に保持され、中間電圧Vo1が一定に保持され、出力電圧Vo2が出力電圧設定値S(CV)に保持される。
【００３６】
その後、出力電流Io2が増加して出力電流設定値S(CC)に達すると、スイッチング電源装置１０は定電流動作を行う。電源電圧制御部２４は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達したことを検出すると、電源電圧E2を低下させる。その結果、オンデューティDon(1)が小さくなり、中間電圧Vo1と出力電圧Vo2が低下し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)を超えないように制限される。
【００３７】
このスイッチング電源装置１０は、図５（ａ）に示すように、バッテリＢｕの充電用に使用することができる。バッテリＢｕは、放電した状態では内部抵抗Rが小さく、充電が進むと内部抵抗Rが徐々に大きくなるという特徴がある。
【００３８】
図５（ｂ）に示すように、充電を開始した当初は内部抵抗Rが小さいので、出力電流Io2が大きくなる。そのため、スイッチング電源装置１０は定電流動作を行い、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)を超えないように制限する。そして、出力電圧Vo2は、出力電流設定値S(CC)と内部抵抗Rを掛け算した値、つまり出力電圧設定値S(CV)より低い値となる。
【００３９】
その後、充電が進むと内部抵抗Rが徐々に大きくなり、出力電流設定値S(CC)と内部抵抗Rを掛け算した値が出力電圧設定値S(CV)を超えると、スイッチング電源装置１０が定電圧動作を開始し、出力電圧Vo2を出力電圧設定値S(CV)に保持する。そして、出力電流Io2は、出力電圧設定値S(CV)を内部抵抗Rで割り算した値、つまり出力電流設定値S(CC)より低い値となる。
【００４０】
バッテリＢｕは、用途によって電圧や容量が異なるので、出力電圧設定値S(CV)と出力電流設定値S(CC)は、バッテリＢｕの仕様に合わせて設定する必要がある。この点、スイッチング電源装置１０は、使用者が各設定値S(CV)，S(CC)を容易に外部指定できる構成なので、非常に便利である。
【００４１】
なお、出力電圧Vo2を変更する必要がない場合や、定電流動作を一般的な過電流保護としてのみ使用する場合等は、ＣＰＵ２６ａに一定の出力電圧設定値S(CV)や出力電流設定値S(CC)をデフォルト設定しておけばよいので、各設定値S(CV)，S(CC)を外部指定するための構成は省略することができる。
【００４２】
以上説明したように、スイッチング電源装置１０によれば、定電流制御を、定電圧制御用の誤差増幅回路２２の基準電圧Vr2となる電源電圧E2を可変調節することによって行うので、制御回路１４をシンプルに構成することができる。
【００４３】
また、デジタルプロセッサ２６が出力する基準パルスVp2を平滑回路２８で平滑して電源電圧E2を生成する構成なので、デジタルプロセッサ２６が基準パルスVp2のハイレベルデューティD2を可変調節することによって、電源電圧E2を広い範囲でほぼ連続的に可変調節又は変更することができ、定電流動作を非常に円滑に行うことができる。また、出力電圧設定値S(CV)や出力電流設定値S(CC)を変更したいときは、各設定値S(CV)，S(CC)を指定する情報を外部入力することによって、内部の部品を変更することなく、各設定値S(CV)，S(CC)を容易に変更することができる。
【００４４】
次に、本発明のスイッチング電源装置の第二の実施形態について、図６〜図８に基づいて説明する。ここで、上記スイッチング電源装置１０と同様の構成は、同一の符号を付して説明する。
【００４５】
この実施形態のスイッチング電源装置３０は、図６に示すように、入力電源Ｅｉから供給された入力電圧Viを出力電圧Vo2に変換するコンバータ１２を備え、さらに、出力電圧Vo2を所定の出力電圧設定値S(CV)に保持する定電圧制御、及び負荷Ｌｏに供給される出力電流Io2が所定の出力電流設定値S(CC)を超えないようにする定電流制御を行う制御回路３２を備えている。
【００４６】
コンバータ１２は、上記の安定型コンバータ１２(1)と非安定型コンバータ１２(2)とで構成され、中間電圧Vo1は出力電圧Vo2とほぼ比例した電圧になり、出力電流Io1も出力電流Io2とほぼ比例した電流になる。制御回路３２は、上記の制御回路１４と同様に、第一スイッチング素子１６(1)のオンデューティDon(1)を可変調節することによって、コンバータ１２の定電圧制御及び定電流制御を行う回路であるが、構成が少し異なる。
【００４７】
制御回路３２は、オンデューティDon(1)を規定したアナログ信号であるデューティ制御信号S(Don)を生成するデューティ制御信号生成回路３４と、デューティ制御信号S(Don)をパルス幅変調して第一スイッチング素子１６(1)の駆動パルスVg(1)を生成する駆動パルス生成回路２０とを備えている。
【００４８】
デューティ制御信号生成回路３４は、第一誤差増幅回路３６、第二誤差増幅回路２２及び電源電圧制御部３８で構成されている。第一誤差増幅回路３６は、中間電圧Vo1を検出した中間電圧信号S(Vo1)と第一電源電圧E1に対応して変化する第一基準電圧Vr1とが入力されるオペアンプ３６ａを備え、中間電圧信号S(Vo1)と第一基準電圧Vr1の差を小さくする方向に変化する第一制御信号を出力する。第一電源電圧E1は電源電圧制御部３８によって制御され、そのまま第一基準電圧Vr1として使用される。
【００４９】
