JP2004112992A - Switching power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リモートスイッチのオンオフにより出力電圧を変化させると共に、トランスの補助巻線に誘起する電圧を安定に確保するスイッチング電源装置に関するものである。 The present invention relates to a switching power supply device that changes an output voltage by turning on and off a remote switch and stably secures a voltage induced in an auxiliary winding of a transformer.
図９に従来のスイッチング電源装置の一例であるフライバックコンバータの構成を示す。スイッチング電源装置の２次側には、出力電圧Ｖｏｕｔを変化させるリモートコントロール用のリモートスイッチＳＷ２が設けられている。 FIG. 9 shows a configuration of a flyback converter which is an example of a conventional switching power supply device. On the secondary side of the switching power supply, a remote control switch SW2 for changing the output voltage Vout is provided.
同図において、スイッチング素子Ｑ１は、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に印加される入力電圧Ｖｉｎをオンオフする。トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に誘起する電圧は、ダイオードＤ１で整流され、コンデンサＣ１で平滑され、出力電圧Ｖｏｕｔとなる。 In the figure, the switching element Q1 turns on and off the input voltage Vin applied to the primary winding N1 of the transformer T1. The voltage induced in the secondary winding N2 of the transformer T1 is rectified by the diode D1, smoothed by the capacitor C1, and becomes the output voltage Vout.
トランスＴ１の補助巻線Ｎ３に誘起する電圧は、ダイオードＤ２で整流され、コンデンサＣ２で平滑され、電圧Ｖｃｃとなる。出力電圧Ｖｏｕｔと電圧Ｖｃｃとは相関がある。トランスＴ１の補助巻線Ｎ３に誘起する電圧に基づく電圧Ｖｃｃはオンオフ変調手段Ｕ１等の電源として利用される。 (4) The voltage induced in the auxiliary winding N3 of the transformer T1 is rectified by the diode D2 and smoothed by the capacitor C2 to become the voltage Vcc. There is a correlation between the output voltage Vout and the voltage Vcc. The voltage Vcc based on the voltage induced in the auxiliary winding N3 of the transformer T1 is used as a power supply for the on / off modulation unit U1 and the like.
第１誤差検出手段１０は、誤差増幅器Ｕ２を有し、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に誘起する電圧に基づく出力電圧Ｖｏｕｔと基準電圧Ｖｒ１に基づく電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）との差を比較し、フォトカプラＯＣ１を介して、オンオフ変調手段Ｕ１へフィードバック信号ＦＢとして出力する。 The first error detection means 10 has an error amplifier U2, and outputs an output voltage Vout based on a voltage induced in the secondary winding N2 of the transformer T1 and a voltage Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7) based on a reference voltage Vr1. The difference is compared and output as a feedback signal FB to the on / off modulation means U1 via the photocoupler OC1.
コンデンサＣ３と抵抗Ｒ４との回路定数は、フィードバックの周波数応答特性を定める。抵抗Ｒ３の回路定数は、フォトカプラＯＣ１のゲインを定める。 (4) The circuit constant of the capacitor C3 and the resistor R4 determines the frequency response characteristic of the feedback. The circuit constant of the resistor R3 determines the gain of the photocoupler OC1.
オンオフ変調手段Ｕ１は、フィードバック信号ＦＢを受け、その大きさに基づき、スイッチング素子Ｑ１の駆動信号ＯＵＴを生成し、そのオンとオフとの時間の割合（デューティ比）を変化させる。 The on / off modulator U1 receives the feedback signal FB, generates a drive signal OUT for the switching element Q1 based on the magnitude of the feedback signal FB, and changes the ratio of the on / off time (duty ratio).
フィードバック信号ＦＢが低いときは、スイッチング素子Ｑ１の駆動信号ＯＵＴのオンとオフとの時間の割合（デューティ比）を小さくし、フィードバック信号ＦＢが高いときは、スイッチング素子Ｑ１の駆動信号ＯＵＴのオンとオフとの時間の割合（デューティ比）を大きくする。 When the feedback signal FB is low, the ratio (duty ratio) of the ON / OFF time of the drive signal OUT of the switching element Q1 is reduced, and when the feedback signal FB is high, the ON / OFF of the drive signal OUT of the switching element Q1 is reduced. Increase the ratio of the time to off (duty ratio).
フィードバック信号ＦＢは、オンオフ変調手段Ｕ１内でプルアップされ（図示せず）、フォトカプラＯＣ１のフォトトランジスタのコレクタが接続される。
フォトカプラＯＣ１がオンすると、フィードバック信号ＦＢは低下し、デューティ比は小さくなる。フォトカプラＯＣ１がオフすると、プルアップによりフィードバック信号ＦＢは上昇し、デューティ比は大きくなる。
The feedback signal FB is pulled up in the on / off modulation means U1 (not shown), and the collector of the phototransistor of the photocoupler OC1 is connected.
When the photocoupler OC1 turns on, the feedback signal FB decreases and the duty ratio decreases. When the photocoupler OC1 is turned off, the feedback signal FB rises due to the pull-up, and the duty ratio increases.
リモートスイッチＳＷ２は、抵抗Ｒ７に並列に配置される。
リモート・オンのとき、リモートスイッチＳＷ２はオープンを選択し、誤差増幅器Ｕ２の正入力端は電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７）となる。また、リモート・オフのとき、リモートスイッチＳＷ２はショートを選択し、誤差増幅器Ｕ２の正入力端は電圧Ｖｒ１・Ｒ６／（Ｒ５+Ｒ６）となる。
The remote switch SW2 is arranged in parallel with the resistor R7.
When the remote switch is on, the remote switch SW2 selects open, and the positive input terminal of the error amplifier U2 has the voltage Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7). When the remote switch is off, the remote switch SW2 selects the short circuit, and the positive input terminal of the error amplifier U2 has the voltage Vr1.R6 / (R5 + R6).
図９の従来例の動作を説明する。なお、リモートスイッチＳＷ２はオープンとする。
スイッチング素子Ｑ１がオンオフし、出力電圧Ｖｏｕｔが電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７）よりも高くなると、誤差増幅器Ｕ２の出力は減少し、フォトカプラＯＣ１内のフォトダイオードの電流は増加し、フォトカプラＯＣ１内のフォトトランジスタの電流は増加する。これにより、フィードバック信号ＦＢは低下し、スイッチング素子Ｑ１のオン時間の割合（デューティ比）が減少し、出力電圧Ｖｏｕｔは低下する。
The operation of the conventional example of FIG. 9 will be described. The remote switch SW2 is open.
When the switching element Q1 turns on and off and the output voltage Vout becomes higher than the voltage Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7), the output of the error amplifier U2 decreases, and the current of the photodiode in the photocoupler OC1 increases. The current of the phototransistor in the photocoupler OC1 increases. As a result, the feedback signal FB decreases, the on-time ratio (duty ratio) of the switching element Q1 decreases, and the output voltage Vout decreases.
出力電圧Ｖｏｕｔが電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７）よりも低くなると、誤差増幅器Ｕ２の出力は増加し、フォトカプラＯＣ１内のフォトダイオードの電流は減少し、フォトカプラＯＣ１内のフォトトランジスタの電流は減少する。これにより、フィードバック信号ＦＢは上昇し、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間の割合（デューティ比）が増加し、出力電圧Ｖｏｕｔは上昇する。 When the output voltage Vout becomes lower than the voltage Vr1 (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7), the output of the error amplifier U2 increases, the current of the photodiode in the photocoupler OC1 decreases, and the phototransistor in the photocoupler OC1. Current decreases. As a result, the feedback signal FB rises, the ratio (duty ratio) of the ON time of the switching element SW1 increases, and the output voltage Vout rises.
このようにして、出力電圧Ｖｏｕｔは所定の電圧に制御される。
リモート・オン（リモートスイッチＳＷ２はオープン）のとき、出力電圧Ｖｏｕｔは電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７）となる。
また、リモート・オフ（リモートスイッチＳＷ２はショート）のとき、出力電圧Ｖｏｕｔは電圧Ｖｒ１・Ｒ６／（Ｒ５+Ｒ６）となる。
Thus, the output voltage Vout is controlled to a predetermined voltage.
When remote-on (remote switch SW2 is open), output voltage Vout is voltage Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7).
When the remote switch is off (the remote switch SW2 is short-circuited), the output voltage Vout becomes the voltage Vr1 · R6 / (R5 + R6).
リモート・オフのときの出力電圧Ｖｏｕｔは、リモート・オンのときの出力電圧Ｖｏｕｔよりも低い値となる。 The output voltage Vout at the time of remote-off is lower than the output voltage Vout at the time of remote-on.
リモート・オンのとき、出力電圧Ｖｏｕｔに接続される負荷（図示せず）には高い電圧を供給し、リモート・オフのときには、低い電圧を供給する。このことにより、リモート・オフのときに、出力電圧Ｖｏｕｔに接続される負荷（図示せず）及びスイッチング電源装置の消費電力が低減できるという効果がある（例えば、特許文献３参照。）。 (4) When remote-on, a high voltage is supplied to a load (not shown) connected to the output voltage Vout, and when remote-off, a low voltage is supplied. This has the effect of reducing the power consumption of the load (not shown) connected to the output voltage Vout and the power consumption of the switching power supply during remote-off (for example, see Patent Document 3).
例えば、出力電圧が８０％となれば、抵抗性負荷では消費電力は６４％となり、定電流性負荷では消費電力が８０％となる。 For example, if the output voltage is 80%, the power consumption is 64% for a resistive load and 80% for a constant current load.
