JP2000358368A

JP2000358368A - スイッチング電源装置

Info

Publication number: JP2000358368A
Application number: JP11165592A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Fukuda; 智之福田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】スイッチング電源におけるスイッチング損失
を低減するために構成する従来の回路は、構成が複雑に
なるなどの欠点が有った。【解決手段】ＰＷＭ制御ＩＣの出力信号をトリガとす
るフリップフロップ回路にてメインスイッチングトラン
ジスタのゲート端子に印加する電圧を制御して、低負荷
状態にてＰＷＭ制御ＩＣの出力信号の１／２の周期でス
イッチングを行う。従って、簡易な構成によりサスペン
ドモード時のスイッチング損失を低減することが可能な
スイッチング電源装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特に、ＰＷＭ制御のスイッチング電源にお
いてスイッチング損失を低減することが可能なスイッチ
ング電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータなどサスペンド
モードを持つ負荷の電源として、従来からＰＷＭ制御を
行って負荷に対して安定した直流電圧を供給するスイッ
チング電源が使用されている。近年、ＰＷＭ制御スイッ
チング電源を使用した装置には、サスペンドモード（省
電力待機モード）が装備されるようになったが、ＰＷＭ
制御のスイッチング電源はスイッチング動作におけるス
イッチングトランジスタやスイッチングトランス、２次
側の整流ダイオード等のスイッチング損失がスイッチン
グ電源全体の損失の多くを占めており、省電力モード時
の損失が出力電力の低下に比例せず、低出力時の効率低
下につながっていた。

【０００３】パーソナルコンピュータなどの情報機器の
サスペンドモードは、電力変動が小さく、消費電力も低
い。そのため、サスペンドモード時のスイッチング損失
の低減は、装置全体の電力損失低減効果に大きな関連性
を持っている。これまでにも、ＰＷＭ制御のスイッチン
グ損失を低減するための技術として様々な技術が開示さ
れている。例えば、特許第２６０７５６９号において
は、負荷の損失が最小の特性となるスイッチング周波数
とスイッチング動作ＯＮ時間幅との組み合わせを記憶し
ておき、負荷に対する出力電圧および出力電流から消費
電力を求めて記憶している組み合わせのなかから最適な
ものを選択してスイッチング動作を制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスイッ
チング電源装置においては、次のような課題があった。
すなわち、負荷の損失を最小にするスイッチング周波数
とスイッチング動作ＯＮ時間幅との組み合わせを記憶す
るため、記憶のためのハードウェアおよび回路を備える
必要がある。また、出力電圧および出力電流の検出値に
基づいた判別を行う必要があるのでマイクロコンピュー
タ等の判別を行うためのハードウェアや回路も必要であ
り、回路が複雑になるなどの欠点が有った。

【０００５】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、簡易な構成によりサスペンドモード時のスイッ
チング損失を低減することが可能なスイッチング電源装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、サスペンドモードを有す
る負荷回路に対して所望の直流電圧を供給するスイッチ
ング電源装置であって、トランスを介して負荷回路に電
力を供給する所定の直流電圧と、この直流電圧に接続さ
れるトランスの一次側をＰＷＭ制御に基づいてスイッチ
ングすることにより負荷回路に所望の電力を供給するＰ
ＷＭ制御手段と、上記負荷回路の負荷状態を検出する負
荷検出回路と、この負荷検出回路によって低負荷である
と検出されているときには上記ＰＷＭ制御手段における
スイッチング周期を１／２にすることによりスイッチン
グ損失を低減する損失低減制御回路とを具備する構成と
してある。

【０００７】すなわち、スイッチング電源装置によって
負荷回路に対して所望の直流電圧を供給する。このため
に、直流電圧がトランスを介して負荷回路に電力を供給
するようになっており、ＰＷＭ制御手段がこの直流電圧
に接続されるトランスの一次側をＰＷＭ制御に基づいて
スイッチングすることにより負荷回路に所望の電力を供
給する。ここで、本発明ではサスペンドモード時におい
てスイッチング損失を低減するようになっている。

