JP2008283742A - 充電回路 - Google Patents
充電回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008283742A JP2008283742A JP2007123533A JP2007123533A JP2008283742A JP 2008283742 A JP2008283742 A JP 2008283742A JP 2007123533 A JP2007123533 A JP 2007123533A JP 2007123533 A JP2007123533 A JP 2007123533A JP 2008283742 A JP2008283742 A JP 2008283742A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit unit
- control circuit
- switch element
- time control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Stroboscope Apparatuses (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【解決手段】スイッチ駆動回路部21は、オンタイム制御回路部50から出力されるスイッチ素子11をオンからオフへ切り換えるオフタイミング信号と、オフタイム制御回路部30から出力されるスイッチ素子11をオフからオンへ切り換えるオンタイミング信号とに基づいて、スイッチ素子11をオン・オフ駆動し、それによって、第2巻線14に接続されたキャパシタ16の充電を可能とする一方、キャパシタ16の充電電圧が所定電圧に達した際に負荷電圧検出部40から出力される信号によって充電動作が強制的に停止されるようになっている。
【選択図】図1
Description
また、従来のフライバック型の充電回路であって、スイッチング素子のスイッチング周波数が固定式のものにあっては、従来の集積回路素子を用いて回路構成できるという利点があるが、ストロボ装置における容量負荷のように0Vから数百Vに至る広範な電圧範囲の充電を必要とするものに対しては、必要な電力を供給することができず、十分な充電ができないことがあるという問題がある。
本発明の他の目的は、集積回路部品を用いて回路構成することができ、従来に比して回路構成の簡素化と共に部品点数の削減を図ることのできる充電回路を提供することにある。
本発明の他の目的は、負荷側と実質的に絶縁状態で負荷電圧の監視が可能な充電回路を提供することにある。
トランスの一次側の主巻線と直列に接続されたスイッチ素子のオン・オフを繰り返して前記主巻線に印加される電源電圧を断続し、前記トランスの2次側に配設された2次巻線に誘起される電圧によって当該2次巻線に接続されたキャパシタの充電を行うよう構成されてなる充電回路であって、
前記トランスには、前記2次巻線の誘起電圧に比例した同一極性の電圧を誘起する補助巻線が設けられる一方、
前記スイッチ素子のオン時間を制御するオンタイム制御回路部と、
前記スイッチ素子のオフ時間を制御するオフタイム制御回路部と、
前記オンタイム制御回路部と前記オフタイム制御回路部の出力信号に基づいて、前記スイッチ素子をオン・オフ駆動するスイッチ駆動回路部と、を具備し、
前記オンタイム制御回路部は、前記スイッチ素子に流れる電流が所定電流値に達したことを実質的に検出した際に、前記スイッチ素子をオンからオフへ切り換えるオフタイミング信号を出力し、
前記オフタイム制御回路部は、前記補助巻線の電圧が所定電圧を下回ったことを検出した際に、前記スイッチ素子をオフからオンへ切り換えるオンタイミング信号を出力するよう構成されてなるものである。
かかる構成において、前記スイッチ駆動回路部は、前記オフタイム制御回路部によりオンタイミング信号が出力されてから、前記オンタイム制御回路部によりオフタイミング信号が出力されるまでの間、前記スイッチ素子をオン状態とする一方、
前記オンタイム制御回路部によりオフタイミング信号が出力されてから、前記オフタイム制御回路部によりオンタイミング信号が出力されるまでの間、前記スイッチ素子をオフ状態とするよう構成されてなるものが好適である。
また、前記オンタイム制御回路部は、スイッチ素子と直列接続された電流検出用抵抗器を有し、当該電流検出用抵抗器における電圧降下が、所定電圧に達したことを検出した際に、オフタイミング信号を出力するよう構成されてなるものが好適である。
さらに、前記キャパシタの充電電圧に基づいて、前記スイッチ駆動回路部の動作を強制停止せしめる負荷電圧検出回路部を具備し、
当該負荷電圧検出回路部は、前記補助巻線の電圧に基づいて、前記キャパシタの充電電圧が所定の充電電圧に達したことを検出した際に、前記スイッチ駆動回路部の動作を強制的に停止せしめるよう構成されてなるものを設けるようにするとさらに好適である。
また、一次側の電流を実質的に監視し、オフタイミング信号を生成するように構成したので、従来と異なり、一次側での過大なピーク電流の発生を回避でき、安全性の高い回路を提供することができる。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における充電回路の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における充電回路Sは、例えば、ストロボ装置における充電回路などに適するもので、電力送達回路部20と、負荷電圧検出部40とに大別されて構成されたものとなっている。
なお、図1において、各巻線12、13、14の巻始め側には、黒丸が付されている。
本発明の実施の形態において、スイッチ素子(図1においては「Q1」と表記)11には、npn型トランジスタが用いられており、そのコレクタに上述の主巻線12の他端が接続されたものとなっている。
また、補助巻線13は、その巻始め側がグランドに接続される一方、他端側は、後述するようにオフタイム制御回路部30と負荷電圧検出部40の所定箇所に接続されたものとなっている。
