JP2000004583A - Switching power supply device and electronic apparatus equipped with the same - Google Patents

Switching power supply device and electronic apparatus equipped with the same

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JP2000004583A
JP2000004583A JP16384598A JP16384598A JP2000004583A JP 2000004583 A JP2000004583 A JP 2000004583A JP 16384598 A JP16384598 A JP 16384598A JP 16384598 A JP16384598 A JP 16384598A JP 2000004583 A JP2000004583 A JP 2000004583A
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switch
power supply
voltage
load
mode switching
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Japanese (ja)
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Tamiji Nagai
民次 永井
Yusuke Konishi
勇介 小西
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable and high efficiency switching power supply device, which has no loss of input power at no-loading and whose operation state is switched between an on-load operation and a no-load operation, and an electronic apparatus equipped with the switching power supply device. SOLUTION: A load state is detected and decided by a mode-switching means 17. At the no-loading, a 2nd switch 25, a 4th switch 27 and a 3rd switch 26 are opened by the mode switching means 17, a power flow from a rectifying means 1 is made to be zero and the mode switching means 17, a VFO(variable frequency pulse oscillation means) 23, a PWM(pulsewidth modulation means) 9 and a drive means 19 are operated by a power stored in capacitors 31 and 22 for monitoring the load state. At on-loading, all the switches are closed, a feedback control loop is formed by a comparison detecting means 4, and the voltage of an output terminal 12 is controlled so as to be a predetermined constant DC voltage and is supplied to a load 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源装
置に関し、さらに詳しくは無負荷時の入力電力の損失を
零とする高効率のスイッチング電源装置およびこれを具
備する電子機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply, and more particularly, to a high-efficiency switching power supply with zero input power loss under no load and an electronic apparatus including the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来のスイッチング電源装置2
9の一例を示した概略ブロック図である。交流入力端子
13から入力された交流電圧は、整流手段1により整流
され、相互誘導装置の1次側巻き線14を介して第1の
スイッチ16を周期的に開閉する。この結果として、相
互誘導により相互誘導装置の2次側巻き線15に鋸波状
の電圧が得られる。この電圧が整流素子2とコンデンサ
3により整流されて出力端子12に所定の直流定電圧と
して現れ、負荷11に直流電力を供給する。
2. Description of the Related Art FIG.
9 is a schematic block diagram showing an example of Ninth Embodiment 9. FIG. The AC voltage input from the AC input terminal 13 is rectified by the rectifier 1 and periodically opens and closes the first switch 16 via the primary winding 14 of the mutual induction device. As a result, a sawtooth voltage is obtained in the secondary winding 15 of the mutual induction device by mutual induction. This voltage is rectified by the rectifying element 2 and the capacitor 3 and appears at the output terminal 12 as a predetermined DC constant voltage, and supplies DC power to the load 11.

【0003】一方、比較検出手段4では、分圧手段6に
より、出力端子12の電圧が分圧され、定電圧素子5の
電圧と比較手段7によって比較され、比較手段7の出力
を、パルス幅可変手段9(以下PWM9と記す)に供給
する。
On the other hand, in the comparison detecting means 4, the voltage of the output terminal 12 is divided by the voltage dividing means 6 and compared with the voltage of the constant voltage element 5 by the comparing means 7. It is supplied to variable means 9 (hereinafter referred to as PWM 9).

【0004】PWM9は、パルス発振手段10(以下O
SC10と記す)で生成される所定の周期のパルスのパ
ルス幅を比較検出手段4の電圧により制御し、第1のス
イッチ16を開閉する。
The PWM 9 is provided with a pulse oscillating means 10 (hereinafter referred to as O
The first switch 16 is opened and closed by controlling the pulse width of a pulse having a predetermined period generated in SC10) by the voltage of the comparison detection means 4.

【0005】負荷11の消費電力が増加すると、分圧手
段6の電圧が定電圧素子5の端子電圧より低くなり、そ
の結果第1のスイッチ16を閉とするパルス幅が広くな
り、コンデンサ3に供給される電力は大きくなる。逆
に、負荷11の消費電力が減少すると、分圧手段6の電
圧が定電圧素子5の端子電圧より高くなり、その結果第
1のスイッチ16を閉とするパルス幅は狭くなる。従っ
て、コンデンサ3に供給される電力は小さくなるという
ように制御がなされ、出力端子12には定電圧素子5の
端子電圧を分圧手段6の分圧比で除した直流定電圧が生
成される。前述のようなスイッチング電源装置29は、
例えばノートブックパソコンや携帯電話のACアダプタ
などに使用されているが、近年、特に、省エネが求めら
れる中で、無負荷時の電力損失を殆ど零にするような高
効率スイッチング電源装置が求められている。
[0005] When the power consumption of the load 11 increases, the voltage of the voltage dividing means 6 becomes lower than the terminal voltage of the constant voltage element 5. As a result, the pulse width for closing the first switch 16 becomes wide, The supplied power is large. Conversely, when the power consumption of the load 11 decreases, the voltage of the voltage dividing means 6 becomes higher than the terminal voltage of the constant voltage element 5, and as a result, the pulse width for closing the first switch 16 becomes narrow. Accordingly, control is performed so that the power supplied to the capacitor 3 is reduced, and a DC constant voltage is generated at the output terminal 12 by dividing the terminal voltage of the constant voltage element 5 by the voltage dividing ratio of the voltage dividing means 6. The switching power supply 29 as described above,
For example, they are used in notebook PCs and mobile phone AC adapters. In recent years, in particular, while energy saving is required, a high-efficiency switching power supply device that makes power loss at no load almost zero is required. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチング電
源装置においては、以下のような問題があった。すなわ
ち、スイッチング電源装置が無負荷の場合においても、
常に電力損失がある。スイッチング電源装置の効率は
(負荷の消費電力/スイッチング電源装置へ入力された
電力)で表されるので、スイッチング電源装置内部に無
負荷時でも電力損失があると、効率が悪くなる。
The conventional switching power supply has the following problems. That is, even when the switching power supply device has no load,
There is always power loss. Since the efficiency of the switching power supply is expressed by (power consumption of load / power input to the switching power supply), if there is a power loss inside the switching power supply even when there is no load, the efficiency is deteriorated.

【0007】無負荷時に電力損失がある第1の理由は、
相互誘導装置の1次側巻き線に誘導電力を生成するスイ
ッチが、無負荷時に、パルス幅は狭くはなるものの、そ
れでも依然として一定の周期のパルスで開閉されている
ため、入力電力の一部が相互誘導により相互誘導装置の
2次側巻き線に送られ、2次側巻き線に連なる前述の比
較検出手段に電力を供給するためである。
[0007] The first reason for the power loss when there is no load is as follows.
When the switch that generates the induction power in the primary winding of the mutual induction device is not loaded, although the pulse width is narrowed, it is still opened and closed with a pulse of a constant cycle, so that a part of the input power is reduced. This is because power is supplied to the secondary winding of the mutual guiding device by the mutual induction, and power is supplied to the above-described comparison detection means connected to the secondary winding.