図１０は図９の従来例の動作を説明するための特性図である。横軸は負荷電流Ｉｏ、縦軸はトランスＴ１の補助巻線Ｎ３に基づく電圧Ｖｃｃである。リモート・オンのとき、無負荷での電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ２とし、定格負荷Ｉ１での電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ１とする。リモート・オフのとき、無負荷での電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ４とし、定格負荷Ｉ１での電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ３とする。 FIG. 10 is a characteristic diagram for explaining the operation of the conventional example of FIG. The horizontal axis represents the load current Io, and the vertical axis represents the voltage Vcc based on the auxiliary winding N3 of the transformer T1. At the time of remote ON, the voltage Vcc at no load is set to voltage V2, and the voltage Vcc at rated load I1 is set to voltage V1. At the time of remote-off, the voltage Vcc at no load is V4, and the voltage Vcc at rated load I1 is V3.
出力電圧Ｖｏｕｔと電圧Ｖｃｃとは相関があり、リモート・オフで出力電圧Ｖｏｕｔが減少すると電圧Ｖｃｃも減少し、リモート・オンで出力電圧が増加すると電圧Ｖｃｃも減少する。 (4) The output voltage Vout and the voltage Vcc have a correlation. The voltage Vcc decreases when the output voltage Vout decreases by remote-off, and the voltage Vcc decreases when the output voltage increases by remote-on.
また、トランスＴ１の結合は完全ではなく、漏れインダクタンスが存在する。漏れインダクタンスは、負荷が重いところでスイッチング電源装置の特性に影響を与える。出力電圧Ｖｏｕｔを一定に制御した状態で、負荷を軽負荷から重負荷へ変化させると、電圧Ｖｃｃは漏れインダクタンスの影響で上昇する。 Also, the coupling of the transformer T1 is not perfect, and there is a leakage inductance. The leakage inductance affects the characteristics of the switching power supply at a heavy load. When the load is changed from a light load to a heavy load while the output voltage Vout is controlled to be constant, the voltage Vcc increases due to the influence of the leakage inductance.
よって、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ３は電圧Ｖ２及び電圧Ｖ４よりも大きくなる。 Therefore, the voltages V1 and V3 are higher than the voltages V2 and V4.
しかしながら、このようなスイッチング電源装置には、リモートスイッチの効果を向上すると、定格時の特性が悪化するというトレードオフの課題がある。 However, such a switching power supply has a trade-off problem in that when the effect of the remote switch is improved, the characteristics at the time of rating deteriorate.
詳しくは、リモート・オフのときに、オンオフ変調手段Ｕ１等の動作を保証するためには、電圧Ｖ４を確保する必要がある。電圧Ｖ４が低くなると動作が不安定になる。 Specifically, it is necessary to secure the voltage V4 in order to guarantee the operation of the on / off modulation means U1 and the like at the time of remote-off. When the voltage V4 decreases, the operation becomes unstable.
リモートスイッチの効果を得るためには、リモート・オンのときの電圧Ｖｃｃとリモート・オフのときの電圧Ｖｃｃとの電圧差（Ｖ２−Ｖ４）及び電圧差（Ｖ１−Ｖ３）が大きい必要がある。しかしながら、電圧Ｖ４を確保しつつ、この差を大きくすると電圧Ｖ１の値が大きくなる。 (4) In order to obtain the effect of the remote switch, the voltage difference (V2-V4) and the voltage difference (V1-V3) between the voltage Vcc at the time of remote ON and the voltage Vcc at the time of remote OFF must be large. However, if the difference is increased while securing the voltage V4, the value of the voltage V1 increases.
電圧Ｖ１が大きくなると、リモート・オンで定格負荷Ｉ１のときにおけるオンオフ変調手段Ｕ１等の消費電力が大きくなる。このとき、スイッチング電源装置は最大の出力であり、変換の損失も最大であり、消費電力を下げたいということがある。 (4) When the voltage V1 increases, the power consumption of the on / off modulation means U1 and the like at the time of remote ON and the rated load I1 increases. At this time, the switching power supply device has the maximum output, the conversion loss is also maximum, and there is a case where it is desired to reduce the power consumption.
つまり、電圧Ｖ４を確保し、電圧差（Ｖ２−Ｖ４）及び電圧差（Ｖ１−Ｖ３）を確保すると、電圧Ｖ１を抑制できない。 That is, if the voltage V4 is secured and the voltage difference (V2-V4) and the voltage difference (V1-V3) are secured, the voltage V1 cannot be suppressed.
本発明の目的は、以上説明した課題を解決するものであり、動作範囲全般において、消費電力を好適に抑制し、動作が安定なスイッチング電源装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide a switching power supply device that can appropriately suppress power consumption and operate stably in the entire operation range.
このような目的を達成する本発明は、次の通りである。
（１）トランスの１次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの２次巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第１誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第２誤差検出手段と、前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号とを切り替えるリモートスイッチと、を設けることを特徴とするスイッチング電源装置。
The present invention that achieves such an object is as follows.
(1) a switching element for turning on and off an input voltage applied to a primary winding of a transformer, a first error detecting means for comparing a difference between a voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage, Operating in a voltage induced in the auxiliary winding of the transformer, on-off modulation means for generating a drive signal of the switching element based on a feedback signal, a switching power supply device, the voltage induced in the auxiliary winding and a predetermined A second error detecting means for comparing a difference with a voltage, and a remote switch for switching between a feedback signal from the first error detecting means and a feedback signal from the second error detecting means are provided. Switching power supply.
（２）前記リモートスイッチは、負荷電流の値に基づく判定で切り替えることを特徴とする（１）記載のスイッチング電源装置。 (2) The switching power supply device according to (1), wherein the remote switch switches based on a determination based on a value of a load current.
（３）前記リモートスイッチは、異常の検出に基づく判定で切り替えることを特徴とする（１）記載のスイッチング電源装置。 (3) The switching power supply device according to (1), wherein the remote switch switches according to a determination based on detection of an abnormality.
（４）前記第１誤差検出手段と前記第２誤差検出手段とは直列に接続して配置し、前記リモートスイッチは、前記第１誤差検出手段をショートするように配置することを特徴とする（１）から（３）何れかに記載のスイッチング電源装置。 (4) The first error detecting means and the second error detecting means are connected in series and arranged, and the remote switch is arranged to short-circuit the first error detecting means. The switching power supply according to any one of (1) to (3).
（５）前記リモートスイッチのオンオフに基づき、前記２次巻線に基づく出力をオンオフする出力スイッチを設けることを特徴とする（１）から（４）何れかに記載のスイッチング電源装置。 (5) The switching power supply device according to any one of (1) to (4), further including an output switch that turns on and off an output based on the secondary winding based on on and off of the remote switch.
（６）前記補助巻線に誘起する電圧で動作し、動作状態の監視をする状態監視手段を設けることを特徴とする（１）から（５）何れかに記載のスイッチング電源装置。 (6) The switching power supply device according to any one of (1) to (5), further including a state monitoring unit that operates with a voltage induced in the auxiliary winding and monitors an operation state.
（７）トランスの１次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、
前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、リモート・オンのときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、リモート・オフのときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するリモートスイッチとを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
(7) a switching element for turning on and off an input voltage applied to the primary winding of the transformer;
A first error detecting means for comparing a difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage to generate a feedback signal, and operating with a voltage induced in an auxiliary winding of the transformer, A switching error generator that generates a drive signal for the switching element based on a signal, compares a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a reference voltage, and generates a feedback signal. Detecting means, and a remote switch for selecting a feedback signal from the first error detecting means when remote on, and selecting a feedback signal from the second error detecting means when remote off. A switching power supply device characterized by the above-mentioned.
（８）前記補助巻線は、リモート・オンかつ無負荷のときの前記補助巻線に誘起する電圧がリモート・オフのときの前記補助巻線に誘起する電圧よりも小さい巻数に形成することを特徴とする（７）記載のスイッチング電源装置。 (8) The auxiliary winding is formed so that the voltage induced in the auxiliary winding when the remote on and no load is applied is smaller in the number of turns than the voltage induced in the auxiliary winding when the remote is off. (7) The switching power supply according to (7).
（９）トランスの１次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、
前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号との直列回路と、リモート・オフのときに前記第１誤差検出手段からのフィーバック信号を実質的にショートするリモートスイッチとを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
(9) a switching element for turning on and off an input voltage applied to the primary winding of the transformer;
A first error detecting means for comparing a difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage to generate a feedback signal, and operating with a voltage induced in an auxiliary winding of the transformer, A switching error generator for generating a drive signal for the switching element based on a signal, comparing a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a reference voltage, and generating a feedback signal. Detecting means, a series circuit of a feedback signal from the first error detecting means and a feedback signal from the second error detecting means, and a feedback signal from the first error detecting means when remote-off is performed. A switching power supply device comprising: a remote switch that is substantially short-circuited.
（１０）前記補助巻線は、リモート・オンのときの前記補助巻線に誘起する電圧が前記基準電圧よりも大きい巻数に形成することを特徴とする（９）記載のスイッチング電源装置。 (10) The switching power supply device according to (9), wherein the auxiliary winding is formed to have a larger number of turns than the reference voltage when a voltage induced in the auxiliary winding at the time of remote-on.
（１１）トランスの１次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、重負荷であるときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、軽負荷であるときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するスイッチとを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 (11) A difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage with a switching element for turning on / off an input voltage applied to a primary winding of the transformer and generating a feedback signal. A switching power supply device comprising: a first error detection unit; and an on / off modulation unit that operates with a voltage induced in an auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal. A second error detecting means for comparing the difference between the voltage induced in the first and second reference voltages to generate a feedback signal, and a feedback signal from the first error detecting means when the load is heavy, and the load is light. And a switch for selecting a feedback signal from the second error detecting means.
