JP2009296790A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下時に、スイッチング電源装置からの出力電圧を停止または低下させるスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置１００は、スイッチング電源装置１００への入力電圧の、遮断または低下から所定時間経過後に、スイッチング電源装置１００からの出力電圧を、停止させるスイッチＳＷ１、ＳＷ３、およびスイッチＳＷ５と過電流保護バイアス抵抗１９との直列回路を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ＡＣ（Alternating Current）‐ＤＣ（Direct Current）コンバータ、または、ＤＣ‐ＤＣコンバータに備えられ、直流電圧を安定化して出力するスイッチング電源装置に関するものである。特に、本発明は、スイッチング素子を１つだけ備える、即ち、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置に関するものである。

スイッチング電源装置は、複写機、プリンタ、ファックス、ＡＶ（Audio Visual）機器、液晶テレビジョン、プラズマディスプレイパネル、および通信端末等の、各種電子機器における電源装置として広く使用されている。一般的に、スイッチング電源装置は、商用電源からの交流電圧を整流および平滑化して得られた直流電圧をスイッチングし、高周波の交流電圧に変換し、さらに所望の直流電圧へと高効率で整流する構成である。

スイッチング電源装置では、入力電圧の、遮断または低下時に、出力電圧を停止または低下させる技術が求められている。

特許文献１には、第１および第２の電源回路が直列接続された電源装置において、第１の電源回路への入力電圧が所定電圧より低くなった場合に、第１および／または第２の電源回路の作動を停止する技術が開示されている。

また、特許文献２には、入力電圧を駆動用出力と制御用出力とヘ変換する電源装置において、電源停止時にこれらの出力を低下させる技術が開示されている。
特開２００２−７８３４０号公報（２００２年３月１５日公開） 特開２００５−３３９０４号公報（２００５年２月３日公開）

ところで、近年では、スイッチング素子を１つだけ備える、即ち、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置の開発が進んでいる。

こうした、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置は、出力先の回路で複数の電源を構成することが可能となりスイッチング電源装置自身の出力電圧を安定化させることができる、という点で、複数の電源回路を備える（即ち、スイッチング素子を複数個備える）スイッチング電源装置、または、複数出力のスイッチング電源装置よりも有利である。

ここで、特許文献１に開示された電源装置は、第１および第２の電源回路が直列接続された、複数の電源回路を備えた電源装置である。

また、特許文献２に開示された電源装置は、入力電圧を駆動用出力と制御用出力とヘ変換して出力する、複数出力の電源装置である。

換言すれば、従来、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、入力電圧の、遮断または低下時に、出力電圧を停止または低下させる技術は存在しない。

本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下時に、スイッチング電源装置からの出力電圧を停止または低下させることが可能なスイッチング電源装置を実現することにある。

本発明に係るスイッチング電源装置は、上記の課題を解決するために、自身のスイッチングにより交流電圧を生成するスイッチング素子を１つだけ備える、単一出力のスイッチング電源装置であって、上記スイッチング素子のスイッチングにより上記交流電圧へと変換されるべき、上記スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下を検知する検知回路と、上記検知回路による、遮断または低下の検知から所定時間経過後に、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を、停止または低下させる出力電圧低下回路と、を備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、スイッチング素子を１つだけ備える、即ち、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、検知回路により入力電圧の遮断または低下を検知し、この検知から所定時間経過後に、出力電圧低下回路により出力電圧を停止または低下させることができる。なお、検知回路は例えば、検知結果を検知信号として出力する、周知のリップル電圧検知回路、周知の電流検知回路、または周知の温度検知回路により実現可能である。また、検知回路による検知から所定時間経過後に出力電圧低下回路を動作させるには例えば、上記検知信号を、周知のＣＲ時定数回路により、該所定時間だけ遅延すればよい。

従って、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下時に、スイッチング電源装置からの出力電圧を停止または低下させることが可能となる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記出力電圧低下回路として、上記所定時間経過後に、自身が導通状態または非導通状態となることで、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を、停止または低下させる切替回路を備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、出力電圧低下回路としての切替回路は、自身が導通状態または非導通状態となることで、出力電圧を停止または低下させることができる。つまり、切替回路は、自身のオンオフ動作により、出力電圧を停止または低下させるか否かを切り替えるものであれば充分である。この場合、切替回路は、周知のスイッチが適用可能であるため、簡単な回路構成で、かつ、コストを抑えた上で実現可能である。