【0008】また、第2の理由は、前述の相互誘導によ
る電力を生成するスイッチを閉とするパルスの幅の制御
には、相互誘導装置やスイッチの応答速度の関係で限度
があり、ある程度狭くなると、制御が不安定になる。こ
のため、ある最少幅のパルスと一定の周期で、スイッチ
が開閉されることになり、余分な電力損失がスイッチに
おいて生じるためである。
The second reason is that there is a limit in controlling the width of a pulse for closing a switch for generating electric power by mutual induction, which is limited by the response speed of the mutual induction device and the switch, and is somewhat narrow. If so, the control becomes unstable. For this reason, the switch is opened and closed with a certain minimum width pulse and a fixed cycle, and extra power loss occurs in the switch.

【0009】以上の理由1、2により、従来のスイッチ
ング電源装置においては、無負荷時でも電力損失があ
り、これが基本電力損失としてとらえられるため、スイ
ッチング電源装置の効率を極端に悪くするという問題が
あった。
For the reasons 1 and 2 described above, in the conventional switching power supply, there is a power loss even when there is no load, and this is regarded as a basic power loss, so that the efficiency of the switching power supply is extremely deteriorated. there were.

【0010】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、前述の基本電力損失を零とし、スイッチング
電源装置の効率を高めるとともに、これを具備する電子
機器の電力利用効率をも高めることを課題とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above points, and makes the above-described basic power loss zero, thereby increasing the efficiency of the switching power supply device and also increasing the power use efficiency of electronic equipment having the same. That is the task.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明のスイッチング電源装置およびこれを具備
する電子機器は、入力電圧を入力する入力端子と、入力
端子に接続された相互誘導装置と、相互誘導装置の1次
側巻き線に接続された第1のスイッチと、第1のスイッ
チの開閉を制御するパルス幅可変手段と、第1のスイッ
チが開閉され、相互誘導装置を介して、相互誘導装置の
2次側巻き線に相互誘導により生ずる電圧を整流する第
1の整流手段と、第1の整流手段の出力を負荷に接続す
る出力端子と、出力端子の電圧を検出し、基準電圧と比
較し、出力比較電圧をパルス幅可変手段にフィードバッ
クし、第1のスイッチの開閉を制御する比較検出手段と
を有するスイッチング電源装置であって、相互誘導装置
の1次側巻き線と前記入力端子との間に設けられた第2
のスイッチと、第1の整流手段と出力端子の間に設けら
れた第3のスイッチと、比較検出手段の給電端子と第1
の整流手段の間に設けられた第4のスイッチと、相互誘
導装置の2次側巻き線に生ずる電圧を整流し、パルス幅
可変手段を給電する第2の整流手段と、第1のスイッチ
の開閉周期を可変し得る、第2の整流手段から給電され
る可変周期パルス発振手段と、スイッチング電源装置の
動作状態を切り換え得る、第2の整流手段から給電され
るモード切り換え手段と、モード切り換え手段と第2の
スイッチの制御端子との間に設けられた駆動手段とを具
備し、モード切り換え手段が負荷の有無を検出するとと
もに、第2、第3、第4のスイッチを開および閉の何れ
かに設定し、入力電圧および比較検出手段とをスイッチ
ング電源装置の全系からそれぞれ、遮断および接続し、
可変周期パルス発振手段とパルス幅可変手段を制御し
て、スイッチング電源装置の動作状態を切り換え得るこ
とを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a switching power supply of the present invention and an electronic apparatus having the same comprise an input terminal for inputting an input voltage and a mutual induction connected to the input terminal. A device, a first switch connected to the primary winding of the mutual induction device, a pulse width variable means for controlling opening and closing of the first switch, and a first switch which is opened and closed, via the mutual induction device. A first rectifier for rectifying a voltage generated by mutual induction in a secondary winding of the mutual induction device, an output terminal for connecting an output of the first rectifier to a load, and detecting a voltage of the output terminal. And a comparison detection means for controlling the opening and closing of the first switch by comparing the output comparison voltage with the pulse width variable means and comparing the output comparison voltage with the reference voltage, wherein the primary winding of the mutual induction device is provided. When Second provided between the entry force terminal
, A third switch provided between the first rectifier and the output terminal, and a power supply terminal of the comparison detector and the first switch.
A fourth switch provided between the rectifying means, a second rectifying means for rectifying a voltage generated in the secondary winding of the mutual induction device and supplying power to the pulse width varying means, and a fourth switch provided for the first switch. Variable-cycle pulse oscillating means supplied from the second rectifying means capable of changing the opening / closing cycle, mode switching means supplied from the second rectifying means capable of switching the operation state of the switching power supply, and mode switching means And a drive means provided between the control terminal of the second switch and the control terminal of the second switch. The mode switching means detects the presence or absence of a load, and opens and closes the second, third, and fourth switches. And disconnect and connect the input voltage and the comparison detection means from the entire system of the switching power supply, respectively.
The operation state of the switching power supply device can be switched by controlling the variable period pulse oscillating means and the pulse width varying means.

【0012】また、本発明のスイッチング電源装置およ
びこれを具備する電子機器の望ましい形態としては、さ
らに、以下の(1)〜(7)の特徴を具備するものであ
る。
Further, the switching power supply according to the present invention and the electronic apparatus including the switching power supply preferably have the following features (1) to (7).

【0013】(1)第2のスイッチの制御端子とモード
切り換え手段の間に設けられ、第2のスイッチとモード
切り換え手段を電気的に絶縁し得る駆動手段を有するも
のである。
(1) A drive means is provided between the control terminal of the second switch and the mode switching means, and can electrically insulate the second switch from the mode switching means.

【0014】(2)第2の整流手段が、整流素子とコン
デンサで構成され、該コンデンサとして2次電池を有す
るものである。
(2) The second rectifying means comprises a rectifying element and a capacitor, and has a secondary battery as the capacitor.

【0015】(3)第2の整流手段から給電され、CM
OS半導体で構成され、該CMOS半導体のしきい値以
上の電圧で動作し得る、モード切り換え手段と、可変周
期パルス発振手段と、パルス幅可変手段と、駆動手段と
を有するものである。
(3) Power is supplied from the second rectifier and the CM
The semiconductor device includes a mode switching unit, a variable period pulse oscillating unit, a pulse width varying unit, and a driving unit, which are constituted by an OS semiconductor and can operate at a voltage higher than the threshold voltage of the CMOS semiconductor.

【0016】(4)パルス幅可変手段を制御する電圧が
所定の電圧以下となったとき、無負荷と判定し得る、モ
ード切り換え手段を有するものである。
(4) When the voltage for controlling the pulse width varying means becomes equal to or less than a predetermined voltage, the apparatus has a mode switching means capable of determining that there is no load.

【0017】(5)負荷に電流を流し、電流が流れたこ
とをもって有負荷と、また、流れなかったことをもって
無負荷であると判定し得る、モード切り換え手段を有す
るものである。
(5) A mode switching means is provided for allowing a current to flow to the load and determining that the load is applied when the current flows and that the load is not applied when the current is not applied.

【0018】(6)負荷とモード切り換え手段との間に
設けられ、モード切り換え手段と第3のスイッチとの間
の電流の逆流を防止し得る整流素子を有するものであ
る。
(6) A rectifying element is provided between the load and the mode switching means, and is capable of preventing a reverse flow of current between the mode switching means and the third switch.

