特許 7091738 スイッチング電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-20

(45)【発行日】2022-06-28

(54)【発明の名称】スイッチング電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20220621BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 C

H02M3/28 H

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018048948

(22)【出願日】2018-03-16

(65)【公開番号】P2019161968

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤田 央

【審査官】土井 悠生

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３３６９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６８３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６９７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６６７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３０９６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３０６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００６３２４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１５０５２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１５８１４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／００－３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源部からの電力を導入する第１電源回路と、
２次側出力電圧を生成する第２電源回路と、
前記第１電源回路に接続される１次巻線および前記第２電源回路に接続される２次巻線を備え、前記第１電源回路と前記第２電源回路との間を絶縁しつつ電力授受可能に構成される変圧器と、
前記１次巻線の電圧が所定の基準電圧以下であるか否かを検出する電圧検出部と、を備え、
前記第１電源回路は、
前記１次巻線に印加する電圧のオンまたはオフを切り替えるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子のオンまたはオフを切り替えるための制御電圧を出力し、前記１次巻線に供給する電力制御を行う１次側制御部と、を備え、
前記１次側制御部は、前記１次巻線および前記２次巻線の何れにも電流が流れない期間を有するような電力制御を行うように構成され、
前記第２電源回路は、
前記２次巻線に直列接続された同期整流素子と、
前記同期整流素子に印加される電圧に基づいて前記同期整流素子のオンまたはオフを切り替える２次側制御部と、
前記電圧検出部が前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出した場合に、前記同期整流素子をオフする遮断部と、を備え、
前記遮断部は、前記電圧検出部が前記１次巻線の電圧が基準電圧以下であることを検出した場合に、前記１次側制御部の前記スイッチ素子に対するスイッチングの一周期において前記同期整流素子がオンしてから所定時間経過後に、前記同期整流素子をオフするように構成される、スイッチング電源装置。

【請求項2】

前記同期整流素子は、前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下である場合に、ボディダイオードに電流が流れることで前記２次巻線の電圧を整流するような電界効果トランジスタである、請求項１に記載のスイッチング電源装置。

【請求項3】

前記変圧器は、２次側に設けられ、前記１次巻線と同じ極性を有する電圧検出用巻線を有しており、
前記電圧検出部は、前記電圧検出用巻線から出力される電圧に基づいて前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であるか否かを検出する、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】

前記電圧検出部は、ツェナーダイオードを備え、
前記ツェナーダイオードの降伏電圧は、前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下である場合に前記ツェナーダイオードに印加される電圧より高い電圧であるように設定され
前記電圧検出部は、前記ツェナーダイオードに逆電流が流れなくなることにより前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出するよう構成される、請求項１から３の何れかに記載のスイッチング電源装置。

【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する。

【背景技術】

【0002】

給湯装置等の燃焼装置には、燃焼用のファンや湯水循環用のポンプ等の負荷が設けられている。従来の燃焼装置は、安全性確保のため、電源からの電力を導入し、負荷に駆動電力を供給するスイッチング電源装置において、電源部が接続される１次側の第１電源回路と、負荷が接続される２次側の第２電源回路とが変圧器により絶縁されている。

【0003】

このようなスイッチング電源装置には、第１電源回路に、ＦＥＴ等のスイッチ素子およびこれの動作制御を行う１次側制御ＩＣが設けられる。１次側制御ＩＣは、ＰＷＭ方式等による電力制御のためのデューティ比を設定し、ＦＥＴ等のスイッチ素子のスイッチングを行う。第１電源回路で生成された１次側出力電圧は、変圧器を介して１次側出力電圧によって生じるエネルギーとして２次側の第２電源回路に伝えられる。２次側においてこれを整流するための方式として、２次側の第２電源回路にＦＥＴ等の同期整流素子を用いた同期整流方式を採用するものがある。同期整流方式のスイッチング電源装置において、第２電源回路には、同期整流素子およびこれの動作制御を行う２次側制御ＩＣが設けられる。２次側制御ＩＣは、同期整流素子の主端子間電圧（ＦＥＴにおけるドレイン－ソース間電圧Ｖ_ＤＳ）を検出し、このドレイン－ソース間電圧Ｖ_ＤＳに基づいて同期整流素子のスイッチングを行う。

【0004】

ここで、このような同期整流方式のスイッチング電源装置の制御方式として電流連続モードおよび電流不連続モードがある。電流連続モードは、１次巻線および２次巻線の何れかに電流が流れている（１次巻線および２次巻線の何れにも電流が流れない期間がない）ように動作する制御モードである。一方、電流不連続モードは、１次巻線および２次巻線の何れにも電流が流れない期間を有するように動作する制御モードである。理想的には、電流連続モードで制御を行う方が、損失が小さくなるため好ましい。

【0005】

しかし、電流連続モードでは、２次巻線に比較的大きい電流が流れている途中で１次側のスイッチ素子がオンするため、これに伴うドレイン－ソース間電圧Ｖ_ＤＳの変化が急峻となる。したがって、２次側制御ＩＣにおける同期整流素子のオフ動作に遅れが生じる。この結果、１次側のスイッチ素子および２次側の同期整流素子の双方がオンする状態が発生し、同期整流素子に逆電流が流れる。すなわち、同期整流素子には、電圧が印加されている状態で逆電流が流れることになる。したがって、同期整流素子における電力消費が過大になり、同期整流素子が破損する恐れがある。

【0006】

このような問題を回避するため、１次側のスイッチング波形をモニタすることにより同期整流素子のスイッチングのタイミングを取得したり、１次側のスイッチング期間に応じて、同期整流素子のオン期間を設定し、同期整流素子のオン動作後、予め設定されたオン期間経過後にオフ動作させるタイマ制御を採用したりすることが行われている。

【0007】

１次側のスイッチング波形をモニタすることにより同期整流素子のスイッチングのタイミングを取得するためには、非常に厳密かつ高精度な制御が必要となる。また、タイマ制御を行う場合には、１次側のスイッチング期間に対してある程度のマージンを取る必要があるため、損失が大きくなる。

