JP2003219642A

JP2003219642A - スイッチング電源装置

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Publication number: JP2003219642A
Application number: JP2002013946A
Authority: JP
Inventors: Shoji Hatta; 昌治八田; Haruhiko Hatakeyama; 治彦畠山; Masato Watanabe; 正人渡辺
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: JP3789362B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スイッチング電源装置の電源起動時に発生す
るオーバシュートを確実に防止する。【解決手段】トランスにより１次巻線側と２次巻線側
とが絶縁され、フィードバックにフォトカプラが用いら
れた絶縁型のスイッチング電源装置であって、出力電圧
が所定の電圧に達する前にフォトカプラを動作させる補
助回路５ｃを設ける。この補助回路５ｃはトランスの２
次巻線側の電圧で駆動する。補助回路５ｃは、電源起動
時から所定の期間だけ、トランスの２次巻線側の電圧で
生成した出力電圧Ｖｏの２倍程度の補助電源電圧ＶＨを
出力し、実際の出力電圧Ｖｏよりも早くコンパレータ４
ａに帰還をかけて出力電圧Ｖｏのオーバシュートを防止
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、起動時の出力電圧
のオーバーシュートを防止する回路を有するスイッチン
グ電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどの電子システムなどに
用いられ、効率よく、かつ安定した電圧を供給するスイ
ッチング電源装置の１つとして、前段に降圧コンバー
タ、後段にハーフブリッジコンバータなどを組み合わせ
た、いわゆる２ステージコンバータが提案されている。

【０００３】降圧コンバータは、入力電圧をある電圧レ
ベルまで降圧する。ハーフブリッジコンバータは、第１
および第２のスイッチ素子が一定のデューティーでオン
・オフするハーフブリッジ回路によってトランスの１次
巻線を励磁して２次巻線に発生する電圧を整流・平滑し
て直流電圧を生成する。

【０００４】このような構成のスイッチング電源装置に
おいて、電源起動時に、ノイズの発生、回路素子への電
流、電圧ストレスなどを防止し、出力電圧をスムーズに
出力する、いわゆるソフトスタート回路を有しているも
のがある。

【０００５】帰還回路は、誤差増幅器およびフォトカプ
ラなどから構成されている。通常動作時、誤差増幅器
は、基準電圧と出力電圧を抵抗分圧した分圧電圧とを比
較し、フォトカプラの電流を制御するが、電源起動時
で、出力電圧が設定電圧よりかなり低い場合は、フォト
カプラはＯＦＦになっている。

【０００６】このフォトカプラがＯＦＦの期間におい
て、降圧コンバータのスイッチ素子を駆動するＰＷＭ駆
動回路は、ソフトスタート用信号に基づいてＰＷＭ波形
を生成する。

【０００７】このソフトスタート用信号は、コンデンサ
に定電流で充電されて生じる電圧である。駆動制御回路
のＯＵＴはソフトスタート用信号の電圧レベルが高くな
るに伴い、出力電圧が上昇するようなパルスを出力す
る。

【０００８】そして、出力電圧がある設定電圧レベル以
上になると、誤差増幅器の出力が反転してフォトカプラ
がＯＮとなり、ソフトスタート用信号から、通常のフィ
ードバックレベル信号に基づくＰＷＭ波形の生成に切り
換えられる。

【０００９】これにより、スイッチング電源装置の出力
電圧が徐々に所定の電圧レベルまで上がるように制御し
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したスイッチング
電源装置のソフトスタートの制御技術では、ソフトスタ
ート用信号から、フィードバックレベル信号に切り替わ
る際に、誤差増幅器やフォトカプラなどの応答遅れなど
が生じてしまうことにより、出力電圧のオーバシュート
が発生し、定格電圧を超えた電圧が出力されてしまうと
いう問題がある。

【００１１】そこで、本発明は、電源起動時に発生する
オーバシュートを確実に防止することのできるスイッチ
ング電源装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るスイッチング電源装置は、トランスに
より１次巻線側と２次巻線側とが絶縁され、フィードバ
ックにフォトカプラが用いられた絶縁型のスイッチング
電源装置であって、出力電圧が所定の電圧に達する前に
フォトカプラを動作させる補助回路を設けたことを特徴
とする。