第二誤差増幅回路２２は、出力電圧Vo2を検出した出力電圧信号S(Vo2)と第二電源電圧E2に対応して変化する第二基準電圧Vr2とが入力されるオペアンプ２２ａを備え、出力電圧信号S(Vo2)と第二基準電圧Vr2の差を小さくする方向に変化する第二制御信号を生成し、信号絶縁用のフォトカプラ２２ｂ等を通じて出力する。第二電源電圧E2は電源電圧制御部３８によって制御され、そのまま第二基準電圧Vr2として使用される。
【００５０】
デューティ制御信号S(Don)は、第一制御信号と第二制御信号とを複合した信号である。ここでは、第一誤差増幅回路３６と第二誤差増幅回路２２の出力同士が接続され、定電流動作時は第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となり、定電圧動作時は第二制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。詳しくは後で説明する。
【００５１】
デューティ制御信号S(Don)は、中間電圧信号S(Vo1)が基準電圧Vr1より高いとき、又は出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2より高いとき、その差に応じてオンデューティDon(1)を小さくする方向に変化する。反対に、中間電圧信号S(Vo1)が第一基準電圧Vr1より低いとき、又は出力電圧信号S(Vo2)が基準電圧Vr2より低いとき、その差に応じてオンデューティDon(1)を大きくする方向に変化する。
【００５２】
電源電圧制御部３８は、出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)、及び安定型コンバータ１２(1)の出力電流Io1を検出した信号（出力電流Io2にほぼ比例した信号）である出力電流信号S(Io2)に基づいて各電源電圧E1，E2を制御するブロックで、図７に示すように、２つのデジタルプロセッサ２６(1)，２６(2)、第一及び第二平滑回路２８(1)，２８(2)、及び絶縁回路４０で構成されている。デジタルプロセッサが２つ設けられているのは、互いに絶縁された電源電圧E1，E2を制御するためで、絶縁回路４０を通して必要な情報の伝達を行って、デジタルプロセッサ２６(1)が主に第一電源電圧E1を可変調節する働きをし、デジタルプロセッサ２６(2)が主に第二電源電圧E2を可変調節する働きをする。
【００５３】
デジタルプロセッサ２６(1)は、上記と同様のＣＰＵ２６ａ(1)、通信部２６ｂ(1)及びパルス生成部２６ｃ(1)を備えている。出力電流信号S(Io2)はＣＰＵ２６ａ(1)が取得する。パルス生成部２６ｃ(1)は、波高値がVp1(peak)でハイレベルデューティがD1の第一基準パルスVp1を生成する。第一平滑回路２８(1)は、第一基準パルスVp1を平滑して第一電源電圧E1を出力する積分回路である。
【００５４】
第一電源電圧E1は、ほぼ波高値Vp1(peak)にハイレベルデューティD1を掛け算した値となる。したがって、ハイレベルデューティD1を所定の細かい刻みで変化させることによって、第一電源電圧E1をほぼ連続的に変化させることができる。
【００５５】
デジタルプロセッサ２６(2)は、上記と同様のＣＰＵ２６ａ(2)、通信部２６ｂ(2)及びパルス生成部２６ｃ(2)を備えている。出力電圧設定値S(CV)と出力電流設定値S(CC)が外部から指定される場合、その情報はＣＰＵ２６ａ(2)が取得する。パルス生成部２６ｃ(2)は、波高値がVp2(peak)でハイレベルデューティがD2の第二基準パルスVp2を生成する。第二平滑回路２８(2)は、第二基準パルスVp2を平滑して第二電源電圧E2を出力する積分回路である。
【００５６】
第二電源電圧E2は、ほぼ波高値Vp2(peak)にハイレベルデューティD2を掛け算した値となる。したがって、ハイレベルデューティD2を所定の細かい刻みで変化させることによって、第二電源電圧E2をほぼ連続的に変化させることができる。
【００５７】
なお、電源電圧制御部３８の、通信部２６ｂ(1)と通信部２６b(2)とが通信を行う部分の構成は、例えば、本願出願人による特開２０１４−２２５９９７号公報に開示されているようなＵＡＲＴ通信を行う構成が適している。
【００５８】
電源電圧制御部３８は、ＣＰＵ２６ａ(1)が出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいてハイレベルデューティD1を可変調節することによって、第一電源電圧E1を制御する。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいときは、第一電源電圧E1を所定の高い値に保持させ、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達すると、第一電源電圧E1を低下させる。
【００５９】
さらに電源電圧制御部３８は、ＣＰＵ２６ａ(2)が出力電圧設定値S(CV)に基づいてハイレベルデューティD2を可変調節することによって、第二電源電圧E2を制御する。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2に関係なく、第二電源電圧E2を出力電圧設定値S(CV)に対応した値に保持する。
【００６０】
