JP6796136B2 - スイッチング電源装置および半導体装置 - Google Patents
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Description
家電製品や事務機器等の電子機器には、電力変換効率の向上や小型化等の目的から、スイッチング電源装置が広く用いられている。スイッチング電源装置は、半導体のスイッチング素子などによるスイッチング動作を利用して出力電圧などを制御し、負荷に電力を供給する。
以下、実施の形態1に係るスイッチング電源装置および半導体装置について、図1〜6を参照しながら具体的に説明する。
実施の形態1のスイッチング電源装置の変形例について、図7を参照しながら説明する。実施の形態1の変形例に係るスイッチング電源装置は、実施の形態1のスイッチング電源装置とほぼ同じであるが、実施の形態1と比較して、スイッチング制御回路100のLS端子の接続が異なる。
次に、実施の形態2に係るスイッチング電源装置および半導体装置について、図8および9を参照しながら説明する。
次に、実施の形態3に係るスイッチング電源装置および半導体装置について、図10を参照しながら説明する。
次に、実施の形態4に係るスイッチング電源装置および半導体装置について、図11および12を参照しながら説明する。
次に、実施の形態5に係るスイッチング電源装置および半導体装置について、図13および14を参照しながら説明する。
次に、実施の形態6に係るスイッチング電源装置および半導体装置について、図15および16を参照しながら説明する。
2 ブリッジダイオード
3,6,15,102,1003 平滑コンデンサ
4,1004 トランス
4a 1次巻線
4b 2次巻線
4c 補助巻線
5,14 整流ダイオード
7 出力状態検出回路
8 フォトカプラ
9,11,12,13,21,22,122,331,513,514 抵抗
10,185,332,417,1186 コンデンサ
100,400,500,600,1100 スイッチング制御回路
101 スイッチング素子
110,410,510,610 低電圧検出回路
111,124 比較器
112,125 基準電圧源
120,120a,120b,120c,1120 過負荷保護回路
121,182,414 定電流源
123,184,416,616 N型MOSFET
126 RSフリップフロップ回路
127,181,186,187,288,329,330,413,418,419 インバータ回路
128,333 AND回路
131 過負荷検出回路
140 パルス制御回路
150 電流検出回路
160 起動回路
170 フィードバック制御回路
180,280,1180 復帰遅延回路
183,289,415 P型MOSFET
615 接合型トランジスタ(JFET)
Claims (8)
- 直流の入力電圧が入力されるエネルギー変換回路と、
前記エネルギー変換回路から出力される電圧を整流平滑して負荷に出力電圧を出力する出力整流平滑回路と、
前記エネルギー変換回路に接続され、前記入力電圧をスイッチングするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
前記エネルギー変換回路から出力される電力に対する前記負荷の負荷状態を示す出力状態信号を生成する出力状態検出回路とを有し、
前記スイッチング制御回路は、
前記出力状態信号が入力され、前記負荷状態が過負荷状態の時に活性化される過負荷検出信号を生成する過負荷検出回路と、
前記過負荷検出信号の活性化によって前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する時に活性化される過負荷保護信号を生成する過負荷保護回路と、
前記入力電圧が予め決められた電圧値より低い電圧の時に活性化される入力低電圧検出信号を生成する入力低電圧検出回路とを有し、
前記入力電圧が低下することによって前記負荷状態が過負荷状態になった時には、前記過負荷検出信号の活性化によって前記過負荷保護信号が活性化され、
前記入力低電圧検出信号が非活性状態の時に前記過負荷保護信号が非活性化される
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 交流電源の交流電圧を整流平滑して直流の入力電圧を出力する入力整流平滑回路と、
前記入力電圧が入力されるエネルギー変換回路と、
前記エネルギー変換回路から出力される電圧を整流平滑して負荷に出力電圧を出力する出力整流平滑回路と、
前記エネルギー変換回路に接続され、前記入力電圧をスイッチングするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
前記エネルギー変換回路から出力される電力に対する前記負荷の負荷状態を示す出力状態信号を生成する出力状態検出回路とを有し、
前記スイッチング制御回路は、
前記出力状態信号が入力され、前記負荷状態が過負荷状態の時に活性化される過負荷検出信号を生成する過負荷検出回路と、
前記過負荷検出信号の活性化によって前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する時に活性化される過負荷保護信号を生成する過負荷保護回路と、
前記交流電圧が予め決められた電圧値より低い電圧の時に活性化される入力低電圧検出信号を生成する入力低電圧検出回路とを有し、
前記入力電圧が低下することによって前記負荷状態が過負荷状態になった時には、前記過負荷検出信号の活性化によって前記過負荷保護信号が活性化され、
前記入力低電圧検出信号が非活性状態の時に前記過負荷保護信号が非活性化される
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記過負荷保護回路は、
第1の時間を計測するタイマ回路を有し、
前記過負荷保護信号は、
前記過負荷検出信号の活性化から前記第1の時間の間継続して活性化され、
前記過負荷検出信号の活性化から前記第1の時間後、かつ前記入力低電圧検出信号が非活性状態の時に非活性化される
ことを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源装置。 - 前記タイマ回路は、
前記入力低電圧検出信号が活性化された時は前記第1の時間が前記第1の時間より短い第2の時間に変更される
ことを特徴とする請求項3に記載のスイッチング電源装置。 - 前記過負荷保護回路は、
前記過負荷検出信号の活性化状態を記憶するラッチ回路を有し、
前記ラッチ回路は
前記過負荷検出信号が活性化された時にセットされて前記過負荷保護信号を活性化し、前記入力低電圧検出信号が活性状態から非活性化された時にリセットされて前記過負荷保護信号を非活性化する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源装置。 - 前記入力低電圧検出回路の前記予め決められた電圧値より低い電圧の検出は、
前記スイッチング素子と前記エネルギー変換回路の接続点の電圧に基づいて行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源装置。 - 前記入力低電圧検出回路の消費電流は、
前記過負荷保護信号が非活性化状態の時に該信号が活性状態の時より少なくなる
ことを特徴とする請求項6に記載のスイッチング電源装置。 - 請求項1から請求項7までのうちいずれか1つに記載のスイッチング電源装置において、
前記スイッチング制御回路を、半導体基板上に集積回路として形成した
ことを特徴とするスイッチング制御用の半導体装置。
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