【００１３】このような発明によれば、電源起動時にお
ける出力電圧のオーバシュートをなくすことができ、安
定したスイッチング電源を供給することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付
図面において同一の部材には同一の符号を付しており、
また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実
施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態として
のものであり、本発明がその実施の形態に限定されるも
のではない。

【００１５】図１は本発明の一実施の形態によるスイッ
チング電源装置の回路図、図２は図１のスイッチング電
源装置における各部の電圧波形を示したタイミングチャ
ート、図３は従来技術の回路図、図４は図３のスイッチ
ング電源装置における各部の電圧波形を示したタイミン
グチャート、図５は本発明の他の実施形態によるスイッ
チング電源装置の回路図である。

【００１６】本実施形態において、スイッチング電源装
置１は、降圧コンバータ（第２のコンバータ）２、ハー
フブリッジコンバータ（第１のコンバータ）３、駆動制
御回路４、および帰還制御回路５から構成されている。

【００１７】降圧コンバータ２は、入力電源の電圧Ｖｉ
ｎをある電圧レベルに降圧して出力する。この降圧コン
バータ２は、スイッチ素子（第３のスイッチ素子）６、
ダイオード７、およびインダクタ９から構成されてい
る。

【００１８】ハーフブリッジコンバータ３は、降圧コン
バータ２が生成した電圧をある電圧レベルの直流電圧に
変換して出力電圧Ｖｏを出力して負荷に供給する。

【００１９】また、ハーフブリッジコンバータ３は、ス
イッチ素子（第１のスイッチ素子１０、第２のスイッチ
素子１１）、コンデンサ１２〜１４、トランス１５、ダ
イオード１６，１７、およびインダクタ１９から構成さ
れている。

【００２０】スイッチ素子６，１０，１１は、たとえ
ば、ＭＯＳ−ＦＥＴなどのトランジスタからなる。スイ
ッチ素子６は、駆動制御回路４が生成する駆動制御信号
ＯＵＴによってＯＮ／ＯＦＦ動作が制御されている。

【００２１】駆動制御回路４にはコンパレータ４ａなど
が設けられており、たとえば、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）などの１パッケージの半導体集
積回路装置からなり、駆動制御信号ＯＵＴとしてＰＷＭ
（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号
を生成する。

【００２２】スイッチ素子１０，１１においても同様
に、駆動制御回路４が生成した制御信号（上記ＯＵＴと
は異なる）によってＯＮ／ＯＦＦ動作がそれぞれ制御さ
れている。

【００２３】スイッチ素子６の一方の接続部には入力電
源Ｖｉｎが接続されており、スイッチ素子６の他方の接
続部には、還流用整流素子であるダイオード７のカソー
ド、および平滑用のインダクタ９の一方の接続部がそれ
ぞれ接続されている。

【００２４】インダクタ９の他方の接続部には、コンデ
ンサ１２の一方の接続部、およびスイッチ素子１０の一
方の接続部がそれぞれ接続されている。このスイッチ素
子１０の他方の接続部には、トランス１５の１次巻線側
の一方の入力部、ならびにスイッチ素子１１の一方の接
続部がそれぞれ接続されている。

【００２５】また、コンデンサ１２の他方の接続部に
は、コンデンサ１３の一方の接続部、およびトランス１
５の１次巻線側の他方の入力部が接続されている。これ
により、ハーフブリッジ型回路が構成されている。

【００２６】ダイオード７のアノード、スイッチ素子１
１の他方の接続部、ならびにコンデンサ１３の他方の接
続部には、基準電位（ＧＮＤ）がそれぞれ接続されてい
る。

【００２７】スイッチ素子６の制御端子（ゲート）に
は、駆動制御回路４から出力される駆動制御信号ＯＵＴ
が入力されるように接続されており、スイッチ素子１
０，１１の制御端子（ゲート）には、同じく駆動制御回
路４から出力される制御信号が入力されるようにそれぞ
れ接続されている。

【００２８】また、コンパレータ４ａの負側（−）入力
端子には、コンデンサ４ｂの一方の接続部が接続されお
り、コンパレータ４ａの一方の正側（＋）入力端子に
は、コンデンサ４ｃの一方の接続部、および基準電圧Ｖ
_ＲＥＦが接続されている。コンデンサ４ｂ，４ｃの他
方の接続部には、基準電位（ＧＮＤ）がそれぞれ接続さ
れている。