従って、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下時に、スイッチング電源装置からの出力電圧を停止または低下させることが、簡単な回路構成で、かつ、コストを抑えた上で可能になるという効果を奏する。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、自身に印加される電圧を平滑化して出力する入力平滑コンデンサをさらに備え、上記切替回路として、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されたコンデンサ短絡スイッチ回路を備え、上記コンデンサ短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記入力平滑コンデンサの両端を短絡させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、入力平滑コンデンサに対して並列に接続されたコンデンサ短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に導通状態とされる。コンデンサ短絡スイッチ回路が導通状態とされると、入力平滑コンデンサの両端は短絡され、これにより、入力平滑コンデンサでは、蓄積された電荷が強制的に放電される。そして、この放電状態がある程度継続すると、入力平滑コンデンサには、スイッチング素子のスイッチングを継続させるために必要な電源電圧が存在しなくなり、最終的にスイッチング素子のスイッチングは停止され、出力電圧は停止される。こうして、コンデンサ短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が導通状態となることで、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、１次巻線及び２次巻線を有しており、該１次巻線に印加された電圧を該２次巻線に伝達する変圧器と、自身に印加される電圧を平滑化して該１次巻線に印加する入力平滑コンデンサと、をさらに備え、上記切替回路として、上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との間に直列に接続されたコンデンサ開放スイッチ回路を備え、上記コンデンサ開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記入力平滑コンデンサから上記１次巻線への電圧の印加を遮断させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、入力平滑コンデンサと１次巻線との間に直列に接続されたコンデンサ開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に非導通状態とされる。コンデンサ開放スイッチ回路が非導通状態とされると、入力平滑コンデンサと１次巻線との間の経路は開放されるため、入力平滑コンデンサから１次巻線への電圧の印加は遮断される。こうして、コンデンサ開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が非導通状態となることで、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記切替回路として、上記スイッチング素子の入力端子と低レベルの電源ラインとの間に接続された入力端子短絡スイッチ回路を備え、上記入力端子短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記スイッチング素子の入力端子を、上記低レベルの電源ラインに短絡させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、スイッチング素子の入力端子と低レベルの電源ラインとの間に接続された入力端子短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に導通状態とされる。入力端子短絡スイッチ回路が導通状態とされると、スイッチング素子の入力端子は、低レベルの電源ラインに短絡され、スイッチング素子のスイッチングは停止される。こうして、入力端子短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が導通状態となることで、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記スイッチング素子の入力端子に印加する制御電圧に応じて、上記スイッチングを制御する制御回路をさらに備え、上記切替回路として、上記スイッチング素子の入力端子と上記制御回路との間に直列に接続された入力端子開放スイッチ回路を備え、上記入力端子開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記制御回路から上記スイッチング素子の入力端子への制御電圧の印加を遮断させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、スイッチング素子の入力端子と制御回路との間に直列に接続された入力端子開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に非導通状態とされる。入力端子開放スイッチ回路が非導通状態とされると、制御回路からスイッチング素子の入力端子への制御電圧の印加は遮断される。こうして、入力端子開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が非導通状態となることで、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記スイッチング素子の入力端子に印加する制御電圧に応じて、上記スイッチングを制御する制御回路をさらに備え、上記出力電圧低下回路として、上記所定時間経過後に、上記制御回路が印加する制御電圧を低下させることで、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を、停止させる制御電圧低下回路を備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、出力電圧低下回路としての制御電圧低下回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、制御回路からスイッチング素子の入力端子へと印加する制御電圧を低下させる。スイッチング素子は、制御電圧が低下されることで、スイッチングが停止されることとなる。こうして、制御電圧低下回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、整流された上記交流電圧を、平滑化して出力する出力平滑コンデンサをさらに備え、上記切替回路として、上記出力平滑コンデンサの後段に、該出力平滑コンデンサに対して並列に接続された出力回路短絡スイッチ回路を備え、上記出力回路短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記出力平滑コンデンサの両端を短絡させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、出力平滑コンデンサの後段に並列に接続された出力回路短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に導通状態とされる。出力回路短絡スイッチ回路が導通状態とされると、出力平滑コンデンサの両端は短絡される。こうして、出力回路短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が導通状態となることで、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、整流された上記交流電圧を、平滑化して出力する出力平滑コンデンサと、該出力平滑コンデンサから出力される電圧を、上記スイッチング電源装置からの出力電圧として出力する出力端子と、をさらに備え、上記切替回路として、上記出力平滑コンデンサと上記出力端子との間に直列に接続された出力回路開放スイッチ回路を備え、上記出力回路開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記出力平滑コンデンサから上記出力端子への、上記スイッチング電源装置からの出力電圧の供給を遮断させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、出力平滑コンデンサと出力端子との間に直列に接続された出力回路開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に非導通状態とされる。出力回路開放スイッチ回路が非導通状態とされると、出力平滑コンデンサと出力端子との間の経路は開放されるため、出力平滑コンデンサから出力端子への、スイッチング電源装置からの出力電圧の供給は遮断される。こうして、出力回路開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が非導通状態となることで、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を一定の値に保持する出力電圧保持回路をさらに備え、上記切替回路として、上記出力電圧保持回路の両端に並列に接続された保持回路短絡スイッチ回路を備え、上記保持回路短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記出力電圧保持回路の両端を短絡させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、出力電圧保持回路の両端に並列に接続された保持回路短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に導通状態とされる。保持回路短絡スイッチ回路が導通状態とされると、出力電圧保持回路の両端は短絡され、スイッチング素子のスイッチングは停止される。こうして、保持回路短絡スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が導通状態となることで、出力電圧を停止させることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を一定の値に保持する出力電圧保持回路をさらに備え、上記切替回路として、上記出力電圧保持回路の参照電圧印加端子に直列に接続された参照電圧印加端子開放スイッチ回路を備え、上記参照電圧印加端子開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記参照電圧印加端子へ印加する電圧を低下させるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、出力電圧保持回路の参照電圧印加端子に直列に接続された参照電圧印加端子開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に非導通状態とされる。参照電圧印加端子開放スイッチ回路が非導通状態とされると、参照電圧印加端子へ印加する電圧は低下されるため、出力端子へのスイッチング電源装置からの出力電圧の供給は低下される。こうして、参照電圧印加端子開放スイッチ回路は、入力電圧の遮断または低下から所定時間経過後に、自身が非導通状態となることで、出力電圧を低下させることができる。

以上のとおり、本発明に係るスイッチング電源装置は、自身のスイッチングにより交流電圧を生成するスイッチング素子を１つだけ備える、単一出力のスイッチング電源装置であって、上記スイッチング素子のスイッチングにより上記交流電圧へと変換されるべき、上記スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下を検知する検知回路と、上記検知回路による、遮断または低下の検知から所定時間経過後に、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を、停止または低下させる出力電圧低下回路と、を備える構成である。

従って、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下時に、スイッチング電源装置からの出力電圧を停止または低下させることが可能になるという効果を奏する。

〔前提となる技術〕
図５は、本発明に係るスイッチング電源装置に対する前提となる、従来技術に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

図５に示すスイッチング電源装置２００は、１つのＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）１、出力電圧制御回路（制御回路）２、フィルタ回路３、ダイオードブリッジ４、電源入力端子５、ヒューズ６、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とを有している変圧器８、ダイオード９、出力平滑コンデンサ１０、出力端子１１、分圧抵抗１２および１３、電流制限抵抗１４、電流検知抵抗１５、分圧抵抗１６、入力平滑コンデンサＣ１、フォトカプラＰＣ１およびＰＣ２、およびシャントレギュレータ（出力電圧保持回路）ＩＣ１を備える構成である。なお、ＭＯＳＦＥＴ１は、スイッチング素子である。また、変圧器８の１次巻線ｎ１、ＭＯＳＦＥＴ１、および電流検知抵抗１５の直列回路は、高レベルの電源ラインＡおよび低レベルの電源ラインＢに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１は、ドレイン端子が、変圧器８の１次巻線ｎ１に接続されており、ソース端子が、電流検知抵抗１５に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子（入力端子）は、出力電圧制御回路２に接続されている。

