スイッチング電源装置
【課題】トランスの大型化・複雑化を招くことなく、定電圧回路における電力損失を低減することができるスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】スイッチング手段Ｑ1と、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2および補助巻線Ｔ3を有するトランスＴと、スイッチング制御回路３を含む制御部と、補助電源部を備えたスイッチング電源装置１であって、補助電源部は、補助巻線Ｔ3の誘起電圧から直流化電圧を生成する直流化手段Ｄ3と、直流化電圧を定電圧化して補助電圧Ｖ2を生成する定電圧化手段５を有し、定電圧化手段５は、一端が直流化手段Ｄ3の出力端に接続され、直流化電圧を降下させる第１電圧降下手段Ｒ1と、制御部と補助巻線Ｔ3の他端との間に設けられ、制御部の消費電流に応じた電圧降下を生じさせることで、第１電圧降下手段Ｒ1の他端の電位を上昇させて、第１電圧降下手段Ｒ1における電圧降下を減少させる第２電圧降下手段Ｒ2を有することを特徴とする。
【解決手段】スイッチング手段Ｑ1と、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2および補助巻線Ｔ3を有するトランスＴと、スイッチング制御回路３を含む制御部と、補助電源部を備えたスイッチング電源装置１であって、補助電源部は、補助巻線Ｔ3の誘起電圧から直流化電圧を生成する直流化手段Ｄ3と、直流化電圧を定電圧化して補助電圧Ｖ2を生成する定電圧化手段５を有し、定電圧化手段５は、一端が直流化手段Ｄ3の出力端に接続され、直流化電圧を降下させる第１電圧降下手段Ｒ1と、制御部と補助巻線Ｔ3の他端との間に設けられ、制御部の消費電流に応じた電圧降下を生じさせることで、第１電圧降下手段Ｒ1の他端の電位を上昇させて、第１電圧降下手段Ｒ1における電圧降下を減少させる第２電圧降下手段Ｒ2を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に、補助巻線の誘起電圧に基づいて一定の補助電圧を生成する補助電源部を備えたスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界各国の各種商用交流電圧においても使用できるよう構成したワールドワイドなスイッチング電源装置として、例えば、図２に示すスイッチング電源装置１０が知られている。同図に示すように、このスイッチング電源装置１０は、１００[Ｖ]／２００[Ｖ]系の商用交流電源から供給された商用交流電圧ＶACIN（８５〜１３２[Ｖ]／１８７〜２６４[Ｖ]）を整流するダイオードブリッジ回路Ｄ1を備え、このダイオードブリッジ回路Ｄ1の出力電圧は、アクティブフィルタ２に供給されている。
【０００３】
アクティブフィルタ２は、チョーク等のリアクトルを介してダイオードブリッジ回路Ｄ1の出力端子間に接続されたスイッチング手段を有し、このスイッチング手段のスイッチング動作は制御部に含まれているアクティブフィルタ制御回路４からの制御信号によって制御される。アクティブフィルタ２によれば、ダイオードブリッジ回路Ｄ1の出力電圧を整形して正弦波状とすることにより、力率を改善することができる。
【０００４】
アクティブフィルタ２の出力端子間には、平滑用コンデンサＣ1と、トランスＴの一次巻線Ｔ1および電力用ＦＥＴＱ1（スイッチング手段）のドレイン・ソース導電路からなる直列回路とが接続されている。電力用ＦＥＴＱ1のゲートには制御部に含まれているＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３からの制御信号が入力される。これにより、電力用ＦＥＴＱ1の導通期間が制御され、一次巻線Ｔ1にスイッチング電圧が供給される。
【０００５】
トランスＴの二次巻線Ｔ2の一端にはダイオードＤ2のアノードが接続されている。また、ダイオードＤ2のカソードは平滑用コンデンサＣ2の一端に接続され、平滑用コンデンサＣ2の他端は二次巻線Ｔ2の他端に接続されている。平滑用コンデンサＣ2の両端からは、不図示の負荷に供給するための直流の二次側出力電圧ＶDCOUTが出力される。
【０００６】
トランスＴは、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に補助巻線Ｔ3を有している。補助巻線Ｔ3は、トランスＴのコアに一次巻線Ｔ1と同一の極性で巻回されており、一次巻線Ｔ1に直列に接続されている。なお、以下の説明では、補助巻線Ｔ3の２つの端部のうち、一次巻線Ｔ1と相互に接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（図２において、●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。
【０００７】
補助巻線Ｔ3の誘起電圧に基づいて制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2を生成する補助電源部には、例えば、非特許文献１に記載の定電圧回路６とダイオードＤ3とが備えられている。ダイオードＤ3のアノードは補助巻線Ｔ3の非相互接続端に接続され、ダイオードＤ3のカソードは定電圧回路６を構成するトランジスタＱ2のコレクタに接続されている。
【０００８】
トランジスタＱ2のベースはツェナーダイオードＺＤのカソードに接続され、ツェナーダイオードＺＤのアノードは補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。トランジスタＱ2のコレクタとベースとの間には抵抗Ｒ5が接続され、トランジスタＱ2のエミッタには平滑用コンデンサＣ3の一端が接続されている。また、平滑用コンデンサＣ3の他端は補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。そして、平滑用コンデンサＣ3の両端からは、制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2が出力される。
【０００９】
上記の通り、スイッチング電源装置１０に入力される商用交流電圧ＶACINは８５〜２６４[Ｖ]の広い範囲で変動するが、このスイッチング電源装置１０によれば、補助巻線Ｔ3の誘起電圧がある程度上昇するとツェナーダイオードＺＤが導通状態となり、補助電圧Ｖ2が制限される。これにより、過電圧が供給されることによるＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４の破損等が防がれている。
【００１０】
図３は、上記スイッチング電源装置１０を改良・発展させたスイッチング電源装置１１である（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
