JP2010148162A - Switching power source - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To seek the reduction of the number of pins of an IC, the reduction of chip area, and the reduction of external parts, and the downsizing of equipment, by using a terminal in common to a charge circuit for soft start and a discharge circuit for protective operation, and to enable the further expansion of its function. <P>SOLUTION: A switching power source includes a soft operation executing circuit and a protective operation executing circuit at the same time. The soft operation executing circuit charges a capacitor with a first set current by a charge circuit, by connecting the capacitor to a single control terminal, and raises it to a set voltage value in a set time and executes soft start operation by the terminal voltage of the capacitor. The protective operation executing circuit detects the abnormal state of the operation of the switching power source, while keeping the voltage of the set voltage value, after finish of the soft start operation, and discharges the capacitor and stops the operation of the switching power source, when it detects the abnormal state successively for a prescribed time after start of charge of the capacitor from the set voltage value. Furthermore, it is possible to execute the soft start operation by discharging the capacitor since the voltage of a single control terminal after finish of the soft start operation is at a set voltage value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スイッチング電源に関し、特に、起動時のソフトスタート動作機能および保護動作機能を有するスイッチング電源に関する。   The present invention relates to a switching power supply, and more particularly to a switching power supply having a soft start operation function and a protection operation function at the time of startup.

従来より、スイッチング電源は、出力電圧を分圧した分圧電圧と基準電圧とを比較する誤差増幅回路と、該誤差増幅回路の出力信号と基準三角波信号との電圧比較を行って該比較結果に応じたデューティサイクルのパルス信号を生成するPWMコンパレータとを有し、該PWMコンパレータの出力信号に応じてスイッチング素子をなすトランジスタのスイッチング制御を行って前記出力電圧が所定値で一定になるようにする。   Conventionally, a switching power supply has compared an error amplification circuit that compares a divided voltage of an output voltage with a reference voltage, and compares the output signal of the error amplification circuit with a reference triangular wave signal to obtain the comparison result. A PWM comparator that generates a pulse signal with a corresponding duty cycle, and performs switching control of a transistor that forms a switching element in accordance with an output signal of the PWM comparator so that the output voltage becomes constant at a predetermined value. .

また、スイッチング電源を起動させるときは、軽負荷の状態で出力電圧を0Vから上昇させていくようにすることが一般的であるが、この際、突入電流を抑えてバッテリ等の入力側電源への負担を小さくするため、スイッチング電源の出力電圧を徐々に上昇させるようにするソフトスタート回路が多用されている。   When starting the switching power supply, it is common to increase the output voltage from 0 V in a light load state. At this time, the inrush current is suppressed to the input side power supply such as a battery. In order to reduce the burden, a soft start circuit that gradually increases the output voltage of the switching power supply is frequently used.

このソフトスタート回路は、前記PWMコンパレータにおいて、基準三角波信号と比較する電圧である誤差増幅回路の出力信号の電圧を徐々に増加させることで実現される。具体的には、ソフトスタート回路として、コンデンサを定電流で充電して徐々に増加する電圧を生成して前記誤差増幅回路に出力するようにしてソフトスタート機能を実現しているものが多い。   This soft start circuit is realized by gradually increasing the voltage of the output signal of the error amplification circuit, which is a voltage to be compared with the reference triangular wave signal, in the PWM comparator. Specifically, many soft start circuits realize a soft start function by charging a capacitor with a constant current to generate a gradually increasing voltage and outputting the voltage to the error amplifier circuit.

さらに、スイッチング電源の保護回路の1つに、タイマラッチ式の保護回路であるラッチ保護回路がある。出力短絡等の異常が発生した場合に、誤差増幅回路の出力電圧が最大値まで上昇して、基準三角波信号の最大電圧値を超えてしまった状態、すなわちPWM制御におけるデューティサイクルが最大値になった状態と該状態の継続時間を検出して、所定期間に渡って該状態が続くとラッチしてスイッチング電源の動作を停止させるものである。   Further, as one of the protection circuits for the switching power supply, there is a latch protection circuit which is a timer latch type protection circuit. When an abnormality such as an output short-circuit occurs, the output voltage of the error amplifier circuit increases to the maximum value and exceeds the maximum voltage value of the reference triangular wave signal, that is, the duty cycle in PWM control reaches the maximum value. The state and the duration of the state are detected, and when the state continues for a predetermined period, it is latched and the operation of the switching power supply is stopped.

該ラッチまでの遅延時間は、ソフトスタート時と同様に、コンデンサに定電流源を接続し該コンデンサの電圧が所定の電圧になるまでに要する充電時間によって決定するものが多い。   In many cases, the delay time until the latch is determined by the charging time required for connecting the constant current source to the capacitor and setting the voltage of the capacitor to a predetermined voltage, as in the soft start.

ところが、図8に示すように、上記のような従来のスイッチング電源では、ソフトスタート時間設定用の回路(図中のソフトスタート回路)とタイマラッチ式保護回路の遅延時間設定用の回路(図中のラッチ保護回路)をそれぞれ別々に有していた。   However, as shown in FIG. 8, in the conventional switching power supply as described above, the circuit for setting the soft start time (soft start circuit in the figure) and the circuit for setting the delay time of the timer latch type protection circuit (in the figure) Each has a latch protection circuit).

したがって、同様の構成のコンパレータや電流源等が2組必要であり、ICを形成する際のチップ面積を考えると無駄であった。   Accordingly, two sets of comparators, current sources, and the like having the same configuration are required, and it is useless when considering the chip area when forming an IC.

また、時間設定用のコンデンサをICの外付けにした場合、該ICには、これらのコンデンサを接続するための2つのICピンが必要になる。また、電気機器等の小型化が進められるなかで、電源部分においてICのピン数削減及び外付け部品の削減を図って省面積化を図る必要があった。   When a time setting capacitor is externally attached to the IC, the IC needs two IC pins for connecting these capacitors. In addition, as electric appliances and the like have been reduced in size, it has been necessary to reduce the area of the power supply by reducing the number of IC pins and external components.

そのため、ソフトスタート回路とラッチ保護回路に含まれる時間設定手段を共有し、ICのピン数の削減、チップ面積の削減及び外付け部品の削減を図り、機器の小型化を図ることを目的としたスイッチング電源が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−159316号公報
For this reason, the time setting means included in the soft start circuit and the latch protection circuit are shared, and the purpose is to reduce the number of pins of the IC, reduce the chip area and external parts, and reduce the size of the device. A switching power supply is known (see, for example, Patent Document 1).
JP 2007-159316 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、時間設定手段を共有することで、ICのピン数の削減、チップ面積の削減及び外付け部品の削減を図り、機器の小型化を図ることが可能となるものの、時間設定手段を共有するにあたり、ソフトスタート動作時には、前記保護動作をリセット状態にして、保護動作の実行を禁止し、ソフトスタート動作終了後に、リセットを解除して、保護動作を開始するとともに、起動時までソフトスタート動作を禁止するようにしているため、ソフトスタート動作終了後は共通化されたICピンの電圧を直接制御して、スイッチング電源の異常状態を保護することが困難であり、実現するためには回路構成が複雑となってしまうことが考えられ、さらなる機能の拡張性が損なわれるという問題があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, by sharing the time setting means, it is possible to reduce the number of IC pins, reduce the chip area, reduce external components, and reduce the size of the device. However, when sharing the time setting means, during the soft start operation, the protection operation is reset, prohibiting the execution of the protection operation, and after the soft start operation is completed, the reset is released and the protection operation is started. At the same time, since the soft start operation is prohibited until the start-up, it is difficult to protect the abnormal state of the switching power supply by directly controlling the common IC pin voltage after the soft start operation ends. In order to realize this, there is a problem that the circuit configuration becomes complicated, and the expandability of further functions is impaired.

