JP2003143846A - 電源装置及びその制御方法 - Google Patents

電源装置及びその制御方法

Info

Publication number
JP2003143846A
JP2003143846A JP2001335526A JP2001335526A JP2003143846A JP 2003143846 A JP2003143846 A JP 2003143846A JP 2001335526 A JP2001335526 A JP 2001335526A JP 2001335526 A JP2001335526 A JP 2001335526A JP 2003143846 A JP2003143846 A JP 2003143846A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
rectification
circuit
switching
voltage
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
JP2001335526A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3961812B2 (ja
Inventor
Kazuhiko Itakura
和彦 板倉
Hiroshi Shimamori
浩 島森
Kazutoshi Fuchigami
和利 渕上
Tsunehiro Ono
恒宏 大野
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.)
Fujitsu Ltd
Fujitsu Telecom Networks Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fujitsu Telecom Networks Ltd
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 Fujitsu Ltd, Fujitsu Telecom Networks Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2001335526A priority Critical patent/JP3961812B2/ja
Priority to US10/109,049 priority patent/US6778417B2/en
Publication of JP2003143846A publication Critical patent/JP2003143846A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3961812B2 publication Critical patent/JP3961812B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチングパルスに応じてスイッチングさ
れ、整流を行うスイッチング素子と、スイッチング素子
に並列に接続され、整流を行う整流素子とを有する電源
装置及びその制御方法に関し、電力を効率よく供給でき
る電源装置及びその制御方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 スイッチングパルスに応じてスイッチン
グされ、整流を行うスイッチング素子Q1、Q2による
整流とスイッチング素子Q1、Q2に並列に接続され、
整流を行う整流素子D11、D12による整流とを切り換え
るときに、スイッチング素子Q1、Q2をスイッチング
制御するスイッチングパルスを徐々に変化させ、また、
電源投入時は整流素子D11、D12により整流を行い、電
源投入から一定時間T10経過してからスイッチングパル
スを徐々に変化させ、スイッチング素子Q1、Q2によ
る整流に徐々に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電源装置及びその制
御方法に係り、スイッチングパルスに応じてスイッチン
グされ、整流を行うスイッチング素子と、スイッチング
素子に並列に接続され、整流を行う整流素子とを有する
電源装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は情報処理システムのブロック構成
図を示す。
【0003】情報処理システム1は、交流電源11、A
C−DC変換部12、n個のメインボード13−1〜1
3−n、ネットワーク14を含む構成とされている。交
流電源11は、AC−DC変換部12に交流電圧(電
流)を供給する。AC−DC変換部12は、交流電源1
1からの交流電圧(電流)を直流電圧(電流)に変換す
る。
【0004】AC−DC変換部12で変換された直流電
圧(電流)はメインボード13−1〜13−nに供給さ
れる。メインボード13−1〜13−nは、ネットワー
ク14を介して接続されており、互いに通信を行いつ
つ、処理を行う情報処理装置であり、各メインボードは
DC−DC変換部21−1〜21−3、CPU22、記
憶装置23、通信機器24を含む構成とされている。
【0005】DC−DC変換部21−1は、AC−DC
変換部12からの直流電圧(電流)に基づいて所定の直
流電圧を生成し、CPU22に供給する。CPU22
は、DC−DC変換部21−1からの直流電圧により駆
動され、処理を行う。DC−DC変換部21−2は、A
C−DC変換部12からの直流電圧(電流)に基づいて
所定の直流電圧を生成し、記憶装置23に供給する。記
憶装置23は、DC−DC変換部21−2からの直流電
圧により駆動され、CPU22で処理されたデータや通
信機器23から供給されたデータを記憶する。DC−D
C変換部21−3は、AC−DC変換部12からの直流
電圧(電流)に基づいて所定の直流電圧を生成し、通信
機器24に供給する。通信機器24は、ネットワーク1
4との通信を制御する。
【0006】図2はDC−DC変換部21−1のブロッ
ク構成図を示す。
【0007】DC−DC変換部21−1は、DC−DC
変換回路31−1、31−2、ダイオードD1、D2を
含む構成とされている。DC−DC変換回路31−1
は、AC−DC変換部12からの直流電圧を所定の電圧
に変換する。また、DC−DC変換回路31−1は、出
力電流、出力電圧を検出して、出力電圧が一定になるよ
うに制御を行う。DC−DC変換回路31−1の出力電
圧は、ダイオードD1を介してCPU22に供給され
る。DC−DC変換回路31−2は、DC−DC変換回
路31−1と同様な構成とされており、出力電圧はダイ
オードD2を介してCPU22に供給される。
【0008】通常動作時は、DC−DC変換回路31−
1及びDC−DC変換回路31−2からの直流電流がC
PU22に供給される。立ち上がり時にDC−DC変換
回路31−1の出力電圧の立ち上がりがDC−DC変換
回路31−2の出力電圧の立ち上がりより早い場合に
は、ダイオードD2によりDC−DC変換回路31−1
からDC−DC変換回路31−2に電流が流れることが
ない。すなわち、ダイオードD2によりDC−DC変換
回路31−2への電流の逆流を防止できる。
【0009】立ち上がり時にDC−DC変換回路31−
2の出力電圧の立ち上がりがDC−DC変換回路31−
1の出力電圧の立ち上がりより早い場合には、ダイオー
ドD1によりDC−DC変換回路31−2からDC−D
C変換回路31−1に電流が流れることがない。すなわ
ち、ダイオードD1によりDC−DC変換回路31−1
への電流の逆流が防止できる。
【0010】次にDC変換回路31−1、31−2につ
いて詳細に説明する。
【0011】図3はDC−DC変換回路31−1のブロ
ック構成図を示す。
【0012】DC−DC変換回路31−1は、インバー
タ回路41、トランス42、スイッチング素子Q1、Q
2、ダイオードD11、D12、制御回路43、コイルL
0、出力電流検出用抵抗Rs、コンデンサC0を含む構成
とされている。
【0013】インバータ回路41には、AC−DC変換
部12からの直流電圧が印加される。インバータ回路4
1は、AC−DC変換部12からの直流電圧を交流電圧
に変換する。
【0014】インバータ回路41により変換された交流
電圧は、トランス42の一次コイルL1に印加される。
