JP2002272098A - Switching power supply unit - Google Patents

Switching power supply unit

Info

Publication number
JP2002272098A
JP2002272098A JP2001071288A JP2001071288A JP2002272098A JP 2002272098 A JP2002272098 A JP 2002272098A JP 2001071288 A JP2001071288 A JP 2001071288A JP 2001071288 A JP2001071288 A JP 2001071288A JP 2002272098 A JP2002272098 A JP 2002272098A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
value
soft start
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.)
Granted
Application number
JP2001071288A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3393123B2 (en
Inventor
Yoshifumi Shimizu
芳文 清水
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.)
TDK Lambda Corp
Original Assignee
TDK Lambda Corp
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 TDK Lambda Corp filed Critical TDK Lambda Corp
Priority to JP2001071288A priority Critical patent/JP3393123B2/en
Publication of JP2002272098A publication Critical patent/JP2002272098A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3393123B2 publication Critical patent/JP3393123B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage to a semiconductor device due to overcurrent. SOLUTION: When a voltage in the rise edge of a voltage signal detected by a resistor 35 becomes at least specific second threshold when an overcurrent occurs, a level shift circuit 40 increases the voltage value in the rise edge of the voltage signal, thus instantaneously setting the output voltage of a comparator 38 to a high level in generation of the overcurrent, stopping the supply of a control pulse signal to a MOSFET 4 by a tri-state buffer 31, and hence instantaneously turning off the MOSFET 4 in generation of the overcurrent for protecting from the overcurrent.

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、過電流保護回路を
備えたスイッチング電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply having an overcurrent protection circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、従来のスイッチング電源装置の
一例を示す回路図である。この図5に示す従来のスイッ
チング電源装置は、同期整流式フォワード型スイッチン
グ電源装置である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional switching power supply. The conventional switching power supply shown in FIG. 5 is a synchronous rectification type forward switching power supply.

【0003】入力端子1,2は、入力電圧を印加される
端子である。平滑コンデンサ3は、入力電圧を平滑する
コンデンサである。トランス5は、電力変換をするもの
である。MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Fi
eld Effect Transistor)4は、トランス5の一次側に
直列に接続された半導体素子である。
[0003] Input terminals 1 and 2 are terminals to which an input voltage is applied. The smoothing capacitor 3 is a capacitor for smoothing an input voltage. The transformer 5 performs power conversion. MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Fi
The eld Effect Transistor 4 is a semiconductor element connected in series to the primary side of the transformer 5.

【0004】抵抗35は、トランス5の一次側の電流を
検出し、その電流値に対応する値の電圧信号を両端に生
成する電流検出回路である。
The resistor 35 is a current detection circuit that detects a current on the primary side of the transformer 5 and generates a voltage signal having a value corresponding to the current value at both ends.

【0005】なお、平滑コンデンサ3、MOSFET
4、トランス5の一次巻線および抵抗35は一次側駆動
回路を構成する。
The smoothing capacitor 3, MOSFET
4. The primary winding of the transformer 5 and the resistor 35 constitute a primary side drive circuit.

【0006】MOSFET6は、整流用の半導体素子で
あり、MOSFET7は、還流用の半導体素子である。
The MOSFET 6 is a rectifying semiconductor element, and the MOSFET 7 is a freewheeling semiconductor element.

【0007】チョークコイル8は、トランス5の二次巻
線に直列に接続され、出力電圧の交流成分を抑制する素
子である。出力コンデンサ9は、出力端子10,11に
並列に接続され、出力電圧の交流成分を抑制する素子で
ある。出力端子10,11は、出力電圧を取り出すため
の端子である。
[0007] The choke coil 8 is an element connected in series to the secondary winding of the transformer 5 to suppress the AC component of the output voltage. The output capacitor 9 is an element that is connected in parallel to the output terminals 10 and 11 and suppresses an AC component of the output voltage. The output terminals 10 and 11 are terminals for extracting an output voltage.

【0008】制御回路14は、出力端子10,11にお
ける出力電圧に応じた制御パルス信号を生成し、この制
御パルス信号でMOSFET4を制御するものである。
The control circuit 14 generates a control pulse signal corresponding to the output voltage at the output terminals 10 and 11, and controls the MOSFET 4 with the control pulse signal.

【0009】この制御回路14において、誤差検出回路
21は、出力端子10,11における出力電圧と所定の
定格出力電圧との誤差を検出するものである。
In the control circuit 14, an error detection circuit 21 detects an error between the output voltage at the output terminals 10, 11 and a predetermined rated output voltage.

【0010】また、フォトカプラ22は、フォトダイオ
ード22aとフォトトランジスタ22bとを有し、入力
側と出力側とを電気的に絶縁しつつ、信号を伝達するも
のである。このフォトカプラ22のフォトダイオード2
2aは誤差検出回路21に接続され、出力側のフォトト
ランジスタ22bのコレクタは電源+Vccに接続さ
れ、出力側のフォトトランジスタ22bのエミッタは抵
抗23の一端に接続される。
The photocoupler 22 has a photodiode 22a and a phototransistor 22b, and transmits a signal while electrically insulating the input side and the output side. The photodiode 2 of the photocoupler 22
2a is connected to the error detection circuit 21, the collector of the output-side phototransistor 22b is connected to the power supply + Vcc, and the emitter of the output-side phototransistor 22b is connected to one end of the resistor 23.

【0011】さらに、抵抗23は、一端をフォトカプラ
22におけるフォトトランジスタ22bのエミッタに接
続され、他端を接地された抵抗であり、抵抗24は、フ
ォトトランジスタ22bに並列に接続された抵抗であ
る。
The resistor 23 has one end connected to the emitter of the phototransistor 22b of the photocoupler 22 and the other end grounded, and the resistor 24 is connected in parallel to the phototransistor 22b. .

【0012】ソフトスタート回路60は、装置起動時に
ソフトスタートを実行するための回路である。
The soft start circuit 60 is a circuit for executing a soft start when the apparatus is started.

【0013】ソフトスタート回路60において、抵抗2
5は、一端を電源+Vccに接続され、他端を抵抗26
に接続された抵抗であり、抵抗26は、一端を抵抗25
に接続され、他端を接地された抵抗である。また、抵抗
25と抵抗26との接続点には、コンパレータ33の第
1の入力端子が接続される。
In the soft start circuit 60, the resistance 2
5 has one end connected to a power supply + Vcc and the other end connected to a resistor 26
The resistor 26 has one end connected to the resistor 25.
And the other end is grounded. A first input terminal of the comparator 33 is connected to a connection point between the resistors 25 and 26.

【0014】また、コンデンサ27は、一端を電源+V
ccに接続され、他端を抵抗28に接続されたコンデン
サであり、抵抗28は、一端を抵抗25と抵抗26との
接続点に接続され、他端をコンデンサ27に接続された
抵抗である。
The capacitor 27 has one end connected to a power supply + V
The resistor 28 is a capacitor having one end connected to a connection point between the resistors 25 and 26 and the other end connected to the capacitor 27.

【0015】三角波発生器32は、所定の周波数の三角
波信号を発生する装置である。
The triangular wave generator 32 is a device for generating a triangular wave signal having a predetermined frequency.

【0016】コンパレータ33は、3つの入力端子を有
し、第1の入力端子への入力電圧と第2の入力端子への
入力電圧の和から第3の入力端子への入力電圧を減算し
た電圧値が正である場合には、所定のハイレベル(通
常、電源電位)の出力電圧を出力し、そうでない場合に
は、所定のローレベル(通常、接地電位)の出力電圧を
出力する回路である。
The comparator 33 has three input terminals, and is a voltage obtained by subtracting the input voltage to the third input terminal from the sum of the input voltage to the first input terminal and the input voltage to the second input terminal. When the value is positive, a circuit that outputs a predetermined high-level (normally, power supply potential) output voltage, and otherwise outputs a predetermined low-level (normally, ground potential) output voltage. is there.

【0017】なお、コンパレータ33の第1の入力端子
は、抵抗25と抵抗26との接続点に接続され、第2の
入力端子は、抵抗23と抵抗24との接続点、並びにフ
ォトカプラ22のフォトトランジスタ22bのエミッタ
に接続され、第3の入力端子は、三角波発生器32に接
続される。
The first input terminal of the comparator 33 is connected to the connection point between the resistors 25 and 26, and the second input terminal is connected to the connection point between the resistors 23 and 24 and the photocoupler 22. The third input terminal is connected to the emitter of the phototransistor 22b, and is connected to the triangular wave generator 32.

【0018】トライステートバッファ31は、過電流保
護回路34からの入力電圧がローレベルである場合に
は、コンパレータ33の出力をそのまま出力し、過電流
保護回路34からの入力レベルがハイレベルである場合
には、出力電圧を不定とする回路である。
When the input voltage from the overcurrent protection circuit 34 is at a low level, the tristate buffer 31 outputs the output of the comparator 33 as it is, and the input level from the overcurrent protection circuit 34 is at a high level. In such a case, the output voltage is undefined.

【0019】このように制御回路14は、誤差検出回路
21、フォトカプラ22、抵抗23,24、ソフトスタ
ート回路60、三角波発生器32、コンパレータ33お
よびトライステートバッファ31で構成される。
As described above, the control circuit 14 includes the error detection circuit 21, the photocoupler 22, the resistors 23 and 24, the soft start circuit 60, the triangular wave generator 32, the comparator 33, and the tristate buffer 31.

【0020】過電流保護回路34は、抵抗35からの電
圧信号の電圧値が所定の閾値以上である場合にハイレベ
ルの出力信号をトライステートバッファ31に入力して
制御パルス信号のMOSFETへの供給を停止して、制
御パルス信号のデューティー比を低下させる回路であ
る。
The overcurrent protection circuit 34 supplies a high-level output signal to the tristate buffer 31 and supplies a control pulse signal to the MOSFET when the voltage value of the voltage signal from the resistor 35 is equal to or higher than a predetermined threshold value. Is stopped, and the duty ratio of the control pulse signal is reduced.

【0021】この過電流保護回路34において、抵抗3
6は、一端を抵抗35に接続され、他端をコンデンサ3
7に接続された抵抗であり、コンデンサ37は、一端を
抵抗36に接続され、他端を接地されたコンデンサであ
る。なお、この抵抗36およびコンデンサ37はノイズ
抑制のための積分回路を構成する。
In this overcurrent protection circuit 34, the resistance 3
6 has one end connected to the resistor 35 and the other end connected to the capacitor 3.
The capacitor 37 has one end connected to the resistor 36 and the other end grounded. Note that the resistor 36 and the capacitor 37 constitute an integration circuit for suppressing noise.