【０００８】このため、負荷検出回路は上記負荷回路の
負荷状態を検出し、この負荷検出回路において低負荷で
あると検出されているときには、損失低減制御回路がＰ
ＷＭ制御手段におけるスイッチング周期を１／２にする
ことによりスイッチング損失を低減する。つまり、低負
荷時には単位時間におけるスイッチング回数が１／２に
なるのでスイッチング損失が低減される。

【０００９】ここで、損失低減制御回路においては、負
荷検出回路の検出する負荷状態によって低負荷時に所定
の回路動作を行うことができればよく、負荷検出回路に
おいて負荷状態を検出する態様は様々である。そこで、
負荷状態を検出するための負荷検出回路の構成の一例と
して、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のスイ
ッチング電源装置において、上記負荷検出回路が、上記
トランスの二次側に介装され、二次側電圧に応じた信号
を出力するＬＥＤを備えた電圧検出回路および負荷電流
に応じた信号を出力するＬＥＤを備えた負荷電流検出回
路と、この負荷回路がサスペンドモードであるときに出
力するサスペンド信号に応じた信号を出力するＬＥＤと
を具備し、これらのＬＥＤの出力信号に応じて負荷状態
を検出する構成としてある。

【００１０】すなわち、ＬＥＤはその端子間を流れる信
号に応じた光を照射するので、負荷状態の検出にこのＬ
ＥＤが出力する光信号を用いている。電圧検出回路は二
次側電圧に応じた信号を出力するＬＥＤを備えており、
二次側電圧が検出され、負荷電流検出回路は負荷電流に
応じた信号を出力するＬＥＤを備えており、負荷回路に
流入する電流が検出される。また、負荷回路がサスペン
ドモードであるときに出力するサスペンド信号に応じた
信号を出力するＬＥＤとを備えることにより、サスペン
ドモードであるか否かが検出される。

【００１１】また、ＰＷＭ制御手段は、直流電圧に接続
されるトランスの一次側をＰＷＭ制御に基づいてスイッ
チングすることにより負荷回路に所望の電力を供給する
ことができればよい。その構成の一例として請求項３に
かかる発明が、請求項２に記載のスイッチング電源装置
において、上記ＰＷＭ制御手段は、所定のタイミングで
発するパルスによってトランスの一次側をスイッチング
するメインスイッチングトランジスタと、このパルスの
発生を制御するためのフォトトランジスタを具備し、上
記電圧検出回路のＬＥＤからの出力信号をこのフォトト
ランジスタに入力してフォトカプラとして作用させるこ
とにより、二次側電圧に応じたＰＷＭ制御を行う構成と
してある。

【００１２】すなわち、ＰＷＭ制御は所定の周期間にお
いて発生するパルスの幅によって制御目的量を変化させ
るものであるので、メインスイッチングトランジスタに
与える所定タイミングのパルスを制御してトランスの一
次側をスイッチングする。また、ＰＷＭ制御手段はこの
パルスの発生を制御するためのフォトトランジスタを具
備し、上記電圧検出回路のＬＥＤからの出力信号をこの
フォトトランジスタに入力してフォトカプラとして作用
させることにより、二次側電圧に応じて発生パルスを制
御する。したがって、二次側に発生している電圧に基づ
いてパルスが発生し、そのパルスによって一次側の電圧
が制御されることで、結果的に二次側に所望の電力が供
給される。

【００１３】さらに、損失低減制御回路においては、負
荷検出回路において低負荷であると検出されているとき
に上記ＰＷＭ制御手段におけるスイッチング周期を１／
２にすることができればよく、その構成は様々である。
そこで、この構成の一例として請求項４にかかる発明
は、請求項３に記載のスイッチング電源装置において、
上記損失低減制御回路が、上記ＰＷＭ制御手段のメイン
スイッチングトランジスタに上記パルスを入力する端子
の前段に介装される制御トランジスタと、上記パルスを
トリガとするフリッププロップ回路とを具備し、上記負
荷回路が低負荷状態であるときにこのフリップフロップ
回路の出力にて制御トランジスタをスイッチングするこ
とによりパルスを２分周する構成としてある。

