JP2002247844A - スイッチング電源回路 - Google Patents
スイッチング電源回路Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチング電源回路において、ＲＣＣ発振
と同期整流回路とを同一のマイコンで制御するようにし
て両者の動作を連系させる回路構成にする。 【解決手段】 交流電源を整流してＰＷＭ方式で一次側
巻線に発生する誘起電圧をスイッチング制御するＲＣＣ
スイッチングレギュレータ回路と、このＲＣＣスイッチ
ングレギュレータ回路で生成された電圧をトランスを介
して誘起させる二次側巻線に発生する誘起電圧の同期を
とって整流する同期整流回路とからなり、これらのＲＣ
Ｃスイッチングレギュレータ回路及び同期整流回路と
は、同一の制御手段によりＲＣＣスイッチングレギュラ
ー回路のＰＷＭ方式による制御並びに同期整流回路のス
イッチング素子の同期の制御を行うようにする。
と同期整流回路とを同一のマイコンで制御するようにし
て両者の動作を連系させる回路構成にする。 【解決手段】 交流電源を整流してＰＷＭ方式で一次側
巻線に発生する誘起電圧をスイッチング制御するＲＣＣ
スイッチングレギュレータ回路と、このＲＣＣスイッチ
ングレギュレータ回路で生成された電圧をトランスを介
して誘起させる二次側巻線に発生する誘起電圧の同期を
とって整流する同期整流回路とからなり、これらのＲＣ
Ｃスイッチングレギュレータ回路及び同期整流回路と
は、同一の制御手段によりＲＣＣスイッチングレギュラ
ー回路のＰＷＭ方式による制御並びに同期整流回路のス
イッチング素子の同期の制御を行うようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
回路に関し、特に単一のマイコン（マイクロコンピュー
タ）によりＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と二次
側の同期整流回路の制御を行うようにして部品点数を削
減しても整流効率を改善したスイッチング電源回路に関
する。
回路に関し、特に単一のマイコン（マイクロコンピュー
タ）によりＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と二次
側の同期整流回路の制御を行うようにして部品点数を削
減しても整流効率を改善したスイッチング電源回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術におけるスイッチング電源回路
において、特にＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と
二次側の同期整流回路とは別々の制御回路により制御さ
れているものが周知である。
において、特にＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と
二次側の同期整流回路とは別々の制御回路により制御さ
れているものが周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術で説明したＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と同
期整流回路とを別々の制御系で制御すると、負荷の変動
に対して動作が不安定になる場合があるという問題があ
る。
術で説明したＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と同
期整流回路とを別々の制御系で制御すると、負荷の変動
に対して動作が不安定になる場合があるという問題があ
る。
【０００４】従って、スイッチング電源回路を構成する
ＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と同期整流回路と
が負荷の変動等においても安定して動作する回路構成に
解決しなければならない課題を有する。
ＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と同期整流回路と
が負荷の変動等においても安定して動作する回路構成に
解決しなければならない課題を有する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】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回路は、次に示す構
成にすることである。