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ソフトスタート用の充電回路と保護動作のための充放電回路を共通端子として、ソフトスタート終了後においては該ソフトスタート終了時の所定電圧を維持して制御を行うことにより、ICのピン数の削減、チップ面積の削減及び外付け部品の削減、機器の小型化を図り、かつ、さらなる機能の拡張を可能とするスイッチング電源を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and a soft start charging circuit and a charge / discharge circuit for protection operation are used as a common terminal. A switching power supply that reduces the number of IC pins, reduces the chip area and external components, reduces the size of the device, and enables further function expansion by maintaining the specified voltage and performing control. The purpose is to provide.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。   The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems.

(1)本発明は、入力端子に入力された直流電圧を所定の定電圧に変換して出力端子から出力するスイッチング電源であって、入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、該スイッチング素子のスイッチング動作により、前記直流電圧からの電力を蓄積するインダクタと、該インダクタに蓄積された電力の放出を行う整流回路と、前記出力端子から出力される出力電圧が所定の電圧になるようにスイッチング制御を行うスイッチング制御回路部を備えるとともに、単一の制御端子にコンデンサを接続し、起動時に該コンデンサを充電回路により第1の設定電流で充電して、前記コンデンサの端子電圧を設定された時間で設定電圧値まで上昇させ、前記コンデンサの端子電圧によってスイッチング制御を行うことによりソフトスタート動作を実行するソフト動作実行回路部と、ソフトスタート動作終了後、前記設定電圧値の電圧を維持した状態において、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行うと同時に、前記設定電圧値から前記コンデンサの充電を開始して該異常状態を所定時間継続して検出すると、放電回路により前記コンデンサを放電すると共に、スイッチング電源動作を停止させる保護動作実行回路部と、を併せて備え、さらに、ソフトスタート動作終了後における前記単一の制御端子の電圧が、前記設定電圧値の状態から前記コンデンサを放電することにより、ソフトスタート動作を実行することを特徴とするスイッチング電源を提案している。   (1) The present invention is a switching power supply that converts a DC voltage input to an input terminal into a predetermined constant voltage and outputs the voltage from the output terminal, and performs switching according to the input control signal; By the switching operation of the switching element, an inductor that accumulates electric power from the DC voltage, a rectifier circuit that discharges the electric power accumulated in the inductor, and an output voltage that is output from the output terminal become a predetermined voltage. A switching control circuit unit that performs switching control as described above, and a capacitor is connected to a single control terminal, and the capacitor is charged with a first set current by a charging circuit at the time of start-up to set the terminal voltage of the capacitor The voltage is increased to the set voltage value for a specified time, and switching control is performed by the terminal voltage of the capacitor. The soft operation execution circuit unit that executes the soft start operation, and after the soft start operation is completed, the abnormal state of the switching power supply operation is detected while maintaining the voltage of the set voltage value. And a protection operation execution circuit unit for discharging the capacitor by the discharge circuit and stopping the switching power supply operation when the abnormal state is continuously detected for a predetermined time after the charging of the capacitor is started. A switching power supply is proposed in which a soft start operation is performed by discharging the capacitor from the state of the set voltage value after the voltage of the single control terminal after the start operation is completed.

この発明によれば、単一の制御端子にコンデンサを接続し、起動時にソフトスタート動作を実行するソフト動作実行回路部と、ソフトスタート動作終了後、設定電圧値の電圧を維持した状態において、異常状態を所定時間継続して検出すると、スイッチング電源動作を停止させる保護動作実行回路部とを併せて備え、さらにソフトスタート動作終了後における単一の制御端子の電圧が設定電圧値の状態からコンデンサを放電することでソフトスタート動作が実行可能であることにより、ICのピン数の削減、及び外付け部品の削減により機器の小型化を図るとともに、さらなる保護機能の拡張を図ることが出来る。   According to the present invention, a capacitor is connected to a single control terminal, and a soft operation execution circuit unit that executes a soft start operation at the time of start-up, and in a state where the voltage of the set voltage value is maintained after the soft start operation is completed, When a state is continuously detected for a predetermined time, it is also provided with a protection operation execution circuit unit that stops the switching power supply operation.After the soft start operation is completed, the capacitor is removed from the state where the voltage of the single control terminal is the set voltage value. Since the soft start operation can be performed by discharging, it is possible to reduce the size of the device by reducing the number of pins of the IC and the number of external parts, and to further expand the protection function.

(2)本発明は、(1)のスイッチング電源について、入力される前記直流電圧を監視し、該直流電圧が設定された電圧以下になると、前記単一の制御端子に接続された前記コンデンサを放電することにより、保護動作を行う入力低電圧検出回路部を備えたことを特徴とするスイッチング電源を提案している。   (2) The present invention monitors the input DC voltage with respect to the switching power supply of (1), and when the DC voltage falls below a set voltage, the capacitor connected to the single control terminal is There has been proposed a switching power supply including an input low voltage detection circuit unit that performs a protective operation by discharging.

この発明によれば、入力される直流電圧を監視し、直流電圧が設定された電圧以下になると、単一の制御端子に接続されたコンデンサを放電することにより、保護動作を行う。したがって、単一の制御端子に入力低電圧検出回路部を接続することにより、付加機能として、入力電圧が設定された電圧以下になった場合でも、一つの端子で、回路の保護動作を実行することができる。   According to the present invention, the input DC voltage is monitored, and when the DC voltage falls below the set voltage, a protective operation is performed by discharging the capacitor connected to the single control terminal. Therefore, by connecting the input low voltage detection circuit unit to a single control terminal, as an additional function, even when the input voltage becomes lower than the set voltage, the circuit protection operation is executed with one terminal. be able to.

(3)本発明は、(1)のスイッチング電源について、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行って、該異常状態が前記所定時間内で解除された場合に、前記異常状態が解除された後、所定のタイマ期間の経過後に、前記コンデンサを前記所定値の電圧まで放電す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。   (3) The present invention detects the abnormal state of the switching power supply operation for the switching power source of (1), and after the abnormal state is canceled when the abnormal state is canceled within the predetermined time. 2. The switching power supply according to claim 1, wherein the capacitor is discharged to a voltage of the predetermined value after elapse of a predetermined timer period.

この発明によれば、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行って、異常状態が所定時間内で解除された場合に、異常状態が解除された後、所定のタイマ期間の経過後に、コンデンサを所定値の電圧まで放電することにより、短時間で定常状態に復帰させることができる。   According to the present invention, when the abnormal state of the switching power supply operation is detected and the abnormal state is canceled within a predetermined time, the capacitor is set to the predetermined time after the predetermined timer period elapses after the abnormal state is canceled. By discharging to a value voltage, the steady state can be restored in a short time.