同図に示すように、このスイッチング電源装置１１において、トランスＴは、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に２つの補助巻線Ｔ3、Ｔ4を有している。補助巻線Ｔ3、Ｔ4は、トランスＴのコアに一次巻線Ｔ1と同一の極性で巻回されており、直列に接続されている。また、補助巻線Ｔ3の一端は電力用ＦＥＴＱ1のソースに接続されている。なお、以下の説明では、補助巻線Ｔ3の２つの端部のうち、電力用ＦＥＴＱ1のソースに接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（図３において、●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。同様に、補助巻線Ｔ4の２つの端部のうち、補助巻線Ｔ3に接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。
【００１２】
補助電源部には、主に定電圧回路６とダイオードＤ3とが備えられている。ダイオードＤ3のアノードは補助巻線Ｔ4の非相互接続端に接続され、ダイオードＤ3のカソードは定電圧回路６を構成するトランジスタＱ2のコレクタに接続されている。
【００１３】
トランジスタＱ2のベースはツェナーダイオードＺＤのカソードに接続され、ツェナーダイオードＺＤのアノードは補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。トランジスタＱ2のコレクタとベースとの間には抵抗Ｒ5が接続され、トランジスタＱ2のエミッタには順方向に接続されたダイオードＤ5を介して平滑用コンデンサＣ3の一端が接続されている。補助巻線Ｔ3の非相互接続端にも、順方向に接続されたダイオードＤ4を介して平滑用コンデンサＣ3の一端が接続されている。また、平滑用コンデンサＣ3の他端は補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。そして、平滑用コンデンサＣ3の両端からは、制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2が出力される。
【００１４】
このスイッチング電源装置１１では、商用交流電圧ＶACINの入力が開始されると、補助巻線Ｔ3の誘起電圧をダイオードＤ４で直流化した電圧Ｖ1と、補助巻線Ｔ3および補助巻線Ｔ4の誘起電圧の和電圧をダイオードＤ3で直流化した電圧Ｖ3（＝定電圧回路６の入力電圧）の上昇率の違いにより、ダイオードＤ5が導通状態となり、定電圧回路６の出力電圧Ｖ4によって平滑用コンデンサＣ3が充電される。その後、ツェナーダイオードＺＤが導通状態となると、定電圧回路６の出力電圧Ｖ4はそれ以上上昇することなく一定電圧ＶZDに維持され、電圧Ｖ1が電圧Ｖ4を超えると、ダイオードＤ4は導通状態となり、平滑用コンデンサＣ3はダイオードＤ4を通じて充電されるようになる。このとき、ダイオードＤ5は非導通状態となり、定電圧回路６の動作は停止する。
【００１５】
つまり、このスイッチング電源装置１１において、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４は、起動当初は定電圧回路６の出力電圧Ｖ4により必要な電力が供給されるが、アクティブフィルタ２の出力電圧Ｖ0が十分上昇した後（定常時）は、補助巻線Ｔ3の誘起電圧から生成された電圧Ｖ1により必要な電力が供給される。したがって、このスイッチング電源装置１１によれば、定電圧回路６における定常時の電力損失を削減にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−１６８５１号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】実用電子回路ハンドブック１「トランジスタと組み合わせた定電圧回路」、ＣＱ出版社、１９７２年９月、ｐ．３７５、図４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、図３に示す従来のスイッチング電源装置１１では、上昇率の異なる２つの電圧Ｖ1、Ｖ3を生成するため、トランスＴに、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に２つの補助巻線Ｔ3、Ｔ4を設ける必要がある。このため、従来のスイッチング電源装置１１では、トランスＴが大型化・複雑化してしまうという問題があった。
【００１９】
一方、図２に示す従来のスイッチング電源装置１０では、必要とされる補助巻線が１つのため、トランスＴの小形化を図ることができる反面、定常時においても定電圧回路６が動作し続けるため、電力損失が大きくなってしまうという問題があった。
【００２０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、トランスの大型化・複雑化を招くことなく、定電圧回路における電力損失を低減することができるスイッチング電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明に係るスイッチング電源装置は、一次側直流電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、一次巻線の電圧上昇に伴って誘起電圧が上昇するように一次巻線と同一極性に巻回された補助巻線とを有するトランスと、二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路を含む制御部と、補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧として制御部に供給する補助電源部とを備えたスイッチング電源装置であって、
補助電源部は、補助巻線の一端に接続され、補助巻線の誘起電圧を直流化して直流化電圧を生成する直流化手段と、直流化手段と制御部との間に設けられ、直流化電圧を定電圧化して補助電圧を生成する定電圧化手段とを有し、
定電圧化手段は、一端が直流化手段の出力端に接続され、定電圧化する前の直流化電圧を降下させる第１電圧降下手段と、制御部と補助巻線の他端との間に設けられ、制御部の消費電流に応じた電圧降下を生じさせることで、第１電圧降下手段の他端の電位を上昇させて、第１電圧降下手段における電圧降下を減少させる第２電圧降下手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、スイッチング制御回路を含む制御部に電流が流れると、第２電圧降下手段に電圧降下が生じ、該電圧降下に応じて第１電圧降下手段の他端の電位が上昇する。これにより、第１電圧降下手段における電圧降下が減少するため、第１電圧降下手段の電力損失を低減することができ、結果として、定電圧化手段（定電圧回路）の電力損失を低減することができる。しかも、この構成によれば、上記動作を単一の補助巻線で実現することができるので、トランスの小形化を図ることができる。
【００２３】
本発明に係るスイッチング電源装置において、上記定電圧化手段は、制御部に並列接続されたシャントレギュレータと、直列接続された第１抵抗および第２抵抗からなり、一端がシャントレギュレータのカソード端子に接続され、かつ他端が補助巻線の他端に接続されるとともに、第１抵抗と第２抵抗との接続点にシャントレギュレータのリファレンス端子が接続された分圧回路とを有し、第１電圧降下手段は、他端が分圧回路の一端に接続され、第２電圧降下手段は、シャントレギュレータのアノード端子と分圧回路の他端との間に設けられている構成とすることができる。
【００２４】
なお、上記第１および第２電圧降下手段は、例えば、抵抗である。
【００２５】
また、本発明に係るスイッチング電源装置において、上記一次側直流電圧は、外部から入力された交流電圧が整流された後にアクティブフィルタを介して整形されたものであり、上記制御部は、アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路を含んでいることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、制御部にアクティブフィルタ制御回路が含まれた結果、制御部の消費電流が増加するので、第２電圧降下手段に生じる電圧降下が大きくなり、第１電圧降下手段の他端における電位の上昇も大きくなる。これにより、制御部の消費電流の増加に伴う第１電圧降下手段の電力損失の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、トランスの大型化・複雑化を招くことなく、定電圧回路における電力損失を低減することができるスイッチング電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】単一の補助巻線が設けられた従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【図３】２つの補助巻線が設けられた従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係るスイッチング電源装置の好ましい実施形態について説明する。なお、図１に示されている各構成要素のうち、図２と同一の符号を付した構成要素については従来技術で説明したものと同様なので、ここでは説明を一部省略する。
【００３０】
［スイッチング電源装置の構成］
図１に示すように、本発明に係るスイッチング電源装置１において、トランスＴは、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に単一の補助巻線Ｔ3を有している。補助巻線Ｔ3は、トランスＴのコアに一次巻線Ｔ1と同一の極性で巻回されており、一次巻線Ｔ1に直列に接続されている。なお、以下の説明では、補助巻線Ｔ3の２つの端部のうち、一次巻線Ｔ1と相互に接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（図１において、●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。
【００３１】
補助巻線Ｔ3の誘起電圧に基づいて、本発明の「スイッチング制御回路」に相当するＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４の電源電圧となる補助電圧Ｖ2を生成する補助電源部は、本発明の「直流化手段」に相当するダイオードＤ3と、本発明の「定電圧化手段」に相当する定電圧回路５と、平滑用コンデンサＣ3とを有している。
【００３２】
ダイオードＤ3のアノードは補助巻線Ｔ3の非相互接続端に接続され、ダイオードＤ3のカソードは定電圧回路５に接続されている。
【００３３】
定電圧回路５は、本発明の「第１電圧降下手段」に相当する抵抗Ｒ1と、本発明の「第２電圧降下手段」に相当する抵抗Ｒ2と、シャントレギュレータＩＣと、直列接続された第１抵抗Ｒ3および第２抵抗Ｒ4からなる分圧回路とを有している。
【００３４】
シャントレギュレータＩＣは、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４を含む制御部に並列に接続されている。分圧回路の一端（点ａ；抵抗Ｒ1と第１抵抗Ｒ3との接続点）はシャントレギュレータＩＣのカソード端子に接続され、分圧回路の他端（点ｃ；抵抗Ｒ2と第２抵抗Ｒ4との接続点）は補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。第１抵抗Ｒ3と第２抵抗Ｒ4との接続点（点ｂ）には、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子が接続されている。
【００３５】
抵抗Ｒ1は、一端がダイオードＤ3のカソードに接続され、他端が分圧回路の一端（点ａ）に接続されている。また、抵抗Ｒ2は、一端が分圧回路の他端（点ｃ）に接続され、他端がシャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）に接続されている。
【００３６】
平滑用コンデンサＣ3は、一端がシャントレギュレータＩＣのカソード端子に接続され、他端がシャントレギュレータＩＣのアノード端子に接続されている。平滑用コンデンサＣ3は、補助巻線Ｔ3からダイオードＤ3を介して供給される直流化電圧Ｖ1を定電圧回路５により定電圧化した出力電圧によって充電される。そして、この充電により、平滑用コンデンサＣ3の両端には、制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2が発生する。
【００３７】
［スイッチング電源装置の起動時の動作］
次に、本発明に係るスイッチング電源装置１の起動時の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３の消費電流をＩ1、アクティブフィルタ制御回路４の消費電流をＩ2、抵抗Ｒ2に生じる電圧降下をＶR2とする。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３の起動電圧は、アクティブフィルタ制御回路４の起動電圧よりも低く設定されているものとする。
【００３８】
このスイッチング電源装置１では、商用交流電圧ＶACINの入力が開始され、本発明の「一次側直流電圧」に相当するアクティブフィルタ２の出力電圧Ｖ0が上昇すると、それに伴って補助巻線Ｔ3の誘起電圧をダイオードＤ3で直流化した直流化電圧Ｖ1（＝定電圧回路５の入力電圧）が上昇し、定電圧回路５から制御部に補助電圧Ｖ2が供給される。
【００３９】
制御部に補助電圧Ｖ2が供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３が起動すると、抵抗Ｒ2にＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３の消費電流Ｉ1に応じた電圧降下ＶR2（＝Ｉ1Ｒ2、以下「Ｖａ」と称する）が生じ、分圧回路の他端（点ｃ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）の電位よりもＶａだけ低下する。このため、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）に対して、見かけ上Ｖａだけ低下する。
【００４０】
シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位がＶａ低下すると、シャントレギュレータＩＣは、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位をＶａ上昇させるために、分圧回路の一端（点ａ）の電位を上昇させるよう動作する。より具体的には、シャントレギュレータＩＣは、分圧回路の一端（点ａ）の電位を、分圧回路の第１抵抗Ｒ3と第２抵抗Ｒ4の分圧比に応じて（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ上昇させるよう動作する。
【００４１】
分圧回路の一端（点ａ）の電位が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ上昇すると、直流化電圧Ｖ1は一定であるため、抵抗Ｒ1における電圧降下が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ減少する。これにより、抵抗Ｒ1の電力損失が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ・Ｉ1低減される。
【００４２】
さらに補助電圧Ｖ2が上昇して、アクティブフィルタ制御回路４が起動すると、抵抗Ｒ2に消費電流Ｉ1およびアクティブフィルタ制御回路４の消費電流Ｉ2に応じた電圧降下ＶR2（＝（Ｉ1＋Ｉ2）Ｒ2、以下「Ｖｂ」と称する）が生じ、分圧回路の他端（点ｃ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）の電位よりもＶｂだけ低下する。このため、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）に対して、見かけ上Ｖｂだけ低下する。
【００４３】
シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位がＶｂ低下すると、シャントレギュレータＩＣは、分圧回路の一端（点ａ）の電位を、分圧回路の第１抵抗Ｒ3と第２抵抗Ｒ4の分圧比に応じて（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ上昇させるよう動作する。これにより、抵抗Ｒ1における電圧降下が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ減少するので、抵抗Ｒ1の電力損失が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ・（Ｉ1＋Ｉ2）低減される。
【００４４】
結局、本発明に係るスイッチング電源装置１では、抵抗Ｒ2を設けたことにより、抵抗Ｒ1における電圧降下を（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ減少させ、抵抗Ｒ1の電力損失を（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ・（Ｉ1＋Ｉ2）低減させることができる。
【００４５】
また、上記から分かるように、本発明に係るスイッチング電源装置１では、抵抗Ｒ1における電圧降下は、制御部の消費電流Ｉ1、Ｉ2が増加するほど減少する。すなわち、本発明に係るスイッチング電源装置１では、制御部に含まれるＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３やアクティブフィルタ制御回路４等の制御回路の数が増え、制御部全体の消費電流が増えるほど、抵抗Ｒ1における電圧降下が減少するので、抵抗Ｒ1における損失低減効果が大きくなり、その結果、定電圧回路５における損失低減効果も大きくなる。
【００４６】
しかも、本発明に係るスイッチング電源装置１では、上記動作を単一の補助巻線Ｔ3で実現することができるので、トランスＴの小形化を図ることができる。したがって、本発明に係るスイッチング電源装置１によれば、トランスＴの大型化・複雑化を招くことなく、定電圧回路５における電力損失を低減することができる。
【００４７】
以上、本発明に係るスイッチング電源装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【００４８】
例えば、図１に示すスイッチング電源装置１では、補助電圧Ｖ2をＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４に供給しているが、これは単なる一例であって、いずれか一方にのみ供給してもよいし、さらに他の制御回路に供給してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、外部から入力された交流電圧を整流した後にアクティブフィルタを介して整形することにより、一次側直流電圧を一次巻線Ｔ1に供給しているが、アクティブフィルタ２を介することなく、外部から直接一次側直流電圧を一次巻線Ｔ1に供給してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ スイッチング電源装置
２ アクティブフィルタ
３ ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路
４ アクティブフィルタ制御回路
５ 定電圧回路（定電圧化手段）
Ｔ トランス
Ｔ1 一次巻線
Ｔ2 二次巻線
Ｔ3 補助巻線
Ｄ3 ダイオード（直流化手段）
Ｒ1 抵抗（第１電圧降下手段）
Ｒ2 抵抗（第２電圧降下手段）
Ｒ3 第１抵抗
Ｒ4 第２抵抗
ＩＣ シャントレギュレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に、補助巻線の誘起電圧に基づいて一定の補助電圧を生成する補助電源部を備えたスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界各国の各種商用交流電圧においても使用できるよう構成したワールドワイドなスイッチング電源装置として、例えば、図２に示すスイッチング電源装置１０が知られている。同図に示すように、このスイッチング電源装置１０は、１００[Ｖ]／２００[Ｖ]系の商用交流電源から供給された商用交流電圧ＶACIN（８５〜１３２[Ｖ]／１８７〜２６４[Ｖ]）を整流するダイオードブリッジ回路Ｄ1を備え、このダイオードブリッジ回路Ｄ1の出力電圧は、アクティブフィルタ２に供給されている。
【０００３】
アクティブフィルタ２は、チョーク等のリアクトルを介してダイオードブリッジ回路Ｄ1の出力端子間に接続されたスイッチング手段を有し、このスイッチング手段のスイッチング動作は制御部に含まれているアクティブフィルタ制御回路４からの制御信号によって制御される。アクティブフィルタ２によれば、ダイオードブリッジ回路Ｄ1の出力電圧を整形して正弦波状とすることにより、力率を改善することができる。
【０００４】
アクティブフィルタ２の出力端子間には、平滑用コンデンサＣ1と、トランスＴの一次巻線Ｔ1および電力用ＦＥＴＱ1（スイッチング手段）のドレイン・ソース導電路からなる直列回路とが接続されている。電力用ＦＥＴＱ1のゲートには制御部に含まれているＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３からの制御信号が入力される。これにより、電力用ＦＥＴＱ1の導通期間が制御され、一次巻線Ｔ1にスイッチング電圧が供給される。
【０００５】
トランスＴの二次巻線Ｔ2の一端にはダイオードＤ2のアノードが接続されている。また、ダイオードＤ2のカソードは平滑用コンデンサＣ2の一端に接続され、平滑用コンデンサＣ2の他端は二次巻線Ｔ2の他端に接続されている。平滑用コンデンサＣ2の両端からは、不図示の負荷に供給するための直流の二次側出力電圧ＶDCOUTが出力される。
【０００６】
トランスＴは、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に補助巻線Ｔ3を有している。補助巻線Ｔ3は、トランスＴのコアに一次巻線Ｔ1と同一の極性で巻回されており、一次巻線Ｔ1に直列に接続されている。なお、以下の説明では、補助巻線Ｔ3の２つの端部のうち、一次巻線Ｔ1と相互に接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（図２において、●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。
【０００７】
補助巻線Ｔ3の誘起電圧に基づいて制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2を生成する補助電源部には、例えば、非特許文献１に記載の定電圧回路６とダイオードＤ3とが備えられている。ダイオードＤ3のアノードは補助巻線Ｔ3の非相互接続端に接続され、ダイオードＤ3のカソードは定電圧回路６を構成するトランジスタＱ2のコレクタに接続されている。
【０００８】
トランジスタＱ2のベースはツェナーダイオードＺＤのカソードに接続され、ツェナーダイオードＺＤのアノードは補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。トランジスタＱ2のコレクタとベースとの間には抵抗Ｒ5が接続され、トランジスタＱ2のエミッタには平滑用コンデンサＣ3の一端が接続されている。また、平滑用コンデンサＣ3の他端は補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。そして、平滑用コンデンサＣ3の両端からは、制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2が出力される。
【０００９】
上記の通り、スイッチング電源装置１０に入力される商用交流電圧ＶACINは８５〜２６４[Ｖ]の広い範囲で変動するが、このスイッチング電源装置１０によれば、補助巻線Ｔ3の誘起電圧がある程度上昇するとツェナーダイオードＺＤが導通状態となり、補助電圧Ｖ2が制限される。これにより、過電圧が供給されることによるＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４の破損等が防がれている。
【００１０】
図３は、上記スイッチング電源装置１０を改良・発展させたスイッチング電源装置１１である（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
同図に示すように、このスイッチング電源装置１１において、トランスＴは、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に２つの補助巻線Ｔ3、Ｔ4を有している。補助巻線Ｔ3、Ｔ4は、トランスＴのコアに一次巻線Ｔ1と同一の極性で巻回されており、直列に接続されている。また、補助巻線Ｔ3の一端は電力用ＦＥＴＱ1のソースに接続されている。なお、以下の説明では、補助巻線Ｔ3の２つの端部のうち、電力用ＦＥＴＱ1のソースに接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（図３において、●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。同様に、補助巻線Ｔ4の２つの端部のうち、補助巻線Ｔ3に接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。
【００１２】
補助電源部には、主に定電圧回路６とダイオードＤ3とが備えられている。ダイオードＤ3のアノードは補助巻線Ｔ4の非相互接続端に接続され、ダイオードＤ3のカソードは定電圧回路６を構成するトランジスタＱ2のコレクタに接続されている。
【００１３】
トランジスタＱ2のベースはツェナーダイオードＺＤのカソードに接続され、ツェナーダイオードＺＤのアノードは補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。トランジスタＱ2のコレクタとベースとの間には抵抗Ｒ5が接続され、トランジスタＱ2のエミッタには順方向に接続されたダイオードＤ5を介して平滑用コンデンサＣ3の一端が接続されている。補助巻線Ｔ3の非相互接続端にも、順方向に接続されたダイオードＤ4を介して平滑用コンデンサＣ3の一端が接続されている。また、平滑用コンデンサＣ3の他端は補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。そして、平滑用コンデンサＣ3の両端からは、制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2が出力される。
【００１４】
このスイッチング電源装置１１では、商用交流電圧ＶACINの入力が開始されると、補助巻線Ｔ3の誘起電圧をダイオードＤ４で直流化した電圧Ｖ1と、補助巻線Ｔ3および補助巻線Ｔ4の誘起電圧の和電圧をダイオードＤ3で直流化した電圧Ｖ3（＝定電圧回路６の入力電圧）の上昇率の違いにより、ダイオードＤ5が導通状態となり、定電圧回路６の出力電圧Ｖ4によって平滑用コンデンサＣ3が充電される。その後、ツェナーダイオードＺＤが導通状態となると、定電圧回路６の出力電圧Ｖ4はそれ以上上昇することなく一定電圧ＶZDに維持され、電圧Ｖ1が電圧Ｖ4を超えると、ダイオードＤ4は導通状態となり、平滑用コンデンサＣ3はダイオードＤ4を通じて充電されるようになる。このとき、ダイオードＤ5は非導通状態となり、定電圧回路６の動作は停止する。
【００１５】
つまり、このスイッチング電源装置１１において、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４は、起動当初は定電圧回路６の出力電圧Ｖ4により必要な電力が供給されるが、アクティブフィルタ２の出力電圧Ｖ0が十分上昇した後（定常時）は、補助巻線Ｔ3の誘起電圧から生成された電圧Ｖ1により必要な電力が供給される。したがって、このスイッチング電源装置１１によれば、定電圧回路６における定常時の電力損失を削減にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−１６８５１号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】実用電子回路ハンドブック１「トランジスタと組み合わせた定電圧回路」、ＣＱ出版社、１９７２年９月、ｐ．３７５、図４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、図３に示す従来のスイッチング電源装置１１では、上昇率の異なる２つの電圧Ｖ1、Ｖ3を生成するため、トランスＴに、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に２つの補助巻線Ｔ3、Ｔ4を設ける必要がある。このため、従来のスイッチング電源装置１１では、トランスＴが大型化・複雑化してしまうという問題があった。
【００１９】
一方、図２に示す従来のスイッチング電源装置１０では、必要とされる補助巻線が１つのため、トランスＴの小形化を図ることができる反面、定常時においても定電圧回路６が動作し続けるため、電力損失が大きくなってしまうという問題があった。
【００２０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、トランスの大型化・複雑化を招くことなく、定電圧回路における電力損失を低減することができるスイッチング電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明に係るスイッチング電源装置は、一次側直流電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、一次巻線の電圧上昇に伴って誘起電圧が上昇するように一次巻線と同一極性に巻回された補助巻線とを有するトランスと、二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路を含む制御部と、補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧として制御部に供給する補助電源部とを備えたスイッチング電源装置であって、
補助電源部は、補助巻線の一端に接続され、補助巻線の誘起電圧を直流化して直流化電圧を生成する直流化手段と、直流化手段と制御部との間に設けられ、直流化電圧を定電圧化して補助電圧を生成する定電圧化手段とを有し、
定電圧化手段は、一端が直流化手段の出力端に接続され、定電圧化する前の直流化電圧を降下させる第１電圧降下手段と、制御部と補助巻線の他端との間に設けられ、制御部の消費電流に応じた電圧降下を生じさせることで、第１電圧降下手段の他端の電位を上昇させて、第１電圧降下手段における電圧降下を減少させる第２電圧降下手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、スイッチング制御回路を含む制御部に電流が流れると、第２電圧降下手段に電圧降下が生じ、該電圧降下に応じて第１電圧降下手段の他端の電位が上昇する。これにより、第１電圧降下手段における電圧降下が減少するため、第１電圧降下手段の電力損失を低減することができ、結果として、定電圧化手段（定電圧回路）の電力損失を低減することができる。しかも、この構成によれば、上記動作を単一の補助巻線で実現することができるので、トランスの小形化を図ることができる。
【００２３】
本発明に係るスイッチング電源装置において、上記定電圧化手段は、制御部に並列接続されたシャントレギュレータと、直列接続された第１抵抗および第２抵抗からなり、一端がシャントレギュレータのカソード端子に接続され、かつ他端が補助巻線の他端に接続されるとともに、第１抵抗と第２抵抗との接続点にシャントレギュレータのリファレンス端子が接続された分圧回路とを有し、第１電圧降下手段は、他端が分圧回路の一端に接続され、第２電圧降下手段は、シャントレギュレータのアノード端子と分圧回路の他端との間に設けられている構成とすることができる。
【００２４】
なお、上記第１および第２電圧降下手段は、例えば、抵抗である。
【００２５】
また、本発明に係るスイッチング電源装置において、上記一次側直流電圧は、外部から入力された交流電圧が整流された後にアクティブフィルタを介して整形されたものであり、上記制御部は、アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路を含んでいることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、制御部にアクティブフィルタ制御回路が含まれた結果、制御部の消費電流が増加するので、第２電圧降下手段に生じる電圧降下が大きくなり、第１電圧降下手段の他端における電位の上昇も大きくなる。これにより、制御部の消費電流の増加に伴う第１電圧降下手段の電力損失の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、トランスの大型化・複雑化を招くことなく、定電圧回路における電力損失を低減することができるスイッチング電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】単一の補助巻線が設けられた従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【図３】２つの補助巻線が設けられた従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係るスイッチング電源装置の好ましい実施形態について説明する。なお、図１に示されている各構成要素のうち、図２と同一の符号を付した構成要素については従来技術で説明したものと同様なので、ここでは説明を一部省略する。
【００３０】
［スイッチング電源装置の構成］
図１に示すように、本発明に係るスイッチング電源装置１において、トランスＴは、一次巻線Ｔ1、二次巻線Ｔ2の他に単一の補助巻線Ｔ3を有している。補助巻線Ｔ3は、トランスＴのコアに一次巻線Ｔ1と同一の極性で巻回されており、一次巻線Ｔ1に直列に接続されている。なお、以下の説明では、補助巻線Ｔ3の２つの端部のうち、一次巻線Ｔ1と相互に接続されている側の端部を「相互接続端」と呼び、その反対側の端部を「非相互接続端」（図１において、●が付されている側の端部）と呼ぶこととする。
【００３１】
補助巻線Ｔ3の誘起電圧に基づいて、本発明の「スイッチング制御回路」に相当するＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４の電源電圧となる補助電圧Ｖ2を生成する補助電源部は、本発明の「直流化手段」に相当するダイオードＤ3と、本発明の「定電圧化手段」に相当する定電圧回路５と、平滑用コンデンサＣ3とを有している。
【００３２】
ダイオードＤ3のアノードは補助巻線Ｔ3の非相互接続端に接続され、ダイオードＤ3のカソードは定電圧回路５に接続されている。
【００３３】
定電圧回路５は、本発明の「第１電圧降下手段」に相当する抵抗Ｒ1と、本発明の「第２電圧降下手段」に相当する抵抗Ｒ2と、シャントレギュレータＩＣと、直列接続された第１抵抗Ｒ3および第２抵抗Ｒ4からなる分圧回路とを有している。
【００３４】
シャントレギュレータＩＣは、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４を含む制御部に並列に接続されている。分圧回路の一端（点ａ；抵抗Ｒ1と第１抵抗Ｒ3との接続点）はシャントレギュレータＩＣのカソード端子に接続され、分圧回路の他端（点ｃ；抵抗Ｒ2と第２抵抗Ｒ4との接続点）は補助巻線Ｔ3の相互接続端に接続されている。第１抵抗Ｒ3と第２抵抗Ｒ4との接続点（点ｂ）には、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子が接続されている。
【００３５】
抵抗Ｒ1は、一端がダイオードＤ3のカソードに接続され、他端が分圧回路の一端（点ａ）に接続されている。また、抵抗Ｒ2は、一端が分圧回路の他端（点ｃ）に接続され、他端がシャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）に接続されている。