【0008】

このような問題により、現実的なコストで実用的なスイッチング電源装置を構成するためには、結局、上記のような対策を講じる代わりに、電流不連続モードを採用する方が低コストで損失が少ない場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特許第５１１５３１７号公報

【文献】特開２００６－６０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところが、電流不連続モードを採用してスイッチング電源装置を構成した場合であっても、電源部からの入力電圧がオフ状態になったり、瞬断したりすると、電流連続モードと同様の問題が生じる場合がある。すなわち、第１電源回路に入力される電圧が低下した場合に、１次側制御ＩＣが第１電源回路の出力電圧を維持しようとデューティ比を変化させるような制御を行うと、これによってデューティ比が大きく（１次側のスイッチ素子のオン時間が長く）なる。このため、２次巻線に流れる電流が十分低下する前に次の周期における１次側のスイッチ素子のオンタイミングが来てしまい、１次巻線および２次巻線の何れにも電流が流れない状態が生じることなく電流連続モードと同様の状況に移行してしまう。

【0011】

この結果、電流不連続モードで動作するように設計したにも拘らず、１次側のスイッチ素子のオンタイミングにおいて、２次側制御ＩＣにおける同期整流素子のオフ動作に遅れが生じる。その結果、１次側のスイッチ素子および２次側の同期整流素子の双方がオンする状態が発生し、同期整流素子に逆電流が流れる恐れが生じる。

【0012】

特許文献１，２には、電流不連続モードにおける同期整流素子のオフ動作に基づくドレイン－ソース間電圧Ｖ_ＤＳの低下により再度同期整流素子がオンしないようにする態様が開示されている。このために、これらの従来技術では、第２電源回路の軽負荷時を検出している。しかし、これらの従来技術においても、電流不連続モードでの動作時を想定しており、電流不連続モードから意図しない電流連続モードに移行した状況に対処することはできない。

【0013】

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、電流不連続モードで動作するように設計されたスイッチング電源装置において、電源部からの入力電圧の低下が生じた場合であっても、簡単な構成で、同期整流素子に逆電流が流れることを防止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を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の一態様に係るスイッチング電源装置は、電源部からの電力を導入する第１電源回路と、２次側出力電圧を生成する第２電源回路と、前記第１電源回路に接続される１次巻線および前記第２電源回路に接続される２次巻線を備え、前記第１電源回路と前記第２電源回路との間を絶縁しつつ電力授受可能に構成される変圧器と、前記１次巻線の電圧が所定の基準電圧以下であるか否かを検出する電圧検出部と、を備え、前記第１電源回路は、前記１次巻線に印加する電圧のオンまたはオフを切り替えるスイッチ素子と、前記スイッチ素子のオンまたはオフを切り替えるための制御電圧を出力し、前記１次巻線に供給する電力制御を行う１次側制御部と、を備え、前記１次側制御部は、前記１次巻線および前記２次巻線の何れにも電流が流れない期間を有するような電力制御を行うように構成され、前記第２電源回路は、前記２次巻線に直列接続された同期整流素子と、前記同期整流素子に印加される電圧に基づいて前記同期整流素子のオンまたはオフを切り替える２次側制御部と、前記電圧検出部が前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出した場合に、前記同期整流素子をオフする遮断部と、を備えている。

【0015】

上記構成によれば、電圧検出部により１次巻線の電圧が基準電圧以下であるか否かが検出される。電圧検出部が１次巻線の電圧が基準電圧以下であることを検出した場合、遮断部により同期整流素子がオフされる。これにより、同期整流素子に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況が生じた場合に、同期整流素子が強制的にオフされることにより、同期整流素子に逆電流が流れるのを防止することができる。したがって、電流不連続モードで動作するように設計されたスイッチング電源装置において、電源部からの入力電圧の低下が生じた場合であっても、簡単な構成で、同期整流素子に逆電流が流れることを防止することができる。

【0016】

前記同期整流素子は、前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下である場合に、ボディダイオードに電流が流れることで前記２次巻線の電圧を整流するような電界効果トランジスタであってもよい。これにより、遮断部により同期整流素子がオフされた場合に、ボディダイオードに電流が流れることで、別途ダイオードを接続することなく非同期整流方式（ダイオード整流方式）のスイッチング電源装置として機能させることができる。

【0017】

前記変圧器は、２次側に設けられ、前記１次巻線と同じ極性を有する電圧検出用巻線を有しており、前記電圧検出部は、前記電圧検出用巻線から出力される電圧に基づいて前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であるか否かを検出してもよい。これにより、２次側の第２電源回路において容易に１次巻線の電圧が基準電圧以下であるか否かを検出することができる。

【0018】

前記遮断部は、前記電圧検出部が前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出した場合に、前記同期整流素子をオンまたはオフに切り替えるための前記同期整流素子の制御端子をグランドに接地させるように構成されてもよい。これにより、２次側制御部の同期整流素子への信号出力にかかわらず、同期整流素子をオフすることができる。

【0019】

前記遮断部は、前記電圧検出部が前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出した場合に、前記２次側制御部に電力を供給する電源ラインを遮断するように構成されてもよい。これにより、２次側制御部への電力供給が遮断されるため、２次側制御部の同期整流素子への信号出力を停止させることにより、確実に同期整流素子をオフすることができる。

【0020】

前記遮断部は、前記電圧検出部が前記１次巻線の電圧が基準電圧以下であることを検出した場合に、前記１次側制御部の前記スイッチ素子に対するスイッチングの一周期において前記同期整流素子がオンしてから所定時間経過後に、前記同期整流素子をオフするように構成されてもよい。これによれば、１次巻線の電圧が基準電圧以下となり、同期整流素子に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合には、遮断部により、スイッチングの一周期において同期整流素子がオンしてから所定時間経過後に、同期整流素子の制御端子がオフされる。これにより、同期整流素子に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合に、２次側制御部による同期整流素子のスイッチング制御を実行しつつ同期整流素子に逆電流が流れることを防止することができる。