【0019】(7)第2のスイッチを閉とし、且つ第2
の整流手段に起動のための電力を供給し得る起動手段を
有するものである。
(7) The second switch is closed and the second switch is closed.
And a starting means for supplying power for starting to the rectifying means.

【0020】前述した手段による作用について記すと以
下の(1)と(2)である。 (1)無負荷時に、モード切り換え手段が無負荷である
ことを検出して、駆動手段を介して第2のスイッチを開
とするため、入力電力は第2のスイッチ以降には供給さ
れなくなる。すなわち、第2のスイッチ以降の手段は全
てスイッチング電源装置の系内のコンデンサに残留する
蓄積電力で動作することになり、入力電力からの損失は
なくなる。すなわち、前述の基本損失は零である。
The functions of the above-described means are as follows (1) and (2). (1) When there is no load, the mode switching means detects that there is no load, and the second switch is opened via the driving means. Therefore, the input power is not supplied to the second and subsequent switches. That is, all the means after the second switch operate with the stored power remaining in the capacitor in the system of the switching power supply device, and the loss from the input power is eliminated. That is, the aforementioned basic loss is zero.

【0021】(2)前述のように、無負荷時は第2のス
イッチ以降の手段は全てスイッチング電源装置の系内の
コンデンサに残留する蓄積電力で動作し、蓄積電力を消
費するのであるが、具体的な電力消費の対象は、第1の
整流手段、第1のスイッチ、第2の整流手段に集約され
る。これを各々について下記に説明する。
(2) As described above, when there is no load, all means following the second switch operate with the stored power remaining in the capacitor in the system of the switching power supply, and consume the stored power. Specific power consumption targets are categorized into the first rectifier, the first switch, and the second rectifier. Each of these is described below.

【0022】まず、第1の整流手段については、無負荷
時に比較検出手段が第3のスイッチおよび第4のスイッ
チとが開となることにより、第1の整流手段よりの給電
を遮断されるため、比較検出手段による第1の整流手段
の電力損失はなくなる。
First, as for the first rectifying means, the power supply from the first rectifying means is cut off when the comparison detecting means opens the third switch and the fourth switch when there is no load. In addition, the power loss of the first rectifier by the comparison detector is eliminated.

【0023】次に、第2の整流手段については、モード
切り換え手段と、可変周期パルス発振手段と、パルス幅
可変手段と、駆動手段とがCMOS半導体で構成され、
該各々の手段が該CMOS半導体のしきい値以上の電
圧、例えば1Vの電圧で動作し、消費する電力が本来少
ないので、該各々の手段に給電する第2の整流手段の電
力損失は少ない。
Next, as for the second rectifying means, the mode switching means, the variable period pulse oscillating means, the pulse width varying means, and the driving means are composed of CMOS semiconductors.
Since each of the means operates at a voltage equal to or higher than the threshold value of the CMOS semiconductor, for example, a voltage of 1 V and consumes little power, the power loss of the second rectifying means for feeding each means is small.

【0024】さらに第1のスイッチについては次の理由
で電力損失が少ない。すなわち、無負荷時には、モード
切り換え手段、可変周期パルス発振手段、パルス幅可変
手段、および駆動手段が第2の整流手段により電力供給
を受け、入力電力が第2のスイッチによって遮断された
後も動作している。第2の整流手段の電力損失に見合う
電力は、第1のスイッチの開閉と相互誘導により、相互
誘導装置の1次側巻き線に接続されたコンデンサに残留
した蓄積電力で補充される。一方、無負荷のときは、モ
ード切り換え手段が第1のスイッチを開閉するパルス周
期を長く、パルス幅を狭く、すなわち、第1のスイッチ
の閉である時間を短く、且つ閉となる周期を長く設定
し、第1のスイッチによる電力損失を少なくする。
Further, the power loss of the first switch is small for the following reasons. That is, when there is no load, the mode switching means, the variable period pulse oscillating means, the pulse width varying means, and the driving means receive power supply from the second rectifying means and operate even after the input power is cut off by the second switch. are doing. The power corresponding to the power loss of the second rectifier is supplemented by the opening / closing of the first switch and the mutual induction by the accumulated power remaining in the capacitor connected to the primary winding of the mutual induction device. On the other hand, when there is no load, the mode switching means lengthens the pulse cycle for opening and closing the first switch and narrows the pulse width, that is, shortens the time during which the first switch is closed and increases the cycle during which the first switch is closed. To reduce power loss due to the first switch.

【0025】以上によって、スイッチング電源装置の系
内のコンデンサに蓄積された電力により、モード切り換
え手段、可変周期パルス発振手段、パルス幅可変手段、
および駆動手段は、動作を長時間続行可能であり、負荷
状態を長時間観測し続けることが可能となる。従って有
負荷となれば、即座に、動作状態をモード切り換え手段
により、有負荷モードに切り換えることが可能である。
As described above, the mode switching means, the variable period pulse oscillating means, the pulse width varying means,
The operation of the driving means can be continued for a long time, and the load state can be continuously observed for a long time. Therefore, when a load is applied, the operation state can be immediately switched to the load mode by the mode switching means.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図1から図8を参照し、本
発明のスイッチング電源装置30の実施の形態例につい
て説明する。まず、スイッチング電源装置30の概略構
成図である図1およびフローチャート図である図2を参
照して、スイッチング装置30の動作について順を追っ
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a switching power supply 30 according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the operation of the switching device 30 will be described step by step with reference to FIG. 1 which is a schematic configuration diagram of the switching power supply device 30 and FIG. 2 which is a flowchart diagram.

【0027】「S0」<起動手段24により第2のスイ
ッチ25が閉となる> 交流入力が交流入力端子13に入力され、整流手段1に
より整流された電圧が第2のスイッチ25の端子に生成
されると、瞬時的に、起動手段24により、第2のスイ
ッチ25が閉となる。
"S0"<The second switch 25 is closed by the starting means 24> AC input is input to the AC input terminal 13, and a voltage rectified by the rectifying means 1 is generated at the terminal of the second switch 25. Then, the second switch 25 is closed by the activation means 24 instantaneously.

【0028】起動手段24は、例えば、図6に示すよう
なコンデンサCと抵抗Rによって構成された微分回路で
あり、第2のスイッチ25、すなわち、例えばサイリス
タ等のゲートを制御して導通状態とする。
The activating means 24 is, for example, a differentiating circuit composed of a capacitor C and a resistor R as shown in FIG. 6, and controls the second switch 25, that is, for example, the gate of a thyristor or the like, to establish a conductive state. I do.

【0029】「S1」<第1のスイッチ16を駆動する
パルスの幅と周期が設定される> 起動手段24により、コンデンサ22が瞬時の間充電さ
れ、充電された電力によって、可変周期パルス発振手段
23(以下VFO23と記す)とパルス幅可変手段9
(以下PWM9と記す)が起動されると、VFO23は
後述の無負荷時における周期T0に、また、PWM9
は、後述の無負荷時のパルス幅B0に設定され、周期T0
で、パルス幅B0のパルスが第1のスイッチ16に供給
される。このような起動手段24は本発明のスイッチン
グ電源装置およびこれを具備した電子機器の望ましい形
態の一つである。
"S1"<The width and period of the pulse for driving the first switch 16 are set> The capacitor 22 is charged for a moment by the starting means 24, and the charged power makes the variable period pulse oscillating means 23 (hereinafter referred to as VFO23) and pulse width varying means 9
When (hereinafter PWM9 hereinafter) is activated, VFO 23 for the period T 0 in the no-load described below, also, PWM9
Is set to a pulse width B 0 at the time of no load described later, and a period T 0
Thus, a pulse having a pulse width B 0 is supplied to the first switch 16. Such a starting means 24 is one of the desirable modes of the switching power supply of the present invention and the electronic equipment provided with the same.