トランス42の一次コイルL1には、インバータ回路4
1からの交流電圧に応じた交流電流が流れ、流れる電流
に応じた磁束を発生する。トランスL1で発生した磁束
は、トランス42の二次コイルL21、L22に伝達され
る。トランス42の二次コイルL21、L22には、一次コ
イルL1からの磁束に応じた二次電流が流れる。
【0015】二次コイルL21は、一端がトランジスタQ
1のソース−ドレインを介して接地され、他端がチョー
クコイルL0の一端に接続される。二次コイルL22は、
一端がトランジスタQ2のソース−ドレインを介して接
地され、他端がチョークコイルL0の一端に接続され
る。トランジスタQ1、Q2は例えば、MOS−FET
(metal-oxide-semiconductor field effect transisto
r) から構成されている。
【0016】トランジスタQ1、Q2は、ゲートが制御
回路43に接続されており、制御回路43からのスイッ
チングパルスに応じてスイッチングされる。トランジス
タQ1には、ソース−ドレイン間にダイオードD11が並
列に接続される。ダイオードD11は、アノードが接地
側、カソードが二次コイルL21側となるように接続され
ている。
【0017】チョークコイルL0の他端は、出力電流検
出用抵抗Rsを介して出力端子Toutに接続される。出力
端子Toutと接地端子Tgndとの間には平滑コンデンサC
0が接続されている。トランス42の2次コイルL21と
2次コイルL22との接続点の電位がチョークコイルL0
及び平滑コンデンサC0により平滑化されて出力され
る。
【0018】制御回路43には、出力電流検出用抵抗R
sの両端の電圧及び出力端子Toutの出力電圧が供給され
ている。制御回路43は、出力端子Toutからの出力電
圧Voutが小さくなると、トランジスタQ1及びQ2の
ゲートに供給するスイッチングパルスのパルス幅を小さ
く、あるいは周期を大きくし、出力端子Toutからの出
力電圧Voutが大きくなると、トランジスタQ1及びQ
2のゲートに供給するスイッチングパルスのパルス幅を
大きく、あるいは周期を小さくする。
【0019】なお、このとき、トランジスタQ1のゲー
トとトランジスタQ2のゲートには、スイッチングパル
スが供給されており、トランジスタQ1とトランジスタ
Q2とは、交互にスイッチングされる。
【0020】また、制御回路43は、出力電流検出用抵
抗Rsの両端の電圧により出力電流を検出しており、出
力電流が所定の閾値より小さいとき、すなわち、軽負荷
時にはトランジスタQ1、Q2を常時オフさせて、ダイ
オードD11、D12によりダイオード整流を行う。ダイオ
ード整流を行うことにより、無用なスイッチングを行う
必要がなくなるため、スイッチングによる電力損失を低
減できる。
【0021】さらに、制御回路43は、出力電流検出用
抵抗Rsの両端の電圧により出力電流を検出しており、
出力電流が所定の閾値より大きいとき、すなわち、重負
荷時にはトランジスタQ1、Q2を出力電圧Voutに応
じたスイッチングパルスによりスイッチングさせて、同
期整流を行う。同期整流を行うことにより、トランジス
タQ1、Q2のオン電圧は、約0.01〔V〕であり、こ
れはダイオードD11、D12のオン電圧の約0.7〔V〕
に比べて十分に小さいので、スイッチング素子による電
圧降下を低減でき、電流を負荷に効率よく供給できるた
め、電力の損失を低減できる。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のこの
種の電源装置では同期整流を行うためのスイッチング素
子とダイオード整流を行うためのスイッチング素子とで
オン抵抗に電圧差によって、同期整流とダイオード整流
とを切り換える際、図4に実線で示すように出力電圧が
変動するなどの問題点があった。
【0023】コンピュータなどのこの種の電源装置を適
用する場合には、電圧の変動を数十m〔V〕以下に抑え
る必要がある。図4に示すような出力電圧の変動を低減
するには、チョークコイルL0のインダクタンス及び平
滑コンデンサC0の容量を大きくする必要がある。チョ
ークコイルL0のインダクタンス及び平滑コンデンサC0
の容量を大きくすることにより図4に破線で示すように
出力電圧の変動を低減できる。しかし、チョークコイル
L0のインダクタンス及び平滑コンデンサC0の容量を大
きくすると、装置が大型化してしまうとともに、コスト
が増加するなどの問題点があった。
【0024】また、これらの電源装置を冗長した構成の
電源システムでは、図2に示すように電源装置の出力と
負荷との間に電源装置から負荷に向かう方向が順方向と
なるようにダイオードを接続していたため、ダイオード
による損失が発生するとともに、部品点数が増加してコ
ストが高くなるなどの問題点があった。
【0025】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、電力を効率よく供給できる電源装置及びその制御方
法を提供することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明は、スイッチング
パルスに応じてスイッチングされ、整流を行うスイッチ
ング素子による整流とスイッチング素子に並列に接続さ
れ、整流を行う整流素子による整流とを切り換えるとき
に、スイッチング素子を制御するスイッチングパルスを
徐々に変化させる。
【0027】また、本発明は、電源投入時は整流素子に
より整流し、電源投入から一定時間経過してからスイッ
チングパルスを徐々に変化させ、スイッチング素子によ
る整流に徐々に移行させることを特徴とする。
【0028】さらに、本発明は、出力電流を検出し、検
出した出力電流が閾値より大きくなったときに、スイッ
チングパルスを徐々に変化させて、整流動作を整流素子
による整流からスイッチング素子による整流に徐々に切
り換えることを特徴とする。
【0029】さらに、本発明は、検出された出力電流が
閾値より小さくなったとき、整流をスイッチング素子に
よる整流から整流素子による整流に即座に切り換えるこ
とを特徴とする。
【0030】本発明によれば、スイッチング素子による
整流と整流素子による整流とを切り換えるときに、スイ
ッチング素子をスイッチングさせるスイッチングパルス
を徐々に変化させることにより、スイッチング素子によ
る整流と整流素子による整流とをスムーズに切り換える
ことができるため、出力電圧の変動を低減できる。
【0031】また、本発明によれば、電源投入時は整流
素子により整流を行い、電源投入から一定時間経過して
からスイッチングパルスを徐々に変化させ、スイッチン
グ素子による整流に徐々に移行させることにより、出力
電圧の立ち上がり時に負荷から電流が逆流しても整流素
子により電流の逆流を防止できる。また、立ち上がった
後には、スイッチングパルスを徐々に変化させることに
より、スイッチング素子による整流と整流素子による整
流とをスムーズに切り換えることができるため、出力電
圧の変動を低減できる。
【0032】さらに、本発明によれば、出力電流を検出
し、検出した出力電流が閾値より大きくなったときに、
スイッチングパルスを徐々に変化させて、整流を整流素
子による整流からスイッチング素子による整流に徐々に
切り換えることにより、出力電流が大きい重負荷時に
は、オン電圧が小さいスイッチング素子により効率よく
電流を供給でき、また、出力電流が小さい軽負荷時に
は、スイッチングを行わない整流素子により整流を行う
ことによりスイッチングによる電力損失を防止して、負
荷に対して効率よく電流を供給できる。
【0033】また、本発明によれば、検出された出力電
流が閾値より小さくなったとき、整流をスイッチング素
子による整流から整流素子による整流に即座に切り換え
ることにより、即座に負荷側からの電流の逆流を防止で
きる。
【0034】
【発明の実施の形態】図5は本発明の一実施例のDC−
DC変換回路の回路構成図を示す。同図中、図3と同一
構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0035】本実施例のDC−DC変換回路100は、
制御回路101の構成が図3に示す従来のDC−DC変
換回路31−iとは相違する。
【0036】図6は制御回路101のブロック構成図を
