(57)【要約】【課題】スイッチング電源の出力で帰還制御のかかった出力から多くの負荷をとると、その負荷電流の変動は全てトランスの飽和に影響するため、これに対応したトランスの容量を確保する必要があり、そのためトランスのサイズが大きく、重量が重く、価格の高いトランスとなっていた。【解決手段】スイッチング回路に帰還制御を施して安定化した直流出力を得る第１の整流平滑回路と、この第１の整流平滑回路と並列に接続された第２の整流平滑回路と、前記第１及び第２の整流平滑回路にそれぞれ接続されたそれぞれ一つ以上の第１の負荷及び第２の負荷とを備えた構成とすることにより、トランスの容量を小さくすることが可能となり、小型、軽量、低価格なスイッチング電源装置が可能とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング回路に帰還制御を施して安定化した直流出力を得る第１の整流平滑回路と、この第１の整流平滑回路と並列に接続された第２の整流平滑回路と、前記第１及び第２の整流平滑回路にそれぞれ接続されたそれぞれ一つ以上の第１の負荷及び第２の負荷とを備えたスイッチング電源装置。
【請求項２】
第２の負荷は、負荷電流が急変する負荷とした請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
負荷電流が急変する複数の負荷を第１の整流平滑回路と第２の整流平滑回路とに分けて接続した請求項１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、単一の出力巻線を有するスイッチングトランスと複数の負荷を有するスイッチング電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、単出力スイッチング電源においては、帰還制御がかかり安定化された直流出力に全ての負荷が接続されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は従来のスイッチング電源装置を示したもので、交流電源１と、交流整流平滑回路２と、スイッチング回路３と、直流整流平滑回路４と、第１の負荷５及び第２の負荷６から構成されており、直流整流平滑回路４に第１の負荷５及び第２の負荷６の全ての負荷が直接接続されている。ここで第１の負荷及び第２の負荷はそれぞれ１以上の負荷を表している。
【特許文献１】特開２００２−３５４７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の構成では、負荷のうち電流が増減するような負荷を有する場合、全負荷の最大負荷電流状態に於いてもトランスが飽和しないよう、あらかじめトランスの容量を大きくしていた。このためトランスは、サイズの大型化、重量の増加、高価格、等の問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスイッチング電源装置は、安定化出力と、安定化出力を得る整流平滑回路と並列に接続したもう一つの整流平滑回路を構成し、負荷をこれらの整流平滑回路に分散して接続する構成としたものである。
【０００６】
これにより、安定化出力を得る整流平滑回路と並列に接続したもう一つの整流平滑回路に接続された負荷の電流が変動して増加しても、この整流平滑回路は帰還制御のループに属さないため、帰還制御への影響は小さい。従ってスイッチング動作における１次電流の変化も小さいものとなり、電流増加の程度は小さいこととなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のスイッチング電源装置は、負荷電流が増加した場合も、１次電流の増加が少なく、そのためトランスの１次飽和電流を小さくすることができるため、トランスのサイズ、重量を小さくすることができ、従って価格も安価なものとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、スイッチング回路に帰還制御を施して安定化した直流出力を得る第１の整流平滑回路と、この第１の整流平滑回路と並列に接続された第２の整流平滑回路と、前記第１及び第２の整流平滑回路にそれぞれ接続されたそれぞれ一つ以上の第１の負荷及び第２の負荷とを備えたスイッチング電源装置とすることにより、単一の巻線出力から二つの直流整流出力を得、第１の負荷と第２の負荷を合計した全負荷のうち、第２の負荷が変動しても、第２の直流整流回路は帰還制御がかかっていないため、負荷変動に対して１次電流の変動が少なく、これによりトランスの飽和が起こりにくくなる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、第２の負荷は負荷電流が急変する負荷としたことにより、負荷電流が急変する負荷も含めた全ての負荷を第１の直流整流出力に接続することに比較して、トランスの飽和をさらに有利にすることが可能となる。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明において、負荷電流が急変する複数の負荷を第１の整流平滑回路と第２の整流平滑回路とに分けて接続したことにより、トランスの小型化を実現することが可能となる。
【００１１】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるスイッチング電源装置の回路構成を示した図である。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００１３】