電源入力端子５は例えば、図示しない商用電源から、１００Ｖの交流電圧（入力電圧）が入力されるものである。なお、この商用電源からの交流電圧は通常、誤差５Ｖ以内、即ち、９５Ｖ〜１０５Ｖ以内で、電源入力端子５から入力される。

ヒューズ６は、電源入力端子５の一方とフィルタ回路３の一方の入力端子との間に直列に接続されている。ヒューズ６は、例えばスイッチング電源装置２００の定格電流の２倍を超える電流が流れると、溶断する。そしてヒューズ６が溶断したとき、スイッチング電源装置２００からの出力電圧は、遮断状態となる。

フィルタ回路３は、一方の入力端子にヒューズ６が接続されており、他方の入力端子に電源入力端子５の他方が接続されている。フィルタ回路３は、電源入力端子５から入力された交流電圧からノイズ成分を除去するものである。また、フィルタ回路３は、ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチングにより生成された電流の商用電源方向への逆流に起因する高周波雑音、および、落雷等で誘導されたサージ電圧が、スイッチング電源装置２００へ侵入することを阻止するものである。

ダイオードブリッジ４は、４つのダイオード４ａ〜４ｄを一組にしたブリッジ回路である。ダイオード４ａのカソードおよびダイオード４ｂのアノードは、フィルタ回路３の一方の出力端子に共通に接続されている。ダイオード４ｃのカソードおよびダイオード４ｄのアノードは、フィルタ回路３の他方の出力端子に共通に接続されている。ダイオード４ａのアノードおよびダイオード４ｃのアノードは、低レベルの電源ラインＢに共通に接続されている。ダイオード４ｂのカソードおよびダイオード４ｄのカソードは、高レベルの電源ラインＡに共通に接続されている。ダイオードブリッジ４は、フィルタ回路３から入力された交流電圧をブリッジ整流して、低レベルの電源ラインＢと高レベルの電源ラインＡとの間に出力する。

入力平滑コンデンサＣ１は、低レベルの電源ラインＢと高レベルの電源ラインＡとの間であって、ダイオードブリッジ４の後段、かつ、変圧器８の１次巻線ｎ１、ＭＯＳＦＥＴ１、および電流検知抵抗１５の前段に並列に接続されている。

ダイオードブリッジ４にてブリッジ整流された電圧は、脈流電圧と呼ばれる直流電圧である。しかしながら、この脈流電圧は、０Ｖ〜電源入力端子５から入力された交流電圧の最大値（商用電源の電圧の約１．４倍）のレベル差を有するため、安定化された直流電圧としての使用は困難である。

そこで、脈流電圧のレベルが高い場合は、脈流電圧により入力平滑コンデンサＣ１を充電し、脈流電圧のレベルが低い場合は、入力平滑コンデンサＣ１が、蓄えた電荷を放電する。こうして、入力平滑コンデンサＣ１は、自身に入力された脈流電圧の平滑化を行い、平滑化された電圧を出力して、変圧器８の１次巻線ｎ１に印加する。

ＭＯＳＦＥＴ１は、出力電圧制御回路２によって、導通および非導通の制御（スイッチング）が為されている。ＭＯＳＦＥＴ１の導通状態においては、入力平滑コンデンサＣ１からの電圧が、変圧器８の１次巻線ｎ１に印加される。入力平滑コンデンサＣ１からの電圧が変圧器８の１次巻線ｎ１に印加されると、変圧器８の１次巻線ｎ１には、励磁エネルギーと呼ばれるエネルギーが蓄積される。そしてその後、ＭＯＳＦＥＴ１が非導通状態に切り替わると、蓄積された励磁エネルギーは、交流電圧として、変圧器８の２次巻線ｎ２に伝達される。

なお、本前提および後述する各実施の形態では、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを使用している。しかしながら、スイッチング素子は、スイッチング機能を有しているものであれば特に限定されず、例えば、バイポーラトランジスタ等の、他のタイプのスイッチング素子が使用可能である。

変圧器８は、１次巻線ｎ１及び２次巻線ｎ２の２つの巻線を有する高周波トランスである。

変圧器８の２次巻線ｎ２の一端は、ダイオード９のアノードに接続されている。ダイオード９のカソードは、出力平滑コンデンサ１０を介して、変圧器８の２次巻線ｎ２の他端に接続されている。また、ダイオード９のカソードは、電流制限抵抗１４、フォトカプラＰＣ１、およびシャントレギュレータＩＣ１の直列回路を介して、変圧器８の２次巻線ｎ２の他端に接続されている。また、ダイオード９のカソードは、分圧抵抗１２および１３の直列回路を介して、変圧器８の２次巻線ｎ２の他端に接続されている。さらに、ダイオード９のカソードは、出力端子１１の一方に接続されており、変圧器８の２次巻線ｎ２の他端は、出力端子１１の他方に接続されている。シャントレギュレータＩＣ１は、カソードがフォトカプラＰＣ１に接続されており、アノードが変圧器８の２次巻線ｎ２の他端に接続されている。分圧抵抗１２と分圧抵抗１３との間のノードは、シャントレギュレータＩＣ１の図示しない参照電圧印加端子（Ｖｒｅｆ端子）に接続されている。

出力端子１１は、２つの端子を有しているが、これら２つの端子から出力される電圧（出力電圧）は共に、安定化された直流電圧となる。つまり、スイッチング電源装置２００は、出力端子１１から１種類の電圧を出力する単一出力電源である。このことは、後述するスイッチング電源装置１００〜１０３についても同様である。

ここで、出力端子１１から出力される電圧は、分圧抵抗１２および１３で分圧され、シャントレギュレータＩＣ１の参照電圧印加端子に印加され、シャントレギュレータＩＣ１内部の基準電圧と比較される。該参照電圧印加端子に印加された電圧が該基準電圧より高い場合、シャントレギュレータＩＣ１の、アノードとカソードとの間のインピーダンスは、低下する。そして、電流制限抵抗１４とシャントレギュレータＩＣ１との間に直列に接続されているフォトカプラＰＣ１の、発光部ＰＣａに流れる電流は、増加する。発光部ＰＣａに流れる電流が増加すると、フォトカプラＰＣ１と光結合しているフォトカプラＰＣ２の、受光部ＰＣｂのインピーダンスは、低下する。このインピーダンス低下の有無および低下度合に応じて、フォトカプラＰＣ２の受光部ＰＣｂからは、出力電圧制御回路２に対して、出力電圧値を示す信号が入力される。出力電圧制御回路２は、該出力電圧値を示す信号に基づき、出力電圧制御部２０からＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子にスイッチングパルス信号（制御電圧）を印加することで、ＭＯＳＦＥＴ１の導通および非導通を制御する。ここで、ＭＯＳＦＥＴ１の導通および非導通を制御する具体例としては、スイッチング周波数の制御、およびスイッチングパルス信号のデューティー比の制御等が挙げられる。

