(57)【要約】【課題】  本発明は、負荷急減時に出力電圧の跳ね上がりの少ない新規のスイッチング電源を提供する。【解決手段】  整流スイッチＳ１、転流スイッチＳ２及び出力チョークＬ１と出力コンデンサＣ１８を有するＬＣフィルタを備えた降圧型同期整流電源において、転流スイッチＳ２と直列に第二のスイッチＳ３を接続し、この第二のスイッチＳ３とＬＣフィルタとの接続部からグランド間に、抵抗Ｒ４と第二のスイッチＳ３の回生用ダイオードＤ３とをシリーズ接続してあり、負荷急減が発生した際に第二のスイッチＳ３をオフさせるようにしてあることを特徴とするスイッチング電源。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流スイッチ、転流スイッチ及び出力チョークと出力コンデンサを有するＬＣフィルタを備えた降圧型同期整流電源において、前記転流スイッチと直列に第二のスイッチを接続し、この第二のスイッチと前記ＬＣフィルタとの接続部からグランド間に、電圧ドロップ部材と前記第二のスイッチの回生用ダイオードとをシリーズ接続してあり、負荷急減が発生した際に前記第二のスイッチをオフさせるようにしてあることを特徴とするスイッチング電源。
【請求項２】
前記電圧ドロップ部材が抵抗で構成してあることを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源。
【請求項３】
前記転流スイッチ及び第二のスイッチはＦＥＴで構成してあり、前記第二のスイッチの向きを前記転流スイッチと逆向きに接続してあることを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチング電源。
【請求項４】
前記降圧型同期整流電源の出力電圧と基準電圧との誤差を増幅し、この誤差増幅信号と閾値と比較して前記整流スイッチ及び前記転流スイッチをオン又はオフさせるとともに、第二の閾値を設定し、前記誤差増幅信号が第二の閾値を超えた場合に負荷急減が発生したと認識して、前記第二のスイッチをオフさせるようにしてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスイッチング電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降圧型同期整流電源に関するものであり、負荷急減時の出力電圧の上昇を抑える制御手段を備えたスイッチング電源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の降圧型同期整流電源は、整流スイッチＳ１、転流スイッチＳ２及び出力チョークＬ３と出力コンデンサＣ１８を有するＬＣフィルタを備えてある。この降圧型同期正流電源の出力側に誤差アンプＵ１６を接続して検出電圧と基準電圧との誤差を増幅するように構成してある。この誤差アンプＵ１６の出力を比較器ＩＣ７の一方の入力に接続して、誤差アンプＵ１６の出力信号と基準信号とを比較するように構成してある。比較器ＩＣ７の出力を整流スイッチＳ１の制御端子に接続してあるとともに、ＮＯＴ回路Ｕ１７を介して転流スイッチＳ２の制御端子に接続してある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−２８０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の降圧型同期整流電源において負荷急減が発生した際、例えば最大電流から無負荷に変動したとすると出力チョーク電流が連続的に変化するため、この電流が０になるまでの間は出力コンデンサを充電し続けてしまうことにより出力電圧が上昇してしまう。また、この時、出力チョーク電流の時間あたりの変化幅は出力チョークに印加される電圧によって決まるが出力電圧が低くなると出力チョークへの印加電圧も下がり、負荷急減時の出力電圧の上昇も大きくなってしまう。さらに、この出力電圧の上昇を抑えるには出力チョークを小さくするか出力コンデンサ容量を大きくする必要があるが前者は効率の悪化、後者は実装面積の増大という問題がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−２８０７６号公報
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、負荷急減時に出力電圧の跳ね上がりの少ない新規のスイッチング電源を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明スイッチング電源は、整流スイッチ、転流スイッチ及び出力チョークと出力コンデンサを有する前記ＬＣフィルタを備えた降圧型同期整流電源において、前記転流スイッチと直列に第二のスイッチを接続し、この第二のスイッチとＬＣフィルタとの接続部からグランド間に、電圧ドロップ部材と前記第二のスイッチの回生用ダイオードとをシリーズ接続してあり、負荷急減が発生した際に前記第二のスイッチをオフさせるようにしてある。
【０００６】
前記電圧ドロップ部材が抵抗で構成してある。
【０００７】
前記転流スイッチ及び第二のスイッチはＦＥＴで構成してあり、前記第二のスイッチの向きを前記転流スイッチと逆向きに接続してある。
【０００８】
