JP2005094835A - Switching power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変動の可能性を有する直流入力電圧を供給する直流電源に接続されたスイッチング電源装置に関する。
The present invention relates to a switching power supply device connected to a DC power supply that supplies a DC input voltage having a possibility of fluctuation.
従来の典型的なスイッチング電源装置は、交流電源に接続された入力段整流平滑回路と、この入力段整流平滑回路の対の出力端子間に接続されたトランスの1次巻線とオン・オフ用のスイッチとの直列回路と、トランスの2次巻線に接続された出力段整流平滑回路と、この出力段整流平滑回路の出力電圧を検出して出力電圧を一定に制御するための帰還制御信号を形成する手段と、1次巻線とスイッチとの直列回路に流れる電流を検出する電流検出器と、電流検出器から得られる鋸波波形が帰還信号に達した時にスイッチオン終了時点を示す信号を得るためのオン終了時点検出用比較器と、スイッチのオン開始を示すクロック信号を繰返して発生するクロック発生回路と、クロック信号の発生時点からスイッチオン終了時点までの幅を有するパルスを形成してスイッチの制御端子に送るスイッチ制御パルス形成回路とから成る。スイッチング電源装置は、更に、負荷、スイッチ等を過負荷又は過電流から保護するための過電流保護回路を有する。典型的な過電流保護回路は、トランスの1次側に設けられた電流検出器と、過電流レベルを示す基準電圧を発生する基準電圧源と、電流検出器の出力と基準電圧とを比較する過電流検出用比較器とから成り、過電流検出用比較器の過電流を示す信号はスイッチ制御パルス形成回路に供給され、スイッチ制御パルスの発生を禁止する。これによりスイッチがオフになり、スイッチ及び負荷等が過電流から保護される。 The conventional typical switching power supply device includes an input stage rectifying / smoothing circuit connected to an AC power supply, a primary winding of a transformer connected between the output terminals of the pair of input stage rectifying / smoothing circuits, and on / off switching. A series circuit with a switch of the output, an output stage rectifying and smoothing circuit connected to the secondary winding of the transformer, and a feedback control signal for detecting the output voltage of the output stage rectifying and smoothing circuit and controlling the output voltage to be constant , A current detector for detecting the current flowing in the series circuit of the primary winding and the switch, and a signal indicating the switch-on end time when the sawtooth waveform obtained from the current detector reaches the feedback signal Comparator for detecting ON end time, a clock generation circuit that repeatedly generates a clock signal indicating ON start of the switch, and a width from the generation time of the clock signal to the switch ON end time Forming a pulse consisting of a switch control pulse forming circuit for sending to the control terminal of the switch. The switching power supply device further includes an overcurrent protection circuit for protecting a load, a switch, and the like from overload or overcurrent. A typical overcurrent protection circuit compares a current detector provided on the primary side of a transformer, a reference voltage source that generates a reference voltage indicating an overcurrent level, and an output of the current detector and a reference voltage. An overcurrent detection comparator is provided, and a signal indicating the overcurrent of the overcurrent detection comparator is supplied to the switch control pulse forming circuit to inhibit the generation of the switch control pulse. As a result, the switch is turned off, and the switch and the load are protected from overcurrent.
もし、電流検出器がトランスの2次側に設けられているか、又はスイッチング電源装置の入力電圧が一定であれば、上述の過電流保護回路であってもほとんど問題なく過電流保護を達成することができる。しかし、電流検出抵抗をトランスの2次側に設けると、トランスの1次側と2次側との絶縁を図るために構成が複雑になり、また、電流検出抵抗における電力損失が大きくなる。
また、スイッチング電源装置の入力電圧を一に保つことは困難であり、更に入力電圧のレンジ切替が要求されることがある。もし、出力電圧帰還制御方式を採用しているスイッチング電源装置において、入力電圧が変化すると、帰還電圧は入力電圧に反比例的に変化し、スイッチの制御パルスを狭める動作が生じる。このため、入力電圧が所定値よりも高くなると、トランスの2次側の過電流状態を正確に検出することができない。即ち、2次側が過電流状態であっても、過電流検出用比較器から過電流を示す信号を得ることができない。
この問題を解決するための技術として、後記特許文献1に電流検出信号に入力補正電圧を加算することが開示されている。また、後記特許文献2に、入力電圧の変動による過電流保護機能の低下を防ぐために、制御回路の電源電圧を得るためのトランスの3次巻線と電流制御端子との間に過電流補正回路を接続することが開示されている。
If the current detector is provided on the secondary side of the transformer or the input voltage of the switching power supply device is constant, the above overcurrent protection circuit can achieve overcurrent protection with almost no problems. Can do. However, when the current detection resistor is provided on the secondary side of the transformer, the configuration becomes complicated in order to achieve insulation between the primary side and the secondary side of the transformer, and power loss in the current detection resistor increases.
Further, it is difficult to keep the input voltage of the switching power supply unit at one, and there is a case where range switching of the input voltage is required. If the input voltage changes in a switching power supply apparatus that employs the output voltage feedback control method, the feedback voltage changes inversely with the input voltage, and an operation of narrowing the control pulse of the switch occurs. For this reason, when the input voltage becomes higher than a predetermined value, the overcurrent state on the secondary side of the transformer cannot be accurately detected. That is, even if the secondary side is in an overcurrent state, a signal indicating overcurrent cannot be obtained from the overcurrent detection comparator.
As a technique for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 discloses adding an input correction voltage to a current detection signal.
ところで、入力電圧の変化に拘らず過電流保護を正確に行うことができるスイッチング電源装置の小型化及び低コスト化が要求されている。 Incidentally, there is a demand for downsizing and cost reduction of a switching power supply device that can accurately perform overcurrent protection regardless of changes in input voltage.
発明が解決しようとする課題は、スイッチング電源装置の過電流保護を高精度化、小型化及び低コスト化を容易に達成することができないことである。
上記課題を解決するための本発明は、
変動する可能性を有する直流入力電圧を供給する第1及び第2の直流端子と、
前記第1及び第2の直流端子間に単一又は複数のスイッチを介して接続されたトランスの1次巻線と、
前記1次巻線に電磁結合された2次巻線と、
前記2次巻線に接続された整流平滑回路と、
前記整流平滑回路の直流出力電圧を所望値に制御するための帰還制御信号を形成する帰還制御信号形成回路と、
前記帰還制御信号形成回路と前記スイッチの制御端子との間に接続されたスイッチオン・オフ制御信号形成回路と、
前記スイッチを流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記第1及び第2の直流端子間の直流入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、
前記入力電圧検出手段の出力電圧レベルの変化に応じて連続的又は段階的に変化する参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、
前記電流検出手段と前記参照電圧発生回路とに接続されており且つ前記電流検出手段の出力が前記参照電圧に達した時に前記スイッチのオン制御を禁止する出力を発生する過電流検出用比較器と
を備えていることを特徴とするスイッチング電源装置に係わるものである。
本発明における入力電圧検出手段は、後述する実施例の入力電圧検出回路26に限ることなく、入力電圧供給端子19とグランド端子22のみ、又はこれ等に接続された入力電圧検出ラインのみでよい。また、分圧用の第1及び第2の抵抗R1、R2を省いて入力電圧を非分圧で参照電圧発生回路27に送ることができる。また、第1及び第2の抵抗R1、R2の分圧回路の代わりに半導体等を使用した非直線的分圧回路を設けること、又は参照電圧発生回路27に分圧機能を含めることができる。
The present invention for solving the above problems is as follows.