具体的には、かかるオンタイム制御回路部50は、電流検出用抵抗器52とオフタイム検出コンパレータ53とを有して構成されたものとなっており、電流検出用抵抗器52の一端は、スイッチ素子11の他端、すなわち、npn型トランジスタのエミッタに接続されたものとなっている。
また、オフタイム検出コンパレータ53の他方の入力端子には、オフタイミング信号の出力タイミングを定める基準となる所定電圧Voffが印加されている。
そして、オフタイム検出コンパレータ53の出力端子は、後述するスイッチ駆動回路部21の第1のラッチ33のリセット端子Rに接続されている。
本発明の実施の形態におけるオフタイム制御回路部30は、補助巻線13と、オフタイム検出コンパレータ37とを有して構成されたものとなっている。
そして、オフタイム検出コンパレータ37の出力端子は、後述するスイッチ駆動回路部21のOR31の一方の入力端子に接続されたものとなっている。
かかるスイッチ駆動回路部21は、2入力AND34と、第1のラッチ(図1においては「ラッチA」と表記)33と、第1のワンショット(図1においては「SHOT−1」と表記)32と、2入力OR31とを有して構成されたものとなっている。
そして、2入力OR31の出力端子は、第1のワンショット32の入力段に接続されている。
第1のラッチ33は、その出力端子Qが2入力AND34の一方の入力端子に接続されており、この2入力AND34の他方の入力端子には、後述する負荷電圧検出部40の出力信号が印加されるようになっている。
そして、2入力AND34の出力端子は、npn型トランジスタを用いてなるスイッチ素子11のベースに接続されている。
本発明の実施の形態における負荷電圧検出部40は、オフタイム制御回路部30と共用される補助巻線13と、負荷電圧検出コンパレータ44と、第2のラッチ(図1においては「ラッチB」と表記)42と、第1及び第2の分圧抵抗器45,46を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
そして、負荷電圧検出コンパレータ44は、他方の入力端子に所定電圧Vlが印加される一方、出力端子は、第2のラッチ42のリセット端子Rに接続されている。ここで、所定電圧Vlは、キャパシタ16の充電電圧が所望する電圧に達したか否かを判定するための基準電圧である。
本発明の実施の形態における起動制御回路部22は、第2のワンショット41を用いて構成されたものとなっており、この第2のワンショット41の入力段には、外部からの制御信号(CONT)が制御信号印加端子60を介して印加されるようになっている。
また、第2のワンショット41は、2つの出力段を有するものとなっており、後述するように入力段への制御信号に応じて同一の出力信号がそれぞれ出力されるようになっている。
なお、上述した回路構成において、AND、OR、ラッチ、ワンショット、コンパレータなどは、公知・周知の半導体集積回路化されたものを用いるのが好適である。
制御信号印加端子60には、論理値Highに相当する所定の電圧信号が外部から印加される(図2の(J)参照)。
一方、論理値Highの制御信号の印加によって、第2のワンショット41がトリガされ、所定のパルス幅の論理値Highに相当する信号(ワンショット信号)が2つの出力段からそれぞれ出力される。
それによって、第1のワンショット32がトリガされて同様にワンショット信号が出力されて、第1のラッチ33のセット端子Sへ入力され、第1のラッチ33からは、論理値Highに相当する信号が出力されることとなる。
その結果、2入力AND34からは、論理値Highに相当する信号がスイッチ素子11のベースに印加されるため、スイッチ素子11はオン状態となる(図2の(A)、(C)及び(F)参照)。
この主巻線12を流れる電流の発生により、電流検出用抵抗器52に電圧降下Viを生じ、電流の増加と共に電圧が上昇してゆくこととなる(図2の(D)及び(E)参照)。
その結果、主巻線12に流れる電流は零となる(図2の(D)参照)。
このように、本発明の実施の形態においては、スイッチ素子11に流れる電流を、検出用抵抗器52に生ずる電圧降下に変換し、基準電圧Voffとの比較を行うことにより、スイッチ素子11を流れる電流が所定電流値に達したか否かの判定が実質的に行われるようになっている。
ここで、第2巻線14に生ずる電圧は、負荷であるキャパシタ16の電圧と、出力ダイオード15の順方向電圧Vfとにより定まるものである。
第2巻線14に流れる電流は、キャパシタ16への充電が進み第2巻線14の電圧が低下してゆくのに伴い減少してゆき、その電圧と共に0に漸近してゆく(図2(G)参照)。
また、補助巻線13における電圧も同様に0Vへ漸近してゆく。
そして、補助巻線13の電圧V13がオンタイム検出コンパレータ37の基準電圧Vonを下回ると(図2の(H)参照)、オンタイム検出コンパレータ37からは、論理値Highに相当する電圧が出力され、それによって、第1のワンショット32がトリガされて、論理値Highに相当する信号が出力される。
なお、スイッチ素子11がオン状態となる期間(時間)は、主巻線12に印加される電圧が一定であるため、スイッチ素子11がオンとなる度毎に変動することはなく、ほぼ一定であるのに対して、スイッチ素子11がオフ状態となる期間(時間)は、キャパシタ16の充電が進行するに伴い徐々に短くなるものとなっている(図2の(A)参照)。
まず、第1及び第2の分圧抵抗器45,46の相互の接続点の電圧Vdivは、スイッチ素子11がオフ状態にある間、正極性の電圧として現れるが、その大きさは、キャパシタ16への充電が進行するに伴い徐々に上昇してゆくものとなる(図2の(I)参照)。
その結果、2入力AND34からは、第1のラッチ33の出力状態に関わらず、論理値Lowに相当する信号が出力され、スイッチ素子11のベースに印加されるため、スイッチ素子11は強制的にオフ状態とされ、キャパシタ16の充電が完了することとなる(図2の(A)、(B)、(I)及び(K)参照)。
また、変圧器10の各巻線のどちらを巻始めとするかは任意に決めることができる。
11…スイッチ素子
12…主巻線
13…補助巻線
14…第2巻線
15…出力ダイオード
16…キャパシタ
20…電力伝達回路部
21…スイッチ駆動回路部
22…起動制御回路部
30…オフタイム制御回路部
40…負荷電圧検出部
50…オフタイム制御回路部