示す。
【0037】制御回路101は、出力電圧検出回路11
1、三角波発生回路112、制御パルス生成回路11
3、出力電流検出回路114、パルス変調回路115、
電源スイッチ116、ソフトスタート回路117、AN
Dゲート118〜121を含む構成とされている。
【0038】出力電圧検出回路111には、出力端子T
outから出力される出力電圧Voutが印加されている。出
力電圧検出回路111は、出力電圧Voutと基準電圧Vr
efとの差に応じたアナログ信号を生成し、出力する。
【0039】図7は出力電圧検出回路111の回路構成
図を示す。
【0040】出力電圧検出回路111は、誤差アンプ1
31、及び基準電圧源132とを含む構成とされてい
る。誤差アンプ131は、反転入力端子に出力端子Tou
tから出力電圧Voutが印加され、非反転入力端子に基準
電源132の基準電圧Vrefが印加されている。誤差ア
ンプ131は、出力端子Toutから出力される出力電圧
Voutと基準電圧Vrefとの差に応じた信号を出力する。
【0041】出力電圧検出回路111の出力信号は、制
御パルス生成回路113に供給される。制御パルス生成
回路113には、出力電圧検出回路111の出力の他
に、三角波発生回路112から三角波信号が供給されて
いる。制御パルス生成回路113は、出力電圧検出回路
111の出力及び三角波発生回路112からの三角波信
号に基づいて制御パルスを生成する。
【0042】図8は、制御パルス生成回路113の回路
構成図を示す。
【0043】制御パルス生成回路113は、コンパレー
タ141、ソフトスタート回路142、ANDゲート1
43、フリップフロップ144、NANDゲート14
5、146を含む構成とされている。
【0044】コンパレータ141は、非反転入力端子に
出力電圧検出回路111の出力信号が供給され、反転入
力端子に三角波発生回路112からの三角波信号が供給
される。コンパレータ141は、出力電圧検出回路11
1の出力信号と三角波発生回路112で発生された三角
波信号とを比較し、出力電圧検出回路111の出力信号
レベルが三角波発生回路112で発生された三角波信号
レベルより大きければ、出力をハイレベルとし、出力電
圧検出回路111の出力信号レベルが三角波発生回路1
12で発生された三角波信号レベルより小さければ、出
力をローレベルとする。コンパレータ141の出力は、
ANDゲート143に供給される。
【0045】ソフトスタート回路142は、電源スイッ
チ116の電源投入を検出して、ソフトスタート時に切
換時に電源検出回路からの電源に応じてANDゲート1
43には、コンパレータ141の出力とソフトスタート
回路142の出力が供給される。ソフトスタート回路1
42は、電源投入時にパルス幅が徐々に大きくなる出力
信号を出力する。
【0046】図9はソフトスタート回路142の回路構
成図を示す。
【0047】ソフトスタート回路142は、三角波発生
回路151、遅延回路152、コンパレータ153を含
む構成とされている。三角波発生回路151は、三角波
発生回路112で発生される三角波の周波数より低い周
波数の三角波信号を発生する。三角波発生回路151で
発生された三角波信号は、コンパレータ153の反転入
力端子に供給される。
【0048】遅延回路152は、電圧源154、トラン
ジスタQ11、抵抗R11、R12、コンデンサC11を含む構
成とされている。トランジスタQ11はNPNトランジス
タから構成され、ベースに電源スイッチ116の出力が
ハイレベル、すなわち、電源が投入されると、オンす
る。
【0049】コンデンサC11は、抵抗R11、R12、トラ
ンジスタQ11を介して電圧源61に接続されている。ト
ランジスタQ11がオンすると、抵抗R11、R12を介して
コンデンサC11に電流が供給され、コンデンサC11が充
電される。コンデンサC11の充電電圧は、抵抗R11、R
12により分圧されてコンパレータ153の非反転入力端
子に供給される。
【0050】図10はソフトスタートスイッチ回路14
2の動作波形図を示す。図10(A)は電源スイッチ1
16の出力信号、図10(B)で実線は抵抗R11と抵抗
R12との接続点の電圧、一点鎖線は三角波発生回路15
1の出力三角波信号、図10(C)はコンパレータ15
3の出力を示す。
【0051】時刻t1で電源スイッチ116がオンさ
れ、図10(A)に示す電源スイッチ116の出力信号
がローレベルからハイレベルに立ち上がると、抵抗R11
と抵抗R12との接続点の電位が抵抗R11、R12とコンデ
ンサC11とによって決まる時定数に応じて徐々に増加す
る。
【0052】図10(B)に実線で示す抵抗R11と抵抗
R12との接続点の電圧と図10(B)に一点鎖線で示す
三角波信号はコンパレータ153により比較される。コ
ンパレータ153は、図10(B)に実線で示す抵抗R
11と抵抗R12との接続点の電圧が図10(B)に一点鎖
線で示す三角波信号より大きいときに、出力をハイレベ
ルとすることにより図10(C)に示すような徐々にパ
ルス幅が増大する出力パルス信号を出力する。図10
(C)に示されるコンパレータ153の出力信号は、A
NDゲート143に供給される。ANDゲート143
は、誤差アンプ141の出力とソフトスタート回路14
2の出力とのAND論理を取る。
【0053】ANDゲート143の出力は、フリップフ
ロップ144のクロック端子CLKに供給される。フリ
ップフロップ144は、クリア端子CLR及びプリセッ
ト端子PRがハイレベルに固定されており、クロック端
子CLKに供給されるANDゲート143の出力パルス
の立ち上がりに応じて非反転出力Q及び反転出力/Qを
反転させる。フリップフロップ144の非反転出力Q
は、NANDゲート145に供給され、フリップフロッ
プ144の反転出力/Qは、NANDゲート146に供
給される。
【0054】NANDゲート145は、フリップフロッ
プ144の非反転出力Qと誤差アンプ141の出力との
NAND論理をとる。NANDゲート145の出力は、
ANDゲート118に供給される。NANDゲート14
6は、フリップフロップ144の反転出力/Qと誤差ア
ンプ141の出力とのNAND論理をとる。NANDゲ
ート146の出力は、ANDゲート119に供給され
る。
【0055】ANDゲート118は、NANDゲート1
45の出力とパルス変調回路115の出力とのAND論
理を出力する。また、ANDゲート119は、NAND
ゲート146の出力とパルス変調回路115の出力との
AND論理を出力する。
【0056】ここで、パルス変調回路115について詳
細に説明する。
【0057】図11はパルス変調回路115の回路構成
図を示す。
【0058】パルス変調回路115は、インバータ16
1、トランジスタQ21、Q22、コンデンサC21、コンパ
レータ162、電流源163、抵抗R21を含む構成とさ
れている。パルス変調回路115には、出力電流検出回
路114から検出信号が供給される。
【0059】図12は出力電流検出回路114の回路構
成図、図13はパルス変調回路115の動作波形図を示
す。図13(A)は出力電流検出回路114の出力、図
13(B)はトランジスタQ21のベース電圧、図13
(C)はトランジスタQ22のベース電圧、図13(D)
はコンデンサC21の充電電圧、及び三角波発生回路11
2の出力三角波信号、図13(E)はコンパレータ15
2の出力を示す。
【0060】出力電流検出回路114は、差動アンプ1
71、コンパレータ172、基準電圧源173を含む構
成とされている。
【0061】差動アンプ171は、出力電流検出用抵抗
Rsの両端の電位差を検出する。差動アンプ171の出
力は、コンパレータ172の反転入力端子に供給され
る。
【0062】コンパレータ172の非反転入力端子に
は、基準電圧源173から基準電圧が印加されている。
コンパレータ172は、差動アンプ171の出力が基準
電圧より小さい、すなわち、軽負荷時には、出力をハイ
レベル、差動アンプ171の出力が基準電圧より大き
い、すなわち、重負荷時には、出力をローレベルとす
る。
【0063】コンパレータ172の出力がパルス変調回
路115に供給される。コンパレータ172の出力は、
パルス変調回路115で、NPNトランジスタQ22のベ
ースに供給されるとともに、インバータ161を介して