【0022】基準電圧源39は、負側端子を接地され、
正側端子をコンパレータ38に接続され、通常運転時に
抵抗35から得られる電圧値より高く、かつ過電流発生
時に抵抗35から得られる電圧値より低い所定の閾値電
圧Vtを発生する電源である。
The reference voltage source 39 has a negative terminal grounded,
The positive terminal is connected to the comparator 38, and is a power supply that generates a predetermined threshold voltage Vt that is higher than the voltage value obtained from the resistor 35 during normal operation and lower than the voltage value obtained from the resistor 35 when an overcurrent occurs.

【0023】コンパレータ38は、第1の入力端子を抵
抗36とコンデンサ37との接続点に接続され、第2の
入力端子を基準電圧源39の正側端子に接続され、第1
の入力端子への入力電圧から第2の入力端子への入力電
圧を減算した電圧値が正である場合には、所定のハイレ
ベル(通常、電源電位)の出力電圧を出力し、そうでな
い場合には、所定のローレベル(通常、接地電位)の出
力電圧を出力する回路である。なお、コンパレータ38
の出力電圧は、トライステートバッファ31に入力され
る。
The comparator 38 has a first input terminal connected to the connection point between the resistor 36 and the capacitor 37, a second input terminal connected to the positive terminal of the reference voltage source 39,
If the voltage value obtained by subtracting the input voltage to the second input terminal from the input voltage to the second input terminal is positive, an output voltage of a predetermined high level (normally, power supply potential) is output. Is a circuit for outputting an output voltage of a predetermined low level (normally, a ground potential). The comparator 38
Is input to the tri-state buffer 31.

【0024】なお、トランス5の二次巻線、MOSFE
T6,7、チョークコイル8、出力コンデンサ9および
制御回路14は、二次側出力回路を構成する。
The secondary winding of the transformer 5 and the MOSFE
T6, 7, the choke coil 8, the output capacitor 9, and the control circuit 14 constitute a secondary output circuit.

【0025】次に、上記従来のスイッチング電源装置の
動作について説明する。
Next, the operation of the conventional switching power supply will be described.

【0026】まず、正常運転時における動作について説
明する。
First, the operation during normal operation will be described.

【0027】正常運転時においては、入力端子1,2に
印加された入力信号が、MOSFET4のスイッチング
動作によりパルスとしてトランス5の一次巻線に印加さ
れる。それにより、トランス5の二次巻線には、一次巻
線に印加された電圧に応じた電圧が発生し、MOSFE
T6,7により整流され、チョークコイル8および出力
コンデンサ9により平滑され、整流、平滑後の二次側電
圧が出力電圧として出力端子10,11に印加される。
During normal operation, the input signals applied to the input terminals 1 and 2 are applied as pulses to the primary winding of the transformer 5 by the switching operation of the MOSFET 4. As a result, a voltage corresponding to the voltage applied to the primary winding is generated in the secondary winding of the transformer 5, and the MOSFE
Rectified by T6, T7, smoothed by the choke coil 8 and the output capacitor 9, the rectified and smoothed secondary voltage is applied to the output terminals 10, 11 as an output voltage.

【0028】そして、出力端子10,11に印加された
出力電圧は、制御回路14の誤差検出回路21により検
出され、その電圧とその定格出力電圧との誤差に対応す
る電圧(以下、誤差電圧という)が、フォトカプラ22
および抵抗23,24により、コンパレータ33の第2
の入力端子に印加される。
The output voltage applied to the output terminals 10 and 11 is detected by an error detection circuit 21 of the control circuit 14, and a voltage corresponding to an error between the voltage and its rated output voltage (hereinafter referred to as an error voltage). ) Is the photo coupler 22
And the resistors 23 and 24, the second
Is applied to the input terminal.

【0029】また、正常運転時では、コンパレータ33
の第1の入力端子には、電源電圧+Vccを抵抗25お
よび抵抗26で分圧して得られた電圧が印加される。ま
た、コンパレータ33の第3の入力端子には、三角波発
生器32により発生された三角波信号が印加される。
During normal operation, the comparator 33
To the first input terminal, a voltage obtained by dividing the power supply voltage + Vcc by the resistors 25 and 26 is applied. Further, a triangular wave signal generated by the triangular wave generator 32 is applied to a third input terminal of the comparator 33.

【0030】そしてコンパレータ33が、抵抗25およ
び抵抗26で分圧して得られた電圧および誤差電圧との
和から三角波信号の電圧値を減算した電圧値が正である
場合には、出力電圧をハイレベルとし、そうでない場合
には、ローレベルとする。これにより、MOSFET4
を制御するための制御パルス信号が三角波信号の周波数
と同一周波数で、かつ出力電圧に応じたデューティー比
で得られる。
If the voltage value obtained by subtracting the voltage value of the triangular wave signal from the sum of the voltage obtained by voltage division by the resistors 25 and 26 and the error voltage is positive, the output voltage of the comparator 33 becomes high. Level, otherwise low level. Thereby, MOSFET4
Is obtained at the same frequency as the frequency of the triangular wave signal and at a duty ratio corresponding to the output voltage.

【0031】このようにして得られた制御パルス信号
は、正常運転時では、トライステートバッファ31を介
してMOSFET4に入力され、その制御パルス信号の
電圧レベルに応じてMOSFET4がスイッチング動作
をする。
The control pulse signal thus obtained is input to the MOSFET 4 via the tristate buffer 31 during normal operation, and the MOSFET 4 performs a switching operation according to the voltage level of the control pulse signal.

【0032】したがって、誤差電圧が正であると、出力
電圧がハイレベルである時間を減少させ(すなわち、制
御パルス信号のパルス幅を狭くし)、MOSFET4が
オン状態である時間を短くし、逆に、誤差電圧が負であ
ると、出力電圧がハイレベルである時間を増加させ(す
なわち、制御パルス信号のパルス幅を広くし)、MOS
FET4がオン状態である時間を長くして、MOSFE
T4がPWM制御される。これにより、出力端子10,
11における出力電圧が定格出力電圧に近づくように制
御される。
Therefore, if the error voltage is positive, the time during which the output voltage is at a high level is reduced (ie, the pulse width of the control pulse signal is reduced), and the time during which the MOSFET 4 is in the on state is shortened. If the error voltage is negative, the time during which the output voltage is at a high level is increased (that is, the pulse width of the control pulse signal is increased),
By increasing the time that the FET 4 is in the ON state,
T4 is PWM-controlled. Thereby, the output terminal 10,
The output voltage at 11 is controlled so as to approach the rated output voltage.

【0033】次に、装置の起動時における動作について
説明する。
Next, the operation when the apparatus is started will be described.

【0034】装置を起動すると、電源+Vccの電圧が
ゼロから所定の電圧+Vccに変化する。このとき、コ
ンパレータ33の第1の入力端子への入力電圧、すなわ
ち抵抗25と抵抗26との間の接続点の電圧は、抵抗2
5,26,28の抵抗値およびコンデンサ27の静電容
量値で決まる時定数に基づいてゼロから徐々に増加して
いき、定常状態に至ると、抵抗25および抵抗26によ
り電圧+Vccを分圧した電圧値になる。
When the apparatus is started, the voltage of the power supply + Vcc changes from zero to a predetermined voltage + Vcc. At this time, the input voltage to the first input terminal of the comparator 33, that is, the voltage at the connection point between the resistors 25 and 26 is
The voltage gradually increases from zero based on a time constant determined by the resistance values of 5, 26, and 28 and the capacitance value of the capacitor 27. When a steady state is reached, the voltage + Vcc is divided by the resistors 25 and 26. Voltage value.

【0035】したがって、起動時から時間が経過するに
つれ、コンパレータ33の第1の入力端子への入力電圧
が増加していく。これにより、コンパレータ33の出力
電圧がハイレベルである時間が徐々に増加していき、制
御パルス信号のパルス幅が徐々に広くなっていく。これ
によりソフトスタート回路60でソフトスタートが実現
される。
Therefore, as time elapses from the start, the input voltage to the first input terminal of the comparator 33 increases. As a result, the time during which the output voltage of the comparator 33 is at the high level gradually increases, and the pulse width of the control pulse signal gradually increases. Thereby, the soft start is realized by the soft start circuit 60.

【0036】最後に、過電流が発生したときの動作につ
いて説明する。
Finally, the operation when an overcurrent occurs will be described.

【0037】出力電圧が低下していくと(すなわち出力
電流が多くなると)、上述のように、制御回路14によ
り出力電圧が定格になるように制御され、制御パルス信
号のパルス幅が狭くなっていくが、過電流が生じた場
合、制御回路14ではパルス幅の調整が困難になる。
When the output voltage decreases (that is, when the output current increases), the control circuit 14 controls the output voltage to be rated as described above, and the pulse width of the control pulse signal decreases. However, if an overcurrent occurs, it becomes difficult for the control circuit 14 to adjust the pulse width.

【0038】そこで、過電流発生時には、過電流保護回
路34により、MOSFET4をオフ状態にする。
Therefore, when an overcurrent occurs, the MOSFET 4 is turned off by the overcurrent protection circuit 34.

【0039】過電流保護回路34では、抵抗35の一端
の電位を、抵抗36およびコンデンサ37からなる積分
回路を介してコンパレータ38が監視している。そし
て、一次側の電流が増加し、抵抗35の一端の電位が電
圧Vtを超えると、コンパレータ38は、トライステー
トバッファ31にハイレベルの信号を供給し、MOSF
ET4への制御パルス信号の供給を停止させる。
In the overcurrent protection circuit 34, the potential of one end of the resistor 35 is monitored by a comparator 38 via an integrating circuit including a resistor 36 and a capacitor 37. When the current on the primary side increases and the potential at one end of the resistor 35 exceeds the voltage Vt, the comparator 38 supplies a high-level signal to the tristate buffer 31 and
The supply of the control pulse signal to ET4 is stopped.