次に、スイッチング電源装置３０の定電圧動作及び定電流動作について、図８に基づいて説明する。スイッチング電源装置３０は、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいとき、定電圧動作を行う。電源電圧制御部３８は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいことを検出すると、定電圧動作が行われるように、第二電源電圧E2を出力電圧設定値S(CV)に対応した値に保持させる。このとき、第一電源電圧E1（=Vr1）は、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2に保持された場合に想定される中間電圧信号S(Vo1)より高い値に保持させる。すると、第一誤差増幅回路３６が出力する第一制御信号がハイレベルに飽和し、第二誤差増幅回路２２が出力する第二制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、出力電流Io2に関係なくオンデューティDon(1)が一定に保持され、中間電圧Vo1が一定に保持され、出力電圧Vo2が出力電圧設定値S(CV)に保持される。
【００６１】
その後、出力電流Io2が増加して出力電流設定値S(CC)に達すると、スイッチング電源装置３０は定電流動作を行う。電源電圧制御部３８は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達したことを検出すると、第二電源電圧E2は変化させずにそのまま保持させ、第一電源電圧E1を、出力電圧信号S(Vo2)が基準電圧Vr2に保持された場合に想定される中間電圧信号S(Vo1)以下に低下させる。すると、第二誤差増幅回路２２が出力する第二制御信号に代わって、第一誤差増幅回路３６が出力する第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、オンデューティDon(1)が小さくなり、中間電圧Vo1と出力電圧Vo2が低下し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)を超えないように制限される。
【００６２】
スイッチング電源装置３０をバッテリＢｕの充電用に使用したときの動作は、上記スイッチング電源装置１０と同様である（図５（ａ）、（ｂ））。
【００６３】
以上説明したスイッチング電源装置３０によれば、上記のスイッチング電源装置１０と同様に、定電圧制御と定電流制御を良好に行うことができ、出力電圧設定値S(CV)と出力電流設定値S(CC)の変更を容易に行うことができる。
【００６４】
また、スイッチング電源装置３０の場合、中間電圧Vo1を観測する第一誤差増幅回路３６と出力電圧Vo2を観測する第二誤差増幅回路２２を備えているので、例えば、入力電源Ｅｉが投入された起動時、第一及び第二電源電圧E1，E2をゼロボルトから緩やかに上昇させるソフトスタート制御を行うことができる。そして、各電源電圧E1，E2の上昇速度をそれぞれ適切に設定することによって、出力電圧Vo2の立ち上がり波形を自在に整形することができる。もちろん、上記のスイッチング電源装置１０においても、電源電圧E2を変化させるソフトスタート制御が可能であるが、スイッチング電源装置３０は、出力電圧Vo2だけでなく中間電圧Vo1も観測しているので、より高度な制御が可能になる。
【００６５】
また、スイッチング電源装置３０の場合、定電流制御を行う回路ブロック（第一誤差増幅回路３６、デジタルプロセッサ２６(1)等）がすべて非安定型コンバータ１２(2)の入力側に配置されている。したがって、定電流制御のループの中に、信号伝達に一定の遅れが生じる信号絶縁用のフォトカプラ２２ｂが存在しないので、定電流制御の応答速度を高速にできるという利点がある。
【００６６】
ただし、バッテリの充放電試験等に使用される電源装置は、外部から出力電流設定値S(CC)を高速に可変できることが求められるので、上記のスイッチング電源装置１０の構成の方が有利である。スイッチング電源装置３０の場合、図７に示すように、出力電流設定値S(CC)を指定する情報は、デジタルプロセッサ２６(2)に入力され、絶縁回路４０を通じてデジタルプロセッサ２６(1)に伝達される構成なので、出力電流設定値S(CC)が実際に変更されるまでに一定の遅れが発生してしまう。これに対して、スイッチング電源装置１０の場合、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、絶縁回路４０が存在しないので、出力電流設定値S(CC)を指定する情報が外部入力されてから実際に出力電流設定値S(CC)が変更されるまでの時間遅れが非常に小さくなる。
【００６７】
次に、本発明のスイッチング電源装置の第三の実施形態について、図９〜図１１に基づいて説明する。ここで、上記スイッチング電源装置３０と同様の構成は、同一の符号を付して説明する。
【００６８】
この実施形態のスイッチング電源装置４２は、図９に示すように、入力電源Ｅｉから供給された入力電圧Viを出力電圧Vo2に変換するコンバータ１２を備え、さらに、出力電圧Vo2を所定の出力電圧設定値S(CV)に保持する定電圧制御、及び負荷Ｌｏに供給される出力電流Io2が所定の出力電流設定値S(CC)を超えないようにする定電流制御を行う制御回路４４を備えている。
【００６９】
コンバータ１２は、上記の安定型コンバータ１２(1)と非安定型コンバータ１２(2)とで構成され、中間電圧Vo1は出力電圧Vo2とほぼ比例した電圧になり、出力電流Io1も出力電流Io2とほぼ比例した電流になる。制御回路４４は、上記の制御回路３２と同様に、第一スイッチング素子１６(1)のオンデューティDon(1)を可変調節することによって、コンバータ１２の定電圧制御及び定電流制御を行う回路であるが、構成が少し異なる。
【００７０】
制御回路４４は、オンデューティDon(1)を規定したアナログ信号であるデューティ制御信号S(Don)を生成するデューティ制御信号生成回路４６と、デューティ制御信号S(Don)をパルス幅変調して第一スイッチング素子１６(1)の駆動パルスVg(1)を生成する駆動パルス生成回路２０とを備えている。