また、出力電圧制御回路２は、過電流保護部２１をさらに有している。出力電圧制御回路２の過電流保護部２１には、ＭＯＳＦＥＴ１のソース端子を流れる電流を電流検知抵抗１５で電圧に変換することで得られた電圧が、分圧抵抗１６を介して印加される。そして、過電流保護部２１に印加された電圧が、所定の電圧値（例えば、０．２４Ｖ）を超えると、過電流保護部２１は、スイッチングパルスの幅を狭くするように、出力電圧制御部２０から出力されるスイッチングパルス信号を変化させる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１が導通状態にある期間は、短くなる、ひいては、一時的に存在しなくなるため、スイッチング電源装置２００の出力電圧、即ち、出力端子１１から出力される電圧は、低下される、ひいては、遮断される。分圧抵抗１６は、電流検知抵抗１５とＭＯＳＦＥＴ１のソース端子との間のノードと出力電圧制御回路２との間に接続されている。

出力電圧制御回路２は、周知の制御ＩＣ（Integrated Circuit）で実現可能であるため、これ以上の詳細な説明を省略する。

ところで、スイッチング素子として１つのＭＯＳＦＥＴ１を備える、即ち、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置２００では、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下後に、次回の電源投入時におけるＭＯＳＦＥＴ１の誤作動を防止すべく、図示しないマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）によりＭＯＳＦＥＴ１を初期化している。

なお、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下の原因としては例えば、商用電源からの入力自体の停止、ヒューズ６の溶断、および故障等その他の原因が挙げられる。

マイコンが上記ＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理を完了するまでの間、スイッチング電源装置２００は、該マイコンに電源電圧を供給する必要がある。つまり、スイッチング電源装置２００では、少なくとも該マイコンが該処理を完了するまでの間、出力端子１１から出力される電圧を保持する必要がある。なお、マイコンが、該処理を完了するまでの時間は、０．００５ｓ〜２ｓ程度である。

スイッチング電源装置２００では、入力平滑コンデンサＣ１に蓄積された電荷を放電することで、出力端子１１から出力される電圧を保持するが、ここで保持する時間が長すぎると、該マイコンによるＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理の完了までに、長い時間を要することとなる。

即ち、マイコンは、出力端子１１から出力される電圧の停止または低下を認識することで、スイッチング電源装置２００自身が初期化されたと認識して、上記ＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理を実行する。しかしながら、出力端子１１から出力される電圧を保持する時間が長すぎると、出力端子１１から出力される電圧の停止または低下の認識が遅れ、スイッチング電源装置２００自身の初期化の認識が遅れ、マイコンによるＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理の実行が遅れる。特に、スイッチング電源装置２００が軽負荷状態（いわゆる、スタンバイ状態等）にある場合、入力平滑コンデンサＣ１による、出力端子１１から出力される電圧を保持する時間は、２ｓ〜６０ｓ程度と、非常に長くなるため、マイコンによるＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理の実行が非常に遅れる。

そして、マイコンによるＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理の完了前に、スイッチング電源装置２００に再度電源が投入されると、ＭＯＳＦＥＴ１が誤作動してしまうという問題が発生する。なお、ＭＯＳＦＥＴ１の誤作動の具体例としては、ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチングの停止（いわゆる、発振停止）、予期せぬＭＯＳＦＥＴ１のスイッチング（いわゆる、異常発振）等が挙げられる。

こうしたことから、スイッチング電源装置２００では、特に軽負荷状態において、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下時に、出力端子１１から出力される電圧を停止または低下させるための工夫が必要である。

以下では、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置において、スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下時に、スイッチング電源装置からの出力電圧を停止または低下させるための工夫が為された、本発明に係るスイッチング電源装置について説明する。
〔実施の形態１〕
本発明に係るスイッチング電源装置について、図１を参照して説明する。なお、説明の便宜上、すでに図面を用いて説明した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。

図１は、本発明に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

図１に示すスイッチング電源装置１００は、図５に示すスイッチング電源装置２００の構成において、遮断検知回路（検知回路）１７、およびスイッチ（出力電圧低下回路、切替回路）ＳＷ１、ＳＷ３、スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路（出力電圧低下回路）をさらに備える構成である。

遮断検知回路１７は、フィルタ回路３の両出力端子間に並列に接続されている。この遮断検知回路１７は、スイッチング電源装置１００への入力電圧、即ち、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下を検知し、その検知結果を検知信号として出力するものである。

この遮断検知回路１７として好適な回路は、例えば、以下の３つの回路が考えられる。

１つ目は、フィルタ回路３から出力される交流電圧のリップル成分の大きさに基づいて、上記遮断または低下を検知し、その検知結果を検知信号として出力するリップル電圧検知回路である。

２つ目は、フィルタ回路３の両出力端子に流れる電流の大きさに基づいて、上記遮断または低下を検知し、その検知結果を検知信号として出力する電流検知回路である。

３つ目は、例えばダイオードブリッジ４の表面温度の上昇度合に基づいて、上記遮断または低下を検知し、その検知結果を検知信号として出力する温度検知回路である。

なお、リップル電圧検知回路、電流検知回路、および温度検知回路はいずれも、周知の技術により為し得るものである。即ち、リップル電圧検知回路としては例えば、フィルタ回路３から出力される交流電圧の、上限のピーク値と下限のピーク値との差を検出可能な回路が、電流検知回路としては例えば、抵抗器が、温度検出回路としては例えば、熱電対またはサーミスタが、それぞれ使用可能である。