(4)本発明は、(1)のスイッチング電源について、前記設定電圧値の電圧を維持した状態において、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行って、該異常状態を継続して検出すると、第2の設定電流によって前記コンデンサの充電を行い、前記単一制御端子電圧が、前記設定電圧値よりも高い第2の設定電圧に達すると、スイッチング電源動作を停止させるとともに、第3の設定電流によって前記コンデンサの放電を行い、前記単一制御端子電圧が前記設定電圧値より小さい第3の設定電圧に達すると、スイッチング電源動作を開始させ、同時に、第1の設定電流で前記コンデンサを充電してソフトスタート動作により出力への電力供給を再開し、前記単一の制御端子電圧を増加させ、再び前記単一の制御端子電圧が前記設定電圧値よりも高い第2の設定電圧に達すると、スイッチング電源動作を停止させるとともに、第3の設定電流によって前記コンデンサの放電を行う一連の制御を繰り返すことを特徴とした請求項1に記載のスイッチング電源を提案している。   (4) The present invention detects the abnormal state of the switching power supply operation in the state where the voltage of the set voltage value is maintained for the switching power source of (1) and continuously detects the abnormal state. The capacitor is charged with a set current of 2, and when the single control terminal voltage reaches a second set voltage higher than the set voltage value, the switching power supply operation is stopped, and the third set current When the capacitor is discharged and the single control terminal voltage reaches a third set voltage smaller than the set voltage value, the switching power supply operation is started, and at the same time, the capacitor is charged with the first set current. The power supply to the output is resumed by a soft start operation, the single control terminal voltage is increased, and the single control terminal voltage is set to the set voltage value again. 2. The switching power supply according to claim 1, wherein when a higher second set voltage is reached, the switching power supply operation is stopped and a series of controls for discharging the capacitor by a third set current is repeated. Has proposed.

この発明によれば、過負荷状態が継続している場合、すなわち、コンデンサの端子電圧が定常電圧(第1の設定電圧)よりも高い、所定の設定電圧に達した場合には、コンデンサを急速に放電させて、スイッチング動作を停止させ、コンデンサの端子電圧が0Vよりも高い所定の設定電圧に達すると、コンデンサへの充電を開始して再起動を行う動作を間欠的に実行することにより、回路を保護する。   According to the present invention, when the overload state continues, that is, when the terminal voltage of the capacitor reaches a predetermined set voltage that is higher than the steady voltage (first set voltage), the capacitor is quickly turned on. To stop the switching operation, and when the terminal voltage of the capacitor reaches a predetermined set voltage higher than 0 V, the capacitor is started to be charged and restarted intermittently, Protect the circuit.

(5)本発明は、(1)のスイッチング電源について、前記スイッチング制御回路部にラッチ回路を備え、前記設定電圧値の電圧を維持した状態において、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行って、該異常状態を継続して検出すると、第2の設定電流によって前記コンデンサの充電を行い、前記単一制御端子電圧が前記設定電圧値よりも高い第2の設定電圧に達すると、前記ラッチ回路によりスイッチング電源動作を停止させ、前記ラッチ回路をリセットしない限り停止状態を保持することを特徴とした請求項1に記載のスイッチング電源を提案している。   (5) In the switching power supply of (1), the present invention includes a latch circuit in the switching control circuit unit, and detects an abnormal state of the switching power supply operation while maintaining the voltage of the set voltage value. When the abnormal state is continuously detected, the capacitor is charged with a second set current, and when the single control terminal voltage reaches a second set voltage higher than the set voltage value, the latch circuit The switching power supply according to claim 1, wherein the switching power supply operation is stopped and the stopped state is maintained unless the latch circuit is reset.

この発明によれば、保護動作実行回路部が、単一の制御端子電圧が定常電圧よりも高い所定の設定電圧に達すると、ラッチ回路によりスイッチング動作を停止させ、スイッチング素子をオフさせて遮断状態にし、ラッチ回路をリセットしない限り遮断状態を保持する。したがって、異常状態が回避され、ラッチ回路をリセットするまで、再起動を行わないため、回路を有効に保護することができる。   According to the present invention, when the protection operation execution circuit unit reaches a predetermined set voltage whose single control terminal voltage is higher than the steady voltage, the switching operation is stopped by the latch circuit, and the switching element is turned off to shut off the circuit. And the interrupted state is maintained unless the latch circuit is reset. Therefore, since the abnormal state is avoided and the restart is not performed until the latch circuit is reset, the circuit can be effectively protected.

(6)本発明は、(4)のスイッチング電源について、前記スイッチング回路部にカウンター及びラッチ回路を備え、前記カウンターが前記第2の設定電圧に達した回数のカウントを行い、設定されたカウント数に達すると、前記ラッチ回路によりスイッチング電源動作を停止させ、前記ラッチ回路をリセットしない限り停止状態を保持することを特徴としたスイッチング電源。   (6) In the switching power supply of (4), the present invention includes a counter and a latch circuit in the switching circuit unit, counts the number of times the counter reaches the second set voltage, and sets the count number When the switching power supply reaches the switching power supply operation, the switching power supply operation is stopped by the latch circuit, and the stopped state is maintained unless the latch circuit is reset.

この発明によれば、カウンターが、定常電圧よりも高い所定の設定電圧に達した回数のカウントを行い、設定されたカウント数に達すると、スイッチング回路部が、ラッチ回路により、スイッチング動作を停止させ、スイッチング素子をオフさせて遮断状態にし、ラッチ回路をリセットしない限り遮断状態を保持する。したがって、設定された回数以上、異常電圧を検出した場合には、異常状態が回避され、ラッチ回路をリセットするまで、再起動を行わないため、回路を有効に保護することができる。   According to the present invention, the counter counts the number of times the predetermined set voltage higher than the steady voltage is reached, and when the counter reaches the set count number, the switching circuit unit stops the switching operation by the latch circuit. The switching element is turned off to be in the cutoff state, and the cutoff state is maintained unless the latch circuit is reset. Therefore, when the abnormal voltage is detected more than the set number of times, the abnormal state is avoided, and the circuit is effectively protected because the restart is not performed until the latch circuit is reset.

(7)本発明は、(1)から(6)のスイッチング電源について、前記充電回路が、定電流源と、該定電流源の出力が前記定常電圧を定める定電圧素子と、前記電流源とアノードとが接続され、カソードが前記単一の制御端子に接続されたダイオードとからなることを特徴とするスイッチング電源を提案している。   (7) The present invention relates to the switching power supply of (1) to (6), wherein the charging circuit includes a constant current source, a constant voltage element in which an output of the constant current source determines the steady voltage, and the current source A switching power supply is proposed in which an anode is connected and a cathode is connected to a diode connected to the single control terminal.

この発明によれば、充電回路が、定電流源と、定電流源の出力が定常電圧を定める定電圧素子と、電流源とアノードとが接続され、カソードが単一の制御端子に接続されたダイオードから構成されている。したがって、簡易な回路構成で、精度のよい充電回路を構成できる。   According to the present invention, the charging circuit includes a constant current source, a constant voltage element whose output is determined by a constant current source, a current source and an anode connected, and a cathode connected to a single control terminal. It consists of a diode. Therefore, an accurate charging circuit can be configured with a simple circuit configuration.

(8)本発明は、(1)から(6)のスイッチング電源について、前記充電回路が、前記単一の制御端子電圧と前記定常電圧を定める基準電源とを比較するコンパレータと、該比較結果に応じて、前記コンデンサに電流を供給するバッファと、該バッファの出力がアノードに接続され、カソードが前記単一の制御端子に接続されたダイオードとからなることを特徴とするスイッチング電源を提案している。   (8) According to the present invention, for the switching power supply of (1) to (6), the charging circuit compares the single control terminal voltage with a reference power supply that determines the steady voltage, and the comparison result Accordingly, there is proposed a switching power supply comprising a buffer for supplying current to the capacitor, and a diode having an output connected to the anode and a cathode connected to the single control terminal. Yes.