本実施の形態では、第１の整流平滑回路４と並列に第２の整流平滑回路を構成し、その負荷に第２の負荷６を接続している。
【００１４】
以上のように構成されたスイッチング電源装置においてその動作を説明する。スイッチング回路３が動作すると、第１の負荷５の負荷電流に応じて、第１の負荷電圧が一定となるよう帰還制御回路３ｂは動作する。すなわち負荷電流が増加してその電圧が低下しようとすると、帰還制御回路により電圧を一定に保つようにスイッチング回路３のスイッチングトランスの１次巻線（本実施例では表現していない）電流は増加して第１の負荷５の電圧を一定に保とうとする。
【００１５】
次に第２の負荷６の負荷電流が変動すると、その出力電圧からは帰還制御のループがないため、スイッチング回路３は第２の負荷６の電圧を一定に保とうとする動作はせず、従って第２の負荷６の負荷電流が増加した場合、スイッチングトランスの１次電流の増加は少ない。このとき１次電流の変化が少ないということは第２の負荷の電圧が低下することとなるが、負荷は通常動作可能な直流電圧範囲を有しているため、電圧が低下しても問題なく動作する。
【００１６】
また、通常、高い直流電圧安定度を要する負荷と、高い安定度を要しない負荷を選択的に分離して、第１の負荷、第２の負荷に分離するなどの方法もある。
【００１７】
以上のように、本実施の形態においては、帰還制御のかかった第１の整流平滑回路に並列に接続した第２の整流平滑回路を構成することにより、負荷変動に対してスイッチングトランス１次電流の変化は小さくなり、トランスの飽和から遠い状態にすることが可能となる。
【００１８】
（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施の形態におけるスイッチング電源装置の構成を示す図である。図２において、抵抗６ａとスイッチ６ｂを直列に接続して第２の負荷の一つを構成して、帰還制御のかからない第２の整流平滑回路の方に接続している。他の構成は上記第１の実施の形態と同じであり、詳細な説明は省略する。
【００１９】
以上のように構成されたスイッチング電源装置について、以下その動作を説明する。スイッチ６ｂがスイッチ制御手段（本実施例に於いては表現していない）により短絡したとき第２の整流平滑回路７の負荷は抵抗６ａにより決定される電流値が急激に増加することとなる。このときこの負荷が帰還制御のかかっていない第２の整流平滑回路から出力しているため、スイッチングトランスの１次電流はあまり変動しない。
【００２０】
従って、従来の構成のように抵抗６ａとスイッチ６ｂを直列に接続して構成した負荷も含むすべての負荷を帰還制御を施して安定化させた一つの整流平滑回路に接続した場合にはトランス飽和を起こす容量のトランスや負荷構成であっても、本実施の形態に示した構成によれば、トランス飽和を起こさずに使用できる。
【００２１】
本実施の形態においては、抵抗６ａとスイッチ６ｂとで代表的に表現したが、これはリレーの駆動回路、トライアックの駆動回路、ブザーの駆動回路、特に共振を利用したブザーの駆動回路、インバータモータの駆動制御のための上アームの駆動に利用するブートストラップ回路等、色々な瞬時電流の増加或いは急激な電流増加が考えられる。要は、第２の負荷の少なくとも一つが負荷電流が急変するタイプの負荷であれば、本発明は適用し得る。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は本発明の第３の実施の形態におけるスイッチング電源装置の構成を示す図である。図３において、負荷電流が急変する複数の負荷を第１の整流平滑回路と第２の整流平滑回路とに分けて接続してある。
【００２３】
このように、スイッチングトランスの出力巻線は一つであるが、帰還制御回路を含む第１の整流平滑回路４と帰還制御回路を含まない第２の整流平滑回路７を設け、複数の負荷電流が急変する負荷を二つの整流平滑回路に分散することにより、整流平滑回路が一つの構成では飽和するため採用不可能のトランスでも採用することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明にかかるスイッチング電源装置は、負荷電流の変動によるトランスの飽和を低減してトランスのサイズ、重量、を小さくすることができ、価格も安価なものとすることが可能となるので、色々なアクチュエータを有し、そのオンオフを制御する必要のある回路が多い、いわゆる白物家電と呼ばれる家庭電化製品等に特に有用である。また、負荷電流の変動はどのような電子回路に於いても存在するものであるから、スイッチング電源を採用する電子機器全般に利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスイッチング電源装置の回路図
【図２】本発明の実施の形態２におけるスイッチング電源装置の回路図
【図３】本発明の実施の形態３におけるスイッチング電源装置の回路図
【図４】従来のスイッチング電源装置の回路図
【符号の説明】
【００２６】
３  スイッチング回路
４  第１の整流平滑回路
５  第１の負荷
６  第２の負荷
７  第２の整流平滑回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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