電源装置
【課題】従来技術の装置の欠点を解消した電源装置を提供すること。
【解決手段】本発明の電源装置に含まれる変圧器は、メインスイッチが接続された１次巻線と、負荷に給電するメイン分岐が接続された２次巻線とを有しており、メインスイッチは、１次巻線を給電源に接続および遮断するためにスイッチオンおよびオフ可能であり、２次巻線は、補助電源を給電するための少なくとも１つの補助分岐とを有している。この補助分岐にはヒステリシスを有するスイッチングレギュレータが含まれており、このスイッチングレギュレータは、２次巻線における電圧および補助電源の電圧を検知するそれぞれの補助スイッチを有しており、補助スイッチを構成して、２次巻線における電圧がマイナスに移行した場合に閉じられてメイン分岐から補助電源に向かって電流が流され、補助電源における電圧が上側の基準電圧に達した場合に開かれるようにする。
【解決手段】本発明の電源装置に含まれる変圧器は、メインスイッチが接続された１次巻線と、負荷に給電するメイン分岐が接続された２次巻線とを有しており、メインスイッチは、１次巻線を給電源に接続および遮断するためにスイッチオンおよびオフ可能であり、２次巻線は、補助電源を給電するための少なくとも１つの補助分岐とを有している。この補助分岐にはヒステリシスを有するスイッチングレギュレータが含まれており、このスイッチングレギュレータは、２次巻線における電圧および補助電源の電圧を検知するそれぞれの補助スイッチを有しており、補助スイッチを構成して、２次巻線における電圧がマイナスに移行した場合に閉じられてメイン分岐から補助電源に向かって電流が流され、補助電源における電圧が上側の基準電圧に達した場合に開かれるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。
【０００２】
この明細書により、種々異なる実施形態において扱われるのは、絶縁型スイッチングコンバータ、殊にフライバックトポロジの絶縁型スイッチングコンバータの分野の技術である。
【０００３】
この明細書により、種々異なる実施形態において扱われるのは、同じ１つの変圧器巻線から複数の同期的な出力を形成することである。
【０００４】
この明細書により、種々異なる実施形態において扱われるのは、例えば、ＬＥＤ光源のような光源に給電するために適合化された解決手段である。
【背景技術】
【０００５】
図１ないし３には、複数の出力を得るように適合化されかつフライバックトポロジを使用する電源装置の種々異なる解決手段が示されている。
【０００６】
図１ないし３に示した３つの回路図には複数の解決手段が示されており、ここでは１次巻線を有する変圧器Ｔが設けられており、この変圧器は、（ふつうはMOSFETである）電子スイッチＱPを介して電源Ｖから給電され、このスイッチＱPは、レギュレータＳＷによってスイッチオンかまたはスイッチオフすることができる。
【０００７】
参考例として思い起こされるこのような基本的な配置構成は、ここで考察するすべての実施形態の１次側に設けられているが、これらの実施形態は、限定を目的としない単なる実施例である。
【０００８】
図１の回路図では、変圧器Ｔには複数の２次巻線が設けられており、この実施例では巻線はＳ１，Ｓ２の２つである。各２次巻線Ｓ１，Ｓ２により、ダイオードＤ１，Ｄ２，…およびキャパシタＣ１，Ｃ２，…とからなる整流／フィルタリング回路を介してそれぞれの出力Out1，Out2，…が形成される。
【０００９】
このようにして複数の出力を得ることにはいくつかの欠点が伴う。
【００１０】
第１にそれそのものが重要なコンポーネントである変圧器Ｔは、嵩が大きくなりまた理想にはほど遠く動作する傾向があるため、一層コストがかかる。さらに接続ピンの数が増大し、これによって絶縁性能が悪化してしまうのである。
【００１１】
さらに種々異なる出力電圧間の比が（種々異なる巻線Ｓ１，Ｓ２などの巻数に依存して）理論的には一定であるという事実により、一方では他の出力電圧を変化させることなしに１つの出力電圧を調整することができないことになる。また他方では変圧器の寄生および別の回路素子によってクロスレギュレーションは損なわれるため、出力電圧比は、負荷、周波数、温度および他の動作パラメタに依存してしまうのである。
【００１２】
図２による解決手段ではこれとは異なり、ただ１つの２次巻線Ｓが設けられており、またメイン出力側Out1からスイッチングタイプのレギュレータを介して補助出力（すなわちこの実施例の出力側Out2）が導き出されている。このレギュレータには、関連したレギュレータＳＷ’によって駆動される（ここでもふつうはMOSFETである）電子スイッチＱｓが含まれている。
【００１３】
この解決手段は、エネルギ使用の観点から見ればエネルギ効率がよいが、いくつかの付加的なコンポーネントが必要であり、これにはレギュレータＳＷ’と、ハイサイド側の実際に効率のよいスイッチ（すなわちＱｓ）と、出力側インダクタンスＬ２と、スイッチＱｓが開いている場合に電流を再循環させるフライホイールダイオードＤ２と、ふつうは出力電圧Out2にしたがってレギュレータＳＷ’を駆動するフィードバック回路ＦＢとが含まれている。
【００１４】
したがって上記の解決手段は、殊に低出力補助電源を形成するために使用することを考えた場合にかなりスペースを消費するコストのかかる解決手段なのである。
【００１５】
しかしながら図２の解決手段は、図３に略示したように簡略化した設計で実現することができる。すなわち、この場合には上記の補助回路のスイッチＱｓとして、バイポーラパストランジスタまたはMOSFETを使用する。しかしながらこれはもはやスイッチとしては動作するのではなく、エラーアンプＥＡによって駆動されるリニアレギュレータとして動作する。このエラーアンプＥＡは、基準電圧Ｒｅｆと、ネットワークＦＢによって供給されるフィードバック電圧との差分にしたがってトランジスタＱｓを駆動するのである。
【００１６】
この解決手段は簡単でありかつ少ないコンポーネントで容易に実現できるが、（線形動作領域で動作する）トランジスタＱｓの損失が大きいという欠点を有する。その結果、適用可能なアプリケーションは、電圧降下が小さくかつ出力側に供給される電流の値が小さいというケースに限られてしまうのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題は、従来技術の装置の欠点を解消した電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題は、本発明の請求項１により、変圧器を含む電源装置であって、この変圧器は、メインスイッチが接続された１次巻線と、負荷に給電するメイン分岐が接続された２次巻線とを有しており、上記メインスイッチは、上記の１次巻線を給電源に接続および遮断するためにスイッチオンおよびスイッチオフ可能であり、上記２次巻線は、補助電源を給電するための少なくとも１つの補助分岐とを有している、電源装置において、上記の少なくとも１つの補助分岐にはヒステリシスを有するスイッチングレギュレータが含まれており、このスイッチングレギュレータは、上記の２次巻線における電圧および上記の補助電源の電圧を検知するそれぞれの補助スイッチを有しており、上記の補助スイッチを構成して、上記の２次巻線における電圧がマイナスに移行した場合にこの補助スイッチが閉じられて上記のメイン分岐から上記の補助電源に向かって電流が流され、上記の補助電源における電圧が上側の基準電圧に達した場合にこの補助スイッチが開かれるようにしたことを特徴とする、変圧器を含む電源装置を構成することによって解決される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の電源装置を示す図である。