【００７１】
デューティ制御信号生成回路４６は、第一誤差増幅回路４８、第二誤差増幅回路２２及び電源電圧制御部５０で構成されている。第一誤差増幅回路４８は、中間電圧Vo1を検出した中間電圧信号S(Vo1)と第一電源電圧E1に対応して変化する第一基準電圧Vr1とが入力されるオペアンプ４８ａを備え、中間電圧信号S(Vo1)と第一基準電圧Vr1の差を小さくする方向に変化する第一制御信号を出力する。第一電源電圧E1は電源電圧制御部５０によって制御され、第一基準電圧Vr1は、後述する第二制御信号が入力されないとき、第一電源電圧E1を抵抗分圧した値となる。
【００７２】
第二誤差増幅回路２２は、出力電圧Vo2を検出した出力電圧信号S(Vo2)と第二電源電圧E2に対応して変化する第二基準電圧Vr2とが入力されるオペアンプ２２ａを備え、出力電圧信号S(Vo2)と第二基準電圧Vr2の差を小さくする方向に変化する第二制御信号を生成し、信号絶縁用のフォトカプラ２２ｂ等を通じて出力する。第二電源電圧E2は電源電圧制御部５０によって制御され、そのまま第二基準電圧Vr2として使用される。
【００７３】
デューティ制御信号S(Don)は、第一制御信号と第二制御信号とが複合した信号である。ここでは、第二誤差増幅回路２２が出力する第二制御信号は、第一誤差増幅回路４８の入力側（オペアンプ４８ａの第一基準電圧Vr1の側）に注入され、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2より高いとき、その差に応じて第一基準電圧Vr1を低くする補正を加える。反対に、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2より低いとき、その差に応じて第一基準電圧Vr1を低くする補正を加える。そして、デューティ制御信号S(Don)は、定電流動作時は、第二制御信号によって補正されない第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となり、定電圧動作時は、第二制御信号によって補正された第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。詳しくは後で説明する。
【００７４】
デューティ制御信号S(Don)は、中間電圧信号S(Vo1)が基準電圧Vr1より高いとき、その差に応じてオンデューティDon(1)を小さくする方向に変化する。反対に、中間電圧信号S(Vo1)が基準電圧Vr1より低いとき、その差に応じてオンデューティDon(1)を大きくする方向に変化する。
【００７５】
電源電圧制御部５０は、出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)、及び安定型コンバータ１２(1)の出力電流Io1を検出した信号（出力電流Io2にほぼ比例した信号）である出力電流信号S(Io2)に基づいて各電源電圧E1，E2を制御するブロックで、図１０に示すように、２つのデジタルプロセッサ２６(1)，２６(2)、第一及び第二平滑回路２８(1)，２８(2)、及び絶縁回路４０で構成されている。各構成は上記の電源電圧制御部３８と同様である。
【００７６】
電源電圧制御部５０は、ＣＰＵ２６ａ(1)が出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいてハイレベルデューティD1を可変調節することによって、第一電源電圧E1を制御する。ただし、第一電源電圧E1の変化のさせ方が、上記の電源電圧制御部３８と少し異なる。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいときは、第一電源電圧E1を所定の中間的な値に保持させ、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達すると、第一電源電圧E1を低下させる。
【００７７】
さらに電源電圧制御部５０は、ＣＰＵ２６ａ(2)が出力電圧設定値S(CV)に基づいてハイレベルデューティD2を可変調節することによって、第二電源電圧E2を制御する。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2に関係なく、第二電源電圧E2を出力電圧設定値S(CV)に対応した値に保持する。これは、上記の電源電圧制御部３８と同様である。
【００７８】
次に、スイッチング電源装置４２の定電圧動作及び定電流動作について、図１１に基づいて説明する。スイッチング電源装置４２は、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいとき、定電圧動作を行う。電源電圧制御部５０は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいことを検出すると、定電圧動作が行われるように、第二電源電圧E2を出力電圧設定値S(CV)に対応した値に保持させる。このとき、第一電源電圧E1は、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2に保持された場合に想定される中間電圧信号S(Vo1)と等しい第一基準電圧Vr1を生成できる程度の中間的な値に保持させる。そして、第二制御信号によって補正された第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、出力電流Io2に関係なくオンデューティDon(1)が一定に保持され、中間電圧Vo1が一定に保持され、出力電圧Vo2が出力電圧設定値S(CV)に保持される。
【００７９】
