JP4040056B2 - 出力電圧検出回路、絶縁型スイッチング電源、および半導体装置 - Google Patents
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Description
まず、検出電圧が本来の検出電圧レベルより高くなるため、検出誤差が大きいという問題があった。この問題について、重負荷時と軽負荷時を例に、図9を用いて説明する。図9は、図8に示す従来の絶縁型スイッチング電源の軽負荷時と重負荷時における各点の電圧波形を示す。
「インテリジェントパワーデバイス(IPD)アプリケーションノート スイッチング電源用」、第6版、松下電器産業株式会社 半導体社、2004年6月25日、p79
図1は本発明の実施の形態1における出力電圧検出回路を有する絶縁型スイッチング電源を示す。但し、図8に基づいて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。
図3は本発明の実施の形態2における出力電圧検出回路を有する絶縁型スイッチング電源を示す。但し、図1、8に基づいて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。
図4は本発明の実施の形態3における出力電圧検出回路を有する絶縁型スイッチング電源を示す。但し、図1、8に基づいて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。図4に示す出力電圧検出回路10は、補正回路22の回路構成が実施の形態2と異なる。
図5は本発明の実施の形態4における出力電圧検出回路を有する絶縁型スイッチング電源を示す。但し、図1、8に基づいて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。図5に示す出力電圧検出回路10は、補助巻線電圧波形加工回路10−1にコンデンサ32が追加されている点が実施の形態1と異なる。
図7は本発明の実施の形態5における出力電圧検出回路を有する絶縁型スイッチング電源を示す。但し、図1、8に基づいて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。当該スイッチング電源は、トランス7の補助巻線7−3と二次側電流導通検出回路24の接続点がダイオード33を介してコンデンサ5と接続している点が、前述した他の実施の形態と異なる。
2 整流回路
3 平滑コンデンサ
4 レギュレータ
5 コンデンサ
6 スナバ回路
7 トランス
7−1 一次側巻線
7−2 二次側巻線
7−3 補助巻線
8 スイッチング素子
9 制御回路
10、34 出力電圧検出回路
10−1 補助巻線電圧波形加工回路
10−2 ピーク電圧ホールド回路
11 ダイオード
12、14 コンデンサ
13 チョーク・コイル
15 負荷
16 コンデンサ
17、18 抵抗
19 ショットキーダイオード
20 ダイオード
21 コンデンサ
22 補正回路
23 リセット回路
24 二次側電流導通検出回路
25 1つの半導体パッケージで構成される部分
26 定電流源
27、28、30、31 NchMOSFET
29 PchMOSFET
32 コンデンサ
33 ダイオード
35 ダイオード
Claims (9)
- 一次側巻線、二次側巻線、および補助巻線を有するトランスと、前記一次側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のオン/オフ制御を行う制御回路とを具備し、前記補助巻線により出力側の状態が前記制御回路へ帰還信号として伝達される絶縁型スイッチング電源の出力電圧検出回路であって、
前記補助巻線に接続され、前記二次側巻線に電流が流れている期間を検出する二次側電流導通検出回路と、
前記補助巻線に接続され、前記補助巻線に発生する電圧の波形を加工する補助巻線電圧波形加工回路と、
前記補助巻線電圧波形加工回路の出力段に接続され、前記補助巻線電圧波形加工回路の出力からピーク電圧をホールドするピーク電圧ホールド回路と、
前記ピーク電圧ホールド回路の出力段に接続され、前記二次側電流導通検出回路により検出された期間中に、前記ピーク電圧ホールド回路でホールドされたピーク電圧を補正する補正回路と、
前記二次側巻線に電流が流れ始めてから一定期間、前記補正回路の出力をリセットするリセット回路と、
を備え、二次側の出力電圧として前記補正回路により補正された前記ピーク電圧ホールド回路の出力を前記制御回路へフィードバックする
ことを特徴とする出力電圧検出回路。 - 前記補助巻線電圧波形加工回路は、少なくともダイオードを含むことを特徴とする請求項1記載の出力電圧検出回路。
- 前記補助巻線電圧波形加工回路は、前記補助巻線に発生する電圧の立ち上がり波形を鈍らせるためのコンデンサを含むことを特徴とする請求項2記載の出力電圧検出回路。
- 前記ピーク電圧ホールド回路は、少なくともダイオードとコンデンサを有し、該コンデンサの両端電圧を出力することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の出力電圧検出回路。
- 前記補正回路は、予め規定された電流値で前記ピーク電圧ホールド回路のコンデンサを放電させて、前記ピーク電圧ホールド回路でホールドされたピーク電圧を補正することを特徴とする請求項4記載の出力電圧検出回路。
- 前記補正回路は、前記補助巻線に流れる電流値で前記ピーク電圧ホールド回路のコンデンサを放電させて、前記ピーク電圧ホールド回路でホールドされたピーク電圧を補正することを特徴とする請求項4記載の出力電圧検出回路。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載の出力電圧検出回路を具備する絶縁型スイッチング電源であって、トランスの一次側巻線に印加される入力電圧を基に、前記一次側巻線に接続されるスイッチング素子のオン・オフ制御を行う制御回路と出力電圧検出回路の動作電圧を生成するレギュレータを備えることを特徴とする絶縁型スイッチング電源。
- 請求項7記載の絶縁型スイッチング電源であって、動作電圧が一定値以上であるときには、前記レギュレータによる動作電圧の生成を停止し、前記トランスの補助巻線に誘起される電圧を基に動作電圧を生成することを特徴とする絶縁型スイッチング電源。
- 請求項7もしくは8のいずれかに記載の出力電圧検出回路と制御回路とレギュレータを同一基板上に形成したことを特徴とする半導体装置。
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