また、遮断検知回路１７として上記温度検知回路を使用する場合、該温度検知回路は、フィルタ回路３の両出力端子間に並列に接続されていなくてもよい。即ち、遮断検知回路１７としての温度検知回路は、例えばダイオードブリッジ４といった、スイッチング電源装置１００の駆動により温度変化を呈する部材の、表面近傍に配置されるだけで充分である（図２参照）。

遮断検知回路１７が出力する検知信号の形態は、特に限定されない。該検知信号の形態としては例えば、上記遮断または低下を検知した場合にＨｉｇｈレベルの信号を、それ以外の場合にＬｏｗレベルの信号を出力する、といったロジック信号を用いるのが一般的である。

スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５はいずれも、遮断検知回路１７が出力する検知信号に応じて開閉が制御されるものである。具体的に、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５はいずれも、遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力された場合に閉じ、それ以外の場合に開くスイッチである。

ここで、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５には、上記検知信号が、遮断検知回路１７から出力される時間に対して、所定の時間（例えば、０．０２ｓ〜１ｓ）だけ遅延されて入力される。スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５はいずれも、遮断検知回路１７による上記遮断または低下の検知から、上記所定の時間だけ経過した後に閉じる。

なお、遮断検知回路１７が出力する検知信号を、上記所定の時間だけ遅延させるための手法としては例えば、該検知信号を、図示しない周知のＣＲ時定数回路を介して出力する手法が挙げられる。

遮断検知回路１７が出力する検知信号の形態が、上述したロジック信号である場合、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５はいずれも、Ｈｉｇｈレベルの信号とＬｏｗレベルの信号との切り替えに応じて開閉が制御される、周知のスイッチ回路であればよい。

スイッチ（コンデンサ短絡スイッチ回路）ＳＷ１は、入力平滑コンデンサＣ１の両端に並列に接続されている。遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ１が閉じると、入力平滑コンデンサＣ１の両端は短絡され、これにより、入力平滑コンデンサＣ１では、蓄積された電荷が強制的に放電される。そして、この放電状態がある程度継続すると、入力平滑コンデンサＣ１には、ＭＯＳＦＥＴ１の導通および非導通の制御を継続させるために必要な電源電圧が存在しなくなり、最終的に該制御が停止され、その後、出力端子１１から出力される電圧は、停止されることとなる。

なお、スイッチＳＷ１には、図示しないインピーダンスが直列に接続されていてもよい。入力平滑コンデンサＣ１に充電されている電荷を、インピーダンス無し、即ち、０Ωで短絡すると、スイッチＳＷ１には、予期しない大電流が流れ、これにより、スイッチＳＷ１は破壊される虞があるため、該インピーダンスをＳＷ１に直列に接続することにより、スイッチＳＷ１に流れる電流の最大値を低下させ、スイッチＳＷ１を保護するのが好ましい。

スイッチ（入力端子短絡スイッチ回路）ＳＷ３は、ＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子と低レベルの電源ラインＢとの間に並列に接続されている。遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ３が閉じると、ＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子は、低レベルの電源ラインＢに短絡される（即ち、ＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子が締めくくられる）。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１の導通および非導通の制御は停止され、その後、出力端子１１から出力される電圧は、停止されることとなる。

スイッチＳＷ５は、分圧抵抗１６と出力電圧制御回路２の過電流保護部２１との間のノードと、高レベルの電源ラインＡとの間に、過電流保護バイアス抵抗１９と共に接続されている。スイッチＳＷ５と過電流保護バイアス抵抗１９とは、直列に接続されている。スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路は、本発明における制御電圧低下回路である。

遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ５が閉じると、高レベルの電源ラインＡに印加されている電圧、即ち、入力平滑コンデンサＣ１が出力する電圧が、過電流保護バイアス抵抗１９を介して出力電圧制御回路２の過電流保護部２１に印加される。即ち、このとき、出力電圧制御回路２の過電流保護部２１には、上述した分圧抵抗１６から印加される電圧に、上記過電流保護バイアス抵抗１９から印加される電圧が重畳された電圧が印加される。これにより、過電流保護部２１に印加された電圧は、所定の電圧値（例えば、０．２４Ｖ）を超え、過電流保護部２１は、スイッチングパルスの幅を狭くするように、出力電圧制御部２０から出力されるスイッチングパルス信号を変化させる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１が導通状態にある期間は、短くなる、ひいては、一時的に存在しなくなるため、スイッチング電源装置１００の出力電圧、即ち、出力端子１１から出力される電圧は、低下される、ひいては、遮断される。つまり、スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路は、スイッチＳＷ５が閉じることで、過電流保護部２１を動作させ、出力端子１１から出力される電圧を停止させる。

こうして、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路はいずれも、スイッチング電源装置１００への入力電圧、即ち、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下から、上記所定の時間だけ経過した後に、自身が閉じることで、出力端子１１から出力される電圧を停止させることができる。

なお、図１に示すスイッチング電源装置１００は、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路という、３つの出力電圧低下回路（切替回路）を有しているが、これに限定されない。即ち、本実施の形態に係るスイッチング電源装置では、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路の少なくとも１つを、出力電圧低下回路（切替回路）として備えていればよい。
〔実施の形態２〕
本発明に係る別のスイッチング電源装置について、図２を参照して説明する。なお、説明の便宜上、すでに図面を用いて説明した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。

図２は、本発明に係る別のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

図２に示すスイッチング電源装置１０１は、図１に示すスイッチング電源装置１００の構成において、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５のかわりに、スイッチ（出力電圧低下回路、切替回路）ＳＷ２、ＳＷ４を備える構成である。また、スイッチＳＷ５の省略に伴い、図１に示すスイッチング電源装置１００においてスイッチＳＷ５に直列に接続されていた過電流保護バイアス抵抗１９についても、図２に示すスイッチング電源装置１０１においては省略されている。

図２に示すスイッチング電源装置１０１における遮断検知回路１７は、温度検知回路であり、フィルタ回路３の両出力端子間に並列に接続されておらず、ダイオードブリッジ４との、表面近傍に配置されている。

スイッチＳＷ２、ＳＷ４はいずれも、遮断検知回路１７が出力する検知信号に応じて開閉が制御されるものである。具体的に、スイッチＳＷ２、ＳＷ４はいずれも、遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力された場合に開き、それ以外の場合に閉じるスイッチである。

