(57)【要約】【課題】出力電圧を立ち上がりから線形に変化させることができる電源装置を提供する。【解決手段】外部制御信号に従い出力電圧を可変するための可変手段１０と、入力電力をスイッチングするスイッチング手段２０と、前記入力電力のスイッチングにより発生した電力エネルギーを伝達する伝達手段３０と、前記スイッチング手段を常にスイッチング動作可能状態にバイアスする制御手段４０とを設けた電源回路。スイッチング手段を常にスイッチング動作可能状態にバイアスする制御手段を設けたため、外部制御信号の立ち上がりから直ちに線形に増大する出力電圧を得ることができる。【選択図】　　　　　図１
2004096891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部制御信号に従い出力電圧を可変するための可変手段と、
入力電力をスイッチングするスイッチング手段と、
前記入力電力のスイッチングにより発生した電力エネルギーを伝達する伝達手段と、
前記スイッチング手段を常にスイッチング動作可能状態にバイアスする制御手段と
を設けたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、
前記制御手段は前記外部制御信号が印加されていないときであっても前記スイッチングトランジスタを動作可能状態に設定するためのアイドリングバイアス電圧を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、
前記制御手段は前記外部制御信号の電圧振幅範囲にわたり前記スイッチングトランジスタを線形動作させるためのアイドリングバイアス電圧を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、
前記制御手段は前記外部制御信号に所定の電圧を加えた信号を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加する加算回路を含むことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項５】
前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、
前記制御手段は基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記可変手段の出力信号と前記基準電圧とを加算して加算出力を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加する加算回路とを含むことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記基準電圧発生回路は、入力電圧を抵抗とダイオードで分圧する回路であることを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項７】
前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、
前記制御手段は、入力電圧を分圧して前記スイッチングトランジスタの制御端子にバイアス電圧を印加するバイアス回路と、該制御端子と前記伝達手段との接続を前記外部制御信号に従い制御する回路を含むことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項８】
前記電源装置はフライバック方式、フォワード方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式及び非絶縁型コンバータ方式のいずれかであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源装置に関し、特にトランジスタなどのスイッチング素子を用いた電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の電源装置はスイッチング電源として知られている。スイッチング電源には、リニア方式とスイッチング方式が知られている。リニア方式にはシャントレギュレータやシリーズレギュレータなどがある。スイッチング方式の電源装置は回路動作により、フライバック方式、フォワード方式ダブルフォワード方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式などのタイプが知られている。いずれのタイプも、スイッチングトランジスタを繰り返しオン・オフすることで発生したエネルギーを、トランスなどの伝達手段を用いて出力する。
【０００３】