【0040】これにより、MOSFET4は、一次側の
電流が一定量以上になると、オフ状態になり、一次側の
電流ひいては二次側の電流が低下し、過電流が解消され
る。
As a result, when the current on the primary side exceeds a certain amount, the MOSFET 4 is turned off, the current on the primary side and thus the current on the secondary side are reduced, and the overcurrent is eliminated.

【0041】このとき、抵抗36およびコンデンサ37
からなる積分回路は、高周波のノイズを抑制し、コンパ
レータ38の誤動作を抑制している。
At this time, the resistor 36 and the capacitor 37
, Suppresses high-frequency noise and suppresses malfunction of the comparator 38.

【0042】[0042]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、過電流
保護回路34では、抵抗36およびコンデンサ37で構
成される積分回路による応答の遅れに起因して、コンパ
レータ38による過電流の検出動作に遅れが生じる。
However, in the overcurrent protection circuit 34, a delay occurs in the overcurrent detection operation by the comparator 38 due to a delay in response by the integration circuit formed by the resistor 36 and the capacitor 37. .

【0043】すなわち、抵抗35で検出された電圧信号
が例えば図6に示すようであると、抵抗36およびコン
デンサ37で構成される積分回路の遅れ特性に起因し
て、過電流発生時に瞬時に本来の一次側電流値に対応す
る電圧値がコンパレータ38において得られず、それか
ら時間tdの経過後にコンパレータ38への入力電圧が
基準電圧Vtに達し、過電流保護回路34によるMOS
FET4の制御が時間tdだけ遅れることになる。
That is, if the voltage signal detected by the resistor 35 is, for example, as shown in FIG. 6, due to the delay characteristic of the integrating circuit constituted by the resistor 36 and the capacitor 37, the voltage signal is instantaneously generated when an overcurrent occurs. The voltage value corresponding to the primary side current value is not obtained in the comparator 38, and after a lapse of time td, the input voltage to the comparator 38 reaches the reference voltage Vt, and the MOS by the overcurrent protection circuit 34
The control of the FET 4 is delayed by the time td.

【0044】このような過電流の検出に遅れがあるた
め、制御パルス信号のパルス幅を十分に狭くして過電流
を抑制することが困難であり、従来のスイッチング電源
装置の垂下特性(過電流時の出力電圧−出力電流特性)
は、図7に実線で示すようになり、出力端子10,11
における出力電圧が低下すると、出力電流が大きくな
る。なお、そのような遅れのない場合には、垂下特性は
例えば点線のようになる。
Since there is a delay in detecting such an overcurrent, it is difficult to suppress the overcurrent by sufficiently narrowing the pulse width of the control pulse signal. Output voltage-output current characteristics at the time)
Are indicated by solid lines in FIG. 7, and the output terminals 10 and 11
, The output current increases. If there is no such delay, the drooping characteristic is, for example, as indicated by a dotted line.

【0045】図7に示すように従来のスイッチング電源
装置では、負荷短絡時などにおいて出力電圧が低下する
と、出力電流が大きくなるため、スイッチング用の半導
体素子(図5では、MOSFET4,6,7)を破損す
るおそれがある。
As shown in FIG. 7, in the conventional switching power supply device, when the output voltage decreases when the load is short-circuited or the like, the output current increases, so that the switching semiconductor element (MOSFETs 4, 6, 7 in FIG. 5) May be damaged.

【0046】特に、図5に示すように二次側出力回路の
同期整流器がMOSFETで構成されている場合には、
MOSFETではソースドレイン間のインピーダンスが
低いため、負荷短絡時の導通電流が大きくなり破損する
おそれが高い。
In particular, when the synchronous rectifier of the secondary side output circuit is composed of MOSFETs as shown in FIG.
In the MOSFET, since the impedance between the source and the drain is low, the conduction current when the load is short-circuited increases, and there is a high possibility that the MOSFET will be damaged.

【0047】すなわち、負荷短絡などに起因する過電流
により装置における半導体素子が破損する可能性がある
という問題がある。
That is, there is a problem that a semiconductor element in the device may be damaged by an overcurrent due to a load short circuit or the like.

【0048】本発明は、上記のような課題を鑑みてなさ
れたものであり、過電流による半導体素子の破損を防止
できるスイッチング電源装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a switching power supply device capable of preventing a semiconductor element from being damaged by an overcurrent.

【0049】[0049]

【課題を解決するための手段】上記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は、トランスと、
そのトランスの一次側に接続された半導体素子と、装置
の出力電圧に応じた制御パルス信号を生成し、この制御
パルス信号で半導体素子を制御する制御回路と、そのト
ランスの一次側の電流を検出し、その電流値に対応する
値の電圧信号を生成する電流検出回路と、その電圧信号
の電圧値が所定の第1の閾値以上である場合に制御パル
ス信号のデューティー比を低下させる過電流保護回路
と、その電圧信号の立ち上がりエッジの電圧値が所定の
第2の閾値以上である場合に、その電圧信号の立ち上が
りエッジの電圧値を増加させるレベルシフト回路とを備
えている。
In order to solve the above problems, a switching power supply according to the present invention comprises a transformer,
A semiconductor element connected to the primary side of the transformer and a control circuit that generates a control pulse signal according to the output voltage of the device and controls the semiconductor element with the control pulse signal, and detects the current on the primary side of the transformer A current detection circuit for generating a voltage signal having a value corresponding to the current value; and an overcurrent protection circuit for reducing a duty ratio of the control pulse signal when the voltage value of the voltage signal is equal to or greater than a predetermined first threshold. A circuit, and a level shift circuit that increases the voltage value of the rising edge of the voltage signal when the voltage value of the rising edge of the voltage signal is equal to or more than a predetermined second threshold value.

【0050】このスイッチング電源装置を利用すると、
過電流が発生しても瞬時に一次側電流および出力電流が
抑制され、過電流による半導体素子の破損を防止するこ
とができる。
Using this switching power supply,
Even if an overcurrent occurs, the primary current and the output current are instantaneously suppressed, and damage to the semiconductor element due to the overcurrent can be prevented.

【0051】さらに、本発明のスイッチング電源装置
は、上記各発明のスイッチング電源装置に加え、レベル
シフト回路が、電流検出回路により生成された電圧信号
の立ち上がりエッジの電圧値が第2の閾値以上である場
合に、所定の時間だけ、その電圧信号の電圧値を第1の
閾値以上に保つようにしたものである。
Further, according to the switching power supply of the present invention, in addition to the switching power supply of each of the above-mentioned inventions, the level shift circuit may be configured so that the voltage value of the rising edge of the voltage signal generated by the current detection circuit is equal to or higher than the second threshold value In some cases, the voltage value of the voltage signal is kept at or above the first threshold for a predetermined time.

【0052】このスイッチング電源装置を利用すると、
その所定の時間だけ半導体素子の動作が停止し、過電流
による半導体素子の破損を防止することができる。
Using this switching power supply,
The operation of the semiconductor element is stopped for the predetermined time, and damage to the semiconductor element due to an overcurrent can be prevented.

【0053】さらに、本発明のスイッチング電源装置
は、上記各発明のスイッチング電源装置に加え、電流検
出回路により生成された電圧信号と第2の閾値とを比較
するコンパレータと、このコンパレータの出力値を最大
値として所定の時定数で減衰していく電圧を電圧信号と
する電圧保持回路とをレベルシフト回路に有するもので
ある。
Further, in addition to the switching power supply of the invention, the switching power supply of the present invention further comprises a comparator for comparing a voltage signal generated by the current detection circuit with a second threshold value, and an output value of the comparator. The level shift circuit has a voltage holding circuit that uses a voltage attenuated by a predetermined time constant as a maximum value as a voltage signal.

【0054】このスイッチング電源装置を利用すると、
その所定の時間だけ半導体素子の動作が停止し、過電流
による半導体素子の破損を防止することができる。
Using this switching power supply,
The operation of the semiconductor element is stopped for the predetermined time, and damage to the semiconductor element due to an overcurrent can be prevented.

【0055】さらに、本発明のスイッチング電源装置
は、上記各発明のスイッチング電源装置に加え、レベル
シフト回路により電圧信号の立ち上がりエッジの電圧値
が第1の閾値以上にレベルシフトされた場合に、ソフト
スタートを開始するソフトスタート制御回路をさらに備
えている。
Further, in addition to the switching power supply of the above-mentioned inventions, the switching power supply of the present invention further comprises a soft switch when the voltage value of the rising edge of the voltage signal is shifted by the level shift circuit to the first threshold value or more. A soft start control circuit for starting a start is further provided.

【0056】このスイッチング電源装置を利用すると、
過電流が発生した場合に正常運転に復帰する際にもソフ
トスタートを実行することができ、起動時の過電流によ
る半導体素子の破損を防止することができる。
Using this switching power supply,
When an overcurrent occurs, the soft start can be performed even when the operation returns to the normal operation, and damage to the semiconductor element due to the overcurrent at the time of starting can be prevented.

【0057】さらに、本発明のスイッチング電源装置
は、上記各発明のスイッチング電源装置に加え、出力電
圧の誤差を検出する誤差検出回路と、電源投入時に所定
の時定数で所定の電圧値まで電圧を増加させていくソフ
トスタート回路と、所定の周波数の三角波を発生する三
角波発生器と、誤差検出回路により検出された誤差に対
応する電圧値、ソフトスタート回路の電圧および三角波
発生器により発生された三角波を比較するコンパレータ
とを制御回路に有し、ソフトスタート制御回路が、レベ
ルシフト回路により電圧信号の立ち上がりエッジの電圧
値が第1の閾値以上にレベルシフトされた場合に、ソフ
トスタート回路を制御してソフトスタートをするように
したものである。
Further, the switching power supply of the present invention, in addition to the switching power supply of each of the above-mentioned inventions, further comprises an error detection circuit for detecting an error in the output voltage; A soft-start circuit that increases, a triangular wave generator that generates a triangular wave of a predetermined frequency, a voltage value corresponding to the error detected by the error detection circuit, a voltage of the soft-start circuit, and a triangular wave generated by the triangular wave generator The soft start control circuit controls the soft start circuit when the voltage value of the rising edge of the voltage signal is shifted by the level shift circuit to the first threshold value or more. This is to make a soft start.

【0058】このスイッチング電源装置を利用すると、
起動時に使用するソフトスタート回路を利用して、過電
流が発生した場合に正常運転に復帰する際にもソフトス
タートを実行することができ、起動時の過電流による半
導体素子の破損を防止することができる。
Using this switching power supply,
By using the soft start circuit used at startup, it is possible to execute soft start even when returning to normal operation when overcurrent occurs, preventing damage to semiconductor elements due to overcurrent at startup. Can be.