NPNトランジスタQ21のベースに供給される。
【0064】軽負荷時、すなわち、コンパレータ172
の出力がハイレベルのときには、トランジスタQ21のベ
ースはローレベルであり、トランジスタQ22のベースは
ハイレベルとなるため、トランジスタQ21はオフし、ト
ランジスタQ22はオンする。
【0065】トランジスタQ22がオンすると、コンデン
サC21が放電され、コンパレータ162の非反転入力端
子はローレベルになる。コンパレータ162の反転入力
端子には、三角波発生回路112から三角波信号が供給
される。コンパレータ162は、三角波信号がコンデン
サC21の充電電圧より大きければ、出力をローレベルと
し、三角波信号がコンデンサC21の充電電圧より小さけ
れば、出力をハイレベルにする。軽負荷時には、コンデ
ンサC21の充電電圧はローレベルであり、三角波信号よ
り小さいので、コンパレータ162の出力はローレベル
となる。
【0066】時刻t11で、重負荷から軽負荷に移行する
とき、図13(A)に示すようにコンパレータ172の
出力がローレベルからハイレベルになる。このとき、図
13(B)に示すようにトランジスタQ21のベースはハ
イレベルからローレベルになり、図13(C)に示すよ
うにトランジスタQ22のベースはローレベルからハイレ
ベルとなるため、トランジスタQ21はオフし、トランジ
スタQ22はオンする。
【0067】トランジスタQ21がオフし、トランジスタ
Q22がオンすると、コンデンサC21は、抵抗R21を介し
て徐々に放電される。このとき、コンデンサC21の充電
電圧は、図13(D)に実線で示すように変化する。
【0068】コンデンサC21の充電電圧は、コンパレー
タ162の非反転入力端子に供給されている。このた
め、コンパレータ162の出力は、図13(E)に示す
ように徐々にハイレベルの期間が短くなり、ローレベル
の期間が長くなり、最終的にローレベルとなるように変
化する。
【0069】逆に、時刻t12で軽負荷から重負荷に移行
するとき、すなわち、図13(A)に示すようにコンパ
レータ172の出力がハイレベルからローレベルになる
ときには、図13(B)に示すようにトランジスタQ21
のベースがローレベルからハイレベルになり、図13
(C)に示すようにトランジスタQ22のベースはハイレ
ベルからローレベルとなるため、トランジスタQ21はオ
ンし、トランジスタQ22はオフする。
【0070】トランジスタQ21がオンし、トランジスタ
Q22がオフすると、コンデンサC21に電流源163から
定電流が供給され、徐々に充電される。このため、コン
デンサC21の充電電圧は、図13(D)に示すように徐
々に上昇する。
【0071】このため、コンパレータ162の出力は、
図13(E)に示すように徐々にローレベルの期間が短
くなり、ハイレベルの期間が長くなり、最終的にハイレ
ベルとなるように変化する。
【0072】以上のように、重負荷から軽負荷及び軽負
荷から重負荷に移行し、同期整流からダイオード整流、
及びダイオード整流から同期整流に移行するとき、コン
パレータ162の出力は、いきなりハイからローレベル
あるいはローからハイレベルに切り替わるのではなく、
ハイレベルあるいはローレベルの期間が徐々に短くな
り、ローレベルあるいはハイレベルの期間が徐々に長く
なる。
【0073】コンパレータ162の出力は、ANDゲー
ト118、119に供給されている。
【0074】ANDゲート118、119は、制御パル
ス生成回路113で生成された制御パルスsyncA及
びsyncBとコンパレータ162の出力とのAND論
理を出力する。すなわち、ANDゲート118、119
は、コンパレータ162の出力がハイレベルの期間、制
御パルス生成回路113で生成された制御パルスsyn
cA及びsyncBを出力する。
【0075】ANDゲート118の出力は、ANDゲー
ト120に供給され、ANDゲート119の出力は、A
NDゲート121に供給される。ANDゲート120、
121には、ソフトスタート回路117の出力が供給さ
れている。ANDゲート120は、ANDゲート118
の出力とソフトスタート回路117の出力とのAND論
理を出力する。ANDゲート121は、ANDゲート1
19の出力とソフトスタート回路117とのAND論理
を出力する。
【0076】ソフトスタート回路117は、図9に示す
ソフトスタート回路142と略同じ構成であり、コンデ
ンサC11の容量がソフトスタート回路142より大きく
設定されている。
【0077】図14にソフトスタート回路117の動作
波形図を示す。図14(A)は電源スイッチ116の出
力、図14(B)の実線はコンデンサC11の充電電圧、
破線は三角波信号、図14(C)はコンパレータ153
の出力を示す。
【0078】ソフトスタート回路117は、コンデンサ
C11の容量を大きく設定することにより、コンデンサC
11の充電電圧の立ち上がり遅延するので、コンパレータ
153の出力は、電源スイッチ116が投入されてから
所定時間T10だけ遅延した後、出力がハイレベルとされ
る。このとき、コンパレータ153の出力は、図14
(C)に示すようにハイレベルの期間が徐々に長くな
り、ローレベルの期間が徐々に短くなり、最終的にハイ
レベルに固定される。
【0079】ANDゲート120は、ソフトスタート回
路117の出力がハイレベルのときにANDゲート11
8の出力をトランジスタQ1のゲートに供給する。ま
た、ANDゲート121は、ソフトスタート回路117
の出力がハイレベルのときにANDゲート119の出力
をトランジスタQ2のゲートに供給する。
【0080】電源投入時には、ソフトスタート回路11
7により一定時間T10経過するまでは、ANDゲート1
20、121の出力はローレベルに保持され、トランジ
スタQ1、Q2はオフ状態とされる。よって、トランジ
スタQ1、Q2により同期整流は停止され、ダイオード
D11、D12によるダイオード整流により電源の供給が行
われる。
【0081】電源投入時に一定時間T10、ダイオードD
11、D12によりダイオード整流が行われることにより、
出力端子Toutから出力される出力電圧Voutが十分に立
ち上がる前に、負荷への電源の冗長を行う他の電源装置
の出力電圧が立ち上がってもダイオードD11、D12は逆
方向に接続されているので、トランス42で電流が逆流
することを防止できる。よって、図2で負荷とDC−D
C変換回路31−1、31−2との間に接続していたダ
イオードD1、D2が不要となる。よって、回路構成を
簡略化でき、また、製造コストを低減できる。
【0082】また、一定時間T10経過後は、ソフトスタ
ート回路117及びANDゲート120、121により
徐々に同期整流に切り換わる。このため、ダイオードD
11、D12のオン電圧とトランジスタQ1、Q2のオン電
圧とが大きく相違しても、ダイオード整流と、同期整流
とが徐々に切り替わるため、ダイオード整流と同期整流
との切換をスムーズに行えため、出力電圧Voutへの影
響を小さくできる。また、出力電圧Voutへの影響が小
さいので、チョークコイルL1、平滑コンデンサC0を
小さくできる。
【0083】さらに、本実施例のパルス変調回路115
は、ダイオード整流から同期整流、あるいは同期整流か
らダイオード整流に切り換えるときに、出力信号のパル
ス幅を徐々の変化させることにより、整流方式の切換を
スムーズにしたが、パルス周波数を徐々に変化させるよ
うにしてもよい。
【0084】図15はパルス変調回路115の第1変形
例の回路構成図を示す。同図中、図11と同一構成部分
には同一符号を付しその説明は省略する。
【0085】本変形例のパルス変調回路115は、コン
パレータ162に代えて周波数変調回路200を設けた
構成としてなる。周波数変調回路200は、コンパレー
タ201、三角波発生回路202、ANDゲート203
を含む構成とされている。
【0086】図16はパルス変調回路115の第1変形
例の動作波形図を示す。図16(A)は出力電流検出回
路114の出力、図16(B)はトランジスタQ21のベ
ース電圧、図16(C)はトランジスタQ22のベース電
圧、図16(D)に示す実線はコンデンサC21の充電電
圧、破線は三角波発生回路202の出力三角波信号、図
16(F)は制御パルス生成回路113のコンパレータ