通常、これらのスイッチング電源は出力電圧を一定に制御する制御回路や、出力電圧を可変する制御回路を備えている。このうち、出力電圧を可変する制御回路は、スイッチングトランジスタに印加するベース電圧を外部制御信号に従って変化させることで、出力電圧をダイナミックに変化させる。この種の電源装置は例えば、特許文献１及び特許文献２に記載がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−２７６７２８号公報
【特許文献２】
特開平０７−１２３７０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイッチングトランジスタはベース・エミッタ電圧以上のベース電圧が印加されて始めて動作可能状態になるので、外部制御信号を０Ｖから変化させても、ベース・エミッタ電圧に達するまではトランスの二次側で得られる出力電圧は変化しない。従って、外部制御信号を０Ｖから変化させても、出力電圧を０Ｖから線形に立ち上げることができないという問題点があった。
【０００６】
従って、本発明は上記従来技術の問題点を解決し、出力電圧を立ち上がりから線形に変化させることができる電源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は請求項１に記載のように、外部制御信号に従い出力電圧を可変するための可変手段と、入力電力をスイッチングするスイッチング手段と、前記入力電力のスイッチングにより発生した電力エネルギーを伝達する伝達手段と、前記スイッチング手段を常にスイッチング動作可能状態にバイアスする制御手段とを設けた電源装置である。スイッチング手段を常にスイッチング動作可能状態にバイアスする制御手段を設けたため、外部制御信号の立ち上がりから直ちに線形に増大する出力電圧を得ることができる。
【０００８】
上記構成の電源装置において、請求項２に記載のように、前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、前記制御手段は前記外部制御信号が印加されていないときであっても前記スイッチングトランジスタを動作可能状態に設定するためのアイドリングバイアス電圧を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加する構成とすることができる。この構成は制御手段の一例であって、スイッチングトランジスタの制御端子（例えば、スイッチングトランジスタがバイポーラトランジスタであればベース）にアイドリングバイアス電圧を印加しているため、スイッチングトランジスタは外部制御信号の立ち上がりから速やかに動作することができる。
【０００９】
上記構成の電源装置において、請求項２に記載のように、前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、前記制御手段は前記外部制御信号の電圧振幅範囲にわたり前記スイッチングトランジスタを線形動作させるためのアイドリングバイアス電圧を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加する構成とすることができる。この構成は制御手段の一例であって、スイッチングトランジスタの制御端子（例えば、スイッチングトランジスタがバイポーラトランジスタであればベース）にアイドリングバイアス電圧を印加しているため、スイッチングトランジスタは外部制御信号の立ち上がりから速やかに動作することができる。
【００１０】
上記構成の電源装置において、請求項４に記載のように、前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、前記制御手段は前記外部制御信号に所定の電圧を加えた信号を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加する加算回路を含む構成とすることができる。所定の電圧を加算回路という簡単な構成を用いることにより、外部制御信号に所定の電圧を加算して、スイッチングトランジスタを動作可能な状態とすることができる。
【００１１】
上記構成の電源装置において、請求項５に記載のように、前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、前記制御手段は基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記可変手段の出力信号と前記基準電圧とを加算して加算出力を前記スイッチングトランジスタの制御端子に印加する加算回路とを含む構成とすることができる。これは制御手段の一構成例であって、基準電圧発生回路と加算回路を用いた簡単な構成を用いることにより、外部制御信号に所定の電圧を加算して、スイッチングトランジスタを動作可能な状態とすることができる。
【００１２】
請求項５に記載の前記基準電圧発生回路は、請求項６に記載のように、入力電圧を抵抗とダイオードで分圧する回路とすることができる。
【００１３】