【００１４】すなわち、ＰＷＭ制御では、メインスイッ
チングトランジスタに入力するパルスによって二次側電
力を制御するが、本発明はこのスイッチングの際のスイ
ッチング損失を低減するものである。そこで、上記ＰＷ
Ｍ制御手段のメインスイッチングトランジスタに上記パ
ルスを入力する端子の前段に制御トランジスタを介装し
てあり、このパルスをトリガとするフリッププロップ回
路とを具備している。そして、上記負荷回路が低負荷状
態であるときに、このフリップフロップ回路の出力によ
って制御トランジスタをスイッチングすることによりパ
ルスを２分周する。

【００１５】つまり、フリップフロップ回路は、入力ト
リガの立ち上がりもしくは立ち下がりを契機として出力
状態が変化するので、上記パルスを入力トリガとした場
合に、２パルスに一回の割合でフリップフロップ回路の
出力を変化させることができる。従って、このフリップ
フロップ回路の出力によって上記制御トランジスタをス
イッチングすることによりこのパルスの２分周がなされ
る。

【００１６】さらに、このフリップフロップ回路は、負
荷回路が低負荷のときと通常時とで入力および出力を変
化するように構成する。そのための構成の一例として、
請求項５にかかる発明は、請求項４に記載のスイッチン
グ電源装置において、上記損失低減制御回路のフリップ
フロップ回路の入力端子は上記サスペンド信号に応じた
信号を出力するＬＥＤからの信号を入力してフォトカプ
ラとして作用させるフォトトランジスタが接続されてい
る構成としてある。

【００１７】すなわち、負荷回路がサスペンドモードに
なっていて低負荷状態になっていると、サスペンド信号
が出力されるようになっているので、このサスペンド信
号によって低負荷状態のための制御が行われるようにす
ればよい。そこで、上記サスペンド信号に応じた信号を
出力するＬＥＤと所定のフォトトランジスタとでフォト
カプラを構成し、このフォトトランジスタを損失低減制
御回路のフリップフロップ回路の入力端子に接続する。
したがって、低負荷時にＬレベルとなるサスペンド信号
によってフォトトランジスタがＯＦＦされることにより
フリップフロップ回路の入力端子がＨレベルとなって、
制御トランジスタのスイッチング動作が制御される。

【００１８】さらに、制御トランジスタは、通常時には
上記メインスイッチングトランジスタにパルスをそのま
ま入力し、低負荷時にはパルスを１／２に間引いて入力
させるように動作できればよい。そこで、そのための構
成の一例として、請求項６にかかる発明は、請求項１〜
請求項５のいずれかに記載のスイッチング電源装置にお
いて、上記損失低減制御回路の制御トランジスタが、上
記負荷電流に応じた信号を出力するＬＥＤからの信号を
入力して、フォトカプラとして作用させるフォトトラン
ジスタによってスイッチングされる構成としてある。

【００１９】すなわち、メインスイッチングトランジス
タの前段に制御トランジスタが介装されているために、
通常時に、この制御トランジスタがＯＦＦになってパル
スが遮られるようになってはいけないし、低負荷時には
フリップフロップ回路の出力に応じてスイッチングする
よう構成する必要がある。そこで、この制御トランジス
タの制御端子に対して負荷電流に応じた信号を出力する
ＬＥＤからの信号を入力して、フォトカプラとして作用
させるフォトトランジスタを接続する。

【００２０】このため、通常時はフォトトランジスタが
ＯＮ，制御トランジスタがＯＮになってパルスは遮られ
ることなくメインスイッチングトランジスタに入力し、
低負荷時はフォトトランジスタがＯＦＦかつ制御トラン
ジスタがフリップフロップ回路依存となって所望の低負
荷時用制御がなされる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にお
けるスイッチング電源装置の構成を回路図により示して
いる。同図において、直流電源１００はトランス１１０
に接続されており、このトランス１１０を介して電力が
二次側の負荷回路２００に供給される。トランス１１０
の一次側にはメインスイッチングトランジスタ３１０が
接続されており、このメインスイッチングトランジスタ
３１０のスイッチング動作によってトランス１１０の二
次側に起電力が発生する。

