JP4454382B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply Download PDF

Info

Publication number
JP4454382B2
JP4454382B2 JP2004136987A JP2004136987A JP4454382B2 JP 4454382 B2 JP4454382 B2 JP 4454382B2 JP 2004136987 A JP2004136987 A JP 2004136987A JP 2004136987 A JP2004136987 A JP 2004136987A JP 4454382 B2 JP4454382 B2 JP 4454382B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output voltage
voltage
output
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004136987A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005323412A (en
Inventor
正明 林
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.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2004136987A priority Critical patent/JP4454382B2/en
Publication of JP2005323412A publication Critical patent/JP2005323412A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4454382B2 publication Critical patent/JP4454382B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

本発明は、フライバック型スイッチング電源装置に関し、特に出力電圧検出信号を制御回路へ帰還するフィードバック回路の電力損失を抑制するスイッチング電源装置に関するものである。   The present invention relates to a flyback type switching power supply, and more particularly to a switching power supply that suppresses power loss of a feedback circuit that feeds back an output voltage detection signal to a control circuit.

従来のスイッチングコンバータにおいては、電源の出力電圧検出回路が、出力電圧が規定値以上となるとフォトカプラが光り、一次側から送るエネルギーを制限する制御を行っていた。   In the conventional switching converter, the output voltage detection circuit of the power supply performs control to limit the energy transmitted from the primary side when the photocoupler emits light when the output voltage exceeds a specified value.

しかし、この制御手段では、バーストモードを使用した電源のスタンバイ時は、フォトダイオードが光りっぱなしとなり、フィードバック回路の電力損失が無駄となるという課題が生じた。   However, with this control means, when the power supply using the burst mode is in a standby state, the photodiode remains on and the power loss of the feedback circuit is wasted.

また、この課題を解決するために、出力電圧が規定値以下の時にフォトダイオードが光るように制御する手段が考案された（例えば、非特許文献１参照）。
２００１年４月２６日発行 電波新聞 第６頁−第７頁 In order to solve this problem, means for controlling the photodiode to emit light when the output voltage is below a specified value has been devised (see, for example, Non-Patent Document 1).
Published on April 26, 2001 Denpa Shimbun, pages 6-7

具体的構成について図３に示す。このスイッチング電源装置は、一次巻線及び二次巻線を有するトランス１を備え、このトランス１の一次巻線と直列に半導体スイッチ２を接続し、半導体スイッチ２のソース・ゲート間に制御回路３を接続してある。このスイッチング電源装置の二次側には二次巻線整流回路５を備えている。   A specific configuration is shown in FIG. This switching power supply device includes a transformer 1 having a primary winding and a secondary winding, a semiconductor switch 2 is connected in series with the primary winding of the transformer 1, and a control circuit 3 is connected between the source and gate of the semiconductor switch 2. Is connected. A secondary winding rectifier circuit 5 is provided on the secondary side of the switching power supply device.

二次巻線整流回路５の出力電圧を検出する出力電圧検出回路２０を備え、この出力電圧検出回路２０にフォトダイオード２１を備えてある。制御回路３はフォトトランジスタ３１を備え、このフォトトランジスタ３１のコレクタ・エミッタ間にフィードバック回路３０を接続してある。以上より、出力電圧検出回路２０の検出信号をフォトカプラ２１，３１並びにフィードバック回路３０を介して、制御回路３へ伝達し、出力電圧が規定値以上となると、フォトダイオード２１が光り、フォトトランジスタ３１がこれを受信して一次側から送るエネルギーを制限する制御を行っている。   An output voltage detection circuit 20 for detecting the output voltage of the secondary winding rectifier circuit 5 is provided, and a photodiode 21 is provided in the output voltage detection circuit 20. The control circuit 3 includes a phototransistor 31, and a feedback circuit 30 is connected between the collector and emitter of the phototransistor 31. As described above, the detection signal of the output voltage detection circuit 20 is transmitted to the control circuit 3 through the photocouplers 21 and 31 and the feedback circuit 30, and when the output voltage becomes a specified value or more, the photodiode 21 shines, and the phototransistor 31 Receives this and controls to limit the energy sent from the primary side.

