(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流が印加されるトランスの一次側巻線側に設けられ前記直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子を有するスイッチング回路と、このスイッチング回路により変換された交流電圧によってトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流する整流素子と、外部からのリモート信号で導通状態、或いは、非導通状態のどちらかにして前記整流素子からの出力をオンしたりオフしたりするスイッチ素子と、このスイッチ素子の出力を平滑する第１平滑コンデンサと、前記スイッチ素子に入力される電圧を検出する電圧検出回路と、この検出回路の検出信号を一次側のスイッチング回路に伝える伝達回路と、前記スイッチ素子に入力される出力と異なる出力をトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流して作り出す整流出力回路と、この整流出力回路が出力する整流電圧を平滑する第２平滑コンデンサとを備え、前記スイッチング回路は伝達回路からの検出信号に基づいてスイッチング素子の断、続を制御することにより前記スイッチ素子に入力される出力を安定化するようになっている電源装置であって、
前記整流出力回路の出力端子にコンデンサの一方の端子を接続し、このコンデンサの他方の端子を前記スイッチ回路の入力端子に接続したことを特長とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力された直流電圧から外部より断続することのできる直流電圧を生成する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、モータやＩＣロジック回路等に使用する電源装置として図５に示すものが知られている。図５において、１７は一次側巻線２に印加される直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子１とスイッチング素子１を制御するコントローラ３とコントローラ３に二次側で検出された信号を伝達するフォトカプラ１２Ｂとからなるスイッチング回路、４はトランスの二次側巻線５に誘起される交流電圧を整流する第１整流素子、６は第１整流素子４にて整流された整流電圧を平滑する第１平滑コンデンサ、７は出力端子８から一定電圧を出力する機能を有した二次側制御出力回路である。この二次側制御出力回路７はドロッパ回路やチョッパ方式の出力回路であり、外部からのリモート信号により出力を断続する機能を有している。
【０００３】
また、図５において、９はトランスの二次側巻線５と異なる巻線１０に誘起される交流電圧を整流する第２整流素子、１１は第２整流素子９にて整流された整流電圧を平滑する第２平滑コンデンサである。１２は第２整流素子９から出力される電圧を検出する検出回路であり、この検出された信号は伝達回路であるフォトカプラ１２Ａを介して一次側のスイッチング回路１７に伝達される。スイッチング回路１７では伝達された検出信号により、コントローラ３がスイッチング素子１の断続を制御して出力端子１３の電圧を一定にする。
【０００４】
しかしながら、このような電源装置にあっては、出力端子８,１３の出力電圧を一定にするために、二次側制御出力回路７や検出回路１２を設けているので、回路構成が複雑になり、このため部品点数が増加してコスト高を招き、また、二次側制御出力回路７はドロッパやチョッパ方式であるため出力損失が大きい等の多くの問題があった。
【０００５】
また、図６に示す電源装置が知られているが、この電源装置では、第１整流素子４の出力にスイッチ素子１５を接続し、このスイッチ素子１５を外部からのオン・オフ信号によってオン・オフ動作させるようにしたものである。１６はスイッチ素子１５の保護回路である。
【０００６】
この電源装置によれば、内部抵抗の小さいスイッチ素子１５を使用できるので、出力損失の少ない電源装置となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電源装置にあっては、出力安定化のためにスイッチ素子１５の入力端子に平滑コンデンサ６を接続することが必要である。このため、スイッチ素子１５がオンしているときに出力側が短絡すると、スイッチ素子１５の内部抵抗が小さいことにより平滑コンデンサ６から放電電流がスイッチ素子１５に過大電流となって流れてしまい、この過大電流によってスイッチ素子１５が破壊してしまうことがある。この破壊を防止するために保護回路１６が必要であり、この保護回路１６を設けると保護回路１６での出力損失が大きくなる。また、保護回路１６により部品点数が増加する等の問題があった。
【０００８】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、出力損失を小さくすることができ、しかも部品点数の少ない電源装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、直流が印加されるトランスの一次側巻線側に設けられ前記直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子を有するスイッチング回路と、このスイッチング回路により変換された交流電圧によってトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流する整流素子と、外部からのリモート信号で導通状態、或いは、非導通状態のどちらかにして前記整流素子からの出力をオンしたりオフしたりするスイッチ素子と、このスイッチ素子の出力を平滑する第１平滑コンデンサと、前記スイッチ素子に入力される電圧を検出する電圧検出回路と、この検出回路の検出信号を一次側のスイッチング回路に伝える伝達回路と、前記スイッチ素子に入力される出力と異なる出力をトランスの二次側巻線に誘導される交流電圧を整流して作り出す整流出力回路と、この整流出力回路が出力する整流電圧を平滑する第２平滑コンデンサとを備え、前記スイッチング回路は伝達回路からの検出信号に基づいてスイッチング素子の断、続を制御することにより前記スイッチ素子の出力を安定化するようになっている電源装置であって、
前記整流出力回路の出力端子にコンデンサの一方の端子を接続し、このコンデンサの他方の端子を前記スイッチ回路の入力端子に接続したことを特長とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる電源装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１において、５０はトランス２０の一次側巻線２１に印加される直流電圧を断続して交流電圧に変換するスイッチング素子２５とスイッチング素子２５を制御するコントローラ２６とコントローラ２６に二次側で検出された信号を伝達するフォトカプラ３２Ｊとからなるスイッチング回路、２７はトランス２０の二次側巻線２２に誘起される交流電圧を整流する第１整流素子であり、この第１整流素子２７の出力端子にはスイッチ素子３０が接続されている。このスイッチ素子３０は、第１整流素子２７の出力を、外部からのリモート信号により導通或いは非導通とする機能を有している。スイッチ素子３０の出力端子４１には平滑コンデンサ（第１平滑コンデンサ）３１が接続されている。
【００１２】
また、図１において、３２は第１整流素子２７から出力される電圧を検出する検出回路であり、この電圧検出回路３２は定電圧ＩＣ回路３２Ｚとフォトカプラ３２Ｄ,３２Ｊを有している。検出された信号は伝達回路であるフォトカプラ３２Ｄ,３２Ｊを介して一次側のスイッチング回路５０に伝達される。一次側のスイッチング回路５０では伝達された検出信号により、コントローラ２６がスイッチング素子２５の断続を制御してスイッチ素子３０に入力される出力を安定化させる。
【００１３】
３５はトランス２０の二次側巻線２２と異なる巻線２３に誘起される交流電圧を整流する第２整流素子であり、この第２整流素子３５とトランス２０の二次側の巻線２３とで整流出力回路３６が構成されている。３８は第２整流素子３５にて整流された整流電圧を平滑する第２平滑コンデンサである。第２整流子３５の出力端子にコンデンサ３７の一方の端子が接続され、コンデンサ３７の他方の端子がスイッチ素子３０の入力端子に接続されている。４１はスイッチ素子３０の出力端子に接続された第１出力端子、４２は整流出力回路３６の出力端子、すなわち、第２整流素子３５の出力端子に接続された第２出力端子である。
【００１４】
次に、上記実施形態の電源装置の動作について説明する。
【００１５】
トランス２０の一次側に印加される直流電圧はスイッチング回路５０により、直流が断続され、交流に変換される。トランス２０の二次側に誘起された交流電圧が各整流素子２７，３５により整流される。
【００１６】
整流素子２７の出力は、スイッチ素子３０が導通状態であると、スイッチ素子３０を通って平滑コンデンサ３１により平滑されて直流電圧となって第１出力端子４１から出力されていくことになる。他方、整流素子３５から出力された整流電圧は平滑コンデンサ３８により平滑されて直流電圧となって第２出力端子４２から出力されていくことになる。
【００１７】
一方、電圧検出回路３２は、スイッチ素子３０の入力端子の電圧を検出し、この電圧を一定とするための信号をフォトカプラ３２Ｄを介して一次側のスイッチング回路５０に伝達する。一次側のスイッチング回路５０では伝達された検出信号に基づきコントローラ２６がスイッチング素子２５の断続を制御し、検出点であるスイッチ素子３０の入力端子の電圧を安定化させるように動作する。
【００１８】
ところで、電圧検出回路３２はスイッチ素子３０の入力端子の電圧を検出するが、スイッチ素子３０がオンのとき、容量の大きな平滑コンデンサ３１の電圧が電圧降下の小さいスイッチ素子３０を介してその入力端子に印加する状態となるので、電圧検出回路３２は平滑コンデンサ３１の電圧を検出することになる。このため、コントローラ２６は、平滑コンデンサ３１の電圧に基づいてスイッチング素子２５を制御することになり、電源装置は安定して動作することになる。
【００１９】
また、スイッチ素子３０が非導通の場合、第１整流素子２７の出力端子には、コンデンサ３７と出力端子４２の第２平滑コンデンサ３８の直列回路による等価的コンデンサが接続された状態となる。このとき、スイッチ素子３０が非導通状態であるため第１整流素子２７の出力は非常に軽い状態（負荷が接続されていない状態）となるため上記の等価的容量で検出点を平滑できる。この結果、スイッチ素子３０が非導通の状態でも電源装置は安定して動作することができる。
【００２０】
すなわち、整流素子２７の出力端子に実質的な平滑コンデンサが接続されていないにも拘わらず、スイッチ素子３０のオン・オフのいずれのときにも、電圧検出回路３２が検出する電圧検出点の電圧が安定し、この結果、電源装置は安定して動作する。
【００２１】
さらに、スイッチ素子３０が導通状態にあり、出力端子４１が短絡された場合、スイッチ素子３０の入力側には実質的平滑コンデンサが接続されていないため、従来回路の図６のようにコンデンサの放電電流による過大電流がスイッチ素子３０を流れ、素子を破壊することはない。このため、スイッチ素子３０を保護する保護回路は不要となり、部品点数の低減ができる。この為、小型で安価な電源装置を提供することができる。さらに、内部抵抗の小さなスイッチ素子を使用できるため出力損失も低減される。
【００２２】
［第２実施形態］
図２は第２の実施形態を示したものであり、この第２実施形態では整流出力回路３６を、第２整流素子３５と、第１整流素子２７の出力端子に一端を接続したトランス２０の二次側の巻線２３とで構成したものである。さらに、整流出力回路３６からの出力が電源装置内へ供給されるようにしたものである。
【００２３】
［第３実施形態］
図３は第３実施形態を示したものであり、この第３実施形態では、整流出力回路５６を、トランス２０の二次側巻線２２の一方、すなわち、第１整流素子２７の入力端子に接続された第２整流素子３５のみで構成したものであり、出力素子４１，４２からほぼ同一の出力電圧が得られるようにしたものである。
【００２４】
［第４実施形態］
図４は第４実施形態を示したものであり、この第４実施形態ではトランス２０の二次側巻線２２の一方の端子にコンデンサ４５を介して整流素子３５を接続し、二次側巻線２２の他方の端子と整流素子３５の入力端子との間に整流素子４６を接続して倍電圧整流回路６６を構成し、出力端子４２から出力端子４１より高電圧の出力が得られるようにしたものである。そして、コンデンサ４５と整流素子３５と整流素子４６とで整流出力回路６６を構成したものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、スイッチ素子を保護する保護回路は不要となり、部品点数を減らすことができる。このため、小型で安価な電源装置を提供することができる。また、内部抵抗の小さいスイッチ素子を使用しているだけなので出力損失は極めて小さい。さらに、整流素子の出力端子に平滑コンデンサを接続しないにも拘わらず、スイッチ素子のオン・オフのいずれのときにも、電圧検出回路が検出する電圧検出点の電圧が安定し、この結果、電源装置を安定して動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電源装置の具体的構成を示した回路図である。
【図２】第２実施形態の構成を示した回路図である。
【図３】第３実施形態の構成を示した回路図である。
【図４】第４実施形態の構成を示した回路図である。
【図５】従来の電源装置の構成を示した回路図である。
【図６】従来の他の電源装置の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
２２        ニ次側巻線
２５        スイッチング素子
２６        コントローラ（スイッチング回路）
２７        第１整流素子
３０        スイッチ素子
３１        第１平滑コンデンサ
３６        整流出力回路
３７        コンデンサ
３８        第２平滑コンデンサ
【図１】
0003813346.tif 000002
【図２】
0003813346.tif 000003
【図３】
0003813346.tif 000004
【図４】
0003813346.tif 000005
【図５】
0003813346.tif 000006
【図６】
0003813346.tif 000007