【００２２】トランス１１０の二次側には整流ダイオー
ド１２０と平滑コンデンサ１３０とが接続されており、
メインスイッチングトランジスタ３１０のスイッチング
動作によって発生した矩形波出力電圧が、整流・平滑さ
れて所定の直流電圧として負荷回路２００に供給される
ようになっている。また、この整流ダイオード１２０お
よび平滑コンデンサ１３０と負荷回路２００との間には
負荷電流検出回路と電圧検出回路とが介装されている。

【００２３】負荷電流検出回路では、負荷電流を検出し
てサスペンドモード時の電流に低下していることを信号
としてフォトトランジスタ４２０ａに伝えるＬＥＤ４２
０ｂを備えており、このフォトトランジスタ４２０ａと
ＬＥＤ４２０ｂとはフォトカプラを構成している。電圧
検出回路では印加電圧を一定にするための制御信号を発
信する電圧検出ＩＣ５００を備えており、この電圧検出
ＩＣ５００の前段に接続されるＬＥＤ３２０ｂとフォト
トランジスタ３２０ａとで構成するフォトカプラによっ
て、ＰＷＭ制御ＩＣ３００に、この印加電圧に応じた動
作を行わせるようになっている。

【００２４】負荷回路２００は、このスイッチング電源
によって電力を供給される負荷であり、サスペンドモー
ド動作をすることができる。ここで、サスペンドモード
時にはサスペンド信号回路２１０からサスペンド信号を
送出するようになっており、ＬＥＤ４３０ｂは、このサ
スペンド信号に応じた光を照射するようになっている。
したがって、ＬＥＤ３２０ｂ，４２０ｂ，４３０ｂが上
記負荷検出回路を構成する。

【００２５】ＰＷＭ制御ＩＣ３００は、メインスイッチ
ングトランジスタ３１０のゲート電圧を制御するもので
あり、フォトトランジスタ３２０ａによって駆動されて
トランス１１０の二次側に出力される電圧に応じた動作
がなされる。この結果、二次側に所望の直流電圧を生じ
させるようになっている。したがって、ＰＷＭ制御ＩＣ
３００，メインスイッチングトランジスタ３１０，フォ
トトランジスタ３２０ａが上記ＰＷＭ制御手段を構成す
る。また、ＰＷＭ制御ＩＣ３００とメインスイッチング
トランジスタ３１０との間には、スイッチング周波数を
低負荷状態時に通常動作時と比較して１／２に制御する
損失低減制御回路４００が介装されている。

【００２６】この損失低減制御回路４００は、メインス
イッチングトランジスタ３１０をドライブする制御トラ
ンジスタ４１０と、スイッチング周波数を２分周するた
めのＪＫフリップフロップ回路４４０と、フォトカプラ
によって通常時と低負荷時とで別個の動作を行わせるた
めのフォトトランジスタ４２０ａ，４３０ａを備えてい
る。より具体的には、ＰＷＭ制御ＩＣ３００の出力がＪ
Ｋフリップフロップ回路４４０のトリガとして入力さ
れ、このＪＫフリップフロップ回路４４０のＪ入力端子
がフォトトランジスタ４３０ａと接続され、出力が制御
トランジスタ４１０のベース端子に接続されている。

【００２７】したがって、制御トランジスタ４１０は、
ＪＫフリップフロップ回路４４０の出力レベルによって
スイッチング動作がなされるようになっている。そし
て、フォトカプラとしての作用によって負荷回路２００
がサスペンドモードに移行することに応じてＪＫフリッ
プフロップ回路４４０のＪ入力端子のレベルが変化し
て、２分周動作をＯＮ／ＯＦＦするようになっている。
また、制御トランジスタ４１０のベース端子には、フォ
トカプラの一部を構成するフォトトランジスタ４２０ａ
が接続されており、通常時にこのフォトトランジスタ４
２０ａがＯＮすることによって制御トランジスタ４１０
をＯＮ状態で維持するようになっている。