【0059】さらに、本発明のスイッチング電源装置
は、上記各発明のスイッチング電源装置に加え、ソフト
スタート回路がコンデンサおよび抵抗で構成され、ソフ
トスタート制御回路が、ソフトスタート回路のコンデン
サの蓄積電荷を放電させてソフトスタートを開始するよ
うにしたものである。
Further, in the switching power supply according to the present invention, in addition to the switching power supply according to each of the above-mentioned inventions, the soft start circuit is constituted by a capacitor and a resistor, and the soft start control circuit discharges the accumulated charge of the capacitor of the soft start circuit. Then, the soft start is started.

【0060】このスイッチング電源装置を利用すると、
簡単な回路構成でソフトスタート制御回路を実現するこ
とができる。
Using this switching power supply,
A soft start control circuit can be realized with a simple circuit configuration.

【0061】[0061]

【発明の実施の形態】以下、図に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0062】図1は、本発明の実施の形態に係るスイッ
チング電源装置の構成を示すブロック図である。このス
イッチング電源装置は、同期整流式フォワード型スイッ
チング電源装置である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a switching power supply according to an embodiment of the present invention. This switching power supply is a synchronous rectification type forward switching power supply.

【0063】入力端子1,2は、入力電圧を印加される
端子である。平滑コンデンサ3は、入力電圧を平滑する
コンデンサである。トランス5は、電力変換をするもの
である。MOSFET4は、トランス5の一次側に直列
に接続された半導体素子である。なお、MOSFET4
の代わりに他の半導体素子を使用するようにしてもよ
い。
The input terminals 1 and 2 are terminals to which an input voltage is applied. The smoothing capacitor 3 is a capacitor for smoothing an input voltage. The transformer 5 performs power conversion. The MOSFET 4 is a semiconductor element connected in series to the primary side of the transformer 5. In addition, MOSFET4
Alternatively, another semiconductor element may be used.

【0064】抵抗35は、トランス5の一次側の電流を
検出し、その電流値に対応する値の電圧信号を両端に生
成する電流検出回路である。
The resistor 35 is a current detection circuit that detects a current on the primary side of the transformer 5 and generates a voltage signal having a value corresponding to the current value at both ends.

【0065】なお、平滑コンデンサ3、MOSFET
4、トランス5の一次巻線および電流検出抵抗35は一
次側駆動回路を構成する。
The smoothing capacitor 3, the MOSFET
4. The primary winding of the transformer 5 and the current detection resistor 35 constitute a primary side drive circuit.

【0066】MOSFET6は、整流用の半導体素子で
あり、MOSFET7は、還流用の半導体素子である。
The MOSFET 6 is a rectifying semiconductor element, and the MOSFET 7 is a freewheeling semiconductor element.

【0067】チョークコイル8は、トランス5の二次巻
線に直列に接続され、出力電圧の交流成分を抑制する素
子である。出力コンデンサ9は、出力端子10,11に
並列に接続され、出力電圧の交流成分を抑制する素子で
ある。出力端子10,11は、出力電圧を取り出すため
の端子である。
The choke coil 8 is an element that is connected in series to the secondary winding of the transformer 5 and suppresses the AC component of the output voltage. The output capacitor 9 is an element that is connected in parallel to the output terminals 10 and 11 and suppresses an AC component of the output voltage. The output terminals 10 and 11 are terminals for extracting an output voltage.

【0068】制御回路14は、出力端子10,11にお
ける出力電圧に応じた制御パルス信号を生成し、この制
御パルス信号でMOSFET4を制御するものである。
The control circuit 14 generates a control pulse signal corresponding to the output voltage at the output terminals 10 and 11, and controls the MOSFET 4 with the control pulse signal.

【0069】この制御回路14において、誤差検出回路
21は、出力端子10,11における出力電圧と所定の
定格出力電圧との誤差を検出するものである。
In the control circuit 14, the error detection circuit 21 detects an error between the output voltage at the output terminals 10, 11 and a predetermined rated output voltage.

【0070】また、フォトカプラ22は、フォトダイオ
ード22aとフォトトランジスタ22bとを有し、入力
側と出力側とを電気的に絶縁しつつ、信号を伝達するも
のである。このフォトカプラ22のフォトダイオード2
2aは誤差検出回路21に接続され、出力側のフォトト
ランジスタ22bのコレクタは電源+Vccに接続さ
れ、出力側のフォトトランジスタ22bのエミッタは抵
抗23の一端に接続される。
The photocoupler 22 has a photodiode 22a and a phototransistor 22b, and transmits a signal while electrically insulating the input side from the output side. The photodiode 2 of the photocoupler 22
2a is connected to the error detection circuit 21, the collector of the output-side phototransistor 22b is connected to the power supply + Vcc, and the emitter of the output-side phototransistor 22b is connected to one end of the resistor 23.

【0071】さらに、抵抗23は、一端をフォトカプラ
22におけるフォトトランジスタ22bのエミッタに接
続され、他端を接地された抵抗であり、抵抗24は、フ
ォトトランジスタ22bに並列に接続された抵抗であ
る。
The resistor 23 has one end connected to the emitter of the phototransistor 22b of the photocoupler 22 and the other end grounded. The resistor 24 is connected in parallel to the phototransistor 22b. .

【0072】ソフトスタート回路60は、装置起動時、
および過電流が発生した後に正常運転状態へ復帰する際
にソフトスタートを実行するための回路である。
The soft start circuit 60 operates when the apparatus is started up.
And a circuit for executing a soft start when returning to a normal operation state after an overcurrent occurs.

【0073】ソフトスタート回路60において、抵抗2
5は、一端を電源+Vccに接続され、他端を抵抗26
に接続された抵抗であり、抵抗26は、一端を抵抗25
に接続され、他端を接地された抵抗である。また、抵抗
25と抵抗26との接続点には、コンパレータ33の第
1の入力端子が接続される。
In the soft start circuit 60, the resistance 2
5 has one end connected to a power supply + Vcc and the other end connected to a resistor 26
The resistor 26 has one end connected to the resistor 25.
And the other end is grounded. A first input terminal of the comparator 33 is connected to a connection point between the resistors 25 and 26.

【0074】また、コンデンサ27は、一端を電源+V
ccに接続され、他端を抵抗28に接続されたコンデン
サであり、抵抗28は、一端を抵抗25と抵抗26との
接続点に接続され、他端をコンデンサ27に接続された
抵抗である。
The capacitor 27 has one end connected to a power supply + V
The resistor 28 is a capacitor having one end connected to a connection point between the resistors 25 and 26 and the other end connected to the capacitor 27.

【0075】三角波発生器32は、制御パルス信号の基
礎となる信号として所定の周波数の三角波信号を発生す
る装置である。
The triangular wave generator 32 is a device for generating a triangular wave signal having a predetermined frequency as a signal serving as a basis of a control pulse signal.

【0076】コンパレータ33は、3つの入力端子を有
し、第1の入力端子への入力電圧と第2の入力端子への
入力電圧の和から第3の入力端子への入力電圧を減算し
た電圧値が正である場合には、所定のハイレベル(通
常、電源電位)の出力電圧を出力し、そうでない場合に
は、所定のローレベル(通常、接地電位)の出力電圧を
出力する回路である。
The comparator 33 has three input terminals, and is a voltage obtained by subtracting the input voltage to the third input terminal from the sum of the input voltage to the first input terminal and the input voltage to the second input terminal. When the value is positive, a circuit that outputs a predetermined high-level (normally, power supply potential) output voltage, and otherwise outputs a predetermined low-level (normally, ground potential) output voltage. is there.

【0077】なお、コンパレータ33の第1の入力端子
は、抵抗25と抵抗26との接続点に接続され、第2の
入力端子は、抵抗23と抵抗24との接続点、並びにフ
ォトカプラ22のフォトトランジスタ22bのエミッタ
に接続され、第3の入力端子は、三角波発生器32に接
続される。
The first input terminal of the comparator 33 is connected to the connection point between the resistors 25 and 26, and the second input terminal is connected to the connection point between the resistors 23 and 24 and the photocoupler 22. The third input terminal is connected to the emitter of the phototransistor 22b, and is connected to the triangular wave generator 32.

【0078】トライステートバッファ31は、過電流保
護回路34からの入力電圧がローレベルである場合に
は、コンパレータ33の出力をそのまま出力し、過電流
保護回路34からの入力レベルがハイレベルである場合
には、出力電圧を不定とする回路である。
When the input voltage from the overcurrent protection circuit 34 is at a low level, the tristate buffer 31 outputs the output of the comparator 33 as it is, and the input level from the overcurrent protection circuit 34 is at a high level. In such a case, the output voltage is undefined.

【0079】このように制御回路14は、誤差検出回路
21、フォトカプラ22、抵抗23,24、ソフトスタ
ート回路60、三角波発生器32、コンパレータ33お
よびトライステートバッファ31で構成される。
As described above, the control circuit 14 includes the error detection circuit 21, the photocoupler 22, the resistors 23 and 24, the soft start circuit 60, the triangular wave generator 32, the comparator 33, and the tristate buffer 31.

【0080】過電流保護回路34は、この回路への入力
電圧が第1の閾値Vt以上である場合にハイレベルの出
力信号をトライステートバッファ31に入力して制御パ
ルス信号のMOSFET4への供給を停止して、制御パ
ルス信号のデューティー比を低下させる回路である。
The overcurrent protection circuit 34 inputs a high-level output signal to the tristate buffer 31 when the input voltage to this circuit is equal to or higher than the first threshold value Vt, and supplies a control pulse signal to the MOSFET 4. This is a circuit that stops and reduces the duty ratio of the control pulse signal.

【0081】この過電流保護回路34において、抵抗3
6は、抵抗35の一端とコンデンサ37とを接続する抵
抗であり、コンデンサ37は、抵抗36と接地点とを接
続するコンデンサである。なお、この抵抗36およびコ
ンデンサ37は、高周波ノイズを抑制する積分回路を構
成する。
In this overcurrent protection circuit 34, the resistance 3
Reference numeral 6 denotes a resistor that connects one end of the resistor 35 and the capacitor 37, and the capacitor 37 is a capacitor that connects the resistor 36 and a ground point. Note that the resistor 36 and the capacitor 37 constitute an integrating circuit for suppressing high-frequency noise.

