(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧をスイッチング素子でオン／オフしたスイッチング電圧をトランスの複数の２次巻線の各々に接続された負帰還電圧制御回路と非電圧制御回路とに出力する多出力のスイッチング電源において、
前記負帰還電圧制御回路は、前記トランスの２次巻線の１つに出力された電圧を制御回路により安定化して第１の負荷に供給し、
前記非電圧制御回路は、前記トランスの他の２次巻線に出力された電圧を定電圧回路を介して定電圧化して、前記第１の負荷に供給される電圧よりも低い電圧を第２の負荷に供給し、
前記負帰還電圧制御回路と前記非電圧制御回路との間に、カソードが前記負帰還電圧制御回路に接続され、アノードが前記非電圧制御回路に接続されるように定電圧ダイオードを設け、該定電圧ダイオードのアノードが前記定電圧回路の入力側に接続されていることを特徴とするスイッチング電源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多出力のスイッチング電源に関するものであり、電圧制御回路が軽負荷で非電圧制御回路の重負荷の時に生じる非電圧制御回路の電圧降下を抑制し、かつ電力損失を低減することができるスイッチング電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電源として、図２のものが、提案されている。
図２において、２次側回路に出力巻線Ｐ３を有する出力電圧Ｖ３は、定電圧回路ＩＣ１により安定化されている。電圧制御回路の負荷および非電圧制御回路の負荷は共に変動負荷である。電圧制御回路が軽負荷で非電圧制御回路が重負荷の時に非電圧制御回路の電圧降下を抑制するため、電圧制御回路にダミー抵抗Ｒ１を接続する方法があったが、ダミー抵抗Ｒ１の電力損失が発生し、変換効率の悪化を招くという不都合があった。
ところが、ダミー抵抗Ｒ１の電力損失を少なくすると、非制御回路電圧Ｖ２が降下し、出力電圧Ｖ３が低下するという問題がある。これを補うためにＰ３巻線の巻数を上げ、Ｖ２電圧を高く設定すると、電圧制御系負荷が重負荷時に定電圧回路ＩＣ１の入力電圧が高くなって定電圧回路ＩＣ１の発熱が増大する。これに合わせて、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１、定電圧回路ＩＣ１は定格電圧がより高いものを使用しなければならないため、ＩＣ１の放熱板や部品を大型化しなければならず、コスト高を招くという不都合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のダミー抵抗Ｒ１を電圧制御回路に用いる方式では、抵抗の電力損失が大きくなることによって、発熱による信頼性の低下、およびＩＣ１の放熱板や部品の大型化によるコスト高を招くという問題があり、熱発生源であるダミー抵抗を使用せずに、定電圧回路ＩＣ１の入力電圧を安定させ、かつ、低コストで信頼性を向上できる手段が要求されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するもので、負帰還電圧制御系と非電圧制御系間に定電圧ダイオードＺＤ１を接続し、〔数１〕の関係を満たすときにのみ、電圧制御回路から定電圧ダイオードＺＤ１を通じて非電圧制御回路にダミー電流が流れ、非電圧制御系の電圧を上昇させて安定化させることを特徴とするスイッチング電源を提供するものである。
【０００５】
【数１】
0004365971.tif 000002
【０００６】
すなわち、直流電圧をスイッチング素子Ｑ１でオン／オフしたスイッチング電圧をトランスの複数の２次巻線の各々に接続された負帰還電圧制御回路と非電圧制御回路とに出力する多出力のスイッチング電源において、負帰還電圧制御回路は、トランスの２次巻線の１つに出力された電圧を制御回路により安定化して第１の負荷に供給し、非電圧制御回路は、トランスの他の２次巻線に出力された電圧を定電圧回路を介して定電圧化して、第１の負荷に供給される電圧よりも低い電圧を第２の負荷に供給し、負帰還電圧制御回路と非電圧制御回路との間に、カソードが負帰還電圧制御回路に接続され、アノードが非電圧制御回路に接続されるように定電圧ダイオードを設け、該定電圧ダイオードのアノードが定電圧回路の入力側に接続されていることを特徴とするスイッチング電源である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図２のようなスイッチング電源トランスの２次側回路の負帰還電圧制御回路のダイオードＤ２のカソード側と、非電圧制御回路のダイオードＤ１のカソード側との間に定電圧ダイオードＺＤ１を接続する。