【００２８】以下、上述の構成における本実施形態の動
作を説明する。図２は、図１の回路動作波形を示してい
る。同図（ａ），（ｂ）はそれぞれ負荷電流とサスペン
ド信号を示している。本実施形態は、負荷回路２００に
対して通常時と低負荷時とで損失低減制御回路４００が
異なった動作をすることによりスイッチング損失を低減
するものである。そこで、まず、通常動作時に損失低減
制御回路４００がメインスイッチングトランジスタ３１
０のスイッチング制御をどのように行っているか説明す
る。

【００２９】ＰＷＭ制御ＩＣ３００は、図２（ｃ）に示
すようにスイッチング電源の出力電圧が一定となるよう
にＰＷＭ制御ＩＣ３００内の基本発振波形の周期Ｔでス
イッチング制御信号（矩形波）を出力し、Ｔｏｎ期間を
制御して出力電圧を安定化させるように動作する。ここ
で、Ｔｏｎ期間は、メインスイッチングトランジスタ３
１０がＯＮしている期間である。

【００３０】通常動作時には、サスペンド信号がＨｉｇ
ｈであってフォトトランジスタ４３０ａがＯＮであるの
で、ＪＫフリップフロップ回路４４０はＪ入力端子がＬ
ｏｗの状態になっており、その出力端子Ｑは図２（ｅ）
に示すように、Ｌｏｗへセットされる。このように、Ｊ
Ｋフリップフロップ回路４４０の出力端子ＱがＬｏｗへ
セットされている状態では、この出力端子Ｑが図２
（ｆ）に示すように制御トランジスタ４１０のベース端
子からベース電流を引き込み続けるため、制御トランジ
スタ４１０のエミッタ−コレクタ間は常時導通状態にな
る。

【００３１】また、通常動作時には、負荷電流が大きい
ため負荷電流検出回路がＬＥＤ４２０ｂを発光させ、Ｊ
Ｋフリップフロップ回路４４０の出力端子Ｑに抵抗を介
して接続されているフォトトランジスタ４２０ａもＯＮ
状態で維持される。フォトトランジスタ４２０ａがＯＮ
状態で維持されると、制御トランジスタ４１０のベース
端子からフォトトランジスタ４２０ａ側へベース電流が
流れるため、制御トランジスタ４１０のエミッタ−コレ
クタ間は導通状態となる。

【００３２】そして、制御トランジスタ４１０のエミッ
タ−コレクタ間が導通している状態では、図２（ｄ）に
示す、ＰＷＭ制御ＩＣ３００の出力矩形波電圧が制御ト
ランジスタ４１０を介してそのまま伝達され、メインス
イッチングトランジスタ３１０のゲート端子は図２
（ｇ）のようになる。これにより、メインスイッチング
トランジスタ３１０は、図２（ｈ）に示す、ドレイン電
流でスイッチング動作を行うのでＰＷＭ制御ＩＣ３００
の出力に同期したスイッチング動作となる。

【００３３】次に、低負荷状態（サスペンドモード時）
の損失低減制御回路４００の制御動作を説明する。時刻
ｔ１で負荷回路の負荷電流が低下して低負荷状態になっ
たとする。負荷電流検出回路は、負荷電流がサスペンド
モード時の電流以下に低下したことを検出し、ＬＥＤ４
２０ｂを消灯させる。するとフォトトランジスタ４２０
ａがＯＦＦし、制御トランジスタ４１０のベース電流
は、その制御動作がＪＫフリップフロップ回路４４０の
出力端子Ｑの出力信号のみで制御されるようになる。