（１２）トランスの１次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、異常監視手段と、異常なしのときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、異常ありのときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するスイッチとを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 (12) A difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage with a switching element for turning on / off an input voltage applied to a primary winding of the transformer and generating a feedback signal. A switching power supply device comprising: a first error detection unit; and an on / off modulation unit that operates with a voltage induced in an auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal. Comparing the difference between the induced voltage and the reference voltage to generate a feedback signal, a second error detection unit, an abnormality monitoring unit, and when there is no abnormality, select a feedback signal from the first error detection unit; A switch for selecting a feedback signal from the second error detecting means when there is an abnormality. Source apparatus.
（１３）前記異常ありのときに出力を遮断する出力スイッチと、前記補助巻線に誘起する電圧で動作する状態監視手段とを備えることを特徴とする（１２）記載のスイッチング電源装置。 (13) The switching power supply device according to (12), further comprising: an output switch that shuts off an output when the abnormality is present; and a state monitoring unit that operates with a voltage induced in the auxiliary winding.
（１４）トランスの１次巻線に印加される入力電圧をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、を備えるスイッチング電源装置において、前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、前記出力電圧の低下を検出するコンパレータと、前記出力電圧の低下ありのときに出力を遮断する出力スイッチと、前記出力電圧の低下なしのときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、前記出力電圧の低下ありのときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するスイッチとを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 (14) A switching element for turning on / off an input voltage applied to the primary winding of the transformer and a difference between an output voltage induced in the secondary winding of the transformer and a predetermined voltage are compared to generate a feedback signal. A switching power supply device comprising: a first error detection unit; and an on / off modulation unit that operates with a voltage induced in an auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal. A second error detecting means for comparing a difference between a voltage induced in the output voltage and a reference voltage to generate a feedback signal, a comparator for detecting a decrease in the output voltage, and shutting off an output when the output voltage is decreased. Selecting an output switch and a feedback signal from the first error detecting means when the output voltage is not reduced; Reduction There switching power supply unit, characterized in that it comprises a switch for selecting a fee-back signal from the second error detecting means when the.
（１５）実質的に負荷電流の最大値を制限する回路を備えると共に、前記補助巻線は、前記コンパレータの検出のときの前記補助巻線に誘起する電圧が前記基準電圧よりも小さい巻数に形成することを特徴とする（１４）記載のスイッチング電源装置。 (15) A circuit for substantially limiting the maximum value of the load current is provided, and the auxiliary winding is formed so that the voltage induced in the auxiliary winding upon detection of the comparator is smaller than the reference voltage. (14) The switching power supply according to (14).
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果がある。
オンオフ変調手段等、負荷及びスイッチング電源装置の消費電力を、動作範囲全般で好適に抑制できる。さらに、オンオフ変調手段等の動作を安定に確保でき、速やかなる切り替えの応答ができる。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
The power consumption of the load and the switching power supply device such as the on / off modulation means can be suitably suppressed over the entire operation range. Further, the operation of the on / off modulation means and the like can be stably secured, and a quick switching response can be achieved.
また、軽負荷時においてトランスの補助巻線に誘起する電圧に基づく電圧確保すると共に、定格負荷においてトランスの補助巻線に誘起する電圧に基づく電圧を低く設定することが可能となり、オンオフ変調手段等、負荷及びスイッチング電源装置の消費電力を好適に抑制できる。 In addition, it is possible to secure a voltage based on the voltage induced in the auxiliary winding of the transformer at a light load, and to set a low voltage based on the voltage induced in the auxiliary winding of the transformer at a rated load. Thus, the power consumption of the load and the switching power supply can be suitably suppressed.
さらに、異常の検出のときに、トランスの補助巻線に誘起する電圧に基づく電圧を安定に確保できると共に、出力電力が制限できる。 Further, when an abnormality is detected, a voltage based on the voltage induced in the auxiliary winding of the transformer can be stably secured, and the output power can be limited.
また、構成が簡単となり、部品点数が減少し、スイッチング電源装置の小形・低コスト化が図れる。 (4) The structure is simplified, the number of parts is reduced, and the size and cost of the switching power supply can be reduced.
さらに、リモート・オフのときにスイッチング電源装置を負荷から切り離すと共に、スイッチング電源装置は、トランスの補助巻線に誘起する電圧に基づく電圧を安定に確保できる。 Furthermore, the switching power supply is disconnected from the load at the time of remote-off, and the switching power supply can stably secure a voltage based on the voltage induced in the auxiliary winding of the transformer.
また、状態監視手段の動作を安定に確保できる。 In addition, the operation of the state monitoring means can be secured stably.
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係るスイッチング電源装置の一実施例を示す構成図である。なお、図９の従来例と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the switching power supply device according to the present invention. The same elements as those in the conventional example of FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図１の実施例の特徴は、トランスＴ１の補助巻線Ｎ３に誘起する電圧に基づく電圧Ｖｃｃと所定の基準電圧Ｖｒ２との差を比較する第２誤差検出手段２０と、第１誤差検出手段１０からのフィードバック信号Ａと第２誤差検出手段２０からのフィーバック信号Ｂとを切り替え、出力電圧Ｖｏｕｔを変化させる、リモートスイッチＳＷ１と、を設ける点にある。 The feature of the embodiment of FIG. 1 is that the second error detecting means 20 for comparing the difference between the voltage Vcc based on the voltage induced in the auxiliary winding N3 of the transformer T1 and a predetermined reference voltage Vr2, and the first error detecting means 10 And a remote switch SW1 for switching between the feedback signal A from the controller and the feedback signal B from the second error detecting means 20 to change the output voltage Vout.
第２誤差検出手段２０は、誤差増幅器Ｕ３を有し、電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｒ２との差を比較し、ダイオードＤ３を介して、オンオフ変調手段Ｕ１へフィードバック信号ＦＢとして出力する。第１誤差検出手段１０の作用と同様に、第２誤差検出手段２０によって、電圧Ｖｃｃは基準電圧Ｖｒ２に制御される。
The second error detection means 20 has an error amplifier U3, compares the difference between the voltage Vcc and the reference voltage Vr2, and outputs the result as a feedback signal FB to the on / off modulation means U1 via the diode D3. Similarly to the operation of the first
そして、第２誤差検出手段２０はフィードバック信号Ｂを生成する。一方、第１誤差検出手段１０はフィードバック信号Ａを生成する。
{Circle around (2)} The second
また、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ８との回路定数は、フィードバックの周波数応答特性を定める。 (4) The circuit constant of the capacitor C4 and the resistor R8 determines the frequency response characteristic of the feedback.
図１の実施例の動作を説明する。リモート・オンのとき、リモートスイッチＳＷ１は第１誤差検出手段１０からのフィードバック信号Ａを選択し、図９の従来例のように出力電圧Ｖｏｕｔを安定化する。また、リモート・オフのとき、リモートスイッチＳＷ１は第２誤差検出手段２０からのフィーバック信号Ｂを選択し、上述のように電圧Ｖｃｃを安定化する。
{Operation of the embodiment of FIG. 1 will be described. When the remote switch is on, the remote switch SW1 selects the feedback signal A from the first
図２及び図３は、図１の実施例の動作を説明するための特性図である。なお、図１０の従来例と同様のものは説明を省略する。図２は図１０に対応している。 FIGS. 2 and 3 are characteristic diagrams for explaining the operation of the embodiment of FIG. The description of the same components as those in the conventional example of FIG. 10 is omitted. FIG. 2 corresponds to FIG.
図２において、リモート・オンのときの無負荷での電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ６とする。即ち、リモート・オンかつ無負荷のとき補助巻線Ｎ３に誘起する電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ６とする。また、リモート・オンのときの定格負荷Ｉ１での電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ５とする。さらに、リモート・オフのときの電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ７とする。即ち、リモート・オフのときの補助巻線Ｎ３に誘起する電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ７とする。 (2) In FIG. 2, the voltage Vcc with no load at the time of remote ON is set to a voltage V6. That is, the voltage Vcc induced in the auxiliary winding N3 at the time of remote ON and no load is set to the voltage V6. Further, the voltage Vcc at the rated load I1 at the time of remote ON is defined as a voltage V5. Further, the voltage Vcc at the time of remote-off is set to a voltage V7. That is, the voltage Vcc induced in the auxiliary winding N3 at the time of remote-off is set to the voltage V7.
そして、電圧Ｖ７（＝Ｖｒ２）は、第２誤差検出手段２０のフィードバックにより、定電圧となる。また、図１０の従来例と同様に、電圧Ｖ６よりも大きくなる。即ち、図２の電圧Ｖ５は、図１０の従来例の電圧Ｖ１及び電圧Ｖ３と同様に、電圧Ｖ６よりも大きくなる。
電 圧 Then, the voltage V7 (= Vr2) becomes a constant voltage by the feedback of the second
図３において、横軸は負荷電流Ｉｏ、縦軸は出力電圧Ｖｏｕｔである。
同図において、リモート・オンのときの出力電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖ８とする。また、リモート・オフのときの無負荷での出力電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖ９とする。さらに、リモート・オフのときの定格負荷Ｉ１での出力電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖ１０とする。
In FIG. 3, the horizontal axis is the load current Io, and the vertical axis is the output voltage Vout.
In the figure, the output voltage Vout at the time of remote ON is set to a voltage V8. The output voltage Vout with no load at the time of remote-off is set to a voltage V9. Further, the output voltage Vout at the rated load I1 at the time of remote-off is set to a voltage V10.
