JP2009303455A - Power supply device - Google Patents

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JP2009303455A JP2008158212A JP2008158212A JP2009303455A JP 2009303455 A JP2009303455 A JP 2009303455A JP 2008158212 A JP2008158212 A JP 2008158212A JP 2008158212 A JP2008158212 A JP 2008158212A JP 2009303455 A JP2009303455 A JP 2009303455A
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Masayasu Tomiyama
正康 富山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply device, capable of supplying a sufficient power while an apparatus is idle and capable of reducing a loss due to a reactive power through a starting resistance while the apparatus is active. <P>SOLUTION: A starting current is reduced by a starting time setting means while the apparatus is operated by the switching power supply. Moreover, a power necessary for the idle apparatus is supplied from the switching power supply, by exerting control so as to accelerate a starting time by the starting time setting means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、消費電力低減技術の1つである断続的発振状態(以下間欠発振と呼ぶ)制御を有するスイッチング電源装置に関するものであり、特に起動抵抗による電力損失と間欠発振時の負荷対応範囲の確保を両立するための回路構成及び制御方法に関するものである。   The present invention relates to a switching power supply device having intermittent oscillation state (hereinafter referred to as intermittent oscillation) control, which is one of the power consumption reduction techniques, and particularly relates to a power loss due to a starting resistor and a load correspondence range during intermittent oscillation. The present invention relates to a circuit configuration and a control method for ensuring both.

一般に自励式スイッチング電源は、熱設計の観点から自励式スイッチング電源が搭載される機器に求められる最大負荷の状態において効率が最大となるように設計される。そのため、機器休止時すなわち負荷が軽くなればなるほど効率が低下する。この効率低下を回避するための方法として特許文献1が提案されている。
特許第03697218号公報
In general, a self-excited switching power supply is designed so that efficiency is maximized in a maximum load state required for a device on which the self-excited switching power supply is mounted from the viewpoint of thermal design. Therefore, the efficiency decreases as the device is stopped, that is, as the load becomes lighter. Patent Document 1 has been proposed as a method for avoiding this reduction in efficiency.
Japanese Patent No. 036921818

しかしながら、上記の特許文献1で提案されている機器休止時に自励式スイッチング電源の誤差検出回路の出力を一定の周波数及びデューティーで電源の発振停止に充分な時間だけ低下させることでスイッチング電源装置の高効率化を図る手法では、機器休止時に機器動作に十分な電力供給を確保するために起動抵抗の抵抗値を大きくできない。そのため機器動作時に起動抵抗の無効電力による効率低下を回避できないという課題があった。   However, by reducing the output of the error detection circuit of the self-excited switching power supply proposed in Patent Document 1 above at a constant frequency and duty for a time sufficient to stop the oscillation of the power supply, In the method of improving efficiency, the resistance value of the starting resistor cannot be increased in order to ensure sufficient power supply for device operation when the device is stopped. For this reason, there has been a problem that efficiency reduction due to reactive power of the starting resistor cannot be avoided during device operation.

(スイッチング電源装置の基本動作)
従来のスイッチング電源装置を図6に示した自励型フライバックコンバータ(RCC:リンギングチョークコンバータ)を基本回路として説明する。絶縁トランスT601は入力側の1次巻線Npと出力側の2次巻線Nsおよび1次側の補助巻線Nbにて構成されている。補助巻線Nbは主スイッチング素子Q601の制御端子の導通/非導通制御を行うスイッチング素子Q602の駆動用巻線である。入力電圧EはAC入力電圧をブリッジダイオードで整流し、アルミ電界コンデンサにて平滑された直流電圧であり、アルミ電解コンデンサの両端の電圧である。本図ではブリッジダイオード、アルミ電解コンデンサは図示していない。入力電圧Eは1次巻線Npの一端と主スイッチング素子Q601の電流流出端子の間に印加され、入力電圧の(+)側は1次巻線Npの一端、入力電圧の(−)側は主スイッチング素子Q601の電流流出端子に接続されている。また、補助巻き線Nbは1次巻き線Npと同極に、2次巻線Nsは異極に接続されている。入力電圧の(+)側と主スイッチング素子Q601の制御端子間には起動抵抗R601が接続されている。また、主スイッチング素子Q601の制御端子と直流電圧Eの(−)側との間には抵抗R602が接続され、起動抵抗R601と直流電圧Eを分圧することにより主スイッチング素子Q601が導通するに充分な電圧を発生する。主スイッチング素子Q601の制御端子と補助巻線Nbの1次巻線との同極側との間にはコンデンサC601と抵抗R603、R604が接続されている。抵抗R604の両端には補助巻線Nb側をカソードの向きにしたダイオードD601が接続されており、主スイッチング素子Q601のターンオン、ターンオフのスピードを調整している。スイッチング素子Q602は主スイッチング素子Q601の導通/非導通を制御するために設けられており、電流流入端子は主スイッチング素子Q601の制御端子に、電流流出端子は直流電圧Eの(−)側に接続され、制御端子と電流流出端子との間にはコンデンサC602が接続されている。補助巻線Nbとスイッチング素子Q602の制御端子との間には抵抗R605が接続され、コンデンサC602との間で時定数回路を構成している。フォトカプラIC601の1次側の電流流入端子と主スイッチング素子Q601の制御端子との間には抵抗R606が接続され、フォトカプラIC601に流れる電流を制限している。フォトカプラIC601のフォトトランジスタの電流流出端子はスイッチング素子Q602の制御端子に接続されている。絶縁トランスT601の2次巻線Nsの1次巻線との異極側には整流用のダイオードD602のアノード側が接続され、ダイオードD602のカソード側と2次巻線Nsの1次巻線と同極側との間には電界コンデンサC603が接続され、ダイオードD602にて整流された交番電圧の平滑を行っている。出力電圧Voは抵抗R607、R608によって分圧され、分圧された電圧は差動増幅器IC602の反転入力端子に接続され、ツェナーダイオードZD601と抵抗R609とで生成された基準電圧は差動増幅器IC602の非反転入力端子に入力され、差動増幅器IC602は反転入力端子の入力電圧を、基準電圧と比較することで出力端子の電圧変化され、抵抗R610を介してフォトカプラIC601の発光側のダイオードに流れる電流を制御している。差動増幅器IC602の反転入力端子と出力端子との間に接続された抵抗R611とコンデンサC604は閉ループの利得、位相を調整するためのものである。
(Basic operation of switching power supply)
A conventional switching power supply device will be described with a self-excited flyback converter (RCC: ringing choke converter) shown in FIG. 6 as a basic circuit. The insulating transformer T601 includes an input-side primary winding Np, an output-side secondary winding Ns, and a primary-side auxiliary winding Nb. The auxiliary winding Nb is a driving winding of the switching element Q602 that controls conduction / non-conduction of the control terminal of the main switching element Q601. The input voltage E is a DC voltage obtained by rectifying the AC input voltage with a bridge diode and smoothed by an aluminum electric field capacitor, and is a voltage across the aluminum electrolytic capacitor. In this figure, the bridge diode and the aluminum electrolytic capacitor are not shown. The input voltage E is applied between one end of the primary winding Np and the current outflow terminal of the main switching element Q601, the (+) side of the input voltage is one end of the primary winding Np, and the (−) side of the input voltage is The main switching element Q601 is connected to the current outflow terminal. The auxiliary winding Nb is connected to the same polarity as the primary winding Np, and the secondary winding Ns is connected to a different polarity. A starting resistor R601 is connected between the (+) side of the input voltage and the control terminal of the main switching element Q601. Further, a resistor R602 is connected between the control terminal of the main switching element Q601 and the (−) side of the DC voltage E, and the main switching element Q601 is sufficiently conductive by dividing the starting resistor R601 and the DC voltage E. Generate a large voltage. A capacitor C601 and resistors R603 and R604 are connected between the control terminal of the main switching element Q601 and the same polarity side of the primary winding of the auxiliary winding Nb. A diode D601 with the auxiliary winding Nb facing the cathode is connected to both ends of the resistor R604, and the turn-on and turn-off speed of the main switching element Q601 is adjusted. Switching element Q602 is provided to control conduction / non-conduction of main switching element Q601. The current inflow terminal is connected to the control terminal of main switching element Q601, and the current outflow terminal is connected to the (−) side of DC voltage E. The capacitor C602 is connected between the control terminal and the current outflow terminal. A resistor R605 is connected between the auxiliary winding Nb and the control terminal of the switching element Q602 to form a time constant circuit with the capacitor C602. A resistor R606 is connected between the primary current inflow terminal of the photocoupler IC 601 and the control terminal of the main switching element Q601 to limit the current flowing through the photocoupler IC601. The current outflow terminal of the phototransistor of the photocoupler IC 601 is connected to the control terminal of the switching element Q602. The anode side of the rectifying diode D602 is connected to the side opposite to the primary winding of the secondary winding Ns of the insulation transformer T601, and is the same as the cathode side of the diode D602 and the primary winding of the secondary winding Ns. An electric field capacitor C603 is connected between the pole side and the alternating voltage rectified by the diode D602 is smoothed. The output voltage Vo is divided by the resistors R607 and R608, the divided voltage is connected to the inverting input terminal of the differential amplifier IC602, and the reference voltage generated by the Zener diode ZD601 and the resistor R609 is connected to the differential amplifier IC602. The differential amplifier IC602 is input to the non-inverting input terminal, and the voltage at the output terminal is changed by comparing the input voltage at the inverting input terminal with the reference voltage, and flows to the light emitting diode of the photocoupler IC601 through the resistor R610. The current is controlled. A resistor R611 and a capacitor C604 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential amplifier IC602 are for adjusting the gain and phase of the closed loop.