に、本発明に係るスイッチング電源回路は、次に示す構
成にすることである。
【０００６】（１）交流電源を整流してＰＷＭ方式によ
り一次側巻線に発生する誘起電圧をスイッチング制御す
るＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と、該ＲＣＣス
イッチングレギュレータ回路で生成された電圧をトラン
スを介して二次側巻線に発生する誘起電圧の同期をとっ
て整流する同期整流回路とからなり、これらのＲＣＣス
イッチングレギュレータ回路及び同期整流回路は、同一
の制御手段によりＲＣＣスイッチングレギュラー回路の
ＰＷＭ方式による制御並びに同期整流回路のスイッチン
グ素子の同期制御を行うようにしたことを特徴とするス
イッチング電源回路。 （２）前記制御手段は、マイコンで生成されていること
を特徴とする（１）記載のスイッチング電源回路。 （３）前記同期整流回路は、二次側巻線と、該二次側巻
線に並列に接続したコンデンサと、当該二次側巻線とコ
ンデンサとの間に設けたスイッチング素子とを一組とし
て単一又は複数構成し、当該スイッチング素子は、所定
の二次側巻線で誘起される逆極性の電圧の電圧レベルシ
フトを行い、該レベルシフトした電圧を予め設定されて
いる閾値を基準にしたオン／オフ信号によりオン/オフ
することを特徴とする（１）記載のスイッチング電源回
路。 （４）前記スイッチング素子は、ＦＥＴであることを特
徴とする（３）記載のスイッチング電源回路。
り一次側巻線に発生する誘起電圧をスイッチング制御す
るＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と、該ＲＣＣス
イッチングレギュレータ回路で生成された電圧をトラン
スを介して二次側巻線に発生する誘起電圧の同期をとっ
て整流する同期整流回路とからなり、これらのＲＣＣス
イッチングレギュレータ回路及び同期整流回路は、同一
の制御手段によりＲＣＣスイッチングレギュラー回路の
ＰＷＭ方式による制御並びに同期整流回路のスイッチン
グ素子の同期制御を行うようにしたことを特徴とするス
イッチング電源回路。 （２）前記制御手段は、マイコンで生成されていること
を特徴とする（１）記載のスイッチング電源回路。 （３）前記同期整流回路は、二次側巻線と、該二次側巻
線に並列に接続したコンデンサと、当該二次側巻線とコ
ンデンサとの間に設けたスイッチング素子とを一組とし
て単一又は複数構成し、当該スイッチング素子は、所定
の二次側巻線で誘起される逆極性の電圧の電圧レベルシ
フトを行い、該レベルシフトした電圧を予め設定されて
いる閾値を基準にしたオン／オフ信号によりオン/オフ
することを特徴とする（１）記載のスイッチング電源回
路。 （４）前記スイッチング素子は、ＦＥＴであることを特
徴とする（３）記載のスイッチング電源回路。
【０００７】このように、スイッチング電源回路を構成
するＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と同期整流回
路とを一つの制御手段であるマイコンで制御することに
より、ＲＣＣスイッチングレギュレータ回路の動作を完
全に同期整流回路側の動作に連系させることができるよ
うになる。
するＲＣＣスイッチングレギュレータ回路と同期整流回
路とを一つの制御手段であるマイコンで制御することに
より、ＲＣＣスイッチングレギュレータ回路の動作を完
全に同期整流回路側の動作に連系させることができるよ
うになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るスイッチング
電源回路の実施形態について、図面を参照して説明す
る。
電源回路の実施形態について、図面を参照して説明す
る。
【０００９】本発明に係るスイッチング電源回路は、図
１に示すように、トランスＴＲを境にして一次側のＲＣ
Ｃスイッチングレギュレータ回路と、二次側の同期整流
回路とから構成されている。
１に示すように、トランスＴＲを境にして一次側のＲＣ
Ｃスイッチングレギュレータ回路と、二次側の同期整流
回路とから構成されている。
【００１０】一次側のＲＣＣスイッチングレギュレータ
回路は、交流電源を整流する整流器１と、トランスＴＲ
に巻回した一次側巻線Ｎ１と、二次側巻線Ｎ２、Ｎ３、
Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６と、整流器１から所定の電圧をスイッ
チング素子Ｑ１に供給する起動部２と、起動部２からの
信号とマイコン１０により制御されたＰＷＭ方式による