【図２】従来の電源装置を示す別の図である。
【図３】従来の電源装置を示すさらに別の図である。
【図４】本発明の１実施形態による電源装置を示す図である。
【図５】本発明の別の１実施形態による電源装置を示す図である。
【図６】本発明のさらに別の１実施形態による電源装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
種々の実施形態において同じ２次巻線により、複数の電圧制御出力を供給することができる。
【００２１】
種々の実施形態において、上記の形成される複数の出力側は、互いに独立して制御することができる。
【００２２】
種々の実施形態において、線形受動型レギュレータの使用を回避することができる。
【００２３】
種々の実施形態において、各補助レギュレータにおけるコンポーネントの数を、完全なバックレギュレータに比べて格段に少なくすることができる。
【００２４】
種々の実施形態において、ＺＶＳ（Zero Voltage Switching）条件で動作させることにより、効率を改善することができる。
【００２５】
種々の実施形態において上記の補助レギュレータまたは各補助レギュレータは、パルス形成に関していえば、バックコンバータ（例えば図２を参照されたい）の場合とは異なり、実質的に上記のメインスイッチと同期している。
【００２６】
複数の補助出力が供給される種々の実施形態では、複数のレギュレータ間で上記の回路のいくつかのパーツを共有することが可能であるため、コンポーネントの全体数を少なくすることができる。これは、従来のバック型の実現方式では不可能である。
【実施例】
【００２７】
以下の説明では、実施形態をわかりやすくするため、数多くの具体的な詳細を示す。これらの実施形態は、１つまたはいくつかの具体的な詳細がなくても実施可能であり、または別の方式、コンポーネント、材料などによって実施可能である。また場合によっては上記の実施形態の様相をわかりにくくしないようにするため、既知の構造、材料または動作は、示されていないかまたは詳細に示されていないことがある。
【００２８】
この明細書全般において「１つの実施形態」または「１実施形態」という記載は、この実施形態に関連して説明した特定の機能、構造または特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがってこの明細書全般の種々異なる箇所に「１つの実施形態において」または「１実施形態において」という語句が登場する場合、すべてが同じ実施形態を指し示す必要はないのである。さらに特定の機能、構造または特徴は、１つまたは複数の実施形態において任意の適当なやり方で組み合わせることができるのである。
【００２９】
またこの明細書の表題は、便宜上だけのものであり、実施形態の範囲または意味を説明するものではない。
【００３０】
図４，５および６において参照符号１０は一般的に給電装置を示しており、この給電装置は、入力電圧Ｖから、例えばＬＥＤ光源などの光源を含む負荷Ｌに給電するように適合化されている。種々の実施形態において負荷Ｌは、いわゆるＬＥＤの列を含むことができる。
【００３１】
しかしながらいくつかの図においてそのように示されているが、負荷Ｌそのものは装置１０に含まれている必要がないことに注意されたい。
【００３２】
図４，５および６の装置１０では上で説明した図１ないし３の回路図と同じ一般的な設計がなされている。殊に図４ないし６と称されておりかつ制限を目的としたものではなく例示を目的としたこれらの３つのすべての実施形態において、装置１０の１次側は、図１ないし３に関連して説明したものと同じものにすることが可能である。このような理由から、図１ないし３に関連してすでに説明したパーツ、素子およびコンポーネントと同じまたは同等のパーツ、素子およびコンポーネントは、図４ないし６において同じ参照符号を付してあり、またこのようなパーツ、素子およびコンポーネントの説明は、簡潔さのため、以下では繰り返して行わない。
【００３３】
図４，５および６の３つの回路図において装置１０の２次側には、負荷Ｌに出力電圧Out1を供給するように適合化されたメイン分岐が含まれている。
【００３４】
この給電はそれ自体公知の条件で行われるため、以下で詳しく説明する必要はない。このような理由から、図４，５および５のすべての回路図において上記のメイン分岐は、単に整流（ダイオードＤMAIN）およびフィルタ（キャパシタＣMAIN）回路として示されており、これは、フライバッグモードで動作する変圧器Ｔの２次巻線Ｓから直接に給電される。
【００３５】
以下の説明においてさらによくわかるように図５の回路図によって強調されているのは、種々の実施形態において、（例えば電圧に関して）互いに異なる特徴を有し得るが実質的には同じに実現される複数の出力側を有し得ることである。
【００３６】
この場合、上記のメイン分岐のコンポーネントは、サフィックスMAINによって識別されず単に参照符号１によって識別され、したがって整流器（ダイオードＤ１）／フィルタ（キャパシタＣ１Ａ）回路が設けられているのである。
【００３７】
図４の回路図には出力が、メイン出力Out1と、付加的な１つの補助給電出力（Aux supply）とからなる実施形態が記載されている。
【００３８】
種々の実施形態において回路１０の２次側には、第２または補助的な整流器ＤAUXを有することができ、そのアノードはメインの整流器ＤMAINのアノードに接続されており、これによって（以下でさらに詳しく説明される条件にしたがって）メイン出力側Out1に向かう入力線から電流を分流させることができる。
【００３９】
第２の整流器ＤAUXの下流には、駆動部Ｄによって駆動される（ふつうはn型MOSFETなどのMOSFETである）電子スイッチＱAUXが設けられている。
【００４０】
補助整流器ＤAUXおよび補助スイッチＱAUXによって分流される電流は、キャパシタＣSMOOTHに向かって送られ、このキャパシタの両端には電圧Aux supplyが加わっている。
【００４１】
種々の実施形態において電圧Aux supplyは、ローパスフィルタＬＣの出力とすることでき、このローパスフィルタは、オプションでキャパシタＣSMOOTHにカスケード接続されて配置されてノイズ防止フィルタの機能を有する。このようなフィルタは、インダクタＬFILTERおよびキャパシタＣFILTERからなる。
【００４２】
種々の実施形態において、ダイオードＤAUXの下流かつスイッチＱAUXの上流にキャパシタＣXを設けることができ、このキャパシタは、ＺＶＳ条件を消去するが、スイッチＱAUXが開いている際の電流を低減することによって回路の効率を改善するように適合化されており、さらにこれによってＥＭＩ問題が低減される。
【００４３】
例示だけを目的として示したこの実施形態において参照符号１２はコンパレータを示しており、その非反転入力側はアースに接続されており、また反転入力側は、比例または微分型の回路Ｎ１を介して変圧器Ｔの２次巻線Ｓに接続されている。
【００４４】
コンパレータ１２および回路Ｎ１からなるユニットは、変圧器Ｔの２次巻線Ｓにおける電圧の低下（例えばこの電圧が負になったこと）を検出するように適合化されている。
【００４５】
一方、参照符号１４は別のコンパレータを示しており、このコンパレータにより、抵抗型分圧器ＲAおよびＲBを介して降圧された補助出力電圧Aux supply（例えば、キャパシタＣSMOOTHの両端電圧）と基準電圧ＶREFとが比較される。