First and second DC terminals for supplying a DC input voltage having a possibility of fluctuating;
A primary winding of a transformer connected between the first and second DC terminals via a single or a plurality of switches;
A secondary winding electromagnetically coupled to the primary winding;
A rectifying / smoothing circuit connected to the secondary winding;
A feedback control signal forming circuit for forming a feedback control signal for controlling the DC output voltage of the rectifying and smoothing circuit to a desired value;
A switch on / off control signal forming circuit connected between the feedback control signal forming circuit and a control terminal of the switch;
Current detecting means for detecting a current flowing through the switch;
Input voltage detecting means for detecting a DC input voltage between the first and second DC terminals;
A reference voltage generating circuit for generating a reference voltage that changes continuously or stepwise according to a change in the output voltage level of the input voltage detecting means;
An overcurrent detection comparator that is connected to the current detection means and the reference voltage generation circuit and generates an output that inhibits on-control of the switch when the output of the current detection means reaches the reference voltage; The present invention relates to a switching power supply device characterized by comprising:
The input voltage detection means in the present invention is not limited to the input
なお、請求項2に示すように、更に、前記1次巻線及び前記2次巻線に電磁結合された3次巻線と、前記3次巻線に接続されている制御電源用整流平滑回路と、前記直流電源から前記制御電源用整流平滑回路の平滑用コンデンサに起動電流を供給する起動回路とを有し、少なくとも前記スイッチオン・オフ制御信号形成回路と前記入力電圧検出手段と前記過電流検出用比較器と前記起動回路とが共通の集積回路で構成され、前記集積回路は、前記第1の直流端子に接続される入力電圧供給端子を有し、前記入力電圧供給端子に前記起動回路及び前記入力電圧検出手段が接続されていることが望ましい。
また、請求項3に示すように、前記スイッチが前記集積回路の中に配置され、前記集積回路は、前記入力電圧供給端子を有する他に、前記制御電源用整流平滑回路を接続するための制御電源端子と、前記帰還制御信号形成回路を接続するための帰還端子と、前記第2の直流端子に接続するための共通端子と、前記スイッチの対の主端子の一方を前記1次巻線に接続するための第1の主端子と、前記スイッチの対の主端子の他方に接続された第2の主端子とを有し、前記第2の主端子は前記電流検出手段を介して前記第2の直流端子に接続されていることが望ましい。
また、請求項4に示すように、前記参照電圧発生回路は、前記入力電圧検出手段で検出された入力電圧検出値が増大した時に逆に低下した値を有する参照電圧を発生するものであことが望ましい。換言すれば、前記参照電圧発生回路は、前記入力電圧検出手段の出力電圧に反比例的に変化する参照電圧を発生するものであることが望ましい。前記入力電圧検出手段の出力電圧と参照電圧との相関を示す関数は任意に設定できる。
また、請求項5に示すように、前記参照電圧発生回路は、前記入力電圧検出手段の出力電圧に反比例的に変化する参照電圧を発生するものであって、前記入力電圧検出手段から得られた検出電圧(Va )に反比例した値(1/Va )に対して所定の係数(K)を乗算した値(K/Va )を求める第1の演算手段と、前記第1の演算手段の出力値(K/Va )に所定のオフセット電圧(Vb )を加算する第2の演算手段とから成ることが望ましい。
また、請求項6に示すように、前記参照電圧発生回路は互いに電圧レベルの異なる複数の参照電圧を前記直流入力電圧の変化に応じて階段状に発生するものであって、少なくとも1つの基準電圧を発生する基準電圧源と、前記入力電圧検出手段の出力電圧が基準電圧源の前記基準電圧よりも低いか否かを判定する少なくとも1つの入力電圧判定用比較手段と、少なくとも第1の参照電圧とこの第1の参照電圧よりも低い第2の参照電圧とを発生する第1及び第2の参照電圧源と、前記入力電圧検出手段の出力電圧が前記基準電圧よりも低いことを示す前記入力電圧判定用比較手段の出力に応答して前記第1の参照電圧を前記過電流検出用比較器に送り、前記入力電圧検出手段の出力電圧が前記基準電圧よりも高いことを示す前記入力電圧判定用比較手段の出力に応答して前記第2の参照電圧を前記過電流検出用比較器に送るスイッチ手段とを有していることが望ましい。
また、請求項7に示すように、前記スイッチオン・オフ制御信号形成回路は、前記帰還制御信号形成回路に接続された第1の入力端子と前記電流検出手段に接続された第2の入力端子と前記電流検出手段の出力が前記帰還制御信号を横切った時に前記スイッチのオン期間の終了を示す信号を出力する出力端子とを有するオン終了時点検出用比較器と、前記スイッチのオン開始を示すオン開始信号を所定の周期で繰返して発生するオン開始信号発生回路と、前記オン終了時点検出用比較器と前記オン開始信号発生回路とに接続され、前記オン開始信号の発生時点から前記オン終了時点までの幅を有するスイッチ制御パルスを発生するパルス形成回路とから成ることが望ましい。
According to a second aspect of the present invention, there is further provided a tertiary winding electromagnetically coupled to the primary winding and the secondary winding, and a control power supply rectifying and smoothing circuit connected to the tertiary winding. And a starting circuit for supplying a starting current from the DC power source to the smoothing capacitor of the control power supply rectifying and smoothing circuit, at least the switch on / off control signal forming circuit, the input voltage detecting means, and the overcurrent The detection comparator and the activation circuit are configured by a common integrated circuit, and the integrated circuit has an input voltage supply terminal connected to the first DC terminal, and the activation circuit is connected to the input voltage supply terminal. The input voltage detecting means is preferably connected.
According to a third aspect of the present invention, the switch is disposed in the integrated circuit, and the integrated circuit has a control for connecting the control power source rectifying and smoothing circuit in addition to the input voltage supply terminal. One of a power supply terminal, a feedback terminal for connecting the feedback control signal forming circuit, a common terminal for connecting to the second DC terminal, and a main terminal of the switch pair is used as the primary winding. A first main terminal for connection; and a second main terminal connected to the other of the main terminals of the pair of switches, wherein the second main terminal is connected to the first main terminal via the current detection means. It is desirable to be connected to two DC terminals.
