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JP2006081235A - Power supply - Google Patents

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JP2006081235A
JP2006081235A JP2004259256A JP2004259256A JP2006081235A JP 2006081235 A JP2006081235 A JP 2006081235A JP 2004259256 A JP2004259256 A JP 2004259256A JP 2004259256 A JP2004259256 A JP 2004259256A JP 2006081235 A JP2006081235 A JP 2006081235A
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JP
Japan
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load
power supply
power
dummy
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2004259256A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunobu Iwata
靖信 岩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Publication of JP2006081235A publication Critical patent/JP2006081235A/en
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Abstract

【課題】 少数の廉価な部品のみで構成され、コンパクトかつ省スペースなアクティブダミー回路を備えた電源装置を提供する。
【解決手段】 負荷部と接続して所定の出力電圧を発生する電力変換部と、その電力変換部の電圧出力に並列配置したダミー負荷と、前記ダミー負荷への給電オンオフを制御するスイッチング素子とを備えた電源装置において、着脱機構を有して前記電源装置と前記負荷部との間を連結する結合部と、前記スイッチング素子に前記負荷部の入力電圧を監視する負荷電圧検出端子とを設けたことを特徴とする。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device having a compact and space-saving active dummy circuit composed of only a few inexpensive parts.
A power conversion unit connected to a load unit to generate a predetermined output voltage, a dummy load arranged in parallel with a voltage output of the power conversion unit, and a switching element for controlling on / off of power feeding to the dummy load, A power supply device comprising: a coupling portion having an attachment / detachment mechanism for connecting the power supply device and the load portion; and a load voltage detection terminal for monitoring an input voltage of the load portion on the switching element. It is characterized by that.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、スイッチングレギュレータ等の電源装置が軽負荷時にあるときに出力端電圧の上昇を抑制するアクティブダミー回路に関する。   The present invention relates to an active dummy circuit that suppresses an increase in output terminal voltage when a power supply device such as a switching regulator is at a light load.

電源装置において負荷変動に伴う出力電圧の過電圧状態を抑制する、アクティブダミー回路の構成例に係わる先行技術として例えば次の文献がある。   As a prior art relating to an example configuration of an active dummy circuit that suppresses an overvoltage state of an output voltage caused by load fluctuation in a power supply device, for example, there is the following document.

実開平5−62189号Japanese Utility Model Publication No. 5-62189 特開平9−265328号JP-A-9-265328 実開平11−262255号Actual Kaihei 11-262255

特許文献1は、DC/DCコンバータの二次側で定電圧回路とアクティブダミー回路とを備えて、定電圧回路が生成するレファレンス電圧と二次側出力電圧とを比較し、軽負荷を検出した際にはアクティブダミー回路をスイッチングする。   Patent Document 1 includes a constant voltage circuit and an active dummy circuit on the secondary side of the DC / DC converter, and compares the reference voltage generated by the constant voltage circuit with the secondary output voltage to detect a light load. In some cases, the active dummy circuit is switched.

特許文献2は、電力変換回路の出力側において電圧監視回路とダミー負荷回路とで構成された電源装置で、出力電圧安定化に用いる誤差増幅器の制御電圧信号をアクティブダミー回路制御に流用して、部品点数の減少効果を得ている。   Patent Document 2 is a power supply device configured with a voltage monitoring circuit and a dummy load circuit on the output side of a power conversion circuit, and uses a control voltage signal of an error amplifier used for output voltage stabilization for active dummy circuit control. The effect of reducing the number of parts is obtained.

特許文献3は、電力変換回路の出力側で電圧監視回路とダミー負荷回路とで構成された電源装置で、電圧監視回路に出力電流に直列のチョークトランスを設けている。該チョークトランスの二次側に誘導される起電力の減少によって軽負荷を検出すると、アクティブダミー回路へ作用して強制的なダミー負荷電流を生成する。   Patent Document 3 is a power supply device configured by a voltage monitoring circuit and a dummy load circuit on the output side of a power conversion circuit, and a choke transformer in series with an output current is provided in the voltage monitoring circuit. When a light load is detected by a decrease in electromotive force induced on the secondary side of the choke transformer, a forced dummy load current is generated by acting on the active dummy circuit.

図3はこれらの先行技術を代表して、例えば特許文献1に対応するアクティブダミー回路の構成例を示している。   FIG. 3 shows a configuration example of an active dummy circuit corresponding to, for example, Patent Document 1 as a representative of these prior arts.

図3は電力変換部、電圧監視部、アクティブダミー部、及び負荷部の4つのブロックで構成された回路におけるアクティブダミー回路の使用例である。電力変換部は、トランスT、トランスTの一次側を駆動するトランジスタQ、トランスTの二次側に挿入したダイオードD、及びコンデンサCとで構成されている。   FIG. 3 shows an example of use of an active dummy circuit in a circuit composed of four blocks: a power conversion unit, a voltage monitoring unit, an active dummy unit, and a load unit. The power conversion unit includes a transformer T, a transistor Q that drives the primary side of the transformer T, a diode D that is inserted on the secondary side of the transformer T, and a capacitor C.

電圧監視部は、電流検出抵抗Rsを1、電流源Vrefを2、電圧比較回路を3としてそれぞれ図中で表している。   The voltage monitoring unit is represented in the figure by assuming that the current detection resistor Rs is 1, the current source Vref is 2, and the voltage comparison circuit is 3.