この発明によれば、充電回路が、単一の制御端子電圧と定常電圧を定める基準電源とを比較するコンパレータと、比較結果に応じて、コンデンサに電流を供給するバッファと、バッファの出力がアノードに接続され、カソードが単一の制御端子に接続されたダイオードから構成されている。したがって、簡易な回路構成で、精度のよい充電回路を構成できる。   According to the present invention, the charging circuit includes a comparator that compares a single control terminal voltage and a reference power source that determines a steady voltage, a buffer that supplies current to the capacitor according to the comparison result, and an output of the buffer is an anode. And a cathode having a cathode connected to a single control terminal. Therefore, an accurate charging circuit can be configured with a simple circuit configuration.

(9)本発明は、(1)から(6)のスイッチング電源について、前記充電回路が、前記単一の制御端子電圧と前記定常電圧を定める基準電源とを比較するコンパレータと、該コンパレータの出力が定電流源の出力とダイオードのアノードに接続され、該ダイオードのカソードが前記単一の制御端子に接続され、該比較結果に応じて前記コンデンサに電流を供給することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のスイッチング電源を提案している。   (9) According to the present invention, for the switching power supply of (1) to (6), the charging circuit compares the single control terminal voltage with a reference power supply that determines the steady voltage, and an output of the comparator 2 is connected to an output of a constant current source and an anode of a diode, a cathode of the diode is connected to the single control terminal, and supplies current to the capacitor according to the comparison result. The switching power supply according to claim 6 is proposed.

この発明によれば、充電回路が、単一の制御端子電圧と定常電圧を定める基準電源とを比較するコンパレータと、コンパレータの出力が定電流源の出力とダイオードのアノードに接続され、ダイオードのカソードが前記単一の制御端子に接続され、比較結果に応じてコンデンサに電流を供給する。したがって、簡易な回路構成で、精度のよい充電回路を構成できる。   According to the present invention, the charging circuit includes a comparator that compares a single control terminal voltage and a reference power source that determines a steady voltage, and the output of the comparator is connected to the output of the constant current source and the anode of the diode, and the cathode of the diode Is connected to the single control terminal and supplies current to the capacitor according to the comparison result. Therefore, an accurate charging circuit can be configured with a simple circuit configuration.

本発明によれば、単一の制御端子にコンデンサを接続し、起動時にソフトスタート動作を実行するソフト動作実行回路部と、ソフトスタート動作終了後、設定電圧値の電圧を維持した状態において、異常状態を所定時間継続して検出すると、スイッチング電源動作を停止させる保護動作実行回路部とを併せて備え、さらにソフトスタート動作終了後における単一の制御端子の電圧が設定電圧値の状態からコンデンサを放電することでソフトスタート動作が実行可能であることにより、ICのピン数の削減、及び外付け部品の削減により機器の小型化を図るとともに、さらなる保護機能の拡張を図ることができるという効果がある。   According to the present invention, a capacitor is connected to a single control terminal, and a soft operation execution circuit unit that executes a soft start operation at start-up, and after the soft start operation is completed, an abnormal condition is maintained. When a state is continuously detected for a predetermined time, it is also provided with a protection operation execution circuit unit that stops the switching power supply operation.After the soft start operation is completed, the capacitor is removed from the state where the voltage of the single control terminal is the set voltage value. Since the soft start operation can be performed by discharging, the device can be reduced in size by reducing the number of IC pins and the number of external parts, and the protection function can be further expanded. is there.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.

<第1の実施形態>
図1から図3を用いて、本発明の第1の実施形態について、説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

<スイッチング電源の構成>
本実施形態に係るスイッチング電源は、主に、図1に示すように、IC101と、入力電圧検出抵抗R101、R102と、ブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103と、タイマーコンデンサC101と、スイッチング素子Q101、Q102と、一次巻線Npと2次巻線Ns1、Ns2とからなるトランスT101と、共振コンデンサC102と、電流検出抵抗R103と、整流ダイオードD201、D202と、整流コンデンサC201と、出力電圧検出抵抗R201、R202と、シャントレギュレータIC201と、フォトカプラPC101とから構成されている。
<Configuration of switching power supply>
As shown in FIG. 1, the switching power supply according to the present embodiment mainly includes an IC 101, input voltage detection resistors R101 and R102, a brownout detection (input low voltage detection) circuit 103, a timer capacitor C101, and a switching Transformer T101 composed of elements Q101 and Q102, primary winding Np and secondary windings Ns1 and Ns2, resonant capacitor C102, current detection resistor R103, rectifier diodes D201 and D202, rectifier capacitor C201, output voltage It comprises detection resistors R201 and R202, a shunt regulator IC201, and a photocoupler PC101.

また、IC101内には、SS充電回路101と、放電回路102と、発振回路104と、駆動回路105と、OCPコンパレータ106と、制御回路107とが設けられている。   Further, in the IC 101, an SS charging circuit 101, a discharging circuit 102, an oscillation circuit 104, a driving circuit 105, an OCP comparator 106, and a control circuit 107 are provided.

本実施形態に係るスイッチング電源は、周波数変調により出力電力を制御するスイッチング電源であり、IC101のFB端子電流により、周波数変調を行うことで、出力電力の制御を行い、また、IC101のSST端子電圧に比例して周波数変調を行い、出力電力を制限できる制御回路107となっている。   The switching power supply according to the present embodiment is a switching power supply that controls output power by frequency modulation. The output power is controlled by frequency modulation using the FB terminal current of the IC 101, and the SST terminal voltage of the IC 101 is also controlled. The control circuit 107 can perform frequency modulation in proportion to the output power and limit the output power.

SST端子電圧による制御は、SST端子電圧が低い場合は、発振周波数を高くすることで出力電力の制限を行い、SST端子電圧が上昇するに従い発振周波数が低くなると同時に出力電力の制限が緩和され、さらに設定電圧値以上に上昇すると出力電力の制限が解除される制御が行われる。   In the control by the SST terminal voltage, when the SST terminal voltage is low, the output power is limited by increasing the oscillation frequency. As the SST terminal voltage increases, the oscillation frequency is lowered and the output power restriction is relaxed. Further, when the voltage rises above the set voltage value, control is performed to release the restriction on the output power.

ここで、本発明に係る機能端子であるSST端子はタイマーコンデンサC101が接続され、充放電を行うことでSST端子電圧が設定される。SS充電回路101は、定電流Issを供給する定電流源と、定常電圧を定める定電圧素子CL101と、ダイオードD101とから構成され、コンデンサC101に電荷を充電して、ソフトスタート機能を実行する。また、過電流等の異常信号を検出した場合は、電流源Iraに接続されたスイッチがオン状態となり、定電圧素子CL101の電圧とダイオードD101の順方向電圧とで設定される定常動作時の電圧に対して、タイマーコンデンサC101の充電を行うことで、定常動作時の電圧に対して、さらにSST端子電圧を上昇させる。   Here, the timer capacitor C101 is connected to the SST terminal which is a functional terminal according to the present invention, and the SST terminal voltage is set by charging and discharging. The SS charging circuit 101 includes a constant current source that supplies a constant current Iss, a constant voltage element CL101 that determines a steady voltage, and a diode D101, and charges the capacitor C101 to execute a soft start function. Further, when an abnormal signal such as an overcurrent is detected, the switch connected to the current source Ira is turned on, and the voltage during steady operation set by the voltage of the constant voltage element CL101 and the forward voltage of the diode D101. On the other hand, by charging the timer capacitor C101, the SST terminal voltage is further increased with respect to the voltage during the steady operation.