【0030】図8(a)、(b)に示すように、PWM
9はモード切り換え手段17からの制御電圧により、パ
ルス幅を可変する。モード切り換え手段17からの制御
電圧が所定電圧E0より高い時は、BVの様に電圧とほぼ
比例してパルス幅が広くなる。制御電圧が所定電圧E0
より、低くなると、モード切り換え手段17は、該パル
ス幅を起動時の設定値B0 に電圧を不連続に変化させて
設定する。また、VFO23についても、モード切り換
え手段17の制御電圧でパルス周期が設定されるのであ
るが、この設定は、有負荷時はTLに、無負荷時はT0
と2値変化する。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the PWM
9 changes the pulse width by the control voltage from the mode switching means 17. When the control voltage from the mode switching means 17 is higher than the predetermined voltage E 0, the pulse width is increased substantially in proportion to the voltage, such as B V. When the control voltage is the predetermined voltage E 0
When the voltage becomes lower, the mode switching means 17 sets the pulse width to the set value B 0 at the time of starting by changing the voltage discontinuously. As for the VFO 23, but in the control voltage of the mode switching means 17 is the pulse period is set, this setting during a load-to T L, the no-load and the varying binary to T 0.

【0031】コンデンサ22から給電されるVFO2
3、PWM9、モード切り換え手段17および駆動手段
19は、例えば前述のCMOS半導体素子のような消費
電力の少ない素子で構成される。従って、起動時におけ
る起動手段24によって、VFO23、PWM9、モー
ド切り換え手段17および駆動手段19は容易に起動し
得る。
VFO2 supplied from the capacitor 22
3. The PWM 9, the mode switching means 17 and the driving means 19 are composed of low power consumption elements such as the above-mentioned CMOS semiconductor elements. Therefore, the VFO 23, the PWM 9, the mode switching means 17, and the driving means 19 can be easily activated by the activation means 24 at the time of activation.

【0032】また、本発明のスイッチング電源装置およ
びこれを具備する電子機器の望ましい形態としては、コ
ンデンサ22を2次電池で構成してもよい。この場合
は、長時間の給電が可能となるので、起動時にコンデン
サ22を充電する機会は減少する。
In a preferred embodiment of the switching power supply of the present invention and an electronic apparatus having the same, the capacitor 22 may be formed of a secondary battery. In this case, power can be supplied for a long time, so that the chance of charging the capacitor 22 at startup is reduced.

【0033】さらに、本発明のスイッチング電源装置お
よびこれを具備する電子機器の望ましい形態としては、
図7に示すように、相互誘導装置の2次側巻き線15の
途中から出力を取り出し整流して、コンデンサ22にC
MOS半導体のしきい値以上の電圧を生成し、この電圧
で、該CMOS半導体で構成されるVFO23、PWM
9、モード切り換え手段17、及び駆動手段19を給電
してもよい。このように構成すれば、電力整合上適切な
電圧、例えば1Vというような低電圧を選択できるの
で、相互誘導装置の2次側巻き線15の端から出力を取
り出し整流し、給電する場合よりも電力損失を少なくす
ることができる。
Further, desirable modes of the switching power supply of the present invention and electronic equipment having the same are as follows.
As shown in FIG. 7, the output is taken out from the middle of the secondary winding 15 of the mutual induction device, rectified, and
A voltage equal to or higher than the threshold value of the MOS semiconductor is generated.
9, the mode switching means 17 and the driving means 19 may be supplied with power. With such a configuration, an appropriate voltage for power matching, for example, a low voltage such as 1 V can be selected. Power loss can be reduced.

【0034】「S2」<電力供給後、第2のスイッチ2
5が開となる。> VFO23、PWM9が起動すると、第1のスイッチ1
6が開閉し、相互誘導装置の1次側巻き線14を通し
て、閉となっている第2のスイッチ25を通して整流手
段1からの電圧をスイッチングするので、相互誘導によ
り相互誘導装置の2次側巻き線15から鋸波状電圧が生
成される。これを整流素子21とコンデンサ22で構成
される第2の整流手段で整流するとコンデンサ22の非
接地側端子に整流電圧が得られる。すなわち、整流手段
1からコンデンサ22への電力輸送が行われる。PWM
9、VFO23、モード切り換え手段17、および駆動
手段19はコンデンサ22によって安定して電力供給を
受けて安定に動作することができる。このときモード切
り換え手段17は第2のスイッチ25を開とする。従っ
てこれ以降はコンデンサ31に蓄積された電力が輸送さ
れて、コンデンサ22の電力損失を補充しつつ、PWM
9、VFO23、モード切り換え手段17、および駆動
手段19の各手段が動作する。この状態は後述する無負
荷制御状態S11に等しい。
"S2"<After power supply, the second switch 2
5 is open. > When the VFO 23 and the PWM 9 are activated, the first switch 1
6 open and close and switch the voltage from the rectifying means 1 through the primary winding 14 of the mutual induction device, through the second switch 25 which is closed, so that the secondary winding of the mutual induction device by mutual induction. A sawtooth voltage is generated from line 15. When this is rectified by the second rectifier comprising the rectifier 21 and the capacitor 22, a rectified voltage is obtained at the non-ground side terminal of the capacitor 22. That is, power is transferred from the rectifier 1 to the capacitor 22. PWM
9, the VFO 23, the mode switching means 17, and the driving means 19 can be stably supplied with power by the capacitor 22 and can operate stably. At this time, the mode switching means 17 opens the second switch 25. Therefore, thereafter, the power stored in the capacitor 31 is transported, and the power loss of the capacitor 22 is supplemented while the PWM is added.
9, the VFO 23, the mode switching means 17, and the driving means 19 operate. This state is equivalent to a no-load control state S11 described later.

【0035】「S3」<負荷11が出力端子に接続され
ているか否かを判定。> モード切り換え手段17は図4に示すように、内蔵する
電流源35が整流素子33を介して図1の出力端子12
に接続されており、もし負荷11が出力端子に接続され
ていれば、電流が流れたことで負荷11が接続されてい
ると判定し、電流が流れなければ負荷11が接続されて
いないと判定する。これは本発明のスイッチング電源装
置およびこれを具備する電子機器の望ましい形態の一つ
である。また、後述するように、S3の状態では、第3
のスイッチ26は開になっているので、電流は全て負荷
11に流れ込む。
"S3"<determines whether or not the load 11 is connected to the output terminal. As shown in FIG. 4, the mode switching means 17 is configured such that the built-in current source 35 is connected to the output terminal 12 of FIG.
If the load 11 is connected to the output terminal, it is determined that the load 11 is connected because the current flows, and if the current does not flow, it is determined that the load 11 is not connected. I do. This is one of the desirable modes of the switching power supply of the present invention and the electronic equipment provided with the same. Further, as described later, in the state of S3, the third
Since the switch 26 is open, all the current flows into the load 11.

