JP2003037974A - スイッチング電源 - Google Patents

スイッチング電源

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング電源の待機電力の低減 【解決手段】スイッチング電源の+、−出力端子間に第
1、第2の抵抗を直列接続し、その接続点を第1のオペ
アンプ(以下、OPと略記)の+入力端子に、第1のO
Pの+入力、出力端子を第4の抵抗で接続し、第1、第
2のOPの出力端子を、直列接続したフォトカプラのダ
イオードと第3の抵抗で接続し、第1のOPの−入力端
子をツェナーダイオードに接続し、そのカソード側と二
次巻線側との間に第5、第6の抵抗を直列接続し、その
接続点を第2のOPの−入力端子に接続し、第6の抵抗
と第2のOPの+入力端子との間に第7の抵抗を接続
し、該抵抗と第2のOPの+入力端子の接続点を電源の
−出力端子側に接続し、第1のフォトカプラのトランジ
スタを一次側電源制御用ICのON/OFF端子に接続
して、出力電圧・電流の検出回路を構成し、その信号で
電源動作を制御する。

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に
関し、待機状態における省エネ対策として、スイッチン
グ電源の待機電力を低減させる手段を備えたスイッチン
グ電源に関するものである。 【0002】 【従来の技術】この種のスイッチング電源として、図2
のものが提案されている。IC3は、出力電圧検出用I
Cであり、出力電圧が定格電圧より上昇するとIC3に
接続されたフォトカプラPC2のダイオードに流れる電
流が増加して、フォトカプラPC2のトランジスタが接
続されている、電源制御用IC(IC4)のフィードバ
ック(FB)端子の電圧が下がり、下がる量に応じて一
定周波数動作しているスイッチング素子Q1のオフ時間
デューティが大きくなり、出力電圧を下げて定格電圧を
安定供給することができる。しかし、上記のスイッチン
グ電源回路においては図4に示すように、スイッチング
電源の動作状態にかかわらず、一定周波数でスイッチン
グ素子Q1が動作しているため、スイッチングロスが常
に発生し、スイッチング電源の待機電力を悪化させると
いう問題があった。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上記のような問題があ
ったため、スイッチング電源の待機状態において、スイ
ッチングロスを大幅に減少させ、待機電力を低減するこ
とができる回路構成が要求されていた。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するもので、整流して得られる直流電圧を一次側のス
イッチング素子Q1でオン/オフし、ダイオードと平滑
コンデンサとを有する二次側の整流・平滑回路を介して
電圧を安定供給するスイッチング電源において、スイッ
チング電源の(+)出力端子と(−)出力端子との間に
第1の抵抗R1および第2の抵抗R2を直列接続し、第
1の抵抗R1および第2の抵抗R2の接続点を第1のオ
ペアンプIC1の(+)入力端子に接続し、第1のオペ
アンプIC1の(+)入力端子と出力端子とを第4の抵
抗R4で接続し、第1のオペアンプIC1の出力端子と
第2のオペアンプIC2の出力端子とを、直列接続した
フォトカプラPC1のダイオードと第3の抵抗R3で接
続し、第1のオペアンプIC1の(−)入力端子をツェ
ナーダイオードD1に接続し、該ツェナーダイオードD
1のカソード側と二次巻線側との間に第5の抵抗R5お
よび第6の抵抗R6を直列接続し、第5の抵抗R5およ
び第6の抵抗R6の接続点を第2のオペアンプIC2の
(−)入力端子に接続し、第6の抵抗R6の二次巻線側
と第2のオペアンプIC2の(+)入力端子との間に第
7の抵抗R7を接続し、かつ第7の抵抗R7と第2のオ
ペアンプIC2の(+)入力端子の接続点をスイッチン
グ電源の(−)出力端子側に接続し、フォトカプラPC
1のトランジスタを一次側電源制御用ICのON/OF
F端子に接続して、最低出力電圧および出力電流の検出
回路を構成し、該検出回路からの信号でスイッチング素