ここで、スイッチＳＷ２、ＳＷ４には、上記検知信号が、遮断検知回路１７から出力される時間に対して、所定の時間（例えば、０．０２ｓ〜１ｓ）だけ遅延されて入力される。スイッチＳＷ２、ＳＷ４はいずれも、遮断検知回路１７による上記遮断または低下の検知から、上記所定の時間だけ経過した後に開く。

スイッチ（コンデンサ開放スイッチ回路）ＳＷ２は、入力平滑コンデンサＣ１と変圧器８の１次巻線ｎ１との間に直列に接続されている。遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ２が開くと、入力平滑コンデンサＣ１と変圧器８の１次巻線ｎ１との間の経路は開放されるため、入力平滑コンデンサＣ１から変圧器８の１次巻線ｎ１への電圧の印加は遮断される。変圧器８の１次巻線ｎ１への電圧の印加が遮断されると、変圧器８の２次巻線ｎ２へと、交流電圧が伝達されなくなり、結果、出力端子１１から出力される電圧は、停止されることとなる。

スイッチ（入力端子開放スイッチ回路）ＳＷ４は、ＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子と出力電圧制御回路２の出力電圧制御部２０との間に直列に接続されている。遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ４が開くと、出力電圧制御部２０からＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子への、スイッチングパルス信号の印加が遮断される。スイッチングパルス信号の印加が遮断されると、ＭＯＳＦＥＴ１では、導通および非導通の制御が為されなくなるため、変圧器８の１次巻線ｎ１から２次巻線ｎ２へと、交流電圧が伝達されなくなり、結果、出力端子１１から出力される電圧は、停止されることとなる。

こうして、スイッチＳＷ２、ＳＷ４はいずれも、スイッチング電源装置１００への入力電圧、即ち、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下から、上記所定の時間だけ経過した後に、自身が開くことで、出力端子１１から出力される電圧を停止させることができる。

なお、図２に示すスイッチング電源装置１０１は、スイッチＳＷ２、ＳＷ４という、２つの出力電圧低下回路（切替回路）を有しているが、これに限定されない。即ち、本実施の形態に係るスイッチング電源装置では、スイッチＳＷ２、ＳＷ４の少なくとも１つを、出力電圧低下回路（切替回路）として備えていればよい。

また、図２に示すスイッチング電源装置１０１における出力電圧低下回路（切替回路）の構成と、図１に示すスイッチング電源装置１００における出力電圧低下回路（切替回路）の構成と、は、組み合わされてもよい。

即ち、上述した各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路は、本発明に係るスイッチング電源装置における出力電圧低下回路（切替回路）として、任意に組み合わせて適用することが可能である。但し、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２とを組み合わせること、および、スイッチＳＷ３またはスイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路とスイッチＳＷ４とを組み合わせることは、技術的に可能でこそあるものの、メリットがあまりないので好ましくない。
〔実施の形態３〕
本発明に係るさらに別のスイッチング電源装置について、図３を参照して説明する。なお、説明の便宜上、すでに図面を用いて説明した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。

図３は、本発明に係るさらに別のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

図３に示すスイッチング電源装置１０２は、図１に示すスイッチング電源装置１００の構成において、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５のかわりに、スイッチ（出力電圧低下回路、切替回路）ＳＷ６、ＳＷ８を備える構成である。また、スイッチＳＷ５の省略に伴い、図１に示すスイッチング電源装置１００においてスイッチＳＷ５に直列に接続されていた過電流保護バイアス抵抗１９についても、図３に示すスイッチング電源装置１０２においては省略されている。

スイッチＳＷ６、ＳＷ８はいずれも、遮断検知回路１７が出力する検知信号に応じて開閉が制御されるものである。具体的に、スイッチＳＷ６、ＳＷ８はいずれも、遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力された場合に閉じ、それ以外の場合に開くスイッチである。

ここで、スイッチＳＷ６、ＳＷ８には、上記検知信号が、遮断検知回路１７から出力される時間に対して、所定の時間（例えば、０．０２ｓ〜１ｓ）だけ遅延されて入力される。スイッチＳＷ６、ＳＷ８はいずれも、遮断検知回路１７による上記遮断または低下の検知から、上記所定の時間だけ経過した後に閉じる。

スイッチ（出力回路短絡スイッチ回路）ＳＷ６は、出力平滑コンデンサ１０の後段に、該出力平滑コンデンサ１０に対して並列に接続されている。遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ６が閉じると、出力平滑コンデンサ１０の両端は短絡される。これにより、出力電圧制御回路２の過電流保護部２１が動作し、その後、出力端子１１から出力される電圧は、停止されることとなる。

スイッチ（保持回路短絡スイッチ回路）ＳＷ８は、シャントレギュレータＩＣ１の両端に並列に接続されている。遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ８が閉じると、シャントレギュレータＩＣ１の両端は短絡される。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１の導通および非導通の制御は停止され、その後、出力端子１１から出力される電圧は、停止されることとなる。

こうして、スイッチＳＷ６、ＳＷ８はいずれも、スイッチング電源装置１００への入力電圧、即ち、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下から、上記所定の時間だけ経過した後に、自身が閉じることで、出力端子１１から出力される電圧を停止させることができる。

なお、図３に示すスイッチング電源装置１０２は、スイッチＳＷ６、ＳＷ８という、２つの出力電圧低下回路（切替回路）を有しているが、これに限定されない。即ち、本実施の形態に係るスイッチング電源装置では、スイッチＳＷ６、ＳＷ８の少なくとも１つを、出力電圧低下回路（切替回路）として備えていればよい。
〔実施の形態４〕
本発明に係るさらに別のスイッチング電源装置について、図４を参照して説明する。なお、説明の便宜上、すでに図面を用いて説明した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。

図４は、本発明に係るさらに別のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

図４に示すスイッチング電源装置１０３は、図３に示すスイッチング電源装置１０２の構成において、スイッチＳＷ６、ＳＷ８のかわりに、スイッチ（出力電圧低下回路、切替回路）ＳＷ７、ＳＷ９を備える構成である。

スイッチＳＷ７、ＳＷ９はいずれも、遮断検知回路１７が出力する検知信号に応じて開閉が制御されるものである。具体的に、スイッチＳＷ７、ＳＷ９はいずれも、遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力された場合に開き、それ以外の場合に閉じるスイッチである。