主スイッチング素子Q601は起動抵抗R601と抵抗R602により制御端子に電圧が印加され導通状態となる。主スイッチング素子Q601が導通状態になると1次巻線Npに入力電圧Eが印加され、補助巻線Nbに1次巻線と同極側を正とする電圧が誘起される。このとき2次巻線Nsにも電圧が誘起されるが、整流ダイオードD602のアノード側を負とする電圧であるため2次側には電圧は伝達されない。従って1次巻線Npを流れる電流は絶縁トランスT601の励磁電流だけで絶縁トランスT601には励磁電流の2乗に比例したエネルギーが蓄積される。この励磁電流は時間に比例して増大する。補助巻線Nbに誘起された電圧によりコンデンサC601、抵抗R603、R604を介して主スイッチング素子Q601の制御端子が充電され、さらに導通状態が継続される。時定数回路を構成している抵抗R605、コンデンサC602には補助巻線Nbから電荷が充電され、コンデンサC602の両端の電圧がスイッチング素子Q602の閾値より高くなるとスイッチング素子Q602が導通状態となり、主スイッチング素子Q601の制御端子電圧が低下することで主スイッチング素子Q601は非導通状態となる。このとき絶縁トランスT601の各巻線には起動時と逆極性の電圧が発生し、2次巻線には整流ダイオードD602のアノード側を正とする電圧が発生するため、絶縁トランスT601に蓄積されたエネルギーが整流、平滑され、2次側に伝達される。絶縁トランスT601に蓄えられているエネルギーが2次側にすべて伝達されると主スイッチング素子Q601は再び導通状態となる。これはスイッチング素子Q601の電流流入、電流流出端子間電圧の巻線比分の電圧が補助巻線Nbに発生しているが、主スイッチング素子Q601が非導通状態になった直後は制御端子が負にバイアスされているが、2次側にエネルギーの伝達が終わると負のバイアスが徐徐に低下するため、CカップリングしているコンデンサC601から再び主スイッチング素子Q601の制御端子が正方向にバイアスされるためである。フォトカプラIC601からの電流は出力電圧Voが高いときに電流を多く流すので、それによってコンデンサC602に電流が供給され、充電時間が短くなる。これは主スイッチング素子Q601の導通時間が短くなることを示しており、これによって絶縁トランスT601に蓄積されるエネルギーが減少することで出力電圧Voが下がり、定電圧動作を行っている。出力電圧が低い場合は逆の動作になる。   The main switching element Q601 is turned on by applying a voltage to the control terminal by the starting resistor R601 and the resistor R602. When main switching element Q601 becomes conductive, input voltage E is applied to primary winding Np, and a voltage having the same polarity as the primary winding is induced in auxiliary winding Nb. At this time, a voltage is also induced in the secondary winding Ns. However, since the voltage is negative on the anode side of the rectifier diode D602, no voltage is transmitted to the secondary side. Accordingly, the current flowing through the primary winding Np is only the exciting current of the insulating transformer T601, and energy proportional to the square of the exciting current is stored in the insulating transformer T601. This exciting current increases in proportion to time. The control terminal of the main switching element Q601 is charged via the capacitor C601 and the resistors R603 and R604 by the voltage induced in the auxiliary winding Nb, and the conduction state is continued. The resistor R605 and capacitor C602 constituting the time constant circuit are charged from the auxiliary winding Nb. When the voltage across the capacitor C602 becomes higher than the threshold value of the switching element Q602, the switching element Q602 becomes conductive, and the main switching The main switching element Q601 becomes non-conductive because the control terminal voltage of the element Q601 decreases. At this time, a voltage having a polarity opposite to that at the time of starting is generated in each winding of the insulating transformer T601, and a voltage having a positive polarity on the anode side of the rectifier diode D602 is generated in the secondary winding. Therefore, the voltage is accumulated in the insulating transformer T601. Energy is rectified and smoothed and transmitted to the secondary side. When the energy stored in insulating transformer T601 is all transmitted to the secondary side, main switching element Q601 is again turned on. This is because a voltage corresponding to the winding ratio of the voltage between the current inflow and current outflow terminals of the switching element Q601 is generated in the auxiliary winding Nb, but the control terminal becomes negative immediately after the main switching element Q601 is turned off. Although the bias is biased, the negative bias gradually decreases when the transmission of energy to the secondary side ends, so the control terminal of the main switching element Q601 is again biased in the positive direction from the C-coupled capacitor C601. Because. Since a large amount of current flows from the photocoupler IC 601 when the output voltage Vo is high, a current is supplied to the capacitor C602, thereby shortening the charging time. This indicates that the conduction time of the main switching element Q601 is shortened. As a result, the energy stored in the insulating transformer T601 is reduced, so that the output voltage Vo is lowered and the constant voltage operation is performed. The operation is reversed when the output voltage is low.