141の出力、図16(G)はANDゲート203の出
力を示す。
【0087】コンパレータ201は、非反転入力端子に
はコンデンサC21の充電電圧が印加され、反転入力端子
には三角波発生回路202の出力三角波信号が供給され
ている。
【0088】軽負荷から重負荷になると、図16(A)
に示す出力電流検出回路114からの出力がハイレベル
からローレベルになる。出力電流検出回路114の出力
がローレベルになると、図16(B)に示すようにトラ
ンジスタQ21のベース電圧はハイレベルになり、トラン
ジスタQ21はオンする。また、出力電流検出回路114
の出力がローレベルになると、図16(C)に示すよう
にトランジスタQ22のベース電圧はローレベルになり、
トランジスタQ22はオフする。
【0089】トランジスタQ21がオンすると、電流源1
53によりコンデンサC21が充電され、図16(D)に
実線で示すようにコンデンサC21の充電電圧が上昇す
る。コンデンサC21の充電電圧は、コンパレータ201
で三角波発生回路202の出力三角波信号と比較され
る。なお、三角波発生回路202の出力三角波信号の周
波数は、三角波発生回路112の出力三角波信号の周波
数に比べて十分に低い周波数に設定されている。
【0090】コンパレータ201は、図16(E)に示
すようにコンデンサC21の充電電圧が三角波発生回路2
02の出力三角波信号より大きいときにハイレベルとな
り、小さいときにローレベルとなる信号を出力する。コ
ンパレータ201の出力は、ANDゲート203に供給
される。ANDゲート203は、コンパレータ201の
出力と図16(F)に示す制御パルス生成回路113の
コンパレータ141の出力とのAND論理を出力する。
ANDゲート203は、図16(G)に示すようにコン
パレータ201がハイレベルの期間に図16(F)に示
す制御パルス生成回路113のコンパレータ141の出
力信号を出力する。軽負荷から重負荷に移行するときに
は、コンパレータ201のハイレベルの期間が徐々に長
くなり、ANDゲート203から出力される制御パルス
生成回路113のコンパレータ141の出力パルス数が
増加する。すなわち、周波数が上昇し、最終的にAND
ゲート203の出力は、制御パルス生成回路113のコ
ンパレータ141の出力そのものとなる。
【0091】同様に、重負荷から軽負荷に移行するとき
には、コンパレータ201のハイレベルの期間が徐々に
短くなり、ANDゲート203から出力される制御パル
ス生成回路113のコンパレータ141の出力パルス数
が徐々に減少する。すなわち、周波数が低下し、AND
ゲート203の出力は、最終的にローレベルに保持され
る。
【0092】以上により、軽負荷から重負荷、及び重負
荷から軽負荷に移行するときトランジスタQ1、Q2の
ゲートに徐々にパルスを供給できるため、ダイオード整
流から同期整流、及び同期整流からダイオード整流にス
ムーズに移行させることができる。
【0093】なお、本実施例では、重負荷から軽負荷に
移行、すなわち、同期整流からダイオード整流に移行さ
せるときに、徐々に移行させたが、軽負荷としたとき
に、負荷側から電流が逆流する恐れがある。このため、
重負荷から軽負荷に移行、すなわち、同期整流からダイ
オード整流に移行させるときには、直ちに移行させるよ
うにしてもよい。
【0094】図17はパルス変調回路115の第2変形
例の回路構成図を示す。同図中、図11と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。また、図1
8はパルス変調回路115の第2変形例の動作波形図を
示す。
【0095】本変形例のパルス変調回路115は、コン
デンサC21の放電電流を制限する抵抗R21を削除した構
成とされている。これにより図18の時刻t11で、トラ
ンジスタQ22がオンしたときに、図18(D)に示すよ
うにコンデンサC21が直ちに放電され、コンデンサC21
の充電電圧が急激に低下する。これにより、図18
(E)に示すようにコンパレータ164の出力は、直ち
にローレベルに固定される。
【0096】コンパレータ164の出力がローレベルに
固定されることにより、直ちにダイオード整流に移行す
る。ダイオード整流に移行することにより、ダイオード
D1、D2は負荷に対して逆方向に接続されているの
で、負荷側からの電流の逆流を防止できる。
【0097】なお、本実施例では、出力電流検出用抵抗
Rsの両端の電圧を検出することにより出力電流を検出
しているが、2次コイルL21、L22に発生する逆起電力
を検出することにより出力電流を検出してもよい。
【0098】図19は本発明の一実施例の変形例の回路
構成図を示す。同図中、図5と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。
【0099】本変形例のDC−DC変換回路300は、
制御回路301の構成がDC−DC制御回路100と相
違するとともに、電流検出用抵抗Rsを削除した構成と
されている。
【0100】図20は制御回路301のブロック構成図
を示す。同図中、図6と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
【0101】本変形例の制御回路301は、出力電流検
出回路311の構成が図6に示すし制御回路101とは
相違する。制御回路301には、二次コイルL21と二次
コイルL22との接続点の電圧が印加されるとともに、A
NDゲート120の出力が供給される。
【0102】図21は出力電流検出回路311の回路構
成図を示す。
【0103】出力電流検出回路311は、コンパレータ
321、基準電圧源322、ANDゲート323、ラッ
チ回路324を含む構成とされている。
【0104】二次コイルL21と二次コイルL22との接続
点の電圧VTは、コンパレータ321の非反転入力端子
に接続されている。コンパレータ321の反転入力端子
には、基準電圧源322から基準電圧Vrefが印加され
ている。コンパレータ321は、二次コイルL21と二次
コイルL22との接続点の電圧VTと基準電圧源322で
発生される基準電圧Vrefとを比較し、二次コイルL21
と二次コイルL22との接続点の電圧VTが基準電圧源3
22で発生される基準電圧より小さければ、出力をロー
レベルとし、二次コイルL21と二次コイルL22との接続
点の電圧が基準電圧源322で発生される基準電圧Vre
fより大きければ、出力をハイレベルとする。
【0105】コンパレータ321の出力は、ANDゲー
ト323にインヒビットとして供給される。ANDゲー
ト323は、ANDゲート120の出力をコンパレータ
321からのインヒビットパルスに応じてゲートする。
ANDゲート120の出力は、ラッチ回路324に供給
される。ラッチ回路324は、ANDゲート323の出
力ラッチする。
【0106】図22は出力電流検出回路311の動作波
形図を示す。図22(A)はANDゲート120の出
力、図22(B)は二次コイルL21と二次コイルL22と
の接続点の電圧VT、図22(C)はラッチ回路324
の出力を示す。
【0107】時刻t20で二次コイルL21に負荷側から電
流が流入、すなわち、逆流が発生すると、トランジスタ
Q21のオン時に、二次コイルL21と二次コイルL22との
接続点の電圧VTが通常のオン時の電圧V0に比べて低下
する。
【0108】二次コイルL21と二次コイルL22との接続
点の電圧VTが基準電圧Vrefより低下すると、コンパレ
ータ321の出力がローレベルになる。コンパレータ3
21の出力がローレベルになり、時刻t21でANDゲー
ト120の出力がハイレベルになると、ANDゲート3
23の出力がハイレベルになる、ラッチ回路324は、
時刻t21でハイレベルをラッチし、出力をハイレベルに
する。
【0109】ラッチ回路324の出力は、パルス変調回
路115に出力電流検出回路311の出力として供給さ
れ、前述の如く、同期整流とダイオード整流とを切り換
える際の動作に用いられる。
【0110】なお、上記実施例では、絶縁型DC−DC
変換回路に対して本発明を適用した例について説明した
が、他の回路形式、例えば、降圧型DC−DC変換回路
にも適用可能である。
【0111】図23は本発明の他の実施例のDC−DC
変換回路の回路構成図を示す。同図中、図5と同一構成