放電回路102は、タイマーコンデンサC101の電荷を放電するための回路で、定電流Irf1の電流による放電回路と、Irf2の電流による放電回路とが制御回路107によって制御されるスイッチを介してSST端子に接続され、他端がコンデンサタイマーコンデンサC101に接続されたスイッチとから構成され、SST端子電圧が定常動作時の電圧よりも高くなる過電流等の異常信号を検出した状態でそれぞれのスイッチをON状態とし、コンデンサC101から電荷を引き抜くように作用して、SST端子電圧を低下させる。   The discharge circuit 102 is a circuit for discharging the charge of the timer capacitor C101. The discharge circuit using the constant current Irf1 and the discharge circuit using the Irf2 current are connected to the SST terminal via a switch controlled by the control circuit 107. The switches are connected to each other and connected to the capacitor timer capacitor C101, and each switch is turned on while detecting an abnormal signal such as an overcurrent in which the SST terminal voltage is higher than the voltage during steady operation. Then, the SST terminal voltage is lowered by acting to extract the charge from the capacitor C101.

発振回路104は、制御回路107からの信号により、所望の発振波形を制御回路107を介して、駆動回路105に供給する。例えば、ソフトスタート時には、制御回路107からの信号により、発振周波数を高周波から徐々に低周波に遷移させて供給し、リセット信号を入力したときには、速やかに発振を停止する。   The oscillation circuit 104 supplies a desired oscillation waveform to the drive circuit 105 via the control circuit 107 in accordance with a signal from the control circuit 107. For example, at the time of soft start, an oscillation frequency is gradually changed from a high frequency to a low frequency by a signal from the control circuit 107 and supplied, and when a reset signal is input, oscillation is quickly stopped.

駆動回路105は、制御回路107から供給される信号により、スイッチング素子Q101、Q102を駆動する。OCPコンパレータ106は、共振コンデンサC102に流れるスイッチングされた電流を電流検出抵抗R103により監視し、スイッチング電流の過電流に対する異常信号を発生させる。   The drive circuit 105 drives the switching elements Q101 and Q102 by a signal supplied from the control circuit 107. The OCP comparator 106 monitors the switched current flowing through the resonance capacitor C102 by the current detection resistor R103, and generates an abnormal signal for the overcurrent of the switching current.

制御回路107は、所定のプログラムにしたがって、IC101全体の制御を行う。具体的には、スイッチング電流の過電流、Vccの電圧、ICの異常発熱等を検出してスイッチング電源の保護動作を実行する。ブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103は、入力電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、コンデンサC101から電荷を放電させ、SST端子の電圧を下げることにより、発振回路104の発振周波数を高くして回路を保護する働きを有する。   The control circuit 107 controls the entire IC 101 according to a predetermined program. Specifically, the switching power supply protection operation is executed by detecting overcurrent of the switching current, Vcc voltage, abnormal heat generation of the IC, and the like. The brown-out detection (input low voltage detection) circuit 103 discharges electric charge from the capacitor C101 when the input voltage becomes lower than a predetermined voltage value, and lowers the voltage of the SST terminal, thereby oscillating the oscillation circuit 104. It has the function of protecting the circuit by increasing the frequency.

したがって、本実施形態におけるスイッチング電源においては、単一のSST端子においてソフトスタート回路と過電流等の異常時の保護とを兼ね備え、さらに容易に、ブラウンアウト検出回路等を接続して保護動作を実行することができる。   Therefore, in the switching power supply according to this embodiment, a single SST terminal has both a soft start circuit and protection in the event of an abnormality such as overcurrent, and more easily connects a brownout detection circuit or the like to execute a protection operation. can do.

<スイッチング電源の動作シーケンス>
次に、図1および図2を用いて、本実施形態に係るスイッチング電源の動作シーケンスについて説明する。
<Operation sequence of switching power supply>
Next, an operation sequence of the switching power supply according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

まず、起動(図2のA)は直流入力電圧VDCinが入力され入力監視電圧Vsenが所定値Vssr以上になると、SS充電回路101から供給される電流(図2の第1の設定電流Iss)によりコンデンサC101を徐々に充電して、SST端子の電圧を定常電圧(図2の第1の設定電圧Vss)まで上昇させることにより、いわゆるソフトスタート動作を行い、発振回路104の発振周波数を高周波から低周波に遷移させ、スイッチング電源の出力パワーを徐々に上昇させる。   First, in the start-up (A in FIG. 2), when the DC input voltage VDCin is input and the input monitoring voltage Vsen becomes equal to or higher than the predetermined value Vssr, the current supplied from the SS charging circuit 101 (first set current Iss in FIG. 2) The capacitor C101 is gradually charged to raise the voltage of the SST terminal to a steady voltage (first set voltage Vss in FIG. 2), so that a so-called soft start operation is performed, and the oscillation frequency of the oscillation circuit 104 is lowered from a high frequency. Transition to frequency and gradually increase the output power of the switching power supply.

このとき、起動により、入力電圧を監視する入力監視電圧Vsenも所定値Vssr以上になるが、何らかの原因により、入力監視電圧Vsenが所定値Vssrよりも低くなると、コンデンサC101にコレクタが接続されたトランジスタがONして、リスタート信号による放電電流Irf3により、コンデンサC101の電荷を引き抜くことにより急速放電を行い、SST端子の電圧を低下させる。   At this time, the input monitoring voltage Vsen for monitoring the input voltage becomes equal to or higher than the predetermined value Vssr by starting, but if the input monitoring voltage Vsen becomes lower than the predetermined value Vssr for some reason, the transistor having the collector connected to the capacitor C101. Is turned on and rapid discharge is performed by drawing out the electric charge of the capacitor C101 by the discharge current Irf3 by the restart signal, and the voltage at the SST terminal is lowered.

そして、入力監視電圧Vsenが所定値Vssr以上に復帰すると、再び、SS充電回路101から供給される電流(図2の第1の設定電流Iss)によりコンデンサC101を徐々に充電して、SST端子の電圧を定常電圧(図2の第1の設定電圧Vss)まで上昇させることにより、いわゆるソフトスタート動作を行い、発振回路104の発振周波数を高周波から低周波に遷移させ、スイッチング電源の出力パワーを徐々に上昇させる。   When the input monitoring voltage Vsen returns to the predetermined value Vssr or higher, the capacitor C101 is gradually charged again with the current supplied from the SS charging circuit 101 (first set current Iss in FIG. 2), and the SST terminal By raising the voltage to a steady voltage (first set voltage Vss in FIG. 2), a so-called soft start operation is performed, the oscillation frequency of the oscillation circuit 104 is changed from a high frequency to a low frequency, and the output power of the switching power supply is gradually increased. To rise.

次に、短時間の過負荷状態の場合(図2の「B」)には、OCPコンパレータ106から異常信号が制御回路107に出力される。このとき、制御回路107は、一端がSST端子に、他端が定電流源Ira(図2の第2の設定電流Ira)に接続されたスイッチを閉じて、コンデンサC101を充電し、異常信号のパルス幅に応じた電圧をSST端子電圧として発生させる。   Next, in the case of a short-time overload state (“B” in FIG. 2), an abnormal signal is output from the OCP comparator 106 to the control circuit 107. At this time, the control circuit 107 closes a switch having one end connected to the SST terminal and the other end connected to the constant current source Ira (second set current Ira in FIG. 2), charges the capacitor C101, and outputs an abnormal signal. A voltage corresponding to the pulse width is generated as the SST terminal voltage.