図7はRCC方式における各部の波形を示している。Vgsは主スイッチング素子Q601の制御端子電圧を、Vdsは主スイッチング素子Q601の電流流入端子、電流流出端子間電圧を、Idは主スイッチング素子Q601に流れる電流を、VNsは2次巻線Nsに発生する電圧を、Isは2次側の整流ダイオードD602に流れる電流を、VNbは補助巻線Nbに発生する電圧を示している。まず、主スイッチング素子Q601のオン期間について説明する。起動抵抗により制御端子に電圧が印加され、Vgsの電位が上昇することによって主スイッチング素子Q601は導通状態となり、Idは時間とともに正の傾きで直線的に増加し、絶縁トランスT601にエネルギーが蓄積される。このときVdsは主スイッチング素子Q601が導通状態であるため、電位はほぼ零になっており、2次側の整流ダイオードにはVNsが印加され、逆バイアスされているため、Isは流れない。このとき補助巻線Nbの電圧を示したのがVNbである。コンデンサが充電され、トランジスタが導通状態になると主スイッチング素子Q601の制御端子電圧Vgsは零になり、主スイッチング素子Q601は非導通状態となるため、Idは零になり、主スイッチング素子Q601のゲートソース間電圧Vgsは入力電圧Eと2次側出力電圧の巻線比倍の電圧、およびサージ電圧を重畳したものとなる。このとき2次側の整流ダイオードは導通状態となり、絶縁トランスT601に蓄積されたエネルギーが2次側に伝達される。Isは負の傾きで直線的に減少する。このとき補助巻線には負電圧が発生するため、主スイッチング素子Q601は非導通状態を継続し、その後2次側へのエネルギー伝達が終了することで絶縁トランスT601の1次側インダクタンスと主スイッチング素子Q601の容量成分とが共振し、絶縁トランスT601の補助巻線Nbに巻線比に応じた電圧が発生することで再度主スイッチング素子が導通状態となることで発振動作が継続される。   FIG. 7 shows the waveform of each part in the RCC method. Vgs is the control terminal voltage of the main switching element Q601, Vds is the voltage between the current inflow terminal and current outflow terminal of the main switching element Q601, Id is the current flowing through the main switching element Q601, and VNs is generated in the secondary winding Ns. , Is is a current flowing through the secondary side rectifier diode D602, and VNb is a voltage generated in the auxiliary winding Nb. First, the on period of main switching element Q601 will be described. When the voltage is applied to the control terminal by the starting resistor and the potential of Vgs rises, the main switching element Q601 becomes conductive, and Id increases linearly with a positive slope with time, and energy is stored in the insulating transformer T601. The At this time, since the main switching element Q601 is in the conductive state, Vds is almost zero, and VNs is applied to the secondary side rectifier diode and is reverse-biased, so Is does not flow. At this time, VNb indicates the voltage of the auxiliary winding Nb. When the capacitor is charged and the transistor becomes conductive, the control terminal voltage Vgs of the main switching element Q601 becomes zero and the main switching element Q601 becomes nonconductive, so that Id becomes zero and the gate source of the main switching element Q601 The inter-voltage Vgs is obtained by superimposing a voltage that is a winding ratio times the input voltage E and the secondary output voltage, and a surge voltage. At this time, the rectifier diode on the secondary side becomes conductive, and the energy accumulated in the insulating transformer T601 is transmitted to the secondary side. Is decreases linearly with a negative slope. At this time, since a negative voltage is generated in the auxiliary winding, the main switching element Q601 continues to be in a non-conducting state, and then energy transmission to the secondary side is completed, whereby the primary side inductance and the main switching of the isolation transformer T601 are completed. The oscillation of the element Q601 resonates and a voltage corresponding to the winding ratio is generated in the auxiliary winding Nb of the insulating transformer T601, whereby the main switching element is turned on again to continue the oscillation operation.

以上の動作により機器動作時であり負荷が大きい場合には、負荷変動に対して一定電圧を出力するよう制御を行う。その際にはマイクロコントローラIC603が備えるモード選択端子はスイッチング素子Q603の制御端子をLOWとする。これによりスイッチング素子Q603は導通状態にはならず、強制的に主スイッチング素子Q601は発振を停止してしまうことはない。一方、機器休止時となり負荷が小さくなると、上記モード選択端子はスイッチング素子Q603の制御端子にHIGH/LOWを繰り返すパルス状の信号を加える。スイッチング素子Q603の制御端子がHIGHの期間、フォトカプラIC601の2次側の発光ダイオードには差動増幅器IC602の出力とは関係なく抵抗R612で制限される電流が流れる。この電流は機器動作時に比べて充分に大きく、フォトカプラIC601の1次側のフォトトランジスタに伝達された電流により、瞬時にコンデンサC602の電圧を上昇させることでスイッチング素子Q602を導通状態にさせ、主スイッチング素子Q601を非導通状態にする。この状態を自励式スイッチング電源の発振周波数の例えば2〜20倍位継続すると、絶縁トランスT601のエネルギーが全て放出され、本自励式スイッチング電源の1次側は起動前と同じ状態になる。その後は起動時の動作と同じく、起動抵抗R601と抵抗R602により制御端子に電圧が印加され、起動抵抗R601と主スイッチング素子Q601のゲート制御端子間の容量による時定数で決定される時間遅れが発生した後、主スイッチング素子Q601は再び導通状態となる。スイッチング電源の2次側負荷が小さければ、出力電圧はほぼそのままの状態で維持できる。スイッチング素子Q603の制御端子がHIGHからLOWに戻ると、フォトカプラIC601の2次側の発光ダイオードの電流もほぼ以前の状態に回復する。   By the above operation, when the device is operating and the load is large, control is performed so as to output a constant voltage with respect to the load fluctuation. At this time, the mode selection terminal provided in the microcontroller IC 603 sets the control terminal of the switching element Q603 to LOW. As a result, switching element Q603 does not become conductive, and main switching element Q601 is not forced to stop oscillating. On the other hand, when the equipment is inactive and the load is reduced, the mode selection terminal applies a pulse signal that repeats HIGH / LOW to the control terminal of the switching element Q603. During the period when the control terminal of the switching element Q603 is HIGH, a current limited by the resistor R612 flows through the secondary light emitting diode of the photocoupler IC601 regardless of the output of the differential amplifier IC602. This current is sufficiently larger than that during the operation of the device, and the current transmitted to the primary side phototransistor of the photocoupler IC 601 instantaneously increases the voltage of the capacitor C602, thereby bringing the switching element Q602 into a conductive state. Switching element Q601 is turned off. If this state is continued for about 2 to 20 times the oscillation frequency of the self-excited switching power supply, for example, all the energy of the insulating transformer T601 is released, and the primary side of the self-excited switching power supply is in the same state as before startup. Thereafter, as in the start-up operation, a voltage is applied to the control terminal by the start resistor R601 and the resistor R602, and a time delay determined by the time constant due to the capacitance between the start resistor R601 and the gate control terminal of the main switching element Q601 occurs. After that, the main switching element Q601 becomes conductive again. If the secondary load of the switching power supply is small, the output voltage can be maintained almost as it is. When the control terminal of the switching element Q603 returns from HIGH to LOW, the current of the light emitting diode on the secondary side of the photocoupler IC 601 is also almost restored to the previous state.