その後、出力電流Io2が増加して出力電流設定値S(CC)に達すると、スイッチング電源装置４２は定電流動作を行う。電源電圧制御部５０は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達したことを検出すると、第二電源電圧E2は変化させずにそのまま保持させ、第一電源電圧E1を低下させる。そして、第一基準電圧Vr1が、定電圧動作時の第一基準電圧Vr1値以下に低下して、第二制御信号によって補正されない第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、オンデューティDon(1)が小さくなり、中間電圧Vo1と出力電圧Vo2が低下し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)を超えないように制限される。
【００８０】
スイッチング電源装置４２をバッテリＢｕの充電用に使用したときの動作は、上記スイッチング電源装置１０と同様である（図５（ａ）、（ｂ））。
【００８１】
以上説明したスイッチング電源装置４２によれば、上記のスイッチング電源装置３０と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
次に、本発明のスイッチング電源装置の第四の実施形態について、図１２〜図１４に基づいて説明する。ここで、上記スイッチング電源装置３０と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
この実施形態のスイッチング電源装置５２は、図１２に示すように、スイッチング電源装置３０と類似した構成であり、異なるのは、第三電源電圧E3を受けて動作する出力電圧信号補正回路５４が追加されている点と、第一及び第二電源電圧E1，E2を制御する電源電圧制御部３８に代えて、第一、第二及び第三電源電圧E1，E2，E3を制御する電源電圧制御部５６が設けられている点である。
【００８４】
出力電圧信号補正回路５４は、出力電圧信号S(Vo2)に補正信号を注入する回路である。具体的には、出力電圧Vo2を分圧する分圧抵抗の、出力電圧信号S(Vo2)が発生する側の抵抗が直列に２分割され（抵抗５８ａ，５８ｂ）、グランド側の抵抗５８ｂの両端に、第三電源電圧E3を印加する構成になっている。したがって、第三電源電圧E3の高低によって出力電圧信号S(Vo2)に注入される補正信号の大きさが変化する。
【００８５】
電源電圧制御部５６は、電源電圧制御部３８と同様に、デジタルプロセッサ２６(1)，２６(2)と第一及び第二平滑回路２８(1)，２８(2)を備えている。さらに、図１３に示すように、第三電源電圧E3を制御するため、デジタルプロセッサ２６(2)のパルス生成部２６ｃ(2)が第三基準パルスVp3を出力し、これを第三平滑回路２８(3)で平滑して第三電源電圧E3を出力する構成が追加されている。第三電源電圧E3は、ほぼ波高値Vp3(peak)にハイレベルデューティD3を掛け算した値となる。
【００８６】
電源電圧制御部５６が第一及び第二電源電圧E1，E2を制御する動作は、上記電源電圧制御部３８と同様である。第三電源電圧E3は、出力電圧設定値S(CV)が外部指定されたとき、必要に応じて変化させる。例えば、出力電圧設定値S(CV)を高くするように外部指定されると、第三制御電圧E3を相対的に低い値に設定する。反対に、出力電圧設定値S(CV)を低くするように外部指定されると、第三制御電圧E3を相対的に高い値に設定する。これによって、出力電圧Vo2の設定を容易に変更することができる。
【００８７】
スイッチング電源装置５２の定電圧動作及び定電流動作は、図１４に示すように、図８に示すスイッチング電源装置３０の動作と同様であり、第三制御電圧E3は、出力電流Io2に関係なく、所定の値に保持される。バッテリＢｕの充電用に使用したときの動作についても、上記スイッチング電源装置１０と同様である（図５（ａ）、（ｂ））。
【００８８】
以上説明したスイッチング電源装置５２によれば、上記のスイッチング電源装置３０と同様の効果を得ることができる。また、スイッチング電源装置５２は、第二誤差増幅回路２２の特性を２つの電源電圧E2，E3によって変化させることができるので、１つの電源電圧E2だけで変化させるスイッチング電源装置３０よりもさらに高度な制御が可能になる。例えば、上述した定電流制御、定電圧制御、ソフトスタート制御以外の制御を追加することができる。
【００８９】
次に、本発明のスイッチング電源装置の第五の実施形態について、図１５〜図１７に基づいて説明する。ここで、上記スイッチング電源装置３０と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
この実施形態のスイッチング電源装置６０は、図１５に示すように、スイッチング電源装置３０（図６）と類似した構成であり、異なるのは、第四電源電圧E4を受けて動作する中間電圧信号補正回路６２が追加されている点と、第一及び第二電源電圧E1，E2を制御する電源電圧制御部３８に代えて、第一、第二及び第四電源電圧E1，E2，E4を制御する電源電圧制御部６４が設けられている点である。
【００９１】
中間電圧信号補正回路６２は、中間電圧信号S(Vo1)に補正信号を注入する回路である。具体的には、中間電圧Vo1を分圧する分圧抵抗の、中間電圧信号S(Vo1)が発生する側の抵抗が直列に２分割され（抵抗６６ａ，６６ｂ）、グランド側の抵抗６６ｂの両端に、第四電源電圧E4を印加する構成になっている。したがって、第四電源電圧E4の高低によって中間電圧信号S(Vo1)に注入される補正信号の大きさが変化する。
【００９２】