そして、図３の電圧Ｖ８（＝Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７））は、図９の従来例の説明のとおり定電圧となる。 (3) The voltage V8 (= Vr1. (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7)) of FIG. 3 is a constant voltage as described in the conventional example of FIG.
また、図１の実施例のトランスＴ１の結合は完全ではなく、漏れインダクタンスが存在する。さらに、漏れインダクタンスは、負荷が重いところでスイッチング電源装置の特性に影響を与える。このことにより、電圧Ｖｃｃを一定に制御した状態で、負荷を軽負荷から重負荷へ変化させると、出力電圧Ｖｏｕｔは漏れインダクタンスの影響で低下する。 Also, the coupling of the transformer T1 in the embodiment of FIG. 1 is not perfect, and there is a leakage inductance. Furthermore, the leakage inductance affects the characteristics of the switching power supply at a heavy load. Thus, when the load is changed from a light load to a heavy load while the voltage Vcc is controlled to be constant, the output voltage Vout decreases due to the influence of the leakage inductance.
よって、図３において、電圧Ｖ１０は電圧Ｖ９よりも小さくなる。このことにより、リモート・オフのときは出力電力が制限される。 Therefore, in FIG. 3, the voltage V10 is lower than the voltage V9. This limits the output power during remote off.
オンオフ変調手段Ｕ１等の動作を保証するためには、電圧Ｖ６及び電圧Ｖ７を確保する必要がある。電圧Ｖ６及び電圧Ｖ７が低くなると動作が不安定になる。 電 圧 In order to guarantee the operation of the ON / OFF modulation means U1 and the like, it is necessary to secure the voltage V6 and the voltage V7. When the voltages V6 and V7 decrease, the operation becomes unstable.
図２より、無負荷でのリモート・オンのときの電圧Ｖｃｃとリモート・オフのときの電圧Ｖｃｃとの電圧差（Ｖ６−Ｖ７）が小さくても、軽負荷及び定格負荷Ｉ１での電圧差（Ｖ６−Ｖ７）は大きくとれる。 From FIG. 2, it can be seen that even if the voltage difference (V6-V7) between the voltage Vcc at the time of remote ON with no load and the voltage Vcc at the time of remote OFF is small, the voltage difference at light load and the rated load I1 ( V6-V7) can be made large.
具体的には、電圧Ｖ６及び電圧Ｖ７が許容できる範囲で小さくなるように、トランスＴ１の補助巻線Ｎ３及び基準電圧Ｖｒ２を設定すると、電圧Ｖ５が小さくなる。電圧Ｖ５が抑制されると、リモート・オンで定格負荷Ｉ１のときにおけるオンオフ変調手段Ｕ１等の消費電力は抑制される。 {Specifically, when the auxiliary winding N3 and the reference voltage Vr2 of the transformer T1 are set such that the voltages V6 and V7 are reduced in an allowable range, the voltage V5 is reduced. When the voltage V5 is suppressed, the power consumption of the on / off modulation unit U1 and the like when the remote load is on and the rated load is I1 is suppressed.
さらに、リモート・オフで定格負荷Ｉ１のときの出力電圧ＶｏｕｔはＶ１０に低下し、出力電圧Ｖｏｕｔに接続される負荷（図示せず）及びスイッチング電源装置の消費電力は抑制される。 (4) Further, the output voltage Vout when the remote load is off and the rated load I1 is reduced to V10, so that the load (not shown) connected to the output voltage Vout and the power consumption of the switching power supply are suppressed.
このように、図１の実施例は、スイッチング電源装置の消費電力を、動作範囲全般で好適に抑制できる。 As described above, the embodiment of FIG. 1 can appropriately suppress the power consumption of the switching power supply device over the entire operation range.
また、図４は本発明に係るスイッチング電源装置における第２の実施例の構成図である。なお、図１の実施例と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment of the switching power supply device according to the present invention. The same elements as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図４の実施例の特徴は、リモートスイッチ（スイッチ）ＳＷ３は、負荷電流Ｉｏの値に基づく判定で切り替える点と、第１誤差検出手段１０と前記第２誤差検出手段２０とは、スイッチング電源装置の１次側で直列に接続して配置し、リモートスイッチＳＷ３は、スイッチング電源装置の２次側で第１誤差検出手段１０をショートするように配置する点にある。 The feature of the embodiment in FIG. 4 is that the remote switch (switch) SW3 switches based on the determination based on the value of the load current Io, and that the first error detection means 10 and the second error detection means 20 are different from each other in that the switching power supply And the remote switch SW3 is arranged to short-circuit the first error detecting means 10 on the secondary side of the switching power supply.
詳しくは、負荷電流判定手段Ｕ４は負荷（図示せず）に直列に配置し、リモートスイッチＳＷ３は誤差増幅器Ｕ２の正入力端に並列に配置し、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢとフォトカプラＯＣ１のフォトトランジスタとダイオードＤ３と誤差増幅器Ｕ３とは直列に配置する。 More specifically, the load current judging means U4 is arranged in series with a load (not shown), the remote switch SW3 is arranged in parallel with the positive input terminal of the error amplifier U2, and the feedback signal FB of the on / off modulating means U1 and the photocoupler OC1. , The diode D3 and the error amplifier U3 are arranged in series.
即ち、第１誤差検出手段１０からのフィードバック信号と第２誤差検出手段２０からのフィーバック信号との直列回路を形成する。
That is, a series circuit of the feedback signal from the first
負荷電流判定手段Ｕ４は、負荷電流Ｉｏが重負荷であるときは、リモート・オンとし、リモートスイッチＳＷ３はオープンを選択する。負荷電流Ｉｏが軽負荷であるときは、リモート・オフとし、リモートスイッチＳＷ３はショートを選択する。 (4) When the load current Io is a heavy load, the load current determining means U4 turns on the remote switch, and selects the open state of the remote switch SW3. When the load current Io is light, the remote switch is turned off and the remote switch SW3 selects short.
また、負荷電流Ｉｏが重負荷であるとき（リモート・オン、リモートスイッチＳＷ３はオープン）の電圧Ｖｃｃは、基準電圧Ｖｒ２よりも高くなるように設定する。 (4) The voltage Vcc when the load current Io is a heavy load (remote ON, the remote switch SW3 is open) is set to be higher than the reference voltage Vr2.
即ち、補助巻線Ｎ３は、リモート・オンのときの補助巻線Ｎ３に誘起する電圧Ｖｃｃが基準電圧Ｖｒ２よりも大きい巻数に形成する。 That is, the auxiliary winding N3 is formed so that the voltage Vcc induced in the auxiliary winding N3 at the time of remote ON is larger than the reference voltage Vr2.
一方、リモートスイッチＳＷ３の切り替えにヒステリシスを設けると、切り替えにおける動作が安定する。 On the other hand, if hysteresis is provided for the switching of the remote switch SW3, the switching operation is stabilized.
図５及び図６は、図４の実施例の動作を説明するための特性図である。なお、図５及び図６はそれぞれ図２及び図３に対応している。図２及び図３と同様のものは説明を省略する。図５及び図６は、電圧Ｖ６を電圧Ｖ７よりも小さく設定する場合を示す。一方、図２及び図３は、電圧Ｖ６を電圧Ｖ７よりも大きく設定する場合を示す。 FIGS. 5 and 6 are characteristic diagrams for explaining the operation of the embodiment of FIG. 5 and 6 correspond to FIGS. 2 and 3, respectively. 2 and 3 will not be described. 5 and 6 show a case where the voltage V6 is set lower than the voltage V7. 2 and 3 show the case where the voltage V6 is set to be higher than the voltage V7.
この設定は、トランスＴ１の補助巻線Ｎ３及び基準電圧Ｖｒ２の設定で調整できる。即ち、図４の実施例の補助巻線Ｎ３は、電圧Ｖ６が電圧Ｖ７よりも小さい巻数に形成する。そして、電圧Ｖ６を電圧Ｖ７よりも小さく設定すると、電圧Ｖ９は電圧Ｖ８よりも大きくなる。 This setting can be adjusted by setting the auxiliary winding N3 of the transformer T1 and the reference voltage Vr2. That is, the auxiliary winding N3 in the embodiment of FIG. 4 is formed so that the voltage V6 has a smaller number of turns than the voltage V7. When the voltage V6 is set lower than the voltage V7, the voltage V9 becomes higher than the voltage V8.
電圧Ｖ６を電圧Ｖ７よりも小さく設定すると、電圧Ｖ９は電圧Ｖ８よりも大きくなるという短所があるが、その反面、電圧Ｖ５が低くなるという長所がある。電圧Ｖ９の増加は負荷のストレスを増加させる。電圧Ｖ５の低下はオンオフ変調手段Ｕ１等の消費電力を抑制する。 If the voltage V6 is set lower than the voltage V7, the voltage V9 has a disadvantage that it is higher than the voltage V8, but on the other hand, it has an advantage that the voltage V5 decreases. Increasing the voltage V9 increases the stress on the load. The decrease in the voltage V5 suppresses the power consumption of the on / off modulation unit U1 and the like.
したがって、具体的には、負荷が許容できる電圧Ｖ９の範囲において、電圧Ｖ５を最小とするようにトランスＴ１の補助巻線Ｎ３及び基準電圧Ｖｒ２を設定すると好適である。 Therefore, specifically, it is preferable to set the auxiliary winding N3 and the reference voltage Vr2 of the transformer T1 so as to minimize the voltage V5 in a range of the voltage V9 that can be tolerated by the load.