【００３４】負荷回路２００のサスペンド信号回路２１
０がサスペンド信号をＬｏｗにするとＬＥＤ４３０ｂが
消灯し、フォトトランジスタ４３０ａがＯＦＦになる。
フォトトランジスタ４３０ａがＯＦＦになると、プラス
電圧の＋Ｂから抵抗を介して接続されているＪＫフリッ
プフロップ回路４４０のＪ入力端子がＨｉｇｈになる。
ＪＫフリップフロップ回路４４０は、トリガ端子Ｔに入
力されるＰＷＭ制御ＩＣ３００の出力矩形波電圧の立ち
下がりに同期して出力端子ＱにＨｉｇｈ−Ｌｏｗ信号を
出力する。したがって、この状態では図２（ｄ），
（ｅ）に示すように、ＪＫフリップフロップ回路４４０
のＱ端子出力波形は、ＰＷＭ制御ＩＣ３００の出力矩形
波電圧の立ち下がりから立ち下がりまでのパルスとな
る。

【００３５】このとき、制御トランジスタ４１０のベー
ス電流のドライブ周波数は、図２（ｆ）に示すように、
通常動作時の１／２になる。したがって、制御トランジ
スタ４１０のコレクタに接続されたメインスイッチング
トランジスタ３１０のゲート入力制御周波数も、図２
（ｇ）に示すようにＰＷＭ制御ＩＣ３００周波数の１／
２になる。

【００３６】この状態（サスペンドモード時）で、負荷
電流はサスペンドモード時の負荷電流以下に低下してい
なければならない。そのため負荷電流検出回路は、負荷
電流が低電流になってからＬＥＤ４２０ｂを消灯して、
制御トランジスタ４１０の制御動作をＰＷＭ制御ＩＣ３
００の出力に同期している状態からＪＫフリップフロッ
プ回路４４０で２分周された出力端子Ｑ信号の制御へ移
す。

【００３７】これとは逆に、サスペンド信号がＬｏｗの
状態（サスペンドモード時）にも拘わらず、何かの要因
で急峻な負荷電流増大が発生した場合には、負荷電流検
出回路が負荷電流の増加を検出し、フォトトランジスタ
４２０ａをＯＮさせて強制的に制御トランジスタ４１０
のベース電流を引き込む。この結果、制御トランジスタ
４１０のエミッタ−コレクタ間が導通状態になり、メイ
ンスイッチングトランジスタ３１０のスイッチング制御
をＰＷＭ制御ＩＣ３００の出力へ切替える。これによ
り、発振周波数がＰＷＭ制御ＩＣ３００の出力に同期
し、負荷増加に見合ったＴｏｎ期間が確保される。

【００３８】最終的にフォトトランジスタ４２０ａ，４
３０ａがＯＦＦし、サスペンドモードに移行した後、Ｊ
Ｋフリップフロップ回路４４０の分周動作によりメイン
スイッチングトランジスタ３１０の動作周期がＰＷＭ制
御ＩＣ３００の周期の２倍（動作周波数が１／２）にな
る。すると、負荷側の出力電圧が低下するため２次側の
電圧検出ＩＣ５００が負荷へ供給している電力を増加さ
せるようにＬＥＤ３２０ｂでＰＷＭ制御ＩＣ３００を制
御しメインスイッチングトランジスタ３１０のＯＮ期間
を長くする。したがって、ＯＮ期間が通常動作の２倍
（Ｔｏｎ×２）に広がり出力電圧が安定する。この状態
で、メインスイッチングトランジスタ３１０のスイッチ
ング周波数が通常動作時の１／２になるので、図３に示
すように、従来のスイッチング電源装置に比べてスイッ
チング損失が低減される。

【００３９】このように、本発明ではＰＷＭ制御ＩＣの
出力信号をトリガとするフリップフロップ回路によって
メインスイッチングトランジスタのゲート端子に印加す
る電圧を制御し、低負荷状態においてＰＷＭ制御ＩＣの
出力信号の１／２の周期でスイッチングを行う。したが
って、簡易な構成によりサスペンドモード時のスイッチ
ング損失を低減することが可能なスイッチング電源装置
を提供することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、負荷状態
に応じて損失低減制御回路にてＰＷＭ制御によるスイッ
チング周期を１／２にすることにより簡易な構成でスイ
ッチング損失を低減することができる。また、請求項２
にかかる発明によれば、簡単に負荷回路の負荷状態を検
出することができる。さらに、請求項３にかかる発明に
よれば、簡易な構成により負荷状態に応じたＰＷＭ制御
を行うことができる。