そして、異常信号により、過負荷状態が解消されると制御回路107内のリフレッシュタイマを起動させ、このリフレッシュタイマ期間の経過後、定電流源Irf2(図2の第4の設定電流Irf2)により急速にタイマーコンデンサC101の電荷を引き抜いて、SST端子電圧を定常電圧(図2の第1の設定電圧Vss)とする。   When the overload state is resolved by the abnormal signal, the refresh timer in the control circuit 107 is started. After the refresh timer period elapses, the constant current source Irf2 (fourth set current Irf2 in FIG. 2) rapidly Then, the charge of the timer capacitor C101 is pulled out, and the SST terminal voltage is set to a steady voltage (first set voltage Vss in FIG. 2).

また、過負荷状態が継続する場合(図2の「C」以降)には、OCPコンパレータ106から異常信号が制御回路107に出力される。このとき、制御回路107は、一端がSST端子に、他端が定電流源Ira(図2の第2の設定電流Ira)に接続されたスイッチを閉じて、コンデンサC101を充電し、異常信号のパルス幅に応じた電圧をSST端子電圧として発生させる。   When the overload state continues (after “C” in FIG. 2), an abnormal signal is output from the OCP comparator 106 to the control circuit 107. At this time, the control circuit 107 closes a switch having one end connected to the SST terminal and the other end connected to the constant current source Ira (second set current Ira in FIG. 2), charges the capacitor C101, and outputs an abnormal signal. A voltage corresponding to the pulse width is generated as the SST terminal voltage.

そして、異常信号が継続され、SST端子電圧が第2の設定電圧Vra以上になると、発振を停止するとともに、一端がSST端子に、他端が定電流源Ira(図2の第2の設定電流Ira)に接続されたスイッチを開いて、定電流源Irf1(図2の第3の設定電流Irf1)によりコンデンサC101の電荷を引き抜いて、SST端子電圧をVrs(図2の第3の設定電圧Vrs)電圧まで放電を行う。   When the abnormal signal continues and the SST terminal voltage becomes equal to or higher than the second set voltage Vra, the oscillation is stopped, one end is the SST terminal, and the other end is the constant current source Ira (second set current in FIG. 2). The switch connected to Ira) is opened, the charge of the capacitor C101 is extracted by the constant current source Irf1 (third set current Irf1 in FIG. 2), and the SST terminal voltage is set to Vrs (third set voltage Vrs in FIG. 2). ) Discharge to voltage.

以降、過負荷状態が継続する場合には、上記の動作を繰り返す。したがって、本実施形態に係るスイッチング電源においては、過負荷状態が継続している場合、すなわち、コンデンサの端子電圧が定常電圧(第1の設定電圧)よりも高い、所定の設定電圧に達した場合には、コンデンサを急速に放電させて、発振を停止させ、コンデンサの端子電圧が0Vよりも高い所定の設定電圧に達すると、コンデンサへの充電を開始して再起動を行う動作を間欠的に実行することにより、回路を保護する。   Thereafter, when the overload state continues, the above operation is repeated. Therefore, in the switching power supply according to the present embodiment, when the overload state continues, that is, when the terminal voltage of the capacitor reaches a predetermined set voltage that is higher than the steady voltage (first set voltage). In this case, the capacitor is rapidly discharged to stop the oscillation, and when the capacitor terminal voltage reaches a predetermined set voltage higher than 0 V, the capacitor is started to be charged and restarted intermittently. Doing so protects the circuit.

<SST端子電圧による異常状態の検出および保護動作>
図3および図4を用いて、SST端子電圧による異常状態の検出および保護動作について説明する。
<Detection and protection operation of abnormal state by SST terminal voltage>
The detection and protection operation of the abnormal state due to the SST terminal voltage will be described with reference to FIGS.

図3は、ラッチ式の保護回路の一例を示すブロック図である。この図によれば、この例のラッチ式の保護回路は、SST端子に接続されたコンデンサC101と、このコンデンサC101の電圧を検出する電圧検出回路111と、ラッチ回路110とから構成されている。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a latch-type protection circuit. According to this figure, the latch-type protection circuit of this example includes a capacitor C101 connected to the SST terminal, a voltage detection circuit 111 for detecting the voltage of the capacitor C101, and a latch circuit 110.

ラッチ回路110は、電圧検出回路111が検出した電圧値により、異常状態と判断した場合には、駆動回路105にラッチ信号を出力して、駆動回路105を停止して、回路を保護する。なお、駆動回路の停止状態を解除するには、制御回路107からラッチ回路110に対して、リセット信号を出力する必要がある。したがって、異常状態が回避され、ラッチ回路をリセットするまで、再起動を行わないため、回路を有効に保護することができる。   When the latch circuit 110 determines that an abnormal state is detected based on the voltage value detected by the voltage detection circuit 111, the latch circuit 110 outputs a latch signal to the drive circuit 105, stops the drive circuit 105, and protects the circuit. Note that to release the stop state of the drive circuit, it is necessary to output a reset signal from the control circuit 107 to the latch circuit 110. Therefore, since the abnormal state is avoided and the restart is not performed until the latch circuit is reset, the circuit can be effectively protected.

図4は、ラッチ式の保護回路の一例を示すブロック図である。この図によれば、この例のラッチ式の保護回路は、SST端子に接続されたコンデンサC101と、このコンデンサC101の電圧を検出する電圧検出回路111と、電圧検出回路111の検出結果をカウントするカウンター回路112と、ラッチ回路110とから構成されている。   FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a latch-type protection circuit. According to this figure, the latch-type protection circuit of this example counts the capacitor C101 connected to the SST terminal, the voltage detection circuit 111 that detects the voltage of the capacitor C101, and the detection result of the voltage detection circuit 111. The counter circuit 112 and the latch circuit 110 are included.

カウンター回路112は、そのカウント値が所定値以上になった場合にラッチ回路110に信号を出力する。そして、ラッチ回路110は、駆動回路105にラッチ信号を出力して、駆動回路105を停止して、回路を保護する。なお、駆動回路の停止状態を解除するには、制御回路107からラッチ回路110に対して、リセット信号を出力する必要がある。したがって、設定された回数以上、異常電圧を検出した場合には、異常状態が回避され、ラッチ回路をリセットするまで、再起動を行わないため、回路を有効に保護することができる。   The counter circuit 112 outputs a signal to the latch circuit 110 when the count value becomes a predetermined value or more. The latch circuit 110 outputs a latch signal to the driving circuit 105, stops the driving circuit 105, and protects the circuit. Note that to release the stop state of the drive circuit, it is necessary to output a reset signal from the control circuit 107 to the latch circuit 110. Therefore, when the abnormal voltage is detected more than the set number of times, the abnormal state is avoided, and the circuit is effectively protected because the restart is not performed until the latch circuit is reset.

<スイッチング電源の変形例>
図5は、第1の実施形態に対する変形例である。第1の実施形態においては、ブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103をIC101の外付け回路としていたが、本変形例では、IC101の内部に、このブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103を内蔵した構成になっている。
<Modification of switching power supply>
FIG. 5 is a modification of the first embodiment. In the first embodiment, the brownout detection (input low voltage detection) circuit 103 is an external circuit of the IC 101. However, in this modification, the brownout detection (input low voltage detection) circuit is provided inside the IC101. 103 is built-in.

こうすることによって、IC101のチップ面積が若干増加するものの、スイッチング電源全体を小型化することができる。また、IC101の内部に、このブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103が内蔵されているため、ユーザがわざわざ外付けで回路を構成する必要がなく、余計な手間をかけずに、高機能のスイッチング電源を構成することができる。   By doing so, although the chip area of the IC 101 is slightly increased, the entire switching power supply can be reduced in size. Further, since the brownout detection (input low voltage detection) circuit 103 is built in the IC 101, it is not necessary for the user to configure the circuit externally, and it is possible to perform a high function without taking extra time. The switching power supply can be configured.

<SS充電回路の変形例>
図6は、第1の実施形態で示したSS充電回路101の変形例を示した図である。この図によれば、この例のSS充電回路は、定電流(Iss)源201がインバータIC202の供給源に接続され、この定電流(Iss)源201に接続されるとともに、所定の基準電圧Vr3とSST端子電圧とを比較するコンパレータIC203に接続され、コンパレータIC203の比較結果に対して、反転されたロジックにおいてIssの電流をバッファ202よりダイオードD101を介してコンデンサC101に供給するよう構成されている。
<Modification of SS charging circuit>
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the SS charging circuit 101 shown in the first embodiment. According to this figure, in the SS charging circuit of this example, a constant current (Iss) source 201 is connected to a supply source of the inverter IC 202, and is connected to the constant current (Iss) source 201, and a predetermined reference voltage Vr3. And the SST terminal voltage are connected to a comparator IC203, and in response to the comparison result of the comparator IC203, an Iss current is supplied from the buffer 202 to the capacitor C101 via the diode D101 in the inverted logic. .

すなわち、本充電回路の機能は、第1の実施形態と同様であり、SST端子電圧が所定の基準電圧Vr3よりも低い、起動時等には、ダイオードD101を介して、コンデンサC101に電荷を供給して、充電を行う機能を有する。   That is, the function of the present charging circuit is the same as that of the first embodiment, and the charge is supplied to the capacitor C101 via the diode D101 at the time of start-up or the like when the SST terminal voltage is lower than the predetermined reference voltage Vr3. Thus, it has a function of charging.

本充電回路は、第1の実施形態におけるSS充電回路101よりも、その回路構成において、やや複雑であるが、第1の実施形態におけるSS充電回路101よりも、高精度な電圧設定が可能であるという利点を有する。   This charging circuit is slightly more complicated in its circuit configuration than the SS charging circuit 101 in the first embodiment, but can set a voltage with higher accuracy than the SS charging circuit 101 in the first embodiment. Has the advantage of being.

図7は、第1の実施形態で示したSS充電回路101の別の変形例を示した図である。この図によれば、この例のSS充電回路は、定電流(Iss)源202と、所定の基準電圧Vr3とSST端子電圧とを比較するオープンコレクタ式のコンパレータIC204と、充電電流をコンデンサC101に供給するダイオードD101とから構成されている。   FIG. 7 is a diagram showing another modification of the SS charging circuit 101 shown in the first embodiment. According to this figure, the SS charging circuit of this example includes a constant current (Iss) source 202, an open collector type comparator IC 204 that compares a predetermined reference voltage Vr3 and the SST terminal voltage, and a charging current to the capacitor C101. It is comprised from the diode D101 to supply.

すなわち、本充電回路の機能は、第1の実施形態と同様であり、SST端子電圧が所定の基準電圧Vr3よりも低い、起動時等には、定電流源202からダイオードD101を介して、コンデンサC101に電荷を供給して、充電を行う機能を有する。   That is, the function of this charging circuit is the same as that of the first embodiment, and at the time of start-up or the like when the SST terminal voltage is lower than the predetermined reference voltage Vr3, the capacitor is connected from the constant current source 202 via the diode D101. It has a function of supplying a charge to C101 and charging it.

本充電回路は、第1の実施形態におけるSS充電回路101よりも、その回路構成において、やや複雑であるが、第1の実施形態におけるSS充電回路101よりも、高精度な電圧設定が可能であるという利点を有する。   This charging circuit is slightly more complicated in its circuit configuration than the SS charging circuit 101 in the first embodiment, but can set a voltage with higher accuracy than the SS charging circuit 101 in the first embodiment. Has the advantage of being.

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

第1の実施形態に係るスイッチング電源の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the switching power supply which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るスイッチング電源の動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows operation | movement of the switching power supply which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るスイッチング電源のラッチ式保護回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the latch type protection circuit of the switching power supply which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るスイッチング電源のラッチ式保護回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the latch type protection circuit of the switching power supply which concerns on 1st Embodiment. 変形例に係るスイッチング電源の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the switching power supply which concerns on a modification. 変形例に係る充電回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the charging circuit which concerns on a modification. 変形例に係る充電回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the charging circuit which concerns on a modification. 従来例に係るソフトスタート/ラッチ保護回路の内部構成を示した図である。It is the figure which showed the internal structure of the soft start / latch protection circuit which concerns on a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

101・・・SS充電回路
102・・・放電回路
103・・・ブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路
104・・・発振回路
105・・・駆動回路
106・・・OCPコンパレータ
107・・・制御回路
110・・・ラッチ回路
111・・・電圧検出回路
112・・・カウンター回路
201・・・定電流源
202・・・定電流源
C101・・・タイマーコンデンサ
C102・・・共振コンデンサ
C201・・・整流コンデンサ
D101・・・ダイオード
D201・・・整流ダイオード
D202・・・整流ダイオード
IC101・・・制御IC
IC201・・・シャントレギュレータ
IC202・・・バッファ
IC203・・・コンパレータ
IC204・・・コンパレータ
Np・・・一次巻線
Ns1・・・二次巻線
Ns2・・・二次巻線
PC101・・・フォトカプラ
Q101・・・スイッチング素子
Q102・・・スイッチング素子
R101・・・入力電圧検出抵抗
R102・・・入力電圧検出抵抗
R103・・・電流検出抵抗
R201・・・出力電圧検出抵抗
R202・・・出力電圧検出抵抗
T101・・・トランス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... SS charge circuit 102 ... Discharge circuit 103 ... Brown-out detection (input low voltage detection) circuit 104 ... Oscillation circuit 105 ... Drive circuit 106 ... OCP comparator 107 ... Control Circuit 110 ... Latch circuit 111 ... Voltage detection circuit 112 ... Counter circuit 201 ... Constant current source 202 ... Constant current source C101 ... Timer capacitor C102 ... Resonance capacitor C201 ... Rectifier capacitor D101 ... Diode D201 ... Rectifier diode D202 ... Rectifier diode IC101 ... Control IC
IC201 ... Shunt regulator IC202 ... Buffer IC203 ... Comparator IC204 ... Comparator Np ... Primary winding Ns1 ... Secondary winding Ns2 ... Secondary winding PC101 ... Photocoupler Q101 ... Switching element Q102 ... Switching element R101 ... Input voltage detection resistor R102 ... Input voltage detection resistor R103 ... Current detection resistor R201 ... Output voltage detection resistor R202 ... Output voltage detection Resistance T101 ... Transformer

Claims (9)