【００２９】コンデンサ４ｂは、ある間隔で定期的に充
放電されており、のこぎり波の信号（第３の比較信号）
ＣＴを生成している。コンデンサ４ｃは、基準電圧Ｖ
_ＲＥＦから定電流充電され、その電圧をソフトスタート
用信号（第１の比較信号）ＳＳとして生成している。

【００３０】トランス１５の２次巻線側の一方の端子に
は、ダイオード１６のカソードが接続されており、トラ
ンス１５の２次巻線側の他方の端子には、ダイオード１
７のカソードが接続されている。ダイオード１６のアノ
ードには、ダイオード１７のアノード、およびコンデン
サ１４の他方の接続部が接続されている。

【００３１】トランス１５の２次巻線側のセンタタップ
には、インダクタ１９の一方の接続部が接続されてい
る。このインダクタ１９の他方の接続部には、コンデン
サ１４の一方の接続部が接続されている。

【００３２】そして、コンデンサ１４の両接続部から、
スイッチング電源装置１の出力電圧Ｖｏが出力される。

【００３３】さらに、帰還制御回路５は、補助電源部５
ａ、フォトダイオード部５ｂ、および補助回路５ｃから
構成されている。補助電源部５ａは、ダイオード２０，
２１、ならびにコンデンサ２２からなり、後述するよう
な補助電源電圧ＶＨを生成する。

【００３４】フォトダイオード部５ｂは、フォトカプラ
の発光側であるフォトダイオード２３ａ、誤差増幅器２
４および抵抗２５〜２８から構成されており、補助回路
５ｃは、コンデンサ２９、ダイオード３０および抵抗３
２から構成されている。

【００３５】抵抗２５の一方の接続部には、基準電圧Ｖ
_ＲＥＦが供給されている。また、Ｖ_ＲＥＦ端子とコン
パレータ４ａの一つの正側（＋）入力端子の間には、Ｖ
_Ｒ _ＥＦ端子から一定の電流を供給する定電流回路４０
が接続されている。抵抗２５の他方の接続部には、フォ
トカプラの受光側であるフォトトランジスタ２３ｂのコ
レクタ、およびコンパレータ４ａの他方の正側（＋）入
力端子にそれぞれ接続されている。フォトトランジスタ
２３ｂのエミッタは、基準電位（ＧＮＤ）に接続されて
いる。

【００３６】抵抗２５の他方の接続部から出力される電
圧が、駆動制御回路４のフィードバック用信号（第２の
比較信号）ＦＢとして入力される。

【００３７】さらに、ダイオード２０，２１のアノード
には、ダイオード１６，１７のカソードがそれぞれ接続
されており、これらダイオード２０，２１のカソード電
圧が、補助電源電圧ＶＨとなる。

【００３８】この補助電源電圧ＶＨは、コンデンサ２
２，２９の一方の接続部、抵抗２６の一方の接続部、お
よび誤差増幅器２４の電源入力部にそれぞれ供給されて
いる。抵抗２６の他方の接続部には、フォトダイオード
２３ａのアノードが接続されており、フォトダイオード
２３ａのカソードには、誤差増幅器２４の出力部が接続
されている。

【００３９】抵抗２７，２８は、出力電圧Ｖｏ間に直列
接続されている。これら抵抗２７，２８によって分圧さ
れた分圧電圧が誤差増幅器２４の負側（−）入力端子に
入力されるように接続されており、この誤差増幅器２４
の正側（＋）入力端子には、基準電圧Ｖ_ＲＥＦ１が入力
されるように接続されている。

【００４０】コンデンサ２９の他方の接続部と抵抗３２
の一方の接続部には、つまりコンデンサ２９と抵抗３２
との中点には、ダイオード３０のアノードが接続されて
いる。ダイオード３０のカソードは抵抗２７および抵抗
２８の中点に接続されるとともに誤差増幅器２４の負側
（−）入力端子が接続されている。

【００４１】誤差増幅器２４は、負側（−）入力端子に
入力される電圧と基準電圧Ｖ_ＲＥＦ _１とを比較し、負側
（−）入力端子に入力される電圧が基準電圧Ｖ_ＲＥＦ１
よりも高くなるとＬｏｗレベル出力となり、フォトダイ
オード２３ａの電流を制御する。