【0082】また、基準電圧源39は、負側端子を接地
され、正側端子をコンパレータ38に接続され、通常運
転時に抵抗35から得られる電圧値より高く、かつ過電
流発生時に抵抗35から得られる電圧値より低い基準電
圧Vt(第1の閾値)を発生する電源である。
The reference voltage source 39 has a negative terminal grounded, a positive terminal connected to the comparator 38, a voltage higher than the voltage obtained from the resistor 35 during normal operation, and a voltage obtained from the resistor 35 when an overcurrent occurs. This is a power supply that generates a reference voltage Vt (first threshold value) lower than a given voltage value.

【0083】さらに、コンパレータ38は、第1の入力
端子を抵抗36とコンデンサ37との接続点に接続さ
れ、第2の入力端子を基準電圧源39の正側端子に接続
され、第1の入力端子への入力電圧から第2の入力端子
への入力電圧を減算した電圧値が正である場合には、所
定のハイレベル(通常、電源電位)の出力電圧を出力
し、そうでない場合には、所定のローレベル(通常、接
地電位)の出力電圧を出力する回路である。なお、コン
パレータ38の出力電圧は、トライステートバッファ3
1に入力される。
Further, the comparator 38 has a first input terminal connected to a connection point between the resistor 36 and the capacitor 37, a second input terminal connected to the positive terminal of the reference voltage source 39, and a first input terminal. When the voltage value obtained by subtracting the input voltage to the second input terminal from the input voltage to the terminal is positive, an output voltage of a predetermined high level (normally, power supply potential) is output. Is a circuit for outputting an output voltage of a predetermined low level (normally, a ground potential). Note that the output voltage of the comparator 38 is
1 is input.

【0084】レベルシフト回路40は、抵抗35で検出
され積分回路(抵抗36、コンデンサ37)を介して供
給された電圧信号の立ち上がりエッジの電圧値が第2の
閾値Vt2以上である場合に、その電圧信号の立ち上が
りエッジの電圧値を増加させる回路である。
When the voltage value at the rising edge of the voltage signal detected by the resistor 35 and supplied via the integrating circuit (the resistor 36 and the capacitor 37) is equal to or more than the second threshold value Vt2, the level shift circuit 40 This is a circuit for increasing the voltage value at the rising edge of the voltage signal.

【0085】図2は、図1におけるレベルシフト回路4
0の構成例を示す回路図である。
FIG. 2 shows the level shift circuit 4 in FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a 0.

【0086】図2に示すレベルシフト回路40におい
て、抵抗42は、一端を抵抗35に接続され、他端をコ
ンパレータ45の第1の入力端子に接続された抵抗であ
る。抵抗43は、一端をコンパレータ45に接続され、
他端を接地された抵抗である。
In the level shift circuit 40 shown in FIG. 2, the resistor 42 has one end connected to the resistor 35 and the other end connected to the first input terminal of the comparator 45. One end of the resistor 43 is connected to the comparator 45,
The other end is a resistor grounded.

【0087】基準電圧源44は、所定の基準電圧VRを
発生する電源である。なお、所定の基準電圧VRは、基
準電圧VRに抵抗42,43による分圧率の逆数を乗じ
た値(第2の閾値)が基準電圧(第1の閾値)Vtより
低くなるように設定される。
The reference voltage source 44 is a power supply for generating a predetermined reference voltage VR. The predetermined reference voltage VR is set such that a value (second threshold) obtained by multiplying the reference voltage VR by the reciprocal of the voltage dividing ratio by the resistors 42 and 43 is lower than the reference voltage (first threshold) Vt. You.

【0088】コンパレータ45は、第1の入力端子を抵
抗42,43の接続点に接続され、第2の入力端子を基
準電圧源44に接続され、第1の入力端子への入力電圧
から第2の入力端子への入力電圧を減算した電圧値が正
である場合には、所定のハイレベル(通常、電源電位)
の出力電圧を出力し、そうでない場合には、所定のロー
レベル(通常、接地電位)の出力電圧を出力する回路で
ある。
The comparator 45 has a first input terminal connected to the connection point between the resistors 42 and 43, a second input terminal connected to the reference voltage source 44, and a second input terminal connected to the second input terminal. If the voltage value obtained by subtracting the input voltage to the input terminal of the input terminal is positive, a predetermined high level (normally, power supply potential)
, And otherwise outputs a predetermined low-level (normally, ground potential) output voltage.

【0089】電圧保持回路50は、コンパレータ45の
出力値がハイレベルである時点から所定の時間Tだけ、
第1の閾値Vt以上の電圧を出力する回路である。
The voltage holding circuit 50 operates for a predetermined time T from the time when the output value of the comparator 45 is at a high level.
This is a circuit that outputs a voltage equal to or higher than a first threshold Vt.

【0090】この電圧保持回路50において、抵抗46
は、一端をコンパレータ45の出力端子に接続され、他
端を抵抗36の第1の入力端子に接続された抵抗であ
る。抵抗48は、一端を抵抗46に接続され、他端を接
地された抵抗である。コンデンサ49は、一端を抵抗4
6に接続され、他端を接地されたコンデンサである。ま
た、ダイオード47は、アノードをコンパレータ45の
出力端子に接続され、カソードを抵抗46,48および
コンデンサ49に接続されたダイオードである。
In the voltage holding circuit 50, the resistance 46
Is a resistor having one end connected to the output terminal of the comparator 45 and the other end connected to the first input terminal of the resistor 36. The resistor 48 has one end connected to the resistor 46 and the other end grounded. The capacitor 49 has one end connected to the resistor 4
6 and a capacitor grounded at the other end. The diode 47 is a diode having an anode connected to the output terminal of the comparator 45 and a cathode connected to the resistors 46 and 48 and the capacitor 49.

【0091】ソフトスタート制御回路19は、過電流が
発生した場合に正常運転状態に復帰する際にソフトスタ
ートを行うように、抵抗25,26,28およびコンデ
ンサ27によるソフトスタート回路を制御する回路であ
る。
The soft start control circuit 19 is a circuit for controlling the soft start circuit by the resistors 25, 26, 28 and the capacitor 27 so as to perform a soft start when returning to a normal operation state when an overcurrent occurs. is there.

【0092】ソフトスタート制御回路19において、N
PN型トランジスタ41は、エミッタを接地され、ベー
スをレベルシフト回路40に接続され、コレクタをPN
P型トランジスタ30のベースに接続される。また、P
NP型トランジスタ30は、エミッタをコンデンサ27
の一端に接続され、ベースをNPN型トランジスタ41
のコレクタに接続され、コレクタをコンデンサ27の他
端に接続される。
In the soft start control circuit 19, N
The PN transistor 41 has an emitter grounded, a base connected to the level shift circuit 40, and a collector connected to the PN transistor 41.
Connected to the base of P-type transistor 30. Also, P
The NP transistor 30 has an emitter connected to the capacitor 27.
Of the NPN transistor 41
, And the collector is connected to the other end of the capacitor 27.

【0093】なお、トランス5の二次巻線、MOSFE
T6,7、チョークコイル8、出力コンデンサ9および
制御回路14は、二次側出力回路を構成する。
The secondary winding of the transformer 5 and the MOSFE
T6, 7, the choke coil 8, the output capacitor 9, and the control circuit 14 constitute a secondary output circuit.

【0094】次に上記装置の動作について説明する。Next, the operation of the above device will be described.

【0095】まず、正常運転時における動作について説
明する。
First, the operation during normal operation will be described.

【0096】正常運転時においては、入力端子1,2に
印加された入力信号が、MOSFET4のスイッチング
動作によりパルスとしてトランス5の一次巻線に印加さ
れる。それにより、トランス5の二次巻線には、一次巻
線に印加された電圧に応じた電圧が発生し、MOSFE
T6,7により整流され、チョークコイル8および出力
コンデンサ9により平滑され、整流、平滑後の二次側電
圧が出力電圧として出力端子10,11に印加される。
During normal operation, the input signal applied to the input terminals 1 and 2 is applied as a pulse to the primary winding of the transformer 5 by the switching operation of the MOSFET 4. As a result, a voltage corresponding to the voltage applied to the primary winding is generated in the secondary winding of the transformer 5, and the MOSFE
Rectified by T6, T7, smoothed by the choke coil 8 and the output capacitor 9, the rectified and smoothed secondary voltage is applied to the output terminals 10, 11 as an output voltage.

【0097】そして、出力端子10,11に印加された
出力電圧は、制御回路14の誤差検出回路21により検
出され、その電圧とその定格出力電圧との誤差に対応す
る電圧(以下、誤差電圧という)が、フォトカプラ22
および抵抗23,24により、コンパレータ33の第2
の入力端子に印加される。
The output voltage applied to the output terminals 10 and 11 is detected by the error detection circuit 21 of the control circuit 14, and a voltage corresponding to an error between the voltage and the rated output voltage (hereinafter referred to as an error voltage). ) Is the photo coupler 22
And the resistors 23 and 24, the second
Is applied to the input terminal.

【0098】また、正常運転時では、コンパレータ33
の第1の入力端子には、電源電圧+Vccを抵抗25お
よび抵抗26で分圧して得られた電圧が印加される。ま
た、コンパレータ33の第3の入力端子には、三角波発
生器32により発生された三角波信号が印加される。
During normal operation, the comparator 33
To the first input terminal, a voltage obtained by dividing the power supply voltage + Vcc by the resistors 25 and 26 is applied. Further, a triangular wave signal generated by the triangular wave generator 32 is applied to a third input terminal of the comparator 33.

【0099】そしてコンパレータ33が、抵抗25およ
び抵抗26で分圧して得られた電圧および誤差電圧との
和から三角波信号の電圧値を減算した電圧値が正である
場合には、出力電圧をハイレベルとし、そうでない場合
には、ローレベルとする。これにより、MOSFET4
を制御するための制御パルス信号が三角波信号の周波数
と同一周波数で、かつ出力電圧に応じたデューティー比
で得られる。
If the voltage obtained by subtracting the voltage value of the triangular wave signal from the sum of the voltage obtained by voltage division by the resistors 25 and 26 and the error voltage is positive, the comparator 33 raises the output voltage to high. Level, otherwise low level. Thereby, MOSFET4
Is obtained at the same frequency as the frequency of the triangular wave signal and at a duty ratio corresponding to the output voltage.