パルス信号とを切り換える切換スイッチ３と、ＲＣＣ発
振用ＦＥＴであるスイッチング素子Ｑ１と、切換スイッ
チ３を切り換えるための信号を通過させるスイッチ用フ
ォトカプラ５と、マイコン１０からのＰＷＭ信号を通過
させるＰＷＭ用フォトカプラ４とから構成されている。
このうち二次側巻線Ｎ２がプラス１３ボルト用、二次側
巻線Ｎ３がプラス６ボルト用、二次側巻線Ｎ４がプラス
１８ボルト用、二次側巻線Ｎ５がマイナス６ボルト用、
二次側巻線Ｎ６がフォトカプラ用の電圧を誘起生成す
る。
回路は、交流電源を整流する整流器１と、トランスＴＲ
に巻回した一次側巻線Ｎ１と、二次側巻線Ｎ２、Ｎ３、
Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６と、整流器１から所定の電圧をスイッ
チング素子Ｑ１に供給する起動部２と、起動部２からの
信号とマイコン１０により制御されたＰＷＭ方式による
パルス信号とを切り換える切換スイッチ３と、ＲＣＣ発
振用ＦＥＴであるスイッチング素子Ｑ１と、切換スイッ
チ３を切り換えるための信号を通過させるスイッチ用フ
ォトカプラ５と、マイコン１０からのＰＷＭ信号を通過
させるＰＷＭ用フォトカプラ４とから構成されている。
このうち二次側巻線Ｎ２がプラス１３ボルト用、二次側
巻線Ｎ３がプラス６ボルト用、二次側巻線Ｎ４がプラス
１８ボルト用、二次側巻線Ｎ５がマイナス６ボルト用、
二次側巻線Ｎ６がフォトカプラ用の電圧を誘起生成す
る。
【００１１】一方、同期整流回路は、プラス１３ボルト
を生成するための同期整流用パワーＦＥＴであるスイッ
チング素子Ｑ２と、プラス１８ボルトの電源電圧をレベ
ルシフトしてマイコンの同期を取る信号を生成する第１
のレベルシフト６と、スイッチング素子Ｑ２のオン／オ
フにより充放電をするコンデンサＣ２と、プラス６ボル
トを生成するための同期整流用パワーＦＥＴであるスイ
ッチング素子Ｑ３と、マイナス６ボルトの電源電圧をレ
ベルシフトしてスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のオン／オ
フを制御する第２のレベルシフト７と、スイッチング素
子Ｑ３のオン／オフにより充放電をするコンデンサＣ３
と、電圧制御検出抵抗Ｒ１、Ｒ２と、ＲＣＣスイッチン
グレギュレータ回路のＰＷＮ信号に基づくスイッチング
素子Ｑ１のオン／オフを制御すると共に同期整流回路の
スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のオン／オフを制御する制
御手段であるマイコン１０と、第１及び第２のレベルシ
フト６、７からの信号を受信してマイコン１０に入力す
る第１及び第２のコンパレータ８、９とから構成されて
いる。
を生成するための同期整流用パワーＦＥＴであるスイッ
チング素子Ｑ２と、プラス１８ボルトの電源電圧をレベ
ルシフトしてマイコンの同期を取る信号を生成する第１
のレベルシフト６と、スイッチング素子Ｑ２のオン／オ
フにより充放電をするコンデンサＣ２と、プラス６ボル
トを生成するための同期整流用パワーＦＥＴであるスイ
ッチング素子Ｑ３と、マイナス６ボルトの電源電圧をレ
ベルシフトしてスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のオン／オ
フを制御する第２のレベルシフト７と、スイッチング素
子Ｑ３のオン／オフにより充放電をするコンデンサＣ３
と、電圧制御検出抵抗Ｒ１、Ｒ２と、ＲＣＣスイッチン
グレギュレータ回路のＰＷＮ信号に基づくスイッチング
素子Ｑ１のオン／オフを制御すると共に同期整流回路の
スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のオン／オフを制御する制
御手段であるマイコン１０と、第１及び第２のレベルシ
フト６、７からの信号を受信してマイコン１０に入力す
る第１及び第２のコンパレータ８、９とから構成されて
いる。
【００１２】このような構成からなるＲＣＣスイッチン
グレギュレータ回路及び同期整流回路は次のような接続
状態になっている。
グレギュレータ回路及び同期整流回路は次のような接続
状態になっている。
【００１３】先ず、ＲＣＣスイッチングレギュレータ回
路においては、交流電源が整流器１に接続され、その整
流器１の出力端子は一次側巻線Ｎ１の一方の端子及び起
動部２に接続されている。一次側巻線Ｎ１の他方の端子
はスイッチング素子Ｑ１のドレインＤに接続し、起動部
２の出力端子は切換スイッチ３の一方の入力端子に接続