電源電圧制御部６４は、電源電圧制御部３８と同様に、デジタルプロセッサ２６(1)，２６(2)と第一及び第二平滑回路２８(1)，２８(2)を備えている。さらに、図１６に示すように、第四電源電圧E4を制御するため、デジタルプロセッサ２６(1)のパルス生成部２６ｃ(1)が第四基準パルスVp4を出力し、これを第四平滑回路２８(4)で平滑して第四電源電圧E4を出力する構成が追加されている。第四電源電圧E4は、ほぼ波高値Vp4(peak)にハイレベルデューティD4を掛け算した値となる。
【００９３】
電源電圧制御部６４は、ＣＰＵ２６ａ(1)が出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいてハイレベルデューティD1を可変調節することによって、第一電源電圧E1を制御する。ただし、第一電源電圧E1の変化のさせ方は、上記の電源電圧制御部３８と少し異なる。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいときは、電源電圧制御部３８と同様に、第一電源電圧E1を所定の高い値に保持させる。しかしながら、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達しても、第一電源電圧E1を低下させずにそのまま保持させる。
【００９４】
また、電源電圧制御部６４は、ＣＰＵ２６ａ(2)が出力電圧設定値S(CV)に基づいてハイレベルデューティD2を可変調節することによって、第二電源電圧E2を制御する。この制御方法は、上記の電源電圧制御部３８と同様である。
【００９５】
さらに、電源電圧制御部６４は、ＣＰＵ２６ａ(1)が出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいて、ハイレベルデューティD4を可変調節することによって、第四電源電圧E4を制御する。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいときは、第四電源電圧E4を所定の低い値に保持させ、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達すると、第四電源電圧E4を上昇させる。
【００９６】
次に、スイッチング電源装置６０の定電圧動作及び定電流動作について、図１７に基づいて説明する。スイッチング電源装置６０は、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいとき、定電圧動作を行う。電源電圧制御部６４は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいことを検出すると、定電圧動作が行われるように、第二電源電圧E2を出力電圧設定値S(CV)に対応した値に保持させる。このとき、第四電源電圧E4は所定の低い値に保持させ、これによって、中間電圧信号S(Vo1)に一定の補正信号が注入される。そして第一電源電圧E1（=Vr1）は、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2に保持された場合に想定される中間電圧信号S(Vo1)より高い値に保持させる。すると、第一誤差増幅回路３６が出力する第一制御信号がハイレベルに飽和し、第二誤差増幅回路２２が出力する第二制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、出力電流Io2に関係なくオンデューティDon(1)が一定に保持され、中間電圧Vo1が一定に保持され、出力電圧Vo2が出力電圧設定値S(CV)に保持される。
【００９７】
その後、出力電流Io2が増加して出力電流設定値S(CC)に達すると、スイッチング電源装置６０は定電流動作を行う。電源電圧制御部６４は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達したことを検出すると、第一及び第二電源電圧E1，E2は変化させずにそのまま保持させ、第四電源電圧E4を上昇させる。そして、中間電圧信号S(Vo1)が、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2に保持された場合に想定される中間電圧信号S(Vo1)より高い値になり、第二制御信号に代わって第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、オンデューティDon(1)が小さくなり、中間電圧Vo1と出力電圧Vo2が低下し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)を超えないように制限される。
【００９８】
スイッチング電源装置６０をバッテリＢｕの充電用に使用したときの動作は、上記スイッチング電源装置１０と同様である（図５（ａ）、（ｂ））。
【００９９】
以上説明したスイッチング電源装置６０によれば、上記のスイッチング電源装置３０と同様の効果を得ることができる。また、スイッチング電源装置６０は、第一誤差増幅回路３６の特性を２つの電源電圧E1，E4によって変化させることができるので、１つの電源電圧E1だけで変化させるスイッチング電源装置３０よりもさらに高度な制御が可能になる。例えば、上述した定電流制御、定電圧制御、ソフトスタート制御以外の制御を追加することができる。
【０１００】
次に、本発明のスイッチング電源装置の第六の実施形態について、図１８〜図２０に基づいて説明する。ここで、上記スイッチング電源装置４２と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０１】