【0021】

前記電圧検出部は、ツェナーダイオードを備え、前記ツェナーダイオードの降伏電圧は、前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下である場合に前記ツェナーダイオードに印加される電圧より高い電圧であるように設定され、前記電圧検出部は、前記ツェナーダイオードに逆電流が流れなくなることにより前記１次巻線の電圧が前記基準電圧以下であることを検出するよう構成されてもよい。これにより、ツェナーダイオードに逆電流が流れなくなるか否かを検出することで１次巻線の電圧が基準電圧以下であるか否かが検出される。したがって、簡単な構成で、１次巻線の電圧が基準電圧以下であるか否かを検出することができる。

【発明の効果】

【0022】

一態様によれば、電流不連続モードで動作するように設計されたスイッチング電源装置において、電源部からの入力電圧の低下が生じた場合であっても、簡単な構成で、同期整流素子に逆電流が流れることを防止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態２に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態３に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。

【図4】図４は、図３の遅延回路における各点の電圧波形を示す図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態４に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態５に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。

【図7】図７は、本発明の一実施の形態におけるスイッチング電源装置が適用される給湯装置の一例を示す作動原理図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

【0025】

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。図１に示すように、本実施の形態におけるスイッチング電源装置１は、電源部３からの電力を導入する第１電源回路４と、２次側出力電圧Ｖ２を生成する第２電源回路５と、第１電源回路４と第２電源回路５との間を絶縁しつつ電力授受可能に構成される変圧器６と、を備えている。

【0026】

第１電源回路４は、電源部３から入力される交流電力を整流する整流回路８を備えている。整流回路８は、例えばブリッジダイオードとして構成される。ブリッジダイオードである整流回路８は入力側端子に電源部３からの交流電圧が入力され、当該交流電圧を直流成分に整流して出力側正極端子から出力する。整流回路８の出力側端子には、コンデンサ９が接続され、出力側正極端子から出力された電荷が蓄えられる。これにより、第１電源回路４は、１次側出力電圧Ｖ１を出力する。なお、第１電源回路４は、１次側出力電圧Ｖ１の安定化のための力率改善回路要素等をさらに備えていてもよい。

【0027】

第１電源回路４で生成された１次側出力電圧Ｖ１は、少なくとも１つの負荷（図１においては図示せず）を駆動するための駆動電力として各負荷に供給される。また、１次側出力電圧Ｖ１は、変圧器６により所定の電圧に変圧され、第２電源回路５に供給される。変圧器６は、第１電源回路４が接続される１次巻線である第１巻線６１と、第２電源回路５が接続される２次巻線である第２巻線６２と、を備えている。１次側出力電圧Ｖ１が生成されることにより、第１巻線６１に電流が流れ、それに応じて第２巻線６２に電磁誘導による電流が流れる。

【0028】

整流回路８の出力側端子には、スイッチ素子４１が接続される。スイッチ素子４１は、例えばｎチャンネルの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により構成される。スイッチ素子４１の制御端子には１次側制御部４２が接続される。１次側制御部４２は、公知のＰＦＣ制御動作を行い得る集積回路やマイクロコントローラにより構成される。１次側制御部４２は、スイッチ素子４１の一対の主端子間（ドレイン－ソース間）を導通状態（オン）または非導通状態（オフ）に切り替える制御信号（制御電圧）を出力するように構成される。１次側制御部４２から出力される制御信号は出力電圧および入力電流に対するＰＷＭ制御信号である。このような制御信号によりスイッチ素子４１のオンまたはオフが切り替えられることにより、第１巻線６１に印加する電圧のオンまたはオフが切り替えられる。

【0029】

変圧器６は、第１電源回路４に接続され、１次側制御部４２に電力を供給するための第３巻線６３をさらに備えている。第３巻線６３は、１次側かつ第１巻線６１と同極に構成される。第１巻線６１および第３巻線６３は共通のグランドＰＧに接地されている。第１電源回路４は、変圧器６の第３巻線６３に接続されたダイオード１２およびコンデンサ１３を備えている。ダイオード１２は、第３巻線６３に生じた電流を整流し、当該電流に基づく電荷がコンデンサ１３に蓄えられる。

【0030】

第２電源回路５は、変圧器６の第２巻線６２に直列接続された同期整流素子１０と、第２巻線６２および同期整流素子１０に直列接続されたコンデンサ１１とを備えている。同期整流素子１０は、例えばｎチャンネルの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により構成される。同期整流素子１０は、ボディダイオード（寄生ダイオードとも称される）１０ｄを有している。同期整流素子１０は、一対の主端子（ドレインおよびソース）と制御端子（ゲート）を有し、一対の主端子の一方が第２巻線６２の一端部に接続されている。

【0031】

同期整流素子１０の制御端子には、２次側制御部４３が接続される。２次側制御部４３は、集積回路やマイクロコントローラにより構成される。なお、２次側制御部４３は、第２巻線６２の電圧（２次側出力電圧）Ｖ２から供給される電力により動作するが、図１において実施の形態２で説明するような電源ラインは図示を省略している。

【0032】

２次側制御部４３は、同期整流素子１０（の一対の主端子間）に印加される電圧（ドレイン－ソース間電圧Ｖ_ＤＳ）に基づいて同期整流素子１０の制御端子に印加する電圧を変化させることにより、同期整流素子１０の導通状態（オン）または非導通状態（オフ）を切り替える制御を行う。図１の例では、同期整流素子１０のソースはグランドＳＧに接地されており、２次側制御部４３も同じグランドＳＧに接地されている。このため、２次側制御部４３は、同期整流素子１０のドレイン－ソース間電圧Ｖ_ＤＳを検出するために、同期整流素子１０のドレインの電位を取得するように構成されている。