【0036】負荷11が出力端子12に接続されていな
い場合は、S3の状態が保持される。すなわち、負荷1
1が出力端子12に接続されるまで状態S3のまま待機
している。このとき、前述したように、VFO23は無
負荷時における周期T0 に、また、PWM9は、無負荷
時のパルス幅B0 に設定され、周期T0 で、パルス幅B
0 のパルスが第1のスイッチ16に供給される。周期T
0 とパルス幅B0 の値は、VFO23、PWM9、モー
ド切り換え手段17、および駆動手段19によってコン
デンサ22から失われる電力を第1のスイッチ16の開
閉によって、コンデンサ31からコンデンサ22に送ら
れる電力で補うに充分な値に選ばれている。
When the load 11 is not connected to the output terminal 12, the state of S3 is maintained. That is, load 1
Until the terminal 1 is connected to the output terminal 12, the device stands by in the state S3. At this time, as described above, VFO 23 for the period T 0 in the no-load, also, PWM9 is set to the pulse width B 0 in the no-load, with a period T 0, the pulse width B
A pulse of 0 is supplied to the first switch 16. Period T
Value of 0 and the pulse width B 0 is, VFO 23, PWM9, by opening and closing of the power lost from the capacitor 22 the first switch 16 by the mode switching means 17, and drive means 19, in the power delivered from the capacitor 31 to the capacitor 22 The value is chosen to be sufficient to compensate.

【0037】すなわち、無負荷の場合は最少限の電力を
送ることとし、第1のスイッチ16を必要以上の周期と
パルス幅で駆動することによる第1のスイッチ16の電
力損失の増加を防いでいる。また、無負荷時は第4のス
イッチ27が開となっているため、後述する比較検出手
段4による電力消費はない。
That is, when no load is applied, the minimum power is transmitted, and an increase in the power loss of the first switch 16 caused by driving the first switch 16 with a cycle and a pulse width longer than necessary is prevented. I have. In addition, when no load is applied, the fourth switch 27 is open, so that no power is consumed by the comparison detection means 4 described later.

【0038】「S4」<負荷11が出力端子12に接続
されると第2のスイッチ25、第3のスイッチ26、第
4のスイッチ27が閉となる。> 負荷11が出力端子12に接続されると、モード切り換
え手段17がこれを検出判定し、駆動手段19を通して
第2のスイッチ25を閉とし、整流手段1から第1のス
イッチ16に電力が入力される。ここで、本発明のスイ
ッチング電源装置およびこれを具備する電子機器の望ま
しい形態としては、駆動手段19がモード切り換え手段
17と第2のスイッチ25の間を電気的に絶縁できるも
のである。第2のスイッチ25は高電圧で、モード切り
換え手段17は低電圧で動作しているため、両者を電気
的に絶縁しないと動作が不安定となり、また故障も発生
し易いからである。例えば図5に示したようなフォトカ
プラが駆動手段19として使用される。
[S4] <When the load 11 is connected to the output terminal 12, the second switch 25, the third switch 26, and the fourth switch 27 are closed. When the load 11 is connected to the output terminal 12, the mode switching unit 17 detects and determines this, closes the second switch 25 through the driving unit 19, and power is input from the rectification unit 1 to the first switch 16. Is done. Here, as a desirable mode of the switching power supply device of the present invention and an electronic apparatus including the same, the driving means 19 can electrically insulate the mode switching means 17 from the second switch 25. This is because the second switch 25 operates at a high voltage and the mode switching means 17 operates at a low voltage. Therefore, unless both are electrically insulated, the operation becomes unstable and a failure easily occurs. For example, a photocoupler as shown in FIG.

【0039】さらに、負荷11が出力端子12に接続さ
れると、モード切り換え手段17がこれを検出判定し、
第3のスイッチ26、第4のスイッチ27を閉とする。
従って、比較検出手段4が起動する。第3のスイッチ2
6,第4のスイッチ27が閉となった以降はモード切り
換え手段17による負荷11の検出は行われない。モー
ド切り換え手段17は負荷11が検出されたと判定し、
以降この判定結果を記憶する。また、第3のスイッチ2
6が閉となると、モード切り換え手段17に整流手段1
からの電圧が加わるので、電流の逆流がおこる。この防
止のため、整流素子33が設けられている。これは、本
発明のスイッチング電源装置およびこれを具備する電子
機器の望ましい形態の一つである。
Further, when the load 11 is connected to the output terminal 12, the mode switching means 17 detects and determines this,
The third switch 26 and the fourth switch 27 are closed.
Therefore, the comparison detection means 4 is activated. Third switch 2
6. After the fourth switch 27 is closed, the mode switching means 17 does not detect the load 11. The mode switching means 17 determines that the load 11 has been detected,
Thereafter, this determination result is stored. The third switch 2
6 is closed, the mode switching means 17 is provided with the rectifying means 1.
, The reverse current flows. To prevent this, a rectifying element 33 is provided. This is one of the desirable modes of the switching power supply of the present invention and the electronic equipment including the same.

【0040】「S5」<VFO23の周期がTLに設定
される。> モード切り換え手段17は、VFO23の発生するパル
スの周期をスイッチング電源装置30の有負荷動作中の
所定周期TLに設定する。TLは最大負荷の大きさにより
設定される所定の周期であり、TL<T0に選ばれる。
"S5"<Cycle of VFO 23 is set to T L. > The mode switching means 17 sets the cycle of the pulse generated by the VFO 23 to the predetermined cycle TL during the loaded operation of the switching power supply device 30. T L is a predetermined cycle set according to the magnitude of the maximum load, and is selected as T L <T 0 .

【0041】「S6」<比較手段7の出力がPWM9に
入力。> モード切り換え手段17は、比較手段7の出力をPWM
9に送る。この結果、PWM9→第1のスイッチ16→
相互誘導装置の1次側巻き線14と2次側巻き線15の
相互誘導→整流素子2→比較検出手段4→モード切り換
え手段17→PWM9の閉ループが形成され出力端子1
2の電圧の制御へと動作状態が移行する。
"S6"<the output of the comparing means 7 is input to the PWM 9. > The mode switching means 17 outputs the PWM
Send to 9. As a result, the PWM 9 → the first switch 16 →
The mutual induction between the primary winding 14 and the secondary winding 15 of the mutual induction device → the rectifying element 2 → the comparison detecting means 4 → the mode switching means 17 → the closed loop of the PWM 9 is formed and the output terminal 1 is formed.
The operation state shifts to the control of the voltage 2.

【0042】「S7」<有負荷時の制御状態> スイッチング電源装置30は負荷11の存在のもとで、
出力端子12に所定の電圧を生成する。すなわち、分圧
手段6は出力端子12の電圧を分圧し、該分圧された電
圧を定電圧素子5の端子電圧と比較手段7によって比較
し、比較手段7の出力をモード切り換え手段17に送
る。ここで、分圧手段6は高インピーダンス入力、低イ
ンピーダンス出力の回路であって、例えば図3のような
CMOS半導体で構成されたボルテージフォロワを用い
ても良い。また、定電圧素子5は、例えばツェナーダイ
オードを用いてもよい。
"S7"<Control state at the time of load> The switching power supply 30
A predetermined voltage is generated at the output terminal 12. That is, the voltage dividing means 6 divides the voltage of the output terminal 12, compares the divided voltage with the terminal voltage of the constant voltage element 5 by the comparing means 7, and sends the output of the comparing means 7 to the mode switching means 17. . Here, the voltage dividing means 6 is a circuit having a high impedance input and a low impedance output. For example, a voltage follower made of a CMOS semiconductor as shown in FIG. 3 may be used. The constant voltage element 5 may use, for example, a Zener diode.