以上のようにスイッチング素子Q603の制御端子に対してHIGH/LOWの信号を繰り返し入力することにより、本自励式スイッチング電源の単位時間あたりの発振回数を減少させることができるため、負荷が軽いときの損失を低減することができ、より高効率化を図ることができる。V1は詳細な回路は図示しないが、Voを降圧することによって生成される直流出力電圧を示しており、このV1によってマイクロコントローラIC603は動作する。   As described above, by repeatedly inputting a HIGH / LOW signal to the control terminal of the switching element Q603, the number of oscillations per unit time of the self-excited switching power supply can be reduced. Loss can be reduced and higher efficiency can be achieved. Although a detailed circuit is not shown, V1 indicates a DC output voltage generated by stepping down Vo, and the microcontroller IC 603 operates by this V1.

(課題となる動作)
以下に具体的な例を示す。図8は問題となる動作を示したものであり、上から機器の動作モード、スイッチング電源装置の直流出力電圧、主スイッチング素子Q601のゲートソース間電圧Vgs、マイクロコントローラからのパルス出力を示している。機器動作モード時にはスイッチング電源装置は連続発振しており、ゲートソース間電圧Vgsは連続波形となっており、マイクロコントローラからのパルス出力はLOWレベルを維持しており、直流出力電圧は変動もなく安定している。対して機器休止モード時にはマイクロコントローラからHIGH/LOWを繰り返すパルス状の信号が出力され、スイッチング電源装置は強制停止と起動を繰り返すことになる。このとき機器動作に必要な電力が大きい場合、スイッチング電源装置が強制停止から起動までの間に直流出力電圧が低下してしまい、機器動作維持可能な電圧より低下した場合には動作停止に至ってしまう。図8中のt1はマイクロコントローラからのパルス出力から主スイッチング素子Q601の起動までの遅延時間を示しており、この遅延時間が長い場合には直流出力電圧の低下がより小さな負荷にて発生することになる。また、一方でスイッチング電源装置から電力を供給される機器の休止時の回路規模、動作及び機能にて決定される負荷容量が大きい場合には、直流出力電圧の低下を回避するために、起動抵抗R601の抵抗値を小さく設定し、起動抵抗R601と主スイッチング素子Q601のゲート制御端子間の容量による時定数で決定される遅延時間を最小限にし、主スイッチング素子Q601の導通状態までの遅延時間を短くすることで、スイッチング回数を増やし負荷供給能力を確保するという手法がとられる。
(Behavioral behavior)
Specific examples are shown below. FIG. 8 shows a problematic operation. From the top, the operation mode of the device, the DC output voltage of the switching power supply, the gate-source voltage Vgs of the main switching element Q601, and the pulse output from the microcontroller are shown. . In the device operation mode, the switching power supply device oscillates continuously, the gate-source voltage Vgs has a continuous waveform, the pulse output from the microcontroller maintains the LOW level, and the DC output voltage is stable without fluctuation. is doing. On the other hand, in the device hibernation mode, a pulse-like signal that repeats HIGH / LOW is output from the microcontroller, and the switching power supply device is repeatedly forcibly stopped and started. At this time, if the power required for device operation is large, the DC power output voltage will drop between the forced stop and start-up of the switching power supply, and if it drops below the voltage that can maintain the device operation, the operation will stop. . In FIG. 8, t1 indicates the delay time from the pulse output from the microcontroller to the activation of the main switching element Q601. When this delay time is long, the drop in the DC output voltage occurs at a smaller load. become. On the other hand, when the load capacity determined by the circuit scale, operation and function of the equipment supplied with power from the switching power supply device is large, in order to avoid a drop in the DC output voltage, The resistance value of R601 is set small, the delay time determined by the time constant due to the capacitance between the starting resistor R601 and the gate control terminal of the main switching element Q601 is minimized, and the delay time until the main switching element Q601 is turned on is reduced. By shortening, a method of increasing the number of times of switching and securing load supply capability is taken.

しかしながら、起動抵抗R601とR602を介して流れる直流電流はすべて無効電流となるため、起動抵抗R601の抵抗値を小さく設定してしまうと無効電流が増加し、機器動作時のスイッチング電源の効率が低下してしまう。例として直流入力電圧にもよるが、AC240V入力時に100kΩ程度に起動抵抗R601を設定するのと、1MΩ程度に起動抵抗R601を設定するのとでは、ゲート制御電圧を同一にした場合、無効電力が1.35Wと0.135Wになり、1.2W以上入力電力が大きくなることになる。   However, since all direct currents flowing through the starting resistors R601 and R602 become reactive currents, if the resistance value of the starting resistor R601 is set to be small, the reactive current increases and the efficiency of the switching power supply during device operation decreases. Resulting in. Although depending on the DC input voltage as an example, when the starting resistance R601 is set to about 100 kΩ when AC240V is input and the starting resistance R601 is set to about 1 MΩ, the reactive power is reduced when the gate control voltage is the same. It becomes 1.35W and 0.135W, and the input power becomes 1.2W or more.