図５を説明する。負荷Ｉ２から定格負荷Ｉ１まで（重負荷）は、リモート・オンとし、リモートスイッチＳＷ３はオープンを選択する。負荷Ｉ２のときの電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ１１とし、定格負荷Ｉ１のときの電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ５とする。 FIG. 5 will be described. From the load I2 to the rated load I1 (heavy load), remote ON is set, and the remote switch SW3 selects open. The voltage Vcc at the time of the load I2 is referred to as a voltage V11, and the voltage Vcc at the time of the rated load I1 is referred to as a voltage V5.
そして、図２の特性図と同様に、電圧Ｖ５は電圧Ｖ１１よりも大きい。即ち、図５の電圧Ｖ５は、図２の電圧Ｖ１及び電圧Ｖ３と同様に、電圧Ｖ１１よりも大きい。 (2) As in the characteristic diagram of FIG. 2, the voltage V5 is higher than the voltage V11. That is, the voltage V5 in FIG. 5 is higher than the voltage V11, like the voltages V1 and V3 in FIG.
また、図５において、無負荷から負荷Ｉ２まで（軽負荷）は、リモート・オフとし、リモートスイッチＳＷ３はショートを選択する。さらに、無負荷から負荷Ｉ２までの電圧Ｖｃｃを電圧Ｖ７とする。そして、図２の特性図と同様に、電圧Ｖ７（＝Ｖｒ２）は定電圧となる。 (5) In FIG. 5, from the no load to the load I2 (light load), the remote switch is turned off, and the remote switch SW3 selects short. Further, the voltage Vcc from no load to the load I2 is set to a voltage V7. Then, similarly to the characteristic diagram of FIG. 2, the voltage V7 (= Vr2) is a constant voltage.
図６を説明する。負荷Ｉ２から定格負荷Ｉ１まで（重負荷）は、リモート・オンとし、リモートスイッチＳＷ３はオープンを選択する。さらに、負荷Ｉ２から定格負荷Ｉ１までの出力電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖ８とする。そして、図３の特性図と同様に、電圧Ｖ８（＝Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７））は定電圧となる。 FIG. 6 will be described. From the load I2 to the rated load I1 (heavy load), remote ON is set, and the remote switch SW3 selects open. Further, the output voltage Vout from the load I2 to the rated load I1 is defined as a voltage V8. Then, similarly to the characteristic diagram of FIG. 3, the voltage V8 (= Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7)) is a constant voltage.
また、図６において、無負荷から負荷Ｉ２まで（軽負荷）は、リモート・オフとし、リモートスイッチＳＷ３はショートを選択する。さらに、無負荷のときの出力電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖ９とし、負荷Ｉ２のときの出力電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖ１２とする。 In FIG. 6, remote-off is performed from no load to load I2 (light load), and the remote switch SW3 selects short. Further, the output voltage Vout when there is no load is V9, and the output voltage Vout when there is a load I2 is V12.
そして、図３の特性図と同様に、電圧Ｖ１２は電圧Ｖ９よりも小さい。即ち、図６の電圧Ｖ１２は、図３の電圧Ｖ１０と同様に、電圧Ｖ９よりも小さい。 (3) As in the characteristic diagram of FIG. 3, the voltage V12 is smaller than the voltage V9. That is, the voltage V12 in FIG. 6 is lower than the voltage V9, like the voltage V10 in FIG.
図４、図５及び図６を用いて、第２の実施例の動作を説明する。負荷電流Ｉｏが負荷Ｉ２から定格負荷Ｉ１まで（重負荷）であるとき（リモート・オン、リモートスイッチＳＷ３はオープン）は、電圧Ｖｃｃは基準電圧Ｖｒ２よりも高くなり、誤差増幅器Ｕ３の出力はショートとなり、ダイオードＤ３はオンとなり、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢには、フォトカプラＯＣ１のフォトトランジスタの電圧が生じる。 The operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. When the load current Io is from the load I2 to the rated load I1 (heavy load) (remote ON, remote switch SW3 is open), the voltage Vcc becomes higher than the reference voltage Vr2, and the output of the error amplifier U3 is short-circuited. , The diode D3 is turned on, and the voltage of the phototransistor of the photocoupler OC1 is generated in the feedback signal FB of the on / off modulation unit U1.
即ち、リモート・オンのときに、リモートスイッチＳＷ３は、実質的に第１誤差検出手段１０からのフィードバック信号を選択する。
{That is, when the remote switch is on, the remote switch SW3 substantially selects the feedback signal from the first
その結果、図１の実施例のときと同様に、図４の実施例の出力電圧Ｖｏｕｔは電圧Ｖ８（＝Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７））で定電圧に制御される。 As a result, as in the case of the embodiment of FIG. 1, the output voltage Vout of the embodiment of FIG. 4 is controlled to a constant voltage by the voltage V8 (= Vr1 (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7)).
また、図４の実施例において、負荷電流Ｉｏが無負荷から負荷Ｉ２まで（軽負荷）であるとき（リモート・オフ、リモートスイッチＳＷ３はショート）は、誤差増幅器Ｕ２の正入力端はゼロとなり、誤差増幅器Ｕ２の出力はショートとなり、フォトカプラＯＣ１のフォトダイオード及びフォトトランジスタはオンで飽和（ショート）し、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢには、誤差増幅器Ｕ３の出力の電圧が生じる。 Further, in the embodiment of FIG. 4, when the load current Io is from no load to load I2 (light load) (remote off, remote switch SW3 is short-circuited), the positive input terminal of the error amplifier U2 becomes zero, The output of the error amplifier U2 is short-circuited, the photodiode and the phototransistor of the photocoupler OC1 are turned on and saturated (short-circuited), and the voltage of the output of the error amplifier U3 is generated in the feedback signal FB of the on / off modulator U1.
即ち、リモート・オフのときに、リモートスイッチＳＷ３は、実質的に第２誤差検出手段２０からのフィードバック信号を選択する。
That is, when the remote switch is off, the remote switch SW3 substantially selects the feedback signal from the second
その結果、図１の実施例のときと同様に、図４の実施例の電圧Ｖｃｃは電圧Ｖ７（＝Ｖｒ２）で定電圧に制御される。
このとき、図４の実施例の出力電圧Ｖｏｕｔは低下し、これに接続される負荷（図示せず）及びスイッチング電源装置の消費電力が低減できるという効果がある。
As a result, as in the embodiment of FIG. 1, the voltage Vcc of the embodiment of FIG. 4 is controlled to a constant voltage at the voltage V7 (= Vr2).
At this time, the output voltage Vout of the embodiment of FIG. 4 is reduced, and the load (not shown) connected thereto and the power consumption of the switching power supply device can be reduced.
このように、図４の実施例は、図１の実施例と同様に、スイッチング電源装置の消費電力を、動作範囲全般で好適に抑制できる。 As described above, in the embodiment of FIG. 4, similarly to the embodiment of FIG. 1, the power consumption of the switching power supply can be suitably suppressed over the entire operation range.
そして、リモートスイッチは、負荷電流の値に基づく判定で、自動的に切り替わる。 リ モ ー ト The remote switch automatically switches based on the judgment based on the value of the load current.
さらに、オンオフ変調手段Ｕ１等の動作の保証にあたって、図１の実施例では、電圧Ｖ６及び電圧Ｖ７を確保する必要があったが、図４の実施例では、電圧Ｖ７の確保のみでよい。電圧Ｖ６の確保は必要ないということがある。 Further, in assuring the operation of the on / off modulation means U1 and the like, the voltage V6 and the voltage V7 need to be secured in the embodiment of FIG. 1, but in the embodiment of FIG. 4, it is only necessary to secure the voltage V7. It may not be necessary to secure the voltage V6.
このことにより、電圧Ｖ５はさらに抑制され、リモート・オンで定格負荷Ｉ１のときにおけるオンオフ変調手段Ｕ１等の消費電力はさらに抑制できる。 (4) With this, the voltage V5 is further suppressed, and the power consumption of the on / off modulation means U1 and the like at the time of remote ON and the rated load I1 can be further suppressed.
また、図４の実施例では、負荷電流判定手段Ｕ４は２次側の負荷電流Ｉｏに基づき作用するように形成したが、これとは別に、負荷電流判定手段Ｕ４は１次側の１次巻線Ｎ１及びスイッチング素子Ｑ１の電流等に基づき作用するように形成しても、同様の動作となり同様の効果が得られる。 Further, in the embodiment of FIG. 4, the load current judging means U4 is formed so as to operate based on the load current Io on the secondary side, but separately from this, the load current judging means U4 is different from the primary winding on the primary side. Even if it is formed to operate based on the current of the line N1 and the switching element Q1, etc., the same operation is performed and the same effect is obtained.
さらに、図７は本発明に係るスイッチング電源装置における第３の実施例の構成図である。なお、図４の実施例と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the switching power supply according to the present invention. The same elements as those in the embodiment of FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図７の実施例の特徴は、スイッチング電源装置がフォワードコンバータで構成される点と、リモートスイッチ（スイッチ）ＳＷ３は、スイッチング電源装置の２次側での異常の検出に基づく判定で切り替える点と、リモートスイッチＳＷ３のオンオフに基づき、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に基づく出力をオンオフする出力スイッチＳＷ４を設ける点と、トランスＴ１の補助巻線Ｎ３に誘起する電圧に基づく電圧Ｖｃｃで動作し、スイッチング電源装置の１次側の動作状態を監視する状態監視手段Ｕ７を設ける点にある。 The features of the embodiment of FIG. 7 are that the switching power supply device is configured by a forward converter, and that the remote switch (switch) SW3 is switched by a determination based on detection of abnormality on the secondary side of the switching power supply device. An output switch SW4 for turning on / off an output based on the secondary winding N2 of the transformer T1 based on the on / off of the remote switch SW3; and operating at a voltage Vcc based on a voltage induced in an auxiliary winding N3 of the transformer T1 to perform switching. The point is that state monitoring means U7 for monitoring the operation state of the primary side of the power supply device is provided.