子Q1の動作/停止を制御することを特徴とするスイッ
チング電源である。 【0005】上記の検出回路で検出した出力電流が所定
の値以下であり、かつ、検出した出力電圧が定格出力電
圧から設定電圧に下がるまでの間、第1のフォトカプラ
を動作させ、一次側の電源制御用IC(IC4)のON
/OFF端子に信号を伝え、スイッチング素子Q1を停
止させる。 【0006】そして、検出した出力電圧が設定電圧とな
った時、第1のフォトカプラを停止させてスイッチング
素子Q1を動作させ、出力電圧が定格出力電圧とほぼ等
しい電圧まで上昇させる。検出回路で検出した出力電流
が所定の値以下である間、上記動作を繰り返す。 【0007】また、上記検出回路で検出した出力電流が
所定の値より大きい時、第1のフォトカプラを動作停止
させ、通常のスイッチング動作をさせる。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明
の実施形態が適用されるスイッチング電源の一例であ
る。この回路は、フライバックコンバータと呼ばれるも
のであり、図1はその回路構成を示したものである。T
は一次側に蓄積されたエネルギーを二次側へ伝達するた
めのコンバータトランス、Q1はスイッチング素子であ
るFET、C1は電源入力平滑用コンデンサ、R8は電
源起動用抵抗、C2は二次側出力平滑用コンデンサであ
り、IC4はスイッチング電源制御用IC、IC3は出
力電圧検出用ICであり、PC1は二次側回路に電圧を
安定供給するための信号を一次側にフィードバックする
フォトカプラ、R7は出力電流検出用抵抗、R5、R6
は基準電圧を分圧する抵抗、IC2は出力電流が増加し
R7の両端電圧が上昇したことを検出するオペアンプ、
IC1およびR1、R2、R4は負荷側が許容できる最
低出力電圧を検出するオペアンプと抵抗、D1はIC1
とIC2の基準電圧となるツェナーダイオード、PC1
は負荷側が許容できる最低出力電圧になるまでスイッチ
ング素子Q1を停止させる信号を一次側にフィードバッ
クするフォトカプラ、R3はフォトカプラの電流を制限
する抵抗である。 【0009】出力電圧が定格電圧より上昇すると、出力
電圧検出用IC3に接続されたフォトカプラPC2のダ
イオードに流れる電流が増加して、フォトカプラPC2
のトランジスタが接続されている電源制御用IC(IC
4)のフィードバック(FB)端子電圧が下がり、下が
る量に応じて一定周波数動作しているスイッチング素子
Q1のオフ時間デューティが大きくなり、出力電圧を下
げて定格電圧を安定供給することができる。負荷側が待
機状態となり、電源の出力電流が非常に小さくなると、
抵抗R7の両端電圧と基準電圧となるツェナーダイオー
ドD1の電圧を抵抗R5とR6で分圧して得られる電圧
を比較し、R7の両端電圧が低くなるとオペアンプIC
2の出力はLレベルとなる。二次側出力平滑用コンデン
サC2の両端電圧は安定化出力電圧になっており、抵抗
R1、R2、およびR4で分圧し得られたR2両端電圧
と、基準電圧となるツェナーダイオードD2の電圧を比
較し、R2両端電圧が高くなっている間、オペアンプI
C1の出力はHレベルとなり、オペアンプIC1の出力
端子から電流がフォトカプラPC1のダイオード、抵抗
R3、LレベルとなっているオペアンプIC2の出力端
子に流れ込み、フォトカプラPC1のトランジスタ側が
オンとなり、電源制御用IC(IC4)のON/OFF
端子がLレベルとなり、電源制御用IC(IC4)はO
N/OFF端子がLレベルになると発振停止となる機能
を有しているため、スイッチング素子Q1は停止する。
二次側出力平滑用コンデンサC2の両端電圧は、微小待
機負荷電流とC2に接続されている電源内部回路で消費
される微小電流によって徐々に放電され、負荷側が許容
できる最低出力電圧に達すると、抵抗R2の両端電圧が
基準電圧であるD1の電圧より低くなるため、オペアン
プIC1の出力端子はLレベルとなり、フォトカプラP
C1のダイオードに電流が流れなくなり、フォトカプラ
PC1のトランジスタ側がオフし、電源制御用IC(I
C4)のON/OFF端子がHレベルになるので、スイ
ッチング素子Q1は動作を開始する。 【0010】図3は電源の動作状態と時間との関係を示