上記目的を達成するため、本出願に係る第1の発明における電源装置は、
1次巻線、補助巻線、2次巻線を有したトランスと、前記トランスの1次巻線の一端と商用電源より生成した直流電源の高電位側が接続され、前記トランスの1次巻線の他端と前記直流電源の低電位側との間に接続されると共に、前記トランスの1次巻線に流れる電流を制御する第1のスイッチング素子と、前記2次巻線に発生する交番電圧を平滑整流する平滑整流手段と、前記平滑整流手段の出力電圧を基準電圧と比較し、その差に応じた電圧を出力する誤差検出手段と、1次側部分及び2次側部分を備え前記誤差検出手段の出力を1次側に伝達する第1の伝達手段と、前記第1の伝達手段からの帰還信号と前記補助巻線からの帰還信号により前記第1のスイッチング素子に流れる電流の導通遮断を制御する制御手段と、前記第1のスイッチング素子の制御端子には前記高電位側との間に接続された第1の抵抗と、前記第1のスイッチング素子の制御端子と前記低電位側との間に接続された第2の抵抗を備え、前記誤差検出手段の出力には第2のスイッチング素子の電流流入端子が接続されると共に、電流流出端子が前記低電位側に接続され、前記第2のスイッチング素子の制御端子にパルス信号を付与することで前記誤差検出手段の出力に関わらず、前記第1のスイッチング素子を強制的に発振停止させるモード選択手段を具備し、
1次側部分及び2次側部分を備える第2の伝達手段としてフォトカプラを使用し、前記第1の抵抗に対して並列に第3の抵抗と前記フォトカプラのフォトトランジスタとの直列回路を接続し、前記フォトカプラの発光ダイオードは前記モード選択信号に応じて発光制御される電源装置において、
前記モード選択手段は前記電源装置から電力を供給される前記機器が待機状態の時に前記第2のスイッチング素子の制御端子にパルス信号を付与するとともに、前記モード選択信号を付与することで前記第1の主スイッチング素子の起動時間を変化させるという手段を備える。
In order to achieve the above object, the power supply device according to the first invention of the present application is:
A transformer having a primary winding, an auxiliary winding, and a secondary winding, one end of the primary winding of the transformer, and a high potential side of a DC power source generated from a commercial power source are connected, and the primary winding of the transformer A first switching element that is connected between the other end of the DC power source and the low potential side of the DC power source and controls a current flowing in the primary winding of the transformer, and an alternating voltage generated in the secondary winding Smoothing rectifying means for smoothing rectification, error detecting means for comparing the output voltage of the smoothing rectifying means with a reference voltage, and outputting a voltage corresponding to the difference, a primary side portion and a secondary side portion, and the error The first transmission means for transmitting the output of the detection means to the primary side, the conduction interruption of the current flowing through the first switching element by the feedback signal from the first transmission means and the feedback signal from the auxiliary winding And a control means for controlling the first switch. The control terminal of the switching element includes a first resistor connected between the high potential side and a second resistor connected between the control terminal of the first switching element and the low potential side. A current inflow terminal of a second switching element is connected to an output of the error detecting means, a current outflow terminal is connected to the low potential side, and a pulse signal is applied to a control terminal of the second switching element. Regardless of the output of the error detection means by providing, comprises a mode selection means for forcibly stopping the oscillation of the first switching element,
A photocoupler is used as a second transmission means having a primary side portion and a secondary side portion, and a series circuit of a third resistor and a phototransistor of the photocoupler is connected in parallel to the first resistor. In the power supply device in which the light emitting diode of the photocoupler is controlled to emit light according to the mode selection signal,
The mode selection means applies a pulse signal to a control terminal of the second switching element when the device supplied with power from the power supply device is in a standby state, and also applies the mode selection signal to the first device. Means for changing the starting time of the main switching element.

本出願に係る第2の発明における電源装置は、
前記第1の抵抗に対して直列に第4の抵抗と前記フォトカプラのフォトトランジスタとの並列回路を接続するという手段を備える。
The power supply device according to the second invention of the present application is:
Means are provided for connecting a parallel circuit of a fourth resistor and a phototransistor of the photocoupler in series with the first resistor.

本出願に係る第3の発明における電源装置は、
前記第2の伝達手段として1次側部分と2次側部分を有するパルストランスを使用し、前記第1の抵抗に対して直列に第5の抵抗と第4のスイッチング素子との並列回路が接続され、前記パルストランスの2次側出力により第4スイッチング素子が駆動され、前記パルストランスの1次側は前記モード選択信号によりパルス駆動制御することで前記第1の主スイッチング素子の起動時間を変化させるという手段を備える。
The power supply device according to the third invention of the present application is:
A pulse transformer having a primary side portion and a secondary side portion is used as the second transmission means, and a parallel circuit of a fifth resistor and a fourth switching element is connected in series with the first resistor. The fourth switching element is driven by the secondary output of the pulse transformer, and the primary side of the pulse transformer changes the starting time of the first main switching element by controlling the pulse drive by the mode selection signal. It has a means to make it.

以上に説明したように、本出願に係る第1の発明における電源装置によれば、
機器休止動作時に十分な電力供給を行うことができるスイッチング電源装置を提供可能になるばかりでなく、機器動作時の起動抵抗による無効電力によるスイッチング電源装置の効率低下を最小限に抑えることが可能になる。
As explained above, according to the power supply device of the first invention of the present application,
In addition to providing a switching power supply that can supply sufficient power during equipment sleep operation, it is possible to minimize the efficiency reduction of the switching power supply due to reactive power due to starting resistance during equipment operation. Become.

本出願に係る第2の発明における電源装置によれば、
電流流入端子と電流流出端子間の耐圧の低いフォトカプラを使用することが可能となり、より安価な素子にて起動時間設定回路が構成可能となる。
According to the power supply device of the second invention of the present application,
A photocoupler having a low withstand voltage between the current inflow terminal and the current outflow terminal can be used, and a start-up time setting circuit can be configured with less expensive elements.

本出願に係る第3の発明における電源装置によれば、
電流伝達率のバラツキが大きく、電流伝達率の温度変化、経時変化の大きいフォトカプラに代わり、パルストランスを駆動回路として使用することで、温度特性の影響を受けない安定した起動時間設定回路が構成可能となる。
According to the power supply device of the third invention of the present application,
A stable start-up time setting circuit that is not affected by temperature characteristics is configured by using a pulse transformer as a drive circuit instead of a photocoupler with large variations in current transfer rate and large changes in temperature and change with time. It becomes possible.

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。   Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.

図1は本発明による第1の実施例を説明するためのスイッチング電源装置の回路構成を示したものであり、従来例との違いは起動抵抗R601に並列に抵抗R101とフォトカプラIC101の受光側フォトトランジスタQ101の直列回路を接続し、フォトカプラIC101の発光側ダイオードD101は抵抗R102を介して一端が直流出力電圧の高電位側に、他端がスイッチング素子Q102の電流流入端子に接続され、スイッチング素子Q102の電流流出端子が直流出力電圧の低電位側に接続され、スイッチング素子Q102の制御端子にはマイクロコントローラIC603からの出力信号P2が入力され、起動抵抗R601の抵抗値を大きくしているところに特徴がある。なお、機器動作時のスイッチング電源の動作は従来例と同じであるため、説明は割愛する。図2は本実施例を説明するためのスイッチング電源の各動作状態における各信号の状態を示したものである。図2にあるように機器動作モード時には主スイッチング素子Q601はゲートソース間電圧Vgsにあるように連続発振している。機器休止状態ではマイクロコントローラIC603からの出力P1にHIGH/LOWの断続信号を出力して、主スイッチング素子Q601の強制停止動作と起動動作を繰り返している。マイクロコントローラIC603の出力P2は機器動作モード時にはLOWレベルになっており、スイッチング素子Q102を非導通状態とし、フォトカプラIC101の発光側ダイオードD101に電流を流さないようにしている。これにより抵抗R101が起動抵抗R601から切り離されることで、R601をスイッチング電源が起動可能な範囲で大きく設定してあるため、R601、R602を流れる無効電流が低減し、消費電力の低減、強いては電源効率のアップが可能となる。一方、機器休止時にはマイクロコントローラIC603は出力P2をHIGHレベルにすることでスイッチング素子Q102を導通状態とし、フォトカプラIC101の発光側ダイオードD101に電流を流し、フォトカプラIC101の受光側フォトトランジスタQ101を導通状態とする。これにより抵抗R101が起動抵抗R601に対して並列に接続することで主スイッチング素子Q601のゲートソース間電圧を上昇させ、マイクロコントローラIC603による強制停止動作後の起動時間を早めている。この動作によりスイッチング電源装置の機器休止時における負荷供給能力を抵抗R101の設定で自在に変化させることが可能となる。機器休止時には一般にスイッチング電源装置に必要とされる負荷電力は小さい場合もあるが、昨今の低電圧化傾向により機器の動作電流が増える傾向があり、回路規模によっては休止時に必要な負荷電力を供給できないことが多く、機器動作時の無効電力の増加と機器休止時の負荷供給能力がトレードオフの関係になっていた。本実施例により機器動作時の無効電力の増加を抑えると共に、機器休止時に必要な負荷供給能力の確保が可能なスイッチング電源装置を提供することが可能となる。また、本実施例ではマイクロコンピュータを例にしたが、モード選択が可能であり、パルス信号の発振が可能であればマイクロコントローラに限定したものではないことを明記しておく。また、自励式スイッチング電源の構成を示す回路例としてはMOSFETを主スイッチング素子として用いたが、例えば主スイッチング素子をバイポーラトランジスタから構成する場合などの如く、適宜構成に変更を加えることが可能である。また、実施例では基準電圧をツェナーダイオードで作成したが、本発明は基準電圧の作成方法を本手段に限定したものではないことを明記しておく。   FIG. 1 shows a circuit configuration of a switching power supply apparatus for explaining a first embodiment according to the present invention. The difference from the conventional example is that the resistor R101 and the light receiving side of the photocoupler IC101 are in parallel with the starting resistor R601. A series circuit of the phototransistor Q101 is connected, and the light emitting side diode D101 of the photocoupler IC101 has one end connected to the high potential side of the DC output voltage and the other end connected to the current inflow terminal of the switching element Q102 via the resistor R102. The current outflow terminal of the element Q102 is connected to the low potential side of the DC output voltage, the output signal P2 from the microcontroller IC 603 is input to the control terminal of the switching element Q102, and the resistance value of the starting resistor R601 is increased. There is a feature. Note that the operation of the switching power supply during device operation is the same as that of the conventional example, and thus the description thereof is omitted. FIG. 2 shows the state of each signal in each operation state of the switching power supply for explaining the present embodiment. As shown in FIG. 2, during the device operation mode, the main switching element Q601 continuously oscillates so as to be at the gate-source voltage Vgs. In the device inactive state, a HIGH / LOW intermittent signal is output to the output P1 from the microcontroller IC 603, and the forced stop operation and the start operation of the main switching element Q601 are repeated. The output P2 of the microcontroller IC 603 is at the LOW level in the device operation mode, and the switching element Q102 is turned off so that no current flows through the light emitting side diode D101 of the photocoupler IC101. As a result, the resistor R101 is disconnected from the starting resistor R601, so that the R601 is set large within a range in which the switching power supply can be started. Therefore, the reactive current flowing through the R601 and R602 is reduced, and the power consumption is reduced. Increases efficiency. On the other hand, the microcontroller IC 603 sets the output P2 to the HIGH level when the device is inactive, thereby bringing the switching element Q102 into a conducting state, passing a current through the light emitting side diode D101 of the photocoupler IC101, and conducting the light receiving side phototransistor Q101 of the photocoupler IC101. State. As a result, the resistor R101 is connected in parallel to the starting resistor R601, thereby increasing the gate-source voltage of the main switching element Q601 and thereby increasing the starting time after the forced stop operation by the microcontroller IC603. With this operation, it is possible to freely change the load supply capability of the switching power supply apparatus when the device is inactive by setting the resistor R101. Generally, the load power required for a switching power supply when the equipment is inactive may be small. However, due to the recent trend toward lower voltage, the operating current of the equipment tends to increase. Depending on the circuit scale, the required load power can be supplied when the equipment is inactive. In many cases, the increase in reactive power during device operation and the load supply capability during device outage were in a trade-off relationship. According to the present embodiment, it is possible to provide a switching power supply device that can suppress an increase in reactive power during device operation and can secure a load supply capability necessary when the device is stopped. In this embodiment, a microcomputer is used as an example. However, it should be noted that the present invention is not limited to a microcontroller as long as mode selection is possible and pulse signal oscillation is possible. Further, as a circuit example showing a configuration of a self-excited switching power supply, a MOSFET is used as a main switching element. However, for example, when the main switching element is configured from a bipolar transistor, the configuration can be appropriately changed. . In the embodiment, the reference voltage is created by a Zener diode, but it should be clearly stated that the present invention is not limited to the means for creating the reference voltage.

図3は本発明による第2の実施例を説明するためのスイッチング電源装置の回路構成を示したものであり、従来例との違いは起動抵抗R601に直列に抵抗R301とフォトカプラIC301の受光側フォトトランジスタQ301の並列回路を接続し、フォトカプラIC301の発光側ダイオードD301は抵抗R302を介して一端が直流出力電圧の高電位側に、他端がスイッチング素子Q302の電流流入端子に接続され、スイッチング素子Q302の電流流出端子は直流出力電圧の低電位側に接続され、スイッチング素子Q302の制御端子にはマイクロコントローラIC603からの出力信号P2が入力され、起動抵抗R601の抵抗値を大きくしているところに特徴がある。マイクロコントローラIC603の出力P2は機器動作モード時にはLOWレベルになっており、スイッチング素子Q302を非導通状態とし、フォトカプラIC301の発光側ダイオードD301に電流を流さないようにしている。これにより抵抗R301が起動抵抗R601,R602に対して直列に追加されることでR601,R602を介して流れる無効電流を低減し、消費電力の低減、強いては電源効率のアップを実現する。一方、機器休止時にはマイクロコントローラIC603は出力P2をHIGHレベルにすることでスイッチング素子Q302を導通状態とし、フォトカプラIC301の発光側ダイオードD301に電流を流し、フォトカプラIC301の受光側フォトトランジスタQ301を導通状態とする。これにより抵抗R301が短絡されることで、主スイッチング素子Q601のゲートソース間電圧を上昇させ、マイクロコントローラIC603による強制停止動作後の起動時間を早めている。主スイッチング素子の起動時間を早めることで機器休止時に供給可能な負荷が大きくなることは実施例1と同様である。本実施例ではフォトカプラIC301のフォトトランジスタQ301に対して並列に抵抗R301が接続されている点が大きく異なる。起動抵抗R601に対してR301を直列に接続することで、この抵抗値によりフォトトランジスタQ301に印加される電圧を決定することが可能となる。最終的には抵抗R301はフォトトランジスタQ301の耐圧範囲内で負荷供給能力とのバランスをとりながら設定するが、実施例1のように耐圧の高い素子を用いなくても起動時間設定回路を構成することが可能となるメリットがある。   FIG. 3 shows a circuit configuration of a switching power supply device for explaining a second embodiment according to the present invention. The difference from the conventional example is that the resistor R301 and the light receiving side of the photocoupler IC301 are connected in series with the starting resistor R601. A parallel circuit of the phototransistor Q301 is connected, and the light emitting side diode D301 of the photocoupler IC301 has one end connected to the high potential side of the DC output voltage and the other end connected to the current inflow terminal of the switching element Q302 via the resistor R302. The current outflow terminal of the element Q302 is connected to the low potential side of the DC output voltage, and the output signal P2 from the microcontroller IC 603 is input to the control terminal of the switching element Q302 to increase the resistance value of the starting resistor R601. There is a feature. The output P2 of the microcontroller IC 603 is at the LOW level in the device operation mode, and the switching element Q302 is turned off so that no current flows through the light emitting side diode D301 of the photocoupler IC301. As a result, the resistor R301 is added in series with the starting resistors R601 and R602, so that the reactive current flowing through the R601 and R602 is reduced, thereby reducing the power consumption and thus the power supply efficiency. On the other hand, the microcontroller IC 603 sets the output P2 to the HIGH level when the device is inactive, thereby bringing the switching element Q302 into a conducting state, causing a current to flow through the light emitting side diode D301 of the photocoupler IC301, and conducting the light receiving side phototransistor Q301 of the photocoupler IC301. State. As a result, the resistor R301 is short-circuited, whereby the gate-source voltage of the main switching element Q601 is increased, and the startup time after the forced stop operation by the microcontroller IC 603 is advanced. Similar to the first embodiment, the load that can be supplied when the apparatus is stopped is increased by advancing the start-up time of the main switching element. This embodiment is largely different in that a resistor R301 is connected in parallel to the phototransistor Q301 of the photocoupler IC301. By connecting R301 in series to the starting resistor R601, the voltage applied to the phototransistor Q301 can be determined by this resistance value. Ultimately, the resistor R301 is set while balancing the load supply capability within the breakdown voltage range of the phototransistor Q301. However, as in the first embodiment, a startup time setting circuit is configured without using a high breakdown voltage element. There is a merit that becomes possible.