前記降圧型同期整流電源の出力電圧と基準電圧との誤差を増幅し、この誤差増幅信号と閾値と比較して前記整流スイッチ及び前記転流スイッチをオン又はオフさせるとともに、第二の閾値を設定し、前記誤差増幅信号が第二の閾値を超えた場合に負荷急減が発生したと認識して、前記第二のスイッチをオフさせるようにしてある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、出力チョークには出力電圧に加えて第二のスイッチの回生用ダイオードの順方向電圧とシリーズ接続された電圧ドロップ部材の電圧降下分が上乗せされるため時間あたりのチョーク電流の変化幅が大きくなり、負荷急減時の出力電圧の上昇を抑えることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を用いて本発明スイッチング電源に係る実施例を説明する。図１は本発明に係るスイッチング電源の一実施例を示す。Ｃはコンデンサ、Ｓ１は整流スイッチ、Ｓ２は転流スイッチ、Ｓ３は第二のスイッチ、Ｒは抵抗、Ｄはダイオード、Ｕ１６は誤差アンプ、ＩＣ７，ＩＣ８は比較器、Ｕ１７はＮＯＴ回路、Ｌ１は出力チョークである。
【００１１】
本実施例に係るスイッチング電源は、整流スイッチＳ１、転流スイッチＳ２及び出力チョークＬ１と出力コンデンサＣ１８を有するＬＣフィルタを備えた降圧型同期整流電源である。前記転流スイッチＳ２と直列に第二のスイッチＳ３を接続してある。なお、転流スイッチＳ２及び第二のスイッチＳ３をＦＥＴで構成した場合は、第二のスイッチＳ３を転流スイッチＳ２の逆側に接続する。この第二のスイッチＳ３とＬＣフィルタとの接続部からグランド間に、抵抗Ｒ４と第二のスイッチＳ３の回生用ダイオードＤ３とをシリーズ接続してある。なお、抵抗Ｒ４の変わりにインピーダンスを有する電圧ドロップ部材、例えば、ダイオードやＦＥＴを設けてもよい。
【００１２】
この降圧型同期整流電源の出力側に誤差アンプＵ１６を接続して検出電圧と基準電圧との誤差を増幅するように構成してある。この誤差アンプＵ１６の出力を比較器ＩＣ７の一方の入力に接続して、誤差アンプＵ１６から出力される誤差増幅信号と比較器ＩＣ７の閾値Ｖ１２とを比較するように構成してある。比較器ＩＣ７の出力を整流スイッチＳ１の制御端子に接続してあるとともに、ＮＯＴ回路Ｕ１７を介して転流スイッチＳ２の制御端子に接続してある。
【００１３】
誤差アンプＵ１６の出力を第二の比較器ＩＣ８の一方の入力に接続してある。この第二の比較器ＩＣ８は誤差増幅信号と閾値Ｖｂを有するパルス波形とを比較して出力するように構成してあり、この第二の比較器ＩＣ８の出力は前記第二のスイッチＳ３の制御端子に接続して、負荷急減が発生した際に第二のスイッチＳ３をオフさせるようにしてある。
【００１４】
以上のように構成してあるスイッチング電源は以下のような作用をする。先ず、定常時については、従来の制御手段を有するスイッチング電源とほぼ同様の作用をするため、説明を省略する。
【００１５】
続いて、チョーク電流が急減した場合について説明する。この動作波形図を図２に示す。なお、図２の上側にはチョーク電流波形を、下側には出力電圧波形をそれぞれ示してある。負荷電流が急激に減少すると、図２に示す通り、出力電圧が瞬間的に跳ね上がり、チョーク電流が急激に減少する。
【００１６】
出力電圧が瞬間的に跳ね上がると、誤差アンプＵ１６が瞬間的に跳ね上った出力電圧を検出し、２つの比較器ＩＣ７，ＩＣ８に負荷急減した誤差増幅信号を出力する。第一の比較器ＩＣ７は負荷急減した誤差増幅信号を入力すると、整流スイッチＳ１にオフ信号を出力する。また、転流スイッチＳ２にはＮＯＴ回路Ｕ１７を介して出力するため、オン信号を出力する。また同時に、第二の比較器ＩＣ８は負荷急変した誤差増幅信号を入力すると、第二のスイッチＳ３にオフ信号を出力する。そのため、出力チョークＬ１にはシリーズ接続した抵抗Ｒ４と第二のスイッチＳ３の回生用ダイオードＤ３を流れる電流が流れ、チョーク電流は急減する。この作用により、出力チョークＬ１には出力電圧に加えて第二のスイッチＳ３の回生用ダイオードＤ３の順方向電圧とシリーズ接続された抵抗Ｒ４の電圧降下分が上乗せされるため時間あたりのチョーク電流の変化幅が大きくなり、負荷急減時の出力電圧の上昇を抑えることができる。
【００１７】
誤差増幅信号が閾値Ｖｂ以下になると、第二の比較器ＩＣ８は第二のスイッチＳ３にオン信号を出力する。これにより、転流スイッチＳ２及び第二のスイッチＳ３がオンの状態になり通常の動作状態に戻る。出力電圧の急激な跳ね上がりは第二のスイッチＳ３がオフの状態において出力電圧の上昇を抑えているため、大きな跳ね上がりにはならない。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明によれば、出力チョークには出力電圧に加えて第二の回生用ダイオードの順方向電圧とシリーズ接続された電圧ドロップ部材の電圧降下分が上乗せされるため時間あたりのチョーク電流の変化幅が大きくなり、負荷急減時の出力電圧の上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る一実施例の回路図である。
【図２】図１図示実施例の動作波形図である。
【図３】従来例の回路図である。
【図４】図３図示従来例の動作波形図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ｓ１  整流スイッチ
Ｓ２  転流スイッチ
Ｓ３  第二のスイッチ
Ｌ１  出力チョーク
Ｃ１８  平滑コンデンサ
Ｒ  抵抗
Ｃ  コンデンサ
Ｄ  ダイオード
Ｕ１６  誤差アンプ
Ｕ１７  ＮＯＴ回路
ＩＣ７  第一の比較器
ＩＣ８  第二の比較器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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