【００４６】
参照符号ＲCは、コンパレータ１４の出力側と非反転入力側との間に接続された抵抗を示しており、この抵抗は、コンパレータ１４そのものにヒステリシス特性を導入するように接続されている。
【００４７】
最後に参照符号１６はラッチ回路を示しており、このラッチ回路は、２つのコンパレータ１２および１４の出力信号に基づき、（駆動部Ｄを介して）補助スイッチＱAUXを駆動するように適合化されている。
【００４８】
上記の回路によって実現されるのは、ヒステリシス型スイッチングレギュレータであり、ここでは、２次巻線Ｓに加わる電圧が負になるかまたは急峻に降下した場合に補助スイッチＱAUXが閉じられる（すなわち導通される）。その後、上記の出力電圧が、値ＶREF（および／または分圧器ＲA，ＲBの分圧比）によって表されるプリセット値よりも高くなった場合にスイッチＱAUXは再び開かれる。
【００４９】
すでに述べたように図５には図４で示した解決手段を一般的なｎ個の出力信号Out1，Out2，…，の形成に拡張できることが示されており、その第１の出力側（または別の任意の選択された出力側）は、負荷Ｌに給電するように適合化されたメイン出力側を構成することができる。
【００５０】
図５の回路図では各補助分岐に、相応するラッチ回路１６が設けられており、このラッチ回路は、これに付随する補助スイッチの駆動部Ｄを有する。ここでこれらの補助スイッチは、Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎによって示されており、また相応する補助整流器は参照符号Ｄ２，Ｄ３，…，Ｄｎによって示されている。
【００５１】
図５に示されているのは、このような「複数型」の解決手段を実現するのにあたって、出力電圧Out2，Out3，…，Outnを形成するように適合化されたすべての補助分岐が、同じコンパレータ１２および同じ回路Ｎ１を共有できることである。
【００５２】
平滑化キャパシタ（図４のＣSMOOTH）は、図５の回路図ではＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡで示されている。
【００５３】
同様に出力側フィルタのコンポーネントＬＣは（それらが設けられている場合）、Ｌ２，Ｌ３，…，ＬｎおよびＣ２Ｂ，Ｃ３Ｂ，…，ＣｎＢで示される。
【００５４】
図５の同じ回路図から明らかであるのは、補助分岐が同じ基準電圧ＶREFを共有できることであり、ここでこの基準電圧は、コンパレータ１４によって実行される、出力（図４の分圧器ＲA，ＲB、図５では一般的にＦＮ２，ＦＮ３，…，ＦＮｎで示されている）から得られる電圧との比較操作に使用される。
【００５５】
補助分岐についての全体的な対称性を強調するため、図５ではメイン分岐の整流器ＤMAINはＤ１によって示されており、これに対してキャパシタＣMAINおよび出力フィルタのコンポーネントＬＣはそれぞれ、Ｃ１ＡおよびＬ１，Ｃ１Ｂによって示されている。同じ理由から図５において上記の出力電圧を検出する回路は、メイン分岐に関してＦＮ１で示されている。
【００５６】
さらに注意しておきたいのは、図５の回路図において電圧ＶREFと、回路ＦＮ１の出力電圧とのコンパレータ２０による比較結果は、メイン分岐において使用され、この比較結果は、例えば、オプトアイソレータ２２を介して、この装置の１次側に設けられたレギュレータＳＷに対してフィードバック機能を実行する。このようなフィードバック制御動作の実行条件は、従来技術において公知であるため、以下で詳しく説明する必要はない。
【００５７】
定常状態（すなわち非過渡状態）の電圧レベルによる連続動作を参照することにより、図４または図５の実施形態の動作を以下に説明する。さらに注意したいのは、いずれの場合においても上記の補助出力Aux SupplyまたはOut2，Out3，…，Outnから得られる電圧は、メイン出力Out1の電圧よりも低い（かまたは最大でも実質的に等しい）ことである。
【００５８】
１次巻線側のスイッチＱPが閉じたためまたは１次側回路が自由な自励振動期間にあるために２次巻線Ｓの電圧が負になる場合（または一般的にマイナスの方向に急峻に移行する場合）、コンパレータ１２が移行し、このコンパレータにより、ラッチ１６が制御されて補助スイッチＱAux（または図５の場合、Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎ）が閉じられる。
【００５９】
この時点にはキャパシタＣSMOOTH（図５の回路図のＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）に電流が流れない。これは、ダイオードＤAUX（図５の回路図のＤ２，Ｄ３，…，Ｄｎ）が開いたままであるという事実に起因するものである。したがって上記の補助スイッチは、ゼロ電圧および電流という条件において閉じられるのである。
【００６０】
しかしながらメインスイッチＱPが開くと、２次巻線における電圧の極性が変化して、ダイオードＤAUX（図５の実施形態の場合にはＤ２，Ｄ３，…Ｄｎ）が導通し始めるため、２次巻線Ｓから得られる電流は、トランジスタＱAUX（図５の回路図におけるＱ２，Ｑ３，…，Ｑｎ）を介してキャパシタＣSMOOTH（図５の回路図ではＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）を充電し始める。
【００６１】
上記のキャパシタンス値は、上記の補助出力に対して許容される電圧リップルに基づいて選択され、ここでは相応するdv/dt値が、上記のキャパシタにポンピングされる電流にしたがって導出される。
【００６２】
メイン出力側における電圧は、ＣSMOOTH（Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）における電圧よりも高いため、メイン整流器ＤMAIN（または図５の回路図におけるＤ１）は開いたままである。したがって２次巻線Ｓは、電流発生器として動作し、またその電圧は実質的にキャパシタＣSMOOTH（図５の回路図におけるＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）によってクランプされる。
【００６３】
上記の出力電圧（Aux SupplyまたはOut2，Out3，…，Outn，すなわち実質的にキャパシタＣSMOOTH，Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡの両端の電圧）が、コンパレータ１４において設定した閾値を上回ると、同じコンパレータは、ラッチ回路１６に作用を及ぼし、このラッチ回路は、スイッチＱAUX，Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎをターンオフする。すなわちこれらを開くのである。
【００６４】
メインダイオードＤMAINまたはＤ１が導通し始めるまで２次巻線Ｓにおける電圧が上昇するため、この巻線の電流は出力側キャパシタ（ＣまたはＣ１Ａ）および負荷Ｌに向かって流れる。同時にキャパシタＣSMOOTHまたはＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡは放電を開始して相応する補助出力側に向かって電流を供給するのである。
【００６５】
キャパシタＣSMOOTH（Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）における電圧が、１回のスイッチングサイクルにおいて所望の閾値に達しない場合、スイッチＱAUX，Ｑ２，Ｑ３，Ｑｎは、上記の閾値に達するまでいくかのサイクルにわたって閉じたままになる。