【0033】

これに基づいて、同期整流素子１０は、第２巻線６２に生じた電流を整流し、当該電流に基づく電荷がコンデンサ１１に蓄えられる。これにより、第２電源回路５は、２次側出力電圧Ｖ２を出力する。

【0034】

以上のような構成において、１次側制御部４２は、第１巻線６１および第２巻線６２の何れにも電流が流れない期間を有するような電力制御（電流不連続モードによる制御）を行うように構成されている。電流不連続モードとするか電流連続モードとするかは、１次側制御部４２のＰＷＭ周波数と、変圧器６の第１巻線６１および第２巻線６２のインダクタンスとを設定することにより、設計時に設定される。

【0035】

さらに、スイッチング電源装置１は、第１巻線６１の電圧が所定の基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出する電圧検出部２７を備えている。変圧器６は、第１巻線６１と同じ極性を有する電圧検出用巻線である第４巻線６４を備えている。第４巻線６４は２次側に設けられ、第１巻線６１と同じインダクタンスを有する。電圧検出部２７は、第４巻線６４に生じる電流を整流するダイオード４５と、ダイオード４５に直列接続されるコンデンサ１４とを備えている。これにより、第４巻線６４に接続されたコンデンサ１４に基づいて生成される電圧Ｖｒは、１次側出力電圧Ｖ１とほぼ等しくなる。このように、第１巻線６１の電圧Ｖ１を監視するための電圧検出用巻線を２次側に設けることにより、２次側の第２電源回路５において容易に第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出することができる。

【0036】

電圧検出部２７は、第４巻線６４から出力される電圧Ｖｒに基づいて（第１巻線６１の電圧である１次側出力電圧Ｖ１とみなして）、１次側出力電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出する。すなわち、電圧検出部２７は、電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出する。基準電圧Ｖｓは、電流不連続モードから電流連続モードに移行する１次側出力電圧Ｖ１の最大値に基づいて（それ以上に）設定される。

【0037】

本実施の形態において、電圧検出部２７は、ツェナーダイオード２９を備えている。ツェナーダイオード２９のカソードが第４巻線６４の出力部に接続されている。ツェナーダイオード２９の降伏電圧は、電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓ以下である場合にツェナーダイオード２９に印加される電圧より高い電圧であるように設定される。これにより、ツェナーダイオード２９には、電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓ以下である場合に、降伏電圧より低い電圧が印加される。

【0038】

電圧検出部２７は、ツェナーダイオード２９に逆電流が流れなくなることにより第１巻線６１の電圧（１次側出力電圧Ｖ１）が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出するよう構成される。このために、電圧検出部２７は、ツェナーダイオード２９に並列接続された第１の分圧抵抗素子２５（２５ａ，２５ｂ）と、ツェナーダイオード２９のアノードに直列接続された第２の分圧抵抗素子２６（２６ａ，２６ｂ）と、第２の分圧抵抗素子２６の一方２６ｂに並列接続されたコンデンサ２３と、第２の分圧抵抗素子２６に電流が流れることにより生じる電圧で動作するトランジスタ２８とを備える。トランジスタ２８の一対の主端子は、第１の分圧抵抗素子２５ａおよび２５ｂの間と、グランドＳＧとにそれぞれ接続されている。

【0039】

第１巻線６１の電圧Ｖ１として得られる第４巻線６４の電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓより高い場合、ツェナーダイオード２９には、降伏電圧より高い電圧が印加される。これにより、ツェナーダイオード２９には逆電流が流れ、第２の分圧抵抗素子２６に電流が流れる。この電流によりコンデンサ２３が充電され、コンデンサ２３に印加される電圧により、トランジスタ２８がオンする。トランジスタ２８がオンすることにより、第１の分圧抵抗素子２５ａおよび２５ｂの間がグランドＳＧに接地される。

【0040】

一方、第４巻線６４の電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓ以下である場合、ツェナーダイオード２９には降伏電圧より低い電圧が印加される。これにより、ツェナーダイオード２９には逆電流は流れず、第２の分圧抵抗素子２６にも電流が流れない。したがって、コンデンサ２３には電圧が印加されないため、トランジスタ２８はオフする。この結果、第１の分圧抵抗素子２５ａおよび２５ｂの間には、電圧Ｖｒを第１の分圧抵抗素子２５の分圧比に応じて分圧した電圧が印加される。

【0041】

電圧検出部２７は、第１の分圧抵抗素子２５ａおよび２５ｂの間が出力部として機能する。すなわち、電圧検出部２７は、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓより高い場合に、当該出力部からグランド電位を出力し、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下である場合に、当該出力部から所定の電圧（後述するスイッチ素子２４をオンするための電圧）を出力する。

【0042】

このように、ツェナーダイオード２９に逆電流が流れなくなるか否かを検出することで第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であるか否かが検出される。したがって、簡単な構成で、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出することができる。

【0043】

第２電源回路５は、電圧検出部２７が第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出した場合に、同期整流素子１０をオフする遮断部３０を備えている。遮断部３０は、電圧検出部２７が第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出した場合に、同期整流素子１０の制御端子をグランドＳＧに接地させるように構成されている。このために、遮断部３０は、ＦＥＴ等のスイッチ素子（２次側のスイッチ素子）２４を備えている。スイッチ素子２４の一対の主端子は、２次側制御部４３の信号出力部とグランド接続部とに、それぞれ接続されている。スイッチ素子２４の制御端子は、電圧検出部２７の出力部である第１の分圧抵抗素子２５ａおよび２５ｂの間に接続されている。

【0044】

上述の通り、電圧検出部２７において、第１巻線６１の電圧が基準電圧Ｖｓより高い場合に、第１の分圧抵抗素子２５ａおよび２５ｂの間がグランド電位となるため、スイッチ素子２４は、オフ状態となる。したがって、同期整流素子１０は、２次側制御部４３の出力信号に基づいてスイッチング動作する。