図4は本発明による第3の実施例を説明するためのスイッチング電源装置の回路構成図であり、第1の実施例、第2の実施例との違いは伝達手段としてフォトカプラの代わりにパルストランスT401を用いたところに特徴がある。本実施例では起動抵抗R601に対して直列に抵抗R401とスイッチング素子Q401の並列回路を接続し、スイッチング素子Q401の制御端子と電流流出端子との間に抵抗R402を介してパルストランスT401の2次側を接続している。パルストランスT401の1次側の一端は直流出力電圧の高電位側に接続され、他端にはスイッチング素子Q402の電流流入端子が接続され、スイッチング素子Q402の電流流出端子は直流出力電圧の低電位側に接続され、スイッチング素子Q402の制御端子には抵抗R403を介してマイクロコントローラIC603からの出力信号P2が入力されている。パルストランスT401の1次側端子間には回生電流用のルートとしてダイオードD401が直流出力電圧の高電位側がカソードになる向きで接続されている。   FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a switching power supply for explaining a third embodiment according to the present invention. The difference between the first embodiment and the second embodiment is that a pulse is used instead of a photocoupler as a transmission means. It is characterized by using a transformer T401. In this embodiment, a parallel circuit of a resistor R401 and a switching element Q401 is connected in series to the starting resistor R601, and the secondary of the pulse transformer T401 is connected between the control terminal of the switching element Q401 and the current outflow terminal via the resistor R402. Connected side. One end of the primary side of the pulse transformer T401 is connected to the high potential side of the DC output voltage, the other end is connected to the current inflow terminal of the switching element Q402, and the current outflow terminal of the switching element Q402 is the low potential of the DC output voltage. The output signal P2 from the microcontroller IC 603 is input to the control terminal of the switching element Q402 via the resistor R403. Between the primary side terminals of the pulse transformer T401, a diode D401 is connected as a regenerative current route so that the high potential side of the DC output voltage becomes the cathode.

図5は本実施例を説明するためのスイッチング電源の各動作状態における各信号の状態を示したものである。第1の実施例、第2の実施例との違いはマイクロコントローラIC603からの出力信号P2にHIGH/LOWを繰り返すパルス信号を付与することでパルストランスT401を駆動するところにある。出力信号P2のHIGHレベルを維持する期間はスイッチング電源が起動するまで時間(t1)以上にしておけばいい。HIGHレベルを維持した期間はR401が短絡され、起動抵抗R601とR602のみの直列回路となり、主スイッチング素子Q601のゲートソース間電圧を上昇させ、マイクロコントローラIC603による強制停止動作後の起動時間を早めている。この動作により機器休止時のスイッチング電源の起動時間を早めることで必要な負荷供給能力を確保することが可能となる。一方で機器動作時にはマイクロコントローラIC603からの出力信号P2をLOWレベルに維持することでパルストランスT401の駆動を停止し、抵抗R401を起動抵抗R601,R602に対して直列に追加させることで無効電流を低減させることが可能となる。また、パルストランスT401を用いることで電流伝達率のバラツキが大きく(100%〜400%程度)、電流伝達率の温度変化、経時変化が大きいフォトカプラを用いるよりも、素子バラツキが小さく、熱的変化、経時変化の少ない起動時間設定回路を構成可能となる。   FIG. 5 shows the state of each signal in each operation state of the switching power supply for explaining the present embodiment. The difference between the first and second embodiments is that the pulse transformer T401 is driven by applying a pulse signal that repeats HIGH / LOW to the output signal P2 from the microcontroller IC603. The period for maintaining the HIGH level of the output signal P2 may be set to a time (t1) or longer until the switching power supply is activated. During the period in which the HIGH level is maintained, R401 is short-circuited, and a series circuit including only the starting resistors R601 and R602 is formed, the gate-source voltage of the main switching element Q601 is increased, and the starting time after the forced stop operation by the microcontroller IC 603 is advanced. Yes. This operation makes it possible to secure the necessary load supply capability by advancing the startup time of the switching power supply when the equipment is inactive. On the other hand, during the operation of the device, the output signal P2 from the microcontroller IC 603 is maintained at the LOW level to stop the driving of the pulse transformer T401, and the resistor R401 is added in series with the starting resistors R601 and R602 to generate the reactive current. It can be reduced. In addition, the use of the pulse transformer T401 has a large current transfer rate variation (about 100% to 400%), and the device variation is smaller than that of a photocoupler in which the temperature change and the time change of the current transfer rate are large. It is possible to configure a startup time setting circuit with little change and change with time.