また、スタンバイ制御回路５０にスタンバイ切換え信号が入力され、二次巻線整流回路５の出力電圧がスタンバイ制御回路５０で設定された出力電圧以上になった場合に、半導体スイッチ２の発振を禁止するスタンバイ信号が出力されるスタンバイ制御回路５０を備え、このスタンバイ制御回路５０はスタンバイ信号が出力された際に消灯するフォトダイオード５１を備えてある。制御回路３は前記と別のフォトトランジスタ６１を備え、このフォトトランジスタ６１のコレクタ・エミッタ間にフィードバック回路６０を接続してある。以上より、スタンバイ切換え信号がスタンバイ制御回路５０に入力され、出力電圧が、スタンバイ制御回路５０で設定された出力電圧以上となる時に、フォトダイオード５１が消灯し、フォトトランジスタ６１がオフする事により半導体スイッチ２の発振を禁止する制御を行う。又、出力電圧が、スタンバイ制御回路５０で設定された出力電圧以下となる時に、フォトダイオード５１が光り、フォトトランジスタ６１がオンする事により半導体スイッチ２の発振の禁止が解除される。以上より、バースト時は、殆どフォトダイオード２１、５１は光らないことになり、フォトダイオード２１、５１に流れる電流による電力損失を低減することができる。   Further, when the standby switching signal is input to the standby control circuit 50 and the output voltage of the secondary winding rectifier circuit 5 becomes equal to or higher than the output voltage set by the standby control circuit 50, the oscillation of the semiconductor switch 2 is prohibited. A standby control circuit 50 that outputs a standby signal is provided. The standby control circuit 50 includes a photodiode 51 that is turned off when the standby signal is output. The control circuit 3 includes another phototransistor 61, and a feedback circuit 60 is connected between the collector and emitter of the phototransistor 61. As described above, when the standby switching signal is input to the standby control circuit 50 and the output voltage becomes equal to or higher than the output voltage set by the standby control circuit 50, the photodiode 51 is extinguished and the phototransistor 61 is turned off. Control to prohibit the oscillation of the switch 2 is performed. Further, when the output voltage becomes equal to or lower than the output voltage set by the standby control circuit 50, the photodiode 51 lights up, and the phototransistor 61 is turned on, whereby the inhibition of the oscillation of the semiconductor switch 2 is released. From the above, during the burst, the photodiodes 21 and 51 hardly emit light, and the power loss due to the current flowing through the photodiodes 21 and 51 can be reduced.

但し、スタンバイ制御回路５０の設定電圧は、出力電圧検出回路２０の設定電圧より低い電圧に設定する必要がある。又、電源起動時出力電圧が０Ｖであると、フォトダイオード５１に電流を流す為の電源がないため半導体スイッチ２の発振は禁止され、起動する事ができないので、起動補償回路７０のように、入力電圧が投入されてから、若しくは、制御回路電源電圧が確立されてから、一定時間は半導体スイッチ２の発振を禁止する機能を強制解除する回路が必要になる。但し、この起動補償回路７０では、設定時間内にフォトダイオード５１の電源が確立されなければならず、起動、出力短絡等の全ての状況に対応できるように設定することは難しい。   However, the setting voltage of the standby control circuit 50 needs to be set to a voltage lower than the setting voltage of the output voltage detection circuit 20. If the output voltage at the time of starting the power supply is 0 V, the oscillation of the semiconductor switch 2 is prohibited because there is no power supply for passing a current through the photodiode 51 and cannot be started. A circuit that forcibly releases the function of inhibiting the oscillation of the semiconductor switch 2 is required for a certain period of time after the input voltage is turned on or the control circuit power supply voltage is established. However, in the start-up compensation circuit 70, the power source of the photodiode 51 must be established within the set time, and it is difficult to set the power supply so as to be able to cope with all the situations such as start-up and output short circuit.

この制御手段では、前述起動補償の確実性の問題点及び、出力電圧検出用とは別にフォトカプラ２１，５１が必要となり、部品点数が増えるという課題に加え、コスト並びにサイズが大きいと言う課題も生じた。   This control means requires the problem of certainty of the start-up compensation and the photocouplers 21 and 51 separately from the output voltage detection, and the problem that the cost and size are large in addition to the problem that the number of parts increases. occured.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、スタンバイモードにおいて、電力損失を低減するスイッチング電源装置を提供する。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a switching power supply device that reduces power loss in a standby mode.