According to a fourth aspect of the present invention, the reference voltage generating circuit generates a reference voltage having a decreased value when the input voltage detection value detected by the input voltage detecting means increases. Is desirable. In other words, it is desirable that the reference voltage generation circuit generates a reference voltage that varies inversely proportional to the output voltage of the input voltage detection means. A function indicating the correlation between the output voltage of the input voltage detecting means and the reference voltage can be arbitrarily set.
According to a fifth aspect of the present invention, the reference voltage generation circuit generates a reference voltage that varies inversely with the output voltage of the input voltage detection means, and is obtained from the input voltage detection means. First calculation means for obtaining a value (K / Va) obtained by multiplying a value (1 / Va) inversely proportional to the detection voltage (Va) by a predetermined coefficient (K), and an output value of the first calculation means It is desirable to comprise a second calculation means for adding a predetermined offset voltage (Vb) to (K / Va).
According to a sixth aspect of the present invention, the reference voltage generation circuit generates a plurality of reference voltages having different voltage levels in a stepped manner in accordance with a change in the DC input voltage, and includes at least one reference voltage A reference voltage source for generating the input voltage, at least one input voltage determination comparing means for determining whether the output voltage of the input voltage detection means is lower than the reference voltage of the reference voltage source, and at least a first reference voltage And a first reference voltage source for generating a second reference voltage lower than the first reference voltage, and the input indicating that the output voltage of the input voltage detecting means is lower than the reference voltage. The input voltage determination indicating that the output voltage of the input voltage detection means is higher than the reference voltage by sending the first reference voltage to the overcurrent detection comparator in response to the output of the voltage determination comparison means. That in response to the output of the comparison means and a switching means for sending the second reference voltage to the overcurrent detection comparator it is desirable.
According to a seventh aspect of the present invention, the switch on / off control signal forming circuit includes a first input terminal connected to the feedback control signal forming circuit and a second input terminal connected to the current detection means. And an ON end point detection comparator having an output terminal for outputting a signal indicating the end of the ON period of the switch when the output of the current detection means crosses the feedback control signal, and indicates ON start of the switch An on start signal generation circuit that repeatedly generates an on start signal at a predetermined cycle, and is connected to the on end time detection comparator and the on start signal generation circuit, and the on end is started from the generation time of the on start signal. It is desirable to comprise a pulse forming circuit that generates a switch control pulse having a width up to a point in time.
各請求項の発明によれば、過電流検出用比較器に入力させる参照信号を入力電圧検出回路の出力電圧の変化に応じて変化させるという比較的簡単な構成によって入力電圧変動時又は入力電圧レンジ切換時の過電流検出精度の向上を図ることができ、スイッチング電源装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
請求項2の発明によれば、集積回路の入力電圧供給端子に過電流保護のための入力電圧検出回路と起動回路との両方を接続するので、集積回路の端子数の増大を伴なわないで正確な過電流保護を達成することができる。このため、スイッチング電源装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
請求項3の発明によれば、スイッチも集積回路の中に配置されているので、スイッチング電源装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
請求項4の発明によれば、理想又は理想に近い参照電圧を提供できる。
請求項5の発明によれば、演算手段によって目的とする参照電圧を容易且つ正確に得ることができる。
請求項6の発明によれば、参照電圧を階段状に容易且つ正確に発生することができる。
請求項7の発明によれば、スイッチの制御パルス及び過電流保護を容易に達成することができる。
According to the invention of each claim, when the input voltage fluctuates or the input voltage range, the reference signal to be input to the overcurrent detection comparator is changed according to the change of the output voltage of the input voltage detection circuit. The overcurrent detection accuracy at the time of switching can be improved, and the switching power supply device can be reduced in size and cost.
According to the second aspect of the present invention, since both the input voltage detection circuit for overcurrent protection and the start-up circuit are connected to the input voltage supply terminal of the integrated circuit, the number of terminals of the integrated circuit is not increased. Accurate overcurrent protection can be achieved. For this reason, size reduction and cost reduction of a switching power supply device can be achieved.
According to the invention of claim 3, since the switch is also arranged in the integrated circuit, the switching power supply device can be reduced in size and cost.
According to the invention of claim 4, it is possible to provide an ideal or near-ideal reference voltage.
According to the invention of
According to the sixth aspect of the present invention, the reference voltage can be easily and accurately generated stepwise.
According to the invention of
次に、図1〜図12を参照して本発明の実施形態を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示す実施例1に従うスイッチング電源装置は、大別して商用交流電源1に接続された入力段整流平滑回路2と、トランス3と、集積回路4と、出力段整流平滑回路5と、制御電源用整流平滑回路6と、帰還制御信号形成回路7と、電流検出抵抗8とから成る。
The switching power supply device according to the first embodiment shown in FIG. 1 is roughly divided into an input stage rectifying /
入力段整流平滑回路2は、交流電源1に接続された第1及び第2の交流端子1a、1bとスイッチング電源装置の直流入力端子として機能する第1及び第2の直流端子2a、2bとを有し、周知のダイオード整流回路と平滑回路とを含んでいる。第2の直流端子2bは共通端子であって、グランドに接続されている。なお、交流電源1を3相交流電源とし、入力段整流平滑回路2を3相の整流平滑回路とすることもできる。また、入力段整流平滑回路2の代わりに力率改善機能を有する交流―直流変換回路を接続することができる。また、交流電源1と直流端子2a、2bとの間に力率改善回路を接続することができる。また、入力段整流平滑回路2を電池等の直流電源とすることもできる。第1及び第2の直流端子2a、2b間には交流電源1の電圧変化に応じて変化する直流入力電圧Vinが得られる。
The input stage rectifying /
トランス3は、磁気コア9に巻回され且つ相互に電磁結合された1次巻線N1 、2次巻線N2 、及び3次巻線N3 を有する。
The transformer 3 has a primary winding N1, a secondary winding N2, and a tertiary winding N3 wound around a
出力段整流平滑回路5はダイオード10と平滑コンデンサ11とから成る。平滑コンデンサ11はダイオード10を介して2次巻線N2 に並列に接続されている。ダイオード10は1次巻線N1 に電流が流れている時の2次巻線N2 の電圧で逆バイアスされる方向性を有する。
直流出力端子12、13は平滑コンデンサ11の両端に接続され、負荷14は直流出力端子12、13間に接続されている。
The output stage rectifying /
The
制御電源電圧Vccを供給するための制御電源用平滑整流回路6は、ダイオード15と平滑コンデンサ16とから成る。平滑コンデンサ16はダイオード15を介して3次巻線N3 に並列に接続されている。ダイオード15は1次巻線N1 に電流が流れている時に3次巻線N3 に誘起する電圧で逆バイアスされる方向性を有する。
The control power supply smoothing
集積回路4は混成集積回路であって、第1及び第2の主端子17’、18と、入力電圧供給端子19と、制御電源端子20と、帰還端子21と、グランド端子22とを有する。第1の主端子17’は1次巻線N1 を介して第1の直流端子2aに接続されている。第2の主端子18は電流検出手段としての電流検出抵抗8を介して第2の直流端子2bに接続されている。
The integrated circuit 4 is a hybrid integrated circuit, and includes first and second
集積回路4に含まれている絶縁ゲート型電界効果トランジスタから成るスイッチ17は第1及び第2の主端子17’、18間に接続されている。即ち、スイッチ17のドレインが第1の主端子17’に接続され、ソースが第2の主端子18に接続されている。従って、1次巻線N1 とスイッチ17と電流検出抵抗8との直列回路が第1及び第2の直流端子2a、2b間に接続されている。スイッチ17は電界効果トランジスタに限るものではなく、IGBT、トランジスタ等の別の制御可能な半導体スイッチとすることができる。
A
集積回路4は、スイッチ17の他に、スイッチオン・オフ制御信号形成回路23、起動回路24、低電圧誤動作防止回路25、入力電圧検出回路26、参照電圧発生回路27、及び過電流検出用比較器28を有する。
In addition to the
起動回路24は第1及び第2の直流端子2a、2b間の電圧によってスイッチング電源装置の動作を開始させるために平滑コンデンサ16に充電電流を供給するものであり、入力電圧供給端子19と制御電源端子20との間に接続された定電流源29と起動スイッチ30とから成る。起動スイッチ30は、低電圧誤動作防止回路25から制御電圧Vccがパルス形成回路33を正常動作させることが可能な値よりも低いことを示す出力が発生していることに応答してオンになり、定電流源29を入力電圧供給端子19と制御電源端子20との間に接続する。なお、定電流源29を起動抵抗に置き換えることができる。起動スイッチ30のオンの期間には、入力電圧供給端子19が起動スイッチ30及び定電流源29及び制御電源端子20を介して平滑コンデンサ16に接続されるので、3次巻線N3 に電圧が発生していない起動時であっても、平滑コンデンサ16が充電される。スイッチ17のオン・オフ動作が開始し、3次巻線N3 に電圧が発生し、平滑コンデンサ16が所定電圧以上に充電されたことが低電圧誤動作防止回路25で検出されると、起動スイッチ30がオフに制御され、起動回路24は入力電圧供給端子19から切り離される。これにより、平滑コンデンサ16の過充電防止及び起動回路24の電力損失の低減を図ることができる。なお、起動回路24の損失及び過充電の問題がない時には、起動スイッチ30を省き、定電流源29又は起動抵抗を常に接続状態に保つこともできる。なお、低電圧誤動作防止回路25は起動スイッチ30の制御回路と呼ぶこともできる。
The starting
制御電源端子20は制御電源電圧Vccを供給するためにスイッチオン・オフ制御信号形成回路23に含まれている種々の回路、参照電圧発生回路27、及び過電流検出用比較器28に図示が省略されている配線によって接続されている。
The control
スイッチオン・オフ制御信号形成回路23は、分圧回路31とオン終了時点検出用比較器32とパルス形成回路33とから成る。
分圧回路31は帰還端子21とオン終了時点検出用比較器32との間に接続され、帰還端子21の電圧信号から成る帰還制御信号Vf′を減衰した信号Vfを比較器32に送る。即ち、分圧回路31は、帰還端子21とグランド端子(共通端子)22との間に2つの抵抗31a、31bの直列回路を接続し、2つの抵抗31a、31bの相互接続点を比較器32の負入力端子に接続することによって構成されている。
なお、帰還端子21の信号Vf′の減衰が不要な時には分圧回路31を省くことができる。
The switch on / off control
The
The
直流出力端子12、13と帰還端子21との間に接続された帰還制御信号形成回路7は、直流出力端子12、13間の直流出力電圧Vo の変化に対応して変化する帰還制御信号Vf′を形成する。この実施形態の帰還制御信号形成回路7は、図2に示すように図1の直流出力端子12、13間に接続される出力電圧検出抵抗7a,7bの直列回路と、誤差増幅器7cと、基準電圧源7dと、発光素子7eと、抵抗7fと、ホトトランジスタ7gと、抵抗7hと、電源端子7iとから成る。誤差増幅器7cは出力電圧検出抵抗7a,7bの分圧点の検出電圧と基準電圧源7dの基準電圧との差の信号を出力する。発光素子7eは誤差増幅器7cの出力に反比例した光出力を発生する。発光素子7eに光結合され且つ絶縁されたホトトランジスタ7gは発光素子7eの光出力に応答して抵抗値が光出力に反比例的に変化する。ホトトランジスタ7gの一端は電源端子7i接続され、その他端は抵抗7hを介してグランドに接続され、ホトトランジスタ7gと抵抗7hとの間に帰還制御信号Vf′の出力ラインが接続さているので、帰還制御信号Vf′は直流出力電圧Vo に対して反比例的に変化する。また、帰還制御信号Vf′は、交流電源1の電圧Vacに対して図6に示すように反比例的に変化する。また、帰還制御信号Vf′は、入力直流電圧Vinに対しても反比例的に変化する。
The feedback control
電流検出手段としての電流検出抵抗8は、1次巻線N1 及びスイッチ17に直列に接続されているので、1次巻線N1 及びスイッチ17の電流を検出することができる。即ち、電流検出抵抗8の一端は集積回路4の第2の主端子18に接続され、他端はグランドに接続されているので、第2の主端子18とグランドとの間に電流検出抵抗8を流れる電流に比例した電圧レベルを有する電流検出信号Vi が得られる。なお、電流検出抵抗8の代りに、変流器、磁気センサ型電流検出器等の電流検出手段を使用することができる。
Since the
1次巻線N1 はインダクタンスを有するので、スイッチ17のオン開始後に電流検出信号Viは図5(B)に示すように傾斜を有して徐々に増大し、鋸波状の信号が得られる。
Since the primary winding N1 has an inductance, after the
オン終了時点検出用比較器32の正入力端子は第2の主端子18を介して電流検出抵抗8に接続されているので、オン終了時点検出用比較器32は図5(B)に示すように電流検出信号Viと帰還制御信号Vf とを比較し、電流検出信号Vi が帰還制御信号Vf を横切る時に図5(C)に示すオン終了時点検出信号V32を発生する。スイッチ17のオン終了時点はオフ開始時点であるので、オン終了時点検出用比較器32をスイッチオフ開始時点決定用比較器と呼ぶこと、及びオン終了時点検出信号V32をオフ開始時点検出信号と呼ぶこともできる。
Since the positive input terminal of the on-end time
パルス形成回路33は、オン終了時点検出用比較器32とスイッチ17の制御端子(ゲート)との間に接続され、出力電圧Vo を一定に保つように制御された制御パルスを形成し、これをスイッチオン・オフ制御信号としてスイッチ17の制御端子とソースとの間に送る。パルス形成回路33には、過電流防止制御ライン34及び低電圧誤動作防止制御ライン35が接続されている。このため、過電流防止制御ライン34が過電流を示している時には、パルス形成回路33からスイッチ17への制御パルスの供給が禁止される。また、低電圧誤動作防止回路25が低電圧を検出している期間には、パルス形成回路33はスイッチ17のための制御パルスを発生しない。
The
図3は図1のパルス形成回路33の1例を概略的に示す。パルス形成回路33は、発振回路40とRSフリップフロップ41と論理和回路42と駆動回路43とから成る。発振回路40は図5(A)に示すクロックパルスV40を所定の周期Ts で繰返して発生する。この実施形態ではクロックパルスV40の繰返し周波数は20〜100kHz から選択された値とされている。このクロックパルス周波数は負荷の大きさの変化に応じて変化させること、又は段階的に切換えることができる。
FIG. 3 schematically shows an example of the
フリップフロップ41のセット入力端子Sはクロック発振回路40に接続され、リセット入力端子Rは論理和回路42を介して図1のオン終了時点検出用比較器32及び過電流検出用比較器28に接続されている。従って、フリップフロップ41は、図5のt1 、t3 、t5 、t7 、t9 等に示す図5(A)のクロックパルスV40に応答してセット状態(第1の状態)となり、t2 、t4 、t6 、t8 、t10等に示す図5(C)のオフ終了時点検出信号V32に応答してリセット状態(第2の状態)となり、出力端子Qに図5(D)に示す出力V41を送出する。図5(D)のフリップフロップ41の出力端子Qは駆動回路43を介して図1のスイッチ17の制御端子に接続されている。従って、パルス形成回路33の出力ライン33aには図5(D)と同一の幅を有する制御パルスが得られ、これがスイッチオン・オフ制御信号として機能する。なお、スイッチ17は図5(D)の出力V41の高レベル期間にオンになり、低レベル期間にオフになる。
The set input terminal S of the flip-
フリップフロップ41のリセット端子Rには過電流検出用比較器28の出力も入力する。従って、過電流検出用比較器28の出力が過電流を示している時にはフリップフロップ41が強制的にリセットされ、スイッチ17がオフ制御される。
The output of the
過電流検出時にスイッチ17を所定時間以上オフ状態に保持するために図3において点線で示すようにライン32に直列にタイマ回路44を接続することができる。このタイマ回路44は、過電流検出用比較器28が過電流状態を一度検出すると、過電流状態の継続の有無に関係なく、過電流状態を示す信号を所定時間継続して出力する。
また、過電流時のスイッチ17のオフ制御をフリップフロップ41で行う代りに図3において点線で示すようにタイマ回路44の出力を発振回路40に供給して発振を停止することによって行うことができる。また、過電流時のスイッチ17のオフ制御をフリップフロップ41の出力段で行うこともできる。出力段におけるオフ制御は図10を参照して追って説明する。
In order to hold the
Further, instead of the flip-
パルス形成回路33のクロック発振回路40はライン35によって低電圧誤動作防止回路25に接続されている。従って、3次巻線N3 から電圧が得られ、制御電源電圧Vccが所定電圧になる前には制御パルスが形成されず、所定電圧になった時に制御パルスが形成され、低電圧時の不安定動作による誤動作が防止される。
The
過電流検出用比較器28の正入力端子は第2の主端子18を介して電流検出抵抗8に接続され、負入力端子は参照電圧発生回路27に接続されている。従って、過電流検出用比較器28は電流検出信号Vi が参照電圧Vr に達した時に過電流状態を示す信号を出力する。
The positive input terminal of the
参照電圧発生回路27は第1及び第2の直流端子2a、2b間の入力直流電圧Vinに反比例的に変化する参照電圧Vr を図5(B)で鎖線で示すように発生する。この参照電圧Vr の発生を可能にするために入力電圧検出回路26の出力ライン26aが参照電圧発生回路27に接続されている。入力直流電圧Vinと参照電圧Vrとの関係は、入力直流電圧Vinが増大した時に参照電圧Vrの値が減少する関係であればどのような関係でもよい。例えば、参照電圧Vrをy、入力直流電圧Vinをx、任意の定数をk,a,bとした時、y=b−x、又はy={k/(x−a)}+b、又はy=k/x、又はy=logax、又はy=(1/a)x等の任意の関数に従う値を参照電圧Vrとすることができる。
The reference
入力電圧検出手段としての入力電圧検出回路26は、第1及び第2の抵抗R1 、R2 の直列回路を入力電圧供給端子19とグランド端子22との間に接続し、第1及び第2の抵抗R1 、R2 の相互接続点に出力ライン26aを接続することによって構成されており、入力電圧を分圧した値を出力する。集積回路4には入力電圧検出回路26を接続するための独立した端子が形成されず、起動回路24を接続するために必要な入力電圧供給端子19に入力電圧検出回路26が接続されている。従って、集積回路4の端子数の増大を抑え、集積回路4の小型化、低コスト化を図ることができる。なお、既に説明したように、本発明における入力電圧検出手段を、入力電圧供給端子19とグランド端子22のみ、又はこれ等に接続された入力電圧検出ラインのみと定義し、分圧用の第1及び第2の抵抗R1、R2からなる入力電圧検出回路26を参照電圧発生回路27の一部と考えることができる。また、第1及び第2の抵抗R1、R2の分圧回路の代わりに半導体等を使用した非直線的分圧回路を設けることができる。
An input
図4は図1の参照電圧発生回路27の1例を示す。この参照電圧発生回路27は、所定の係数Kを発生する係数発生回路50と第1及び第2の演算回路51、52と、オフセット電圧発生回路53とから成る。第1の演算回路51は乗除算回路から成り、定数回路50及びライン26aによって図1の入力電圧検出回路26に接続され、入力電圧検出回路26から得られた検出電圧Va に反比例した値1/Va を求め、且つこの値1/Va に所定の係数Kを乗算する。第2の演算回路52は第1の演算回路51及びオフセット電圧発生回路53に接続され、第1の演算回路51の出力K/Va にオフセット電圧Vb を加算した値からなる参照電圧Vr =(K/Va )+Vb を出力する。なお、係数Kは回路内部で決まる値である。また、オフセット電圧Vb は過電流検出レベルの最低値即ち過電流検出用参照電圧Vr の最低値である。
FIG. 4 shows an example of the reference
入力段整流平滑回路2を交流電源1に接続するか、又は入力段整流平滑回路2の入力又は出力ラインに設けられている図示が省略されている周知の電源スイッチをオンにすると、入力段整流平滑回路2から入力直流電圧Vinが得られる。起動時においては3次巻線N3 に電圧が発生していないので、低電圧誤動作防止回路25は起動スイッチ30をオンに保ち、且つパルス形成回路33を非動作状態に保つ。これにより、入力段整流平滑回路2、入力電圧供給端子19、起動回路24、制御電源端子20及び平滑コンデンサ16の経路に平滑コンデンサ16の充電電流が流れる。
平滑コンデンサ16が集積回路4の駆動が可能な電圧まで充電されると、低電圧誤動作防止回路25の出力は誤動作が生じないことを示す高レベルとなり、パルス形成回路33が図5(D)に示す制御パルスV41の発生を開始し、同時又は少し遅れて起動スイッチ30がオフになる。これにより、スイッチ17がオン・オフ動作し、トランス3の1次巻線N1 に電圧が断続的に印加される。トランス3には、スイッチ17のオン期間にエネルギが蓄積され、スイッチ17のオフ期間にトランス3からエネルギが放出され、2次巻線N2 及び3次巻線N3 にダイオード10及び15を導通させる向きの電圧が発生し、出力段整流平滑回路5の平滑コンデンサ11及び制御電源用整流平滑回路6の平滑コンデンサ16が充電され、所望出力電圧Vo 及び所望の制御電源電圧Vccが得られる。
When the input stage rectifying /
When the smoothing capacitor 16 is charged to a voltage at which the integrated circuit 4 can be driven, the output of the low-voltage
入力直流電圧Vinが一定の状態で負荷変動に基づいて出力電圧Vo が所望値よりも高くなると、図5(B)のt7 時点以後に示すように帰還制御信号Vf の電圧レベルがt7 時点前のVf よりも低下し、図5(D)に示すようにt7 以後の制御パルスV41の幅がt7 以前の制御パルスの幅よりも狭くなり、出力電圧Vo が所望値に戻される。出力電圧Vo が所望値よりも低くなった時には上述の高くなった時と逆の動作になる。 When the input DC voltage Vin is constant and the output voltage Vo becomes higher than the desired value based on the load fluctuation, the voltage level of the feedback control signal Vf is the time before the time t7 as shown after the time t7 in FIG. As shown in FIG. 5D, the width of the control pulse V41 after t7 becomes narrower than the width of the control pulse before t7, and the output voltage Vo is returned to the desired value. When the output voltage Vo becomes lower than the desired value, the operation is the reverse of that when the output voltage Vo becomes higher.
負荷14の大きさが一定で、入力直流電圧Vinが比較的低い第1の値からこれよりも高い第2の値になった時には、前述の出力電圧Vo の上昇時と同様に図5のt7 時点以後の動作が生じる。入力直流電圧Vinの変動時には参照電圧Vr が入力直流電圧Vinに反比例的に変化し、図5(B)のt7 時点以後の参照電圧Vr は、t7 以前の参照電圧Vr よりも低くなる。このため、参照電圧Vr を固定して図5のt7 時点以前の参照電圧Vr とt7 以後に参照電圧Vr とを同一値に保つ方式に比べて図5のt7 以後では電流検出信号Vi が参照信号Vr に早く達し、過負荷状態を正確に検出することができる。即ち、入力直流電圧Vinが比較的高い第2の値の状態で負荷14の短絡等の異常が生じると、出力電圧Vo は低下し、帰還制御信号Vf のレベルは逆に高くなり、制御パルスV41の幅が増大する動作が生じる。しかし、帰還制御信号Vf が参照信号Vr よりも高くなろうとすると、この前に電流検出信号Vi が参照信号Vr に達し、制御パルスV41の送出が禁止される。これにより、負荷14に過大電流が流れ続けることが禁止され、負荷14が過電流から保護される。
When the
本実施形態は次の効果を有する。
(1) 過電流検出用比較器28に与える参照電圧Vr を直流入力電圧Vinに対して反比例的に変えるので、直流入力電圧Vinの変動及び直流入力電圧Vinの例えば100〜240Vの範囲での切換えがあっても負荷14の過電流状態をトランス3の1次巻線N1 側で正確に検出できる。このため、過電流保護の精度が向上し、スイッチング電源装置の安全性の向上を容易に達成することができる。
(2) 過電流検出用入力電圧検出回路26、参照電圧発生回路27及び過電流検出用比較器27が集積回路4に含まれているので、外付け回路を設けることなしに過電流保護を正確に達成することができ、スイッチング電源装置のコストの低減及び小型化を図ることができる。
(3) 起動回路24が接続されている入力電圧供給端子19に過電流検出用の入力電圧検出回路26が接続され、且つ第2の主端子18に過電流検出用比較器28が接続されているので、過電流検出専用の端子を集積回路4に追加することが不要になり、集積回路4の低コスト化及び小型化を図ることができる。
(4) 第1及び第2の演算回路51、52によって参照電圧Vr を容易且つ正確に得ることができる。
(5) 起動スイッチ30を有するので、起動後に起動回路24の電流を遮断することができ、電力損失の低減及び過充電防止を達成することができる。
(6) 起動期間には低電圧誤動作防止回路25によって制御パルスの発生が禁止されるので、スイッチ17のオン・オフを安定的に開始させることができる。
This embodiment has the following effects.
(1) Since the reference voltage Vr applied to the
(2) Since the integrated circuit 4 includes the overcurrent detection input
(3) An input
(4) The reference voltage Vr can be obtained easily and accurately by the first and second
(5) Since the
(6) Since the generation of the control pulse is prohibited by the low voltage
次に、図8及び図9を参照して実施例2のスイッチング電源装置を説明する。但し、実施例2に従うスイッチング電源装置は、実施例1に従う図4の参照電圧発生回路27を図8に変形し、この他は図1と同一に形成したものであるので、必要に応じて図1も参照する。
Next, the switching power supply device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. However, in the switching power supply device according to the second embodiment, the reference
図8に示す変形された参照電圧発生回路27´は、比較器60と、基準電圧源61と、第1及び第2の参照電圧源62,63と、切換スイッチ64とから成る。比較器60の一方の入力端子は図1の入力電圧検出回路26の出力ライン26aに接続され、他方の入力端子は基準電圧源61に接続されている。基準電圧源61の電圧V10は、入力電圧検出回路26の出力電圧Vaの変化範囲の任意の中間値に設定されている。なお、この実施形態では、このV10が図1の交流電源1の交流電圧Vacが170Vの時の入力電圧検出回路26の出力電圧Vaに相当する値に設定されている。入力電圧検出回路26の出力電圧Vaが基準電圧V10よりも低い時には比較器60の出力が第1の値(低レベル)となり、逆に出力電圧Vaが基準電圧V10よりも高い時には比較器60出力が第2の値(高レベル)となる。
The modified reference
第1及び第2の参照電圧源62,63は切換スイッチ64の接点a,bを介して参照電圧発生回路27´の出力ライン65に接続されている。切換スイッチ64は比較器60の第1の値の出力に応答して第1の接点aがオンになり、比較器60の第2の値の出力に応答して第2の接点bがオンになるように形成されている。図8には切換スイッチ64が簡略化されて機械的スイッチで示されているが、実際には第1及び第2の参照電圧源62,63を出力ライン65に選択的に接続する2つの電子スイッチから成る。第1及び第2の参照電圧源62,63は図9に第1及び第2の参照電圧V11(例えば0,75V)、V12(例えば0,60V)を発生する。
The first and second
実施例2の参照電圧発生回路27´においては、商用交流電源1が100V系の時に比較器60の出力が第1の値となって切換スイッチ64の第1の接点aがオンになって第1の参照電圧V11が出力され、商用交流電源1が200V系の時に比較器60の出力が第2の値となって切換スイッチ64の第2の接点bがオンになって第2の参照電圧V12が出力される。図7から明らかなように交流電圧Vacが高くなるに従って参照電圧Vrを低くすることが望ましい。従って、交流電圧Vacが100V系の値の時と200V系の値の時とで参照電圧Vrを図9のように階段状に切換えると、負荷14の過電流保護を適切に達成することができる。
In the reference voltage generation circuit 27 'of the second embodiment, when the commercial
図8の参照電圧発生回路27´における1個の比較器60と1個の基準電圧源61との代りに複数個の比較器とレベルの異なる複数の基準電圧源とを設けることができる。この場合には各比較器に入力電圧検出回路26の出力電圧Vaを入力させ、各比較器によって互いに異なる基準電圧と入力電圧検出回路26の出力電圧Vaとを比較し、入力直流電圧Vinの変化を多段階に判定する。また、複数個の比較器に対比させて複数の参照電圧源を設け、複数個の比較器の出力の変化に応じて参照電圧を変化させる。これにより、参照電圧Vrを入力直流電圧Vinの変化に応じて多段階に変化させることができ、図7の連続的に変化する参照電圧Vrと実質的に同一に変化する段階状の参照電圧を得ることができる。
In place of one
図10は実施例3のスイッチング電源装置の変形されたパルス形成回路33´を示す。この図10のパルス形成回路33´は、図3のパルス形成回路33の一部を変え、この他は図3と同一に構成したものであるので、図3の実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
FIG. 10 shows a modified
図10では図3の論理和回路42及びタイマ回路44の代りに、論理積回路44、オン禁止用RSフリップフロップ45、及びリセット回路46が設けられている。オン・オフ制御パルス形成用のフリップフロップ41のリセット端子Rには図1のオン終了時点検出用比較器32の出力ライン32aのみが接続されている。論理積回路44の一方の入力端子は制御パルス形成用RSフリップフロップ41の正相出力端子に接続され、その他方の入力端子はオン禁止用RSフリップフロップ45の逆相出力端子に接続され、その出力端子は駆動回路43を介して図1のスイッチ17の制御端子に接続されている。従って、オン禁止用RSフリップフロップ45がセット状態の時には制御パルス形成用RSフリップフロップ41の出力パルスの伝送が阻止され、論理積回路44の出力が低レベルを維持し、スイッチ17がオフに保たれる。
In FIG. 10, in place of the
オン禁止用RSフリップフロップ45のセット入力端子Sは図1の過電流検出用比較器28の出力ライン34に接続され、リセット入力端子Rはリセット回路46に接続されている。従って、図1の過電流検出用比較器28が過電流状態を検出すると、オン禁止用RSフリップフロップ45がオンになり、スイッチ17がオフ制御され、このオフ制御状態はリセット回路46からリセット信号が発生するまで保持される。これにより、図1の負荷14の過電流保護を確実に達成することができる。
The set input terminal S of the on-prohibition RS flip-
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
(1) トランス3の2次巻線N2及び3次巻線N3の極性を1次巻線N1と同一とし、スイッチ17がオンの時にダイオード10,15が導通するフォワード型スイッチング電源装置とすることができる。
(2) スイッチ17を集積回路4に含めない構成とすることができる。また、電流検出抵抗8を集積回路4に含めることができる。
(3) 帰還制御信号形成回路7の一部又は全部を集積回路4に含めることができる。
(4) スイッチ17に流れる電流の検出信号として電流に反比例的に変化する電流検出信号を形成することができる。即ち、スイッチ17の電流が徐々に増大している時に徐々に低下する電圧を電流検出信号とすることができる。この場合には、参照電圧発生回路27,27´の出力電圧Vrを直流入力電圧Vinに比例的に変化させる。また、帰還信号形成回路7を図11の帰還信号形成回路7´に変形する。図11の帰還信号形成回路7´では、ホトトランジスタ7hが抵抗7gとグランドとの間に接続されている。従って、出力電圧Vo に対して比例的に変化する帰還制御信号Vf′がえられる。
(5)図1のオン終了時点検出用比較器32に電流検出信号Viからなる鋸波を入力させるに代りに図12に示す鋸波発生回路70から鋸波電圧を入力させることができる。鋸波発生回路70はスイッチ17のオン開始を示す信号、例えば図3のクロック発振回路40のクロックパルスで鋸波の発生を開始し、スイッチ17のオン終了を示す信号、例えばオン終了時点検出用比較器32の出力で鋸波の発生を終了させる。
(6)1つのスイッチ17の代わりに複数のスイッチを1次巻線N1に直列に接続して1つのスイッチの電圧分担を低減することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following modifications are possible.
(1) A forward-type switching power supply device in which the secondary winding N 2 and the tertiary winding N 3 of the transformer 3 have the same polarity as the primary winding N 1 and the
(2) The
(3) A part or all of the feedback control
(4) As a detection signal for the current flowing through the
(5) Instead of inputting the sawtooth wave composed of the current detection signal Vi to the ON end
(6) It is possible to reduce the voltage sharing of one switch by connecting a plurality of switches in series with the primary winding N1 instead of one
本発明は直流電源装置等に利用可能である。 The present invention is applicable to a DC power supply device and the like.