詳しくは、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に誘起する電圧は、ダイオードＤ４及びダイオードＤ５で整流され、インダクタＬ１及びコンデンサＣ１で平滑され、出力スイッチＳＷ４を介して、出力電圧Ｖｏｕｔとなる。 Specifically, the voltage induced in the secondary winding N2 of the transformer T1 is rectified by the diodes D4 and D5, smoothed by the inductor L1 and the capacitor C1, and becomes the output voltage Vout via the output switch SW4.
異常監視手段Ｕ５は、温度検出手段ＴＨ１でダイオードＤ５の温度を監視し、ダイオードＤ５の温度が所定の値を越えるときに異常と判定し、その出力はリモートスイッチＳＷ３に伝達すると共に、インバータＵ６を介して、出力スイッチＳＷ４に伝達する。 The abnormality monitoring means U5 monitors the temperature of the diode D5 with the temperature detection means TH1, determines that the temperature of the diode D5 exceeds a predetermined value as abnormal, transmits its output to the remote switch SW3, and switches the inverter U6. Via the switch SW4.
ダイオードＤ５の温度が所定の値以下のときは、リモート・オンとし、リモートスイッチＳＷ３はオープンを選択し、出力スイッチＳＷ４はショートを選択する。 (4) When the temperature of the diode D5 is equal to or lower than a predetermined value, the remote switch is turned on, the remote switch SW3 selects open, and the output switch SW4 selects short.
また、このとき、電圧ＶｃｃによってトランジスタＱ２が飽和するように、ツェナーダイオードＤ６を設定する。 {At this time, the Zener diode D6 is set so that the transistor Q2 is saturated by the voltage Vcc.
ダイオードＤ５の温度が所定の値以上のときは、リモート・オフとし、リモートスイッチＳＷ３はショートを選択し、出力スイッチＳＷ４はオープンを選択する。 (4) If the temperature of the diode D5 is equal to or higher than a predetermined value, the remote switch is turned off, the remote switch SW3 is selected to be short-circuited, and the output switch SW4 is selected to be open.
状態監視手段Ｕ７は、入力電圧Ｖｉｎを監視し、その大きさに比例した出力はフォトカプラＯＣ２を介して、スイッチング電源装置の２次側に伝達される。 The state monitoring means U7 monitors the input voltage Vin, and an output proportional to the input voltage Vin is transmitted to the secondary side of the switching power supply via the photocoupler OC2.
また、第２誤差検出手段２０と第１誤差検出手段１０とは、スイッチング電源装置の１次側で直列に接続して配置する。具体的には、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢとトランジスタＱ２及びツェナーダイオードＤ７とフォトカプラＯＣ１のフォトトランジスタとを直列に接続して配置する。
{Circle around (2)} The second
リモートスイッチＳＷ３は、スイッチング電源装置の２次側に第１誤差検出手段１０をショートするように配置する。具体的には、リモートスイッチＳＷ３は、誤差増幅器Ｕ２の出力端に接続する。
(4) The remote switch SW3 is disposed on the secondary side of the switching power supply so as to short-circuit the first
第２誤差検出手段２０は、トランジスタＱ２を有し、そのベースは抵抗１０とツェナーダイオードＤ６を介して電圧Ｖｃｃに接続し、そのベース・エミッタ間には抵抗Ｒ９を配置する。
The second
第２誤差検出手段２０の動作を説明する。電圧Ｖｃｃが過剰に大きくなると、トランジスタＱ２のベース電流が増加し、コレクタ・エミッタ間の電圧が低下する。これにより、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢは低下し、スイッチング素子Ｑ１のオン時間の割合（デューティ比）が減少し、電圧Ｖｃｃは低下する。
The operation of the second
電圧Ｖｃｃが過剰に小さくなると、トランジスタＱ２のベース電流が減少し、コレクタ・エミッタ間の電圧は上昇する。これにより、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢは上昇し、スイッチング素子Ｑ１のオン時間の割合（デューティ比）が増加し、電圧Ｖｃｃは上昇する。 (4) When the voltage Vcc becomes excessively small, the base current of the transistor Q2 decreases, and the voltage between the collector and the emitter increases. As a result, the feedback signal FB of the on / off modulation unit U1 increases, the on-time ratio (duty ratio) of the switching element Q1 increases, and the voltage Vcc increases.
このようにして、図７の実施例の電圧Ｖｃｃは所定の電圧に制御される。図７の実施例の第２誤差検出手段２０の動作は、図４の実施例における第２誤差検出手段２０の動作と実質的に同様になる。 Thus, the voltage Vcc in the embodiment of FIG. 7 is controlled to a predetermined voltage. The operation of the second error detecting means 20 in the embodiment of FIG. 7 is substantially the same as the operation of the second error detecting means 20 in the embodiment of FIG.
図７における第３の実施例の動作を説明する。
まず、ダイオードＤ５の温度が所定の値以下のとき（リモート・オン、リモートスイッチＳＷ３はオープン、出力スイッチＳＷ４はショート）は、電圧ＶｃｃによってトランジスタＱ２が飽和（ショート）し、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢには、フォトカプラＯＣ１のフォトトランジスタの電圧が生じる。
The operation of the third embodiment in FIG. 7 will be described.
First, when the temperature of the diode D5 is equal to or lower than a predetermined value (remote ON, the remote switch SW3 is open, and the output switch SW4 is short), the voltage Vcc saturates (shorts) the transistor Q2, and the feedback of the ON / OFF modulation means U1. The voltage of the phototransistor of the photocoupler OC1 is generated in the signal FB.
その結果、図４の実施例と同様に、図７の実施例の出力電圧Ｖｏｕｔは、電圧Ｖ８（＝Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５+Ｒ６＋Ｒ７））で定電圧に制御される。 As a result, similarly to the embodiment of FIG. 4, the output voltage Vout of the embodiment of FIG. 7 is controlled to a constant voltage by the voltage V8 (= Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7)).
次に、ダイオードＤ５の温度が所定の値以上のとき（リモート・オフ、リモートスイッチＳＷ３はショート、出力スイッチＳＷ４はオープン）は、フォトカプラのフォトダイオード及びフォトトランジスタはオンで飽和（ショート）し、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢには、トランジスタＱ２のコレクタ・エミッタ間の電圧が生じる。 Next, when the temperature of the diode D5 is equal to or higher than a predetermined value (remote off, the remote switch SW3 is short-circuited, and the output switch SW4 is open), the photodiode and the phototransistor of the photocoupler are turned on and saturated (short), A voltage between the collector and the emitter of the transistor Q2 is generated in the feedback signal FB of the on / off modulation unit U1.
そうして、電圧Ｖｃｃは所定の電圧に制御される。スイッチング電源装置の出力はオープンとなる。 (4) The voltage Vcc is controlled to a predetermined voltage. The output of the switching power supply is open.
このようにして、図７の実施例は、図１の実施例と同様に、スイッチング電源装置の消費電力を、動作範囲全般で好適に抑制できる。また、状態監視手段Ｕ７の動作を安定に確保できる。 Thus, in the embodiment of FIG. 7, similarly to the embodiment of FIG. 1, the power consumption of the switching power supply can be suitably suppressed over the entire operation range. Further, the operation of the state monitoring means U7 can be stably ensured.
さらに、ツェナーダイオードＤ７は、トランジスタＱ２のコレクタ・エミッタ間の電圧の上限を制限する働きがある。これにより、オンオフ変調手段Ｕ１のフィードバック信号ＦＢの上限を制限し、出力電圧Ｖｏｕｔの上昇を抑制できる。 Furthermore, the Zener diode D7 has a function of limiting the upper limit of the voltage between the collector and the emitter of the transistor Q2. As a result, the upper limit of the feedback signal FB of the on / off modulation unit U1 is limited, and the rise of the output voltage Vout can be suppressed.
特に、図６の特性図のように軽負荷において出力電圧Ｖｏｕｔが上昇するような場合では、出力電圧Ｖｏｕｔの上昇を抑制できるため、好適である。 Particularly, in the case where the output voltage Vout increases under a light load as shown in the characteristic diagram of FIG. 6, it is preferable because the increase in the output voltage Vout can be suppressed.
また、上述の例では、異常監視手段Ｕ５はダイオードＤ５の温度を測定するように配置したが、これとは別に、出力の過電圧及び過電流等を検出するようにしてもよい。負荷装置（図示せず）側からリモートコントロールの制御信号を得ても良い。 In the above example, the abnormality monitoring unit U5 is arranged to measure the temperature of the diode D5. Alternatively, the abnormality monitoring unit U5 may detect an overvoltage and an overcurrent of the output. A control signal for remote control may be obtained from a load device (not shown).
さらにまた、上述の例では、状態監視手段Ｕ７は入力電圧Ｖｉｎの電圧を監視するように配置したが、これとは別に、入力電圧Ｖｉｎのさらに前段にある商用電源の監視や、スイッチング素子Ｑ１等の温度、その他を監視するようにしてもよい。 Furthermore, in the above-mentioned example, the state monitoring means U7 is arranged to monitor the voltage of the input voltage Vin. However, separately from this, the state monitoring means U7 monitors the commercial power supply further preceding the input voltage Vin, the switching element Q1 and the like. Temperature and others may be monitored.