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装置は、一次巻線、二次巻線並びに補助巻線を有するトランスと、前記一次巻線に直列接続された半導体スイッチと、前記半導体スイッチを周期的にオン、オフさせる制御回路と、前記二次巻線に接続された二次巻線整流回路と、前記補助巻線に接続された補助巻線整流回路と、前記二次巻線整流回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路の検出信号を前記制御回路へ伝達するフィードバック回路を備えたスイッチング電源装置において、前記補助巻線整流回路の出力電圧が設定電圧以下である時は、前記検出信号が無くても周期的にオン・オフ動作を行う起動補償回路を設けてある事を特徴とする。   In order to solve the above problems, a switching power supply according to the present invention includes a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding, a semiconductor switch connected in series to the primary winding, and the semiconductor switch. A control circuit for periodically turning on and off, a secondary winding rectification circuit connected to the secondary winding, an auxiliary winding rectification circuit connected to the auxiliary winding, and the secondary winding rectification An output voltage detection circuit for detecting an output voltage of a circuit, and a switching power supply device including a feedback circuit for transmitting a detection signal of the output voltage detection circuit to the control circuit, wherein the output voltage of the auxiliary winding rectifier circuit is a set voltage In the following cases, a start-up compensation circuit that periodically performs on / off operation without the detection signal is provided.

前記出力電圧検出回路は、出力電圧が設定値以下である事を検出して検出信号を発生し、前記検出信号は前記フィードバック回路を介して前記制御回路に伝えられて、電力が増加する方向に制御するように構成してある事を特徴とする。   The output voltage detection circuit detects that the output voltage is equal to or lower than a set value and generates a detection signal. The detection signal is transmitted to the control circuit via the feedback circuit so that the power increases. It is characterized by being configured to control.

本発明によれば、出力電圧が設定値以下である事を検出してフィードバック信号を発生する制御回路において、電源起動時出力電圧が０Ｖであっても、発振を行って起動補償を行うことにより、バースト時において、フィードバック回路の電力損失を低減することができる効果がある。   According to the present invention, in the control circuit that detects that the output voltage is lower than the set value and generates a feedback signal, even if the output voltage at power-on is 0 V, it oscillates and performs start-up compensation. The power loss of the feedback circuit can be reduced during the burst.

発明を実施するための最良の形態の回路図を図１に示す。図１図示のスイッチング電源装置は、一次巻線及び二次巻線を有するトランス１を備え、このトランス１の一次巻線と直列に半導体スイッチ２を接続し、半導体スイッチ２のゲート端子に制御回路３を接続してある。また、トランス１の一次巻線には入力整流回路６を接続してあり、電圧共振する際にエネルギーの帰還分が蓄えられるように構成してある。   A circuit diagram of the best mode for carrying out the invention is shown in FIG. 1 includes a transformer 1 having a primary winding and a secondary winding, a semiconductor switch 2 is connected in series with the primary winding of the transformer 1, and a control circuit is connected to a gate terminal of the semiconductor switch 2. 3 is connected. An input rectifier circuit 6 is connected to the primary winding of the transformer 1 so that energy feedback is stored when voltage resonance occurs.

二次側にはトランス１の二次巻線と整流回路５が接続してある。また、二次側の出力には出力電圧検出回路２０を接続し、この出力電圧検出回路２０は誤差アンプ２２とフォトダイオード２１を備えてある。誤差アンプ２２は二次側に設けた負荷８に加わる出力直流電圧と予め設定しておいた基準電圧の比較結果で誤差電圧信号をフォトダイオード２１に出力するものである。また、フォトダイオード２１は誤差アンプ２２より出力された誤差電圧信号より出力電圧が設定値以下であることを検出して制御回路３に検出信号を出力するように構成してある。   The secondary winding of the transformer 1 and the rectifier circuit 5 are connected to the secondary side. An output voltage detection circuit 20 is connected to the secondary output, and the output voltage detection circuit 20 includes an error amplifier 22 and a photodiode 21. The error amplifier 22 outputs an error voltage signal to the photodiode 21 based on a comparison result between an output DC voltage applied to the load 8 provided on the secondary side and a preset reference voltage. The photodiode 21 is configured to detect from the error voltage signal output from the error amplifier 22 that the output voltage is equal to or lower than a set value and output a detection signal to the control circuit 3.