されている。スイッチング素子Ｑ１のソースＳ側は接地
され、ゲートＧは切換スイッチ３の出力端子に接続され
ている。又、スイッチング素子Ｑ１のドレインＤには擬
似共振コンデンサＣ１が接続され、その他端は接地され
ている。切換スイッチ３の他方の入力端子にはＰＷＭ用
フォトカプラ４に接続され、このフォトカプラ４には二
次側巻線Ｎ６からの所定電圧が供給されている。切換ス
イッチ３の制御端子はスイッチ用フォトカプラ５に接続
され、このフォトカプラ５には二次側巻線Ｎ６からの所
定電圧が供給されている。
路においては、交流電源が整流器１に接続され、その整
流器１の出力端子は一次側巻線Ｎ１の一方の端子及び起
動部２に接続されている。一次側巻線Ｎ１の他方の端子
はスイッチング素子Ｑ１のドレインＤに接続し、起動部
２の出力端子は切換スイッチ３の一方の入力端子に接続
されている。スイッチング素子Ｑ１のソースＳ側は接地
され、ゲートＧは切換スイッチ３の出力端子に接続され
ている。又、スイッチング素子Ｑ１のドレインＤには擬
似共振コンデンサＣ１が接続され、その他端は接地され
ている。切換スイッチ３の他方の入力端子にはＰＷＭ用
フォトカプラ４に接続され、このフォトカプラ４には二
次側巻線Ｎ６からの所定電圧が供給されている。切換ス
イッチ３の制御端子はスイッチ用フォトカプラ５に接続
され、このフォトカプラ５には二次側巻線Ｎ６からの所
定電圧が供給されている。
【００１４】同期整流回路においては、二次側巻線Ｎ２
の一方の端子がプラス１３ボルト用出力端子とコンデン
サＣ２の一端に接続し、その他方の端子がスイッチング
素子Ｑ２のドレインＤに接続している。コンデンサＣ２
の他方の端子はグランドＧＮＤに接続されている。スイ
ッチング素子Ｑ２のソースＳはグランドＧＮＤに接続
し、ゲートＧはマイコン１０のＳＹＮＣ２端子に接続し
ている。二次側巻線Ｎ３の一方の端子がプラス６ボルト
用出力端子とコンデンサＣ３の一端に接続し、その他方
の端子がスイッチング素子Ｑ３のドレインＤに接続して
いる。コンデンサＣ３の他方の端子はグランドＧＮＤに
接続されている。スイッチング素子Ｑ３のソースＳはグ
ランドＧＮＤに接続し、ゲートＧはマイコン１０のＳＹ
ＮＣ１端子に接続している。又、二次側巻線Ｎ３の一方
の端子は直列に接続した分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２に接続し、
その抵抗Ｒ１、Ｒ２の他端部はグランドＧＮＤに接続
し、抵抗Ｒ１、Ｒ２の中間位置からの端子はマイコン１
０のＡ／Ｄ端子に接続されている。二次側巻線Ｎ４の一
方の端子はダイオードＤ１を介してプラス１８ボルトの
端子に接続し、他方の端子はグランドＧＮＤに接続され
ている。又、この二次側巻線Ｎ４の一方の端子は第１の
レベルシフト６に接続し、この第１のレベルシフト６の
出力端子は第１のコンパレータ８に接続し、そのコンパ
レータ８の出力端子はマイコン１０のＺＶＳ端子に接続
されている。二次側巻線Ｎ５の一方の端子はグランドＧ
ＮＤに接続し、他方の端子はダイオードＤ２を介してマ
イナス６ボルトの端子に接続されている。又、二次側巻
線Ｎ５の他方の端子は第２のレベルシフト７に接続し、
この第２のレベルシフト７の出力端子は第２のコンパレ
ータ９に接続し、そのコンパレータ９の出力端子は、マ
イコン１０のＳＹＮＣ端子に接続されている。
の一方の端子がプラス１３ボルト用出力端子とコンデン
サＣ２の一端に接続し、その他方の端子がスイッチング
素子Ｑ２のドレインＤに接続している。コンデンサＣ２
の他方の端子はグランドＧＮＤに接続されている。スイ
ッチング素子Ｑ２のソースＳはグランドＧＮＤに接続
し、ゲートＧはマイコン１０のＳＹＮＣ２端子に接続し
ている。二次側巻線Ｎ３の一方の端子がプラス６ボルト
用出力端子とコンデンサＣ３の一端に接続し、その他方
の端子がスイッチング素子Ｑ３のドレインＤに接続して
いる。コンデンサＣ３の他方の端子はグランドＧＮＤに
接続されている。スイッチング素子Ｑ３のソースＳはグ
ランドＧＮＤに接続し、ゲートＧはマイコン１０のＳＹ
ＮＣ１端子に接続している。又、二次側巻線Ｎ３の一方
の端子は直列に接続した分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２に接続し、
その抵抗Ｒ１、Ｒ２の他端部はグランドＧＮＤに接続
し、抵抗Ｒ１、Ｒ２の中間位置からの端子はマイコン１
０のＡ／Ｄ端子に接続されている。二次側巻線Ｎ４の一
方の端子はダイオードＤ１を介してプラス１８ボルトの