上記の定電圧ダイオードＺＤ１を介して必要最小限のダミー電流が流れ、非電圧制御回路の入力電圧低下が抑えられ、出力電圧を一定に維持することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明による実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明による電圧制御回路と非電圧制御回路間に定電圧ダイオードＺＤ１を接続した多出力のスイッチング電源の一例である。
Ｅｉｎは入力直流電源、Ｑ１はスイッチング素子、Ｔは１次側に蓄積されたエネルギーを２次側へと伝達するためのスイッチング電源トランス、Ｐ１は１次主巻線、Ｐ２は電圧制御巻線、Ｐ３は非電圧制御巻線、Ｄ１、Ｄ２はダイオード、Ｃ１、Ｃ２はコンデンサ、ＩＣ１は定電圧回路、Ｖ１は電圧制御回路電圧、Ｖ２は非電圧制御回路電圧、Ｖ３は定電圧回路の出力電圧、ＺＤ１は定電圧ダイオードである。
ＺＤ１を電圧制御回路と非電圧制御回路間に接続したことが、従来の多出力のスイッチング電源と異なる点であり、この構成のスイッチング電源により、電圧制御回路が軽負荷で、かつ、非電圧制御回路の重負荷時に生じるＶ２の電圧降下を抑制することができる。
【００１０】
電圧制御回路と非電圧制御回路間に定電圧ダイオードＺＤ１を接続することにより、〔数２〕の関係を満たすときにのみ、電圧制御回路から定電圧ダイオードＺＤ１を通し非電圧制御回路にダミー電流Ｉｚが流れる。このため、非電圧制御回路の電圧を上昇させて安定化を図ることができ、定電圧回路ＩＣ１の入出力電圧差を最小に維持できる。これによって、定電圧回路の発熱は最小限に抑えられ、なおかつ、上記負荷条件以外、電圧制御回路から非電圧制御回路にダミー電流が流れないために消費電力を削減することができる。
【００１１】
【数２】
0004365971.tif 000003
【００１２】
上記の電圧制御回路と非電圧制御回路との間に、定電圧ダイオードＺＤ１を接続した図１の実施例による回路と、定電圧ダイオードＺＤ１を接続せず、電圧制御回路にダミー抵抗Ｒ１を接続した図２の従来例による回路との電流−電圧特性を図３、４に比較して示す。横軸は負荷電流Ｉ１を示し、縦軸は電圧を示す。
図４から分かるように、従来例では、負荷電流Ｉ１が大きくなるほど、ダミー抵抗の電力損失が大きくなり、非電圧制御電圧Ｖ２も低下するため、出力電圧Ｖ３を一定に維持できなくなるが、定電圧ダイオードＺＤ１を接続した実施例では、図３から分かるように、制御回路電圧Ｖ１にツェナー電圧Ｖｚが課されることで非電圧制御電圧Ｖ２が一定となり、必要最小限のダミー電流のみが流れＩＣ１の入力電圧が安定するので、出力電圧Ｖ３も一定に維持できる。
【００１３】
なお、出力電力が大きくなり、電力損失が大きいスイッチング電源回路に対しては、定電圧ダイオードを組み込んだ定電圧回路を用いることができる。
【００１４】
【発明の効果】
上記のように、電圧制御回路と非電圧制御回路間に定電圧ダイオードまたは電流増幅回路を接続したことにより、非電圧制御回路の電圧低下が抑えられ、定電圧回路の入力電圧が安定し、出力電圧も一定にすることができ、また、発熱量の低減から高信頼性化も図れ、かつ、部品の小型化、低コスト化も実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスイッチング電源の実施例を示した回路図である。
【図２】従来のスイッチング電源の回路図である。
【図３】図１の実施例による電流−電圧特性図である。
【図４】図２の従来例による電流−電圧特性図である。
【符号の説明】
Ｅｉｎ  入力電源
Ｑ１  スイッチング素子
Ｔ    スイッチング電源トランス
Ｐ１  １次主巻線
Ｐ２  電圧制御巻線
Ｐ３  非電圧制御巻線
ＩＣ１  定電圧回路
Ｖ１  電圧制御回路の出力電圧
Ｖ２  非電圧制御電圧
Ｖ３  出力電圧
Ｖｚ  定電圧ダイオードＺＤ１のツェナー電圧
Ｉ０  電圧制御回路の変動負荷電流
Ｉ１  非電圧制御回路の変動負荷電流
Ｄ１、Ｄ２  ダイオード
Ｃ１、Ｃ２  コンデンサ
ＺＤ１  定電圧ダイオード
Ｒ１  ダミー抵抗
【図１】
0004365971.tif 000004
【図２】
0004365971.tif 000005
【図３】
0004365971.tif 000006
【図４】
0004365971.tif 000007