上記構成の電源装置において、請求項７に記載のように、前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタを有し、前記制御手段は、入力電圧を分圧して前記スイッチングトランジスタの制御端子にバイアス電圧を印加するバイアス回路と、該制御端子と前記伝達手段との接続を前記外部制御信号に従い制御する回路を含む構成とすることができる。スイッチングトランジスタを常に動作可能状態にしておくための別の構成を特定したものである。上記回路により制御端子と伝達手段との接続を断にした状態では、バイアス回路によりスイッチングトランジスタの制御端子にバイアス電圧が印加されている。外部制御信号に応答して上記回路が接続を形成した場合、動作可能状態にあるスイッチングトランジスタは直ちに動作を開始する。よって、外部制御信号の立ち上がりから直ちに線形に増大する出力電圧を得ることができる。
【００１４】
上記電源装置は請求項８記載のようにフライバック方式、フォワード方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式及び非絶縁型コンバータ方式のいずれかである。制御回路はスイッチング素子を用いた電源装置に広く適用できるもので、請求項８はいくつかを例示したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態及び実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電源装置を示す図である。図示する電源装置は、外部制御信号に従い出力電圧を可変するための可変手段として機能するＤ−Ａ変換器１０と、入力電力をスイッチングするスイッチング手段として機能するスイッチング素子（以下、ＳＷ素子という）と、前記入力電力のスイッチングにより発生した電力エネルギーを伝達する伝達手段として機能するトランス３０と、前記スイッチング手段を常にスイッチング動作可能状態にバイアスする制御手段４０とを有する。また、電源装置は抵抗Ｒ１とキャパシタＣ１とからなる時定数回路を有する。
【００１７】
直流の入力電圧Ｖｉｎがトランス３０の一次側巻線Ｎｐの一端に与えられる。この一次側巻線Ｎｐの他端に接続されているＳＷ素子をスイッチングすることで、トランスの二次側巻線Ｎｓに出力電圧Ｖｏｕｔが得られる。パルス信号ＰＷＭは出力電圧Ｖｏｕｔを変化させるために用いられる外部制御信号である。パルス信号ＰＷＭは端子５１と５２の間に印加される。端子５１はＤ−Ａ変換器１０に接続されている。端子５２はグランド端子である。パルス信号ＰＷＭはデューティー比を変化させることでＳＷ素子２０のオン・オフのタイミングを変化させ、トランス３０の二次側で得られる出力電圧Ｖｏｕｔを変化させる。パルス信号ＰＷＭは０Ｖと電圧Ｖｓ１との間で変化する。Ｄ−Ａ変換器１０が出力するアナログ信号は、パルス信号ＰＷＭの電圧を平均したもので、デューティー比に応じた電圧Ｓ１である。電圧Ｓ１は、加算器４４の一方の入力に印加される。
【００１８】
加算器４４の他方の入力には、電圧Ｓ２が印加される。電圧Ｓ２は、ＳＷ素子２０に含まれるバイポーラ型のスイッチングトランジスタＱを常に動作可能状態に設定しておくためのアイドリングバイアス電圧である。従って、アイドリングバイアス電圧は、スイッチングトランジスタＱのベース・エミッタ電圧（例えば、０．６Ｖ）以上の電圧である。アイドリングバイアス電圧Ｓ２は、バイアス回路４０で生成される。バイアス回路４０は加算器４４の他、抵抗４１、４２、可変電圧Ｖｓ２を生成する可変電圧源４３を有する。抵抗４１と可変電圧源４３とは、入力電圧Ｖｉｎとグランドとの間に直列に接続されている。抵抗４１と可変電圧源４３との接続点は、抵抗Ｒ２を介して加算器４４の他方の入力に接続されている。
【００１９】
加算器４４が出力するバイアス電圧は、時定数回路を通り、ＳＷ素子２０に与えられる。この時定数回路の時定数により、スイッチングトランジスタＱの最大ピーク電流が決定する。スイッチングトランジスタＱのベースに印加されるバイアス電圧は、トランス３０のベース巻線Ｎｂを介して与えられる。スイッチングトランジスタＱのコレクタは、トランス３０の一次側巻線Ｎｐに接続され、エミッタは接地されている。バイアス電圧は、アイドリングバイアス電圧Ｓ２を含んでいる。従って、たとえ外部制御信号であるパルス信号ＰＷＭが印加されていない状態でも、入力電圧Ｖｉｎが与えられている限り、スイッチングトランジスタＱのベースにはそのベース・エミッタ電圧以上のアイドリングバイアス電圧が印加されている。よって、スイッチングトランジスタＱは、常に動作可能状態である。パルス信号ＰＷＭが印加されると直ちにトランジスタはスイッチング動作を開始することができ、トランス３０の二次側巻線Ｎｓに接続されたダイオードＤ及びキャパシタを介して得られる出力電圧Ｖｏｕｔは直ちに立ち上がる。つまり、パルス信号ＰＷＭの波高値（０Ｖ〜Ｖｓ１）の全領域に応じて出力電圧を線形に変化させることができる。