【0045】

一方、電圧検出部２７において、第１巻線６１の電圧が基準電圧Ｖｓ以下である場合に、第１の分圧抵抗素子２５ａおよび２５ｂの間に所定の電圧が印加されるため、スイッチ素子２４は、オン状態となる。したがって、同期整流素子１０の制御端子は、スイッチ素子２４を介してグランドＳＧに接地される。この結果、同期整流素子１０は、２次側制御部４３の出力信号にかかわらずオフ状態となる。

【0046】

上記構成によれば、電圧検出部２７により第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であるか否かが検出される。電圧検出部２７が第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出した場合、遮断部３０により同期整流素子１０がオフされる。これにより、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況が生じた場合に、同期整流素子１０が強制的にオフされることにより、同期整流素子１０に逆電流が流れるのを防止することができる。したがって、電流不連続モードで動作するように設計されたスイッチング電源装置１において、電源部３からの入力電圧の低下が生じた場合であっても、簡単な構成で、同期整流素子１０に逆電流が流れることを防止することができる。

【0047】

また、本実施の形態においては、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下である場合に、同期整流素子１０の制御端子をグランドＳＧに接地させるように構成される。これにより、２次側制御部４３の同期整流素子１０の制御端子への信号出力にかかわらず、同期整流素子１０を確実にオフすることができる。したがって、同期整流素子１０に逆電流が流れるのを確実に阻止することができる。

【0048】

ここで、同期整流素子１０は、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下である場合に、ボディダイオード１０ｄに電流が流れることで第２巻線６２の電圧Ｖ２を整流するように構成される。これにより、遮断部３０により同期整流素子１０がオフされた場合に、ボディダイオード１０ｄに電流が流れることで、別途ダイオードを接続することなく非同期整流方式（ダイオード整流方式）のスイッチング電源装置として機能させることができる。

【0049】

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図２は、本発明の実施の形態２に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるスイッチング電源装置１Ｂが実施の形態１と異なる点は、電圧検出部２７Ｂが、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出した場合に、遮断部３０Ｂが、２次側制御部４３に電力を供給する電源ライン３１を遮断するように構成されることである。

【0050】

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、電圧検出部２７Ｂは、ツェナーダイオード２９、分圧抵抗素子２６（２６ａ，２６ｂ）、コンデンサ２３およびトランジスタ２８を備えている。電圧検出部２７Ｂにおいて、第４巻線６４の電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓより高い場合、トランジスタ２８がオンし、第４巻線６４の電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓ以下である場合、トランジスタ２８がオフする。

【0051】

本実施の形態において、トランジスタ２８における一対の主端子の一方にＦＥＴ等のスイッチ素子３４の制御端子が接続される。スイッチ素子３４における一対の主端子は、２次側制御部４３の電源ライン３１に介挿される。電源ライン３１には、コンデンサ３２および抵抗素子３３が接続されている。

【0052】

トランジスタ２８がオンすると、スイッチ素子３４がオンする。これにより、２次側制御部４３に電源電圧ＶＣＣが入力される。これにより、２次側制御部４３が同期整流素子１０に対して信号出力可能となり、同期整流素子１０がスイッチング制御される。一方、トランジスタ２８がオフすると、スイッチ素子３４がオフする。これにより、電源ライン３１が遮断されるため、２次側制御部４３は動作しない。これにより、同期整流素子１０は、オフ状態が継続される。

【0053】

以上のように、本実施の形態においては、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓより高い通常時においては、スイッチ素子３４がオンし、２次側制御部４３へ電力が供給される。このため、２次側制御部４３のスイッチング制御により同期整流素子１０がスイッチング動作を行う。一方、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下となり、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合には、スイッチ素子３４がオフし、２次側制御部４３への電力供給が遮断されるため、２次側制御部４３による同期整流素子１０への信号出力が停止する。これにより、本実施の形態においても、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合に確実に同期整流素子１０をオフすることができる。

【0054】

［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図３は、本発明の実施の形態３に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるスイッチング電源装置１Ｃが実施の形態１と異なる点は、遮断部３０Ｃが、電圧検出部２７Ｃが第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出した場合に、１次側制御部４２のスイッチ素子４１に対するスイッチングの一周期において同期整流素子１０がオンしてから所定時間経過後に、同期整流素子１０をオフするように構成されることである。

【0055】

より具体的には、遮断部３０Ｃは、電圧検出部２７Ｃが第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出した場合に動作する遅延回路４０を備えている。遮断部３０Ｃは、遅延回路４０が動作することにより、スイッチングの一周期において同期整流素子１０がオンしてから所定時間経過後に、同期整流素子１０の制御端子をグランドＳＧに接地させるように構成される。

【0056】

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、電圧検出部２７Ｃは、ツェナーダイオード２９、分圧抵抗素子２６（２６ａ，２６ｂ）、およびコンデンサ２３を備えている。分圧抵抗素子２６ａおよび２６ｂの間には、ＦＥＴ等のスイッチ素子２４の制御端子が接続されている。電圧検出部２７Ｃにおいて、第４巻線６４の電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓより高い場合、スイッチ素子２４がオンし、第４巻線６４の電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｓ以下である場合、スイッチ素子２４がオフする。

【0057】

遅延回路４０は、２次側制御部４３から同期整流素子１０をオンするための制御電圧が出力されてから（図３におけるＡ点の電圧がハイ状態となってから）所定時間経過後に同期整流素子１０の制御端子をグランドＳＧに接地させるように構成されている。このために、遅延回路４０は、例えば公知のシュミットトリガ回路３５と、シュミットトリガ回路３５の電圧入力端子Ｂに印加される電圧を生成する抵抗素子３６およびコンデンサ３７と、２次側制御部４３の信号出力部（Ａ点）とグランド接続部とに、一対の主端子がそれぞれ接続されたＦＥＴ等のスイッチ素子３８と、を備えている。