ここで、スイッチＳＷ７、ＳＷ９には、上記検知信号が、遮断検知回路１７から出力される時間に対して、所定の時間（例えば、０．０２ｓ〜１ｓ）だけ遅延されて入力される。スイッチＳＷ７、ＳＷ９はいずれも、遮断検知回路１７による上記遮断または低下の検知から、上記所定の時間だけ経過した後に開く。

スイッチ（出力回路開放スイッチ回路）ＳＷ７は、出力平滑コンデンサ１０の後段、かつ出力端子１１の前段に、出力端子１１に対して直列に接続されている。遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ７が開くと、出力平滑コンデンサ１０と出力端子１１との間の経路は開放されるため、出力端子１１から出力される電圧は、停止される。

スイッチ（参照電圧印加端子開放スイッチ回路）ＳＷ９は、分圧抵抗１２と分圧抵抗１３との間のノードと出力端子１１との間に接続されている。スイッチＳＷ９には、出力電圧検知分圧抵抗１８が直列接続されている。

スイッチＳＷ９が閉じている、即ち、遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力されていない場合、出力端子１１から出力される電圧は、分圧抵抗１２および１３に加え、出力電圧検知分圧抵抗１８で分圧され、シャントレギュレータＩＣ１の参照電圧印加端子に印加されることとなる。

一方、遮断検知回路１７から、上記遮断または低下を検知したことを示す検知信号が入力され、スイッチＳＷ９が開くと、出力端子１１と出力電圧検知分圧抵抗１８との間の経路は、開放される。これにより、出力端子１１から出力される電圧は、分圧抵抗１２および１３で分圧されるが、出力電圧検知分圧抵抗１８で分圧されない。このとき、出力端子１１から出力される電圧は、分圧抵抗１２および１３で分圧され、シャントレギュレータＩＣ１の参照電圧印加端子に印加されることとなる。

つまり、スイッチＳＷ９を開くと、シャントレギュレータＩＣ１の参照電圧印加端子に印加される電圧は、低下する。該参照電圧印加端子に印加された電圧が低下し、シャントレギュレータＩＣ１の基準電圧以下になると、シャントレギュレータＩＣ１の、アノードとカソードとの間のインピーダンスは、上昇する。そして、フォトカプラＰＣ１の発光部ＰＣａに流れる電流は、低下する。そして、受光部ＰＣｂのインピーダンスは、上昇する。この受光部ＰＣｂのインピーダンスの上昇により、出力電圧制御回路２には、低い出力電圧値を示す信号が入力される。出力電圧制御回路２は、該低い出力電圧値を示す信号に基づき、出力電圧制御部２０からＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子に、出力電圧を低くする旨のスイッチングパルス信号を印加することで、ＭＯＳＦＥＴ１の導通および非導通を制御する。結果、該出力電圧を低くする旨のスイッチングパルス信号により、ＭＯＳＦＥＴ１の導通および非導通が制御されることで、出力端子１１から出力される電圧は、低下される。

こうして、スイッチＳＷ７、ＳＷ９はいずれも、スイッチング電源装置１００への入力電圧、即ち、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下から、上記所定の時間だけ経過した後に、自身が開くことで、出力端子１１から出力される電圧を停止または低下させることができる。

なお、図４に示すスイッチング電源装置１０３は、スイッチＳＷ７、ＳＷ９という、２つの出力電圧低下回路（切替回路）を有しているが、これに限定されない。即ち、本実施の形態に係るスイッチング電源装置では、スイッチＳＷ７、ＳＷ９の少なくとも１つを、出力電圧低下回路（切替回路）として備えていればよい。

また、図４に示すスイッチング電源装置１０３における出力電圧低下回路（切替回路）の構成と、図３に示すスイッチング電源装置１０２における出力電圧低下回路（切替回路）の構成と、は、組み合わされてもよい。

即ち、上述した各スイッチＳＷ６〜ＳＷ９は、本発明に係るスイッチング電源装置における出力電圧低下回路（切替回路）として、任意に組み合わせて適用することが可能である。但し、スイッチＳＷ６とスイッチＳＷ７とを組み合わせること、および、スイッチＳＷ８とスイッチＳＷ９とを組み合わせることは、技術的に可能でこそあるものの、メリットがあまりないので好ましくない。

さらに、上述したスイッチＳＷ１〜ＳＷ４、スイッチＳＷ５および過電流保護バイアス抵抗１９の直列回路の各種組み合わせと、上述したスイッチＳＷ６〜ＳＷ９の各種組み合わせと、は、任意に組み合わせて適用することが可能である。

本発明に係るスイッチング電源装置は、遮断検知回路１７と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ９の少なくとも１つを備える（但し、スイッチＳＷ５を備える場合は、直列接続された過電流保護バイアス抵抗１９をさらに備える）構成である。そして、本発明に係るスイッチング電源装置は、遮断検知回路１７による、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下の検知から所定時間経過後に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ９の開閉制御（導通状態と非導通状態とを切り替える制御）を行うことで、出力端子１１から出力される電圧を停止または低下させることができる。ここで、上記所定時間は、任意の時間に設定可能であるので、換言すれば、電源入力端子５から入力される交流電圧の、遮断または低下後において、本発明に係るスイッチング電源装置が、出力端子１１から出力される電圧を保持する時間は、該所定時間に応じて任意の時間とすることができる。

これにより、本発明に係るスイッチング電源装置では、上述したマイコンを備える場合において、たとえ該スイッチング電源装置が軽負荷状態であったとしても、該マイコンがＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理を完了するまでの間だけ、出力端子１１から出力される電圧を保持することが可能となる。結果、マイコンによるＭＯＳＦＥＴ１の初期化に係る処理の完了前に、スイッチング電源装置に再度電源が投入されることに起因する、ＭＯＳＦＥＴ１の誤作動に係る問題は、抑制することができる。

上記各実施の形態では、入力された商用交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータについて説明したが、これに限定されるものではない。即ち、本発明は、例えば、入力された直流電圧を変圧した直流電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバータに適用することもできる。この場合、例えば、フィルタ回路３およびダイオードブリッジ４を省略し、ヒューズ６の一方の端子を電源入力端子５の一方に接続し、ヒューズ６の他方の端子を高レベルの電源ラインＡに接続し、さらに、電源入力端子５の他方を低レベルの電源ラインＢに接続すればよい。