端子に接続し、他方の端子はグランドＧＮＤに接続され
ている。又、この二次側巻線Ｎ４の一方の端子は第１の
レベルシフト６に接続し、この第１のレベルシフト６の
出力端子は第１のコンパレータ８に接続し、そのコンパ
レータ８の出力端子はマイコン１０のＺＶＳ端子に接続
されている。二次側巻線Ｎ５の一方の端子はグランドＧ
ＮＤに接続し、他方の端子はダイオードＤ２を介してマ
イナス６ボルトの端子に接続されている。又、二次側巻
線Ｎ５の他方の端子は第２のレベルシフト７に接続し、
この第２のレベルシフト７の出力端子は第２のコンパレ
ータ９に接続し、そのコンパレータ９の出力端子は、マ
イコン１０のＳＹＮＣ端子に接続されている。
【００１５】このような接続状態を有するＲＣＣ発振ス
イッチングレギュレータ回路並びに同期整流回路の動作
について、図１を参照して、図２に示す波形図を参照し
て説明する。
イッチングレギュレータ回路並びに同期整流回路の動作
について、図１を参照して、図２に示す波形図を参照し
て説明する。
【００１６】ＲＣＣスイッチングレギュレータ回路にお
いては、マイコン１０のＰＷＭ端子からの矩形波信号、
実施例の場合、最小０.９μｓｅｃ幅であって、周期が
１０μｓｅｃ〜３０μｓｅｃの矩形波信号がスイッチン
グ素子Ｑ１のゲートＧに印加される。このゲートＧに矩
形波信号が印加される（Ｐ１の位置）と、スイッチング
素子Ｑ１はオンし、ドレイン電圧Ｖｄが低下したまま
で、ドレイン電流Ｉｄが直線的に上昇を続ける。そし
て、ゲートＧに印加されている矩形波信号がオフになる
（Ｐ２の位置）と、ドレイン電圧Ｖｄが急上昇して所定
電圧になると序々に放物線を描きながら減衰してゆく。
このドレイン電圧の変化は二次側巻線Ｎ４に励起され、
その状態は第１のレベルシフトに入力される。第１のレ
ベルシフトでは、その出力側の信号をコンパレータ１で
観察しており、一定の閾値Ｖｔｈ１以上になる（Ｐ３の
位置）と出力がＨＩＧＨになり（Ｐ４の位置）、一定の
閾値Ｖｔｈ１より下がる（Ｐ５の位置）まで、そのＨＩ
ＧＨの状態を維持する（Ｐ６の位置）。同時に、この第
１のコンパレータで得られた信号はマイコン１０に入力
され、ＰＷＭ制御にフィードバックされてソフトスイッ
チングのタイミング信号として使用される。
いては、マイコン１０のＰＷＭ端子からの矩形波信号、
実施例の場合、最小０.９μｓｅｃ幅であって、周期が
１０μｓｅｃ〜３０μｓｅｃの矩形波信号がスイッチン
グ素子Ｑ１のゲートＧに印加される。このゲートＧに矩
形波信号が印加される（Ｐ１の位置）と、スイッチング
素子Ｑ１はオンし、ドレイン電圧Ｖｄが低下したまま
で、ドレイン電流Ｉｄが直線的に上昇を続ける。そし
て、ゲートＧに印加されている矩形波信号がオフになる
（Ｐ２の位置）と、ドレイン電圧Ｖｄが急上昇して所定
電圧になると序々に放物線を描きながら減衰してゆく。
このドレイン電圧の変化は二次側巻線Ｎ４に励起され、
その状態は第１のレベルシフトに入力される。第１のレ
ベルシフトでは、その出力側の信号をコンパレータ１で
観察しており、一定の閾値Ｖｔｈ１以上になる（Ｐ３の
位置）と出力がＨＩＧＨになり（Ｐ４の位置）、一定の
閾値Ｖｔｈ１より下がる（Ｐ５の位置）まで、そのＨＩ
ＧＨの状態を維持する（Ｐ６の位置）。同時に、この第
１のコンパレータで得られた信号はマイコン１０に入力
され、ＰＷＭ制御にフィードバックされてソフトスイッ
チングのタイミング信号として使用される。
【００１７】次に、ＲＣＣスイッチングレギュレータ回
路における動作に同期して整流作用をする同期整流回路
の動作について説明する。
路における動作に同期して整流作用をする同期整流回路
の動作について説明する。
【００１８】先ず、上述した図１を参照して説明したよ
うに、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３が同期整流用のパワ
ーＦＥＴであり、このスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のそ
れぞれのソースＳ側がグランドＧＮＤに接続し、ドレイ
ンＤ側が二次側巻線Ｎ２、Ｎ３の一方に接続され、他方
はコンデンサＣ２、Ｃ３及びプラス１３ボルト、６ボル
トの出力端子に接続されている。動作はスイッチング素
子Ｑ２、Ｑ３とも同じであるため、以下、スイッチング
素子Ｑ２について説明する。
うに、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３が同期整流用のパワ