2a,2b 第1及び第2の直流端子
3 トランス
4 集積回路
5 出力段整流平滑回路
6 制御電源用整流平滑回路
7 帰還制御信号形成回路
8 電流検出抵抗
17 スイッチ
23 スイッチオン・オフ制御信号形成回路
24 起動回路
26 入力電圧検出回路
27 参照電圧発生回路
28 過電流検出用比較器
32 オン終了時点検出用比較器
2a, 2b First and second DC terminals 3 Transformer 4
Claims (7)
前記第1及び第2の直流端子間に単一又は複数のスイッチを介して接続されたトランスの1次巻線と、
前記1次巻線に電磁結合された2次巻線と、
前記2次巻線に接続された整流平滑回路と、
前記整流平滑回路の直流出力電圧を所望値に制御するための帰還制御信号を形成する帰還制御信号形成回路と、
前記帰還制御信号形成回路と前記スイッチの制御端子との間に接続されたスイッチオン・オフ制御信号形成回路と、
前記スイッチを流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記第1及び第2の直流端子間の直流入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、
前記入力電圧検出手段の出力電圧レベルの変化に応じて連続的又は段階的に変化する参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、
前記電流検出手段と前記参照電圧発生回路とに接続されており且つ前記電流検出手段の出力が前記参照電圧に達した時に前記スイッチのオン制御を禁止する出力を発生する過電流検出用比較器と
を備えていることを特徴とするスイッチング電源装置。 First and second DC terminals for supplying a DC input voltage having a possibility of fluctuating;
A primary winding of a transformer connected between the first and second DC terminals via a single or a plurality of switches;
A secondary winding electromagnetically coupled to the primary winding;
A rectifying / smoothing circuit connected to the secondary winding;
A feedback control signal forming circuit for forming a feedback control signal for controlling the DC output voltage of the rectifying and smoothing circuit to a desired value;
A switch on / off control signal forming circuit connected between the feedback control signal forming circuit and a control terminal of the switch;
Current detecting means for detecting a current flowing through the switch;
Input voltage detecting means for detecting a DC input voltage between the first and second DC terminals;
A reference voltage generating circuit for generating a reference voltage that changes continuously or stepwise according to a change in the output voltage level of the input voltage detecting means;
An overcurrent detection comparator that is connected to the current detection means and the reference voltage generation circuit and generates an output that inhibits on-control of the switch when the output of the current detection means reaches the reference voltage; A switching power supply device comprising:
少なくとも前記スイッチオン・オフ制御信号形成回路と前記入力電圧検出手段と前記過電流検出用比較器と前記起動回路とが共通の集積回路で構成され、
前記集積回路は、前記第1の直流端子に接続される入力電圧供給端子を有し、前記入力電圧供給端子に前記起動回路及び前記入力電圧検出手段が接続されてい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。 Further, a tertiary winding electromagnetically coupled to the primary winding and the secondary winding, a control power rectifying and smoothing circuit connected to the tertiary winding, and the DC power supply to the control power supply A starting circuit for supplying a starting current to the smoothing capacitor of the rectifying and smoothing circuit,
At least the switch on / off control signal formation circuit, the input voltage detection means, the overcurrent detection comparator, and the start circuit are configured by a common integrated circuit,
The integrated circuit has an input voltage supply terminal connected to the first DC terminal, and the start-up circuit and the input voltage detection means are connected to the input voltage supply terminal. The switching power supply device according to 1.
前記入力電圧検出手段から得られた検出電圧(Va )に反比例した値(1/Va )に対して所定の係数(K)を乗算した値(K/Va )を求める第1の演算手段と、
前記第1の演算手段の出力値(K/Va )に所定のオフセット電圧(Vb )を加算する第2の演算手段とから成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスイッチング電源装置。 The reference voltage generating circuit generates a reference voltage that varies inversely with the output voltage of the input voltage detecting means,
First calculating means for obtaining a value (K / Va) obtained by multiplying a value (1 / Va) inversely proportional to the detected voltage (Va) obtained from the input voltage detecting means by a predetermined coefficient (K);
The switching according to any one of claims 1 to 3, further comprising: second arithmetic means for adding a predetermined offset voltage (Vb) to the output value (K / Va) of the first arithmetic means. Power supply.
少なくとも1つの基準電圧を発生する基準電圧源と、
前記入力電圧検出手段の出力電圧が基準電圧源の前記基準電圧よりも低いか否かを判定する少なくとも1つの入力電圧判定用比較手段と、
少なくとも第1の参照電圧とこの第1の参照電圧よりも低い第2の参照電圧とを発生する第1及び第2の参照電圧源と、
前記入力電圧検出手段の出力電圧が前記基準電圧よりも低いことを示す前記入力電圧判定用比較手段の出力に応答して前記第1の参照電圧を前記過電流検出用比較器に送り、前記入力電圧検出手段の出力電圧が前記基準電圧よりも高いことを示す前記入力電圧判定用比較手段の出力に応答して前記第2の参照電圧を前記過電流検出用比較器に送るスイッチ手段と
を有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスイッチング電源装置。 The reference voltage generating circuit generates a plurality of reference voltages having different voltage levels from each other in a stepped manner according to a change in the DC input voltage,
A reference voltage source for generating at least one reference voltage;
At least one input voltage determination comparison means for determining whether an output voltage of the input voltage detection means is lower than the reference voltage of a reference voltage source;
First and second reference voltage sources for generating at least a first reference voltage and a second reference voltage lower than the first reference voltage;
The first reference voltage is sent to the overcurrent detection comparator in response to the output of the input voltage determination comparison means indicating that the output voltage of the input voltage detection means is lower than the reference voltage, and the input Switch means for sending the second reference voltage to the overcurrent detection comparator in response to the output of the input voltage determination comparison means indicating that the output voltage of the voltage detection means is higher than the reference voltage. The switching power supply device according to claim 1, wherein the switching power supply device is provided.
前記帰還制御信号形成回路に接続された第1の入力端子と前記電流検出手段に接続された第2の入力端子と前記電流検出手段の出力が前記帰還制御信号を横切った時に前記スイッチのオン期間の終了を示す信号を出力する出力端子とを有するオン終了時点検出用比較器と、
前記スイッチのオン開始を示すオン開始信号を所定の周期で繰返して発生するオン開始信号発生回路と、
前記オン終了時点検出用比較器と前記オン開始信号発生回路とに接続され、前記オン開始信号の発生時点から前記オン終了時点までの幅を有するスイッチ制御パルスを発生するパルス形成回路と
から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のスイッチング電源装置。 The switch on / off control signal forming circuit includes:
A first input terminal connected to the feedback control signal forming circuit, a second input terminal connected to the current detection means, and an ON period of the switch when the output of the current detection means crosses the feedback control signal An on-end time point detection comparator having an output terminal for outputting a signal indicating the end of
An on start signal generating circuit for repeatedly generating an on start signal indicating on start of the switch at a predetermined period;
And a pulse forming circuit that is connected to the on-end time point detection comparator and the on-start signal generation circuit and generates a switch control pulse having a width from the on-start signal generation time to the on-end time point. The switching power supply device according to any one of claims 1 to 6.
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