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JPH0827658B2 - 電子機器の電源回路 - Google Patents
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JPH0827658B2 - 電子機器の電源回路 - Google Patents

電子機器の電源回路

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JPH0827658B2
JPH0827658B2 JP60161359A JP16135985A JPH0827658B2 JP H0827658 B2 JPH0827658 B2 JP H0827658B2 JP 60161359 A JP60161359 A JP 60161359A JP 16135985 A JP16135985 A JP 16135985A JP H0827658 B2 JPH0827658 B2 JP H0827658B2
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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、交流電源から整流回路を介して得た非安定
化整流電圧を定電圧回路によって安定化出力を得る電子
機器の電源回路に関する。
(ロ) 従来の技術 一般に電子機器の電源回路は、交流電源からの交流電
圧を整流し、平滑した後に定電圧回路にて安定化された
定電圧を負荷、例えば種々のICの直流電源端子に加える
構成となっている。
この定電圧回路の一例として、特公昭48−23701号が
上げられ、複数の安定化電圧を得る構成が示されてい
る。
又単に第1及び第2の定電圧回路(1)(2)を複数
設けた場合その各々を別個に第5図に示すように交流電
源(3)から電源トランス(4)から整流回路(5)を
介して、前記定電圧回路(1)(2)に接続し、各々を
独立に動作させて、出力端子(6)(7)から安定化さ
れた直流電圧を所望の負荷に供給する。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 前述の従来例としての特公昭48−23701号について
は、仮に基になる定電圧回路が正常な動作状態から異常
な動作状態になった場合、別の1つの電圧も定電圧とは
ならない欠点があるばかりでなく、回路定数の設定が極
めてクリティカルな面も出て来るので、電気機器の電源
回路としては余り適していない。
一方第5図に示した電源回路は、仮に第1の出力端子
電圧をV01,入力電圧Vi1、第2の出力電圧をV02,入力電
圧Vi2、前記出力端子電圧と交流減電圧保証を−A%、
定電圧回路(2)における飽和電圧Vsatとすると、定格
交流電圧におけるVi2に設定しなければならない。
その一実施例としてV01=5ボルト、Vsat=1.5ボル
ト、A=35(%)とすれば Vi2≧10ボルト となり、(Vi2−V02)×Iは定電圧回路(2)で消費さ
れる電力となるので、前記実施例では交流定格電圧のと
き、前記定電圧回路(2)への供給電力の1/2が無駄に
消費されていることになる。ここでIは定電圧回路
(2)に流れる電流を示す。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、高低電圧の互に異なる複数の定電圧回路を
備えた電源回路において、整流回路の出力側に第1及び
第2の定電圧回路を接続し、該第1及び第2の定電圧回
路の入力側にスイッチング手段を接続し、該スイッチン
グ手段の制御端子に前記第2の定電圧回路の出力端子を
接続して前記第2の定電圧回路の出力電圧が低下した場
合前記スイッチング手段をオンになし、第1の定電圧回
路の入力端子に現われる第1の整流電圧を前記第2の定
電圧回路の入力電圧として加え、交流定格電圧における
定電圧回路の消費電力を削減する構成である。