この実施形態のスイッチング電源装置６８は、図１８に示すように、スイッチング電源装置４２（図９）と類似した構成であり、異なるのは、第四電源電圧E4を受けて動作する中間電圧信号補正回路６２が追加されている点と、第一及び第二電源電圧E1，E2を制御する電源電圧制御部３８に代えて、第一、第二及び第四電源電圧E1，E2，E4を制御する電源電圧制御部７０が設けられている点である。
【０１０２】
中間電圧信号補正回路６２は、中間電圧信号S(Vo1)に補正信号を注入する回路である。具体的な構成は、中間電圧Vo1を分圧する分圧抵抗の、中間電圧信号S(Vo1)が発生する側の抵抗が直列に２分割され（抵抗６６ａ，６６ｂ）、グランド側の抵抗６６ｂの両端に、第四電源電圧E4を印加する構成になっている。したがって、第四電源電圧E4の高低によって中間電圧信号S(Vo1)に注入される補正信号の大きさが変化する。
【０１０３】
電源電圧制御部７０は、電源電圧制御部５０と同様に、デジタルプロセッサ２６(1)，２６(2)と第一及び第二平滑回路２８(1)，２８(2)を備えている。さらに、図１９に示すように、第四電源電圧E4を制御するため、デジタルプロセッサ２６(1)のパルス生成部２６ｃ(1)が第四基準パルスVp4を出力し、これを第四平滑回路２８(4)で平滑して第四電源電圧E4を出力する構成が追加されている。第四電源電圧E4は、ほぼ波高値Vp4(peak)にハイレベルデューティD4を掛け算した値となる。
【０１０４】
電源電圧制御部７０は、ＣＰＵ２６ａ(1)が出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいてハイレベルデューティD1を可変調節することによって、第一電源電圧E1を制御する。ただし、第一電源電圧E1の変化のさせ方が、上記の電源電圧制御部５０と少し異なる。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいときは、電源電圧制御部５０と同様に、第一電源電圧E1を所定の中間的な値に保持させる。しかしながら、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達しても、第一電源電圧E1を低下させずにそのまま保持させる。
【０１０５】
また、電源電圧制御部７０は、ＣＰＵ２６ａ(2)が出力電圧設定値S(CV)に基づいてハイレベルデューティD2を可変調節することによって、第二電源電圧E2を制御する。この制御方法は、上記の電源電圧制御部５０と同様である。
【０１０６】
さらに、電源電圧制御部７０は、ＣＰＵ２６ａ(1)が出力電圧設定値S(CV)、出力電流設定値S(CC)及び出力電流信号S(Io2)に基づいて、ハイレベルデューティD4を可変調節することによって、第四電源電圧E4を制御する。詳しくは後で説明するが、概して言うと、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいときは、第四電源電圧E4を所定の低い値に保持させ、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達すると、第四電源電圧E4を上昇させる。
【０１０７】
次に、スイッチング電源装置６８の定電圧動作及び定電流動作について、図２０に基づいて説明する。スイッチング電源装置６８は、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいとき、定電圧動作を行う。電源電圧制御部７０は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)より小さいことを検出すると、定電圧動作が行われるように、第二電源電圧E2を出力電圧設定値S(CV)に対応した値に保持させる。このとき、第四電源電圧E4は所定の低い値に保持させ、これによって、中間電圧信号S(Vo1)に一定の補正信号が注入される。そして第一電源電圧E1は、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2に保持された場合に想定される中間電圧信号S(Vo1)と等しい第一基準電圧Vr1を生成できる程度の中間的な値に保持させる。すると、第二制御信号によって補正された第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、出力電流Io2に関係なくオンデューティDon(1)が一定に保持され、中間電圧Vo1が一定に保持され、出力電圧Vo2が出力電圧設定値S(CV)に保持される。
【０１０８】
その後、出力電流Io2が増加して出力電流設定値S(CC)に達すると、スイッチング電源装置６８は定電流動作を行う。電源電圧制御部７０は、出力電流検出信号S(Io2)を取得し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)に達したことを検出すると、第一及び第二電源電圧E1，E2は変化させずにそのまま保持させ、第四電源電圧E4を上昇させる。そして、中間電圧信号S(Vo1)が、出力電圧信号S(Vo2)が第二基準電圧Vr2に保持された場合に想定される中間電圧信号S(Vo1)より高い値になり、第二制御信号によって補正されない第一制御信号がデューティ制御信号S(Don)となる。その結果、オンデューティDon(1)が小さくなり、中間電圧Vo1と出力電圧Vo2が低下し、出力電流Io2が出力電流設定値S(CC)を超えないように制限される。
【０１０９】
スイッチング電源装置６８をバッテリＢｕの充電用に使用したときの動作は、上記スイッチング電源装置１０と同様である（図５（ａ）、（ｂ））。
【０１１０】