【００６６】
コンパレータ１４に対して固定のヒステリシスを使用し、またラッチ回路１６が、リセット主導タイプの場合、内部の補助スイッチＱAUX，Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎは、上記の低い方の閾値レベルに達するまでいくつかのサイクルにわたって開いたままになる。
【００６７】
この逆に上記のパーツを設計して、いずれのケースにおいても、メインスイッチＱPがそれぞれ閉成されるサイクルにおいて補助スイッチＱAUXが閉成されることを保証することにより、ＱPが開いた場合、２次巻線Ｓにおける電圧が値OutAUXに下がるという作用が得られる。すなわち、これにより、１次側Ｐに反映される電圧も同様に低減され、変圧器Ｔの分散されたインダクタンスに起因する、スイッチが開いた際に余分な電圧が生じるという問題が小さくなる。
【００６８】
図６の回路図（ここでは前にすでに説明したのと同じまたは同等の部分、素子およびコンポーネントは同じ参照符号によって示されており、またここで再度説明はしない）には、オプトアイソレータ２２の構造が示されており、これには負荷Ｌに接続された「送信」部２２ａと、レギュレータＳＷに作用する「受信」部２２ｂとが含まれている。
【００６９】
この点に関して強調されるのは、特にコンパレータ１２および１４ならびにラッチ１６に着目して上で説明した回路機能が実現できることであり、この回路機能は、図４に示した種々異なる論理機能を実現する単一のコンパレータ１２４を使用することによって実現される。
【００７０】
論理ラッチの機能は、変圧器Ｔの２次巻線Ｓに接続された微分回路Ｎ１と、コンパレータ１２４の周りのヒステリシス回路Ｎcによって実現される。補助スイッチＱAUXを駆動する機能は、上記のメイン出力から、スタートアップレジスタＲsuによってレベルシフトしたＢＪＴボルテージフォロアＤによって達成される。図６の全回路は、図示した補助電圧Aux supplyそのものによって給電できることは有利である。
【００７１】
当然のことながら上記の詳細および実施形態は、例示だけを目的として記載したことについて、本発明の基本原理を損なうことなくまた添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱することなく変更することができ、場合によって大幅に変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 電源装置、 １２ コンパレータ、 １４ コンパレータ、 １６ ラッチ、 ２２ オプトアイソレータ、 ２２ａ 送信部、 ２２ｂ 受信部、 Ｔ 変圧器、 Ｐ １次巻線、 Ｓ ２次巻線、 ＱP メインスイッチ、 ＱS 電子スイッチ、 ＱAUX 補助スイッチ、 ＲA，ＲB 分圧器、 ＳＷ，ＳＷ’ レギュレータ、 Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、 Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ、 ＣSMOOTH 平滑化キャパシタ、 Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、 Ｌ 負荷、 Out1，Out2 出力、 ＶREF 基準電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。
【０００２】
この明細書により、種々異なる実施形態において扱われるのは、絶縁型スイッチングコンバータ、殊にフライバックトポロジの絶縁型スイッチングコンバータの分野の技術である。
【０００３】
この明細書により、種々異なる実施形態において扱われるのは、同じ１つの変圧器巻線から複数の同期的な出力を形成することである。
【０００４】
この明細書により、種々異なる実施形態において扱われるのは、例えば、ＬＥＤ光源のような光源に給電するために適合化された解決手段である。
【背景技術】
【０００５】
図１ないし３には、複数の出力を得るように適合化されかつフライバックトポロジを使用する電源装置の種々異なる解決手段が示されている。
【０００６】
図１ないし３に示した３つの回路図には複数の解決手段が示されており、ここでは１次巻線を有する変圧器Ｔが設けられており、この変圧器は、（ふつうはMOSFETである）電子スイッチＱPを介して電源Ｖから給電され、このスイッチＱPは、レギュレータＳＷによってスイッチオンかまたはスイッチオフすることができる。
【０００７】
参考例として思い起こされるこのような基本的な配置構成は、ここで考察するすべての実施形態の１次側に設けられているが、これらの実施形態は、限定を目的としない単なる実施例である。
【０００８】
図１の回路図では、変圧器Ｔには複数の２次巻線が設けられており、この実施例では巻線はＳ１，Ｓ２の２つである。各２次巻線Ｓ１，Ｓ２により、ダイオードＤ１，Ｄ２，…およびキャパシタＣ１，Ｃ２，…とからなる整流／フィルタリング回路を介してそれぞれの出力Out1，Out2，…が形成される。
【０００９】
このようにして複数の出力を得ることにはいくつかの欠点が伴う。
【００１０】
第１にそれそのものが重要なコンポーネントである変圧器Ｔは、嵩が大きくなりまた理想にはほど遠く動作する傾向があるため、一層コストがかかる。さらに接続ピンの数が増大し、これによって絶縁性能が悪化してしまうのである。
【００１１】
さらに種々異なる出力電圧間の比が（種々異なる巻線Ｓ１，Ｓ２などの巻数に依存して）理論的には一定であるという事実により、一方では他の出力電圧を変化させることなしに１つの出力電圧を調整することができないことになる。また他方では変圧器の寄生および別の回路素子によってクロスレギュレーションは損なわれるため、出力電圧比は、負荷、周波数、温度および他の動作パラメタに依存してしまうのである。
【００１２】
図２による解決手段ではこれとは異なり、ただ１つの２次巻線Ｓが設けられており、またメイン出力側Out1からスイッチングタイプのレギュレータを介して補助出力（すなわちこの実施例の出力側Out2）が導き出されている。このレギュレータには、関連したレギュレータＳＷ’によって駆動される（ここでもふつうはMOSFETである）電子スイッチＱｓが含まれている。
【００１３】
この解決手段は、エネルギ使用の観点から見ればエネルギ効率がよいが、いくつかの付加的なコンポーネントが必要であり、これにはレギュレータＳＷ’と、ハイサイド側の実際に効率のよいスイッチ（すなわちＱｓ）と、出力側インダクタンスＬ２と、スイッチＱｓが開いている場合に電流を再循環させるフライホイールダイオードＤ２と、ふつうは出力電圧Out2にしたがってレギュレータＳＷ’を駆動するフィードバック回路ＦＢとが含まれている。
【００１４】
したがって上記の解決手段は、殊に低出力補助電源を形成するために使用することを考えた場合にかなりスペースを消費するコストのかかる解決手段なのである。
【００１５】
しかしながら図２の解決手段は、図３に略示したように簡略化した設計で実現することができる。すなわち、この場合には上記の補助回路のスイッチＱｓとして、バイポーラパストランジスタまたはMOSFETを使用する。しかしながらこれはもはやスイッチとしては動作するのではなく、エラーアンプＥＡによって駆動されるリニアレギュレータとして動作する。このエラーアンプＥＡは、基準電圧Ｒｅｆと、ネットワークＦＢによって供給されるフィードバック電圧との差分にしたがってトランジスタＱｓを駆動するのである。