Claims (4)
- トランスの一次側の主巻線と直列に接続されたスイッチ素子のオン・オフを繰り返して前記主巻線に印加される電源電圧を断続し、前記トランスの2次側に配設された2次巻線に誘起される電圧によって当該2次巻線に接続されたキャパシタの充電を行うよう構成されてなる充電回路であって、
前記トランスには、前記2次巻線の誘起電圧に比例した同一極性の電圧を誘起する補助巻線が設けられる一方、
前記スイッチ素子のオン時間を制御するオンタイム制御回路部と、
前記スイッチ素子のオフ時間を制御するオフタイム制御回路部と、
前記オンタイム制御回路部と前記オフタイム制御回路部の出力信号に基づいて、前記スイッチ素子をオン・オフ駆動するスイッチ駆動回路部と、を具備し、
前記オンタイム制御回路部は、前記スイッチ素子に流れる電流が所定電流値に達したことを実質的に検出した際に、前記スイッチ素子をオンからオフへ切り換えるオフタイミング信号を出力し、
前記オフタイム制御回路部は、前記補助巻線の電圧が所定電圧を下回ったことを検出した際に、前記スイッチ素子をオフからオンへ切り換えるオンタイミング信号を出力するよう構成されてなることを特徴とする充電回路。 - 前記スイッチ駆動回路部は、前記オフタイム制御回路部によりオンタイミング信号が出力されてから、前記オンタイム制御回路部によりオフタイミング信号が出力されるまでの間、前記スイッチ素子をオン状態とする一方、
前記オンタイム制御回路部によりオフタイミング信号が出力されてから、前記オフタイム制御回路部によりオンタイミング信号が出力されるまでの間、前記スイッチ素子をオフ状態とするよう構成されてなることを特徴とする請求項1記載の充電回路。 - オンタイム制御回路部は、スイッチ素子と直列接続された電流検出用抵抗器を有し、当該電流検出用抵抗器における電圧降下が、所定電圧に達したことを検出した際に、オフタイミング信号を出力するよう構成されてなることを特徴とする請求項2記載の充電回路。
- 前記キャパシタの充電電圧に基づいて、前記スイッチ駆動回路部の動作を強制停止せしめる負荷電圧検出回路部を具備し、
当該負荷電圧検出回路部は、前記補助巻線の電圧に基づいて、前記キャパシタの充電電圧が所定の充電電圧に達したことを検出した際に、前記スイッチ駆動回路部の動作を強制的に停止せしめるよう構成されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれか記載の充電回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007123533A JP4960761B2 (ja) | 2007-05-08 | 2007-05-08 | 充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007123533A JP4960761B2 (ja) | 2007-05-08 | 2007-05-08 | 充電回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008283742A true JP2008283742A (ja) | 2008-11-20 |
JP4960761B2 JP4960761B2 (ja) | 2012-06-27 |
Family
ID=40144111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007123533A Active JP4960761B2 (ja) | 2007-05-08 | 2007-05-08 | 充電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4960761B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012253957A (ja) * | 2011-06-06 | 2012-12-20 | Sharp Corp | スイッチング電源回路、半導体装置、led照明装置 |
US9356525B2 (en) | 2012-08-31 | 2016-05-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Power supply device and image forming apparatus |
JP2016144339A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | 株式会社東芝 | 電源装置およびacアダプタ |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09131057A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Yokogawa Electric Corp | 共振型コンバータ |
JP2003199346A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP2005065498A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Linear Technol Corp | 容量性負荷を充電するための回路および技術 |
JP2005287180A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Rohm Co Ltd | コンデンサ充電回路及びそれを備えたストロボ装置 |
JP2005347029A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Olympus Corp | ストロボ充電回路 |
JP2007068368A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Texas Instr Japan Ltd | 充電回路 |
-
2007