【0043】モード切り換え手段17は、比較手段7の
出力をそのまま、PWM9へ送るので、PWM9は、比
較出力の大きさに比例してパルス幅を制御する。この結
果、第1のスイッチ16が周期TL と、制御されたパル
ス幅でスイッチング駆動され、相互誘導によって相互誘
導装置の2次側巻き線15には負荷11で消費される電
力を補う出力が送られ、出力端子12の直流電圧が定電
圧素子5の端子電圧を分圧手段6の分圧比で除した所定
値に制御される。
Since the mode switching means 17 sends the output of the comparison means 7 to the PWM 9 as it is, the PWM 9 controls the pulse width in proportion to the magnitude of the comparison output. As a result, the first switch 16 is switched and driven with the period T L and the controlled pulse width, and an output that compensates for the power consumed by the load 11 is output to the secondary winding 15 of the mutual induction device by mutual induction. The DC voltage at the output terminal 12 is controlled to a predetermined value obtained by dividing the terminal voltage of the constant voltage element 5 by the voltage dividing ratio of the voltage dividing means 6.

【0044】すなわち、出力端子12の電圧が降下する
と、比較手段7の出力が上昇し、PWM9のパルス幅が
広くなり、第1のスイッチ16の閉期間が長くなり、従
って相互誘導装置の2次側巻き線15にはより多くの電
力が送られ、結果として出力端子12の電圧は元の値に
戻ることになる。
That is, when the voltage at the output terminal 12 drops, the output of the comparing means 7 rises, the pulse width of the PWM 9 widens, and the closed period of the first switch 16 becomes long. More power is sent to the side winding 15, and as a result, the voltage at the output terminal 12 returns to the original value.

【0045】また、反対に、出力端子12の電圧が上昇
すると、比較手段7の出力が下降し、PWM9のパルス
幅が狭くなり、第1のスイッチ16の閉期間が短くな
り、従って相互誘導装置の2次側巻き線15にはより少
ない電力が送られ、結果として出力端子12の電圧は元
の値にもどることになる。
Conversely, when the voltage at the output terminal 12 rises, the output of the comparison means 7 falls, the pulse width of the PWM 9 becomes narrower, and the closed period of the first switch 16 becomes shorter, and therefore, the mutual induction device Less power is sent to the secondary winding 15, and as a result, the voltage at the output terminal 12 returns to the original value.

【0046】「S8」<モード切り換え手段17からP
WM9への電圧が所定電位E0 以下になると無負荷と判
定する> PWM9のパルス幅は前述のように負荷の大きさに比例
して増大するため、無負荷状態では最も狭くなる。この
結果、モード切り換え手段17によりPWM9を制御す
る電圧も最低の所定電位E0に達し、E0以下になると、
モード切り換え手段17は負荷11が出力端子12から
切り離された、すなわち、無負荷と判定し記憶する。こ
のモード切り換え手段17の動作も本発明のスイッチン
グ電源装置およびこれを具備する電子機器の望ましい形
態の一つである。
"S8"<P from the mode switching means 17
For voltage to WM9 is the pulse width of a predetermined potential E 0 less than or equal to a determined unloaded> PWM9 which increases in proportion to the magnitude of the load, as described above, narrowest at no load. As a result, the voltage for controlling the PWM 9 by the mode switching means 17 also reaches the minimum predetermined potential E 0 , and when it becomes equal to or less than E 0 ,
The mode switching means 17 determines that the load 11 is disconnected from the output terminal 12, that is, determines that there is no load, and stores the result. The operation of the mode switching means 17 is also one of the desirable modes of the switching power supply of the present invention and the electronic equipment having the same.

【0047】「S9」<VFO23→T0、PWM9→
0に設定> モード切り換え手段17からPWM9への電圧がE0
達すると、モード切り換え手段17はVFO23の周期
をT0、PWM9のパルス幅をB0に設定する。すなわ
ち、前述したように、このパルスで第1のスイッチ16
を駆動しコンデンサ22に電力を送るとき、コンデンサ
22から給電され、VFO23、PWM9、モード切り
換え手段17、および駆動手段19によって消費される
電力を補うに充分な値に設定される。
"S9"<VFO23 → T 0 , PWM9 →
Set to B 0 > When the voltage from the mode switching means 17 to the PWM 9 reaches E 0 , the mode switching means 17 sets the cycle of the VFO 23 to T 0 and the pulse width of the PWM 9 to B 0 . That is, as described above, this pulse causes the first switch 16
When the power is transmitted to the capacitor 22 by driving the power supply, the power supplied from the capacitor 22 is set to a value sufficient to compensate for the power consumed by the VFO 23, the PWM 9, the mode switching means 17, and the driving means 19.

【0048】「S10」<第2のスイッチ25,第3の
スイッチ26,第4のスイッチ27が開となる> モード切り換え手段17は、駆動手段19を通して、第
2のスイッチ25を開とし、また、第3のスイッチ2
6、第4のスイッチ27を開とする。すなわち、スイッ
チング電源装置30は負荷11と整流手段1の出力とか
ら切り離される。
"S10"<The second switch 25, the third switch 26, and the fourth switch 27 are opened> The mode switching means 17 opens the second switch 25 through the driving means 19, and , The third switch 2
6. Open the fourth switch 27. That is, the switching power supply 30 is disconnected from the load 11 and the output of the rectifier 1.

【0049】「S11」<無負荷制御状態> この状態で動作しているのは、VFO23、PWM9、
モード切り換え手段17、および駆動手段19であり、
これらにより、周期T0とパルス幅B0のパルスで第1の
スイッチ16が駆動され、コンデンサ31からコンデン
サ22に送られてくる電力で給電される。
[S11] <No-load control state> Operating in this state is the VFO 23, the PWM 9,
A mode switching unit 17 and a driving unit 19;
As a result, the first switch 16 is driven by a pulse having a period T 0 and a pulse width B 0 , and power is supplied from the capacitor 31 to the capacitor 22.

【0050】前述したように、TL<T0なので、状態S
11においては第1のスイッチ16の開閉による損失も
少なく、VFO23、PWM9、 モード切り換え手段
17、および駆動手段19を動作させておくために、必
要な電力のみをコンデンサ31よりコンデンサ22に送
る。従って、前述のように、無負荷時では、入力電力の
流入がなく、コンデンサの残留電荷による電力で動作し
得るため、基本損失を零とすることができる。
As described above, since T L <T 0 , the state S
In 11, loss due to opening and closing of the first switch 16 is small, and only necessary power is sent from the capacitor 31 to the capacitor 22 in order to keep the VFO 23, the PWM 9, the mode switching means 17, and the driving means 19 operating. Therefore, as described above, at the time of no load, input power does not flow in, and operation can be performed with power due to residual charge of the capacitor, so that the basic loss can be reduced to zero.