また、上述の例では、フライバックコンバータ及びフォワードコンバータに適用したものであったが、プッシュプルコンバータ、ブリッジ形コンバータその他のコンバータに適用してもよい。
さらにまた、出力電圧Ｖｏｕｔは交流であってもよい。
In the above-described example, the present invention is applied to the flyback converter and the forward converter. However, the present invention may be applied to a push-pull converter, a bridge type converter and other converters.
Furthermore, the output voltage Vout may be AC.
また、図８は本発明に係るスイッチング電源装置における第４の実施例の構成図である。なお、図４の実施例及び図７の実施例と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 FIG. 8 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the switching power supply device according to the present invention. The same elements as those in the embodiment of FIG. 4 and the embodiment of FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図８の実施例の特徴は、コンパレータＵ８とスイッチＳＷ４とスイッチＳＷ３との構成にある。 The feature of the embodiment of FIG. 8 lies in the configuration of the comparator U8, the switch SW4, and the switch SW3.
同図において、コンパレータＵ８の反転入力は出力電圧Ｖｏｕｔに接続する。また、コンパレータＵ８の非反転入力は抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点に接続する。即ち、コンパレータＵ８の非反転入力は基準となる電圧に接続する。さらに、コンパレータＵ８の出力は、ダイオードＤ１５を介して出力スイッチＳＷ４の制御端子に接続すると共に、抵抗Ｒ１７を介してスイッチＳＷ３の制御端子に接続する。 In the figure, the inverting input of the comparator U8 is connected to the output voltage Vout. The non-inverting input of the comparator U8 is connected to a connection point between the resistors R6 and R7. That is, the non-inverting input of the comparator U8 is connected to the reference voltage. Further, the output of the comparator U8 is connected to the control terminal of the output switch SW4 via the diode D15 and to the control terminal of the switch SW3 via the resistor R17.
そして、コンパレータＵ８は、電圧Ｖｒ１・Ｒ７／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）に基づいて作用する。一方、出力電圧Ｖｏｕｔは、誤差増幅器Ｕ２によって、電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）に制御される。そしてまた、電圧Ｖｒ１・Ｒ７／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）は、電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）よりも小さい。 {The comparator U8 operates based on the voltage Vr1 · R7 / (R5 + R6 + R7). On the other hand, the output voltage Vout is controlled by the error amplifier U2 to the voltage Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7). Further, the voltage Vr1 · R7 / (R5 + R6 + R7) is smaller than the voltage Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7).
また、スイッチＳＷ４の一端は、ダイオードＤ１を介して、２次巻線Ｎ２に接続する。さらに、スイッチＳＷ４の他端は、出力電圧Ｖｏｕｔに接続する。また、スイッチＳＷ４は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴで形成する。 (4) One end of the switch SW4 is connected to the secondary winding N2 via the diode D1. Further, the other end of the switch SW4 is connected to the output voltage Vout. The switch SW4 is formed by a P-channel MOSFET.
さらに、スイッチＳＷ４のソースとスイッチＳＷ４のドレインとの間に抵抗Ｒ１６を接続する。そして、抵抗Ｒ１６は、図８の実施例の起動特性を好適にする。また、スイッチＳＷ４のソースとスイッチＳＷ４のゲートとの間に抵抗Ｒ１５を接続する。さらに、スイッチＳＷ４のゲートと共通電位ＧＮＤとの間にコンデンサＣ１５を接続する。 (4) A resistor R16 is connected between the source of the switch SW4 and the drain of the switch SW4. And the resistor R16 makes the starting characteristic of the embodiment of FIG. 8 suitable. Further, a resistor R15 is connected between the source of the switch SW4 and the gate of the switch SW4. Further, a capacitor C15 is connected between the gate of the switch SW4 and the common potential GND.
また、スイッチＳＷ３の一端は、第１誤差検出手段１０の誤差増幅器Ｕ２の出力に接続する。さらに、スイッチＳＷ３の他端は、共通電位ＧＮＤに接続する。また、スイッチＳＷ３は、ＮＰＮトランジスタで形成する。さらに、スイッチＳＷ３のベースとスイッチＳＷ３のエミッタとの間に抵抗Ｒ１８を接続する。
{Circle around (2)} One end of the switch SW3 is connected to the output of the error amplifier U2 of the first
さらに、オンオフ変調手段Ｕ１は電流制御方式の制御回路で形成する。また、スイッチング素子Ｑ１の一端（ソース）と共通電位ＣＯＭとの間に抵抗Ｒ２を接続する。さらに、スイッチング素子Ｑ１の一端（ソース）と抵抗Ｒ２との接続点は、フィルタＦを介して、オンオフ変調手段Ｕ１の信号ＣＳに接続する。 (4) Further, the on / off modulation means U1 is formed by a control circuit of a current control system. Further, a resistor R2 is connected between one end (source) of the switching element Q1 and the common potential COM. Further, a connection point between one end (source) of the switching element Q1 and the resistor R2 is connected to the signal CS of the on / off modulation unit U1 via the filter F.
オンオフ変調手段Ｕ１の内部において、フィードバック信号ＦＢはダイオードＤ１０及び抵抗Ｒ１１を介して比較器Ｕ１０の反転入力に接続する。また、比較器Ｕ１０の反転入力には、抵抗Ｒ１２及びツェナーダイオードＤ１１が接続される。さらに、信号ＣＳは比較器Ｕ１０の非反転入力に接続する。また、比較器Ｕ１０の出力は駆動信号ＯＵＴを介してスイッチング素子Ｑ１に接続する。 に お い て Inside the on / off modulation means U1, the feedback signal FB is connected to the inverting input of the comparator U10 via the diode D10 and the resistor R11. A resistor R12 and a Zener diode D11 are connected to the inverting input of the comparator U10. Further, signal CS connects to the non-inverting input of comparator U10. The output of the comparator U10 is connected to the switching element Q1 via the drive signal OUT.
そして、比較器Ｕ１０はフィードバック信号ＦＢと信号ＣＳとが一致するように、駆動信号ＯＵＴのオンオフを制御する。そしてまた、フィードバック信号ＦＢは上昇すると、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間の割合（デューティ比）が増加させて、信号ＣＳを上昇させ、フィードバック信号ＦＢは低下すると、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間の割合（デューティ比）が減少させて、信号ＣＳを低下させる。 {Circle around (7)} The comparator U10 controls the on / off of the drive signal OUT so that the feedback signal FB matches the signal CS. When the feedback signal FB rises, the ratio (duty ratio) of the ON time of the switching element SW1 increases, and the signal CS rises. When the feedback signal FB falls, the ratio of the ON time of the switching element SW1 (duty ratio) increases. Ratio) is decreased, and the signal CS is decreased.
このようにして、図８の実施例は、図１の実施例と同様に、出力電圧Ｖｏｕｔを所定の電圧に制御する。また、ツェナーダイオードＤ１１がオンとなると、比較器Ｕ１０の反転入力は一定となり、信号ＣＳは一定となり、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間の割合（デューティ比）の最大値が制限され、実質的に出力（Ｖｏｕｔ・Ｉｏ）の最大値が制限される。 Thus, in the embodiment of FIG. 8, the output voltage Vout is controlled to a predetermined voltage, as in the embodiment of FIG. When the Zener diode D11 is turned on, the inverted input of the comparator U10 becomes constant, the signal CS becomes constant, the maximum value of the on-time ratio (duty ratio) of the switching element SW1 is limited, and the output (substantially) is substantially reduced. Vout · Io) is limited.
このような、図８の実施例における定常のときの動作を説明する。
出力電圧Ｖｏｕｔは、誤差増幅器Ｕ２によって、電圧Ｖｒ１・（Ｒ６＋Ｒ７）／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）に制御される。また、コンパレータＵ８の出力はロウレベルとなり、ダイオードＤ１５はオンとなり、出力スイッチＳＷ４はオンとなり、スイッチＳＷ３はオフとなる。
The operation at the time of steady state in the embodiment of FIG. 8 will be described.
The output voltage Vout is controlled by the error amplifier U2 to the voltage Vr1 · (R6 + R7) / (R5 + R6 + R7). Further, the output of the comparator U8 becomes low level, the diode D15 turns on, the output switch SW4 turns on, and the switch SW3 turns off.
そして、電圧Ｖｃｃは基準電圧Ｖｒ２よりも大きくなり、誤差増幅器Ｕ３の出力はロウレベルとなり、ダイオードＤ３はオンとなり、フィードバック信号ＦＢには、フォトカプラＯＣ１のフォトトランジスタの電圧が印加される。即ち、フィードバック信号ＦＢは、第１誤差検出手段１０からのフィードバック信号となる。
(4) Then, the voltage Vcc becomes higher than the reference voltage Vr2, the output of the error amplifier U3 goes low, the diode D3 turns on, and the voltage of the phototransistor of the photocoupler OC1 is applied to the feedback signal FB. That is, the feedback signal FB is a feedback signal from the first
次に、図８の実施例において、出力端が短絡するときの動作を説明する。
出力端が短絡すると、出力電圧Ｖｏｕｔが低下する。出力電圧ＶｏｕｔがＶｒ１・Ｒ７／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）となると、コンパレータＵ８の出力はハイレベルとなり、ダイオードＤ１５はオフとなり、出力スイッチＳＷ４はオフとなり、スイッチＳＷ３はオンとなる。
Next, the operation when the output terminal is short-circuited in the embodiment of FIG. 8 will be described.