【0058】

シュミットトリガ回路３５の電圧入力端子Ｂは、抵抗素子３９を介してＡ点に接続されている。シュミットトリガ回路３５の電圧出力端子Ｃは、スイッチ素子３８の制御端子に接続される。シュミットトリガ回路３５の電源入力端子Ｅは、スイッチ素子２４の一対の主端子の一方に接続される。これにより、シュミットトリガ回路３５とスイッチ素子２４とは、並列に接続される。本実施の形態において、シュミットトリガ回路３５は２つのトランジスタ３５ａ，３５ｂおよび複数の抵抗素子を備えている。

【0059】

第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓより高い通常時においては、スイッチ素子２４がオンするため、シュミットトリガ回路３５の電源入力端子ＥがグランドＳＧに接地される。したがって、遅延回路４０は動作せず、２次側制御部４３のスイッチング制御により同期整流素子１０がスイッチング動作を行う。

【0060】

一方、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下となり、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合には、スイッチ素子２４がオフし、シュミットトリガ回路３５の電源入力端子Ｅに電力が供給され、遅延回路４０が動作可能となる。

【0061】

図４は、図３の遅延回路における各点の電圧波形を示す図である。図４には、同期整流素子１０に印加される制御電圧波形（Ａ点の電圧波形）、シュミットトリガ回路３５の電圧入力端子Ｂに印加される電圧波形（Ｂ点の電圧波形）、および、シュミットトリガ回路３５の電圧出力端子Ｃに印加される電圧波形（Ｃ点の電圧波形）が同じ時間軸上に示されている。

【0062】

スイッチ素子２４がオフしている状態において、２次側制御部４３が同期整流素子１０をオンするための制御電圧を出力していない場合（Ａ点の電圧がロー状態）では、１段目のトランジスタ３５ａがオフ状態であり、２段目のトランジスタ３５ｂがオン状態である。このとき、Ｃ点の電圧は、２段目のトランジスタ３５ｂのエミッタ端子およびコレクタ端子に接続される抵抗素子の分圧比の設定により、グランド電位に近い電圧（スイッチ素子３８をオンしないような電圧）となっている。

【0063】

２次側制御部４３が同期整流素子１０をオンするための制御電圧を出力する（Ａ点の電圧がハイ状態になる）と、抵抗素子３６およびコンデンサ３７によりＢ点の電圧が徐々に上昇する（図４の矢符Ｔ１参照）。Ｂ点の電圧が所定の電圧以上になると、シュミットトリガ回路３５を構成する１段目のトランジスタ３５ａがオンし、それにより２段目のトランジスタ３５ｂがオフする。これにより、Ｃ点の電圧は、電源入力端子Ｅの電圧に近い電圧に上昇する（図４の矢符Ｔ２参照）。この結果、スイッチ素子３８がオンする。

【0064】

スイッチ素子３８がオンすると、同期整流素子１０の制御端子がグランドＳＧに接地される。これによりＡ点の電圧は強制的にロー状態となる（図４の矢符Ｔ３参照）。この結果、２次側制御部４３から出力される制御電圧に拘わらず、スイッチングの一周期において同期整流素子１０がオンしてから所定時間経過後に同期整流素子１０がオフする。このような時間による遮断動作は、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下である期間において周期ごとに実行される。

【0065】

図４に示すＡ点の電圧波形において破線で示している部分Ｓは、時間による遮断動作が行われない場合のＡ点の電圧波形（２次側制御部４３の出力波形）と時間による遮断動作が行われる場合のＡ点の電圧波形（図４に示すＡ点の電圧波形における実線部分）との差分波形である。差分波形が生じている時間（Ａ点の電圧波形において２次側制御部４３の出力波形の一部がカットされる期間）においては同期整流素子１０のボディダイオード１０ｄに電流が流れることにより、非同期の整流素子として機能する。

【0066】

以上のように、本実施の形態においては、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下となり、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合には、遅延回路４０により、スイッチングの一周期において同期整流素子１０がオンしてから所定時間経過後に、同期整流素子１０の制御端子をグランドＳＧに接地させる。すなわち、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合にのみ、同期整流素子１０のオンタイミングを起点とする時間による遮断動作が実行される。これにより、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合に、２次側制御部４３による同期整流素子１０のスイッチング制御を実行しつつ同期整流素子１０に逆電流が流れることを防止することができる。

【0067】

［実施の形態４］
上記実施の形態１～３においては、電圧検出部２７，２７Ｂ，２７Ｃにおいて第１巻線６１の電圧Ｖ１（第４巻線６４の電圧Ｖｒ）が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出する構成として、ツェナーダイオード２９を用いた構成について説明したが、本発明はこれに限られない。

【0068】

図５は、本発明の実施の形態４に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるスイッチング電源装置１Ｄが実施の形態１と異なる点は、電圧検出部２７Ｄが、第１巻線６１の電圧Ｖ１と基準電圧Ｖｓとを比較するコンパレータ４４を備えていることである。遮断部３０の構成は、実施の形態１と同様である。

【0069】

さらに、電圧検出部２７Ｄは、分圧抵抗素子４６ａ，４６ｂにより構成され、第１巻線６１の電圧Ｖ１（第４巻線６４の電圧Ｖｒ）を分圧して第１比較電圧を生成する第１比較電圧生成部４６と、分圧抵抗素子４７ａ，４７ｂにより構成され、第２巻線６２の電圧Ｖ２を分圧して第２比較電圧を生成する第２比較電圧生成部４７とを備えている。

【0070】

コンパレータ４４の反転入力端子（－）には第１比較電圧が入力され、非反転入力端子（＋）には第２比較電圧が入力されるように構成されている。コンパレータ４４の出力端子には、スイッチ素子２４の制御端子が接続されている。スイッチ素子２４は、実施の形態１と同様に、一対の主端子が２次側制御部４３の信号出力部とグランド接続部とに、それぞれ接続されている。