した図である。負荷側が待機状態の間は、図3のA部分
に示すように、定格出力電圧と負荷側が許容できる最低
出力電圧の間になるようにスイッチング素子Q1はオン
/オフを繰り返す。図3のA部分のタイムチャートから
分かるように、停止時間が動作時間に対して非常に長
く、停止中はスイッチングロスがゼロになるので、電源
の待機電力を低減することができる。待機状態から電源
の出力電流を若干増加させると、図3のB部分に示すよ
うに、増加させた電流に応じて出力平滑コンデンサC2
の放電される時間が短くなり、上記スイッチング素子Q
1の停止時間が短くなる。さらに電源の出力電流を増加
させ、抵抗R7の両端電圧が抵抗R5とR6で分圧して
得られる電圧に対して高くなると、オペアンプIC2の
出力はHレベルとなり、今までオペアンプIC1の出力
端子からフォトカプラPC1のダイオード、抵抗R3、
オペアンプIC2の出力端子へ流れていた電流が流れな
くなり、スイッチング素子Q1のオフ信号が一次側にフ
ィードバックできなくなるため、電源の動作状態は本来
の一定周波数動作に移行する(図3のC部分)。上記し
たように、負荷側が待機状態の時、定格出力電圧と負荷
側が許容できる最低出力電圧の間になるようにスイッチ
ング素子Q1はオン/オフ動作を繰り返し、停止時間が
動作時間に対して非常に長く、停止中はスイッチングロ
スがゼロになるので、電源の待機電力が低減される。と
ころが、従来例では図4に示すように、スイッチング電
源の動作状態にかかわらず、一定周波数でスイッチング
素子Q1が動作しているため、スイッチングロスが常に
発生する。実施例と従来例とで、待機電力を比較した結
果を表1に示す。 【0011】 【表1】 【0012】入力電圧AC100V、定格出力電圧13
V、負荷側が許容できる最低出力電圧10V、コンデン
サC2の容量3000μF、発振周波数70kHz、待
機負荷2mAの場合、従来回路方式では入力電力が0.
3Wに対して、本回路方式ではスイッチング素子Q1の
オフ時間が1.5秒、スイッチング素子Q1のオン時間
が100msecで、入力電力は0.072Wと従来例
の24%にまで低減することができた。 【0013】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負荷側が待機状態の時、定格出力電圧と負荷側が許容で
きる最低出力電圧の間で、スイッチング素子がオン/オ
フを繰り返し、停止時間を動作時間に対して長くとるこ
とができ、この間はスイッチングロスがゼロになるの
で、電源の待機電力が低減でき、待機時の省エネに貢献
することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例によるスイッチング電源の回路
図である。 【図2】従来のスイッチング電源の回路図である。 【図3】図1の実施例による電源の動作状態を示すタイ
ムチャートである。 【図4】図2の従来例による電源の動作状態を示すタイ
ムチャートである。 【符号の説明】 Q1 スイッチング素子(FET) IC1 第1のオペアンプ(最低出力電圧検出用) IC2 第2のオペアンプ(出力電流検出用) IC3 出力電圧検出用IC IC4 電源制御用IC PC1 第1のフォトカプラ(電源停止信号フィードバ
ック用) PC2 第2のフォトカプラ(出力電圧検出信号フィー
ドバック用) C1 平滑コンデンサ(電源入力平滑用) C2 平滑コンデンサ(出力平滑用) R1 第1の抵抗(最低出力電圧検出用) R2 第2の抵抗(最低出力電圧検出用) R3 第3の抵抗(電流制限用) R4 第4の抵抗(最低出力電圧検出用) R5 第5の抵抗(基準電圧分圧用) R6 第6の抵抗(基準電圧分圧用) R7 第7の抵抗(出力電流検出用) R8 第8の抵抗(電源起動用) T コンバータトランス D1 ツェナーダイオード(基準電圧設定用)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H730 AA14 AS01 BB43 BB57 CC01 DD04 EE02 EE07 FD03 FF19 FG05 FG23 VV01