【００１６】
この解決手段は簡単でありかつ少ないコンポーネントで容易に実現できるが、（線形動作領域で動作する）トランジスタＱｓの損失が大きいという欠点を有する。その結果、適用可能なアプリケーションは、電圧降下が小さくかつ出力側に供給される電流の値が小さいというケースに限られてしまうのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題は、従来技術の装置の欠点を解消した電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題は、本発明の請求項１により、変圧器を含む電源装置であって、この変圧器は、メインスイッチが接続された１次巻線と、負荷に給電するメイン分岐が接続された２次巻線とを有しており、上記メインスイッチは、上記の１次巻線を給電源に接続および遮断するためにスイッチオンおよびスイッチオフ可能であり、上記２次巻線は、補助電源を給電するための少なくとも１つの補助分岐とを有している、電源装置において、上記の少なくとも１つの補助分岐にはヒステリシスを有するスイッチングレギュレータが含まれており、このスイッチングレギュレータは、上記の２次巻線における電圧および上記の補助電源の電圧を検知するそれぞれの補助スイッチを有しており、上記の補助スイッチを構成して、上記の２次巻線における電圧がマイナスに移行した場合にこの補助スイッチが閉じられて上記のメイン分岐から上記の補助電源に向かって電流が流され、上記の補助電源における電圧が上側の基準電圧に達した場合にこの補助スイッチが開かれるようにしたことを特徴とする、変圧器を含む電源装置を構成することによって解決される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の電源装置を示す図である。
【図２】従来の電源装置を示す別の図である。
【図３】従来の電源装置を示すさらに別の図である。
【図４】本発明の１実施形態による電源装置を示す図である。
【図５】本発明の別の１実施形態による電源装置を示す図である。
【図６】本発明のさらに別の１実施形態による電源装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
種々の実施形態において同じ２次巻線により、複数の電圧制御出力を供給することができる。
【００２１】
種々の実施形態において、上記の形成される複数の出力側は、互いに独立して制御することができる。
【００２２】
種々の実施形態において、線形受動型レギュレータの使用を回避することができる。
【００２３】
種々の実施形態において、各補助レギュレータにおけるコンポーネントの数を、完全なバックレギュレータに比べて格段に少なくすることができる。
【００２４】
種々の実施形態において、ＺＶＳ（Zero Voltage Switching）条件で動作させることにより、効率を改善することができる。
【００２５】
種々の実施形態において上記の補助レギュレータまたは各補助レギュレータは、パルス形成に関していえば、バックコンバータ（例えば図２を参照されたい）の場合とは異なり、実質的に上記のメインスイッチと同期している。
【００２６】
複数の補助出力が供給される種々の実施形態では、複数のレギュレータ間で上記の回路のいくつかのパーツを共有することが可能であるため、コンポーネントの全体数を少なくすることができる。これは、従来のバック型の実現方式では不可能である。
【実施例】
【００２７】
以下の説明では、実施形態をわかりやすくするため、数多くの具体的な詳細を示す。これらの実施形態は、１つまたはいくつかの具体的な詳細がなくても実施可能であり、または別の方式、コンポーネント、材料などによって実施可能である。また場合によっては上記の実施形態の様相をわかりにくくしないようにするため、既知の構造、材料または動作は、示されていないかまたは詳細に示されていないことがある。
【００２８】
この明細書全般において「１つの実施形態」または「１実施形態」という記載は、この実施形態に関連して説明した特定の機能、構造または特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがってこの明細書全般の種々異なる箇所に「１つの実施形態において」または「１実施形態において」という語句が登場する場合、すべてが同じ実施形態を指し示す必要はないのである。さらに特定の機能、構造または特徴は、１つまたは複数の実施形態において任意の適当なやり方で組み合わせることができるのである。
【００２９】
またこの明細書の表題は、便宜上だけのものであり、実施形態の範囲または意味を説明するものではない。
【００３０】
図４，５および６において参照符号１０は一般的に給電装置を示しており、この給電装置は、入力電圧Ｖから、例えばＬＥＤ光源などの光源を含む負荷Ｌに給電するように適合化されている。種々の実施形態において負荷Ｌは、いわゆるＬＥＤの列を含むことができる。
【００３１】
しかしながらいくつかの図においてそのように示されているが、負荷Ｌそのものは装置１０に含まれている必要がないことに注意されたい。
【００３２】
図４，５および６の装置１０では上で説明した図１ないし３の回路図と同じ一般的な設計がなされている。殊に図４ないし６と称されておりかつ制限を目的としたものではなく例示を目的としたこれらの３つのすべての実施形態において、装置１０の１次側は、図１ないし３に関連して説明したものと同じものにすることが可能である。このような理由から、図１ないし３に関連してすでに説明したパーツ、素子およびコンポーネントと同じまたは同等のパーツ、素子およびコンポーネントは、図４ないし６において同じ参照符号を付してあり、またこのようなパーツ、素子およびコンポーネントの説明は、簡潔さのため、以下では繰り返して行わない。
【００３３】
図４，５および６の３つの回路図において装置１０の２次側には、負荷Ｌに出力電圧Out1を供給するように適合化されたメイン分岐が含まれている。
【００３４】
この給電はそれ自体公知の条件で行われるため、以下で詳しく説明する必要はない。このような理由から、図４，５および５のすべての回路図において上記のメイン分岐は、単に整流（ダイオードＤMAIN）およびフィルタ（キャパシタＣMAIN）回路として示されており、これは、フライバッグモードで動作する変圧器Ｔの２次巻線Ｓから直接に給電される。
【００３５】
以下の説明においてさらによくわかるように図５の回路図によって強調されているのは、種々の実施形態において、（例えば電圧に関して）互いに異なる特徴を有し得るが実質的には同じに実現される複数の出力側を有し得ることである。
【００３６】
この場合、上記のメイン分岐のコンポーネントは、サフィックスMAINによって識別されず単に参照符号１によって識別され、したがって整流器（ダイオードＤ１）／フィルタ（キャパシタＣ１Ａ）回路が設けられているのである。
【００３７】
図４の回路図には出力が、メイン出力Out1と、付加的な１つの補助給電出力（Aux supply）とからなる実施形態が記載されている。
【００３８】
種々の実施形態において回路１０の２次側には、第２または補助的な整流器ＤAUXを有することができ、そのアノードはメインの整流器ＤMAINのアノードに接続されており、これによって（以下でさらに詳しく説明される条件にしたがって）メイン出力側Out1に向かう入力線から電流を分流させることができる。
【００３９】