ーＦＥＴであり、このスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のそ
れぞれのソースＳ側がグランドＧＮＤに接続し、ドレイ
ンＤ側が二次側巻線Ｎ２、Ｎ３の一方に接続され、他方
はコンデンサＣ２、Ｃ３及びプラス１３ボルト、６ボル
トの出力端子に接続されている。動作はスイッチング素
子Ｑ２、Ｑ３とも同じであるため、以下、スイッチング
素子Ｑ２について説明する。
【００１９】同期整流は、スイッチング素子Ｑ２のゲー
トＧに、図２に示す動作波形図のスイッチング素子Ｑ
２、Ｑ３のゲートＧに表すような矩形波信号を加える。
この矩形波信号がＲＣＣスイッチングレギュレータ回路
で発生させたスイッチング電圧に対応させて発生させた
ものであり、以下詳細に説明する。
トＧに、図２に示す動作波形図のスイッチング素子Ｑ
２、Ｑ３のゲートＧに表すような矩形波信号を加える。
この矩形波信号がＲＣＣスイッチングレギュレータ回路
で発生させたスイッチング電圧に対応させて発生させた
ものであり、以下詳細に説明する。
【００２０】先ず、二次側巻線Ｎ２には、スイッチング
素子Ｑ１のドレイン電圧Ｖｄのおおよそ「Ｎ１分のＮ
２」に比例した電圧が生じているため、電流が「スイッ
チング素子Ｑ２のソースＳ、スイッチング素子Ｑ２のド
レインＤ、二次側巻線Ｎ２、コンデンサＣ２、スイッチ
ング素子Ｑ２のソースＳ」の順に流れ、コンデンサＣ２
に二次側巻線Ｎ２の平滑された電圧が生じる。これは、
通常のダイオードで整流した場合と同じである。しか
し、ここでもしゲートＧの電圧が必要以上に長い場合、
つまり、コンデンサＣ２の電圧よりも二次側巻線Ｎ２の
電圧が低くなった時、コンデンサＣ２は負荷に電流を流
すと同時に、スイッチング素子Ｑ２にも電流を流すこと
になるので効率は悪化する。制御系が別だと、このケー
スが多くなる。
素子Ｑ１のドレイン電圧Ｖｄのおおよそ「Ｎ１分のＮ
２」に比例した電圧が生じているため、電流が「スイッ
チング素子Ｑ２のソースＳ、スイッチング素子Ｑ２のド
レインＤ、二次側巻線Ｎ２、コンデンサＣ２、スイッチ
ング素子Ｑ２のソースＳ」の順に流れ、コンデンサＣ２
に二次側巻線Ｎ２の平滑された電圧が生じる。これは、
通常のダイオードで整流した場合と同じである。しか
し、ここでもしゲートＧの電圧が必要以上に長い場合、
つまり、コンデンサＣ２の電圧よりも二次側巻線Ｎ２の
電圧が低くなった時、コンデンサＣ２は負荷に電流を流
すと同時に、スイッチング素子Ｑ２にも電流を流すこと
になるので効率は悪化する。制御系が別だと、このケー
スが多くなる。
【００２１】即ち、本発明の如くマイコンで一括して制
御すると、先ず、第２のレベルシフト６でスイッチング
素子Ｑ１のドレイン電圧Ｖｄとは全く逆特性のもの（二
次側巻線Ｎ５）をレベルシフトして動作波形図に示す出
力を発生させる。コンデンサＣ２よりも閾値Ｖｔｈ２が
低くならないａ点を第２のコンパレータ８で比較し、そ
の電圧以下になるときに矩形波信号をＬＯＷ（オフ）に
する（Ｐ７の位置）。第２のコンパレータの出力信号が
ＬＯＷになると、マイコンにおいて、スイッチング素子
Ｑ２、Ｑ３のゲート信号はＨＩＧＨ（オン）にする（Ｐ
８の位置）。次に、マイコンでスイッチング素子Ｑ１を
制御するＰＷＭ信号のオン時間から、スイッチング素子
Ｑ２、Ｑ３の負荷に適合した同期整流時間を算出し、そ
の時間に達した時、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のゲー
ト信号をＬＯＷ（オフ）する。
御すると、先ず、第２のレベルシフト６でスイッチング
素子Ｑ１のドレイン電圧Ｖｄとは全く逆特性のもの（二
次側巻線Ｎ５）をレベルシフトして動作波形図に示す出
力を発生させる。コンデンサＣ２よりも閾値Ｖｔｈ２が
低くならないａ点を第２のコンパレータ８で比較し、そ
の電圧以下になるときに矩形波信号をＬＯＷ（オフ）に
する（Ｐ７の位置）。第２のコンパレータの出力信号が
ＬＯＷになると、マイコンにおいて、スイッチング素子
Ｑ２、Ｑ３のゲート信号はＨＩＧＨ（オン）にする（Ｐ
８の位置）。次に、マイコンでスイッチング素子Ｑ１を
制御するＰＷＭ信号のオン時間から、スイッチング素子
Ｑ２、Ｑ３の負荷に適合した同期整流時間を算出し、そ
の時間に達した時、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のゲー
ト信号をＬＯＷ（オフ）する。
【００２２】このようにして、ＲＣＣスイッチングレギ
ュレータ回路で発振をしているスイッチング素子Ｑ１の