【００２０】
なお、図１の（ａ）は、スイッチングトランジスタＱのベースに０．６Ｖのアイドリングバイアスを印加した時のコレクタ・エミッタ間の波形を示す。また、（ｂ）は、スイッチングトランジスタＱのベースに０．６Ｖ以上のアイドリングバイアスを印加した時のコレクタ・エミッタ間の波形を示す。更に、（ｃ）は、スイッチングトランジスタＱがスイッチング動作するぎりぎり（活性領域で動作する限界時）のコレクタ・エミッタ間の波形を示す。アイドリングバイアスを印加することで、スイッチングトランジスタＱのコレクタ飽和電圧Ｖｃｅ以下の状態において出力できなかった領域（入力電圧０Ｖ〜Ｖｃｅ）の出力がほぼ線形に得られるようになった。
【００２１】
図２（Ａ）は本実施形態おける入力電圧Ｖｉｎ（Ｖ）と出力電圧Ｖｏｕｔ（ｋＶ）との関係を示すグラフ、図２（Ｂ）は本実施形態におけるパルス信号（外部制御信号）ＰＷＭのヒューティー比と出力電圧Ｖｏｕｔ（ｋＶ）との関係を示すグラフである。これらの図から分かるように、本実施形態によれば、入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔは立ち上がりから（０Ｖから）線形に変化しており、またパルス信号のデューティー比に応じて０％から１００％まで線形に出力電圧Ｖｏｕｔを増大させることができる。
【００２２】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る電源装置の回路図である。図中、図１に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【００２３】
本実施形態は、第１実施形態の可変電圧源４３をダイオードＤ１で構成したことを特徴とする。ダイオードＤ１の順方向電圧は０．６Ｖ程度であり、スイッチングトランジスタＱのベース・エミッタ電圧Ｖｂｅに相当する。よって、Ｖｓ２＝Ｖｂｅ＝０．６Ｖとなり、第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【００２４】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る電源装置の回路図である。図示する電源装置は、オペアンプ６０、６１、スイッチングトランジスタＱ１、スイッチトランジスタＱ２、トランス３０、キャパシタＣ１、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１〜Ｒ４、Ｒｆを有する。本実施形態は、スイッチトランジスタＱ２を設けたことを特徴の一つとする。スイッチトランジスタＱ２は、スイッチングトランジスタＱ１のベース（制御端子）と前記伝達手段との接続を、外部制御信号Ｖｓｇに従い制御する回路である。
【００２５】
アナログ形式の外部制御信号Ｖｓｇは端子５１と５２の間に与えられ、オペアンプ６０と抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒｆで構成されるバッファアンプを介してトランス３０のベース巻線Ｎｂの一端に与えられる。ベース巻線Ｎｂの他端は、スイッチトランジスタＱ２のエミッタ及びスイッチングトランジスタＱ１のベースに接続されている。スイッチトランジスタＱ２のベースには、オペアンプ６１を含むバッファアンプを介して外部制御信号Ｖｓｇが与えられる。スイッチングトランジスタＱ１のベースには、直列に接続された抵抗Ｒ１とＲ２で得られる分圧がバイアス電圧として印加されている。抵抗Ｒ１とＲ２の直列回路の一端は入力電圧Ｖｉｎに接続され、他端は抵抗Ｒ３を介してオペアンプ６０の出力に接続されている。スイッチングトランジスタＱ１のコレクタは一次側巻線Ｎｐの一端に接続され、エミッタは接地されている。また、入力電圧Ｖｉｎとグランド（端子５２）間には、キャパシタＣが接続されている。キャパシタＣ１と抵抗Ｒ３とが時定数回路を形成し、スイッチングトランジスタＱ１の最大ピーク電流を決める。
【００２６】
次に、動作を説明する。外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖの時、つまり外部制御信号Ｖｓｇが印加されていない状態ではスイッチトランジスタＱ２がオフしている。オンしている状態では、電源回路はＲＣＣ（Ｒｉｎｇｉｎｇ　Ｃｈｏｋｅ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）として機能する。このとき、外部制御信号Ｖｓｇの電圧値に応じたバイアス電圧がベース巻線ＮｂとスイッチトランジスタＱ２を介して、スイッチングトランジスタＱ１のベースに印加される。スイッチングトランジスタＱ１のベースには抵抗Ｒ１とＲ２で分圧された直流バイアス電圧が印加され、コレクタ電流がスイッチングトランジスタＱ１に流れる。つまり、外部制御信号Ｖｓｇが印加されていない状態で、スイッチングトランジスタＱ１のベースにはアイドリングバイアスが印加されている。