部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0112】本実施例のDC−DC変換回路400は、
直流電圧がドレイン−ソースが直列接続されたトランジ
スタQ101、Q102に印加される。トランジスタQ102の
ドレイン−ソースには、ダイオードD100が並列に接続
される。トランジスタQ101とトランジスタQ102との接
続点はチョークコイルL0、出力電流検出用抵抗Rsを介
して出力端子Toutに接続される。出力端子Toutと接地
端子Tgndとの間には、平滑コンデンサC0が接続され
る。
【0113】トランジスタQ101、Q102は、制御回路4
01によって制御される。制御回路401は、出力端子
Toutから流れ出す出力電流を出力電流検出用抵抗Rsに
より検出するとともに、出力端子Toutの出力電圧を検
出して、トランジスタQ101、Q102を制御している。
【0114】図24は制御回路401のブロック構成図
を示す。同図中、図11と同一構成部分には同一符号を
付し、その説明は省略する。
【0115】制御回路401は、制御パルス生成回路4
11の構成が制御回路101とは相違する。
【0116】図25は制御パルス生成回路411の回路
構成図を示す。同図中、図8と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。
【0117】制御パルス生成回路411は、図8に示す
制御パルス生成回路113からフリップフロップ14
4、ANDゲート145、146を削除した構成とされ
ており、ANDゲート143の出力を制御パルスとして
出力する。
【0118】制御パルス生成回路411から出力される
出力制御パルスは、インバータ412により反転されて
トランジスタQ101のゲートに供給される。また、AN
Dゲート143から出力される出力制御パルスは、AN
Dゲート119に供給される。ANDゲート119は、
制御パルス生成回路411から出力される出力生成パル
スとパルス変調回路115からの変調パルスとのAND
論理を出力する。
【0119】ANDゲート119の出力は、ANDゲー
ト121に供給される。ANDゲート121は、AND
ゲート119から出力とソフトスタート回路117の出
力とのAND論理を出力する。ANDゲート119の出
力は、トランジスタQ102のゲートに供給される。
【0120】本実施例によれば、軽負荷時には、トラン
ジスタQ102をオフして、ダイオードD100によるダイオ
ード整流が行われる。また、重負荷時には、トランジス
タQ102をトランジスタQ101とは逆相でスイッチングさ
せることにより同期整流が行われる。
【0121】出力電流検出回路114の検出結果により
軽負荷と重負荷とを識別し、ダイオード整流と同期整流
とを切り換える。本実施例によれば、同期整流からダイ
オード整流に切り換えるときには、パルス変調回路11
5によりトランジスタQ102のスイッチングの間隔ある
いは回数が徐々に長くなり、最終的にオフされ、徐々に
ダイオード整流に切り換えられる。また、ダイオード整
流から同期整流に切り換えるときには、パルス変調回路
115によりトランジスタQ102をオフ状態からスイッ
チングの間隔あるいは回数を徐々に短くして、最終的に
制御パルス生成回路311で生成された制御パルスによ
り制御させることにより、ダイオード整流から同期整流
に徐々に切り換えられる。
【0122】このため、同期整流とダイオード整流との
切換時に生じるトランジスタQ102とダイオードD100と
のオン電圧の差異による出力電圧Voutの変動を低減で
きる。
【0123】また、ソフトスタート回路117によっ
て、起動時に一定時間T10の間ダイオード整流を行った
後、徐々に同期整流に切り換えることにより負荷側から
の逆流を防止できる。
【0124】なお、上記実施例では、出力電流の検出を
抵抗により行う電源回路に提供した例について説明した
が、これ限定されるものではなく、要は、出力電流が検
出できればよく、本発明は出力電流の検出方式に限定さ
れるものではない。
【0125】(付記1) スイッチングパルスに応じて
スイッチングされ、整流を行うスイッチング素子と、前
記スイッチング素子に並列に接続され、整流を行う整流
素子とを有する電源装置であって、前記スイッチング素
子による整流と前記整流素子による整流とを切り換える
ときに、前記スイッチングパルスを徐々に変化させる制
御手段を有することを特徴とする電源装置。
【0126】(付記2) 前記制御手段は、前記スイッ
チングパルスのパルス幅を徐々に変化させることを特徴
とする付記1記載の電源装置。
【0127】(付記3) 前記制御手段は、前記スイッ
チングパルスの周期を徐々に変化させることを特徴とす
る付記1記載の電源装置。
【0128】(付記4) 前記制御手段は、電源投入時
は前記整流素子により整流を行わせ、該電源投入から一
定時間経過してから前記スイッチングパルスを徐々に変
化させ、前記スイッチング素子による整流に徐々に移行
させることを特徴とする付記1乃至3のいずれか一項記
載の電源装置。
【0129】(付記5) 出力電流を検出する出力電流
検出手段を有し、前記制御手段は、前記出力電流検出手
段による検出結果、前記出力電流が閾値より大きくなっ
たときに、前記スイッチングパルスを徐々に変化させ
て、整流を前記整流素子による整流から前記スイッチン
グ素子による整流に徐々に切り換えることを特徴とする
付記1乃至4のいずれか一項記載の電源装置。
【0130】(付記6) 前記制御手段は、前記出力電
流検出手段による検出結果、前記出力電流が閾値より小
さくなったとき、整流を前記スイッチング素子による整
流から前記整流素子による整流に即座に切り換えること
を特徴とする付記5記載の電源装置。
【0131】(付記7) スイッチングパルスに応じて
スイッチングされ、出力電圧を制御するスイッチング素
子と、前記スイッチング素子に並列に接続され、該出力
電圧を制御する整流素子とを有する電源装置の制御方法
であって、前記スイッチング素子による整流と前記整流
素子による整流とを切り換えるときに、前記スイッチン
グパルスを徐々に変化させることを特徴とする電源装置
の制御方法。
【0132】(付記8) 前記スイッチングパルスのパ
ルス幅を徐々に変化させることを特徴とする付記7記載
の電源装置の制御方法。
【0133】(付記9) 前記スイッチングパルスの周
期を徐々に変化させることを特徴とする付記7記載の電
源装置の制御方法。
【0134】(付記10) 電源投入時には、前記整流
素子により整流を行わせ、前記電源投入から一定時間経
過してから前記スイッチングパルスを徐々に変化させ、
前記スイッチング素子による整流に徐々に移行させるこ
とを特徴とする付記7乃至9のいずれか一項記載の電源
装置の制御方法。
【0135】(付記11) 出力電流を検出し、前記出
力電流が閾値より大きくなったときに、前記スイッチン
グパルスを徐々に変化させて、整流を前記整流素子によ
る整流から前記スイッチング素子による整流に徐々に切
り換えることを特徴とする付記7乃至10のいずれか一
項記載の電源装置の制御方法。
【0136】(付記12) 前記出力電流が閾値より小
さくなったときに、整流動作を前記スイッチング素子に
よる整流から前記整流素子による整流に即座に切り換え
ることを特徴とする付記7乃至11のいずれか一項記載
の電源装置の制御方法。
【0137】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、スイッチ
ング素子による整流と整流素子による整流とを切り換え
るときに、スイッチング素子をスイッチングさせるスイ
ッチングパルスを徐々に変化させることにより、スイッ
チング素子による整流と整流素子による整流とをスムー
ズに切り換えることができるため、出力電圧の変動を低
減できる等の特長を有する。
【0138】また、本発明によれば、電源投入時は整流
素子により整流を行わせ、電源投入から一定時間経過し
てからスイッチングパルスを徐々に変化させ、スイッチ
ング素子による整流に徐々に移行させることにより、出
力電圧の立ち上がり時に負荷から電流が逆流しても整流
素子により電流の逆流を防止できる。また、立ち上がっ
た後には、スイッチングパルスを徐々に変化させること