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 整流して得られる直流電圧を一次側のス
    イッチング素子でオン/オフし、ダイオードと平滑コン
    デンサとを有する二次側の整流・平滑回路を介して電圧
    を安定供給するスイッチング電源において、 スイッチング電源の(+)出力端子と(−)出力端子と
    の間に第1および第2の抵抗を直列接続し、第1および
    第2の抵抗の接続点を第1のオペアンプの(+)入力端
    子に接続し、第1のオペアンプの(+)入力端子と出力
    端子とを第4の抵抗で接続し、第1のオペアンプの出力
    端子と第2のオペアンプの出力端子とを直列接続したフ
    ォトカプラのダイオードと第3の抵抗で接続し、第1の
    オペアンプの(−)入力端子をツェナーダイオードに接
    続し、該ツェナーダイオードのカソード側と二次巻線側
    との間に第5および第6の抵抗を直列接続し、第5およ
    び第6の抵抗の接続点を第2のオペアンプの(−)入力
    端子に接続し、第6の抵抗の二次巻線側と第2のオペア
    ンプの(+)入力端子との間に第7の抵抗を接続し、か
    つ第7の抵抗と第2のオペアンプの(+)入力端子の接
    続点をスイッチング電源の(−)出力端子側に接続し、
    フォトカプラのトランジスタを一次側電源制御用ICの
    ON/OFF端子に接続して、最低出力電圧および出力
    電流の検出回路を構成し、該検出回路からの信号でスイ
    ッチング素子の動作/停止を制御することを特徴とする
    スイッチング電源。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007236087A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Canon Inc スイッチング電源装置
JP2012130123A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Makita Corp 充電器
JP2015077002A (ja) * 2013-10-09 2015-04-20 ニチコン株式会社 スイッチング電源装置
CN115296528A (zh) * 2022-09-30 2022-11-04 广东东菱电源科技有限公司 一种提高宽输入输出电压llc拓扑效率的电路
CN116418249A (zh) * 2023-06-08 2023-07-11 深圳市斯康达电子有限公司 一种交直流双向转换电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11235036A (ja) * 1998-02-09 1999-08-27 Murata Mfg Co Ltd 自励発振型スイッチング電源装置
JPH11275857A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Sharp Corp スイッチング電源回路
JP2002044942A (ja) * 2000-07-19 2002-02-08 Nichicon Corp スイッチング電源
JP2003033020A (ja) * 2001-07-19 2003-01-31 Nichicon Corp スイッチング電源

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11235036A (ja) * 1998-02-09 1999-08-27 Murata Mfg Co Ltd 自励発振型スイッチング電源装置
JPH11275857A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Sharp Corp スイッチング電源回路
JP2002044942A (ja) * 2000-07-19 2002-02-08 Nichicon Corp スイッチング電源
JP2003033020A (ja) * 2001-07-19 2003-01-31 Nichicon Corp スイッチング電源

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007236087A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Canon Inc スイッチング電源装置
JP2012130123A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Makita Corp 充電器
US9325191B2 (en) 2010-12-14 2016-04-26 Makita Corporation Charger in which power consumption is reduced
JP2015077002A (ja) * 2013-10-09 2015-04-20 ニチコン株式会社 スイッチング電源装置
CN115296528A (zh) * 2022-09-30 2022-11-04 广东东菱电源科技有限公司 一种提高宽输入输出电压llc拓扑效率的电路
CN116418249A (zh) * 2023-06-08 2023-07-11 深圳市斯康达电子有限公司 一种交直流双向转换电路
CN116418249B (zh) * 2023-06-08 2023-10-10 深圳市斯康达电子有限公司 一种交直流双向转换电路

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