【0100】このようにして得られた制御パルス信号
は、正常運転時では、トライステートバッファ31を介
してMOSFET4に入力され、その制御パルス信号の
電圧レベルに応じてMOSFET4がスイッチング動作
をする。
The control pulse signal thus obtained is input to the MOSFET 4 via the tristate buffer 31 during normal operation, and the MOSFET 4 performs a switching operation according to the voltage level of the control pulse signal.

【0101】したがって、誤差電圧が正であると、出力
電圧がハイレベルである時間を減少させ(すなわち、制
御パルス信号のパルス幅を狭くし)、MOSFET4が
オン状態である時間を短くし、逆に、誤差電圧が負であ
ると、出力電圧がハイレベルである時間を増加させ(す
なわち、制御パルス信号のパルス幅をが広くし)、MO
SFET4がオン状態である時間を長くして、MOSF
ET4がPWM制御される。これにより、出力端子1
0,11における出力電圧が定格出力電圧に近づくよう
に制御される。
Therefore, if the error voltage is positive, the time during which the output voltage is at the high level is reduced (ie, the pulse width of the control pulse signal is reduced), and the time during which the MOSFET 4 is in the on state is shortened. If the error voltage is negative, the time during which the output voltage is at a high level is increased (ie, the pulse width of the control pulse signal is increased), and
By increasing the time that the SFET 4 is in the ON state, the MOSF
ET4 is PWM controlled. Thereby, the output terminal 1
The output voltages at 0 and 11 are controlled so as to approach the rated output voltage.

【0102】次に、装置の起動時における動作について
説明する。
Next, the operation when the apparatus is started will be described.

【0103】装置を起動すると、電源+Vccの電圧が
ゼロから所定の電圧+Vccに変化する。このとき、コ
ンパレータ33の第1の入力端子への入力電圧、すなわ
ち抵抗25と抵抗26との間の接続点の電圧は、抵抗2
5,26,28の抵抗値およびコンデンサ27の静電容
量値で決まる時定数に基づいてゼロから徐々に増加して
いき、定常状態に至ると、抵抗25および抵抗26によ
り電圧+Vccを分圧した電圧値になる。すなわち、ソ
フトスタート回路60では、抵抗25,26,28およ
びコンデンサ27による所定の時定数で所定の電圧値ま
でコンパレータ33の第1の入力端子への入力電圧を増
加させていく。
When the apparatus is started, the voltage of the power supply + Vcc changes from zero to a predetermined voltage + Vcc. At this time, the input voltage to the first input terminal of the comparator 33, that is, the voltage at the connection point between the resistors 25 and 26 is
The voltage gradually increases from zero based on a time constant determined by the resistance values of 5, 26, and 28 and the capacitance value of the capacitor 27. When a steady state is reached, the voltage + Vcc is divided by the resistors 25 and 26. Voltage value. That is, in the soft start circuit 60, the input voltage to the first input terminal of the comparator 33 is increased to a predetermined voltage value with a predetermined time constant by the resistors 25, 26, 28 and the capacitor 27.

【0104】したがって、起動時から時間が経過するに
つれ、コンパレータ33の第1の入力端子への入力電圧
が増加していく。これにより、コンパレータ33の出力
電圧がハイレベルである時間が徐々に増加していき、制
御パルス信号のパルス幅が徐々に広くなっていく。これ
によりソフトスタート回路60で起動時のソフトスター
トが実現される。
Therefore, as time elapses from the start, the input voltage to the first input terminal of the comparator 33 increases. As a result, the time during which the output voltage of the comparator 33 is at the high level gradually increases, and the pulse width of the control pulse signal gradually increases. As a result, soft start at the time of startup is realized by the soft start circuit 60.

【0105】最後に、過電流が発生したときの動作につ
いて説明する。
Finally, the operation when an overcurrent occurs will be described.

【0106】出力電圧が低下していくと(すなわち出力
電流が多くなると)、上述のように、制御回路14によ
り出力電圧が定格になるように制御され、制御パルス信
号のパルス幅が狭くなっていくが、過電流が生じた場
合、制御回路14ではパルス幅の調整が困難になる。
When the output voltage decreases (that is, when the output current increases), the control circuit 14 controls the output voltage to be rated as described above, and the pulse width of the control pulse signal decreases. However, if an overcurrent occurs, it becomes difficult for the control circuit 14 to adjust the pulse width.

【0107】そこで、過電流発生時には、瞬時に、過電
流保護回路34によりMOSFET4をオフ状態にする
とともに、正常運転に復帰する際に、ソフトスタート制
御回路19によりソフトスタートを実行する。
Therefore, when an overcurrent occurs, the MOSFET 4 is instantaneously turned off by the overcurrent protection circuit 34, and a soft start is executed by the soft start control circuit 19 when returning to the normal operation.

【0108】過電流保護回路34では、抵抗35の一端
の電位を、抵抗36およびコンデンサ37からなる積分
回路を介してレベルシフト回路40が監視している。
In the overcurrent protection circuit 34, the level shift circuit 40 monitors the potential at one end of the resistor 35 via an integrating circuit including the resistor 36 and the capacitor 37.

【0109】レベルシフト回路40のコンパレータ45
は、抵抗35から検出された電圧を抵抗42,43で分
圧した電圧値が基準電圧VRを超えると、その出力電圧
をハイレベルにする。したがって、図3に示すように、
時刻T1で過電流が発生すると、そのときに抵抗35で
検出された電圧信号のパルス幅の期間だけ、コンパレー
タ45の出力電圧がハイレベルになる。このハイレベル
の期間に、主にダイオード47を介してコンデンサ49
に電荷が蓄積される。これにより、抵抗36およびコン
デンサ37の積分回路があっても、過電流が発生した場
合には、コンパレータ45の出力電圧が急峻に立ち上が
るため、その時点で正確にコンパレータ38の第1の入
力端子への入力電圧が基準電圧Vtを超えた電圧にな
る。
The comparator 45 of the level shift circuit 40
When the voltage value obtained by dividing the voltage detected from the resistor 35 by the resistors 42 and 43 exceeds the reference voltage VR, the output voltage is set to a high level. Therefore, as shown in FIG.
When an overcurrent occurs at time T1, the output voltage of the comparator 45 goes high only during the pulse width of the voltage signal detected by the resistor 35 at that time. During this high level period, the capacitor 49 is mainly connected through the diode 47.
The electric charge is accumulated. Thereby, even if there is an integrating circuit of the resistor 36 and the capacitor 37, if an overcurrent occurs, the output voltage of the comparator 45 rises sharply, so that the output voltage to the first input terminal of the comparator 38 is accurately adjusted at that time. Is higher than the reference voltage Vt.

【0110】その後、コンパレータ45の出力電圧がロ
ーレベルになると、抵抗46,48およびコンデンサ4
9による時定数に応じて、コンパレータ38の第1の入
力端子への入力電圧は、低下していき、時間Tが経過す
ると基準電圧Vtより低くなる。
Thereafter, when the output voltage of the comparator 45 becomes low level, the resistors 46 and 48 and the capacitor 4
The input voltage to the first input terminal of the comparator 38 decreases according to the time constant according to 9 and becomes lower than the reference voltage Vt after the time T has elapsed.

【0111】したがって、この時間Tの期間において
は、コンパレータ38の出力電圧がローレベルになり、
トライステートバッファ31により、MOSFET4へ
の制御パルス信号の供給が停止され、MOSFET4は
オフ状態になる。
Therefore, during this time period T, the output voltage of the comparator 38 becomes low level,
The supply of the control pulse signal to the MOSFET 4 is stopped by the tri-state buffer 31, and the MOSFET 4 is turned off.

【0112】その期間が経過すると、コンパレータ38
の出力電圧がハイレベルに戻り、装置は正常運転状態に
復帰し、トライステートバッファ31を介して制御パル
ス信号がMOSFET4へ供給される。なお、正常運転
状態に復帰した際に、再度、過電流が発生した場合に
は、その過電流の原因が解消されるまで、上記の動作が
繰り返される。
When the period elapses, the comparator 38
Returns to the high level, the device returns to the normal operation state, and the control pulse signal is supplied to the MOSFET 4 via the tri-state buffer 31. If an overcurrent occurs again after returning to the normal operation state, the above operation is repeated until the cause of the overcurrent is eliminated.

【0113】一方、過電流が検出され、レベルシフト回
路40の出力電圧が大きくなると、ソフトスタート制御
回路19のNPN型トランジスタ41がオン状態にな
り、それに伴ってPNP型トランジスタ30がオン状態
になり、コンデンサ27の蓄積電荷が放電され、コンパ
レータ33の第1の入力端子への入力電圧が抵抗25と
抵抗26,28とにより電圧+Vccを分圧した電圧値
に低下する。
On the other hand, when an overcurrent is detected and the output voltage of the level shift circuit 40 increases, the NPN transistor 41 of the soft start control circuit 19 turns on, and accordingly, the PNP transistor 30 turns on. Then, the charge stored in the capacitor 27 is discharged, and the input voltage to the first input terminal of the comparator 33 is reduced by the resistor 25 and the resistors 26 and 28 to a voltage value obtained by dividing the voltage + Vcc.

【0114】そして、レベルシフト回路40の出力電圧
が低下してくると、ソフトスタート制御回路19のNP
N型トランジスタ41がオフ状態になり、それに伴って
PNP型トランジスタ30がオフ状態になる。PNP型
トランジスタ30がオフ状態になった時点から、コンデ
ンサ27への電荷の蓄積が再度開始され、それにより、
コンパレータ33の第1の入力端子への入力電圧が徐々
に増加していく。
When the output voltage of the level shift circuit 40 decreases, the NP of the soft start control circuit 19
The N-type transistor 41 is turned off, and accordingly, the PNP transistor 30 is turned off. From the point in time when the PNP transistor 30 is turned off, the accumulation of electric charge in the capacitor 27 is started again.
The input voltage to the first input terminal of the comparator 33 gradually increases.

【0115】したがって、コンパレータ33から出力さ
れる制御パルス信号のパルスの間隔(すなわち、パルス
周期)は、正常運転状態に至るまで、PNP型トランジ
スタ30がオフ状態になった時点で一端長くなり、その
後徐々に短くなっていく。すなわち、過電流発生時から
正常運転状態に復帰したときにも、装置起動時と同様に
ソフトスタートが実施される。
Therefore, the interval between the pulses of the control pulse signal output from the comparator 33 (that is, the pulse period) becomes longer once the PNP transistor 30 is turned off until the normal operation state is reached. It gets shorter gradually. That is, when the normal operation state is restored after the occurrence of the overcurrent, the soft start is performed in the same manner as when the apparatus is started.

【0116】このように、過電流が発生した場合には、
瞬時にMOSFET4がオフ状態になるため、出力電流
が抑制され、図4に示すような垂下特性が得られる。
As described above, when an overcurrent occurs,
Since the MOSFET 4 is turned off instantaneously, the output current is suppressed, and the drooping characteristic as shown in FIG. 4 is obtained.

【0117】以上のように、上記実施の形態によれば、
トランス5の一次側に接続されたMOSFET4と、装
置の出力電圧に応じた制御パルス信号を生成し、この制
御パルス信号でMOSFET4を制御する制御回路14
と、トランス5の一次側の電流を検出し、その電流値に
対応する値の電圧信号を生成する抵抗35と、その電圧
信号の電圧値が第1の閾値Vt以上である場合に制御パ
ルス信号のデューティー比を低下させる過電流保護回路
34と、抵抗35で生成された電圧信号の立ち上がりエ
ッジの電圧値が第2の閾値Vt2以上である場合に、そ
の電圧信号の立ち上がりエッジの電圧値を増加させるレ
ベルシフト回路40を備えているので、過電流が発生し
ても瞬時に一次側電流および出力電流が抑制され、過電
流による半導体素子の破損を防止することができる。
As described above, according to the above embodiment,
A control circuit 14 that generates a control pulse signal corresponding to the output voltage of the MOSFET 4 connected to the primary side of the transformer 5 and controls the MOSFET 4 with the control pulse signal
And a resistor 35 that detects a current on the primary side of the transformer 5 and generates a voltage signal having a value corresponding to the current value, and a control pulse signal when the voltage value of the voltage signal is equal to or more than a first threshold value Vt. An overcurrent protection circuit 34 for reducing the duty ratio of the voltage signal and increasing the voltage value of the rising edge of the voltage signal when the voltage value of the rising edge of the voltage signal generated by the resistor 35 is equal to or more than the second threshold value Vt2. Since the level shift circuit 40 is provided, even if an overcurrent occurs, the primary current and the output current are instantaneously suppressed, and damage to the semiconductor element due to the overcurrent can be prevented.

【0118】また、上記実施の形態によれば、レベルシ
フト回路40が、抵抗35で検出された電圧信号の立ち
上がりエッジの電圧値が第2の閾値Vt2以上である場
合に、所定の時間Tだけ、その電圧信号の電圧値を第1
の閾値Vt以上に保つようにしたので、MOSFET4
の動作が停止し、過電流による半導体素子の破損を防止
することができる。
Further, according to the above embodiment, when the voltage value of the rising edge of the voltage signal detected by the resistor 35 is equal to or more than the second threshold value Vt2, the level shift circuit 40 performs the predetermined time T. , The voltage value of the voltage signal
Of the MOSFET 4
Operation is stopped, and damage to the semiconductor element due to overcurrent can be prevented.

【0119】さらに、上記実施の形態によれば、レベル
シフト回路40に、抵抗35からの電圧信号と第2の閾
値Vt2とを比較するための抵抗42,43およびコン
パレータ45と、コンパレータ45の出力値を最大値と
して所定の時定数で減衰していく電圧をその電圧信号と
して出力する電圧保持回路とを有するので、その所定の
時間TだけMOSFET4の動作が停止し、過電流によ
る半導体素子の破損を防止することができる。
Further, according to the above embodiment, the level shift circuit 40 has the resistors 42 and 43 for comparing the voltage signal from the resistor 35 with the second threshold value Vt2, the comparator 45, and the output of the comparator 45. A voltage holding circuit that outputs a voltage attenuated by a predetermined time constant with a maximum value as a voltage signal, so that the operation of the MOSFET 4 stops for the predetermined time T, and the semiconductor element is damaged by an overcurrent. Can be prevented.

【0120】さらに、上記実施の形態によれば、レベル
シフト回路40により電圧信号の立ち上がりエッジの電
圧値が第1の閾値Vt以上にレベルシフトされた場合
に、ソフトスタートを開始するソフトスタート制御回路
19をさらに備えているので、過電流が発生した場合に
正常運転に復帰する際にもソフトスタートを実行するこ
とができ、正常運転復帰時の過電流による半導体素子の
破損を防止することができる。
Further, according to the above-described embodiment, when the voltage value at the rising edge of the voltage signal is level-shifted by the level shift circuit 40 to the first threshold value Vt or more, the soft-start control circuit for starting the soft-start. 19, the soft start can be performed even when the operation returns to the normal operation when an overcurrent occurs, and the semiconductor element can be prevented from being damaged due to the overcurrent when returning to the normal operation. .

【0121】さらに、上記実施の形態によれば、出力電
圧の誤差を検出する誤差検出回路21と、電源投入時に
所定の時定数で所定の電圧値まで電圧を増加させていく
ソフトスタート回路60と、所定の周波数の三角波を発
生する三角波発生器32と、誤差検出回路により検出さ
れた誤差に対応する電圧値、ソフトスタート回路の電圧
および三角波発生器により発生された三角波を比較する
コンパレータ33とを制御回路14に有し、ソフトスタ
ート制御回路19が、レベルシフト回路40により電圧
信号の立ち上がりエッジの電圧値が第1の閾値Vt以上
にレベルシフトされた場合に、ソフトスタート回路60
を制御してソフトスタートをするようにしたので、起動
時に使用するソフトスタート回路を利用して、過電流が
発生した場合に正常運転に復帰する際にもソフトスター
トを実行することができ、正常運転復帰時の過電流によ
る半導体素子の破損を防止することができる。
Further, according to the above embodiment, the error detecting circuit 21 for detecting an error in the output voltage, and the soft start circuit 60 for increasing the voltage to a predetermined voltage value with a predetermined time constant when the power is turned on. A triangular wave generator 32 that generates a triangular wave of a predetermined frequency, and a comparator 33 that compares a voltage value corresponding to the error detected by the error detection circuit, the voltage of the soft start circuit, and the triangular wave generated by the triangular wave generator. The soft start control circuit 19 is provided in the control circuit 14 when the voltage value of the rising edge of the voltage signal is level-shifted by the level shift circuit 40 to the first threshold Vt or more.
The soft start is controlled by controlling the power supply, so the soft start circuit used at startup can be used to execute the soft start even when returning to normal operation when an overcurrent occurs. It is possible to prevent the semiconductor element from being damaged due to an overcurrent at the time of returning to operation.

【0122】さらに、上記実施の形態によれば、ソフト
スタート回路60がコンデンサ27および抵抗25,2
6,28で構成され、ソフトスタート制御回路19がソ
フトスタート回路60のコンデンサ27の蓄積電荷を放
電させてソフトスタートを開始するようにしたので、簡
単な回路構成でソフトスタート制御回路19を実現する
ことができる。
Further, according to the above embodiment, soft start circuit 60 includes capacitor 27 and resistors 25 and 2.
6, 28, and the soft start control circuit 19 discharges the accumulated charge in the capacitor 27 of the soft start circuit 60 to start the soft start. Therefore, the soft start control circuit 19 is realized with a simple circuit configuration. be able to.

【0123】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形、応用が可能である。例
えば、トランス5の一次側の電流を検出するために、電
流検出抵抗35の代わりに、カレントトランスを使用し
てもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible. For example, a current transformer may be used instead of the current detection resistor 35 to detect the current on the primary side of the transformer 5.

【0124】また、上記実施の形態においては、レベル
シフト回路40は、図2に示すように構成されている
が、同様な動作をする他の構成の回路を使用しても勿論
よい。例えば、抵抗42,43を省略し、基準電圧源4
4の基準電圧をVt2としてもよい。また、例えば、基
準電圧源44の基準電圧をVtとして、基準電圧源39
と基準電圧源44とを1つとしてもよい。
Further, in the above embodiment, the level shift circuit 40 is configured as shown in FIG. 2, but it is a matter of course that a circuit having another configuration performing the same operation may be used. For example, the resistors 42 and 43 are omitted, and the reference voltage source 4
The reference voltage of No. 4 may be Vt2. Further, for example, the reference voltage of the reference voltage source
And the reference voltage source 44 may be one.

【0125】さらに、上記実施の形態においては、NP
N型トランジスタ41のベースは、レベルシフト回路4
0に接続されているが、コンパレータ38の出力端子に
接続するようにしてもよい。それにより、コンパレータ
38の出力電圧がローレベルからハイレベルへ変化した
時点で正確に、PNP型トランジスタ30の状態がオン
からオフに変化し、コンデンサ27への電荷の蓄積が開
始されるため、正常運転状態に復帰した時点からソフト
スタートを正確に開始することができる。
Further, in the above embodiment, NP
The base of the N-type transistor 41 is
Although it is connected to 0, it may be connected to the output terminal of the comparator 38. As a result, when the output voltage of the comparator 38 changes from the low level to the high level, the state of the PNP transistor 30 changes exactly from on to off, and the accumulation of charges in the capacitor 27 is started. The soft start can be accurately started from the point of return to the operation state.

【0126】[0126]

【発明の効果】本発明では、過電流による半導体素子の
破損を防止できるスイッチング電源装置を得ることがで
きる。
According to the present invention, it is possible to obtain a switching power supply device capable of preventing damage to a semiconductor element due to an overcurrent.

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

【図1】 本発明の実施の形態に係るスイッチング電源
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a switching power supply according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1におけるレベルシフト回路の構成例を示
す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a level shift circuit in FIG. 1;

【図3】 図1におけるレベルシフト回路の出力電圧信
号の一例を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing an example of an output voltage signal of a level shift circuit in FIG. 1;

【図4】 図1のスイッチング電源装置における垂下特
性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing drooping characteristics in the switching power supply device of FIG. 1;

【図5】 従来のスイッチング電源装置の一例を示す回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional switching power supply device.

【図6】 図5における過電流保護回路のコンパレータ
に入力される電圧信号の一例を示すタイミングチャート
である。
6 is a timing chart illustrating an example of a voltage signal input to a comparator of the overcurrent protection circuit in FIG.

【図7】 従来のスイッチング電源装置の垂下特性を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating drooping characteristics of a conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 MOSFET(半導体素子) 5 トランス 14 制御回路 19 ソフトスタート制御回路 21 誤差検出回路 32 三角波発生器 33 コンパレータ 34 過電流保護回路 35 抵抗(電流検出回路) 40 レベルシフト回路 45 コンパレータ 50 電圧保持回路 60 ソフトスタート回路 4 MOSFET (semiconductor element) 5 transformer 14 control circuit 19 soft start control circuit 21 error detection circuit 32 triangular wave generator 33 comparator 34 overcurrent protection circuit 35 resistance (current detection circuit) 40 level shift circuit 45 comparator 50 voltage holding circuit 60 software Start circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G004 AA04 AB02 BA04 DA02 DB03 DC04 DC09 EA01 5G053 AA01 BA01 BA04 CA01 DA01 EB02 EC03 5H730 AA20 AS01 BB23 BB57 DD04 DD26 EE08 EE14 FD03 FD43 FF02 FG05 FG26 XC14 XX02 XX15 XX22 XX35 XX43  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 5G004 AA04 AB02 BA04 DA02 DB03 DC04 DC09 EA01 5G053 AA01 BA01 BA04 CA01 DA01 EB02 EC03 5H730 AA20 AS01 BB23 BB57 DD04 DD26 EE08 EE14 FD03 FD43 FF02 FG05 FG26 XX15 XXXXXX

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トランスと、 上記トランスの一次側に接続された半導体素子と、 出力電圧に応じた制御パルス信号を生成し、この制御パ
ルス信号で上記半導体素子を制御する制御回路と、 上記トランスの一次側の電流を検出し、その電流値に対
応する値の電圧信号を生成する電流検出回路と、 上記電圧信号の電圧値が所定の第1の閾値以上である場
合に上記制御パルス信号のデューティー比を低下させる
過電流保護回路と、 上記電圧信号の立ち上がりエッジの電圧値が所定の第2
の閾値以上である場合に、その電圧信号の立ち上がりエ
ッジの電圧値を増加させるレベルシフト回路と、 を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
A transformer, a semiconductor element connected to a primary side of the transformer, a control circuit for generating a control pulse signal corresponding to an output voltage, and controlling the semiconductor element with the control pulse signal; A current detection circuit for detecting a current on the primary side and generating a voltage signal having a value corresponding to the current value; and detecting the control pulse signal when the voltage value of the voltage signal is equal to or greater than a predetermined first threshold value. An overcurrent protection circuit for lowering a duty ratio, and a voltage value at a rising edge of the voltage signal is a predetermined second value.
And a level shift circuit that increases the voltage value of the rising edge of the voltage signal when the voltage value is equal to or larger than the threshold value.
【請求項2】 前記レベルシフト回路は、前記電流検出
回路により生成された電圧信号の立ち上がりエッジの電
圧値が前記第2の閾値以上である場合に、所定の時間だ
け前記電圧信号の電圧値を前記第1の閾値以上に保つこ
とを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
2. The level shift circuit according to claim 1, wherein a voltage value of a rising edge of the voltage signal generated by the current detection circuit is equal to or more than the second threshold, and the level shift circuit changes a voltage value of the voltage signal for a predetermined time. The switching power supply according to claim 1, wherein the switching power supply is maintained at a value equal to or higher than the first threshold.
【請求項3】 前記レベルシフト回路は、前記電流検出
回路により生成された電圧信号と前記第2の閾値とを比
較するコンパレータと、このコンパレータの出力値を最
大値として所定の時定数で減衰していく電圧を前記電圧
信号とする電圧保持回路とを有することを特徴とする請
求項2記載のスイッチング電源装置。
3. The level shift circuit according to claim 1, wherein the level shift circuit compares the voltage signal generated by the current detection circuit with the second threshold value, and attenuates the output value of the comparator as a maximum value with a predetermined time constant. 3. The switching power supply device according to claim 2, further comprising a voltage holding circuit that uses a rising voltage as the voltage signal.
【請求項4】 前記レベルシフト回路により前記電圧信
号の立ち上がりエッジの電圧値が前記第1の閾値以上に
レベルシフトされた場合に、ソフトスタートを開始する
ソフトスタート制御回路を備えることを特徴とする請求
項1または請求項2記載のスイッチング電源装置。
4. A soft start control circuit for starting a soft start when a voltage value at a rising edge of the voltage signal is level-shifted by the level shift circuit to be equal to or more than the first threshold. The switching power supply device according to claim 1.
【請求項5】 前記制御回路は、出力電圧の誤差を検出
する誤差検出回路と、コンデンサおよび抵抗で構成され
電源投入時に所定の時定数で所定の電圧値まで電圧を増
加させていくソフトスタート回路と、所定の周波数の三
角波を発生する三角波発生器と、上記誤差検出回路によ
り検出された誤差に対応する電圧値、上記ソフトスター
ト回路の上記電圧および前記三角波発生器により発生さ
れた三角波を比較するコンパレータとを有し、 前記ソフトスタート制御回路は、前記レベルシフト回路
により前記電圧信号の立ち上がりエッジの電圧値が前記
第1の閾値以上にレベルシフトされた場合に、上記ソフ
トスタート回路を制御してソフトスタートをすること、 を特徴とする請求項4記載のスイッチング電源装置。
5. A control circuit comprising: an error detection circuit for detecting an error in an output voltage; and a soft start circuit configured to increase a voltage to a predetermined voltage value with a predetermined time constant when power is turned on. And a triangular wave generator that generates a triangular wave of a predetermined frequency, a voltage value corresponding to the error detected by the error detection circuit, the voltage of the soft start circuit, and a triangular wave generated by the triangular wave generator. And a comparator, wherein the soft start control circuit controls the soft start circuit when the voltage value of the rising edge of the voltage signal is level-shifted by the level shift circuit to the first threshold or more. The switching power supply device according to claim 4, wherein a soft start is performed.
【請求項6】 前記ソフトスタート回路は、コンデンサ
および抵抗で構成され、 前記ソフトスタート制御回路は、前記ソフトスタート回
路の上記コンデンサの蓄積電荷を放電させて、ソフトス
タートを開始すること、 を特徴とする請求項5記載のスイッチング電源装置。
6. The soft start circuit includes a capacitor and a resistor, and the soft start control circuit starts soft start by discharging a charge stored in the capacitor of the soft start circuit. The switching power supply device according to claim 5.
JP2001071288A 2001-03-13 2001-03-13 Switching power supply Expired - Fee Related JP3393123B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001071288A JP3393123B2 (en) 2001-03-13 2001-03-13 Switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001071288A JP3393123B2 (en) 2001-03-13 2001-03-13 Switching power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002272098A true JP2002272098A (en) 2002-09-20
JP3393123B2 JP3393123B2 (en) 2003-04-07

Family

ID=18929036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001071288A Expired - Fee Related JP3393123B2 (en) 2001-03-13 2001-03-13 Switching power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3393123B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006340414A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Mitsumi Electric Co Ltd Dc/dc converter and its overvoltage prevention method
JP2007060813A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Synchronous rectification converter
CN100361360C (en) * 2005-08-12 2008-01-09 刘树林 Switch supply source cut-off type output short-circuit protector
JP2011019307A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Tdk-Lambda Corp Switching power unit
JP2011019368A (en) * 2009-07-10 2011-01-27 Tdk-Lambda Corp Switching power supply device
KR101067923B1 (en) * 2009-03-25 2011-09-26 주식회사 케이이씨 Switching mode power supply having function of soft start and over load protection
WO2013190670A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-27 富士通株式会社 Information processing device and method for controlling information processing device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006340414A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Mitsumi Electric Co Ltd Dc/dc converter and its overvoltage prevention method
JP4702529B2 (en) * 2005-05-31 2011-06-15 ミツミ電機株式会社 DC / DC converter
CN100361360C (en) * 2005-08-12 2008-01-09 刘树林 Switch supply source cut-off type output short-circuit protector
JP2007060813A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Synchronous rectification converter
JP4721824B2 (en) * 2005-08-25 2011-07-13 新電元工業株式会社 Synchronous rectifier converter
KR101067923B1 (en) * 2009-03-25 2011-09-26 주식회사 케이이씨 Switching mode power supply having function of soft start and over load protection
JP2011019307A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Tdk-Lambda Corp Switching power unit
JP2011019368A (en) * 2009-07-10 2011-01-27 Tdk-Lambda Corp Switching power supply device
WO2013190670A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-27 富士通株式会社 Information processing device and method for controlling information processing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3393123B2 (en) 2003-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6980444B2 (en) Switching power supply
KR101569903B1 (en) Switch control device and converter comprising the same
JP4752484B2 (en) DC-DC converter
US8159846B2 (en) Switching control circuit, semiconductor device and switching power source apparatus
JP3572292B2 (en) Switching power supply circuit
US20100157629A1 (en) Semiconductor laser apparatus
US20060109693A1 (en) Switching power supply device and switching method
US8384366B2 (en) System and method for providing stable control for power systems
JP2002209381A (en) Dc-dc converter and control method therefor
JP3369134B2 (en) DC-DC converter
WO2018043226A1 (en) Switching power supply device and semiconductor device
JP3393123B2 (en) Switching power supply
JP2010124573A (en) Switching power supply unit and semiconductor apparatus used for the same
US11703550B2 (en) Resonance voltage attenuation detection circuit, semiconductor device for switching power, and switching power supply
CN112234837A (en) Synchronous rectification circuit and flyback switching power supply
JPH05336745A (en) Switching power source
US5627733A (en) Power supply device
JP3178972B2 (en) Self-excited flyback converter
US8564974B2 (en) Switching power source apparatus
JP3534313B2 (en) Switching power supply
JP2001224166A (en) Switching power supply unit
US11552573B1 (en) Cycle-by-cycle reverse current limiting in ACF converters
CN112134466B (en) Primary side control circuit, power converter and control method thereof
JPH09182425A (en) Dc-dc converter
JP3134913B2 (en) Switching device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030107

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080124

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124

Year of fee payment: 6

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100124

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100124

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110124

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110124

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120124

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130124

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130124

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140124

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees