特許ウォッチ

公開番号2025123775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019439
出願日2024-02-13
発明の名称スイッチング電源回路及びスイッチング電源システム
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250818BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】並列接続した場合でも動作が安定したスイッチング電源回路を提供する。
【解決手段】スイッチング電源回路100は、入力ノードN1が入力電源端子101に接続され、出力ノードN2が出力スイッチ140を介して出力電源端子102に接続されたスイッチング回路110と、スイッチング回路110の出力ノードN2と並列に設けられた制御ノードN4に現れる電圧に基づくフィードバック情報Fをスイッチング回路110に供給するフィードバック回路120と、制御ノードN4に現れる電圧が所定値を超えてから所定時間が経過した後に、出力スイッチ140をオンさせる起動回路130とを備える。スイッチング回路110は、フィードバック情報Fに基づいて出力ノードN2及び制御ノードN4に現れる電圧を所定のレベルに調整する。フィードバック回路120は、制御ノードN4に現れる電圧とフィードバック情報Fとの関係を調整可能な調整機構を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
入力ノードが入力電源端子に接続され、出力ノードが出力スイッチを介して出力電源端子に接続されたスイッチング回路と、
前記出力ノードと並列に設けられた制御ノードに現れる電圧に基づく情報を前記スイッチング回路にフィードバックするフィードバック回路と、
前記制御ノードに現れる電圧が所定値を超えてから所定時間が経過した後に、前記出力スイッチをオンさせる起動回路と、を備え、
前記スイッチング回路は、フィードバックされた前記情報に基づいて、前記出力ノード及び前記制御ノードに現れる電圧を所定のレベルにそれぞれ調整し、
前記フィードバック回路は、前記制御ノードに現れる電圧と前記情報との関係を調整可能な調整機構を含む、スイッチング電源回路。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記フィードバック回路は、前記制御ノードに現れる電圧を分圧する分圧回路を含み、
前記調整機構は、前記分圧回路に含まれる可変抵抗からなる、請求項１に記載のスイッチング電源回路。
【請求項３】
前記スイッチング回路は、前記入力ノードに接続された１次巻線及び前記出力ノード及び前記制御ノードに接続された２次巻線を含むトランスと、前記１次巻線に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御するスイッチング制御回路とを含み、
前記スイッチング制御回路は、前記スイッチング素子に流れる電流が過電流であると判定した場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる、請求項１に記載のスイッチング電源回路。
【請求項４】
前記スイッチング制御回路は、前記情報が過負荷状態を示していると判定した場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる、請求項３に記載のスイッチング電源回路。
【請求項５】
前記２次巻線の一端は第１ダイオードを介して前記出力ノードに接続されると共に、第２ダイオードを介して前記制御ノードに接続され、
前記２次巻線の他端はグランドに接地され、
前記出力ノードは第１キャパシタを介してグランドに接地され、
前記制御ノードは第２キャパシタを介してグランドに接地される、請求項３に記載のスイッチング電源回路。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスイッチング電源回路を複数備え、
前記複数のスイッチング電源回路にそれぞれ含まれる前記出力電源端子は、互いに短絡され、
前記複数のスイッチング電源回路にそれぞれ含まれる前記起動回路は、前記出力スイッチを直接的又は間接的に制御する起動制御端子を含み、
前記複数のスイッチング電源回路にそれぞれ含まれる前記起動制御端子は、互いに短絡される、スイッチング電源システム。
【請求項７】
前記複数のスイッチング電源回路に含まれる前記入力電源端子にそれぞれ接続された複数の電力源をさらに備える、請求項６に記載のスイッチング電源システム。

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回路及びこれを備えるスイッチング電源システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のスイッチング電源回路を並列接続してなるスイッチング電源システムが開示されている。特許文献１に開示されたスイッチング電源システムは、各スイッチング電源回路に含まれるＰＷＭ制御ＩＣのオン／オフ制御端子を互いに短絡することにより、各スイッチング電源回路の再起動タイミングを一致させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－１６９４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数のスイッチング電源回路を並列に接続した場合、各スイッチング電源回路の出力電圧に差が存在すると、出力電圧の高いスイッチング電源回路が過電流状態又は過負荷状態となることがある。このため、特許文献１に記載のスイッチング電源システムでは、各スイッチング電源回路を同時に再起動しても、出力電圧の高いスイッチング電源回路において過電流又は過負荷が発生し、直ちにスイッチング動作が停止するという現象が生じるおそれがあった。
【０００５】
したがって、本発明は、並列接続した場合でも動作が安定したスイッチング電源回路及びこれを用いたスイッチング電源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるスイッチング電源回路は、入力ノードが入力電源端子に接続され、出力ノードが出力スイッチを介して出力電源端子に接続されたスイッチング回路と、出力ノードと並列に設けられた制御ノードに現れる電圧に基づく情報をスイッチング回路にフィードバックするフィードバック回路と、制御ノードに現れる電圧が所定値を超えてから所定時間が経過した後に、出力スイッチをオンさせる起動回路とを備え、スイッチング回路は、フィードバックされた情報に基づいて出力ノード及び制御ノードに現れる電圧を所定のレベルにそれぞれ調整し、フィードバック回路は、制御ノードに現れる電圧と情報との関係を調整可能な調整機構を含む。
【０００７】
本発明によれば、出力ノードと並列に設けられた制御ノードに現れる電圧とフィードバックされる情報との関係を調整可能な調整機構を用いることにより、出力電源端子から出力される出力電圧のレベルを調整することができる。これにより、複数のスイッチング電源回路を並列接続することによってスイッチング電源システムを構成した場合に、特定のスイッチング電源回路が優先的に過電流状態又は過負荷状態となる現象を防止することが可能となる。
【０００８】
本発明において、フィードバック回路は、制御ノードに現れる電圧を分圧する分圧回路を含み、調整機構は、分圧回路に含まれる可変抵抗からなるものであっても構わない。これによれば、出力電圧のレベルを容易に調整することが可能となる。
【０００９】
本発明において、スイッチング回路は、入力ノードに接続された１次巻線及び出力ノード及び制御ノードに接続された２次巻線を含むトランスと、１次巻線に接続されたスイッチング素子と、スイッチング素子を制御するスイッチング制御回路とを含み、スイッチング制御回路は、スイッチング素子に流れる電流が過電流であると判定した場合に、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させても構わない。これによれば、過電流状態を解消することが可能となる。
【００１０】
本発明において、スイッチング制御回路は、情報が過負荷状態を示していると判定した場合に、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させても構わない。これによれば、過負荷状態を解消することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許