- 2007-05-08 JP JP2007123533A patent/JP4960761B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09131057A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Yokogawa Electric Corp | 共振型コンバータ |
JP2003199346A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP2005065498A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Linear Technol Corp | 容量性負荷を充電するための回路および技術 |
JP2005287180A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Rohm Co Ltd | コンデンサ充電回路及びそれを備えたストロボ装置 |
JP2005347029A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Olympus Corp | ストロボ充電回路 |
JP2007068368A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Texas Instr Japan Ltd | 充電回路 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012253957A (ja) * | 2011-06-06 | 2012-12-20 | Sharp Corp | スイッチング電源回路、半導体装置、led照明装置 |
US9356525B2 (en) | 2012-08-31 | 2016-05-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Power supply device and image forming apparatus |
JP2016144339A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | 株式会社東芝 | 電源装置およびacアダプタ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4960761B2 (ja) | 2012-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10819211B2 (en) | Secondary-side control circuit, control method and flyback converter thereof | |
US10700592B2 (en) | Load detecting device | |
US10978945B2 (en) | Semiconductor device for switching power supply control and AC-DC converter | |
US9564826B2 (en) | Current resonant power supply device | |
JP5928506B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
US20180019656A1 (en) | Semiconductor device for controlling power source | |
JP6424644B2 (ja) | 電源制御用半導体装置 | |
US10819219B2 (en) | Semiconductor device for switching power supply control and AC-DC converter | |
JP2006280138A (ja) | Dc−dcコンバータ | |
US20100124081A1 (en) | Switching power supply | |
US20180034373A1 (en) | Semiconductor device for controlling power source | |
US7411374B2 (en) | Circuitry and control method for charging capacitive loads | |
JP6481407B2 (ja) | 電源制御用半導体装置 | |
JP5293016B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JP2006149098A (ja) | スイッチング電源装置 | |
WO2010125751A1 (ja) | スイッチング電源装置 | |
KR102049357B1 (ko) | 단락 감지 회로, 단락 감지 방법 및 단락 감지 회로를 포함하는 전력 공급 장치 | |
JP4960761B2 (ja) | 充電回路 | |
US8437151B2 (en) | Self-excited switching power supply circuit | |
JP2004015993A (ja) | 無負荷時省電力電源装置 | |
KR20150115663A (ko) | 부하 검출 장치 | |
CN111146946B (zh) | 应用于电源转换器的二次侧的次级控制器及其操作方法 | |
JP2019047655A (ja) | 電源制御用半導体装置および電源装置並びにxコンデンサの放電方法およびスイッチ制御方法 | |
JP2008253032A (ja) | スイッチング電源 | |
JP2022011399A (ja) | スイッチング電源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120313 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120323 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4960761 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |