JP2007295761A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィードバック回路3は、出力電圧Voをフィードバック回路3に予め設定された基準電圧に安定化するための誤差増幅信号VEAOを生成する。この誤差増幅信号VEAOにより、スイッチング素子1を流れるドレイン電流IDのピーク値が制御され、出力電圧Voが安定化される。一方、基準電圧可変回路13は、誤差増幅信号VEAOを基に、負荷132が大きくなるとフィードバック回路3の内部基準電圧を高くして、負荷の変動による出力電圧の変動を抑制する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の実施の形態1におけるスイッチング電源装置について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態1におけるスイッチング電源装置の一構成例を示すブロック図である。
以下、本発明の実施の形態2におけるスイッチング電源装置について、図面を参照しながら説明する。図3は本発明の実施の形態2におけるスイッチング電源装置の一構成例を示すブロック図である。但し、前述した実施の形態1で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
出力電流Ioはダイオード130に流れる2次電流Id2の平均値で表されるので、
以下、本発明の実施の形態3におけるスイッチング電源装置について、図面を参照しながら説明する。図6は本発明の実施の形態3におけるスイッチング電源装置の一構成例を示すブロック図である。但し、前述した実施の形態1、2で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態4におけるスイッチング電源装置について、図面を参照しながら説明する。図7は本発明の実施の形態4におけるスイッチング電源装置の一構成例を示すブロック図である。但し、前述した実施の形態1で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態5におけるスイッチング電源装置について、図面を参照しながら説明する。図9は本発明の実施の形態5におけるスイッチング電源装置の一構成例を示すブロック図である。但し、前述した実施の形態1ないし4で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
2 レギュレータ
3 フィードバック回路
4 OPアンプ
5a、b、c 抵抗
6 ドレイン電流検出回路
7 ドレイン電流制御回路
8 発振器
9 第1のラッチ回路
10 ゲートドライバ
11 軽負荷間欠発振制御回路
12 フィルタ回路
13 基準電圧可変回路
14 二次電流オフ検出回路
15 第2のラッチ回路
16 時間−電圧変換回路
17 FB放電回路
18 pnpバイポーラトランジスタ
19 ミラー回路
20 抵抗
21 インバータ
22 第1のスイッチ
23 パルス発生回路
24 放電回路
25 第1の容量
26 第2のスイッチ
27 定電流源
28 第2の容量
29 ドレイン電流検出抵抗
30 抵抗
31 容量
32 OPアンプ
100 制御回路
110 トランス
110A 1次巻線
110B 2次巻線
110C 補助巻線
120、123、130 ダイオード
121、124、131 容量
122 第1の整流平滑回路
125 第2の整流平滑回路
126、127 抵抗
128 ツェナーダイオード
132 負荷
Claims (15)
- 1次巻線と、2次巻線と、補助巻線とを有するトランスと、
前記1次巻線に供給される直流電圧をスイッチングして、前記2次巻線および前記補助巻線にパルス電圧を発生させるスイッチング素子と、
前記2次巻線に発生したパルス電圧を整流平滑して生成した出力電圧を負荷へ供給する出力電圧生成回路と、
前記補助巻線に発生したパルス電圧を整流平滑してフィードバック電圧を生成する整流平滑回路と、
前記スイッチング素子の駆動を制御する制御回路と、を備えるスイッチング電源装置であって、
前記制御回路は、
前記フィードバック電圧の電圧値を基準電圧値と比較して誤差信号を生成するフィードバック回路と、
前記補助巻線に発生するパルス電圧に基づき前記負荷の大きさに応じた信号レベルとなる負荷検出信号を生成する負荷検出回路と、
前記負荷検出信号を基に前記フィードバック回路の基準電圧値を制御する基準電圧可変回路と、
前記誤差信号を用いて前記スイッチング素子のオン/オフ駆動を制御するスイッチング制御回路と、を具備する
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記フィードバック回路は前記負荷検出回路を兼ねており、前記負荷検出信号は前記誤差信号であることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記負荷検出回路は、
前記補助巻線の電圧が低下し始めたことを検出して、前記2次巻線に流れる2次電流が流れ終わったことを示す2次電流オフ検出信号を生成する2次電流オフ検出回路と、
前記2次電流オフ検出回路からの前記2次電流オフ検出信号と前記スイッチング制御回路により生成される前記スイッチング素子のターンオフを決める信号とを基に、前記2次電流が流れている期間、第1の信号レベルとなり、前記2次電流が流れていない期間、前記第1の信号レベルとは異なる第2の信号レベルとなる2次電流オン時間検出信号を生成する2次電流オン時間検出回路と、
前記2次電流オン時間検出信号を基に、前記2次電流が流れている期間の長さに応じた信号レベルの負荷検出信号を生成し、前記スイッチング素子のスイッチング動作の1周期内は、その生成した負荷検出信号を保持し、周期ごとに負荷検出信号を更新する時間−電圧変換回路と、
を具備し、前記基準電圧可変回路は、前記時間−電圧変換回路からの負荷検出信号を基に前記フィードバック回路の基準電圧値を制御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装置。 - 前記時間−電圧変換回路は、
第1の容量と、
前記2次電流が流れている期間、前記第1の容量に定電流を供給する定電流回路と、
前記スイッチング素子がターンオフするとパルスを発生するパルス発生回路と、
前記パルス発生回路からのパルスを受信し、前記スイッチング素子がターンオフすると前記第1の容量を放電する放電回路と、
負荷検出信号を発生する第2の容量と、
前記第1の容量と前記第2の容量の間に設けられ、前記2次電流が流れていない期間、前記第1の容量と前記第2の容量を導通させる導通回路と、
を具備し、前記スイッチング素子のスイッチング動作の周期ごとに、前記2次電流が流れている期間の長さに応じた信号レベルの負荷検出信号を生成し、1周期内はその負荷検出信号を保持することを特徴とする請求項3記載のスイッチング電源装置。 - 前記負荷検出信号から低周波成分を抽出して前記基準電圧可変回路へ供給するフィルタ回路をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 1次巻線と、2次巻線と、補助巻線とを有するトランスと、
前記1次巻線に供給される直流電圧をスイッチングして、前記2次巻線および前記補助巻線にパルス電圧を発生させるスイッチング素子と、
前記2次巻線に発生したパルス電圧を整流平滑して生成した出力電圧を負荷へ供給する出力電圧生成回路と、
前記補助巻線に発生したパルス電圧を整流平滑してフィードバック電圧を生成する整流平滑回路と、
前記スイッチング素子の駆動を制御する制御回路と、を備えるスイッチング電源装置であって、
前記制御回路は、
前記フィードバック電圧の電圧値を基に誤差信号を生成するフィードバック回路と、
前記補助巻線に発生するパルス電圧に基づき前記負荷の大きさに応じた信号レベルとなる負荷検出信号を生成する負荷検出回路と、
前記負荷検出信号を基に前記フィードバック電圧を制御するフィードバック電圧可変回路と、
前記誤差信号を用いて前記スイッチング素子のオン/オフ駆動を制御するスイッチング制御回路と、を具備する
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記フィードバック回路は前記負荷検出回路を兼ねており、前記負荷検出信号は前記誤差信号であることを特徴とする請求項6記載のスイッチング電源装置。
- 前記負荷検出回路は、
前記補助巻線の電圧が低下し始めたことを検出して、前記2次巻線に流れる2次電流が流れ終わったことを示す2次電流オフ検出信号を生成する2次電流オフ検出回路と、
前記2次電流オフ検出回路からの前記2次電流オフ検出信号と前記スイッチング制御回路により生成される前記スイッチング素子のターンオフを決める信号とを基に、前記2次電流が流れている期間、第1の信号レベルとなり、前記2次電流が流れていない期間、前記第1の信号レベルとは異なる第2の信号レベルとなる2次電流オン時間検出信号を生成する2次電流オン時間検出回路と、
前記2次電流オン時間検出信号を基に、前記2次電流が流れている期間の長さに応じた信号レベルの負荷検出信号を生成し、前記スイッチング素子のスイッチング動作の1周期内は、その生成した負荷検出信号を保持し、周期ごとに負荷検出信号を更新する時間−電圧変換回路と、
を具備し、前記フィードバック電圧可変回路は、前記時間−電圧変換回路からの負荷検出信号を基に前記フィードバック電圧を制御することを特徴とする請求項6記載のスイッチング電源装置。 - 前記時間−電圧変換回路は、
第1の容量と、
前記2次電流が流れている期間、前記第1の容量に定電流を供給する定電流回路と、
前記スイッチング素子がターンオフするとパルスを発生するパルス発生回路と、
前記パルス発生回路からのパルスを受信し、前記スイッチング素子がターンオフすると前記第1の容量を放電する放電回路と、
負荷検出信号を発生する第2の容量と、
前記第1の容量と前記第2の容量の間に設けられ、前記2次電流が流れていない期間、前記第1の容量と前記第2の容量を導通させる導通回路と、
を具備し、前記スイッチング素子のスイッチング動作の周期ごとに、前記2次電流が流れている期間の長さに応じた信号レベルの負荷検出信号を生成し、1周期内はその負荷検出信号を保持することを特徴とする請求項8記載のスイッチング電源装置。 - 前記負荷検出信号から低周波成分を抽出して前記フィードバック電圧可変回路へ供給するフィルタ回路をさらに備えることを特徴とする請求項6ないし9のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 1次巻線と、2次巻線と、補助巻線とを有するトランスと、
前記1次巻線に供給される直流電圧をスイッチングして、前記2次巻線および前記補助巻線にパルス電圧を発生させるスイッチング素子と、
前記2次巻線に発生したパルス電圧を整流平滑して生成した出力電圧を負荷へ供給する出力電圧生成回路と、
前記補助巻線に発生したパルス電圧を整流平滑してフィードバック電圧を生成する整流平滑回路と、
前記スイッチング素子の駆動を制御する制御回路と、を備えるスイッチング電源装置であって、
前記制御回路は、
前記フィードバック電圧の電圧値を基準電圧値と比較して誤差信号を生成するフィードバック回路と、
前記補助巻線に発生するパルス電圧に基づき前記負荷の大きさに応じた信号レベルとなる負荷検出信号を生成する負荷検出回路と、
前記負荷検出信号を基に前記整流平滑回路に流れる電流を制御する補助巻線電流可変回路と、
前記誤差信号を用いて前記スイッチング素子のオン/オフ駆動を制御するスイッチング制御回路と、を具備する
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記フィードバック回路は前記負荷検出回路を兼ねており、前記負荷検出信号は前記誤差信号であることを特徴とする請求項11記載のスイッチング電源装置。
- 前記負荷検出回路は、
前記補助巻線の電圧が低下し始めたことを検出して、前記2次巻線に流れる2次電流が流れ終わったことを示す2次電流オフ検出信号を生成する2次電流オフ検出回路と、
前記2次電流オフ検出回路からの前記2次電流オフ検出信号と前記スイッチング制御回路により生成される前記スイッチング素子のターンオフを決める信号とを基に、前記2次電流が流れている期間、第1の信号レベルとなり、前記2次電流が流れていない期間、前記第1の信号レベルとは異なる第2の信号レベルとなる2次電流オン時間検出信号を生成する2次電流オン時間検出回路と、
前記2次電流オン時間検出信号を基に、前記2次電流が流れている期間の長さに応じた信号レベルの負荷検出信号を生成し、前記スイッチング素子のスイッチング動作の1周期内は、その生成した負荷検出信号を保持し、周期ごとに負荷検出信号を更新する時間−電圧変換回路と、
を具備し、前記補助巻線電流可変回路は、前記時間−電圧変換回路からの負荷検出信号を基に前記整流平滑回路に流れる電流を制御することを特徴とする請求項11記載のスイッチング電源装置。 - 前記時間−電圧変換回路は、
第1の容量と、
前記2次電流が流れている期間、前記第1の容量に定電流を供給する定電流回路と、
前記スイッチング素子がターンオフするとパルスを発生するパルス発生回路と、
前記パルス発生回路からのパルスを受信し、前記スイッチング素子がターンオフすると前記第1の容量を放電する放電回路と、
負荷検出信号を発生する第2の容量と、
前記第1の容量と前記第2の容量の間に設けられ、前記2次電流が流れていない期間、前記第1の容量と前記第2の容量を導通させる導通回路と、
を具備し、前記スイッチング素子のスイッチング動作の周期ごとに、前記2次電流が流れている期間の長さに応じた信号レベルの負荷検出信号を生成し、1周期内はその負荷検出信号を保持することを特徴とする請求項13記載のスイッチング電源装置。 - 請求項1ないし14のいずれかに記載のスイッチング電源装置であって、
前記補助巻線に前記整流平滑回路と並列に接続され、前記補助巻線に発生したパルス電圧を整流平滑して補助電源電圧を生成する補助電源電圧生成回路を具備するとともに、
前記制御回路は、前記補助電源電圧に基づく電流を内部回路用電源へ供給して前記内部回路用電源の電圧を一定値にするレギュレータをさらに具備する、
ことを特徴とするスイッチング電源装置。
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