ゲート信号の時間幅からマイコン１０で同期整流に適し
た時間幅を算出し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３をコン
トロールすることができるのである。ここでスイッチン
グ素子Ｑ２、Ｑ３はＦＥＴであるが、そのＦＥＴのＯＮ
抵抗は非常に少ないものなのでダイオードで整流するよ
りも損失を少なくすることができる。つまり、ＲＣＣス
イッチングレギュレータ回路の発振と同期整流回路の同
期整流を一つのマイコン１０で制御すれば、相互の状況
に合った制御を行うことができるのである。
ュレータ回路で発振をしているスイッチング素子Ｑ１の
ゲート信号の時間幅からマイコン１０で同期整流に適し
た時間幅を算出し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３をコン
トロールすることができるのである。ここでスイッチン
グ素子Ｑ２、Ｑ３はＦＥＴであるが、そのＦＥＴのＯＮ
抵抗は非常に少ないものなのでダイオードで整流するよ
りも損失を少なくすることができる。つまり、ＲＣＣス
イッチングレギュレータ回路の発振と同期整流回路の同
期整流を一つのマイコン１０で制御すれば、相互の状況
に合った制御を行うことができるのである。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスイ
ッチング電源回路は、ＲＣＣスイッチングレギュレータ
回路と同期整流回路との制御を同一の制御手段であるマ
イコンにより行うようにしたことによって、ＲＣＣスイ
ッチングレギュレータ回路での発振動作を二次側の同期
整流回路での同期動作に連系させることができるように
なり、二次側の整流損失を少なくし、且つ同期整流する
ための部品点数を少なくすることができるという効果が
ある。
ッチング電源回路は、ＲＣＣスイッチングレギュレータ
回路と同期整流回路との制御を同一の制御手段であるマ
イコンにより行うようにしたことによって、ＲＣＣスイ
ッチングレギュレータ回路での発振動作を二次側の同期
整流回路での同期動作に連系させることができるように
なり、二次側の整流損失を少なくし、且つ同期整流する
ための部品点数を少なくすることができるという効果が
ある。
【図１】本発明に係るスイッチング電源回路の略示的な
回路図である。
回路図である。
【図２】同図１における回路の動作を示した動作波形図
である。
である。
１；整流器、２；起動部、３；切換スイッチ、４；ＰＷ
Ｍ用フォトカプラ、５；スイッチ用フォトカプラ、６；
第１のレベルシフト、７；第２のレベルシフト、８；第
１のコンパレータ、９；第２のコンパレータ、１０；マ
イコン
Ｍ用フォトカプラ、５；スイッチ用フォトカプラ、６；
第１のレベルシフト、７；第２のレベルシフト、８；第
１のコンパレータ、９；第２のコンパレータ、１０；マ
イコン
Claims (4)
- 【請求項１】交流電源を整流してＰＷＭ方式により一次
側巻線に発生する誘起電圧をスイッチング制御するＲＣ
Ｃスイッチングレギュレータ回路と、該ＲＣＣスイッチ
ングレギュレータ回路で生成された電圧をトランスを介
して二次側巻線に発生する誘起電圧の同期をとって整流
する同期整流回路とからなり、これらのＲＣＣスイッチ
ングレギュレータ回路及び同期整流回路は、同一の制御
手段によりＲＣＣスイッチングレギュラー回路のＰＷＭ
方式による制御並びに同期整流回路のスイッチング素子
の同期制御を行うようにしたことを特徴とするスイッチ
ング電源回路。 - 【請求項２】前記制御手段は、マイコンで生成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源回
路。 - 【請求項３】前記同期整流回路は、二次側巻線と、該二
次側巻線に並列に接続したコンデンサと、当該二次側巻
線とコンデンサとの間に設けたスイッチング素子とを一
組として単一又は複数構成し、当該スイッチング素子
は、所定の二次側巻線で誘起される逆極性の電圧の電圧
レベルシフトを行い、該レベルシフトした電圧を予め設
定されている閾値を基準にしたオン／オフ信号によりオ
ン/オフすることを特徴とする請求項１記載のスイッチ
ング電源回路。 - 【請求項４】前記スイッチング素子は、ＦＥＴであるこ
とを特徴とする請求項３記載のスイッチング電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001026826A JP2002247844A (ja) | 2000-12-13 | 2001-02-02 | スイッチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-378724 | 2000-12-13 | ||