【００２７】
この状態で外部制御信号Ｖｓｇを印加すると、バッファアンプ６１を介してバイアス電圧がスイッチトランジスタＱ２のベースに与えられるので、スイッチトランジスタＱ２はオンする。そして、外部制御信号Ｖｓｇの電圧値に応じたＲＣＣ動作が開始される。このとき、スイッチングトランジスタＱ１は既に直流バイアスされているので、外部制御信号Ｖｓｇが印加されると直ちに動作を開始する。よって、外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖから立ち上がると同時に出力電圧Ｖｏｕｔが発生する。
【００２８】
（第４実施例）
図５は、本発明の第５実施形態に係る電源装置の回路図である。図示する電源回路はフォワード方式の電源装置である。電源装置はトランス１３０、電界効果型トランジスタで構成されたスイッチングトランジスタＱ２０、第１制御回路７０及び第２制御回路８０を有する。第１制御回路７０は、第２制御回路１８０の出力に応じてスイッチングトランジスタＱ２０のオン・オフを制御する回路である。第２制御回路８０は、外部制御信号Ｖｓｇの電圧値に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを一定に制御する機能と、外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖから立ち上がると同時に出力電圧が得られるように制御する機能とを備える。
【００２９】
第２制御回路８０はオペアンプＩＣ１〜ＩＣ３とフォトトランジスタＰＣ１の発光部を有している。オペアンプＩＣ１の周囲には、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１０１、Ｒ１０２、キャパシタＣ６が図示のように接続されている。オペアンプＩＣ２の周囲には抵抗Ｒ１１、Ｒ１６〜Ｒ１８、キャパシタＣ９、ダイオードＤ６が図示のように接続されている。オペアンプＩＣ３の周囲には抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５、キャパシタＣ７が図示のように接続されている。
【００３０】
外部制御信号Ｖｓｇはバッファアンプとして機能するオペアンプＩＣ３で増幅され、抵抗Ｒ１３及びダイオードＤ６を介して、オペアンプＩＣ２の非反転入力端子（＋）に与えられる。このオペアンプＩＣ２は、前述のアイドリングバイアスを外部制御信号Ｖｓｇに加算するための加算回路として機能を有する。アイドリングバイアスに相当する電圧Ｖｘが、抵抗Ｒ１１を介してオペアンプＩＣ２の非反転入力端子に与えられる。オペアンプＩＣ２はオペアンプＩＣ３を介して入力された外部制御信号Ｖｓｇにアイドリングバイアス電圧Ｖｘを加算する。オペアンプＩＣ２の出力電圧は、抵抗Ｒ１８を介してオペアンプＩＣ１の非反転入力端子に印加される。この入力電圧はオペアンプＩＣ１の基準電圧Ｖｒｅｆとなる。つまり、Ｖｒｅｆ＝Ｖｓｇ＋Ｖｘである。オペアンプＩＣ１はこの基準電圧Ｖｒｅｆと電源装置の出力電圧Ｖｏｕｔとを比較し、比較結果に応じた電圧を出力する。フォトトランジスタＰＣ１の発光部のカソードは、オペアンプＩＣ１の出力電圧となる。よって、発光部はオペアンプＩＣ１の出力電圧に応じた電流を出力電圧Ｖｏｕｔから流し、この電流に応じた量の光を発する。この光は、第１制御回路７０内に設けられたフォトトランジスタＰＣ１の受光部（ベース）に与えられる。
【００３１】
ここで、図６に外部制御信号Ｖｓｇと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示す。本実施形態ではＶｒｅｆ＝Ｖｓｇ＋Ｖｘである。よって、外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖの時も、Ｖｒｅｆ＝Ｖｘとなっている。このアイドリングバイアスＶｘは、外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖから立ち上がると直ちに基準電圧Ｖｒｅｆが線形に増大することを保証する。これに対し、アイドリングバイアスＶｘがない状態ではＶｒｅｆ＝０Ｖである。アイドリングバイアスＶｘを加算することで、外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がると直ちに基準電圧Ｖｒｅｆは線形に増大し始める。
【００３２】