【0051】次に、S11の状態で出力端子に負荷の変
化があるのを待つ。すなわち、これは前述のS3の状態
と等価である。このようにして本発明のスイッチング電
源装置の動作が一巡する。
Next, in the state of S11, it waits for a change in load at the output terminal. That is, this is equivalent to the state of S3 described above. In this manner, the operation of the switching power supply of the present invention makes one cycle.

【0052】「S12」<停止状態> 次に、スイッチング電源装置30は、起動後にはS7の
有負荷状態かS11の無負荷状態かのどちらかの状態に
ある。それゆえ、本発明のスイッチング電源装置30の
動作の停止、すなわち、交流電源を交流入力端子13か
ら切り離したときは、S7かS11の状態から停止する
ことになる。
[S12] <Stopped state> Next, after the switching power supply 30 is started, it is in either the loaded state in S7 or the no-load state in S11. Therefore, when the operation of the switching power supply device 30 of the present invention is stopped, that is, when the AC power supply is disconnected from the AC input terminal 13, the operation is stopped from the state of S7 or S11.

【0053】S7からの停止の場合はコンデンサ22に
蓄積された電力でS7の状態が保持されるが、コンデン
サ31の残留電荷には限度があるから、負荷11が出力
端子12に接続され第2のスイッチ25、第3のスイッ
チ26、第4のスイッチ27が閉となったとき、コンデ
ンサ31の電荷が短期間に負荷11へ供給され、スイッ
チング電源装置30は完全に動作を停止する。
In the case of the stop from S7, the state of S7 is maintained by the electric power accumulated in the capacitor 22, but since the residual charge of the capacitor 31 is limited, the load 11 is connected to the output terminal 12 and the second When the switch 25, the third switch 26, and the fourth switch 27 are closed, the charge of the capacitor 31 is supplied to the load 11 in a short time, and the switching power supply 30 completely stops operating.

【0054】また、状態S11からの停止の場合は、S
11の状態を主に整流手段1からの電力で保持するが、
第2のスイッチ25,第3のスイッチ26、第4のスイ
ッチ27が閉となっているので、負荷11に整流手段1
の電力が全て供給される。その後、コンデンサ22で給
電される前述のモード切り換え手段17、駆動手段1
9、PWM9、VFO23のみが動作している状態とな
るが、コンデンサ31からの電荷がなくなるとスイッチ
ング電源装置30は完全に動作を停止する。
In the case of stopping from the state S11, S
The state of 11 is mainly held by the power from the rectifying means 1,
Since the second switch 25, the third switch 26, and the fourth switch 27 are closed, the rectifier 1
Are all supplied. Thereafter, the mode switching means 17 and the driving means 1 which are supplied with power by the capacitor 22 are used.
9, only the PWM 9 and the VFO 23 are in operation, but when the charge from the capacitor 31 runs out, the switching power supply 30 completely stops operating.

【0055】S7とS11の状態は交流入力を交流入力
端子13に加えることにより、前述のS0、すなわち、
再び起動状態に復帰する。
The states of S7 and S11 are determined by applying an AC input to the AC input terminal 13 to obtain the state of S0, ie,
It returns to the starting state again.

【0056】以上スイッチング電源装置30の構成と動
作について説明したが、スイッチング電源装置30は、
近年、省エネが求められる中で、ノートブックパソコ
ン、携帯電話、などの携帯機器から、テレビ、ビデオレ
コーダ、ステレオなどの据置機器に至るまで電子機器へ
の幅広い応用が可能である。
The configuration and operation of the switching power supply 30 have been described above.
In recent years, with the demand for energy saving, a wide range of applications to electronic devices are possible, from portable devices such as notebook personal computers and mobile phones to stationary devices such as televisions, video recorders and stereos.

【0057】[0057]

【発明の効果】入力電圧を第1のスイッチから遮断およ
び接続する第2のスイッチを設け、無負荷時に、入力電
圧を第1のスイッチから遮断し、入力電力を零とするこ
とで、無負荷時の電力損失を零とし、また、同時に、第
3、第4のスイッチを開とし、無負荷時には不要である
比較検出手段を系より遮断し、モード切り換え手段、可
変周期パルス発振手段、パルス幅可変手段、および駆動
手段を、残留電荷の電力により長時間動作させ、有負荷
となったときは、モード切り換え手段により負荷状態を
検出判定し、即座に第2のスイッチを閉とし、負荷に電
力を供給し、且つ第3、第4のスイッチを閉じて、比較
検出手段により出力端子電圧を所定の直流定電圧となる
ようフィードバック制御することにより、無負荷時に電
力損失が零、且つ有負荷時の動作状態へと安定に切り換
えることのできるスイッチング電源装置およびこれを具
備する電子機器の提供が可能となる。
According to the present invention, there is provided a second switch for cutting off and connecting the input voltage from the first switch. When no load is applied, the input voltage is cut off from the first switch, and the input power is reduced to zero. The third and fourth switches are opened at the same time, and the unnecessary comparison detection means is cut off from the system when there is no load, the mode switching means, the variable period pulse oscillation means, the pulse width The variable means and the driving means are operated for a long time by the electric power of the residual charge, and when a load is present, the load state is detected and determined by the mode switching means, the second switch is immediately closed, and the power is supplied to the load. And the third and fourth switches are closed, and the output terminal voltage is feedback-controlled by the comparison detection means so that the output terminal voltage becomes a predetermined DC constant voltage. Providing an electronic device including a switching power supply device and which can be switched stably to the operating state when the load becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のスイッチング電源装置の概略構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a switching power supply of the present invention.

【図2】図1の本発明のスイッチング電源装置の動作を
示すフローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the switching power supply of the present invention shown in FIG. 1;

【図3】図1の分圧手段の詳細を示す略線図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating details of a pressure dividing unit in FIG. 1;

【図4】図1のモード切り換え手段の詳細を示す略線図
である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating details of a mode switching unit in FIG. 1;

【図5】図1の駆動手段の詳細を示す略線図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing details of a driving unit of FIG. 1;

【図6】図1の起動手段の詳細を示す略線図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating details of a starting unit in FIG. 1;

【図7】図1の相互誘導装置2次側巻き線より出力する
他の方法を示す略線図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing another method of outputting from the secondary winding of the mutual guidance device of FIG. 1;

【図8】図1の可変周期パルス発振手段とパルス幅可変
手段の動作を補助的に説明する略線図である。
FIG. 8 is a schematic diagram for supplementarily explaining the operation of the variable period pulse oscillating means and the pulse width varying means of FIG. 1;