アクティブダミー部はスイッチング素子4、ダミー抵抗Rd(5)及びベース抵抗Rb(6)で構成している。スイッチング素子4には、PNPトランジスタを使用してベース部に電圧比較回路3の判定信号S1を接続している。また負荷部10は、電力変換部の出力端に結合された負荷8で構成されている。   The active dummy part is composed of a switching element 4, a dummy resistor Rd (5), and a base resistor Rb (6). The switching element 4 is connected to the determination signal S1 of the voltage comparison circuit 3 at the base using a PNP transistor. Moreover, the load part 10 is comprised by the load 8 couple | bonded with the output terminal of the power converter.

次に図3に示したアクティブダミー回路の作用について説明する。   Next, the operation of the active dummy circuit shown in FIG. 3 will be described.

トランジスタQのスイッチングによりトランスTの一次側で駆動される電流パルスは、トランスTの二次側でトランスTの巻き線比に応じた比率の電圧を生成してダイオードDとコンデンサCの相互作用で整流される。この結果、トランスTの二次側すなわち電力変換部の出力端には所定の電圧Vccが出力される。   The current pulse driven on the primary side of the transformer T by switching the transistor Q generates a voltage having a ratio corresponding to the winding ratio of the transformer T on the secondary side of the transformer T, and the interaction between the diode D and the capacitor C Rectified. As a result, a predetermined voltage Vcc is output to the secondary side of the transformer T, that is, the output end of the power conversion unit.

電力変換部の出力端に接続された負荷部10は負荷8を含み、所定の電圧Vccが印加されている。このとき電力変換部の二次側に生じて負荷10を通過する電流を、負荷電流Iで示している。負荷電流Iは、接続している負荷部10のインピーダンス値によって変動する。   The load unit 10 connected to the output terminal of the power conversion unit includes a load 8 and is applied with a predetermined voltage Vcc. At this time, the current generated on the secondary side of the power converter and passing through the load 10 is indicated by a load current I. The load current I varies depending on the impedance value of the connected load unit 10.

一方、電圧監視部を構成する電流検出抵抗Rs(1)は、負荷電流Iの経路に挿入してあるから、負荷電流Iに比例した電圧降下値Vrsがその両端部に現れる。電圧比較回路3では、電圧降下値Vrsと所定の基準電圧値を提供する電流源Vref値とを比較している。   On the other hand, since the current detection resistor Rs (1) constituting the voltage monitoring unit is inserted in the path of the load current I, a voltage drop value Vrs proportional to the load current I appears at both ends thereof. The voltage comparison circuit 3 compares the voltage drop value Vrs with a current source Vref value that provides a predetermined reference voltage value.

電圧降下値VrsがVrs<Vrefのときに、電圧比較回路3は判定信号S1としてレベルローの信号を出力する。電圧降下値VrsがVrs>Vrefのとき、電圧比較回路3は判定信号S1としてレベルハイの信号を出力する。   When the voltage drop value Vrs is Vrs <Vref, the voltage comparison circuit 3 outputs a level low signal as the determination signal S1. When the voltage drop value Vrs is Vrs> Vref, the voltage comparison circuit 3 outputs a level high signal as the determination signal S1.

判定信号S1にレベルハイを入力されているとき、アクティブダミー部を構成するスイッチング素子4はオフ状態である。このためスイッチング素子4が導通せずコレクタ側にあるダミー抵抗Rd(5)にダミー電流Idが流れない。   When level high is input to the determination signal S1, the switching element 4 constituting the active dummy portion is in an off state. For this reason, the switching element 4 is not conducted, and the dummy current Id does not flow through the dummy resistor Rd (5) on the collector side.

判定信号S1にレベルローを入力されているとき、アクティブダミー部を構成するスイッチング素子4はオン状態となる。このためスイッチング素子4が導通してコレクタ側にあるダミー抵抗Rd(5)にダミー電流Idが流れる。   When the low level is input to the determination signal S1, the switching element 4 constituting the active dummy portion is turned on. For this reason, the switching element 4 becomes conductive and the dummy current Id flows through the dummy resistor Rd (5) on the collector side.

従って、負荷部10に変動があり負荷電流Iが所定の値より減少した場合に、電圧降下値VrsがVref値を下回る結果、判定信号S1がレベルロー出力となりスイッチング素子4をオン状態にする。   Therefore, when the load unit 10 varies and the load current I decreases from a predetermined value, the voltage drop value Vrs falls below the Vref value. As a result, the determination signal S1 becomes a level low output, and the switching element 4 is turned on.

この結果、負荷部10の状態に変動があり負荷電流Iが所定の値よりも減少する場合には、替わりにアクティブダミー部のダミー抵抗Rd(5)にダミー電流Idを流している。   As a result, when the state of the load unit 10 varies and the load current I decreases below a predetermined value, the dummy current Id is supplied to the dummy resistor Rd (5) of the active dummy unit instead.

すなわち、アクティブダミー部が生成するダミー電流Idによって負荷電流Iの減少分を補うことで、電力変換部の二次側における出力を安定させ電圧Vccの変動を抑制している。   That is, by compensating for the decrease in the load current I by the dummy current Id generated by the active dummy unit, the output on the secondary side of the power conversion unit is stabilized and the fluctuation of the voltage Vcc is suppressed.