第２の整流器ＤAUXの下流には、駆動部Ｄによって駆動される（ふつうはn型MOSFETなどのMOSFETである）電子スイッチＱAUXが設けられている。
【００４０】
補助整流器ＤAUXおよび補助スイッチＱAUXによって分流される電流は、キャパシタＣSMOOTHに向かって送られ、このキャパシタの両端には電圧Aux supplyが加わっている。
【００４１】
種々の実施形態において電圧Aux supplyは、ローパスフィルタＬＣの出力とすることでき、このローパスフィルタは、オプションでキャパシタＣSMOOTHにカスケード接続されて配置されてノイズ防止フィルタの機能を有する。このようなフィルタは、インダクタＬFILTERおよびキャパシタＣFILTERからなる。
【００４２】
種々の実施形態において、ダイオードＤAUXの下流かつスイッチＱAUXの上流にキャパシタＣXを設けることができ、このキャパシタは、ＺＶＳ条件を消去するが、スイッチＱAUXが開いている際の電流を低減することによって回路の効率を改善するように適合化されており、さらにこれによってＥＭＩ問題が低減される。
【００４３】
例示だけを目的として示したこの実施形態において参照符号１２はコンパレータを示しており、その非反転入力側はアースに接続されており、また反転入力側は、比例または微分型の回路Ｎ１を介して変圧器Ｔの２次巻線Ｓに接続されている。
【００４４】
コンパレータ１２および回路Ｎ１からなるユニットは、変圧器Ｔの２次巻線Ｓにおける電圧の低下（例えばこの電圧が負になったこと）を検出するように適合化されている。
【００４５】
一方、参照符号１４は別のコンパレータを示しており、このコンパレータにより、抵抗型分圧器ＲAおよびＲBを介して降圧された補助出力電圧Aux supply（例えば、キャパシタＣSMOOTHの両端電圧）と基準電圧ＶREFとが比較される。
【００４６】
参照符号ＲCは、コンパレータ１４の出力側と非反転入力側との間に接続された抵抗を示しており、この抵抗は、コンパレータ１４そのものにヒステリシス特性を導入するように接続されている。
【００４７】
最後に参照符号１６はラッチ回路を示しており、このラッチ回路は、２つのコンパレータ１２および１４の出力信号に基づき、（駆動部Ｄを介して）補助スイッチＱAUXを駆動するように適合化されている。
【００４８】
上記の回路によって実現されるのは、ヒステリシス型スイッチングレギュレータであり、ここでは、２次巻線Ｓに加わる電圧が負になるかまたは急峻に降下した場合に補助スイッチＱAUXが閉じられる（すなわち導通される）。その後、上記の出力電圧が、値ＶREF（および／または分圧器ＲA，ＲBの分圧比）によって表されるプリセット値よりも高くなった場合にスイッチＱAUXは再び開かれる。
【００４９】
すでに述べたように図５には図４で示した解決手段を一般的なｎ個の出力信号Out1，Out2，…，の形成に拡張できることが示されており、その第１の出力側（または別の任意の選択された出力側）は、負荷Ｌに給電するように適合化されたメイン出力側を構成することができる。
【００５０】
図５の回路図では各補助分岐に、相応するラッチ回路１６が設けられており、このラッチ回路は、これに付随する補助スイッチの駆動部Ｄを有する。ここでこれらの補助スイッチは、Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎによって示されており、また相応する補助整流器は参照符号Ｄ２，Ｄ３，…，Ｄｎによって示されている。
【００５１】
図５に示されているのは、このような「複数型」の解決手段を実現するのにあたって、出力電圧Out2，Out3，…，Outnを形成するように適合化されたすべての補助分岐が、同じコンパレータ１２および同じ回路Ｎ１を共有できることである。
【００５２】
平滑化キャパシタ（図４のＣSMOOTH）は、図５の回路図ではＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡで示されている。
【００５３】
同様に出力側フィルタのコンポーネントＬＣは（それらが設けられている場合）、Ｌ２，Ｌ３，…，ＬｎおよびＣ２Ｂ，Ｃ３Ｂ，…，ＣｎＢで示される。
【００５４】
図５の同じ回路図から明らかであるのは、補助分岐が同じ基準電圧ＶREFを共有できることであり、ここでこの基準電圧は、コンパレータ１４によって実行される、出力（図４の分圧器ＲA，ＲB、図５では一般的にＦＮ２，ＦＮ３，…，ＦＮｎで示されている）から得られる電圧との比較操作に使用される。
【００５５】
補助分岐についての全体的な対称性を強調するため、図５ではメイン分岐の整流器ＤMAINはＤ１によって示されており、これに対してキャパシタＣMAINおよび出力フィルタのコンポーネントＬＣはそれぞれ、Ｃ１ＡおよびＬ１，Ｃ１Ｂによって示されている。同じ理由から図５において上記の出力電圧を検出する回路は、メイン分岐に関してＦＮ１で示されている。
【００５６】
さらに注意しておきたいのは、図５の回路図において電圧ＶREFと、回路ＦＮ１の出力電圧とのコンパレータ２０による比較結果は、メイン分岐において使用され、この比較結果は、例えば、オプトアイソレータ２２を介して、この装置の１次側に設けられたレギュレータＳＷに対してフィードバック機能を実行する。このようなフィードバック制御動作の実行条件は、従来技術において公知であるため、以下で詳しく説明する必要はない。
【００５７】
定常状態（すなわち非過渡状態）の電圧レベルによる連続動作を参照することにより、図４または図５の実施形態の動作を以下に説明する。さらに注意したいのは、いずれの場合においても上記の補助出力Aux SupplyまたはOut2，Out3，…，Outnから得られる電圧は、メイン出力Out1の電圧よりも低い（かまたは最大でも実質的に等しい）ことである。
【００５８】
１次巻線側のスイッチＱPが閉じたためまたは１次側回路が自由な自励振動期間にあるために２次巻線Ｓの電圧が負になる場合（または一般的にマイナスの方向に急峻に移行する場合）、コンパレータ１２が移行し、このコンパレータにより、ラッチ１６が制御されて補助スイッチＱAux（または図５の場合、Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎ）が閉じられる。
【００５９】
この時点にはキャパシタＣSMOOTH（図５の回路図のＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）に電流が流れない。これは、ダイオードＤAUX（図５の回路図のＤ２，Ｄ３，…，Ｄｎ）が開いたままであるという事実に起因するものである。したがって上記の補助スイッチは、ゼロ電圧および電流という条件において閉じられるのである。
【００６０】
しかしながらメインスイッチＱPが開くと、２次巻線における電圧の極性が変化して、ダイオードＤAUX（図５の実施形態の場合にはＤ２，Ｄ３，…Ｄｎ）が導通し始めるため、２次巻線Ｓから得られる電流は、トランジスタＱAUX（図５の回路図におけるＱ２，Ｑ３，…，Ｑｎ）を介してキャパシタＣSMOOTH（図５の回路図ではＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）を充電し始める。
【００６１】
上記のキャパシタンス値は、上記の補助出力に対して許容される電圧リップルに基づいて選択され、ここでは相応するdv/dt値が、上記のキャパシタにポンピングされる電流にしたがって導出される。
【００６２】