【００４２】また、コンデンサ２２の他方の接続部およ
び抵抗３２の他方の接続部には、出力電圧Ｖｏ（−）が
接続されている。

【００４３】次に、本実施の形態によるスイッチング電
源装置１の起動時の動作について、図１、および図２の
信号タイミングチャートを用いて説明する。

【００４４】図２において、上方から下方にかけては、
コンパレータ４ａに入力されるフィードバック用信号Ｆ
Ｂ、信号ＣＴ、ソフトスタート用信号ＳＳ、コンパレー
タ４ａから出力される駆動制御信号ＯＵＴ、およびスイ
ッチング電源装置１から出力される出力電圧Ｖｏの信号
タイミングをそれぞれ示している。

【００４５】まず、スイッチング電源装置１が起動され
ると、信号ＣＴが出力される。その後、コンデンサ４ｃ
が基準電圧Ｖ_ＲＥＦによって定電流充電され、ソフト
スタート用信号ＳＳの電圧が徐々に上昇する。

【００４６】このとき、出力電圧Ｖｏは、出力されてい
ないので、補助電源電圧ＶＨには電圧が発生していな
く、誤差増幅器２４は動作せず、フィードバック用信号
ＦＢも基準電圧Ｖ_ＲＥＦレベルとなっている。

【００４７】よって、コンパレータ４ａは、信号ＣＴと
ソフトスタート用信号ＳＳとを比較し、信号ＣＴの電圧
レベルがソフトスタート用信号ＳＳよりも低い期間だ
け、駆動制御信号ＯＵＴを出力し、スイッチ素子６を駆
動させる。

【００４８】降圧コンバータ２はこのスイッチ素子６の
ＯＮ／ＯＦＦによって駆動されるので、コンデンサ１
２，１３（コンデンサ１２およびコンデンサ１３は同じ
容量）の電圧は徐々に上昇する。

【００４９】スイッチ素子１０，１１は、駆動制御回路
４から出力される制御信号（前記ＯＵＴとは異なる）に
よって交互に一定のデューティでＯＮ／ＯＦＦする。

【００５０】スイッチ素子１０がＯＮすると、トランス
１５の１次巻線側に降圧コンバータによって降圧された
電圧レベルの１／２の電圧が印加され、この電圧がトラ
ンス１５の巻数比に比例した２次側電圧に変換され、２
次側電流がダイオード１７とインダクタ１９を介してコ
ンデンサ１４に流れる。

【００５１】また、スイッチ素子１０がＯＦＦし、スイ
ッチ素子１１がＯＮした際には、トランス１５の１次巻
線側に逆方向の電圧が印加される。よって、トランス１
５の２次巻線側では、ダイオード１６とインダクタ１９
を介してコンデンサ１４に電流が流れる。これに伴い、
出力電圧Ｖｏは、徐々に電圧レベルが上昇する。また、
同様に補助電源電圧ＶＨも徐々に電圧が上昇し、誤差増
幅器２４は動作状態となる。この時、誤差増幅器２４の
出力はＨｉｇｈ出力となっており、引き続き、フィード
バック用信号ＦＢは基準電圧Ｖ_ＲＥＦレベルとなって
いる。

【００５２】出力電圧Ｖｏは抵抗２７および抵抗２８に
印加されるので、出力電圧Ｖｏ／（抵抗２７の抵抗値＋
抵抗２８の抵抗値）で求められる電流（以下、この電流
を「第１の電流」という。）が流れる。

【００５３】さらに、ダイオード２０，２１は、ダイオ
ード１６，１７のカソード、すなわちトランス１５の２
次巻線側の両方の端子にそれぞれ接続されているので、
補助電源部５ａでは出力電圧Ｖｏの約２倍程度（２Ｖ
ｏ）の補助電源電圧ＶＨが生成されることになる。ダイ
オード２０，２１から出力された補助電源電圧ＶＨは、
コンデンサ２２によって平滑される。

【００５４】そして、この補助電源電圧ＶＨからコンデ
ンサ２９を充電する電流が、ダイオード３０から抵抗２
８に至る経路、および抵抗３２の経路を流れる（以下、
この電流を「第２の電流」という。）。

【００５５】ここで、起動時にはコンデンサ２９に電荷
が充電されていないので、前述した第１の電流と第２の
電流との和が抵抗２８を流れる。したがって、第１の電
流のみが抵抗２８を流れるときよりも急峻な傾きの電圧
信号Ｖｓが誤差増幅器２４の負側（−）入力端子に入力
される。

【００５６】誤差増幅器２４は、入力された電圧信号Ｖ
ｓと基準電圧Ｖ_ＲＥＦ１とを比較する。このとき、起動
時における電圧信号Ｖｓの傾きは急峻になっているの
で、当該電圧信号Ｖｓは、第１の電流のみが抵抗２８を
流れるときよりも早く基準電圧Ｖ_ＲＥＦ１に到達する。
そして、基準電圧Ｖ_ＲＥＦ１に到達したならば、誤差増
幅器２４の出力が反転してＬｏｗ出力となり、フォトカ
プラが駆動される。これによって、誤差増幅器２４とフ
ォトカプラとの動作遅延時間ＴＤだけ遅れてフィードバ
ック用信号ＦＢの電圧レベルが立ち下がりを開始する。

【００５７】一方、ソフトスタート用信号ＳＳはコンデ
ンサ４ｃが充電されるにしたがって電圧レベルが上昇す
るので、当該ソフトスタート用信号ＳＳの電圧レベルが
フィードバック用信号ＦＢの電圧レベルよりも大きくな
ると、コンパレータ４ａは、フィードバック用信号ＦＢ
と信号ＣＴとに基づいて駆動制御信号ＯＵＴを生成する
ことになる。

【００５８】このように、起動時には第１および第２の
電流が流れることにより、第１の電流のみが流れるとき
よりも早く電圧信号Ｖｓが基準電圧Ｖ_ＲＥＦ１に到達し
て誤差増幅器２４の出力がＬｏｗになり、フィードバッ
ク用信号ＦＢを立ち下げることができるので、スイッチ
ング電源装置１は、出力電圧Ｖｏがオーバシュートとな
る前に電源起動時のソフトスタート制御から通常の制御
動作に移行することになる。

【００５９】なお、コンデンサ２９の充電が完了すると
第１の電流のみが流れるが、ダイオード３０があるた
め、この第１の電流は抵抗３２には流入しない。したが
って、コンデンサ２９、抵抗３２およびダイオード３０
からなる補助回路５ｃは、スイッチング電源装置１の起
動時のみ作動する。

【００６０】従来技術のスイッチング電源装置５０の動
作について説明する。

【００６１】スイッチング電源装置５０は、図３に示す
ように、絶縁型電源回路５１、１次制御回路５２、およ
び帰還回路５３から構成されている。絶縁型電源回路５
１は、図１の降圧コンバータ２ならびにハーフブリッジ
コンバータ３などと同様の回路構成からなるので説明は
省略する。

【００６２】また、１次制御回路５２は、コンパレータ
５４、コンデンサ５５，５６からなり、降圧コンバータ
のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。帰還回路５
３は、フォトカプラの発光部側であるフォトダイオード
５７ａ、誤差増幅器５８、抵抗５９〜６２から構成され
ている。

【００６３】コンパレータ５４の負側（−）入力端子に
は、コンデンサ５５の一方の接続部が接続されている。
また、基準電圧Ｖ_{ＲＥＦ２０} の端子とコンパレータ５
４の一つの正側（＋）入力端子の間には、基準電圧Ｖ
_{ＲＥＦ２０} から一定の電流を供給する定電流回路４１
が接続されている。コンパレータ５４の他方の正側
（＋）入力端子には、基準電圧Ｖ_{ＲＥＦ２０} 、および
コンデンサ５６の一方の接続部が接続されている。これ
らコンデンサ５５，５６の他方の接続部には、基準電位
（ＧＮＤ）がそれぞれ接続されている。

【００６４】コンデンサ５５は、のこぎり波の信号ＣＴ
を生成し、コンデンサ５６は、ソフトスタート用信号Ｓ
Ｓを生成する。コンパレータ５４の他方の正側（＋）入
力端子には、フォトカプラの受光部側であるフォトトラ
ンジスタ５７ｂのコレクタが接続されている。