以上説明したスイッチング電源装置６８によれば、上記のスイッチング電源装置４２と同様の効果を得ることができる。また、スイッチング電源装置６８は、第一誤差増幅回路４８の特性を２つの電源電圧E1，E4によって変化させることができるので、１つの電源電圧E1だけで変化させるスイッチング電源装置４２よりもさらに高度な制御が可能になる。例えば、上述した定電流制御、定電圧制御、ソフトスタート制御以外の制御を追加することができる。
【０１１１】
なお、本発明のスイッチング電源装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記スイッチング電源装置１０は、コンバータ１２が安定型コンバータ１２(1)と非安定型コンバータ１２(2)で構成されているが、非安定型コンバータ１２(2)を省略し、安定型コンバータ１２(1)が出力する電圧Vo1を出力電圧Vo2とみなして制御回路を構成してもよい。この場合、安定型コンバータ１２(1)は、降圧チョッパ等の非絶縁型のコンバータでもよいし、各種の絶縁型のコンバータでもよい。
【０１１２】
上記スイッチング電源装置５２が有する出力電圧信号補正回路５４は、出力電圧信号S(Vo2)に補正信号を注入する回路であって、電源電圧制御部５６により制御される第三電源電圧E3の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成されたものであればよい。したがって、同様の動作が可能であれば、他の公知な回路に置き換えることができる。
【０１１３】
上記スイッチング電源装置６０，６８が有する中間電圧信号補正回路６２は、中間電圧信号S(Vo1)に補正信号を注入する回路であって、電源電圧制御部６４，７０により制御される第四電源電圧E4の高低によって当該補正信号の大きさが変化するよう構成されたものであればよい。したがって、同様の動作が可能であれば、他の公知な回路に置き換えることができる。
【０１１４】
上記各スイッチング電源装置は、入出力間を絶縁するため、制御回路内に信号絶縁用のフォトカプラ２２ｂや絶縁回路４０を設けてあるが、入出力間を絶縁する必要がない装置であれば、これらを省略することができる。
【０１１５】
上記各スイッチング電源装置は、出力電流Io1を検出した信号を出力電流信号S(Io2)としているが、出力電流信号S(Io2)は、出力電流Io2にほぼ比例した信号であればよい。したがって、例えば、出力電流Io2を直接検出する構成、安定型コンバータの入力電流を検出する構成、安定型又は非安定型コンバータのスイッチング電流（ピーク値又は平均値）を検出する構成等に変更することができる。
【０１１６】
上記の各スイッチング電源装置が有する電源電圧制御部は、デジタルプロセッサを用いて基準パルスVp1〜Vp4を生成し、これを平滑することによって電源電圧E1〜E4を生成するよう構成され、電源電圧E1〜E4を容易かつ高精度にデジタル制御できるという特徴がある。しかし、高精度な制御が不要であれば、電源電圧E1〜E4をアナログ制御する電源電圧制御部を使用してもよい。
【０１１７】
上記の各スイッチング電源装置が有する駆動パルス生成回路は、デューティ制御信号S(Don)が低くなるとオンデューティDon(1)が小さくなる構成になっているが、反対に、デューティ制御信号S(Don)が低くなるとオンデューティDon(1)が大きくなる構成に変更してもよい。この場合、誤差増幅回路（第一及び第二誤差増幅回路）は、反転増幅タイプから非反転増幅タイプに変更する。
【０１１８】
また、上記第一〜第六の実施形態と異なる構成として、出力電圧設定値を変更するための出力電圧信号補正回路、及び定電流制御を行うための中間電圧信号補正回路の両方を備えた構成にしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１０，３０，４２，５２，６０，６８  スイッチング電源装置
１２  コンバータ
１２(1)  安定型コンバータ
１２(2)  非安定型コンバータ
１４，３２，４４  制御回路
１６(1)  第一スイッチング素子
１６(2)  第二スイッチング素子
１８，３４，４６  デューティ制御信号生成回路
２０  駆動パルス生成回路
２２  誤差増幅回路、第二誤差増幅回路
２４，３８，５０，５６，６４，７０  電源電圧制御部
２６，２６(1)，２６(2)  デジタルプロセッサ
２８，２８(1)〜２８(4)  平滑回路
３６，４８  第一誤差増幅回路
５４  出力電圧信号補正回路
６２  中間電圧信号補正回路
D1〜D4  第一〜第四基準パルスのハイレベルデューティ
Don(1)  第一スイッチング素子のオンデューティ
Don2  第二オン時比率
E1〜E4  第一〜第四電源電圧
Io1  安定型コンバータの出力電流
Io2  スイッチング電源装置の出力電流（非安定型コンバータの出力電流）
S(CC)  出力電流設定値
S(CV)  出力電圧設定値
S(Don)  デューティ制御信号
S(Io2)  出力電流信号
S(Vo1)  中間電圧信号
S(Vo2)  出力電圧信号
Vg(1)  
第一スイッチング素子の駆動パルス
Vi  入力電圧
Vo1  中間電圧
Vo2  出力電圧
Vr1  第一基準電圧
Vr2  基準電圧、第二基準電圧
【図１】
2018078687.tif 000003
【図２】
2018078687.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018078687.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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