【図9】従来のスイッチング電源装置の概略構成を示す
ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…整流手段、2,21,33…整流素子、3,22,
31…コンデンサ、4…比較検出手段、5…定電圧素
子、6…分圧手段、7…比較手段、9…パルス幅可変手
段、10…パルス発振手段、11…負荷、12…出力端
子、13…交流入力端子、14…相互誘導装置の1次側
巻き線、15…相互誘導装置の2次側巻き線、16…第
1のスイッチ、17…モード切り換え手段、19…駆動
手段、23…可変周期パルス発振手段、24…起動手
段、25…第2のスイッチ、26…第3のスイッチ、2
7…第4のスイッチ、29…スイッチング電源装置、3
0…スイッチング電源装置、35…電流源
1 rectifying means, 2, 21, 33 ... rectifying element, 3, 22,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... capacitor, 4 ... comparison detection means, 5 ... constant voltage element, 6 ... voltage dividing means, 7 ... comparison means, 9 ... pulse width variable means, 10 ... pulse oscillation means, 11 ... load, 12 ... output terminal, 13 ... AC input terminal, 14 ... Primary winding of mutual induction device, 15 ... Secondary winding of mutual induction device, 16 ... First switch, 17 ... Mode switching means, 19 ... Drive means, 23 ... Variable Periodic pulse oscillating means, 24 starting means, 25 second switch, 26 third switch, 2
7: fourth switch, 29: switching power supply device, 3
0: switching power supply unit, 35: current source

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力電圧を入力する入力端子と、 該入力端子に接続された相互誘導装置と、 該相互誘導装置の1次側巻き線に接続された第1のスイ
ッチと、 該第1のスイッチの開閉を制御するパルス幅可変手段
と、 前記相互誘導装置の2次側巻き線に相互誘導により生ず
る電圧を整流する第1の整流手段と、 該第1の整流手段の出力を負荷に接続する出力端子と、 該出力端子の電圧と基準電圧との差である出力比較電圧
を得て、前記パルス幅可変手段にフィードバックする比
較検出手段と、 前記相互誘導装置の1次側巻き線と前記入力端子との間
に設けられた第2のスイッチと、 前記第1の整流手段と前記出力端子の間に設けられた第
3のスイッチと、 前記比較検出手段の給電端子と前記第1の整流手段の間
に設けられた第4のスイッチと、 前記相互誘導装置の2次側巻き線に生ずる電圧を整流す
るとともに、前記パルス幅可変手段に給電する第2の整
流手段と、 前記第1のスイッチの開閉周期を可変し得るとともに、
前記第2の整流手段から給電される可変周期パルス発振
手段と、 スイッチング電源装置の動作状態を切り換え得るととも
に、前記第2の整流手段から給電されるモード切り換え
手段と、 前記モード切り換え手段と前記第2のスイッチの制御端
子との間に設けられた駆動手段とを具備するスイッチン
グ電源装置であって、 前記モード切り換え手段が前記負荷の有無を検出すると
ともに、前記第2、第3、第4のスイッチを開および閉
の何れかに設定し、前記入力電圧と前記比較検出手段と
を前記スイッチング電源装置の全系からそれぞれ、遮断
および接続を行うとともに、前記可変周期パルス発振手
段と前記パルス幅可変手段とを制御して、前記スイッチ
ング電源装置の動作状態を切り換え得ることを特徴とす
るスイッチング電源装置。
An input terminal for inputting an input voltage; a mutual induction device connected to the input terminal; a first switch connected to a primary winding of the mutual induction device; Pulse width varying means for controlling opening and closing of a switch; first rectifying means for rectifying a voltage generated by mutual induction in a secondary winding of the mutual induction device; and an output of the first rectifying means connected to a load. An output terminal for performing the operation, a comparison detection unit that obtains an output comparison voltage that is a difference between the voltage of the output terminal and a reference voltage, and feeds it back to the pulse width variable unit; a primary winding of the mutual induction device; A second switch provided between the input terminal, a third switch provided between the first rectifier and the output terminal, a power supply terminal of the comparison detector and the first rectifier. Fourth switch provided between the means A second rectifier for rectifying a voltage generated in a secondary winding of the mutual induction device and supplying power to the pulse width variable unit, and a variable opening / closing cycle of the first switch;
A variable period pulse oscillating unit fed from the second rectifying unit, a mode switching unit supplied with power from the second rectifying unit, which can switch an operation state of a switching power supply device; And a driving means provided between the control terminal of the second switch and the control terminal of the second switch, wherein the mode switching means detects the presence / absence of the load and the second, third, and fourth modes. A switch is set to either open or closed, and the input voltage and the comparison and detection means are respectively cut off and connected from the entire system of the switching power supply device, and the variable period pulse oscillation means and the pulse width variable A switching power supply device for controlling the operation state of the switching power supply device.
【請求項2】 前記駆動手段が、前記第2のスイッチの
制御端子と前記モード切り換え手段とを電気的に絶縁し
得ることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電
源装置。
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein said driving means can electrically insulate a control terminal of said second switch from said mode switching means.
【請求項3】 前記第2の整流手段が、整流素子とコン
デンサとで構成され、該コンデンサとして2次電池を用
いることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電
源装置。
3. The switching power supply device according to claim 1, wherein the second rectifying unit includes a rectifying element and a capacitor, and uses a secondary battery as the capacitor.
【請求項4】 前記モード切り換え手段と、前記可変周
期パルス発振手段と、前記パルス幅可変手段と、前記駆
動手段とが、CMOS半導体で構成され、該モード切り
換え手段と、該可変周期パルス発振手段と、該パルス幅
可変手段と、該駆動手段とが該CMOS半導体のしきい
値以上の電圧を前記第2の整流手段から給電されて、動
作し得るようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
スイッチング電源装置。
4. The mode switching means, the variable cycle pulse oscillating means, the pulse width varying means, and the driving means are composed of CMOS semiconductors, and the mode switching means and the variable cycle pulse oscillating means are provided. 2. The pulse width varying means and the driving means are operable by being supplied with a voltage equal to or higher than a threshold value of the CMOS semiconductor from the second rectifying means. A switching power supply device according to claim 1.
【請求項5】 前記モード切り換え手段が、前記パルス
幅可変手段を制御する電圧が所定の電圧以下となったと
き、無負荷と判定することを特徴とする請求項1に記載
のスイッチング電源装置。
5. The switching power supply device according to claim 1, wherein said mode switching means determines that there is no load when a voltage controlling said pulse width varying means becomes equal to or lower than a predetermined voltage.
【請求項6】 前記モード切り換え手段が、前記負荷に
電流を流し、電流が流れたことをもって有負荷と、流れ
ないことをもって無負荷であると判定することを特徴と
する請求項1に記載のスイッチング電源装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the mode switching means supplies a current to the load, and determines that the load is applied when the current flows and that the load is not applied when the current does not flow. Switching power supply.
【請求項7】 前記負荷と前記モード切り換え手段との
間に整流素子を設け、該整流素子により、前記モード切
り換え手段と前記第3のスイッチとの間の電流の逆流を
防止したことを特徴とする請求項1に記載のスイッチン
グ電源装置。
7. A rectifying element is provided between the load and the mode switching means, and the rectifying element prevents a backflow of a current between the mode switching means and the third switch. The switching power supply device according to claim 1.
【請求項8】 前記第2のスイッチを起動し、且つ、前
記第2の整流手段に初期電力を供給し得る起動手段を具
備したことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング
電源装置。
8. The switching power supply device according to claim 1, further comprising a starting unit that starts the second switch and supplies initial power to the second rectifying unit.
【請求項9】 請求項1に記載のスイッチング電源装置
を具備することを特徴とする電子機器。
9. An electronic apparatus comprising the switching power supply device according to claim 1.
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KR101284364B1 (en) 2012-03-13 2013-07-08 계명대학교 산학협력단 A voltage sensing circuit device for confirming whether a load exist or not

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