メイン出力側における電圧は、ＣSMOOTH（Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）における電圧よりも高いため、メイン整流器ＤMAIN（または図５の回路図におけるＤ１）は開いたままである。したがって２次巻線Ｓは、電流発生器として動作し、またその電圧は実質的にキャパシタＣSMOOTH（図５の回路図におけるＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）によってクランプされる。
【００６３】
上記の出力電圧（Aux SupplyまたはOut2，Out3，…，Outn，すなわち実質的にキャパシタＣSMOOTH，Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡの両端の電圧）が、コンパレータ１４において設定した閾値を上回ると、同じコンパレータは、ラッチ回路１６に作用を及ぼし、このラッチ回路は、スイッチＱAUX，Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎをターンオフする。すなわちこれらを開くのである。
【００６４】
メインダイオードＤMAINまたはＤ１が導通し始めるまで２次巻線Ｓにおける電圧が上昇するため、この巻線の電流は出力側キャパシタ（ＣまたはＣ１Ａ）および負荷Ｌに向かって流れる。同時にキャパシタＣSMOOTHまたはＣ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡは放電を開始して相応する補助出力側に向かって電流を供給するのである。
【００６５】
キャパシタＣSMOOTH（Ｃ２Ａ，Ｃ３Ａ，…，ＣｎＡ）における電圧が、１回のスイッチングサイクルにおいて所望の閾値に達しない場合、スイッチＱAUX，Ｑ２，Ｑ３，Ｑｎは、上記の閾値に達するまでいくかのサイクルにわたって閉じたままになる。
【００６６】
コンパレータ１４に対して固定のヒステリシスを使用し、またラッチ回路１６が、リセット主導タイプの場合、内部の補助スイッチＱAUX，Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑｎは、上記の低い方の閾値レベルに達するまでいくつかのサイクルにわたって開いたままになる。
【００６７】
この逆に上記のパーツを設計して、いずれのケースにおいても、メインスイッチＱPがそれぞれ閉成されるサイクルにおいて補助スイッチＱAUXが閉成されることを保証することにより、ＱPが開いた場合、２次巻線Ｓにおける電圧が値OutAUXに下がるという作用が得られる。すなわち、これにより、１次側Ｐに反映される電圧も同様に低減され、変圧器Ｔの分散されたインダクタンスに起因する、スイッチが開いた際に余分な電圧が生じるという問題が小さくなる。
【００６８】
図６の回路図（ここでは前にすでに説明したのと同じまたは同等の部分、素子およびコンポーネントは同じ参照符号によって示されており、またここで再度説明はしない）には、オプトアイソレータ２２の構造が示されており、これには負荷Ｌに接続された「送信」部２２ａと、レギュレータＳＷに作用する「受信」部２２ｂとが含まれている。
【００６９】
この点に関して強調されるのは、特にコンパレータ１２および１４ならびにラッチ１６に着目して上で説明した回路機能が実現できることであり、この回路機能は、図４に示した種々異なる論理機能を実現する単一のコンパレータ１２４を使用することによって実現される。
【００７０】
論理ラッチの機能は、変圧器Ｔの２次巻線Ｓに接続された微分回路Ｎ１と、コンパレータ１２４の周りのヒステリシス回路Ｎcによって実現される。補助スイッチＱAUXを駆動する機能は、上記のメイン出力から、スタートアップレジスタＲsuによってレベルシフトしたＢＪＴボルテージフォロアＤによって達成される。図６の全回路は、図示した補助電圧Aux supplyそのものによって給電できることは有利である。
【００７１】
当然のことながら上記の詳細および実施形態は、例示だけを目的として記載したことについて、本発明の基本原理を損なうことなくまた添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱することなく変更することができ、場合によって大幅に変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 電源装置、 １２ コンパレータ、 １４ コンパレータ、 １６ ラッチ、 ２２ オプトアイソレータ、 ２２ａ 送信部、 ２２ｂ 受信部、 Ｔ 変圧器、 Ｐ １次巻線、 Ｓ ２次巻線、 ＱP メインスイッチ、 ＱS 電子スイッチ、 ＱAUX 補助スイッチ、 ＲA，ＲB 分圧器、 ＳＷ，ＳＷ’ レギュレータ、 Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、 Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ、 ＣSMOOTH 平滑化キャパシタ、 Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、 Ｌ 負荷、 Out1，Out2 出力、 ＶREF 基準電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器（Ｔ）を含む電源装置（１０）であって、
前記の変圧器（Ｔ）は、メインスイッチ（ＱP）が接続された１次巻線（Ｐ）と、負荷（Ｌ）に給電するメイン分岐（ＤMAIN，ＣMAIN）が接続された２次巻線（Ｓ）とを有しており、
前記メインスイッチ（ＱP）は、前記の１次巻線（Ｐ）を給電源（Ｖ）に接続および遮断するためにスイッチオンおよびスイッチオフ可能であり、
前記２次巻線は、補助電源（Aux supply）を給電するための少なくとも１つの補助分岐（ＤAUX，ＱAUX）とを有している、電源装置（１０）において、
前記の少なくとも１つの補助分岐（ＤAUX，ＱAUX）にはヒステリシスを有するスイッチングレギュレータ（ＱAUX）が含まれており、
当該のスイッチングレギュレータは、前記の２次巻線（Ｓ）における電圧および前記の補助電源（Aux supply）の電圧を検知するそれぞれの補助スイッチ（ＱAUX）有しており、
前記の補助スイッチ（ＱAUX）を構成して、
前記の２次巻線（Ｓ）における電圧がマイナスに移行した場合に当該の補助スイッチが閉じられて前記のメイン分岐（ＤMAIN，ＣMAIN）から前記の補助電源（Aux supply）に向かって電流が流され、
前記の補助電源（Aux supply）における電圧が上側の基準電圧（ＶREF）に達した場合に当該の補助スイッチが開かれるようにしたことを特徴とする、
変圧器（Ｔ）を含む電源装置（１０）。
【請求項２】
前記の２次巻線（Ｓ）と、前記の少なくとも１つの補助分岐の補助スイッチ（ＱAUX）との間に、前記の変圧器（Ｔ）の２次巻線（Ｓ）における電圧がマイナスに移行したことを検出する比例または微分回路（Ｎ１）および移行コンパレータ（１２）が挿入されている、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記の少なくとも１つの補助分岐の補助電源（Aux supply）と補助スイッチ（ＱAUX）との間に、当該の補助電源（Aux supply）における電圧を検知する、ヒステリシス（Ｒc）を備えたコンパレータ（１４）が挿入されている、
請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記の移行コンパレータ（１２）と前記のヒステリシスコンパレータ（１４）との間かつ前記の移行コンパレータ（１２）と前記の補助スイッチ（ＱAUX）との間にラッチ回路（１６）が挿入されている、
請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記の移行コンパレータおよび前記のヒステリシスコンパレータとして動作する単一のコンパレータ（１２４）が含まれている、
請求項２または３に記載の装置。
【請求項６】
前記の補助２次巻線（Ｓ）と補助スイッチ（ＱAUX）との間にダイオード（ＤAUX）が挿入されており、
当該のダイオードは、前記のメインスイッチ（ＱP）が開いて前記の２次巻線（Ｓ）における電圧の極性が反転した場合に導通する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
複数の補助分岐（Ｄ２，Ｑ２；Ｄ３，Ｑ３；…；Ｄｎ，Ｑｎ）が含まれており、
各補助分岐によって相応の補助電源（Out2，Out3，…，Outn）が形成され、
単一の移行コンパレータ（１２）が、前記のすべての補助分岐に共通に設けられている、
請求項２に記載の装置。
【請求項８】
複数の補助分岐（Ｄ２，Ｑ２；Ｄ３，Ｑ３；…；Ｄｎ，Ｑｎ）が含まれており、
各補助分岐によって相応の補助電源（Out2，Out3，…，Outn）が形成され、
前記の各補助分岐には、相応するヒステリシスコンパレータ（１４）が含まれており、
当該のヒステリシスコンパレータは、前記のすべての補助分岐に共通な上側の基準レベル（ＶREF）の単一の供給源と協働する、
請求項２または７に記載の装置。
【請求項９】
前記のメインスイッチ（ＱP）および補助スイッチ（ＱAUX）は、MOSFETのような電子スイッチである、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記負荷（Ｌ）は、ＬＥＤ光源のような光源である、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１】
変圧器（Ｔ）を含む電源装置（１０）であって、
前記の変圧器（Ｔ）は、メインスイッチ（ＱP）が接続された１次巻線（Ｐ）と、負荷（Ｌ）に給電するメイン分岐（ＤMAIN，ＣMAIN）が接続された２次巻線（Ｓ）とを有しており、
前記メインスイッチ（ＱP）は、前記の１次巻線（Ｐ）を給電源（Ｖ）に接続および遮断するためにスイッチオンおよびスイッチオフ可能であり、
前記２次巻線は、補助電源（Aux supply）を給電するための少なくとも１つの補助分岐（ＤAUX，ＱAUX）とを有している、電源装置（１０）において、
前記の少なくとも１つの補助分岐（ＤAUX，ＱAUX）にはヒステリシスを有するスイッチングレギュレータ（ＱAUX）が含まれており、
当該のスイッチングレギュレータは、前記の２次巻線（Ｓ）における電圧および前記の補助電源（Aux supply）の電圧を検知するそれぞれの補助スイッチ（ＱAUX）有しており、
前記の補助スイッチ（ＱAUX）を構成して、
前記の２次巻線（Ｓ）における電圧がマイナスに移行した場合に当該の補助スイッチが閉じられて前記のメイン分岐（ＤMAIN，ＣMAIN）から前記の補助電源（Aux supply）に向かって電流が流され、
前記の補助電源（Aux supply）における電圧が上側の基準電圧（ＶREF）に達した場合に当該の補助スイッチが開かれるようにしたことを特徴とする、
変圧器（Ｔ）を含む電源装置（１０）。
【請求項２】
前記の２次巻線（Ｓ）と、前記の少なくとも１つの補助分岐の補助スイッチ（ＱAUX）との間に、前記の変圧器（Ｔ）の２次巻線（Ｓ）における電圧がマイナスに移行したことを検出する比例または微分回路（Ｎ１）および移行コンパレータ（１２）が挿入されている、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記の少なくとも１つの補助分岐の補助電源（Aux supply）と補助スイッチ（ＱAUX）との間に、当該の補助電源（Aux supply）における電圧を検知する、ヒステリシス（Ｒc）を備えたコンパレータ（１４）が挿入されている、
請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記の移行コンパレータ（１２）と前記のヒステリシスコンパレータ（１４）との間かつ前記の移行コンパレータ（１２）と前記の補助スイッチ（ＱAUX）との間にラッチ回路（１６）が挿入されている、
請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記の移行コンパレータおよび前記のヒステリシスコンパレータとして動作する単一のコンパレータ（１２４）が含まれている、
請求項２または３に記載の装置。
【請求項６】
前記の補助２次巻線（Ｓ）と補助スイッチ（ＱAUX）との間にダイオード（ＤAUX）が挿入されており、
当該のダイオードは、前記のメインスイッチ（ＱP）が開いて前記の２次巻線（Ｓ）における電圧の極性が反転した場合に導通する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
複数の補助分岐（Ｄ２，Ｑ２；Ｄ３，Ｑ３；…；Ｄｎ，Ｑｎ）が含まれており、
各補助分岐によって相応の補助電源（Out2，Out3，…，Outn）が形成され、
単一の移行コンパレータ（１２）が、前記のすべての補助分岐に共通に設けられている、
請求項２に記載の装置。
【請求項８】
複数の補助分岐（Ｄ２，Ｑ２；Ｄ３，Ｑ３；…；Ｄｎ，Ｑｎ）が含まれており、
各補助分岐によって相応の補助電源（Out2，Out3，…，Outn）が形成され、
前記の各補助分岐には、相応するヒステリシスコンパレータ（１４）が含まれており、
当該のヒステリシスコンパレータは、前記のすべての補助分岐に共通な上側の基準レベル（ＶREF）の単一の供給源と協働する、
請求項２または７に記載の装置。
【請求項９】
前記のメインスイッチ（ＱP）および補助スイッチ（ＱAUX）は、MOSFETのような電子スイッチである、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記負荷（Ｌ）は、ＬＥＤ光源のような光源である、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５２１０１（Ｐ２０１２−１５２１０１Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９２９５（Ｐ２０１２−９２９５）
【出願日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【出願人】（５０８０９６７０３）オスラム アクチエンゲゼルシャフト (92)
【氏名又は名称原語表記】ＯＳＲＡＭ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈｅｌｌａｂｒｕｎｎｅｒ Ｓｔｒ． １， ８１５４３ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【出願人】（５０８０９６７０３）オスラム アクチエンゲゼルシャフト (92)
【氏名又は名称原語表記】ＯＳＲＡＭ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈｅｌｌａｂｒｕｎｎｅｒ Ｓｔｒ． １， ８１５４３ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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