【0071】

電圧検出部２７Ｄにおいて、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓより高い場合、コンパレータ４４に入力される電圧のうち反転入力端子（－）に入力される第１比較電圧が非反転入力端子（＋）に入力される第２比較電圧より高くなる。このため、コンパレータ４４は、ロー状態を出力し、スイッチ素子２４はオフ状態となる。したがって、同期整流素子１０は、２次側制御部４３の出力信号に基づいてスイッチング動作する。

【0072】

一方、電圧検出部２７Ｄにおいて、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下である場合、コンパレータ４４に入力される電圧のうち非反転入力端子（＋）に入力される第２比較電圧が反転入力端子（－）に入力される第１比較電圧より高くなる。このため、コンパレータ４４はハイ状態を出力し、スイッチ素子２４はオン状態となる。このとき、同期整流素子１０の制御端子は、スイッチ素子２４を介してグランドＳＧに接地される。この結果、同期整流素子１０は、２次側制御部４３の出力信号にかかわらずオフ状態となる。

【0073】

上記構成によっても、コンパレータ４４を用いた簡単な構成の電圧検出部２７Ｄにより第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出することができる。そして、電圧検出部２７Ｄが第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下であることを検出した場合、遮断部３０により同期整流素子１０がオフされる。これにより、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況が生じた場合に、同期整流素子１０が強制的にオフされることにより、同期整流素子１０に逆電流が流れるのを防止することができる。

【0074】

なお、本実施の形態における電圧検出部２７Ｄと、上記実施の形態３における遮断部３０Ｃとを組み合わせることも可能である。すなわち、図３におけるスイッチ素子２４の制御端子に図５に示す電圧検出部２７Ｄにおけるコンパレータ４４の出力端子が接続された構成とすることにより、ツェナーダイオード２９を用いる代わりにコンパレータ４４を用いつつ実施の形態３と同様の動作を実現することができる。

【0075】

［実施の形態５］
次に、本発明の実施の形態５について説明する。図６は、本発明の実施の形態５に係るスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態において、実施の形態２と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるスイッチング電源装置１Ｅが実施の形態２と異なる点は、電圧検出部２７Ｅが、第１巻線６１の電圧Ｖ１を分圧する分圧抵抗素子４８（４８ａ，４８ｂ）と、出力電圧端子（カソード）が遮断部３０Ｂのスイッチ素子２４に接続され、リファレンス端子が分圧抵抗素子４８ａおよび４８ｂ間に接続されるシャントレギュレータ４９とを備えていることである。遮断部３０Ｂの構成は、実施の形態２と同様である。
電圧検出部２７Ｅにおいて、シャントレギュレータ４９は、リファレンス端子に入力される電圧の大きさに応じて出力電圧端子から出力される電圧の大きさ（カソードの電位）が変化する。したがって、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓより高い場合、シャントレギュレータ４９から出力される電圧も大きくスイッチ素子３４をオンする電圧がスイッチ素子３４の制御端子に入力される。一方、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下になると、シャントレギュレータ４９から出力される電圧も小さくなり、スイッチ素子３４をオンできる電圧がスイッチ素子３４の制御端子には印加されなくなる。この結果、スイッチ素子３４はオフし、電源ライン３１が遮断されるため、２次側制御部４３は動作しない。これにより、同期整流素子１０は、オフ状態が継続される。

【0076】

以上のように、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓより高い通常時においては、スイッチ素子３４がオンし、２次側制御部４３へ電力が供給されるため、２次側制御部４３のスイッチング制御により同期整流素子１０がスイッチング動作を行う。一方、第１巻線６１の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓ以下となり、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合には、スイッチ素子３４がオフし、２次側制御部４３への電力供給が遮断されるため、２次側制御部４３による同期整流素子１０への信号出力が停止する。これにより、同期整流素子１０に逆電流が流れる恐れのある過渡的な状況となった場合に確実に同期整流素子１０をオフすることができる。

【0077】

［適用例］
以下、上記スイッチング電源装置１，１Ｂ～１Ｅが適用される給湯装置の例を示す。図７は、本発明の一実施の形態におけるスイッチング電源装置が適用される給湯装置の一例を示す作動原理図である。図７に示す給湯装置２０１は、給湯機能と風呂の追い焚き機能とを備えた多機能型の給湯装置である。給湯装置２０１は、燃料ガスを燃焼する燃焼装置２０２と、燃焼装置２０２へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給路２２１と、燃焼装置２０２に空気を供給する送風機２２２と、給湯流路２０３と、追い焚き流路２０４と、追い焚き流路２０４に設けられた風呂ポンプ２４１と、制御装置２０５とを備えている。さらに、給湯装置２０１は、燃焼装置２０２で生じたドレンを回収するためのドレン回収機構２０７を備えている。

【0078】

燃焼装置２０２にはバーナ部２２４が設けられており、このバーナ部２２４に燃料ガス供給路２２１から燃料ガスが供給される。燃料ガス供給路２２１には、燃料ガスの供給と遮断とを切り替える元ガス電磁弁２２５と、燃料ガスの供給量を調整するためのガス比例弁２２６とが設けられている。また、バーナ部２２４には、風呂ガス電磁弁２３０、複数の給湯能力切替ガス電磁弁２２８、および給湯ガス電磁弁２２９が設けられている。

【0079】

給湯流路２０３は、水道等から送給された水を給水入口２３１から後述する給湯側熱交換部２３３へ送る往路部２３２と、水を燃焼装置２０２で生成された燃焼ガスと熱交換させて加熱する給湯側熱交換部２３３と、湯を給湯側熱交換部２３３から給湯出口２３４へ送る復路部２３５とを形成する配管から構成されている。復路部２３５には、給湯の水量と温度とを調整するために、給湯水量を調整する給湯水量調整弁２３６と、水と湯との混合比率を調整する混合弁２３７が設けられている。