第１制御回路７０は、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、ＩＣ４、三角波発生器７１、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３、キャパシタＣ２１を有する。ＩＣ４には、抵抗Ｒ２１とＲ２２で決まるバイアス電圧が与えられている。フォトトランジスタＰＣ１と抵抗Ｒ２３からなる直列回路は、電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続されている。フォトトランジスタＰＣ１のエミッタはオペアンプＩＣ４の入力端子（比較入力端子）に与えられている。三角波発生器７１が発生する三角波は、オペアンプＩＣ４の別の入力端子（比較入力端子）に与えられている。オペアンプＩＣ４は比較器として動作し、三角波とフォトトランジスタＰＣ１のエミッタ電圧とを比較して、直列に接続されたトランジスタＱ１１、Ｑ１２をオン・オフ制御する。第１制御回路７０の出力端子は、抵抗Ｒ２５を介してスイッチングトランジスタＱ２０のゲートに接続されている。スイッチングトランジスタＱ２０のドレインは、トランス１３０の一次側巻線Ｎｐの一端及びダイオードＤ７のアノードに接続されている。ダイオードのカソードは抵抗Ｒ２４とキャパシタＣ２２とを介して、一次側巻線Ｎｐの他端に接続されている。スイッチングトランジスタＱ２０のソースは接地されている。
【００３３】
図６を参照して上述したように、外部制御電圧Ｖｓｇが０Ｖから立ち上がると、直ちに基準電圧ＶｒｅｆはアイドリングバイアスＶｘから線形に増大し始める。よって、オペアンプＩＣ４も直ちに比較結果を出力する。よって、トランジスタＱ１１とＱ１２は外部制御電圧Ｖｓｇの立ち上がり直後から動作を開始するので、スイッチングトランジスタＱ２０には動作に必要なゲート電圧（スレッショルド電圧）が直ちに印加される。よって、トランス１３０の二次側巻線ＮｓかれダイオードＤ４、Ｄ５、チョークコイルＬ１及びキャパシタＣ５を介して得られる出力電圧Ｖｏｕｔは外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がり直後から線形に得られる。
【００３４】
（第５実施形態）
図７は、本発明の第５実施形態に係る電源装置の回路図である。図中、図５に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【００３５】
図７に示す電源回路はハーフブリッジ方式の電源装置である。電源装置はトランス１３０、電界効果型トランジスタで構成されたスイッチングトランジスタＱ２１、Ｑ２２、第１制御回路７０及び第２制御回路８０を有する。これらの構成要素は、第４実施形態のものと同じである。第１制御回路７０は、第２制御回路１８０の出力に応じて、２つのスイッチングトランジスタＱ２１とＱ２２のオン・オフを制御する回路である。第２制御回路８０は、外部制御信号Ｖｓｇの電圧値に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを一定に制御する機能と、外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖから立ち上がると同時に出力電圧が得られるように制御する機能とを備える。
【００３６】
第１制御回路７０のトランジスタＱ１１のエミッタは、抵抗Ｒ２６を介してスイッチングトランジスタＱ２１のゲートに接続され、トランジスタＱ１２のエミッタは、抵抗Ｒ２７を介してスイッチングトランジスタＱ２２のゲートに接続されている。スイッチングトランジスタＱ２１とＱ２２は入力電圧Ｖｉｎとグランドとの間に直列に接続されており、接続点はトランス１３０の一次側巻線Ｎｐに接続されている。
【００３７】
前述したように、外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がり直後からしきい値電圧以上のゲート電圧をスイッチングトランジスタＱ２１とＱ２２に供給することができるため、外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がり直後から線形に増大する出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００３８】
（第６実施形態）
図８は、本発明の第６実施形態に係る電源装置の回路図である。図中、図５、図７に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【００３９】