【００６５】抵抗５９の一方の接続部には基準電圧Ｖ
_{ＲＥＦ２０} が接続されており、抵抗５９の他方の接続
部には、同様にフォトトランジスタ５７ｂのコレクタが
接続されている。

【００６６】抵抗６０の一方の接続部、および誤差増幅
器５８には、補助電圧源７０が供給されている。抵抗６
０の他方の接続部には、フォトダイオード５７ａのアノ
ードが接続されており、フォトダイオード５７ａのカソ
ードには、誤差増幅器５８の出力端子が接続されてい
る。

【００６７】抵抗６１，６２は、スイッチング電源装置
５０の出力電圧Ｖｏ間に直列接続されており、これら抵
抗６１，６２の中間ノードには、誤差増幅器５８の負側
入力端子が接続されている。誤差増幅器５８の正側入力
端子には、基準電圧Ｖ_ＲＥＦ _１０が接続されている。

【００６８】また、図４は、スイッチング電源装置５０
における各部の動作信号のタイミングチャートであり、
上方から下方にかけて、コンパレータ５４に入力される
フィードバック用信号ＦＢ、信号ＣＴ、ソフトスタート
用信号ＳＳ、コンパレータ５４から出力されるスイッチ
素子の駆動信号、およびスイッチング電源装置５０から
出力される出力電圧Ｖｏの信号タイミングをそれぞれ示
している。

【００６９】スイッチング電源装置５０が起動されると
信号ＣＴが出力され、コンデンサ５６が基準電圧Ｖ
_{ＲＥＦ２０} によって定電流充電され、ソフトスタート
用信号ＳＳの電圧が徐々に上昇する。

【００７０】コンパレータ５４は、信号ＣＴとソフトス
タート用信号ＳＳとを比較し、信号ＣＴの電圧レベルが
ソフトスタート用信号ＳＳよりも低い期間だけ駆動信号
ＯＵＴを出力し、降圧コンバータのスイッチ素子をＯＮ
させる。これにより、出力電圧Ｖｏは徐々に上昇する。
誤差増幅器５８には、出力電圧Ｖｏが抵抗６１，６２に
よって分圧された電圧と基準電圧Ｖ_{ＲＥＦ１０} とがそ
れぞれ入力されて比較されるので、出力電圧Ｖｏがある
電圧に達すると誤差増幅器５８の出力が反転してＬｏｗ
出力となる。すると、補助電圧源７０からフォトダイオ
ード５７ａに電流が流れ、フォトトランジスタ５７ｂが
ＯＮになる。

【００７１】したがって、フォトダイオード５７ａに電
流が流れ始め、これに呼応してフォトトランジスタ５７
ｂがＯＮになるまでには、若干の動作遅延時間ＴＤが発
生する。そして、ここからフィードバック用信号ＦＢが
立ち下がりを開始する。

【００７２】図４に示すように、フィードバック用信号
ＦＢの立ち下がり直後は、このフィードバック用信号Ｆ
Ｂの方がソフトスタート用信号ＳＳよりも電圧レベルが
高いので、フィードバック用信号ＦＢの電圧レベルは駆
動制御信号ＯＵＴの生成に反映されない。

【００７３】このために、出力電圧Ｖｏにオーバシュー
トが発生してしまい、スイッチング電源装置５０の信頼
性を損ねてしまう恐れがある。

【００７４】これに対し、図１に示すスイッチング電源
装置１によれば、電源起動時のソフトスタート制御時に
おいて、出力電圧Ｖｏの２倍程度の電圧レベルの補助電
源電圧ＶＨによって帰還制御を行うので、フィードバッ
ク遅れによる出力電圧Ｖｏのオーバシュートを防止で
き、スイッチング電源装置１の信頼性を向上することが
できる。

【００７５】また、本実施の形態では、補助電源部５ａ
が生成した補助電源電圧ＶＨを補助回路５ｃに供給する
構成としたが、出力電圧Ｖｏの電圧レベルが大きい場合
には、図５に示すように、補助回路５ｃに供給する電圧
を出力電圧Ｖｏから取るようにしてもよい。