により、スイッチング素子による整流と整流素子による
整流とをスムーズに切り換えることができるため、出力
電圧の変動を低減できる等の特長を有する。
【0139】さらに、本発明によれば、出力電流を検出
し、検出した出力電流が閾値より大きくなったときに、
スイッチングパルスを徐々に変化させて、整流を整流素
子による整流からスイッチング素子による整流に徐々に
切り換えることにより、出力電流が大きい重負荷時に
は、オン電圧が小さいスイッチング素子により効率よく
電流を供給でき、また、出力電流が小さい軽負荷時に
は、スイッチングを行わない整流素子により整流を行う
ことによりスイッチングによる電力損失を防止して、負
荷に対して効率よく電流を供給できる等の特長を有す
る。
【0140】また、本発明によれば、検出された出力電
流が閾値より小さくなったとき、出力電圧の整流をスイ
ッチング素子による整流から整流素子による整流に即座
に切り換えることにより、即座に負荷側からの電流の逆
流を防止できる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】情報処理システムのブロック構成図である。
【図2】DC−DC変換部21−1のブロック構成図で
ある。
【図3】DC−DC変換回路31−1のブロック構成図
である。
【図4】従来の電源装置の出力電圧波形図である。
【図5】本発明の一実施例のDC−DC変換回路の回路
構成図である。
【図6】制御回路101のブロック構成図である。
【図7】出力電圧検出回路111の回路構成図である。
【図8】制御パルス生成回路113の回路構成図であ
る。
【図9】ソフトスタート回路142の回路構成図であ
る。
【図10】ソフトスタートスイッチ回路142の動作波
形図である。
【図11】パルス変調回路115の回路構成図である。
【図12】出力電流検出回路114の回路構成図であ
る。
【図13】パルス変調回路115の動作波形図である。
【図14】ソフトスタート回路117の動作波形図であ
る。
【図15】パルス変調回路115の第1変形例の回路構
成図である。
【図16】パルス変調回路115の第1変形例の動作波
形図である。
【図17】パルス変調回路115の第2変形例の回路構
成図である。
【図18】パルス変調回路115の第2変形例の動作波
形図である。
【図19】本発明の一実施例の変形例の回路構成図であ
る。
【図20】制御回路301のブロック構成図である。
【図21】出力電流検出回路311の回路構成図であ
る。
【図22】出力電流検出回路311の動作波形図であ
る。
【図23】本発明の他の実施例のDC−DC変換回路の
回路構成図である。
【図24】制御回路401のブロック構成図である。
【図25】制御パルス生成回路411の回路構成図であ
る。
【符号の説明】
41、161、412 インバータ 42 トランス 100、300、400 DC−DC変換回路 101、301、401 制御回路 111 出力電圧検出回路 112、151、201 三角波発生回路 113、411 制御パルス生成回路 114、311 出力電流検出回路 115 パルス変調回路 116 電源スイッチ 117、142 ソフトスタート回路 118〜121、143、203、323 ANDゲー
ト 131 誤差アンプ 132、154、173 基準電圧源 141、153、162、172、321 コンパレー
タ 144 フリップフロップ 145、146 NANDゲート 152 遅延回路 163 電流源 171 誤差アンプ 200 周波数変調回路 324 ラッチ回路 L1 一次コイル L21、L22 二次コイル Q1、Q2 トランジスタ D11、D12 ダイオード L0 チョークコイル C0 平滑コンデンサ Rs 出力電流検出用抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島森 浩 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 渕上 和利 神奈川県川崎市高津区坂戸1丁目17番3号 富士通電装株式会社内 (72)発明者 大野 恒宏 神奈川県川崎市高津区坂戸1丁目17番3号 富士通電装株式会社内 Fターム(参考) 5H730 AA02 AS04 BB23 DD04 DD12 FD01 FF09 FG05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチングパルスに応じてスイッチン
    グされ、整流を行うスイッチング素子と、前記スイッチ
    ング素子に並列に接続され、整流を行う整流素子とを有
    する電源装置であって、 前記スイッチング素子による整流と前記整流素子による
    整流とを切り換えるときに、前記スイッチングパルスを
    徐々に変化させる制御手段を有することを特徴とする電
    源装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、電源投入時は前記整流
    素子により整流し、該電源投入から一定時間経過してか
    ら前記スイッチングパルスを徐々に変化させ、前記スイ
    ッチング素子による整流に徐々に移行することを特徴と
    する請求項1記載の電源装置。
  3. 【請求項3】 出力電流を検出する出力電流検出手段を
    有し、 前記制御手段は、前記出力電流検出手段による検出結
    果、前記出力電流が閾値より大きくなったときに、前記
    スイッチングパルスを徐々に変化させて、前記整流を前
    記整流素子による整流から前記スイッチング素子による
    整流に徐々に切り換えることを特徴とする請求項1又は
    2記載の電源装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、前記出力電流検出手段
    による検出結果、前記出力電流が閾値より小さくなった
    とき、前記整流を前記スイッチング素子による整流から
    前記整流素子による整流に即座に切り換えることを特徴
    とする請求項3記載の電源装置。
  5. 【請求項5】 スイッチングパルスに応じてスイッチン
    グされ、整流を行うスイッチング素子と、前記スイッチ
    ング素子に並列に接続され、整流を行う整流素子とを有
    する電源装置の制御方法であって、 前記スイッチング素子による整流と前記整流素子による
    整流とを切り換えるときに、前記スイッチングパルスを
    徐々に変化させることを特徴とする電源装置の制御方
    法。
JP2001335526A 2001-10-31 2001-10-31 電源装置及びその制御方法 Expired - Lifetime JP3961812B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001335526A JP3961812B2 (ja) 2001-10-31 2001-10-31 電源装置及びその制御方法
US10/109,049 US6778417B2 (en) 2001-10-31 2002-03-29 Electric-power supplying devices switching between a synchronous rectification and a diode rectification by gradually altering a switching pulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001335526A JP3961812B2 (ja) 2001-10-31 2001-10-31 電源装置及びその制御方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006208432A Division JP4543021B2 (ja) 2006-07-31 2006-07-31 電源装置及びその制御回路並びに制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003143846A true JP2003143846A (ja) 2003-05-16
JP3961812B2 JP3961812B2 (ja) 2007-08-22