| JP2000378724 | 2000-12-13 | ||
| JP2001026826A JP2002247844A (ja) | 2000-12-13 | 2001-02-02 | スイッチング電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002247844A true JP2002247844A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=26605739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001026826A Pending JP2002247844A (ja) | 2000-12-13 | 2001-02-02 | スイッチング電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002247844A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100637673B1 (ko) | 2005-09-06 | 2006-10-24 | 삼성전자주식회사 | 스위칭 모드 파워 서플라이 |
| JP2016162301A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | ローム株式会社 | 絶縁同期整流型ｄｃ／ｄｃコンバータ、２次側モジュール、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器 |
| JP2018126058A (ja) * | 2013-01-22 | 2018-08-09 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | 同期フライバック変換器における使用のための二次コントローラ、電力変換器、および同期フライバック変換器を制御する方法 |
-
2001
- 2001-02-02 JP JP2001026826A patent/JP2002247844A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100637673B1 (ko) | 2005-09-06 | 2006-10-24 | 삼성전자주식회사 | 스위칭 모드 파워 서플라이 |
| JP2018126058A (ja) * | 2013-01-22 | 2018-08-09 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | 同期フライバック変換器における使用のための二次コントローラ、電力変換器、および同期フライバック変換器を制御する方法 |
| JP2020103037A (ja) * | 2013-01-22 | 2020-07-02 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | 同期フライバック変換器における使用のための二次コントローラ、電力変換器、および同期フライバック変換器を制御する方法 |
| US11088621B2 (en) | 2013-01-22 | 2021-08-10 | Power Integrations, Inc. | Secondary controller for use in synchronous flyback converter |
| US11824453B2 (en) | 2013-01-22 | 2023-11-21 | Power Integrations, Inc. | Secondary controller for use in synchronous flyback converter |
| JP2016162301A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | ローム株式会社 | 絶縁同期整流型ｄｃ／ｄｃコンバータ、２次側モジュール、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器 |
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