【００７６】この場合、スイッチング電源装置１ａの回
路接続は、補助回路５ｃのコンデンサ２９が出力電圧Ｖ
ｏを出力する一方の出力端子に接続されている点だけが
異なっており、その他の回路構成については、図１のス
イッチング電源装置１と同様である。

【００７７】また、本実施の形態では、降圧コンバータ
とハーフブリッジコンバータとによってスイッチング電
源装置を構成した場合について記載したが、本発明は、
昇圧コンバータ、昇降圧コンバータ、プッシュプルコン
バータ、あるいはフルブリッジコンバータなどの他形式
のコンバータを備えたスイッチング電源装置に応用する
ことができる。

【００７８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下の効果を奏することができる。 (1).スイッチング電源装置の電源起動時におけるフィー
ドバック遅れによる出力電圧のオーバシュートを確実に
防止することができる。 (2).これにより、スイッチング電源装置が生成する出力
電圧を安定して供給することができ、スイッチング電源
装置の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるスイッチング電源
装置の回路図である。

【図２】図１のスイッチング電源装置における各部の電
圧波形を示したタイミングチャートである。

【図３】従来のスイッチング電源装置の回路図である。

【図４】図３のスイッチング電源装置における各部の電
圧波形を示したタイミングチャートである。

【図５】本発明の他の実施形態によるスイッチング電源
装置の回路図である。

【符号の説明】

１，１ａスイッチング電源装置２降圧コンバータ（第２のコンバータ）３ハーフブリッジコンバータ（第１のコンバータ）４駆動制御回路４ａコンパレータ４ｂ，４ｃコンデンサ５帰還制御回路５ａ補助電源部５ｂフォトダイオード部５ｃ補助回路６スイッチ素子（第３のスイッチ素子）７ダイオード９インダクタ１０スイッチ素子（第１のスイッチ素子）１１スイッチ素子（第２のスイッチ素子）１２〜１４コンデンサ１５トランス１６，１７ダイオード１９インダクタ２０，２１ダイオード２２コンデンサ２３ａフォトダイオード２３ｂフォトトランジスタ２４誤差増幅器２５〜２８抵抗２９コンデンサ３０ダイオード３２抵抗４０定電流回路４１定電流回路５０スイッチング電源装置５１絶縁型電源回路５２１次制御回路５３帰還回路５４コンパレータ５５，５６コンデンサ５７ａフォトダイオード５７ｂフォトトランジスタ５８誤差増幅器５９〜６２抵抗７０補助電圧源ＣＴ信号（第３の比較信号）ＦＢフィードバック用信号（第２の比較信号）ＯＵＴ駆動制御信号ＳＳソフトスタート用信号（第１の比較信号）ＴＤ動作遅延時間ＶＨ補助電源電圧Ｖｉｎ入力電源Ｖｏ出力電圧Ｖ_ＲＥＦ基準電圧Ｖ_ＲＥＦ１基準電圧Ｖ_{ＲＥＦ１０} 基準電圧Ｖ_{ＲＥＦ２０} 基準電圧Ｖｓ電圧信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺正人東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 5H730 BB26 EE59 FD01 FF19 FG25 XC14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トランスにより１次巻線側と２次巻線側
とが絶縁され、フィードバックにフォトカプラが用いら
れた絶縁型のスイッチング電源装置であって、出力電圧が所定の電圧に達する前に前記フォトカプラを
動作させる補助回路を設けたことを特徴とするスイッチ
ング電源装置。
【請求項２】前記トランスの２次巻線側の電圧、また
は出力電圧で前記補助回路を駆動することを特徴とする
請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】前記フォトカプラの発光側であるフォト
ダイオード、出力電圧に直列接続された２つの抵抗、お
よび前記フォトダイオードのカソードが出力に接続され
ている、基準電圧と前記２つの抵抗による分圧電圧とを
比較する誤差増幅器を有することを特徴とする請求項１
または２記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】前記補助回路は、前記トランスの２次巻
線側または出力電圧に直列接続されたコンデンサおよび
抵抗と、前記コンデンサと前記抵抗との中点にアノード
が接続されるとともに前記誤差増幅器の入力に接続され
た前記２つの抵抗の中点にカソードが接続されたダイオ
ードとを備えたことを特徴とする請求項３記載のスイッ
チング電源装置。