図８に示す電源回路はフルブリッジ方式の電源装置である。電源装置はトランス１３０、電界効果型トランジスタで構成されたスイッチングトランジスタＱ２１〜Ｑ２４、第１制御回路７０及び第２制御回路８０を有する。これらの構成要素は、第４実施形態のものと同じである。第１制御回路７０は、第２制御回路１８０の出力に応じて、４つのスイッチングトランジスタＱ２１、Ｑ２２、Ｑ２３及びＱ２４のオン・オフを制御する回路である。第２制御回路８０は、外部制御信号Ｖｓｇの電圧値に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを一定に制御する機能と、外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖから立ち上がると同時に出力電圧が得られるように制御する機能とを備える。
【００４０】
第１制御回路７０のトランジスタＱ１１のエミッタは、抵抗Ｒ２８を介してスイッチングトランジスタＱ２３のゲートに接続され、また、抵抗Ｒ３１を介してスイッチングトランジスタＱ２２のゲートに接続されている。また、トランジスタＱ１２のエミッタは、抵抗Ｒ２９を介してスイッチングトランジスタＱ２４のゲートに接続され、また、抵抗Ｒ３０を介してスイッチングトランジスタＱ２１のゲートに接続されている。スイッチングトランジスタＱ２１とＱ２２は入力電圧Ｖｉｎとグランドとの間に直列に接続されており、接続点はトランス１３０の一次側巻線Ｎｐの一端に接続されている。同様に、スイッチングトランジスタＱ２３とＱ２４は入力電圧Ｖｉｎとグランドとの間に直列に接続されており、接続点はトランス１３０の一次側巻線Ｎｐの他端に接続されている。
【００４１】
前述したように、外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がり直後からしきい値電圧以上のゲート電圧をスイッチングトランジスタＱ２１〜Ｑ２４に供給することができるため、外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がり直後から線形に増大する出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００４２】
（第７実施形態）
図９は、本発明の第７実施形態に係る電源装置の回路図である。図中、前述した構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【００４３】
図９に示す電源回路は、非絶縁型コンバータ方式の一つであるチョッパ式の電源装置である。電源装置はスイッチングトランジスタＱ２５、第１制御回路７０及び第２制御回路８０を有する。これらの構成要素は、第４実施形態のものと同じである。第１制御回路７０は、第２制御回路１８０の出力に応じて、スイッチングトランジスタＱ２５のオン・オフを制御する回路である。第２制御回路８０は、外部制御信号Ｖｓｇの電圧値に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを一定に制御する機能と、外部制御信号Ｖｓｇが０Ｖから立ち上がると同時に出力電圧が得られるように制御する機能とを備える。
【００４４】
トランジスタＱ１１、Ｑ１２のコレクタは、抵抗Ｒ３５を介してスイッチングトランジスタＱ２５のベースに接続されるとともに、抵抗Ｒ３６を介してエミッタに接続されている。
【００４５】
前述したように、外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がり直後からしきい値電圧以上のゲート電圧をスイッチングトランジスタＱ２５に供給することができるため、外部制御信号Ｖｓｇの立ち上がり直後から線形に増大する出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態を説明した。本発明によるアイドリングバイアスを用いた制御は上記タイプの電源装置に限定されるものではなく、スイッチングトランジスタを用いた他の様々なタイプの電源装置に適用できるものである。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、出力電圧を立ち上がりから線形に変化させることができる電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態の特性を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図６】本発明の第４実施形態の特性を示すグラフである。
【図７】本発明の第５実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係る電源装置の回路図である。
【符号の説明】
１０　　Ｄ−Ａ変換器　　　　　　　　　　２０　　スイッチング素子
３０、１３０　　トランス　　　　　　　　４０　　バイアス回路
７０　　第１制御回路　　　　　　　　　　８０　　第２制御回路
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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