【００３６】
平滑用コンデンサＣ3は、一端がシャントレギュレータＩＣのカソード端子に接続され、他端がシャントレギュレータＩＣのアノード端子に接続されている。平滑用コンデンサＣ3は、補助巻線Ｔ3からダイオードＤ3を介して供給される直流化電圧Ｖ1を定電圧回路５により定電圧化した出力電圧によって充電される。そして、この充電により、平滑用コンデンサＣ3の両端には、制御部の電源電圧となる補助電圧Ｖ2が発生する。
【００３７】
［スイッチング電源装置の起動時の動作］
次に、本発明に係るスイッチング電源装置１の起動時の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３の消費電流をＩ1、アクティブフィルタ制御回路４の消費電流をＩ2、抵抗Ｒ2に生じる電圧降下をＶR2とする。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３の起動電圧は、アクティブフィルタ制御回路４の起動電圧よりも低く設定されているものとする。
【００３８】
このスイッチング電源装置１では、商用交流電圧ＶACINの入力が開始され、本発明の「一次側直流電圧」に相当するアクティブフィルタ２の出力電圧Ｖ0が上昇すると、それに伴って補助巻線Ｔ3の誘起電圧をダイオードＤ3で直流化した直流化電圧Ｖ1（＝定電圧回路５の入力電圧）が上昇し、定電圧回路５から制御部に補助電圧Ｖ2が供給される。
【００３９】
制御部に補助電圧Ｖ2が供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３が起動すると、抵抗Ｒ2にＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３の消費電流Ｉ1に応じた電圧降下ＶR2（＝Ｉ1Ｒ2、以下「Ｖａ」と称する）が生じ、分圧回路の他端（点ｃ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）の電位よりもＶａだけ低下する。このため、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）に対して、見かけ上Ｖａだけ低下する。
【００４０】
シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位がＶａ低下すると、シャントレギュレータＩＣは、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位をＶａ上昇させるために、分圧回路の一端（点ａ）の電位を上昇させるよう動作する。より具体的には、シャントレギュレータＩＣは、分圧回路の一端（点ａ）の電位を、分圧回路の第１抵抗Ｒ3と第２抵抗Ｒ4の分圧比に応じて（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ上昇させるよう動作する。
【００４１】
分圧回路の一端（点ａ）の電位が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ上昇すると、直流化電圧Ｖ1は一定であるため、抵抗Ｒ1における電圧降下が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ減少する。これにより、抵抗Ｒ1の電力損失が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖａ・Ｉ1低減される。
【００４２】
さらに補助電圧Ｖ2が上昇して、アクティブフィルタ制御回路４が起動すると、抵抗Ｒ2に消費電流Ｉ1およびアクティブフィルタ制御回路４の消費電流Ｉ2に応じた電圧降下ＶR2（＝（Ｉ1＋Ｉ2）Ｒ2、以下「Ｖｂ」と称する）が生じ、分圧回路の他端（点ｃ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）の電位よりもＶｂだけ低下する。このため、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位は、シャントレギュレータＩＣのアノード端子（点ｄ）に対して、見かけ上Ｖｂだけ低下する。
【００４３】
シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子（点ｂ）の電位がＶｂ低下すると、シャントレギュレータＩＣは、分圧回路の一端（点ａ）の電位を、分圧回路の第１抵抗Ｒ3と第２抵抗Ｒ4の分圧比に応じて（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ上昇させるよう動作する。これにより、抵抗Ｒ1における電圧降下が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ減少するので、抵抗Ｒ1の電力損失が（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ・（Ｉ1＋Ｉ2）低減される。
【００４４】
結局、本発明に係るスイッチング電源装置１では、抵抗Ｒ2を設けたことにより、抵抗Ｒ1における電圧降下を（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ減少させ、抵抗Ｒ1の電力損失を（１＋Ｒ3／Ｒ4）Ｖｂ・（Ｉ1＋Ｉ2）低減させることができる。
【００４５】
また、上記から分かるように、本発明に係るスイッチング電源装置１では、抵抗Ｒ1における電圧降下は、制御部の消費電流Ｉ1、Ｉ2が増加するほど減少する。すなわち、本発明に係るスイッチング電源装置１では、制御部に含まれるＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３やアクティブフィルタ制御回路４等の制御回路の数が増え、制御部全体の消費電流が増えるほど、抵抗Ｒ1における電圧降下が減少するので、抵抗Ｒ1における損失低減効果が大きくなり、その結果、定電圧回路５における損失低減効果も大きくなる。
【００４６】
しかも、本発明に係るスイッチング電源装置１では、上記動作を単一の補助巻線Ｔ3で実現することができるので、トランスＴの小形化を図ることができる。したがって、本発明に係るスイッチング電源装置１によれば、トランスＴの大型化・複雑化を招くことなく、定電圧回路５における電力損失を低減することができる。
【００４７】
以上、本発明に係るスイッチング電源装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【００４８】
例えば、図１に示すスイッチング電源装置１では、補助電圧Ｖ2をＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路３およびアクティブフィルタ制御回路４に供給しているが、これは単なる一例であって、いずれか一方にのみ供給してもよいし、さらに他の制御回路に供給してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、外部から入力された交流電圧を整流した後にアクティブフィルタを介して整形することにより、一次側直流電圧を一次巻線Ｔ1に供給しているが、アクティブフィルタ２を介することなく、外部から直接一次側直流電圧を一次巻線Ｔ1に供給してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ スイッチング電源装置