Family

ID=19150504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001335526A Expired - Lifetime JP3961812B2 (ja) 2001-10-31 2001-10-31 電源装置及びその制御方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6778417B2 (ja)
JP (1) JP3961812B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006006257A1 (ja) * 2004-07-12 2006-01-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dc-dcコンバータ
JP2008253003A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujitsu Microelectronics Ltd Dc−dcコンバータ、電源電圧供給方法および電源電圧供給システム
JP2009130954A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Mitsubishi Electric Corp 電力変換器
JP2014180172A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Denso Corp 車両用回転電機
JP2014197942A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 新電元工業株式会社 スイッチング電源装置、及びその制御方法
JP2017070060A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 Fdk株式会社 同期整流fet駆動回路
JPWO2017009963A1 (ja) * 2015-07-15 2017-10-19 三菱電機株式会社 電源装置
WO2018180425A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用電源装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3899071B2 (ja) * 2003-12-19 2007-03-28 松下電器産業株式会社 ステッピングモータ駆動装置、及びステッピングモータ駆動方法
TWI338996B (en) 2007-10-16 2011-03-11 Delta Electronics Inc Resonant converter system having synchronous rectifier control circuit and controlling method thereof
TWI380565B (en) * 2007-10-26 2012-12-21 Niko Semiconductor Co Ltd Three terminal integrated synchronous rectifier and flyback synchronous rectifying circuit
EP2190109B1 (en) * 2008-10-27 2014-09-03 STMicroelectronics Srl Control device for rectifiers of switching converters.
US8064229B2 (en) * 2008-11-11 2011-11-22 Semiconductor Components Industries, Llc Method of forming a series resonant switching power supply control circuit and structure therefor
WO2010111433A2 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 Powergetics, Inc. Bidirectional energy converter
US7876584B2 (en) * 2009-06-24 2011-01-25 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Circuit and method for controlling the secondary FET of transformer coupled synchronous rectified flyback converter
JP5768886B2 (ja) * 2011-08-04 2015-08-26 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
US20150180343A1 (en) * 2012-07-27 2015-06-25 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Control of a synchronous rectifier
US8917073B2 (en) * 2012-11-02 2014-12-23 Monolithic Power Systems, Inc. Cot converter with controlled frequency and associated method
JP6218150B2 (ja) * 2015-02-25 2017-10-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
CN110165912B (zh) * 2019-06-04 2021-05-18 成都芯源系统有限公司 一种同步整流器件的驱动电路

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733540A (en) * 1972-02-03 1973-05-15 Motorola Inc Switching regulator sweep starting protection circuit
US5036452A (en) * 1989-12-28 1991-07-30 At&T Bell Laboratories Current sharing control with limited output voltage range for paralleled power converters
US5274543A (en) * 1992-04-20 1993-12-28 At&T Bell Laboratories Zero-voltage switching power converter with lossless synchronous rectifier gate drive
US5303138A (en) * 1993-04-29 1994-04-12 At&T Bell Laboratories Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters
US5414341A (en) * 1993-12-07 1995-05-09 Benchmarq Microelectronics, Inc. DC-DC converter operable in an asyncronous or syncronous or linear mode
EP0741447A3 (en) * 1995-05-04 1997-04-16 At & T Corp Method and device for controlling a synchronous rectifier converter circuit
JPH11285258A (ja) 1998-03-27 1999-10-15 Nec Corp 整流回路
US6307356B1 (en) * 1998-06-18 2001-10-23 Linear Technology Corporation Voltage mode feedback burst mode circuit
JP3385235B2 (ja) 1999-06-09 2003-03-10 オリジン電気株式会社 同期整流コンバータ
US6246592B1 (en) * 1999-08-10 2001-06-12 Texas Instruments Incorporated Unique power supply architecture with cascaded converters for large input-to-output step-down ratio

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006006257A1 (ja) * 2004-07-12 2006-01-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dc-dcコンバータ
JPWO2006006257A1 (ja) * 2004-07-12 2008-04-24 株式会社村田製作所 Dc−dcコンバータ
JP2008253003A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujitsu Microelectronics Ltd Dc−dcコンバータ、電源電圧供給方法および電源電圧供給システム
JP2009130954A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Mitsubishi Electric Corp 電力変換器
JP4703628B2 (ja) * 2007-11-20 2011-06-15 三菱電機株式会社 電力変換器
JP2014180172A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Denso Corp 車両用回転電機
JP2014197942A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 新電元工業株式会社 スイッチング電源装置、及びその制御方法
JPWO2017009963A1 (ja) * 2015-07-15 2017-10-19 三菱電機株式会社 電源装置
JP2017070060A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 Fdk株式会社 同期整流fet駆動回路
WO2018180425A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用電源装置
JP2018174632A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3961812B2 (ja) 2007-08-22
US6778417B2 (en) 2004-08-17
US20030081433A1 (en) 2003-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003143846A (ja) 電源装置及びその制御方法
JP4850915B2 (ja) Pfcコントローラ、スイッチングレギュレータ及び電源回路
JP4661524B2 (ja) Dc−dcコンバータとその制御方法
US8482937B2 (en) Switching control circuits with valley lock for power converters
KR101411000B1 (ko) 컨버터 및 그 구동방법
JP2006158067A (ja) 電源ドライバ回路
CN107342680B (zh) Dcdc转换器
JP5056221B2 (ja) ソフトスタート回路およびdc−dcコンバータ
KR20210139305A (ko) 의사 공진 자동 튜닝 컨트롤러
CN111614238B (zh) 多相直流对直流电源转换器及其驱动方法
US6147526A (en) Ripple regulator with improved initial accuracy and noise immunity
JP2004056983A (ja) 電源回路
US11063515B2 (en) Power converter
TWI702783B (zh) 無橋式功因修正轉換器之方法,經封裝積體電路及系統
US6646513B1 (en) Oscillator circuit having an improved capacitor discharge circuit
JP4543021B2 (ja) 電源装置及びその制御回路並びに制御方法
US20100045253A1 (en) Cyclical dc voltage converter for suppressing voltage spikes and oscillations
JP3981612B2 (ja) 三角波発生装置、パルス幅変調信号生成装置、及び外部同期/内部同期/非同期切替装置
JP7006840B2 (ja) スイッチング制御回路、電源回路
CN113098251A (zh) 电压转换器的启动
JP2002078325A (ja) Dc−dcコンバータおよびそれを用いた電子装置
US6038144A (en) DC-DC converter
JP6853684B2 (ja) Dc/dcコンバータおよびその制御回路、制御方法および車載電装機器
KR20160016190A (ko) 가변 펄스를 이용하는 벅 변환기
JP2009038894A (ja) 電源制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041013

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060530

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070402

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070424

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3961812

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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: 20100525

Year of fee payment: 3

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: 20100525

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140525

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term