【0080】

追い焚き流路２０４は、風呂水を戻り口２４２から後述する追い焚き側熱交換部２４４へ送る戻り部２４３と、風呂水を燃焼装置２０２で生成された燃焼ガスと熱交換させて加熱する追い焚き側熱交換部２４４と、加熱された風呂水を追い焚き側熱交換部２４４から往き口２４５へ送る往き部２４６とを形成する配管から構成されている。風呂ポンプ２４１は、追い焚き流路２０４のうち戻り部２４３に設けられている。

【0081】

ドレン回収機構２０７は、給湯側熱交換部２３３および追い焚き側熱交換部２４４で生じた排ガス中の水蒸気が凝縮したドレンが流れるドレン排水路２５０と、ドレンを中和するための中和器２４７と、中和されたドレンを一時貯留するドレンタンク２４８と、ドレンタンク２４８に貯留されたドレンをドレン排出口２５１から外部へ排出するためのドレンポンプ２４９とを備えている。

【0082】

送風機２２２、風呂ポンプ２４１およびドレンポンプ２４９は、上記実施の形態におけるスイッチング電源装置１，１Ｂ～１Ｅにおける電力供給対象となり得る負荷である。風呂ポンプ２４１およびドレンポンプ２４９は、配管に液体を圧送させるためのポンプとして構成され、ＤＣ１４１Ｖを含む所定の動作許容電圧範囲を有している。

【0083】

制御装置２０５は、演算装置２０８およびスイッチング電源装置２０６を含んでいる。演算装置２０８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等で構成されたマイクロコントローラや集積回路を備えている。制御装置２０５には、送風機２２２、風呂ポンプ２４１およびドレンポンプ２４９をはじめとする各電装品等との間に、各電装品等を制御する信号経路（図示略）が設けられている。演算装置２０８は、演算装置２０８に記憶された制御プログラムに従って給湯装置２０１の各種制御を実行する。制御プログラムには、各電装品の運転に関する各種プログラムが含まれており、これらのプログラムに基づいて各電装品の制御が行われる。

【0084】

制御装置２０５には、図示されない外部電源から電力が供給され、スイッチング電源装置２０６によって、この給湯装置２０１で用いられる電源（例えば送風機２２２や各ポンプを駆動するＤＣ１４１Ｖ電源、送風機２２２や各ポンプを制御するための負荷制御電圧Ｖｃｃを生成したり、その他の機器を駆動したりするためのＤＣ１５Ｖ電源等）が生成される。スイッチング電源装置２０６により必要に応じた電圧に変換されて、演算装置２０８や、燃焼装置２０２、送風機２２２、風呂ポンプ２４１、ドレンポンプ２４９、各種電磁弁、各種センサ等の各電装品へ供給される。

【0085】

以上説明したような給湯装置２０１のスイッチング電源装置２０６として、送風機２２２、風呂ポンプ２４１、ドレンポンプ２４９等の負荷に電源を供給するために、上記実施の形態におけるスイッチング電源装置１，１Ｂ～１Ｅが適用可能である。上記実施の形態におけるスイッチング電源装置１，１Ｂ～１Ｅが適用される給湯装置は、上記給湯装置２０１に限られない。例えば、給湯装置２０１の給湯機能および風呂の追い焚き機能に加えて温水暖房機能を備えた多機能型の給湯装置であってもよい。温水暖房経路に設けられる暖房ポンプに対し、上記実施の形態におけるスイッチング電源装置１，１Ｂ～１Ｅにより電源供給を行うことができる。また、給湯装置２０１においてドレンポンプ２４９を用いない構成としてもよい。

【0086】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。

【0087】

例えば、上記実施の形態では、同期整流素子１０のオフ時においてボディダイオード１０ｄに逆電流を流すこととしたが、これに加えてまたはこれに代えて、同期整流素子１０の一対の主端子間に、別途ダイオード素子を同期整流素子１０と並列に接続してもよい。

【0088】

また、電圧検出部の構成は、第１巻線６１の電圧Ｖ１が所定の基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出可能な構成であればよく、上記実施の形態における電圧検出部２７，２７Ｂ～２７Ｅの構成に限られない。すなわち、ツェナーダイオード２９、コンパレータ４４、シャントレギュレータ４９以外の素子を用いて電圧検出部を構成してもよい。

【0089】

また、上記実施の形態では、電圧検出部２７，２７Ｂ～２７Ｅが、第１巻線６１の電圧Ｖ１が所定の基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを、２次側に設けられ、同極性かつ同じインダクタンスを有する第４巻線６４から出力される電圧Ｖｒの変化に基づいて判定する構成としているが、これに限られない。例えば、電圧検出用巻線として第１巻線６１とは異なるインダクタンスを有する２次側の巻線を用いてもよい。１次側の第１電源回路４に、第１巻線６１の電圧Ｖ１が所定の基準電圧Ｖｓ以下であるか否かを検出可能な構成を設け、フォトカプラ等の非接触等信号伝達回路を介して第２電源回路５に信号伝達する構成としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本発明に係るスイッチング電源装置は、電流不連続モードで動作するように設計されたスイッチング電源装置において、電源部からの入力電圧の低下が生じた場合であっても、簡単な構成で、同期整流素子に逆電流が流れることを防止するために有用である。

【符号の説明】

【0091】

１，１Ｂ～１Ｅ，２０６ スイッチング電源装置
３ 電源部
４ 第１電源回路
５ 第２電源回路
６ 変圧器
１０ 同期整流素子
１０ｄ ボディダイオード
２７，２７Ｂ～２７Ｅ 電圧検出部
２９ ツェナーダイオード
３０，３０Ｂ，３０Ｃ 遮断部
３１ 電源ライン
４１ スイッチ素子
４２ １次側制御部
４３ ２次側制御部
６１ 第１巻線（１次巻線）
６２ 第２巻線（２次巻線）
６４ 第４巻線（電圧検出用巻線）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】