入力端子に入力された直流電圧を所定の定電圧に変換して出力端子から出力するスイッチング電源であって、
入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、該スイッチング素子のスイッチング動作により、前記直流電圧からの電力を蓄積するインダクタと、該インダクタに蓄積された電力の放出を行う整流回路と、前記出力端子から出力される出力電圧が所定の電圧になるようにスイッチング制御を行うスイッチング制御回路部を備えるとともに、
単一の制御端子にコンデンサを接続し、起動時に該コンデンサを充電回路により第1の設定電流で充電して、前記コンデンサの端子電圧を設定された時間で設定電圧値まで上昇させ、前記コンデンサの端子電圧によってスイッチング制御を行うことによりソフトスタート動作を実行するソフト動作実行回路部と、ソフトスタート動作終了後、前記設定電圧値の電圧を維持した状態において、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行うと同時に、前記設定電圧値から前記コンデンサの充電を開始して該異常状態を所定時間継続して検出すると、放電回路により前記コンデンサを放電すると共に、スイッチング電源動作を停止させる保護動作実行回路部と、を併せて備え、
さらに、ソフトスタート動作終了後における前記単一の制御端子の電圧が、前記設定電圧値の状態から前記コンデンサを放電することにより、ソフトスタート動作を実行することを特徴とするスイッチング電源。
A switching power supply that converts a DC voltage input to an input terminal into a predetermined constant voltage and outputs it from an output terminal,
A switching element that performs switching in accordance with an input control signal, an inductor that accumulates power from the DC voltage by a switching operation of the switching element, and a rectifier circuit that discharges power accumulated in the inductor; A switching control circuit unit that performs switching control so that the output voltage output from the output terminal becomes a predetermined voltage,
A capacitor is connected to a single control terminal, and the capacitor is charged with a first set current by a charging circuit at the time of start-up, and the terminal voltage of the capacitor is increased to a set voltage value at a set time. A soft operation execution circuit unit that executes a soft start operation by performing switching control according to the terminal voltage, and detects the abnormal state of the switching power supply operation in a state where the voltage of the set voltage value is maintained after the soft start operation is completed. At the same time, when the charging of the capacitor is started from the set voltage value and the abnormal state is continuously detected for a predetermined time, the capacitor is discharged by a discharge circuit, and a protection operation execution circuit unit that stops the switching power supply operation and In addition,
Furthermore, the switching power supply is characterized in that the soft start operation is executed by discharging the capacitor from the state of the set voltage value when the voltage of the single control terminal after the soft start operation ends.
入力される前記直流電圧を監視し、該直流電圧が設定された電圧以下になると、前記単一の制御端子に接続された前記コンデンサを放電することにより、保護動作を行う入力低電圧検出回路部を備えたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源。   The input low voltage detection circuit unit that monitors the input DC voltage and performs a protection operation by discharging the capacitor connected to the single control terminal when the DC voltage is lower than a set voltage. The switching power supply according to claim 1, further comprising: スイッチング電源動作の異常状態の検出を行って、該異常状態が前記所定時間内で解除された場合に、前記異常状態が解除された後、所定のタイマ期間の経過後に、前記コンデンサを前記所定値の電圧まで放電す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。   When the abnormal state of the switching power supply operation is detected and the abnormal state is canceled within the predetermined time, the capacitor is set to the predetermined value after a predetermined timer period elapses after the abnormal state is canceled. The switching power supply according to claim 1, wherein the switching power supply is discharged to a voltage of 前記設定電圧値の電圧を維持した状態において、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行って、該異常状態を継続して検出すると、第2の設定電流によって前記コンデンサの充電を行い、前記単一制御端子電圧が、前記設定電圧値よりも高い第2の設定電圧に達すると、スイッチング電源動作を停止させるとともに、第3の設定電流によって前記コンデンサの放電を行い、前記単一制御端子電圧が前記設定電圧値より小さい第3の設定電圧に達すると、スイッチング電源動作を開始させ、同時に、第1の設定電流で前記コンデンサを充電してソフトスタート動作により出力への電力供給を再開し、前記単一の制御端子電圧を増加させ、再び前記単一の制御端子電圧が前記設定電圧値よりも高い第2の設定電圧に達すると、スイッチング電源動作を停止させるとともに、第3の設定電流によって前記コンデンサの放電を行う一連の制御を繰り返すことを特徴とした請求項1に記載のスイッチング電源。   In a state where the voltage of the set voltage value is maintained, an abnormal state of the switching power supply operation is detected, and when the abnormal state is continuously detected, the capacitor is charged by a second set current, and the single When the control terminal voltage reaches a second set voltage higher than the set voltage value, the switching power supply operation is stopped and the capacitor is discharged by a third set current, and the single control terminal voltage is When the third set voltage smaller than the set voltage value is reached, the switching power supply operation is started. At the same time, the capacitor is charged with the first set current and the power supply to the output is restarted by the soft start operation. When one control terminal voltage is increased and the single control terminal voltage reaches a second set voltage that is higher than the set voltage value again, the switching voltage is increased. It stops the operation, the switching power supply according to claim 1, characterized by repeating the sequence of control for discharge of the capacitor by a third set current. 前記スイッチング制御回路部にラッチ回路を備え、
前記設定電圧値の電圧を維持した状態において、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行って、該異常状態を継続して検出すると、第2の設定電流によって前記コンデンサの充電を行い、前記単一制御端子電圧が前記設定電圧値よりも高い第2の設定電圧に達すると、前記ラッチ回路によりスイッチング電源動作を停止させ、前記ラッチ回路をリセットしない限り停止状態を保持することを特徴とした請求項1に記載のスイッチング電源。
The switching control circuit unit includes a latch circuit,
In a state where the voltage of the set voltage value is maintained, an abnormal state of the switching power supply operation is detected, and when the abnormal state is continuously detected, the capacitor is charged by a second set current, and the single The switching power supply operation is stopped by the latch circuit when the control terminal voltage reaches a second set voltage higher than the set voltage value, and the stopped state is maintained unless the latch circuit is reset. The switching power supply according to 1.
前記スイッチング回路部にカウンター及びラッチ回路を備え、
前記カウンターが前記第2の設定電圧に達した回数のカウントを行い、設定されたカウント数に達すると、前記ラッチ回路によりスイッチング電源動作を停止させ、前記ラッチ回路をリセットしない限り停止状態を保持することを特徴とした請求項4に記載のスイッチング電源。
The switching circuit unit includes a counter and a latch circuit,
The counter counts the number of times the second set voltage is reached, and when the set count is reached, the switching power supply operation is stopped by the latch circuit, and the stopped state is maintained unless the latch circuit is reset. The switching power supply according to claim 4.
前記充電回路が、
定電流源と、
該定電流源の出力が前記定常電圧を定める定電圧素子と、
前記電流源とアノードとが接続され、カソードが前記単一の制御端子に接続されたダイオードと、
からなることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のスイッチング電源。
The charging circuit is
A constant current source;
A constant voltage element in which the output of the constant current source determines the steady voltage;
A diode in which the current source and the anode are connected and a cathode is connected to the single control terminal;
The switching power supply according to any one of claims 1 to 6, characterized by comprising:
前記充電回路が、
前記単一の制御端子電圧と前記定常電圧を定める基準電源とを比較するコンパレータと、
該比較結果に応じて、前記コンデンサに電流を供給するバッファと、
該バッファの出力がアノードに接続され、カソードが前記単一の制御端子に接続されたダイオードとからなることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のスイッチング電源。
The charging circuit is
A comparator that compares the single control terminal voltage with a reference power supply that defines the steady voltage;
A buffer for supplying a current to the capacitor according to the comparison result;
The switching power supply according to any one of claims 1 to 6, wherein an output of the buffer is connected to an anode, and a cathode is connected to the single control terminal.
前記充電回路が、
前記単一の制御端子電圧と前記定常電圧を定める基準電源とを比較するコンパレータと、
該コンパレータの出力が定電流源の出力とダイオードのアノードに接続され、該ダイオードのカソードが前記単一の制御端子に接続され、該比較結果に応じて前記コンデンサに電流を供給することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のスイッチング電源。
The charging circuit is
A comparator that compares the single control terminal voltage with a reference power supply that defines the steady voltage;
The output of the comparator is connected to the output of a constant current source and the anode of a diode, the cathode of the diode is connected to the single control terminal, and current is supplied to the capacitor according to the comparison result. The switching power supply according to any one of claims 1 to 6.
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