【００４１】さらに、請求項４にかかる発明によれば、
簡易な構成によりＰＷＭ制御のスイッチング周期を１／
２にすることができる。さらに、請求項５にかかる発明
によれば、簡単に低負荷時用の制御を行うことができ
る。さらに、請求項６にかかる発明によれば、簡単に低
負荷時用の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるスイッチング電源
装置の構成を示す回路図である。

【図２】本発明の一実施形態におけるスイッチング電源
装置の回路動作波形を示す図である。

【図３】従来例と本実施形態とにおけるスイッチング損
失を示す図である。

【符号の説明】

１００直流電源１１０トランス１２０整流ダイオード１３０平滑コンデンサ２００負荷回路２１０サスペンド信号回路３００ＰＷＭ制御ＩＣ３１０メインスイッチングトランジスタ３２０ａ，４２０ａ，４３０ａフォトトランジスタ３２０ｂ，４２０ｂ，４３０ｂＬＥＤ４００損失低減制御回路４１０制御トランジスタ４４０ＪＫフリップフロップ回路５００電圧検出ＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サスペンドモードを有する負荷回路に対
して所望の直流電圧を供給するスイッチング電源装置で
あって、トランスを介して負荷回路に電力を供給する所定の直流
電圧と、この直流電圧に接続されるトランスの一次側をＰＷＭ制
御に基づいてスイッチングすることにより負荷回路に所
望の電力を供給するＰＷＭ制御手段と、上記負荷回路の負荷状態を検出する負荷検出回路と、この負荷検出回路によって低負荷であると検出されてい
るときには上記ＰＷＭ制御手段におけるスイッチング周
期を１／２にすることによりスイッチング損失を低減す
る損失低減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。
【請求項２】上記請求項１に記載のスイッチング電源
装置において、上記負荷検出回路は、上記トランスの二次側に介装さ
れ、二次側電圧に応じた信号を出力するＬＥＤを備えた
電圧検出回路および負荷電流に応じた信号を出力するＬ
ＥＤを備えた負荷電流検出回路と、この負荷回路がサス
ペンドモードであるときに出力するサスペンド信号に応
じた信号を出力するＬＥＤとを具備し、これらのＬＥＤ
の出力信号に応じて負荷状態を検出することを特徴とす
るスイッチング電源装置。
【請求項３】上記請求項２に記載のスイッチング電源
装置において、上記ＰＷＭ制御手段は、所定のタイミングで発するパル
スによってトランスの一次側をスイッチングするメイン
スイッチングトランジスタと、このパルスの発生を制御
するためのフォトトランジスタを具備し、上記電圧検出
回路のＬＥＤからの出力信号を、このフォトトランジス
タに入力してフォトカプラとして作用させることにより
二次側電圧に応じたＰＷＭ制御を行うことを特徴とする
スイッチング電源装置。
【請求項４】上記請求項３に記載のスイッチング電源
装置において、上記損失低減制御回路は、上記ＰＷＭ制御手段のメイン
スイッチングトランジスタに上記パルスを入力する端子
の前段に介装される制御トランジスタと、上記パルスを
トリガとするフリッププロップ回路とを具備し、上記負
荷回路が低負荷状態であるときに、このフリップフロッ
プ回路の出力にて制御トランジスタをスイッチングする
ことによりパルスを２分周することを特徴とするスイッ
チング電源装置。
【請求項５】上記請求項４に記載のスイッチング電源
装置において、上記損失低減制御回路のフリップフロップ回路の入力端
子は上記サスペンド信号に応じた信号を出力するＬＥＤ
からの信号を入力してフォトカプラとして作用させるフ
ォトトランジスタが接続されていることを特徴とするス
イッチング電源装置。
【請求項６】上記請求項１〜請求項５に記載のスイッ
チング電源装置において、上記損失低減制御回路の制御トランジスタは、上記負荷
電流に応じた信号を出力するＬＥＤからの信号を入力し
てフォトカプラとして作用させるフォトトランジスタに
よってスイッチングされることを特徴とするスイッチン
グ電源装置。