When the output terminal is short-circuited, the output voltage Vout decreases. When the output voltage Vout becomes Vr1 · R7 / (R5 + R6 + R7), the output of the comparator U8 becomes high level, the diode D15 turns off, the output switch SW4 turns off, and the switch SW3 turns on.
そして、フォトカプラＯＣ１のフォトダイオード及びフォトトランジスタはオンで飽和（ショート）し、フィードバック信号ＦＢには、誤差増幅器Ｕ３の出力が印加される。即ち、フィードバック信号ＦＢは、第２誤差検出手段２０からのフィードバック信号となる。 (4) Then, the photodiode and the phototransistor of the photocoupler OC1 are saturated (short) when turned on, and the output of the error amplifier U3 is applied to the feedback signal FB. That is, the feedback signal FB is a feedback signal from the second error detection means 20.
したがって、コンパレータＵ８は、出力電圧Ｖｏｕｔの低下を検出する。また、出力スイッチＳＷ４は、出力電圧Ｖｏｕｔの低下ありのときに、オフとなって出力を遮断する。 (4) Therefore, the comparator U8 detects a decrease in the output voltage Vout. The output switch SW4 is turned off and shuts off the output when the output voltage Vout decreases.
さらに、スイッチＳＷ３は、実質的に、出力電圧Ｖｏｕｔの低下ありのときに、第２誤差検出手段２０からのフィードバック信号を選択する。 (4) Further, the switch SW3 selects the feedback signal from the second error detection means 20 when the output voltage Vout is substantially reduced.
そして、図８の実施例は、図１の実施例と同様に、スイッチング電源装置の消費電力を、動作範囲全般で好適に抑制できる。 In the embodiment of FIG. 8, as in the embodiment of FIG. 1, the power consumption of the switching power supply can be suitably suppressed over the entire operation range.
また、ツェナーダイオードＤ１１の作用により、出力端が短絡してから出力スイッチＳＷ４がオフするまでの期間は、実質的に出力（Ｖｏｕｔ・Ｉｏ）が制限される。このため、図８の実施例は、信頼性が高くなり、好適となる。 (4) Due to the action of the Zener diode D11, the output (Vout · Io) is substantially limited from the time when the output terminal is short-circuited to the time when the output switch SW4 is turned off. Therefore, the embodiment of FIG. 8 has high reliability and is suitable.
さらに、補助巻線Ｎ３は、コンパレータの検出のとき、即ち、出力電圧Ｖｏｕｔが電圧Ｖｒ１・Ｒ７／（Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７）のとき、補助巻線Ｎ３に誘起する電圧Ｖｃｃが基準電圧Ｖｒ２よりも小さい巻数に形成すると、図８の実施例の動作が安定となり、好適である。 Further, when the output of the auxiliary winding N3 is detected by the comparator, that is, when the output voltage Vout is the voltage Vr1 · R7 / (R5 + R6 + R7), the voltage Vcc induced in the auxiliary winding N3 is formed to have a smaller number of turns than the reference voltage Vr2. Then, the operation of the embodiment of FIG. 8 becomes stable, which is preferable.
詳しくは、このように構成すると、コンパレータＵ８の作用するときに、第２誤差検出手段２０（誤差増幅器Ｕ３）が直ちに動作し、動作が安定となる。 Specifically, with this configuration, when the comparator U8 operates, the second error detecting means 20 (error amplifier U3) operates immediately, and the operation becomes stable.
Ｔ１ トランス
Ｎ１ トランスの１次巻線
Ｎ２ トランスの２次巻線
Ｎ３ トランスの補助巻線
Ｑ１ スイッチング素子
１０ 第１誤差検出手段
２０ 第２誤差検出手段
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３ リモートスイッチ（スイッチ）
ＳＷ４ 出力スイッチ
Ｕ１ オンオフ変調手段
Ｕ４ 負荷電流判定手段
Ｕ５ 異常監視手段
Ｕ７ 状態監視手段
Ｕ８ コンパレータ
T1 transformer N1 primary winding of transformer N2 secondary winding of transformer N3 auxiliary winding of
SW4 Output switch U1 ON / OFF modulation means U4 Load current determination means U5 Abnormality monitoring means U7 State monitoring means U8 Comparator
Claims (15)
前記補助巻線に誘起する電圧と所定の電圧との差を比較する第２誤差検出手段と、
前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号とを切り替えるリモートスイッチと、
を設けることを特徴とするスイッチング電源装置。 A switching element for turning on and off an input voltage applied to a primary winding of the transformer, first error detecting means for comparing a difference between a voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage, Operating with a voltage induced in the auxiliary winding, on-off modulation means for generating a drive signal of the switching element based on a feedback signal, a switching power supply device comprising:
Second error detection means for comparing a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a predetermined voltage,
A remote switch for switching between a feedback signal from the first error detection unit and a feedback signal from the second error detection unit;
A switching power supply device.
前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、
前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、
を備えるスイッチング電源装置において、
前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、
リモート・オンのときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、リモート・オフのときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するリモートスイッチと
を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 A switching element for turning on and off an input voltage applied to a primary winding of a transformer;
First error detecting means for comparing a difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage to generate a feedback signal;
On-off modulation means that operates with a voltage induced in the auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal,
In a switching power supply device comprising:
A second error detection unit that compares a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a reference voltage and generates a feedback signal;
A remote switch for selecting a feedback signal from the first error detecting means when the remote is on, and selecting a feedback signal from the second error detecting means when the remote is off. Switching power supply.
前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、
前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、
を備えるスイッチング電源装置において、
前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、
前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号と前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号との直列回路と、
リモート・オフのときに前記第１誤差検出手段からのフィーバック信号を実質的にショートするリモートスイッチと
を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 A switching element for turning on and off an input voltage applied to a primary winding of a transformer;
First error detecting means for comparing a difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage to generate a feedback signal;
On-off modulation means that operates with a voltage induced in the auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal,
In a switching power supply device comprising:
A second error detection unit that compares a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a reference voltage and generates a feedback signal;
A series circuit of a feedback signal from the first error detection unit and a feedback signal from the second error detection unit;
And a remote switch for substantially short-circuiting the feedback signal from the first error detecting means when the remote power is off.
前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、
前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、
を備えるスイッチング電源装置において、
前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、
重負荷であるときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、軽負荷であるときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するスイッチと
を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 A switching element for turning on and off an input voltage applied to a primary winding of a transformer;
First error detecting means for comparing a difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage to generate a feedback signal;
On-off modulation means that operates with a voltage induced in the auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal,
In a switching power supply device comprising:
A second error detection unit that compares a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a reference voltage and generates a feedback signal;
A switch for selecting a feedback signal from the first error detecting means when the load is heavy, and selecting a feedback signal from the second error detecting means when the load is light. Power supply.
前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、
前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、
を備えるスイッチング電源装置において、
前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、
異常監視手段と、
異常なしのときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、異常ありのときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するスイッチと
を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 A switching element for turning on and off an input voltage applied to a primary winding of a transformer;
First error detecting means for comparing a difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage to generate a feedback signal;
On-off modulation means that operates with a voltage induced in the auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal,
In a switching power supply device comprising:
A second error detection unit that compares a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a reference voltage and generates a feedback signal;
Abnormality monitoring means;
A switch for selecting a feedback signal from the first error detecting means when there is no abnormality, and selecting a feedback signal from the second error detecting means when there is an abnormality. .
前記補助巻線に誘起する電圧で動作する状態監視手段と
を備えることを特徴とする請求項１２記載のスイッチング電源装置。 An output switch that shuts off output when the abnormality is present;
13. The switching power supply device according to claim 12, further comprising: a state monitoring unit that operates with a voltage induced in the auxiliary winding.
前記トランスの２次巻線に誘起する出力電圧と所定の電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第１誤差検出手段と、
前記トランスの補助巻線に誘起する電圧で動作し、フィードバック信号に基づき前記スイッチング素子の駆動信号を生成するオンオフ変調手段と、
を備えるスイッチング電源装置において、
前記補助巻線に誘起する電圧と基準電圧との差を比較し、フィードバック信号を生成する第２誤差検出手段と、
前記出力電圧の低下を検出するコンパレータと、
前記出力電圧の低下ありのときに出力を遮断する出力スイッチと、
前記出力電圧の低下なしのときに前記第１誤差検出手段からのフィードバック信号を選択し、前記出力電圧の低下ありのときに前記第２誤差検出手段からのフィーバック信号を選択するスイッチと
を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 A switching element for turning on and off an input voltage applied to a primary winding of a transformer;
First error detecting means for comparing a difference between an output voltage induced in a secondary winding of the transformer and a predetermined voltage to generate a feedback signal;
On-off modulation means that operates with a voltage induced in the auxiliary winding of the transformer and generates a drive signal for the switching element based on a feedback signal,
In a switching power supply device comprising:
A second error detection unit that compares a difference between a voltage induced in the auxiliary winding and a reference voltage and generates a feedback signal;
A comparator for detecting a decrease in the output voltage;
An output switch that shuts off the output when the output voltage is reduced,
A switch for selecting a feedback signal from the first error detecting means when the output voltage does not drop, and selecting a feedback signal from the second error detecting means when the output voltage drops. A switching power supply device characterized by the above-mentioned.
前記補助巻線は、前記コンパレータの検出のときの前記補助巻線に誘起する電圧が前記基準電圧よりも小さい巻数に形成することを特徴とする請求項１４記載のスイッチング電源装置。
A circuit for substantially limiting the maximum value of the load current,
15. The switching power supply device according to claim 14, wherein the auxiliary winding is formed such that a voltage induced in the auxiliary winding upon detection of the comparator has a smaller number of turns than the reference voltage.
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