(ホ) 作用 本発明における第2の定電圧回路の入力端子の電圧降
下時スイッチング手段のオンにより、第1の整流電圧に
より前記第2の定電圧回路を駆動でき、交流電圧の低下
による減電圧保証時、前記第2の定電圧回路における消
費電力の減少を図ることができる。
(ヘ) 実施例 図面に従って本発明の電子機器の電源回路について説
明すると、第1図は本発明の同回路を示す基本構成図、
第2図は同回路の実施回路図、第3図は第2図における
各部波形図、第4図は第2図の特性図を示す。
図面において、第5図と同一素子には同一図番を付し
てあり、(8)はスイッチング手段としての電子スイッ
チ、(9)は制御回路としての比較器、(10)は逆流阻
止用のスイッチングダイオード、(11)(12)は第1及
び第2の整流出力端子、(13)(14)は比較器(9)を
構成する電位差検出トランジスタ、(15)はスイッチン
グ手段としてのスイッチングトランジスタ、(20)(2
1)は平滑用コンデンサを示す。
次に本発明の動作について説明すると、先ず第1図に
おいて、電源トランス(4)に対して交流電源(3)よ
り商用電源としての100Vが加わると、該電源トランス
(4)によって所定の電圧に降圧する。前記電源トラン
ス(4)の2次側からは、両波整流用のブリッジ接続し
た整流回路(5)を介して第1の整流出力端子(11)か
らはVi1,第2の整流出力端子(12)からはVi2の整流電
圧が現われる。(Vi1>Vi2とする。) ここで正常動作時、第1の整流出力端子(11)及び第
2の整流出力端子(12)は所定電圧に達しており、第1
の定電圧回路(1)及び第2の定電圧回路(2)は所定
の定電圧動作を行う。(スイッチングダイオード(10)
はオンの状態となっている。) 従ってこのとき制御回路としての比較器(9)に対
し、各々第2の整流出力電圧Vi2及び第2の定電圧出力V
02が加わり、その出力即ち制御端子(16)にはオン電圧
は加わらず、電子スイッチ(8)はオフを保ち、第1の
定電圧端子(6)及び第2の定電圧端子(7)には各々
所定の電圧V01及びV02が現われ、次段に接続される負荷
としての種々のIC等に定電圧が供給されることになる。
一方何らかの原因により、電源トランス(4)の2次
側の電圧が降下すると、制御端子(16)へは比較器
(9)からの制御信号が加わり、電子スイッチ(8)は
オンとなって、第1の整流出力電圧(Vi1)が第2の定
電圧回路(2)への入力として加わり、該第2の定電圧
回路(2)は前記第1の整流電圧によって駆動される。
ここでダイオード(10)は電子スイッチ(8)がオンに
なったとき、第1の整流出力Vi1が、第2の整流出力Vi2
への逆流を阻止するスイッチングダイオードである。
ここで第2図における前記交流電源が定格電圧の場合
と低下した場合について説明する。
先ず交流電源が定格電圧のとき Vi2=V02+υsat+υ ……(2) を満足するVi2が第2の定電圧回路(2)に加わる。前
記比較器としての電圧差検出トランジスタ(13)によ
り、前記電圧Vi2とV02の電位差を監視しておく。
次に交流電源(3)の電圧低下に伴ない、Vi2が下記
の式(3)に示す領域に入ったとき、電位差検出トラン
ジスタ(13)(14)が各々オン、オフになり、スイッチ
ングトランジスタ(15)はオンになる。
Vi2≦(V02+υsat+υ) ……(3) 式(2)及び(3)でυsatは第2の定電圧回路
(2)における電圧降下、υはスイッチングダイオー
ド(10)の順方向立上り電圧を示す。
第2の整流電圧Vi2は、前記第2の定電圧回路(2)
の交流減電圧保証限界点(−A%)において、 Vi2≧(V02+υsat) ……(4) になるように設定しておく。
これにより交流定格電圧における第2の定電圧回路
(2)の消費電力Pは P=υsat×I ……(5) となる。(Iは前記第2の定電圧回路(2)に流れる電
流を示す。) 前記構成において、V02=5ボルト、υsat=1.5ボル
トとすれば、第2の定電圧回路(2)への供給電力は6.