本発明の第1の実施例を説明するための回路構成図。The circuit block diagram for demonstrating the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例を説明するための各信号の状態図。FIG. 3 is a state diagram of each signal for explaining the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例を説明するための回路構成図。The circuit block diagram for demonstrating the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例を説明するための回路構成図。The circuit block diagram for demonstrating the 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例を説明するための各信号の状態図。FIG. 6 is a state diagram of each signal for explaining a third embodiment of the present invention. 従来のスイッチング電源装置の回路構成図。The circuit block diagram of the conventional switching power supply device. 従来例を説明するための各部動作波形図。The operation | movement waveform diagram of each part for demonstrating a prior art example. 従来例を説明するための各信号の状態図。The state diagram of each signal for demonstrating a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

R101 並列抵抗
IC101 フォトカプラ
Q101 フォトトランジスタ
D101 フォトダイオード
R301 直列抵抗
IC301 フォトカプラ
Q301 フォトトランジスタ
D301 フォトダイオード
T401 パルストランス
R401 直列抵抗
Q401 スイッチング素子
IC603 モード選択手段(マイクロコントローラ)
R101 Parallel resistor IC101 Photocoupler Q101 Phototransistor D101 Photodiode R301 Series resistor IC301 Photocoupler Q301 Phototransistor D301 Photodiode T401 Pulse transformer R401 Series resistor Q401 Switching element IC603 Mode selection means (microcontroller)

Claims (5)

1次巻線、補助巻線、2次巻線を有したトランスと、前記トランスの1次巻線の一端と商用電源より生成した直流電源の高電位側が接続され、前記トランスの1次巻線の他端と前記直流電源の低電位側との間に接続されると共に、前記トランスの1次巻線に流れる電流を制御する第1のスイッチング素子と、前記2次巻線に発生する交番電圧を平滑整流する平滑整流手段と、前記平滑整流手段の出力電圧を基準電圧と比較し、その差に応じた電圧を出力する誤差検出手段と、1次側部分及び2次側部分を備え前記誤差検出手段の出力を1次側に伝達する第1の伝達手段と、前記第1の伝達手段からの帰還信号と前記補助巻線からの帰還信号により前記第1のスイッチング素子に流れる電流の導通遮断を制御する制御手段と、前記第1のスイッチング素子の制御端子には前記高電位側との間に接続された第1の抵抗と、前記第1のスイッチング素子の制御端子と前記低電位側との間に接続された第2の抵抗を備え、
前記誤差検出手段の出力には第2のスイッチング素子の電流流入端子が接続されると共に、電流流出端子が前記低電位側に接続され、前記第2のスイッチング素子の制御端子にパルス信号を付与することで前記誤差検出手段の出力に関わらず、前記第1のスイッチング素子を強制的に発振停止させるモード選択手段を具備する電源装置において、
前記モード選択手段からのモード選択信号に応じて1次側部分及び2次側部分を備える第2の伝達手段を介して、前記第1の主スイッチング素子の起動時間を変化させる起動時間設定手段を有することを特徴とする電源装置。
A transformer having a primary winding, an auxiliary winding, and a secondary winding, one end of the primary winding of the transformer, and a high potential side of a DC power source generated from a commercial power source are connected, and the primary winding of the transformer A first switching element that is connected between the other end of the DC power source and the low potential side of the DC power source and controls a current flowing in the primary winding of the transformer, and an alternating voltage generated in the secondary winding Smoothing rectifying means for smoothing rectification, error detecting means for comparing the output voltage of the smoothing rectifying means with a reference voltage, and outputting a voltage corresponding to the difference, a primary side portion and a secondary side portion, and the error The first transmission means for transmitting the output of the detection means to the primary side, the conduction interruption of the current flowing through the first switching element by the feedback signal from the first transmission means and the feedback signal from the auxiliary winding And a control means for controlling the first switch. The control terminal of the switching element includes a first resistor connected between the high potential side and a second resistor connected between the control terminal of the first switching element and the low potential side. Prepared,
The output of the error detection means is connected to the current inflow terminal of the second switching element, the current outflow terminal is connected to the low potential side, and a pulse signal is given to the control terminal of the second switching element. Thus, regardless of the output of the error detection means, in the power supply apparatus comprising the mode selection means for forcibly stopping the oscillation of the first switching element,
Start-up time setting means for changing the start-up time of the first main switching element through second transmission means having a primary side portion and a secondary side portion in response to a mode selection signal from the mode selection means. A power supply device comprising:
前記第1及び第2の伝達手段は1次側がフォトトランジスタ、2次側は発光ダイオードで構成されたフォトカプラであり、前記起動時間設定手段は前記第1の抵抗に対して並列に接続された第3の抵抗と前記第2の伝達手段のフォトトランジスタとの直列回路であり、前記第2の伝達手段の発光ダイオードは前記モード選択信号に応じて発光制御されることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。   The first and second transmission means are photocouplers whose primary side is a phototransistor and whose secondary side is a light emitting diode, and the start-up time setting means is connected in parallel to the first resistor. 2. A series circuit of a third resistor and a phototransistor of the second transmission means, wherein the light emitting diode of the second transmission means is controlled to emit light according to the mode selection signal. The power supply device described in 1. 前記第1及び第2の伝達手段は1次側がフォトトランジスタ、2次側は発光ダイオードで構成されたフォトカプラであり、前記起動時間設定手段は前記第1の抵抗に対して直列に接続された第5の抵抗と前記第2の伝達手段のフォトトランジスタとの並列回路であり、前記第2の伝達手段の発光ダイオードは前記モード選択信号に応じて発光制御されることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。   The first and second transmission means are photocouplers whose primary side is a phototransistor and whose secondary side is a light-emitting diode, and the start-up time setting means is connected in series to the first resistor. 2. A parallel circuit of a fifth resistor and a phototransistor of the second transmission means, wherein the light emitting diode of the second transmission means is controlled to emit light according to the mode selection signal. The power supply device described in 1. 前記第1の伝達手段は1次側がフォトトランジスタ、2次側は発光ダイオードで構成されたフォトカプラであり、前記第2の伝達手段は1次側部分と2次側部分を有するパルストランスであり、前記起動時間設定手段は前記第1の抵抗に対して直列に接続された第6の抵抗と第4のスイッチング素子との並列回路であり、前記パルストランスの2次側出力により第4スイッチング素子が駆動され、前記パルストランスの1次側は前記モード選択信号によりパルス駆動制御されることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。   The first transmission means is a photocoupler having a primary side made of a phototransistor and a secondary side made of a light emitting diode, and the second transmission means is a pulse transformer having a primary side portion and a secondary side portion. The start-up time setting means is a parallel circuit of a sixth resistor and a fourth switching element connected in series with the first resistor, and a fourth switching element is generated by a secondary side output of the pulse transformer. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the first side of the pulse transformer is pulse-driven controlled by the mode selection signal. 前記モード選択手段は前記電源装置から電力を供給される前記機器が機器休止状態の時に前記第2のスイッチング素子の制御端子にパルス信号を付与するとともに、前記モード選択信号を付与することで前記起動時間設定手段を介して前記第1の主スイッチング素子の起動時間を早めることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電源装置。   The mode selection means applies a pulse signal to the control terminal of the second switching element when the device to which power is supplied from the power supply device is in a device inactive state, and applies the mode selection signal to activate the device. The power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the startup time of the first main switching element is advanced via a time setting means.
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