このように一般的なアクティブダミー回路の運用に当たっては、接続された負荷部に対して最低限、電力変換部、電圧監視部及びアクティブダミー部の3つの機能ブロック部が必要である。   As described above, in the operation of a general active dummy circuit, at least three functional block units, that is, a power conversion unit, a voltage monitoring unit, and an active dummy unit are required for the connected load unit.

ところが、上述した特許文献1から特許文献3で示したアクティブダミー回路の運用例にも示される様に、これらの構成部品をプリント基板に実装する際には多大な面積を消費することに加え、回路が比較的複雑になる問題点があった。   However, as shown in the operation examples of the active dummy circuit shown in Patent Document 1 to Patent Document 3 described above, in addition to consuming a large area when mounting these components on a printed circuit board, There was a problem that the circuit was relatively complicated.

従って本発明が解決しようとする課題は、少数の廉価な部品のみで構成されコンパクトかつ省スペースなアクティブダミー回路を備えた電源装置を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a power supply device including a compact and space-saving active dummy circuit which is constituted by only a few inexpensive parts.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
負荷部と接続して所定の出力電圧を発生する電力変換部と、前記電力変換部の電圧出力に並列配置したダミー負荷と、前記ダミー負荷への給電オンオフを制御するスイッチング素子とを備えた電源装置において、前記スイッチング素子に、前記負荷部の入力電圧を監視する負荷電圧検出端子を設けたことを特徴とする電源装置である。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
A power supply comprising: a power converter that is connected to a load unit to generate a predetermined output voltage; a dummy load that is arranged in parallel with the voltage output of the power converter; and a switching element that controls on / off of power supply to the dummy load In the apparatus, the switching element is provided with a load voltage detection terminal for monitoring an input voltage of the load section.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の電源装置であって、負荷電圧検出端子は前記連結部が連結状態のとき、前記負荷部の電源入力端と短絡することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the power supply device according to claim 1, wherein the load voltage detection terminal is short-circuited with the power input terminal of the load portion when the connection portion is in the connected state.

請求項3記載の発明は、請求項1および請求項2に記載の電源装置であって、前記負荷電圧検出端子は前記連結部が分離状態のとき開放となることを特徴する。   According to a third aspect of the present invention, in the power supply device according to the first and second aspects, the load voltage detection terminal is opened when the connecting portion is in a separated state.

請求項4記載の発明は、請求項1に記載の電源装置であって、前記スイッチング素子が、エミッタ端子と、コレクタ端子と、ベース端子とを備えたことを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the power supply apparatus according to the first aspect, wherein the switching element includes an emitter terminal, a collector terminal, and a base terminal.

請求項5記載の発明は、請求項1から請求項4までに記載の電源装置であって、前記負荷電圧検出端子が、前記ベース端子と接続したことを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the power supply apparatus according to the first to fourth aspects, wherein the load voltage detection terminal is connected to the base terminal.

請求項6記載の発明は、請求項1から請求項5までに記載の電源装置であって、前記ダミー負荷部が、前記スイッチング素子と直列に接続したことを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the power supply apparatus according to the first to fifth aspects, wherein the dummy load portion is connected in series with the switching element.

請求項7記載の発明は、負荷部と接続して所定の出力電圧を発生する電力変換部と、前記電力変換部の電圧出力に並列配置したダミー負荷と、前記ダミー負荷への給電オンオフを制御するスイッチング素子と、前記負荷部への給電オンオフを制御するスイッチと、
を備えた電源装置において、前記スイッチング素子に、前記負荷部の入力電圧を監視する負荷電圧検出端子を設けたことを特徴とする電源装置である。
According to a seventh aspect of the present invention, a power converter that is connected to a load unit and generates a predetermined output voltage, a dummy load that is arranged in parallel with the voltage output of the power converter, and on / off of power supply to the dummy load are controlled. A switching element that controls, and a switch that controls on / off of power feeding to the load unit,
In the power supply apparatus having the above-described configuration, the switching element is provided with a load voltage detection terminal for monitoring an input voltage of the load section.

請求項8載の発明は、請求項7記載の電源装置であって、前記負荷電圧検出端子は、前記スイッチが給電オン設定のとき前記負荷部の電源入力端と短絡し、給電オフ設定のときには開放となることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the power supply device according to claim 7, wherein the load voltage detection terminal is short-circuited with the power input terminal of the load unit when the switch is set to power supply on, and when the power supply is set to off. It is characterized by being open.

請求項9の発明は、請求項8記載の電源装置であって、前記スイッチング素子は、エミッタ端子と、コレクタ端子と、ベース端子とを備えたことを特徴とする。   A ninth aspect of the present invention is the power supply apparatus according to the eighth aspect, wherein the switching element includes an emitter terminal, a collector terminal, and a base terminal.

請求項10の発明は、請求項7から請求項9までに記載の電源装置であって、前記負荷電圧検出端子が、前記ベース端子に接続したことを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the power supply device according to the seventh to ninth aspects, the load voltage detection terminal is connected to the base terminal.

請求項11の発明は、請求項7から請求項10までに記載の電源装置であって、前記ダミー負荷が、前記スイッチング素子と直列に接続したことを特徴とする。   An eleventh aspect of the present invention is the power supply apparatus according to any one of the seventh to tenth aspects, wherein the dummy load is connected in series with the switching element.

本発明によれば次のような効果がある。
請求項1,2,3,4,5、及び請求項6の発明によれば、負荷部に対する構成要素として従来では電力変換部、電圧監視部及びアクティブダミー部の3つの機能ブロックを必要としていた電源装置が本発明を適用することにより電力変換部、アクティブダミー部、及び単純な連結部とから成る構成でアクティブダミー回路を運用することができる。
The present invention has the following effects.
According to the inventions of claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, conventionally, three functional blocks of a power conversion unit, a voltage monitoring unit and an active dummy unit are required as components for the load unit. By applying the present invention to the power supply apparatus, the active dummy circuit can be operated with a configuration including a power conversion unit, an active dummy unit, and a simple connection unit.

請求項7、8,9,10及び請求項11の発明によれば、負荷部に対する構成要素として従来では電力変換部、電圧監視部及びアクティブダミー部の3つの機能ブロックを必要としていた電源装置が本発明を適用することにより、電力変換部とアクティブダミー部のみでアクティブダミー回路を運用することができる。   According to the seventh, eighth, ninth, tenth and eleventh aspects of the present invention, there is provided a power supply apparatus that conventionally requires three functional blocks, ie, a power conversion unit, a voltage monitoring unit, and an active dummy unit, as components for the load unit. By applying the present invention, the active dummy circuit can be operated only by the power conversion unit and the active dummy unit.

このため本発明を実施した電源装置がもたらす第一の効果は、構成部品が削減されてプリント基板の実装面積を少なくする。また従来の実施例に較べて廉価に実現できる。   For this reason, the first effect brought about by the power supply device embodying the present invention is that the number of components is reduced and the mounting area of the printed circuit board is reduced. Further, it can be realized at a lower price than the conventional embodiment.

第二の効果として回路が単純かつ簡素であるから、部品の選定や常数決定、温度特性の計算など設計時に考慮すべきパラメータが極めて少なくて済むことである。このため、部品劣化に伴う故障確率が少なく品質向上に寄与すると共に、設計時や保守運用あるいは出荷の際の動作試験において作業工数の大幅削減に貢献する。   The second effect is that the circuit is simple and simple, so that there are very few parameters to be considered at the time of design, such as part selection, constant determination, and temperature characteristic calculation. For this reason, the failure probability due to component deterioration is small and contributes to quality improvement, and also contributes to a significant reduction in work man-hours during design, maintenance operation, and operation tests at the time of shipment.

第三の効果として、電圧監視部に相当する機能ブロックを必要としないことから負荷部が電気的または機械的に切断され、電源装置が無負荷運転となった際にも、二次側で発生する出力電圧の増大とこれに伴う素子破壊や過電圧保護回路の動作などの事態を全く考慮する必要がない。   The third effect is that no functional block equivalent to the voltage monitoring unit is required, so the load unit is disconnected on the secondary side even when the load unit is disconnected electrically or mechanically and the power supply unit is in no-load operation. Therefore, there is no need to take into account the situation such as the increase of the output voltage and the accompanying element destruction and the operation of the overvoltage protection circuit.

第四の効果として、負荷部が電気的かつ機械的に接続され、電源装置が負荷運転に復帰した際は、アクティブダミー部に直接作用してダミー電流を強制的にオフにする。このため通常運転の際にアクティブダミー回路関連が消費する電力は、ベース抵抗Rbにおける実質上無視し得る程僅かな電力消費量に抑制できる。   As a fourth effect, when the load unit is electrically and mechanically connected and the power supply device returns to the load operation, the dummy current is forcibly turned off by directly acting on the active dummy unit. For this reason, the power consumed by the active dummy circuit during normal operation can be suppressed to a power consumption that is negligibly negligible in the base resistor Rb.

以上の効果を備えた電源装置の2つの実施例について、それぞれ図面を用いて説明する。   Two embodiments of the power supply device having the above effects will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る電源装置の実施例1を示す構成ブロック図である。   FIG. 1 is a configuration block diagram showing a first embodiment of a power supply device according to the present invention.

図1は、実施例1の電源装置が結合部のコネクタ11を勘合状態にしたときアクティブダミー部のスイッチング素子4は作動せず、ダミー抵抗Rd(5)は一切のダミー電力を消費しないときの動作を説明している。   FIG. 1 shows that the switching element 4 of the active dummy part does not operate when the power supply device of the first embodiment engages the connector 11 of the coupling part, and the dummy resistor Rd (5) does not consume any dummy power. The operation is explained.

図1の電源装置はアクティブダミー回路を含んで、電力変換部、アクティブ−ダミー部、連結部の各機能ブロックを備えている。図1において、図3の構成要素と同一記号をもつものは、同一機能をもった構成要素である。   The power supply device of FIG. 1 includes an active dummy circuit and includes functional blocks of a power conversion unit, an active-dummy unit, and a connection unit. 1, components having the same symbols as those in FIG. 3 are components having the same function.

電力変換部は、図3と同様の構成要素から成りトランスT、トランスTの一次側を駆動するトランジスタQ、トランスTの二次側に挿入したダイオードD、及びコンデンサCとが含まれる。   The power conversion unit includes the same components as in FIG. 3, and includes a transformer T, a transistor Q that drives the primary side of the transformer T, a diode D that is inserted on the secondary side of the transformer T, and a capacitor C.

アクティブダミー部は、図3と同様の構成要素から成りスイッチング素子4、ダミー抵抗Rdを5で表している。スイッチング素子4には、トランジスタを使用してベース部には負荷電圧検出端子TPと接続している。   The active dummy portion is composed of the same components as in FIG. 3 and the switching element 4 and the dummy resistor Rd are represented by 5. The switching element 4 uses a transistor and has a base portion connected to a load voltage detection terminal TP.

さらにベース部は、ベース抵抗Rbを介し電力変換部の出力端のGNDと接続している。また負荷部10は、電力変換部の出力端と結合部を介して電気的に接続した負荷8で構成されている。   Further, the base portion is connected to GND at the output end of the power conversion portion via a base resistor Rb. Moreover, the load part 10 is comprised with the load 8 electrically connected to the output terminal of the power converter part via the coupling part.

結合部は、アクティブダミー部と負荷部との間に設けられ、図1の実施例ではコネクタ11で構成している。コネクタ11は負荷8へ供給する電源VccとGNDの信号ラインに加えて、負荷電圧検出端子TPを備えている。   The coupling portion is provided between the active dummy portion and the load portion, and is constituted by the connector 11 in the embodiment of FIG. The connector 11 includes a load voltage detection terminal TP in addition to the power supply Vcc and GND signal lines supplied to the load 8.

負荷電圧検出端子TPは、負荷部10において負荷8に供給されているVcc信号ラインと導通してある。更に結合部が結合状態にあるとき、前述した負荷電圧検出端子TPとコンタクトする。   The load voltage detection terminal TP is electrically connected to the Vcc signal line supplied to the load 8 in the load unit 10. Further, when the coupling portion is in the coupled state, it contacts the load voltage detection terminal TP described above.

また図3の従来例で必要としていた電圧監視部を構成する回路部品は、図1の本発明の実例では必要としていない。   Further, the circuit components constituting the voltage monitoring unit required in the conventional example of FIG. 3 are not required in the example of the present invention of FIG.

次に、図1に示す実施例の作用について説明する。   Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

結合部においてコネクタ11が勘合状態すなわち結合状態のとき、負荷8へ供給している電源電圧Vccは、負荷電圧検出端子TPにも印加される。またコネクタ11は勘合状態であるから、負荷電圧検出端子TPとコンタクトする負荷電圧検出端子TPには電圧Vccが入力される。   When the connector 11 is in the mating state, that is, in the coupling state, the power supply voltage Vcc supplied to the load 8 is also applied to the load voltage detection terminal TP. Since the connector 11 is in the mating state, the voltage Vcc is input to the load voltage detection terminal TP that contacts the load voltage detection terminal TP.

このときアクティブダミー部を構成するスイッチング素子4では、ベース−エミッタ間の接合部の電位障壁に阻止されてスイッチング素子4がオフ状態である。   At this time, in the switching element 4 constituting the active dummy portion, the switching element 4 is in an OFF state by being blocked by the potential barrier at the junction between the base and the emitter.

すなわちアクティブダミー部を構成するスイッチング素子4のトランジスタのエミッタ部には電源電圧Vccが供給されているのに対して、スイッチング素子4のベース部には負荷電圧検出端子TPが接続してある。   That is, the power supply voltage Vcc is supplied to the emitter of the transistor of the switching element 4 constituting the active dummy part, while the load voltage detection terminal TP is connected to the base part of the switching element 4.

このためコネクタコネクタ11が勘合状態にあるとき、スイッチング素子4においてベース−エミッタ間で電位差が生じず、従ってダミー抵抗Rd(5)にはダミー電流Idが流れない。   For this reason, when the connector connector 11 is in the mating state, no potential difference is generated between the base and the emitter in the switching element 4, and therefore the dummy current Id does not flow through the dummy resistor Rd (5).

一方、結合部においてコネクタ11が分離状態すなわち無負荷状態のとき、負荷8へ供給されていた電圧Vccの経路は切断され、負荷電圧検出端子TPとコンタクトしていた負荷電圧検出端子TPは電気的な開放状態が入力される。   On the other hand, when the connector 11 is in the separated state, that is, in the no-load state, the path of the voltage Vcc supplied to the load 8 is disconnected, and the load voltage detection terminal TP that is in contact with the load voltage detection terminal TP is electrically connected. An open state is entered.

スイッチング素子4では、エミッタ側に電力変換部の出力電圧Vccが印加されたままの状態であるから、開放となった負荷電圧検出端子TPと接続したベース部との間にはVccの電位差が生じる。   In the switching element 4, since the output voltage Vcc of the power converter is still applied to the emitter side, a potential difference of Vcc is generated between the open load voltage detection terminal TP and the base connected to the base. .

この結果、アクティブダミー部を構成するスイッチング素子4では、ベース−エミッタ間に発生した電位差によって、ベース電流Ibが流れる。   As a result, in the switching element 4 constituting the active dummy portion, the base current Ib flows due to the potential difference generated between the base and the emitter.

このときに生じるベース電流Ibは、Ib=(Vcc−Vbe)/Rbで表され、スイッチング素子4をオン状態にする。   The base current Ib generated at this time is expressed by Ib = (Vcc−Vbe) / Rb, and the switching element 4 is turned on.

従ってアクティブダミー部を構成するスイッチング素子4では、エミッタ部の印加電圧Vccからコレクタ−エミッタ間電圧Vceに相当する電圧降下分を差引いた電圧(Vcc−Vce)をコレクタ部に生じて、ダミー抵抗Rd(5)の両端部に印加される。   Therefore, in the switching element 4 constituting the active dummy part, a voltage (Vcc-Vce) obtained by subtracting a voltage drop corresponding to the collector-emitter voltage Vce from the applied voltage Vcc of the emitter part is generated in the collector part, and the dummy resistor Rd Applied to both ends of (5).

このときに生じるダミー電流Idは、Id=(Vcc−Vce)/Rdで表され、負荷8に替わってダミー抵抗Rd(5)で電力を消費する作用をもつ。   The dummy current Id generated at this time is expressed by Id = (Vcc−Vce) / Rd, and has an effect of consuming electric power with the dummy resistor Rd (5) instead of the load 8.

すなわち、負荷部が連結された状態で負荷8が電力変換部の生成する電力を消費している間は、ダミー負荷であるダミー抵抗Rd(5)による電力消費がない。   That is, while the load unit is connected, while the load 8 is consuming the power generated by the power conversion unit, there is no power consumption by the dummy resistor Rd (5) which is a dummy load.

一方、負荷部が分離された状態で負荷8が電力変換部で生成する電力を消費しない間は、ダミー負荷であるダミー抵抗Rd(5)に所定の電圧が印加され、ダミー抵抗Rd(5)が負荷8に替わり電力を消費している。   On the other hand, while the load unit is separated and the load 8 does not consume the power generated by the power conversion unit, a predetermined voltage is applied to the dummy resistor Rd (5), which is a dummy load, and the dummy resistor Rd (5). Is consuming power instead of the load 8.

図2は本発明に係る電源装置の実施例2を示す構成ブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

図2は、実施例2の電源装置がスイッチ13をオフ状態にしたときアクティブダミー部のスイッチング素子4が作動して、ダミー抵抗Rd(5)で所定のダミー電力が消費されているときの動作を説明している。   FIG. 2 shows an operation when the switching element 4 of the active dummy unit is activated when the power supply device of the second embodiment turns off the switch 13 and a predetermined dummy power is consumed by the dummy resistor Rd (5). Is explained.

実施例2である図2の電源装置は、負荷部10以外に電力変換部とアクティブダミー部のみで構成している。図2において、図1の構成要素と同一記号をもつ箇所は、同一機能をもった構成要素であるからこれらの説明は省略する。   The power supply device of FIG. 2 which is Embodiment 2 is configured only by a power conversion unit and an active dummy unit in addition to the load unit 10. In FIG. 2, portions having the same symbols as those of the components in FIG. 1 are components having the same functions, and thus description thereof is omitted.

実施例2の電源装置は、実施例1では備えていた結合部に相当するコネクタ11を持たない。替わりに負荷部10にスイッチ13を備えている。すなわち実施例2は、電源装置と負荷部とを一体構成として結合したまま分離せずに運用する形態例を示している。   The power supply device according to the second embodiment does not have the connector 11 corresponding to the coupling portion provided in the first embodiment. Instead, the load unit 10 includes a switch 13. That is, the second embodiment shows an example in which the power supply device and the load unit are operated without being separated while being combined as an integrated configuration.

スイッチ13として、図2に示す実施例では2極単投の回路を備えたスライドスイッチを使用している。負荷部10において電源部からの電源電圧Vccの供給ラインと、負荷8と接続された電圧検出端子TPへの接続ラインとを同時にオンまたはオフに設定できる。   As the switch 13, a slide switch having a two-pole single-throw circuit is used in the embodiment shown in FIG. In the load unit 10, the supply line of the power supply voltage Vcc from the power supply unit and the connection line to the voltage detection terminal TP connected to the load 8 can be set to ON or OFF simultaneously.

次に実施例2の電源装置の作用について説明する。
スイッチ13に2極の単投回路を採用したことで、負荷電圧検出端子TPは、スイッチ13が給電オン設定のとき負荷部10にある負荷8の電源入力端と導通し、スイッチ13が給電オフ設定のときは入力が開放状態となる。
Next, the operation of the power supply device according to the second embodiment will be described.
By adopting a two-pole single-throw circuit for the switch 13, the load voltage detection terminal TP is electrically connected to the power input terminal of the load 8 in the load unit 10 when the switch 13 is set to be on, and the switch 13 is off. When set, the input is opened.

このため、スイッチ13がオン状態にあるとき、実施例2の電源装置は実施例1の電源装置で連結部に相当するコネクタ11を結合したときの状態に相当する。   For this reason, when the switch 13 is in the ON state, the power supply device according to the second embodiment corresponds to a state when the connector 11 corresponding to the connecting portion is coupled to the power supply device according to the first embodiment.

一方、電源スイッチ13がオフ状態にあるとき、実施例2の電源装置は上述した実施例1で連結部のコネクタ11を分離したときの状態に相当する。   On the other hand, when the power switch 13 is in the OFF state, the power supply device according to the second embodiment corresponds to the state when the connector 11 of the connecting portion is separated in the first embodiment.

実施例1では、スイッチング素子4が備えた負荷電圧検出端子TPに作用させる手段としてコネクタ11を用いている。対して実施例2では、コネクタ11の挿抜操作に替わり電源スイッチ13のオンオフ機能を用いている。   In the first embodiment, the connector 11 is used as means for acting on the load voltage detection terminal TP provided in the switching element 4. On the other hand, in the second embodiment, an on / off function of the power switch 13 is used instead of the insertion / extraction operation of the connector 11.

従って実施例1のコネクタ11と、実施例2の電源スイッチ13とが持つ、それぞれのアクティブダミー回路をスイッチングさせる作用は同等である。   Therefore, the connector 11 of the first embodiment and the power switch 13 of the second embodiment have the same operation for switching the respective active dummy circuits.

また、実施例1と実施例2の特徴を併せ持つ電源装置を実施する場合、コネクタ11と電源スイッチ13とを併せて備えることになる。この様な電源装置は一次側の運転継続に加え更にコネクタ11と負荷部10との勘合を維持させた状態で、負荷8への供給電力について切断と再投入が手軽に実行できる。   Moreover, when implementing the power supply device which has the characteristics of Example 1 and Example 2, the connector 11 and the power switch 13 are provided together. In such a power supply device, in addition to continuing the operation on the primary side, the power supply to the load 8 can be easily turned off and turned on while maintaining the engagement between the connector 11 and the load unit 10.

このため、電源投入/切断の際に発生するAC特性やVccの過渡現象、特定デバイスの特定端子を対象とした電源投入に伴う初期化シーケンス等の動作確認について負荷8の電気的検査を効率良く実施できる。   For this reason, the electrical inspection of the load 8 is efficiently performed for confirming the operation such as the AC characteristics generated at the time of turning on / off the power, the transient phenomenon of Vcc, and the initialization sequence accompanying the power-on for a specific terminal of a specific device. Can be implemented.

すなわち、負荷部10の動作試験として電源切断/再投入を伴う試験項目を有する様な場合であっても、面倒なコネクタ11部での着脱を行わずにスイッチ13のオンオフ操作のみで手軽にワンタッチで負荷8の電源切断/再投入を実行できる。   In other words, even if the load unit 10 has an operation test that involves turning off / on the power, it is easy to perform one-touch operation by simply turning the switch 13 on and off without detaching the troublesome connector 11. The load 8 can be turned off / on again.

例えば負荷部10を量産された出荷前製品と見做せば、電源部と接続後に電源の再投入を伴う検査項目を実施する場合において、作業工程を短縮させて手間と労力を大幅に低減させる効果をもたらす。   For example, assuming that the load unit 10 is a mass-produced product before shipment, when performing inspection items that require power reconnection after connection with the power supply unit, the work process is shortened and labor and labor are greatly reduced. Bring effect.

電源装置側については、アクティブダミー回路の作用により負荷部が切り離された状態下でも安定した運転が継続でき、しかも接続する負荷部が有するインピーダンスの値について何ら制限がない。   On the power supply device side, stable operation can be continued even when the load part is disconnected by the action of the active dummy circuit, and there is no restriction on the impedance value of the connected load part.

すなわちアクティブダミー回路から観た負荷部のインピーダンス値の如何なる変動も、負荷検出端子TPによるスイッチング素子の開放状態(オープン)と導通状態(ショート)の何れか2状態の検出結果に集約される。   That is, any variation in the impedance value of the load section viewed from the active dummy circuit is collected in the detection result of two states of the switching element open state (open) and conduction state (short) by the load detection terminal TP.

このため電源装置側において常時運転を継続させた状態で、負荷が著しく変動する運用環境下にあっても、ダミー抵抗が作動して一次側の電力の安定を図るという、アクティブダミー回路の制御機能について最小部品で達成する。   For this reason, the active dummy circuit control function that operates the dummy resistor to stabilize the power on the primary side even in an operating environment where the load fluctuates significantly while the power supply device is continuously operated. To achieve with minimum parts.

従来例では、動作電流に基づいた複雑な電圧監視部を必要としていたダミー負荷のオンオフ制御を、本発明はスイッチング素子のベース部を負荷電圧検出端子として機能させる接続を採用したことで、無負荷の際には、ダミー負荷へ所定の電圧が強制的に印加される構成となった。   In the conventional example, on / off control of the dummy load, which requires a complicated voltage monitoring unit based on the operating current, the present invention adopts a connection that allows the base part of the switching element to function as a load voltage detection terminal, so that there is no load In this case, a predetermined voltage is forcibly applied to the dummy load.

更に従来から使用されてきた電圧監視部の替わりに、スイッチング素子が負荷部の印加電圧を監視する簡易かつ単純な構成としたことから、電源装置におけるアクティブダミー回路の制御機能を低コストかつ省スペース/省電力で提供するものである。   Furthermore, instead of the voltage monitoring unit that has been used in the past, the switching element has a simple and simple configuration that monitors the voltage applied to the load unit, so the control function of the active dummy circuit in the power supply device is low-cost and space-saving. / Provided with power saving.

負荷部の印加電圧低下を監視する手段としては、実施例1では着脱可能な結合部を有してコネクタ11を備え、実施例2では結合部の代替として負荷部においてスイッチ13を備えた。   As a means for monitoring a decrease in the applied voltage of the load portion, the first embodiment includes a connector 11 having a detachable coupling portion, and the second embodiment includes a switch 13 in the load portion as an alternative to the coupling portion.

以上説明したように本発明を実施した電源装置によれば、最小部品の構成で廉価、かつコンパクトで簡素なアクティブダミー回路の制御が達成できる。また、本発明は一次側の制御や運転中断をしない連続運転条件下で、二次側で負荷変動を伴う全てのスイッチング電源に広く適用して効果を享受できる。   As described above, according to the power supply apparatus embodying the present invention, it is possible to achieve control of an active dummy circuit that is inexpensive, compact, and simple with a configuration of minimum parts. In addition, the present invention can be widely applied to all switching power supplies with load fluctuations on the secondary side under the continuous operation conditions where the primary side control and the operation are not interrupted, and the effects can be enjoyed.

本発明に係る電源装置の実施例1の一例を示す構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram illustrating an example of a first embodiment of a power supply device according to the present invention. 本発明に係る電源装置の実施例2の一例を示す構成ブロック図である。It is a structure block diagram which shows an example of Example 2 of the power supply device which concerns on this invention. 従来のアクティブダミー回路の一構成例である。It is an example of 1 structure of the conventional active dummy circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 電流検出抵抗
2 電流源
3 電圧比較回路
4 スイッチング素子
5 ダミー抵抗
6 ベース抵抗
10 負荷部
11 コネクタ
12 負荷電圧検出端子
13 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current detection resistance 2 Current source 3 Voltage comparison circuit 4 Switching element 5 Dummy resistance 6 Base resistance 10 Load part 11 Connector 12 Load voltage detection terminal 13 Switch

Claims (11)

負荷部と接続して所定の出力電圧を発生する電力変換部と、その電力変換部の電圧出力に並列配置したダミー負荷と、前記ダミー負荷への給電オンオフを制御するスイッチング素子とを備えた電源装置において、
着脱機構を有して前記電源装置と前記負荷部との間を連結する結合部と、
前記スイッチング素子に前記負荷部の入力電圧を監視する負荷電圧検出端子と、
を設けたことを特徴とする電源装置。
A power supply comprising: a power conversion unit connected to a load unit to generate a predetermined output voltage; a dummy load arranged in parallel with the voltage output of the power conversion unit; and a switching element for controlling on / off of power feeding to the dummy load In the device
A coupling portion having a detachable mechanism to connect between the power supply device and the load portion;
A load voltage detection terminal for monitoring an input voltage of the load unit in the switching element;
A power supply device characterized by comprising:
前記負荷電圧検出端子は、前記連結部が連結状態のとき前記負荷部の電源入力端と短絡することを特徴する請求項1に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 1, wherein the load voltage detection terminal is short-circuited with a power input terminal of the load unit when the connection unit is in a connected state. 前記負荷電圧検出端子は、前記連結部が分離状態のとき開放となることを特徴する請求項1および請求項2に記載の電源装置。   3. The power supply device according to claim 1, wherein the load voltage detection terminal is opened when the connecting portion is in a separated state. 前記スイッチング素子は、エミッタ端子と、コレクタ端子と、ベース端子とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。   The power supply apparatus according to claim 1, wherein the switching element includes an emitter terminal, a collector terminal, and a base terminal. 前記負荷電圧検出端子は、前記ベース端子と接続したことを特徴とする請求項1から請求項4までに記載の電源装置。   5. The power supply device according to claim 1, wherein the load voltage detection terminal is connected to the base terminal. 6. 前記ダミー負荷部は、前記スイッチング素子と直列に接続したことを特徴とする請求項1から請求項5までに記載の電源装置。     The power supply apparatus according to claim 1, wherein the dummy load unit is connected in series with the switching element. 負荷部と接続して所定の出力電圧を発生する電力変換部と、前記電力変換部の電圧出力に並列配置したダミー負荷と、前記ダミー負荷への給電オンオフを制御するスイッチング素子と、を備えた電源装置において、
前記負荷部への給電オンオフを制御するスイッチと、
前記スイッチング素子に、前記負荷部の入力電圧を監視する負荷電圧検出端子と、
を設けたことを特徴とする電源装置。
A power conversion unit that is connected to the load unit and generates a predetermined output voltage; a dummy load that is arranged in parallel with the voltage output of the power conversion unit; and a switching element that controls on / off of power feeding to the dummy load. In power supply,
A switch for controlling on / off of power feeding to the load section;
A load voltage detection terminal for monitoring an input voltage of the load unit in the switching element;
A power supply device characterized by comprising:
前記負荷電圧検出端子は、前記スイッチが給電オン設定のとき前記負荷部の電源入力端と短絡し、給電オフ設定のときは開放となることを特徴とする請求項7に記載の電源装置。   The power supply apparatus according to claim 7, wherein the load voltage detection terminal is short-circuited with a power input terminal of the load unit when the switch is set to supply power on, and is opened when the switch is set to supply power off. 前記スイッチング素子は、エミッタ端子と、コレクタ端子と、ベース端子とを備えたことを特徴とする請求項7に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 7, wherein the switching element includes an emitter terminal, a collector terminal, and a base terminal. 前記負荷電圧検出端子は、前記ベース端子に接続したことを特徴とする請求項7から請求項9までに記載の電源装置。   The power supply apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein the load voltage detection terminal is connected to the base terminal. 前記ダミー負荷は、前記スイッチング素子と直列に接続したことを特徴とする請求項7から請求項10までに記載の電源装置。
The power supply apparatus according to claim 7, wherein the dummy load is connected in series with the switching element.
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