また、上記各実施の形態において、ノイズ成分の除去を行う必要がない場合には、フィルタ回路３を省略してもよい。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、例えば、ＡＣ‐ＤＣコンバータ、または、ＤＣ‐ＤＣコンバータに備えられ、直流電圧を安定化して出力する、１つの電源回路からなる単一出力のスイッチング電源装置に適用可能である。

本発明に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。 本発明に係る別のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。 本発明に係るさらに別のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。 本発明に係るさらに別のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。 本発明に係るスイッチング電源装置に対する前提となる、従来技術に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である

符号の説明

１ ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
２ 出力電圧制御回路（制御回路）
８ 変圧器
１０ 出力平滑コンデンサ
１１ 出力端子
１７ 遮断検知回路（検知回路）
１９ 過電流保護バイアス抵抗（出力電圧低下回路、制御電圧低下回路）
２０ 出力電圧制御部
２１ 過電流保護部
１００〜１０３ スイッチング電源装置
Ａ、Ｂ 電源ライン
Ｃ１ 入力平滑コンデンサ
ＩＣ１ シャントレギュレータ（出力電圧保持回路）
ｎ１ １次巻線
ｎ２ ２次巻線
ＳＷ１〜ＳＷ９ スイッチ（出力電圧低下回路）
ＳＷ１ スイッチ（切替回路、コンデンサ短絡スイッチ回路）
ＳＷ２ スイッチ（切替回路、コンデンサ開放スイッチ回路）
ＳＷ３ スイッチ（切替回路、入力端子短絡スイッチ回路）
ＳＷ４ スイッチ（切替回路、入力端子開放スイッチ回路）
ＳＷ５ スイッチ（制御電圧低下回路）
ＳＷ６ スイッチ（切替回路、出力回路短絡スイッチ回路）
ＳＷ７ スイッチ（切替回路、出力回路開放スイッチ回路）
ＳＷ８ スイッチ（切替回路、保持回路短絡スイッチ回路）
ＳＷ９ スイッチ（切替回路、参照電圧印加端子開放スイッチ回路）

Claims (11)

1. 自身のスイッチングにより交流電圧を生成するスイッチング素子を１つだけ備える、単一出力のスイッチング電源装置であって、
   上記スイッチング素子のスイッチングにより上記交流電圧へと変換されるべき、上記スイッチング電源装置への入力電圧の、遮断または低下を検知する検知回路と、
   上記検知回路による、遮断または低下の検知から所定時間経過後に、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を、停止または低下させる出力電圧低下回路と、を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
2. 上記出力電圧低下回路として、上記所定時間経過後に、自身が導通状態または非導通状態となることで、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を、停止または低下させる切替回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
3. 自身に印加される電圧を平滑化して出力する入力平滑コンデンサをさらに備え、
   上記切替回路として、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されたコンデンサ短絡スイッチ回路を備え、
   上記コンデンサ短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記入力平滑コンデンサの両端を短絡させるものであることを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
4. １次巻線及び２次巻線を有しており、該１次巻線に印加された電圧を該２次巻線に伝達する変圧器と、自身に印加される電圧を平滑化して該１次巻線に印加する入力平滑コンデンサと、をさらに備え、
   上記切替回路として、上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との間に直列に接続されたコンデンサ開放スイッチ回路を備え、
   上記コンデンサ開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記入力平滑コンデンサから上記１次巻線への電圧の印加を遮断させるものであることを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
5. 上記切替回路として、上記スイッチング素子の入力端子と低レベルの電源ラインとの間に接続された入力端子短絡スイッチ回路を備え、
   上記入力端子短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記スイッチング素子の入力端子を、上記低レベルの電源ラインに短絡させるものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
6. 上記スイッチング素子の入力端子に印加する制御電圧に応じて、上記スイッチングを制御する制御回路をさらに備え、
   上記切替回路として、上記スイッチング素子の入力端子と上記制御回路との間に直列に接続された入力端子開放スイッチ回路を備え、
   上記入力端子開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記制御回路から上記スイッチング素子の入力端子への制御電圧の印加を遮断させるものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
7. 上記スイッチング素子の入力端子に印加する制御電圧に応じて、上記スイッチングを制御する制御回路をさらに備え、
   上記出力電圧低下回路として、上記所定時間経過後に、上記制御回路が印加する制御電圧を低下させることで、上記スイッチング電源装置からの出力電圧を、停止させる制御電圧低下回路を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
8. 整流された上記交流電圧を、平滑化して出力する出力平滑コンデンサをさらに備え、
   上記切替回路として、上記出力平滑コンデンサの後段に、該出力平滑コンデンサに対して並列に接続された出力回路短絡スイッチ回路を備え、
   上記出力回路短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記出力平滑コンデンサの両端を短絡させるものであることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
9. 整流された上記交流電圧を、平滑化して出力する出力平滑コンデンサと、該出力平滑コンデンサから出力される電圧を、上記スイッチング電源装置からの出力電圧として出力する出力端子と、をさらに備え、
   上記切替回路として、上記出力平滑コンデンサと上記出力端子との間に直列に接続された出力回路開放スイッチ回路を備え、
   上記出力回路開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記出力平滑コンデンサから上記出力端子への、上記スイッチング電源装置からの出力電圧の供給を遮断させるものであることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
10. 上記スイッチング電源装置からの出力電圧を一定の値に保持する出力電圧保持回路をさらに備え、
    上記切替回路として、上記出力電圧保持回路の両端に並列に接続された保持回路短絡スイッチ回路を備え、
    上記保持回路短絡スイッチ回路は、上記所定時間経過後に導通状態となることで、上記出力電圧保持回路の両端を短絡させるものであることを特徴とする請求項２〜６、８、９のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
11. 上記スイッチング電源装置からの出力電圧を一定の値に保持する出力電圧保持回路をさらに備え、
    上記切替回路として、上記出力電圧保持回路の参照電圧印加端子に直列に接続された参照電圧印加端子開放スイッチ回路を備え、
    上記参照電圧印加端子開放スイッチ回路は、上記所定時間経過後に非導通状態となることで、上記参照電圧印加端子へ印加する電圧を低下させるものであることを特徴とする請求項２〜６、８、９のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。

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