制御回路３にはフォトダイオード２１から出力された検出信号を制御回路３内に伝達するフィードバック回路３０を備えてある。フィードバック回路３０はフォトダイオード２１から出力された検出信号を受信するフォトトランジスタ３１を有し、このフォトトランジスタ３１のコレクタ端子に定電流源３２を接続し、フォトトランジスタ３１のコレクタ・エミッタ間に、半導体スイッチ３３のソース・ドレイン端子を接続してある。また、半導体スイッチ３３のゲート端子に電源起動時、出力電圧検出回路２０の検出信号が無くても周期的にオン・オフ動作を行う起動補償回路４０を接続し、半導体スイッチ３３のドレイン端子には比較器１４の反転入力端子に接続し、この比較器１４は半導体スイッチ２のドレイン電流検出抵抗４の電圧とフィードバック回路３０の抵抗３４の電圧とを比較するように構成してある。   The control circuit 3 includes a feedback circuit 30 that transmits the detection signal output from the photodiode 21 into the control circuit 3. The feedback circuit 30 has a phototransistor 31 that receives the detection signal output from the photodiode 21, a constant current source 32 is connected to the collector terminal of the phototransistor 31, and a semiconductor is connected between the collector and emitter of the phototransistor 31. The source / drain terminal of the switch 33 is connected. In addition, a start compensation circuit 40 that periodically performs on / off operation is connected to the gate terminal of the semiconductor switch 33 even when there is no detection signal of the output voltage detection circuit 20 when the power supply is started. Connected to the inverting input terminal of the comparator 14, the comparator 14 is configured to compare the voltage of the drain current detection resistor 4 of the semiconductor switch 2 with the voltage of the resistor 34 of the feedback circuit 30.

トランス１に補助巻線を設け、補助巻線整流回路２５が接続してあるとともにオントリガ回路１３が接続してある。また、補助巻線整流回路２５はコンデンサ２６とダイオード２７と抵抗２８とを備え、補助巻線の出力電圧を積分して整流するように構成してある。この補助巻線整流回路２５の出力側には前記起動補償回路４０を接続してある。   An auxiliary winding is provided in the transformer 1, an auxiliary winding rectifier circuit 25 is connected, and an on trigger circuit 13 is connected. The auxiliary winding rectifier circuit 25 includes a capacitor 26, a diode 27, and a resistor 28, and is configured to integrate and rectify the output voltage of the auxiliary winding. The start-up compensation circuit 40 is connected to the output side of the auxiliary winding rectifier circuit 25.

起動補償回路４０は比較器４１を有し、この比較器４１は補助巻線整流回路２５の出力電圧が設定電圧以下にあるか否かを検出するものであり、この比較器４１の出力端はインバータ４２の入力端子に接続してある。このインバータ４２の出力端子はフィードバック回路３０に設けた半導体スイッチ３３のゲート端子に接続してあり、補助巻線整流回路２５の出力電圧が設定電圧以下になった際に、半導体スイッチ３３がオンして、フィードバック回路３０に設けた定電流源３２から電流を流して、比較器１４に信号が送信されるように構成してある。   The start-up compensation circuit 40 has a comparator 41, which detects whether or not the output voltage of the auxiliary winding rectifier circuit 25 is lower than a set voltage. The output terminal of the comparator 41 is It is connected to the input terminal of the inverter 42. The output terminal of the inverter 42 is connected to the gate terminal of the semiconductor switch 33 provided in the feedback circuit 30. When the output voltage of the auxiliary winding rectifier circuit 25 becomes lower than the set voltage, the semiconductor switch 33 is turned on. Thus, a current is supplied from a constant current source 32 provided in the feedback circuit 30 so that a signal is transmitted to the comparator 14.

比較器１４の出力端子はフリップフロップ回路１１のリセット端子に接続し、このフリップフロップ回路１１のセット端子にオントリガ回路１３を接続してある。オントリガ回路１３の入力端子はトランス１の補助巻線に接続してあり、補助巻線の出力に応じてオントリガ信号を出力するように構成してある。フリップフロップ回路１１の反転出力端子をインバータ１２に接続し、このインバータ１２の出力を半導体スイッチ２のゲート端子に接続してある。   The output terminal of the comparator 14 is connected to the reset terminal of the flip-flop circuit 11, and the on trigger circuit 13 is connected to the set terminal of the flip-flop circuit 11. The input terminal of the on trigger circuit 13 is connected to the auxiliary winding of the transformer 1 and is configured to output an on trigger signal in accordance with the output of the auxiliary winding. The inverting output terminal of the flip-flop circuit 11 is connected to the inverter 12, and the output of the inverter 12 is connected to the gate terminal of the semiconductor switch 2.

以上のように構成してあるスイッチング電源装置は以下のように作用する。先ず、起動時においては、図２に示すように、入力電圧（Ｖｃ）が立ち上がる一方、出力電圧（Ｖｏ）は直ちには上がらない。そのため、出力電圧検出回路２０に設けたフォトダイオード２１の電源が確立しないため、フォトダイオード２１は点灯しない。これにより、フォトトランジスタ３１にも信号が出力されない。以上より、フォトトランジスタ３１に接続してある半導体スイッチ３３のドレイン電圧も０になる。   The switching power supply device configured as described above operates as follows. First, at startup, as shown in FIG. 2, the input voltage (Vc) rises while the output voltage (Vo) does not rise immediately. Therefore, since the power supply of the photodiode 21 provided in the output voltage detection circuit 20 is not established, the photodiode 21 is not turned on. As a result, no signal is output to the phototransistor 31. From the above, the drain voltage of the semiconductor switch 33 connected to the phototransistor 31 is also zero.

トランス１の補助巻線には二次巻線と比例した電圧（ＶＮＣ）が発生する。但し、起動時は出力電圧が略０Ｖからなので、補助巻線整流回路２５で積分した電圧（Ｖａ）は比較器４１で設定した電圧以下になる。そのため、起動補償回路４０に設けた比較器４１でＨｉ信号が出力され、インバータ４２でＬｏ信号（Ｖｂ）に変換されて、半導体スイッチ３３はオンする。半導体スイッチ３３がオンすると、定電流源３２から電流が流れる。定電流源３２は電流が流れることで抵抗３４の電圧（ＶＦ／Ｂ）が上がる。これにより、比較器１４の反転入力端子の電圧は、この電源設定での最大電圧まで上昇する。比較器１４は、オフタイミングを決めるコンパレータであるが、これにより、この電源設定での最大ドレイン電流（最大オン幅）で発振するように制御され、出力電圧は上昇する。   A voltage (VNC) proportional to the secondary winding is generated in the auxiliary winding of the transformer 1. However, since the output voltage is about 0 V at the start-up, the voltage (Va) integrated by the auxiliary winding rectifier circuit 25 is equal to or lower than the voltage set by the comparator 41. For this reason, the Hi signal is output by the comparator 41 provided in the start-up compensation circuit 40, converted into the Lo signal (Vb) by the inverter 42, and the semiconductor switch 33 is turned on. When the semiconductor switch 33 is turned on, a current flows from the constant current source 32. In the constant current source 32, the voltage (VF / B) of the resistor 34 increases as a current flows. As a result, the voltage at the inverting input terminal of the comparator 14 rises to the maximum voltage in this power supply setting. The comparator 14 is a comparator that determines the off timing. By this, the comparator 14 is controlled to oscillate at the maximum drain current (maximum on width) in this power supply setting, and the output voltage rises.

出力電圧が上昇すると、フォトカプラ２１，３１の電源が確立する。フォトカプラ２１，３１の電源が確立すると、出力電圧検出回路２０で設定した電圧に達するまで、基準電圧の比較結果である誤差電圧信号がフォトダイオード２１に出力されて点灯する。フォトダイオード２１から出力された検出信号は、フォトトランジスタ３１に入力される。これにより、フォトトランジスタ３１がオンする。   When the output voltage increases, the power supply of the photocouplers 21 and 31 is established. When the power supply of the photocouplers 21 and 31 is established, an error voltage signal, which is a comparison result of the reference voltage, is output to the photodiode 21 and is lit until the voltage set by the output voltage detection circuit 20 is reached. The detection signal output from the photodiode 21 is input to the phototransistor 31. As a result, the phototransistor 31 is turned on.

更に出力電圧が上昇すると、トランス１の補助巻線には二次巻線と比例した電圧（ＶＮＣ）が発生しているので、補助巻線整流回路２５で積分した電圧（Ｖａ）は比較器４１で設定した電圧以上になる。そのため、起動補償回路４０に設けた比較器４１ではＬｏ信号を出力し、インバータ４２でＨｉ信号（Ｖｂ）に変換されるため、半導体スイッチ３３はオフする。これにより、出力電圧検出回路２０からの検出信号でオン・オフするフォトトランジスタ３１のみで抵抗３４の電圧は制御される事になる。   When the output voltage further increases, a voltage (VNC) proportional to the secondary winding is generated in the auxiliary winding of the transformer 1, so that the voltage (Va) integrated by the auxiliary winding rectifier circuit 25 is the comparator 41. The voltage exceeds the voltage set in. Therefore, the comparator 41 provided in the start-up compensation circuit 40 outputs the Lo signal and is converted into the Hi signal (Vb) by the inverter 42, so that the semiconductor switch 33 is turned off. As a result, the voltage of the resistor 34 is controlled only by the phototransistor 31 that is turned on / off by the detection signal from the output voltage detection circuit 20.

ここで、制御回路３でのオン、オフ制御について説明する。オンタイミングは、補助巻線電圧（ＶＮＣ）の電圧をオントリガ回路１３で検出し、トランス１の２次巻線に流れる電流が０Ａになる点を検出してフリップフロップ回路１１のセット端子にＨｉ信号を入力する。フリップフロップ１１の反転出力端子からは、Ｌｏ信号が出力され、インバータ１２を介する事により半導体スイッチ２にＨｉ信号が入力され、オンする。   Here, the on / off control in the control circuit 3 will be described. The on-timing circuit 13 detects the auxiliary winding voltage (VNC) voltage by the on-trigger circuit 13, detects the point where the current flowing through the secondary winding of the transformer 1 becomes 0 A, and outputs a Hi signal to the set terminal of the flip-flop circuit 11. Enter. The Lo signal is output from the inverting output terminal of the flip-flop 11, and the Hi signal is input to the semiconductor switch 2 through the inverter 12 and turned on.

また、オフタイミングは、比較器１４でドレイン電流検出抵抗４の電圧と、抵抗３４の電圧（ＶＦ／Ｂ）を比較しドレイン電流検出抵抗４の電圧の方が高くなった時に、フリップフロップ１１のリセット端子にＨｉ信号を出力する。フリップフロップ回路１１の反転出力端子からは、Ｈｉ信号が出力され、インバータ１２を介する事により半導体スイッチ２にＬｏ信号が入力され、オフする。これにより抵抗３４の電圧（ＶＦ／Ｂ）の増減によりドレイン電流値を制御し、出力電圧の制御を行う。   The off-timing is performed when the comparator 14 compares the voltage of the drain current detection resistor 4 with the voltage of the resistor 34 (VF / B) and the voltage of the drain current detection resistor 4 becomes higher. A Hi signal is output to the reset terminal. A Hi signal is output from the inverting output terminal of the flip-flop circuit 11, and the Lo signal is input to the semiconductor switch 2 through the inverter 12 and turned off. Thus, the drain current value is controlled by increasing or decreasing the voltage (VF / B) of the resistor 34, and the output voltage is controlled.

しばらく時間が経過すると、負荷８に出力直流電圧（Ｖｏ）が出力電圧検出回路２０で設定した電圧以上になる。これを出力電圧検出回路２０で出力電圧を検出し、負荷８に加わる出力直流電圧（Ｖｏ）と予め設定しておいた基準電圧の比較結果である誤差電圧信号がフォトダイオード２１に出力されて消灯する。フォトダイオード２１は消灯することにより、フォトトランジスタ３１はオフする。これにより、抵抗３４の電圧（ＶＦ／Ｂ）は、小さくなりドレイン電流は絞り込まれ、出力電圧が一定値となるように制御される。   After a while, the output DC voltage (Vo) at the load 8 becomes equal to or higher than the voltage set by the output voltage detection circuit 20. The output voltage detection circuit 20 detects the output voltage, and an error voltage signal, which is a comparison result between the output DC voltage (Vo) applied to the load 8 and a preset reference voltage, is output to the photodiode 21 and turned off. To do. When the photodiode 21 is turned off, the phototransistor 31 is turned off. As a result, the voltage (VF / B) of the resistor 34 is reduced, the drain current is narrowed down, and the output voltage is controlled to be a constant value.

通常動作においては、出力電圧検出回路２０の出力電圧検出誤差信号がフォトダイオード２１を介してフォトトランジスタ３１に伝えられ、フォトトランジスタ３１がオン、オフ動作を行う事により抵抗３４の電圧（ＶＦ／Ｂ）が出力電圧検出誤差信号を反映した電圧となる。ドレイン電流を、抵抗３４の電圧（ＶＦ／Ｂ）に比例したドレイン電流にパルス−バイ−パルスで制御する事により出力電圧の制御を行っている。   In normal operation, the output voltage detection error signal of the output voltage detection circuit 20 is transmitted to the phototransistor 31 via the photodiode 21, and the phototransistor 31 is turned on / off, whereby the voltage of the resistor 34 (VF / B ) Is a voltage reflecting the output voltage detection error signal. The output voltage is controlled by controlling the drain current to a drain current proportional to the voltage (VF / B) of the resistor 34 by pulse-by-pulse.

一方、バーストモード動作を行う時は、出力電力が小さい程、発振を停止している期間の割合が増加し、殆どの期間で半導体スイッチ２をオフ状態に維持する為、抵抗３４の電圧（ＶＦ／Ｂ）は、０Ｖに制御される。この状態は、フォトトランジスタ３１がオフの状態つまり、出力電圧検出回路２０内のフォトトランジスタ２１の電流が流れていない状態であり、バーストモード動作時は、出力電力が小さく発振停止している期間の割合が大きい程、フォトダイオード２１に電流が流れている期間の割合は小さくなる。   On the other hand, when the burst mode operation is performed, the proportion of the period during which the oscillation is stopped increases as the output power decreases, and the voltage of the resistor 34 (VF) is maintained in order to maintain the semiconductor switch 2 in the off state for most of the period. / B) is controlled to 0V. This state is a state in which the phototransistor 31 is off, that is, a state in which the current of the phototransistor 21 in the output voltage detection circuit 20 does not flow. As the ratio increases, the ratio of the period during which current flows through the photodiode 21 decreases.

以上より、バーストモード時は、殆どの期間でフォトダイオード２１は光らないため、フィードバック回路３０の電力損失を低減することができる。   As described above, in the burst mode, the photodiode 21 does not emit light during most of the period, so that the power loss of the feedback circuit 30 can be reduced.

なお、本実施例では制御回路３を詳細な回路で説明したが、制御回路３のうちフォトトランジスタ３１を除く部分については集積回路でまとめることが可能である。   In the present embodiment, the control circuit 3 has been described in detail. However, a portion of the control circuit 3 excluding the phototransistor 31 can be integrated with an integrated circuit.

本発明によれば、出力電圧が設定値以下である事を検出してフィードバック信号を発生する制御回路において、電源起動時出力電圧が０Ｖであっても、発振を行って起動補償を行うことにより、バースト時において、フィードバック回路の電力損失を低減することができる。   According to the present invention, in the control circuit that detects that the output voltage is lower than the set value and generates a feedback signal, even if the output voltage at power-on is 0 V, it oscillates and performs start-up compensation. In the burst, the power loss of the feedback circuit can be reduced.

本発明に係るスイッチング電源装置における発明を実施するための最良の形態の回路図である。1 is a circuit diagram of a best mode for carrying out the invention in a switching power supply according to the present invention. 本発明スイッチング電源装置におけるタイミングチャートである。It is a timing chart in this invention switching power supply device. 従来のスイッチング電源装置の回路図ある。It is a circuit diagram of the conventional switching power supply device.

符号の説明Explanation of symbols

１ トランス
２ 半導体スイッチ
３ 制御回路
４ ドレイン電流検出抵抗
５ 整流回路
６ 入力整流回路
８ 負荷
１１ フリップフロップ回路
１２ インバータ
１３ オントリガ回路
１４ 比較器
２０ 出力電圧検出回路
２１ フォトダイオード
２２ 誤差アンプ
２５ 補助巻線整流回路
２６ コンデンサ
２７ ダイオード
２８ 抵抗
３０ フィードバック回路
３１ フォトトランジスタ
３２ 定電流源
３３ 半導体スイッチ
３４ 抵抗
４０ 起動補償回路
４１ 比較器
４２ インバータ
５０ スタンバイ制御回路
５１ フォトダイオード
６０ フィードバック回路
６１ フォトトランジスタ
７０ 起動補償回路 Reference Signs List 1 transformer 2 semiconductor switch 3 control circuit 4 drain current detection resistor 5 rectifier circuit 6 input rectifier circuit 8 load 11 flip-flop circuit 12 inverter 13 on trigger circuit 14 comparator 20 output voltage detection circuit 21 photodiode 22 error amplifier 25 auxiliary winding rectification Circuit 26 capacitor 27 diode 28 resistor 30 feedback circuit 31 phototransistor 32 constant current source 33 semiconductor switch 34 resistor 40 start compensation circuit 41 comparator 42 inverter 50 standby control circuit 51 photodiode 60 feedback circuit 61 phototransistor 70 start compensation circuit

Claims (2)

一次巻線、二次巻線並びに補助巻線を有するトランスと、前記一次巻線に直列接続された半導体スイッチと、前記半導体スイッチを周期的にオン、オフさせる制御回路と、前記二次巻線に接続された二次巻線整流回路と、前記補助巻線に接続された補助巻線整流回路と、前記二次巻線整流回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路の検出信号を前記制御回路へ伝達するフィードバック回路を備えたスイッチング電源装置において、前記補助巻線整流回路の出力電圧が設定電圧以下である時は、前記検出信号が無くても周期的にオン・オフ動作を行う起動補償回路を設け、前記出力電圧検出回路の出力電圧が前記設定電圧以下である事を、前記出力電圧検出回路が検出して検出信号を発生し、前記検出信号は前記フィードバック回路を介して前記制御回路に伝わり、前記制御回路は前記検出信号を受けて電力を増加させ前記出力電圧が上昇するように制御する構成を有する事を特徴とするスイッチング電源装置。 A transformer having a primary winding, a secondary winding and an auxiliary winding, a semiconductor switch connected in series to the primary winding, a control circuit for periodically turning on and off the semiconductor switch, and the secondary winding A secondary winding rectifier circuit connected to the auxiliary winding, an auxiliary winding rectifier circuit connected to the auxiliary winding, an output voltage detection circuit for detecting an output voltage of the secondary winding rectifier circuit, and the output voltage detection In a switching power supply device having a feedback circuit for transmitting a detection signal of a circuit to the control circuit, when the output voltage of the auxiliary winding rectifier circuit is lower than a set voltage, it is periodically turned on without the detection signal. - a startup compensation circuit for performing off operation is provided, that the output voltage of the output voltage detection circuit is equal to or less than the set voltage, the output voltage detection circuit generates a detection signal by detecting said detection signal is the off Transmitted to the control circuit via the readback circuit, the control circuit switching power device, characterized in that it has a structure for controlling so that the output voltage increases power by receiving the detection signal is increased. 前記フィードバック回路にフォトダイオードを設けるとともに、フォトトランジスタを設け、前記設定電圧以下になると前記フォトダイオードが点灯して、前記フォトトランジスタがオンすることにより、前記出力電圧が上昇するようにしてある事を特徴とする請求項１記載のスイッチング電源装置。A photodiode is provided in the feedback circuit, and a phototransistor is provided. When the voltage falls below the set voltage, the photodiode is turned on, and the phototransistor is turned on to increase the output voltage. The switching power supply device according to claim 1, wherein:
JP2004136987A 2004-05-06 2004-05-06 Switching power supply Expired - Lifetime JP4454382B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004136987A JP4454382B2 (en) 2004-05-06 2004-05-06 Switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004136987A JP4454382B2 (en) 2004-05-06 2004-05-06 Switching power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005323412A JP2005323412A (en) 2005-11-17
JP4454382B2 true JP4454382B2 (en) 2010-04-21

Family

ID=35470269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004136987A Expired - Lifetime JP4454382B2 (en) 2004-05-06 2004-05-06 Switching power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4454382B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104980049A (en) * 2014-04-01 2015-10-14 群光电能科技股份有限公司 Power feedback device and power feedback method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100446388C (en) * 2005-12-05 2008-12-24 台达电子工业股份有限公司 Power-supply supplying device with low idling consumption
JP5212016B2 (en) * 2008-10-28 2013-06-19 富士電機株式会社 Switching power supply control circuit
US11329543B2 (en) 2019-03-28 2022-05-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Device having switching power source operable in burst switching control mode

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104980049A (en) * 2014-04-01 2015-10-14 群光电能科技股份有限公司 Power feedback device and power feedback method
CN104980049B (en) * 2014-04-01 2017-08-25 群光电能科技股份有限公司 Electric power feedback device and electric power feedback method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005323412A (en) 2005-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4774904B2 (en) DC-DC converter
JP3948448B2 (en) Switching power supply
JP5212016B2 (en) Switching power supply control circuit
KR100732353B1 (en) Control module circuit in switching power supply with automatic burst mode operation
JP5489502B2 (en) Power supply
JP2006034045A (en) Switching power supply and semiconductor device therefor
JP2008306927A (en) Power supply system
US6862193B2 (en) Power supply apparatus
JP2014082831A (en) Switching power supply unit
WO2010125751A1 (en) Switching power supply device
JP2784136B2 (en) Switching power supply overload and short circuit protection circuit
JP4862362B2 (en) Switching power supply
US20110149612A1 (en) Control Method and Controller with constant output current control
JP4454382B2 (en) Switching power supply
JP4993510B2 (en) Power-saving power supply
JP2006280179A (en) Dc-stabilizing power supply
JP2001045759A (en) Self-excited switching power supply
JP2023058933A (en) Power supply circuit
JP2005341709A (en) Power supply unit
JP2006314162A (en) Synchronous rectifier type converter
JP2002315319A (en) Switching power supply unit
JP2005304269A (en) Switching power supply
JP2002125371A (en) Power supply having many outputs and electronic apparatus provided with the same
JP2008206284A (en) Switching power unit
JP2011010422A (en) Switching power supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090818

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091009

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100202

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100202

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4454382

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140212

Year of fee payment: 4