5×Iとなり、該第2の定電圧回路(2)における消費
電力は5×Iとなる。
従って前記供給電力6.5×Iに対し、 1.5×I/6.5×I=0.23 即ち23%の電力が無駄になるのみである。
なお第2図における実施例中、分圧抵抗(17)(18)
の値R1及びR2は電位差検出トランジスタ(13)が式
(3)を満足するときオンになるように設定され、抵抗
(19)の値R3は前記トランジスタ(13)(14)(15)の
ループゲインを大になし、前記トランジスタ(13)のオ
ン、オフ動作にヒステリシス特性を持たせると同時に、
前記トランジスタ(15)のスイッチング動作をスピード
アップさせて、該トランジスタ(15)のスイッチング過
渡消費電力を抑制させるように設定してある。これらの
値を次に示す。
R1=4.7KΩ,R2=10KΩ,R3=180KΩ 第3図は、第2図の各部波形を示し、整流回路(5)
の第2の整流出力端子(12)の電位は交流電源(3)か
ら得た整流出力特有のリップル分を含んでいるので、交
流電圧の低下に伴ない、前記リップル分の下部で電位差
検出トランジスタ(13)がオン、(14)がオフとなり、
点Aの電位はその瞬間のみVi1まで引上げられ、V02にリ
ップル分が発生するのを抑制されている。更に交流電圧
が低下すると、V01にリップル分が現われるが、V02には
式(4)を満足する限りリップル分は現われず、従って
電位差検出トランジスタ(13)のベース電圧はVB(第3
図(イ))、コレクタ電圧VC1(第3図(ロ))に示す
様に鋸歯状波電圧とパルス波形となる。
一方電位差検出トランジスタ(14)のコレクタ電圧V
C2は、前記電位差検出トランジスタ(13)のコレクタ電
圧VC1の反転した波形(第3図(ハ))となる。
更に交流電圧が低下すると、スイッチングトランジス
タ(15)の導通角は次第に大きくなり、第1の電流出力
端子(11)のリップル分の上端が(V02+υsat+υ
よりも低くなると、スイッチングトランジスタ(15)は
常時オンとなり、第2の定電圧回路(2)の入力電圧は
常時Vi1となり、交流電圧が更に低くなると、第1の定
電圧回路(1)にリップル分が現われるが、第2の定電
圧回路(2)の定電圧出力には式(4)を満足する限り
リップル分は現われない。第3図(ニ)は前記第2の定
電圧回路(2)の入力端(点A)の波形を示す。第4図
は交流電源(3)の交流電圧に対する各定電圧回路
(1)(2)の出力電圧(V01及びV02)の特性、入力電
圧及び消費電力の特性を示す。
(ト) 発明の効果 本発明によれば、複数の定電圧(高低の定電圧)を導
出する定電圧回路を有する電源回路において、従来に比
し交流電源の電圧低下時高電圧側の入力端より低電圧側
の入力端に整流出力を供給する構成であり、前記低電圧
側の定電圧回路における消費電力は従来の電源回路に比
し、1/2以下に減少可能となる。又電圧低下監視の基準
電位として定電圧回路の出力電圧を使用しているので定
電圧回路自身の出力電圧のバラツキによって電圧低下監
視範囲も自動的に補正させるので、極めて安定した動作
が保証できると共に、単一の整流回路で複数の定電圧回
路へ整流電圧を供給する構成にしたことにより、部品点
数及び工数低減によるコストダウンの効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子機器の電源回路の基本構成図、第
2図は同回路の一実施例を示す回路図、第3図は第2図
における各部波形図、第4図は第2図の特性図、第5図
は従来の同回路の基本構成図を示す。 主な図番の説明 (1)……第1の定電圧回路、(2)……第2の定電圧
回路、(3)……交流電源、(4)……電源トランス、
(5)……整流回路、(6)……第1の定電圧端子、
(7)……第2の定電圧端子、(9)……比較器、(1
0)……スイッチングダイオード、(11)……第1の整
流出力端子、(12)……第2の整流出力端子、(13)
(14)……電位差検出トランジスタ、(15)……スイッ
チングトランジスタ、(16)……制御端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トランス2次側にセンタータップ端子を有
    する電源トランスと、 前記電源トランスの2次側にブリッジ接続された全波整
    流回路と、 前記全波整流回路の整流出力端子に接続された第1の定
    電圧回路と、 前記センタータップ端子に逆流阻止用スイッチングダイ
    オードを介して接続された第2の定電圧回路と、 前記第1及び第2定電圧回路の入力端子間に接続された
    スイッチング手段と、 前記センタータップ端子と前記第2の定電圧回路の出力
    端子間に接続されると共に前記スイッチング手段の制御
    端子に出力側が接続された制御回路とからなり、 前記第2の定電圧回路の入力端子電圧低下時、前記スイ
    ッチング手段をオンになすと共に前記スイッチングダイ
    オードをオフにし、前記第2の定電圧回路の入力端子に
    前記整流出力端子より整流電圧を供給することを特徴と
    した電子機器の電源回路。
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