２ アクティブフィルタ
３ ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路
４ アクティブフィルタ制御回路
５ 定電圧回路（定電圧化手段）
Ｔ トランス
Ｔ1 一次巻線
Ｔ2 二次巻線
Ｔ3 補助巻線
Ｄ3 ダイオード（直流化手段）
Ｒ1 抵抗（第１電圧降下手段）
Ｒ2 抵抗（第２電圧降下手段）
Ｒ3 第１抵抗
Ｒ4 第２抵抗
ＩＣ シャントレギュレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側直流電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、
前記スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、前記一次巻線の電圧上昇に伴って誘起電圧が上昇するように前記一次巻線と同一極性に巻回された補助巻線とを有するトランスと、
前記二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、
前記スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路を含む制御部と、
前記補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧として前記制御部に供給する補助電源部とを備えたスイッチング電源装置であって、
前記補助電源部は、
前記補助巻線の一端に接続され、前記補助巻線の誘起電圧を直流化して直流化電圧を生成する直流化手段と、
前記直流化手段と前記制御部との間に設けられ、前記直流化電圧を定電圧化して前記補助電圧を生成する定電圧化手段とを有し、
前記定電圧化手段は、
一端が前記直流化手段の出力端に接続され、定電圧化する前の前記直流化電圧を降下させる第１電圧降下手段と、
前記制御部と前記補助巻線の他端との間に設けられ、前記制御部の消費電流に応じた電圧降下を生じさせることで、前記第１電圧降下手段の他端の電位を上昇させて、前記第１電圧降下手段における電圧降下を減少させる第２電圧降下手段と、
を有することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記定電圧化手段は、
前記制御部に並列接続されたシャントレギュレータと、
直列接続された第１抵抗および第２抵抗からなり、一端が前記シャントレギュレータのカソード端子に接続され、かつ他端が前記補助巻線の他端に接続されるとともに、前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点に前記シャントレギュレータのリファレンス端子が接続された分圧回路とを有し、
前記第１電圧降下手段は、他端が前記分圧回路の一端に接続されており、
前記第２電圧降下手段は、前記シャントレギュレータのアノード端子と前記分圧回路の他端との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記第１および第２電圧降下手段は、抵抗であることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記一次側直流電圧は、外部から入力された交流電圧が整流された後にアクティブフィルタを介して整形されたものであり、
前記制御部は、前記アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路を含んでいることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項１】
一次側直流電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング手段と、
前記スイッチング電圧が供給される一次巻線と、二次巻線と、前記一次巻線の電圧上昇に伴って誘起電圧が上昇するように前記一次巻線と同一極性に巻回された補助巻線とを有するトランスと、
前記二次巻線の誘起電圧を整流および平滑して直流の二次側出力電圧を生成する出力電圧生成手段と、
前記スイッチング手段を制御するスイッチング制御回路を含む制御部と、
前記補助巻線の誘起電圧に基づいて直流の補助電圧を生成し、該補助電圧を電源電圧として前記制御部に供給する補助電源部とを備えたスイッチング電源装置であって、
前記補助電源部は、
前記補助巻線の一端に接続され、前記補助巻線の誘起電圧を直流化して直流化電圧を生成する直流化手段と、
前記直流化手段と前記制御部との間に設けられ、前記直流化電圧を定電圧化して前記補助電圧を生成する定電圧化手段とを有し、
前記定電圧化手段は、
一端が前記直流化手段の出力端に接続され、定電圧化する前の前記直流化電圧を降下させる第１電圧降下手段と、
前記制御部と前記補助巻線の他端との間に設けられ、前記制御部の消費電流に応じた電圧降下を生じさせることで、前記第１電圧降下手段の他端の電位を上昇させて、前記第１電圧降下手段における電圧降下を減少させる第２電圧降下手段と、
を有することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記定電圧化手段は、
前記制御部に並列接続されたシャントレギュレータと、
直列接続された第１抵抗および第２抵抗からなり、一端が前記シャントレギュレータのカソード端子に接続され、かつ他端が前記補助巻線の他端に接続されるとともに、前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点に前記シャントレギュレータのリファレンス端子が接続された分圧回路とを有し、
前記第１電圧降下手段は、他端が前記分圧回路の一端に接続されており、
前記第２電圧降下手段は、前記シャントレギュレータのアノード端子と前記分圧回路の他端との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記第１および第２電圧降下手段は、抵抗であることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記一次側直流電圧は、外部から入力された交流電圧が整流された後にアクティブフィルタを介して整形されたものであり、
前記制御部は、前記アクティブフィルタを制御するアクティブフィルタ制御回路を含んでいることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２４９４６６（Ｐ２０１２−２４９４６６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０５１９（Ｐ２０１１−１２０５１９）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００４６０６）ニチコン株式会社 (656)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００４６０６）ニチコン株式会社 (656)
【Ｆターム（参考）】
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